CN109285633B - 利用金属芯线制造汇流排的方法以及汇流排 - Google Patents
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Abstract
一种利用金属芯线制造汇流排的制造方以及一种由金属芯线制造的汇流排。该汇流排能够利用非常简单的方法并且廉价地形成多样化弯曲角度的同平面弯曲和异平面弯曲以及预定角度的扭转,并且能够维持这种弯曲形状和扭转形状,以满足各种布线空间、布线路径等的要求,同时具有节省空间、抗振性好、弯曲形好、成本低、通用性高的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用多根金属芯线制造汇流排的方法,利用该汇流排可以实现电池包模块之间的电连接,并且本发明还涉及一种汇流排。电池包模块例如是在电动车辆或混合动力车辆中使用的高压电池包模块。
背景技术
为了实现电池包模块之间的电连接,需要采用连接导体。传统上,连接导体包括大型电线、汇流排、金属编织线和叠层汇流排等。除了规则排列成一排的电池包模块之间的直线连接之外,还存在电池包模块不是处于同一平面上且存在一定连接距离并且连接导体的安装空间和连接走线具有限制性的情况,在这种情况下,由于布线空间、布线路径要求或者设计需要等,这些电池包模块不能通过直线状的上述连接导体连接,而是必须在该连接导体中间进行必要的弯折或者扭转以满足这种布线空间、布线路径要求或者设计需要。同时,由于电池包模块是高压电池包模块,所以对于连接导体而言,是需要能够耐大电流的,通常需要满足70A~250A甚至更大等级的电流要求。另外,基于使用环境和小型化趋势,为了实现可靠电连接,还需要考虑连接导体的空间节省性能、抗振性能、弯曲性能等。
为了进行上述情况下的电池包模块之间的电连接,能够想到的是使用低成本的大型电线进行连接。然而,由于在高压大电流的场合下,电线是直径很粗且重量很重的大型电线,所以电线不容易弯曲,弯曲性能很差,对于布线空间的要求较高,不利于小型化。因此,通常不使用这种大型电线。
目前,针对电池包模块之间的连接,最常见的方式是使用高压大电流的汇流排,例如是铜条。在这种汇流排的情况下,制造时,根据待连接的电池包模块的排列形式以及布线空间要求等,从铜板冲压出特定形状的铜条并且然后进行适当的弯折加工。对于这种汇流排而言,其在空间节省方面是非常有益的,而且抗振性、弯曲性能也是良好的。但是,如图1所示,由于连接时,除了如B部分的弯折之外,汇流排1通常需要平面化弯曲以改变汇流排方向,例如图1的A部分,所以在加工时,必须要按照该平面化弯曲的部分A进行冲压,而不能仅通过冲压直线型汇流排并且弯折来实现所需要的汇流排布线形态。因此,冲压加工时非常浪费铜板材料,成本高。
除了上述汇流排连接之外,常用的还有金属编织线和叠层汇流排等。对于金属编织线,其是通过将多根金属芯线以一定的规则编织在一起而形成的。金属编织线在空间节省方面是优异的,但是,金属编织线的制造复杂,制造时间很长,造成使用成本很高。另外,对于金属编织线,在振动环境下,很可能导致金属编织线导通中断,从而导致导通电阻增大,不利于导通性能。对于叠层汇流排,其是通过将多片薄金属片层积后进行一体化的构造,其在空间节省方面也是优异的,但是叠层汇流排的成本较高,从而整体成本也很高。另外,对于叠层汇流排,也无法通过直接弯折来实现如图1的A部分的平面化弯曲,也需要在冲压加工时预先冲压出必要形状,导致浪费材料、进一步增加成本。
另外,在电池包模块的连接时,对于连接导体,除了弯折之外,有时还存在扭转需求以满足安装空间和安装路线等。在需要扭转的情况下,上述传统的大型电线、汇流排、金属编织线、基层汇流排由于在扭转方向上的柔性较差,所以实现起来也是有一定难度的,可操作性很差。
鉴于以上问题,本发明提供了一种利用金属芯线来制造汇流排的方法以及一种汇流排。本发明的汇流排制造方法操作简单,并且制成的汇流排在空间节省方面、抗振性方面、弯曲性能方面都是优异的,而且成本很低。
发明内容
本发明的第一方面提供一种利用金属芯线制造汇流排的制造方法,该汇流排用于在电池包模块之间建立电连接,所述制造方法包括:
准备步骤:准备直线延伸的多根金属芯线;
排列步骤:将所述多根金属芯线并排布置成扁平电缆形式;
弯曲/扭转步骤:将所述多根金属芯线以预定弯曲半径同平面弯曲和/或以预定角度扭转;
形状保持步骤:将所述同平面弯曲的同平面弯曲部和/或所述扭转的扭转部两侧的所述多根金属芯线一体化,从而保持所述同平面弯曲部的弯曲形状和/或所述扭转部的扭转形状,
其中,所述同平面弯曲是指进行弯曲使得同平面弯曲部与该同平面弯曲部两侧的两个直线部处于同一个平面内,
其中,所述排列步骤和所述弯曲/扭转步骤同时进行,或者是所述排列步骤在所述弯曲/扭转步骤之前或之后进行。
根据本发明的第一方面的制造汇流排的方法,能够通过简单的操作,利用廉价的金属芯线,容易地实现汇流排的角度多样化的平面化弯曲或预定角度的扭转,以满足布线空间、布线路径等的需要,实现了可操作性的提高以及成本的降低。同时,通过这种方法形成的汇流排,还能够可靠地维持弯曲部位或扭转部位的形状,使得连接可靠。另外,由于进行了一体化连接步骤,还能够进一步增强汇流排的强度、抗弯折性、抗振性,并且确保了导通性能并且实现了空间节省和成本降低,同时还有助于维持汇流排整体形态。
优选地,在所述平面化弯曲时,根据汇流排的布线需求确定最内侧的一根金属芯线的弯曲半径;该最内侧的一根金属芯线之外的其他每一根金属芯线的所述弯曲半径是:该金属芯线内侧的一根金属芯线的弯曲半径+(该金属芯线的直径+该金属芯线内侧的一根金属芯线的直径)/2。
由于按照上述公式选择同平面弯曲部的每根金属芯线的弯曲半径,能够确保每根芯线紧密排列,提高了同平面弯曲部的强度并且不易变形。
优选地,在所述形状保持步骤中,所述同平面弯曲部的两侧是未经受弯曲的直线部,所述扭转部的两侧是未经受扭转的直线部,利用超声波焊接或者电阻焊接,在所述直线部内在相距预定间隔的多个位置处进行所述一体化加工,使得在该多个位置处,所述多根金属芯线一体化连接在一起,所述多个位置至少包括邻近所述同平面弯曲部位或所述扭转部位两侧的位置。
由于一体化加工的位置至少包括邻近所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的位置,所以除了利用金属芯线自身的刚度和硬度维持一定程度的弯曲和扭转形状外,能够进一步地固定同平面弯曲部的弯曲形状或所述扭转部的扭转形状,不易变形,而且多位置的一体化连接,还进一步增强汇流排的强度、抗弯折性、抗振性,使得不易变形且维持汇流条整体形态。
优选地,每根所述金属芯线通过扭绞多根金属丝或平行紧密布置多根金属丝形成,每根金属丝均不包含绝缘皮。由于该设置,金属芯线的加工方便、成本低廉,并且最后可以通过整体包覆绝缘皮而进行绝缘防护。
优选地,所述制造方法还包括切断步骤:在所述形状保持步骤之后,切断所述多根金属芯线的末端部,使得末端部中的金属芯线齐平地对齐。并且还优选地包括压接步骤:将端子压接于多根金属芯线的所述末端部。
因此,由于上述末端处理,有利于实现容易与电池包模块的配对连接部进行连接。
优选地,所述制造方法还包括第二弯曲步骤:在所述同平面弯曲部和/或所述扭转部两侧的直线部中,在与所述同平面弯曲部和/或所述扭转部不同的位置处,朝向与所述直线部所在的平面不同的表面,弯曲所述多根金属芯线。
由于进行第二弯曲部的弯曲方向是具有较高柔性的,所以操作十分简单,能够容易地获得各种多样化的弯折角度,满足各种安装空间的环境和空间。
优选地,所述制造方法还包括防护步骤:将绝缘护套安装于在所述弯曲/扭转步骤中形成的所述同平面弯曲部和/或所述扭转部,或者在所述第二弯曲步骤中形成的弯曲部,以便覆盖这些弯曲部和/或所述扭转部。
由于绝缘护套安装于这些弯曲部和/或所述扭转部,增加了弯曲部和/或扭转部的强度,从而起到防护和加强作用,另一方面也起到了维持弯曲形态的作用
优选地,所述制造方法还包括分支步骤:在所述同平面弯曲部和/或所述扭转部两侧的直线部中,在所述一体化的位置之外的位置,将构成所述金属芯线的所述金属丝的一部分切断,从而被切断的金属丝能够从其它金属丝分离以形成分支金属芯线,所述分支金属芯线用于检测电压。
因此,在有电压检测需要时,仅需要从扁平电缆式汇流排的直线部中的非一体化连接部位利用工具切断一部分金属丝,并且将切断的这些金属丝末端连接到电压检测装置,例如压接于电压检测端子,即可以实现电压的检测,操作十分方便,且基本不会影响整个扁平电缆制品的导电性。相比之下,在传统的操作中,通常是需要预先进行电缆的分支操作等,不仅工艺比本发明复杂,而且由于分支还影响了整个电缆制品的导电性,但在本发明中,由于仅是从电缆制品的中间某点切断了一小部分金属丝,切断点一侧的金属丝用作分支金属芯线,而切断点另一侧的金属丝仍然原样保留在汇流排中,对于电缆制品整体导电性的影响可以忽略不计。
本发明的第二方面提供一种由多根金属芯线制成的汇流排,该汇流排用于在电池包模块之间建立电连接,其中,
所述多根金属芯线并排布置成扁平电缆形式,并且包括多根金属芯线平直延伸的直线部和多根金属芯线以预定弯曲半径同平面弯曲的同平面弯曲部和多根金属芯线以预定角度扭转的扭转部中的至少一者,所述同平面弯曲部和所述扭转部均与所述直线部连续且连接相邻的两个直线部,所述同平面弯曲是指所述同平面弯曲部与相邻的两个直线部处于同一个平面内,并且
所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的所述多根金属芯线一体化连接在一起,从而保持所述同平面弯曲部的弯曲形状和所述扭转部的扭转形状。
优选地,在所述同平面弯曲部,最内侧的一根金属芯线的弯曲半径是根据汇流排的布线需求确定的;该最内侧的一根金属芯线之外的其他每一根金属芯线的所述预定弯曲半径是:该金属芯线内侧的一根金属芯线的弯曲半径+(该金属芯线的直径+该金属芯线内侧的一根金属芯线的直径)/2。
优选地,在所述直线部内,所述多根金属芯线在相距预定间隔的多个位置处通过超声波焊接、电阻焊接或者安装外部形状保持部件而一体地连接在一起,所述多个位置至少包括邻近所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的位置。
优选地,每根所述金属芯线通过扭绞多根金属丝或平行紧密布置多根金属丝形成,每根金属丝均不包含绝缘皮。
优选地,所述多根金属芯线的末端部是齐平的,并且压接有端子。
优选地,所述多根金属芯线还包括附加弯曲部,该附加弯曲部的弯曲方向与所述同平面弯曲部的弯曲方向不同,使得该附加弯曲部与其所连接的相邻两个直线部处于不同平面。
优选地,所述同平面弯曲部和所述扭转部的所述至少一者覆盖有绝缘护套。
优选地,所述附加弯曲部覆盖有绝缘护套。
优选地,在所述直线部中,在所述一体化的位置之外的位置,构成所述金属芯线的所述多根金属丝的一部分被切断,被切断的金属丝能够从其它金属丝分离以形成分支金属芯线,所述分支金属芯线用于检测电压。
本发明的上述第二方面具有与本发明第一方面相同的技术效果。
附图说明
图1是示出传统的汇流排在使用时的弯曲形态的实例的立体图。
图2是用于说明根据本发明的制造方法的示意图。
图3是用于说明根据本发明的同平面弯曲部的示意图。
图4是用于说明根据本发明的一体化加工的示意图。
图5是用于说明根据本发明的汇流排的端部处理的示意图。
图6是用于说明根据本发明的防护部件安装的示意图。
图7是用于说明根本发明的异平面弯曲的示意图。
图8是用于说明根据本发明的防护部件安装的示意图。
图9是用于说明根据本发明的扭转部的示意图。
具体实施方式
以下,通过参考附图描述本发明的具体实施方式,将会对本发明的技术方案及其有益效果更加理解。
根据本发明的实施例,其并不是通过传统的冲压金属板,例如铜板,来制造汇流排,而是简单地利用多根金属芯线通过简单操作来制造具有期望布线形态,即期望弯曲或扭转形态的汇流排。通过将制造完成的汇流排的末端部连接至对应的电池包模块,能够实现电池包模块之间的电连接。本实施例的汇流排制造方法操作简单,并且制成的汇流排在空间节省方面、抗振性方面、弯曲性能方面都是优异的,而且成本很低。
下面,将具体描述根据本发明第一实施例的利用金属芯线来制造汇流排的方法。能够利用该方法来制造满足安装空间和走线要求的具有所需要的布线形态的汇流排。
首先,准备直线延伸的多根金属芯线10,其中,每根金属芯线10可以是由多根金属丝扭绞或缠绕在一起而形成的金属芯线或者是多根金属丝紧密平行排列形成的金属芯线,也可是由一根金属丝形成的金属芯线,并且每根金属丝均不包括绝缘皮。所述金属芯线或金属丝均可以是直接购买的市售产品,也可以通过将被覆电线的绝缘皮在预定部位处进行剥除而得到的。在本实施例中,如图所示,以金属芯线由多根金属丝绞合或缠绕形成并且采用五根金属芯线为例,五根的数量仅是一个实例,并非是限制性的,其仅仅是为了便于说明本发明的原理,在实际应用中,金属芯线的根数可能是大于或小于5根的。采用不具有绝缘皮的金属芯线的原因是:这种结构的金属芯线的加工方便、成本低廉,可加工性优异,并且最后可以通过整体包覆绝缘皮而进行绝缘防护,可操作性高。构成所述金属芯线的金属丝可以是铝或铝合金的金属丝,或者是铜或铜合金的金属丝。实施例中以金属丝和所形成的金属芯线均具有圆形横截面为例,实际上,横截面也可以其它形状,例如椭圆形、矩形等等。
这里,描述根据安装空间和走线要求等的布线连接需要,汇流排需要进行平面化弯曲,即,需要实现图1中的A部分的情况。
在准备好金属芯线10之后,如图2所示,将所述多根金属芯线10并排布置成扁平电缆形式。需要注意的是,这里提到的并排布置并非仅是指多根金属芯线10并排布置成一行的情况,即图2的情况。只要多根金属芯线整体并排布置成扁平形态以实现汇流排功能,可以是多根金属芯线布置成两行以上的情况,以满足所需要的电流要求。
如图3所示,根据事先确定的所需要的汇流排的布线形态,在各根金属芯线10的需要平面化弯曲的部位C处进行平面化弯曲处理。这里,平面化弯曲处理可以是利用工具将每根金属芯线10以预定弯曲半径弯曲而实现的。图2所示的排列步骤和图3所示的平面化弯曲步骤的顺序是没有限制的,可以是先如图2那样整体排列好,然后在于预定部位实现整体的平面化弯曲;也可以是在平面化弯曲的同时来进行图2所示的排列;还可以是一根一根的进行弯曲之后,在将各根金属芯线排列在一起。总之,可以根据实际要求来选择上面的顺序。
对于进行图3的C部分的平面化弯曲,例如,可以基于事先所确定的所需的布线形态,按照所需要的平面弯曲形状的弯曲半径来制作弯曲治具。以制作图3所示的具有整体以90度平面化弯曲的形态为例进行说明。首先,按照90度的整体平面弯折形态以及所使用的金属芯线的根数,确定最内侧的一根金属芯线的弯曲半径。基于该最内侧弯曲半径,预先制作整体具有90度弯曲角度的平面化弯曲治具,对于图3中的实例,治具例如是圆心角为90度的扇形凹槽,该扇形凹槽具有同心的内侧壁和外侧壁,内侧壁的弯曲半径即为最内侧弯曲半径,并且内侧壁与外侧壁之间是敞口的。凹槽型治具的内外侧壁之间宽度至少与平面化弯曲的每根金属芯线的直径的总和相对应。通过将金属芯线的预定部位从最内侧起一根一根顺次紧密排列在该扇形凹槽式的治具中,或者将排列好的金属芯线的预定部位整体一起放置在该扇形凹槽式的治具中并且按压平整,金属芯线按照治具的弯曲形态塑性变形,实现了具有预定弯曲半径的平面化弯曲,操作十分简单。由于金属芯线本身具有一定的硬度和刚性,所以能够由自身在一定程度上维持这种弯曲形态。在这里,凹槽的宽度至少与平面化弯曲的每根金属芯线的直径的总和相对应是指,凹槽的宽度至少能够保证预定使用根数的所有金属芯线都能够放置在该治具中,对于图3所示的情况,例如凹槽的宽度至少应当是图3所示的5根金属芯线的直径总和。但是,能够理解的是,凹槽的宽度可以适当地做成较宽,这样可以应对金属芯线的直径变化或者根数变化的情况。例如,由于该凹槽的宽度制造的足够宽,当在其它场合下需要多于5根,诸如10根金属芯线的情况下,也可以利用同一个扇形凹槽式治具来实现平面化弯曲;又或者当使用的金属芯线的直径变大的情况下,也能够将金属芯线放置在该宽度很宽的同一个治具中,不需要另外的制造治具,通用性程度很高,节约了成本。另外,还可以在凹槽中设置分隔壁,该分隔壁以与根据所需弯曲半径确定的该凹槽的内侧侧壁平行的形态设置,从而凹槽由分隔壁分隔成了多个区间。每个区间的宽度可以是与一根金属芯线的直径一致,也可以是与多根金属芯线的直径总和一致,换句话说,每个区间的宽度至少是一根金属芯线的直径。在所述凹槽由分隔壁分隔且每个分隔区间的宽度与一根金属芯线的直径一致的情况下,通过将每根金属芯线放置在对应的分隔区间中进行弯曲,更加能够确保弯曲形态,避免了在不具有分隔壁时金属芯线可能挤压、层叠、弯曲不均匀的问题。在所述凹槽由分隔壁分隔且每个分隔区间的宽度与多根金属芯线的直径一致时,例如按照图3所示的情况,内侧的第一分隔区间的宽度是两根金属芯线的直径总和,在外侧上紧挨第一分隔区间的第二分隔区间的宽度是3根金属芯线的直径总和,在这种情况下,将靠内的两根金属芯线放置在第一分隔区间内实现平面化弯曲,将靠外的三根金属芯线放置在靠外的第二分隔区间内实现平面化弯曲,与不具有有分隔壁的情况相比也能够实现避免金属芯线可能挤压、层叠、弯曲不均匀的问题,而且,如果在其它场合下需要最内侧的弯曲半径是比图3所示的情况更大的弯曲半径时,例如需要最内侧的弯曲半径是图3所示的从最内侧数第三根金属芯线的弯曲半径时,仅需要将金属芯线放置在第二分隔区间中即可实现平面化弯曲,而不需要另外再制造治具,提高了通用性,节约了成本。当然,上面的第一分隔区间和第二分隔区间的设置仅仅是便于理解的实例而已,可以根据需要设置这样的分隔区间。
上面所提到的治具仅仅是实例而已,只要能够实现每根金属芯线在预定部位以预定弯曲半径平面化弯曲,也可以使用其他的弯曲手段。另外,一般情况下,为了使得弯曲部分的强度满足要求和不易变形,同平面弯曲部分的每根金属芯线优选是紧密排列在一起的。基于该原因,该最内侧的一根金属芯线之外的其他每一根金属芯线的弯曲半径优选按照如下公式确定:该金属芯线内侧的一根金属芯线的弯曲半径+(该金属芯线的直径+该金属芯线内侧的一根金属芯线的直径)/2。以计算图2中的从内侧数第三根金属芯线的弯曲半径为例,按照该公式,该第三根金属芯线的弯曲半径=第二根金属芯线的弯曲半径+(第三根金属芯线的直径+第二根金属芯线的直径)/2。利用该公式,可以确定出每一根金属芯线的优选弯曲半径,以确保同平面弯曲部位中的每根金属芯线的紧密排列。需要注意的是,上述公式仅仅是为了实现各金属芯线紧密排列的优选方案,金属芯线的弯曲半径不限于此,金属芯线之间具有细微的间隙也能够实现本发明的作用,在本发明的范围之内。
在完成了上面的平面化弯曲之后,如图4所示,在同平面弯曲部C两侧的直线部L中,在相距预定间隔的部位20处进行一体化加工使得各根金属芯线一体化地连接在一起,以维持平面弯曲形状。所述一体化加工可以利用诸如超声波焊接、电阻焊接、焊料焊接等的焊接工艺完成,也可以通过在金属芯线外部安装具有形状保持功能的外部形状保持部件来实现。由于进行了一体化加工,所以固定了每根芯线的位置,从而固定了平面弯曲的弯曲形态。同时,由于多位置的一体化加工,使得多根金属芯线不易松散和折断,而且还增加了强度,得到良好的抗振动特性和导通性,且整体维持了布线形态。另外,为了使得更可靠地保持弯曲形态,一体化部位20至少是靠近同平面弯曲部C的两侧,并且可以是越靠近同平面弯曲部位C,相邻的一体化部位20之间的间隔越短。
以上,利用非常简单的方法和非常廉价的金属芯线即可以制造具有平面弯折部的汇流排,不需要如传统那样通过按预定弯曲形态冲压钢板来形成,结构简单且成本低廉。
另外,还可以切断所述多根金属芯线的末端部,使得末端部中的金属芯线齐平地对齐,并且例如将端子30压接于多根金属芯线的所述末端部以方便与电池包配对连接部的连接,即,达到图5所示的形态。
另外,由于同平面弯曲部C存在弯曲应力,强度低于直线部L的强度。所以考虑在同平面弯曲部C安装例如图6的保护架40的绝缘护套,以便覆盖该同平面弯曲部C。保护架40具有一定的强度,从而起到防护和加强作用,另一方面也起到了维持弯曲形态的作用。
另外,除了上面提到的平面化弯曲之外,通常汇流排还需要例如图7中的D部分所示出的异平面弯曲。也就是弯曲部两侧的直线部不在一个平面上的弯曲形态。在这种情况下,仅按照所需要的弯曲角度简单地将直线部L朝着直线部L1所在的平面弯曲即可实现,由于在这种弯曲方向上汇流排的可弯曲性/柔性是优良的,所以这种异平面的弯曲是非常容易进行的,可以采用任何熟知的弯曲方法。对于这种异平面弯曲的弯曲部D,为了保持弯曲形状,其两侧的直线部L、L1也进行如上面所述的一体化加工。同时,类似地,该弯曲部D也可以安装例如保护架50的绝缘护套,如图8所示,从而起到防护和加强作用,另一方面也起到了维持弯曲形态的作用。
图7、8所示的弯曲部D的弯曲角度和弯曲位置以及弯曲部的个数均是示例性的,可以根据实际要求进行任意适当地选择,实现多角度多位置的适当弯曲。
另外,除了上面描述的平面化弯曲需求之外,很可能还需要使得汇流排以预定角度扭转的形态,以便满足布线空间、布线路径等的要求,例如图9的以90度扭转的扭转部E所示。对于这种扭转,传统的大型电线、汇流排、金属编织线和叠层汇流排在这种扭转方向上的柔性是不足的,很难进行这种扭转。
根据本发明的利用多根金属芯线制成的汇流排,仅需要如上所述的形成同平面弯曲部C那样,将金属芯线的所需部位放置在预先制备的具有预定扭转形态的治具中,即可实现图9的扭转部位E所示的这种扭转,操作十分简单。而且,类似地通过在该扭转部位两侧的直线部中形成一体化部分,能够进一步保持这种扭转形状,其中的一体化形成方式与上面的平面弯曲时的一致。通过在扭转部位上类似地安装例如保护架的护套,从而也可起到防护和加强作用,另一方面也起到了维持扭转形态的作用。平面化弯曲和预定角度扭转可以同时存在于汇流排中,也可以仅存在其中一种形态。
综上,利用本发明第一实施例的利用金属芯线制造汇流排的方法,能够通过简单的操作,利用廉价的金属芯线,容易地实现汇流排的平面化弯曲或预定角度的扭转,以满足布线空间、布线路径等的需要。同时,通过这种方法形成的汇流排,还能够可靠地维持弯曲部位或扭转部位的形状,使得连接可靠。另外,由于进行了多位置的一体化连接和使用了保护架等的防护部件,还能够确保汇流排的强度、抗弯折性、抗振性,并且确保了导通性能并且实现了空间节省和成本降低,同时还有利于维持汇流排的整体形态。
需要注意的是,在上面提到的方法中,在不移除治具的情况下进行一体化加工和后续操作,但是也可以在将治具移除之后来进行这些操作。
另外,在连接时,存在有时需要检测该汇流排的电压情况,这时,仅需要从扁平电缆式汇流排的直线部中的非一体化连接部位利用工具切断一小部分的金属丝,并且将所切断的这些金属丝作为分支金属芯线60并将其末端连接到电压检测装置,例如压接于电压检测端子70,即可以实现电压的检测,操作十分方便且基本不会影响整个扁平电缆制品(汇流排)的导电性。相比之下,在传统的操作中,通常是需要预先进行电缆的分支操作等,不仅工艺比本发明复杂,而且由于整体分支还影响了整个电缆制品的导电性,但在本发明中,由于仅是从电缆制品的中间某点切断了一小部分金属丝,切断点一侧的金属丝用作分支金属芯线60,而切断点另一侧的金属丝仍然原样保留在汇流排中,因此对于电缆制品整体导电性的影响可以忽略不计。
在制作上述分支金属芯线60时,可以根据测电压需要的电压检测端子的大小来确定需要切断的金属丝的数量,以便保证所切断的这些金属丝能够确实地压接于端子。例如,如一根金属芯线的横截面积是5sq,并排为7根则成为35sq的扁平电缆,每一根5sq的金属芯线具有65根金属丝(例如铜丝)绞合或缠绕在一起(65根是按照日标的铜丝尺寸所确定的)。因此,如果端子的电线压接部的横截面积是0.5sq,则切断7根金属丝是合适的,如果电压检测端子的电线压接部的横截面积是1.25sq,则切断16根金属丝是合适的。
本发明第二实施例涉及一种通过金属芯线制成的汇流排,如图3-7所示。在这种汇流排中,所述多根金属芯线并排布置成扁平电缆形式,并且包括多根金属芯线平直延伸的直线部L和多根金属芯线以预定弯曲半径同平面弯曲的同平面弯曲部C和多根金属芯线以预定角度扭转的扭转部E中的至少一者,所述同平面弯曲部C和所述扭转部E均与所述直线部L连续且连接相邻的两个直线部L,所述同平面弯曲是指所述同平面弯曲部C与相邻的两个直线部L处于同一个平面内,并且所述同平面弯曲部C或所述扭转部E两侧的所述多根金属芯线例如在部位20处一体化连接在一起,从而保持所述同平面弯曲部的弯曲形状和所述扭转的扭转形状。一体化连接的方式、位置分布等与上文描述的第一实施例一致。汇流排除了上述的同平面弯曲部C和扭转部E之外,还可以包括如上文所述的异平面弯曲部D。在各弯曲部C、D和扭转部E,均可以如上文第一实施例所述安装如保护架的防护部件。从而,该汇流排能够实现与第一实施例相同的效果。这种汇流排的制造方法可以是上文所述的制造方法。
上面已经详细地描述了本发明,可以理解的是,本领域技术人员能够在本发明的范围做各种改进。例如,尽管为了提高散热性使用的是不包括绝缘皮的金属芯线,但是也可以在汇流排制品的直线部分采用热缩管、绝缘管、胶带、注塑胶皮、保护架等等的防护部件,以提高强度和防护性能。
Claims (15)
1.一种利用金属芯线制造汇流排的制造方法,该汇流排用于在电池包模块之间建立电连接,所述制造方法包括:
准备步骤:准备直线延伸的多根金属芯线;
排列步骤:将所述多根金属芯线并排布置成扁平电缆形式;
弯曲/扭转步骤:将所述多根金属芯线以预定弯曲半径同平面弯曲和/或以预定角度扭转;以及
形状保持步骤:将所述同平面弯曲的同平面弯曲部和/或所述扭转的扭转部两侧的所述多根金属芯线一体化,从而保持所述同平面弯曲部的弯曲形状和/或所述扭转部的扭转形状,
其中,所述同平面弯曲是指进行弯曲使得所述同平面弯曲部与所述同平面弯曲部两侧的两个直线部处于同一个平面内,
其中,所述排列步骤和所述弯曲/扭转步骤同时进行,或者是所述排列步骤在所述弯曲/扭转步骤之前或之后进行,
其中,每根所述金属芯线通过扭绞多根金属丝或平行紧密布置多根金属丝形成,每根金属丝均不具有绝缘皮,并且
所述制造方法还包括分支步骤:在所述同平面弯曲部和/或所述扭转部两侧的直线部中,在所述一体化的位置之外的位置,将构成所述金属芯线的所述金属丝的一部分切断,从而被切断的金属丝能够从其它金属丝分离以形成分支金属芯线,所述分支金属芯线用于检测电压。
2.根据权利要求1所述的制造方法,在所述同平面弯曲时,根据汇流排的布线需求确定最内侧的一根金属芯线的弯曲半径;该最内侧的一根金属芯线之外的其他每一根金属芯线的所述弯曲半径是:该金属芯线内侧的一根金属芯线的弯曲半径+(该金属芯线的直径+该金属芯线内侧的一根金属芯线的直径)/2。
3.根据权利要求1所述的制造方法,在所述形状保持步骤中,所述同平面弯曲部的两侧是未经受弯曲的直线部,所述扭转部的两侧是未经受扭转的直线部,利用焊接或安装外部形状保持部件,在所述直线部内在相距预定间隔的多个位置处进行所述一体化加工,使得在该多个位置处,所述多根金属芯线一体化连接在一起,所述多个位置至少包括邻近所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的位置。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
还包括切断步骤:在所述形状保持步骤之后,切断所述多根金属芯线的末端部,使得末端部中的金属芯线齐平地对齐。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中,
还包括压接步骤:将端子压接于多根金属芯线的所述末端部。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
还包括第二弯曲步骤:在所述同平面弯曲部和/或所述扭转部两侧的直线部中,在与所述同平面弯曲部和/或所述扭转部不同的位置处,朝向与所述直线部所在的平面不同的表面,弯曲所述多根金属芯线。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
还包括防护步骤:将绝缘护套安装于在所述弯曲/扭转步骤中形成的所述同平面弯曲部和/或所述扭转部,以便覆盖所述同平面弯曲部和/或所述扭转部。
8.根据权利要求6所述的制造方法,还包括第二防护步骤,将所述绝缘护套安装于在所述第二弯曲步骤中形成的弯曲部,以便覆盖所述弯曲部。
9.一种由多根金属芯线制成的汇流排,该汇流排用于在电池包模块之间建立电连接,其中,
所述多根金属芯线并排布置成扁平电缆形式,并且包括多根金属芯线平直延伸的直线部和多根金属芯线以预定弯曲半径同平面弯曲的同平面弯曲部和多根金属芯线以预定角度扭转的扭转部中的至少一者,所述同平面弯曲部和所述扭转部均与所述直线部连续且连接相邻的两个直线部,所述同平面弯曲是指所述同平面弯曲部与相邻的两个直线部处于同一个平面内,
所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的所述多根金属芯线一体化连接在一起,从而保持所述同平面弯曲部的弯曲形状和所述扭转部的扭转形状,
每根所述金属芯线通过扭绞多根金属丝或平行紧密布置多根金属丝形成,每根所述金属丝均不具有绝缘皮,并且
在所述直线部中,在所述一体化的位置之外的位置,构成所述金属芯线的所述多根金属丝的一部分被切断,被切断的金属丝能够从其它金属丝分离以形成分支金属芯线,所述分支金属芯线用于检测电压。
10.根据权利要求9所述的汇流排,在所述同平面弯曲部,最内侧的一根金属芯线的弯曲半径是根据汇流排的布线需求确定的;该最内侧的一根金属芯线之外的其他每一根金属芯线的所述弯曲半径是:该金属芯线内侧的一根金属芯线的弯曲半径+(该金属芯线的直径+该金属芯线内侧的一根金属芯线的直径)/2。
11.根据权利要求9所述的汇流排,在所述直线部内,所述多根金属芯线在相距预定间隔的多个位置处通过焊接或者安装外部形状保持部件而一体地连接在一起,所述多个位置至少包括邻近所述同平面弯曲部或所述扭转部两侧的位置。
12.根据权利要求9所述的汇流排,其中,所述多根金属芯线的末端部是齐平的,并且压接有端子。
13.根据权利要求9所述的汇流排,其中,所述多根金属芯线还包括附加弯曲部,该附加弯曲部的弯曲方向与所述同平面弯曲部的弯曲方向不同,使得该附加弯曲部与其所连接的相邻两个直线部处于不同平面。
14.根据权利要求9所述的汇流排,其中,
所述同平面弯曲部和所述扭转部的所述至少一者覆盖有绝缘护套。
15.根据权利要求13所述的汇流排,所述附加弯曲部覆盖有绝缘护套。
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