CN117529856A - 用于电池组的高耐热连接器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电池组的连接器，包括：端子引脚，该端子引脚用作电连接通路；下部，该端子引脚安装到该下部；主体部，该下部置放在该主体部中；以及外壳，该外壳包括下部和主体部，其中，端子引脚安装到下部，在端子引脚的外表面的一部分上分别具有包括高度可成型材料的组装部，并且该外壳由高耐热材料制成，由此防止用于电池组的连接器熔化，并且因此可以防止在电池组内部发生的热失控扩散到外部。

Description

用于电池组的高耐热连接器及其制造方法

技术领域

本申请要求2022年5月26日提交的韩国专利申请第2022-0064990号的优先权权益，该申请的公开内容整体通过引用并入于此。

本发明涉及一种用于电池组的高耐热连接器及其制造方法。更特别地，本发明涉及一种用于电池组的高耐热连接器及其制造方法，该高耐热连接器被构造成使得连接器的耐热性得到改善，由此提高连接器的安全性并甚至在高温下也能防止热失控。

背景技术

锂二次电池的问题在于，当发生火灾时，在锂二次电池完全燃烧之前很难灭火。当由于电池单体异常而发生热失控时，与电极引线相邻的连接器会首先暴露于火焰。

由于火焰或热量导致连接器破损，可能会造成二次损坏。多个电池单体可以加以组合，以用作电池模块或电池组，并且该连接器通常是连接到所述多个电池单体的用于电池组的连接器。传统的用于电池组的连接器由可能容易熔化的耐热性较低的材料制成，由此，由于热失控引起的火焰可能会蔓延到整个电池组，并且可能迅速扩散到电池组的外部。

图1是包括用于电池组的连接器的传统电池组连接部的立体图，图2是仅示出图1的用于电池组的连接器的立体图，并且图3是沿着图2的虚线剖取的剖视图和局部放大图。

参照图1至图3，传统的用于电池组的连接器110位于电池组100的一端处。

由于用于电池组的连接器110的下端电连接到电极端子，因此当发生火灾时，用于电池组的连接器的温度会突然升高。由于传统的用于电池组的连接器的外壳200由塑料制成，因此，当电池组的温度升高时，用于电池组的连接器的外壳200很容易熔化。

此外，由于端子引脚240的形状，与端子引脚240联接的下端部210在成型时需要高精度，因此下端部必须使用塑料、通过注塑成型制造。

如果用于电池组的连接器110的外壳200由熔点较低的塑料制成，则熔化部可能会变形或移除，由此开口可以容易地形成在电池组中。火焰和火花可能会通过在电池组中形成的开口喷出。结果，热失控可能会扩散到另一电池组，这会严重降低包括电池组的整个系统的安全性。

已经进行了各种研究性学习，以解决上述问题。

专利文献1涉及一种电池模块，其中，该电池模块包括从电池模块露出的连接器，以电连接到外部设备，并且该连接器包括金属连接器外壳。

在专利文献1中，引入用于电池组的连接器的静电经由连接器外部的金属外壳、流向接地引脚连接部和接地引脚，并且已流向接地引脚的静电通过外部接地线接地。也就是说，专利文献1是解决由于静电引起的问题的技术。

专利文献1没有提出解决用于电池组的连接器在发生热失控现象时损坏的问题的方法。

专利文献2涉及一种用于印刷电路板的连接器，该连接器包括接触端子、外壳以及护罩，该接触端子在其一端处具有与另一连接器接触的接触引脚，并且在其另一端处具有与印刷电路板接触的端子部，该接触端子安装在该外壳中，并且该护罩构造成覆盖该接触端子的接触引脚。

专利文献2公开了易于组装和维修连接器以及易于将连接器附接到印刷电路板的技术，但没有提出任何提高连接器的耐热性的构造。

尽管如上所述传统的用于电池组的连接器在由于过热发生而热失控时可能会熔化并成为一个大问题，但尚未提出能够识别或解决此类问题的技术。

(现有技术文献)

(专利文献1)韩国专利申请公开第2018-0090572号(2018.08.13)

(专利文献2)韩国注册专利公开第1136682号(2012.04.06)

发明内容

技术问题

已经鉴于上述问题而做出本发明，本发明的目的在于提供一种用于电池组的高耐热连接器，该高耐热连接器构造成在电池组的温度升高或电池组中出现火焰时，防止易受火焰影响的连接器熔化，并抑制热失控的扩散，并且本发明的目的在于提供一种制造该高耐热连接器的方法。

技术方案

用于实现上述目标的根据本发明的用于电池组的连接器包括：端子引脚，该端子引脚构造成用作电连接通路，下端部，该端子引脚安装到该下端部，主体部，该下端部置放在该主体部中，以及外壳，该外壳包括下端部和主体部，其中，在包括高度可成型材料的组装部添加到端子引脚的外表面的一部分的状态下，该端子引脚安装到下端部，并且该外壳包括高耐热材料。

该高度可成型材料可以是可用于注塑成型的热塑性树脂。

该高度可成型材料可以是绝缘材料。

该高度可成型材料可以是陶瓷或金属。

该高度可成型材料可以是熔点为1000℃或更高的材料。

该下端部可以设置有多个通孔，端子引脚联接到所述多个通孔的每个，并且添加到端子引脚的外表面的组装部的外部形状可以形成为与所述多个通孔中每个通孔的内部形状相对应。

该端子引脚和组装部可以一体化以具有一体式结构。

分隔部可以形成在下端部上方，该分隔部构造成在联接外部端子期间防止端子引脚发生变形，并且该分隔部可以包括高耐热材料。

本发明提供了一种制造连接器的方法，该方法包括：制备外壳，该外壳在该外壳的下端部中形成有多个通孔，以使得端子引脚联接到外壳；将端子引脚放置在模具中，并添加注塑材料来用于形成组装部；以及将端子引脚联接到通孔，其中，端子引脚中的每个端子引脚添加有由于注塑材料固化而形成的组装部。

该外壳可以包括高耐热材料。

该组装部可以构造成包围端子引脚。

此外，本发明提供了一种制造连接器的方法，该方法包括：制备外壳，该外壳在该外壳的下端部中形成有多个通孔，以使得端子引脚联接到外壳；通过注塑成型在外壳的通孔中的每个通孔中形成组装部；以及将端子引脚中的每个端子引脚联接到组装部中的对应的一个组装部。

该外壳可以由高耐热材料制成。

该端子引脚可以通过压配合、联接到组装部。

此外，本发明可以提供上述构造的各种组合。

有利效果

从上文描述中显而易见的是，根据本发明的用于电池组的连接器构造成使得，除了添加到端子引脚的组装部外，外壳的下端部包括高耐热材料，由此即使在高温环境下也可以防止用于电池组的连接器熔化。

如上所述，由于外壳中除端子引脚和组装部之外的其余部分包括高耐热材料，因此可以在高温环境中保持用于电池组的连接器的外壳的形状，即使在电池组中发生热失控，也可以防止热失控扩散到电池组之外，因此可以提供安全性提高的电池组。

此外，由于包括高度可成型材料的组装部添加到难以成型的端子引脚，因此可以稳定地安装端子引脚。

根据本发明的用于电池组的高耐热连接器可以像传统的用于电池组的连接器一样、保持高精度的外部形状。

附图说明

图1是包括用于电池组的连接器的传统电池组连接部的立体图。

图2是仅示出了图1的用于电池组的连接器的立体图。

图3是沿着图2的虚线剖取的剖视图以及局部放大图。

图4是根据本发明的用于电池组的连接器的立体图。

图5是在省略了图4中的端子引脚和组装部的状态下的剖视图。

图6是在向图5添加端子引脚和组装部的状态下的剖视图。

图7是在图4中插入端子引脚之前的下部立体图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例，以使得本发明的优选实施例可以容易地由本发明所属领域的普通技术人员实施。然而，在详细描述本发明优选实施例的操作原理时，如果对纳入本文的已知功能和构造的详细描述可能会模糊本发明的主题，则将省略这些详细描述。

此外，在整个附图中，将使用相同的附图标记来指代执行类似功能或操作的部件。在整个说明书中将一个部分表述为连接到另一部分的情况下，不仅一个部分可以直接连接到另一部分，而且该一个部分也可以经由另一部分间接地连接到另一部分。此外，包括某个元件并不意味着排除其它元件，而是意指可以进一步包括此类元件，除非另有说明。

此外，通过限制或添加实施元件的描述可以应用于所有发明，除非受到特别限制，而不会限制特定发明。

此外，在本发明的描述和本申请的权利要求中，除非另有说明，否则单数形式旨在包括复数形式。

此外，在本发明的描述和本申请的权利要求中，除非另有说明，"或"包括"和"。因此，"包括A或B"意指三种情况，即包括A的情况、包括B的情况以及包括A和B的情况。

以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。

图4是根据本发明的用于电池组的连接器的立体图，图5是在省略了图4中的端子引脚和组装部的状态下的剖视图，并且图6是在向图5添加端子引脚和组装部的状态下的剖视图。

参照图4到图6，根据本发明的用于电池组的连接器1100包括端子引脚1240、下端部1210、主体部1220以及外壳1200，该端子引脚1240用作电连接通路，该端子引脚1240安装到该下端部1210，该下端部1210置放在该主体部1220中，并且该外壳1200包括下端部1210和主体部1220，其中，在包括高度可成型材料的组装部1241添加到端子引脚1240的外表面的一部分的状态下，该端子引脚1240安装到下端部1210，并且该外壳1200包括高耐热材料。

也就是说，根据本发明的用于电池组的连接器1100包括安装到外壳1200的端子引脚1240和组装部1241，但是包括高耐热材料的外壳1200在这里被表述为不包括端子引脚1240和组装部1241。

如图1所示的电池组100那样，根据本发明的用于电池组的连接器1100可以安装到电池组100的一端，并且电连接到电池组中电池模块的端子。

根据本发明的用于电池组的连接器可以是低电压连接器，并且该低电压连接器可以用于驱动电池管理系统或电动部件，或者用于感测电池单体的电压和温度。

当在使用电池组的同时，电池组中的电池单体中的任何一个电池单体点燃时，与电极引线相邻的用于电池组的连接器会首先暴露于火焰。

当电池单体发生热失控时，电池组的表面温度会达到600℃或更高，与电池组邻接的用于电池组的连接器的温度也会迅速升高。为了防止用于电池组的连接器变形，并且由此防止火焰从电池组中喷出，用于电池组的连接器优选地由具有高熔点的材料制成。

在本发明中，用于电池组的连接器的外壳包括高耐热材料，因此，即使用于电池组的连接器所安装于的电池组的温度很高，外壳也不易熔化，并且可以稳定地保持外壳的形状。

然而，由于安装到下端部1210的端子引脚1240是伸长形的，并且在其外表面上具有精细的弧面，因此添加到端子引脚1240的组装部1241难以成型，并且在制造时需要很高的精度。因此，组装部1241可以包括熔点低于构成外壳的高耐热材料的塑料材料，并且可以通过注塑成型方法、使用具有良好成型性的高度可成型材料进行制造。

在一个具体示例中，当使用将端子引脚1240预加载到模具中并添加注塑材料以形成组装部1241的嵌件注塑成型方法时，端子引脚1240和组装部1241可以一体化，从而具有一体式结构。

高度可成型材料可以是可用于注塑成型的热塑性树脂，确切地，热塑性树脂可以是选自由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯氧化物(PPO)、聚苯醚(PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)构成的组的至少一种。

高度可成型材料可以是添加到端子引脚1240的外表面的绝缘材料，以阻断端子引脚1240与外壳的下端部1210之间的导电性。

绝缘材料在类型上不受特定限制，但考虑到组装部通过注塑成型制造这一事实，可以使用上述高度可成型材料中的任何一种。

高耐热材料优选地是甚至在1000℃或更高的高温下、也不会熔化并保持其形状的材料。例如，高耐热材料可以包括陶瓷和/或金属，其中，金属可以是熔点为1000℃或更高的不锈钢。此外，还可以使用玻璃纤维增强塑料(GFRP)、基于云母的工程材料和基于矿物的陶瓷中的至少一种，玻璃纤维增强塑料是最近开发的高耐热材料。

高耐热材料可以通过添加灌封溶液进行固化，或者可以通过使用车床或铣床进行直接加工来制造。

参照图5和图6，下端部1210设置有多个通孔1211，端子引脚1240联接到所述多个通孔1211中的每个通孔，并且添加到端子引脚1240的外表面的组装部1241的外部形状可以形成为与所述多个通孔1211中的每个通孔的内部形状相对应。结果，组装部1241可以稳定地安装在通孔1211中的每个通孔中，并与其紧密接触。

分隔部1230形成在下端部1210的上方，外部端子联接到该分隔部，并且该分隔部1230构造成在联接外部端子时、防止端子引脚1240变形，并且分隔部1230包括与下端部1210和主体部1220相同的高耐热材料。

由于外壳的下端部、主体部和分隔部如上所述包括高耐热材料，因此，即使电池组的温度升高，外壳的形状也可以稳定地保持。

制造用于电池组的连接器的方法可以包括以下步骤：制备外壳，该外壳在其下端部中形成有多个通孔，使得将端子引脚联接到通孔；将端子引脚放置到模具中，并添加注塑材料以用于形成组装部；以及将端子引脚联接到通孔，其中，端子引脚中的每个端子引脚均添加有由于注塑材料固化而形成的组装部。

也就是说，将端子引脚作为嵌件放置在模具中，并且利用注塑材料填充模具，以将注塑材料添加到嵌件，并将注塑材料冷却和固化预定时间段。结果，制造了一种嵌件注塑成型制品，其中，由注塑材料形成的组装部和端子引脚被一体化，其中，该组装部构造成完全包围端子引脚。如图5所示，由此制造的端子引脚可以通过插入而安装到形成在外壳的下端部1210中的通孔1211中的每个通孔，从而具有图6所示的形状。

该外壳包括高耐热材料，其中，由高耐热材料制成的灌封溶液可以添加到模具，然后灌封溶液可以固化，由此可以制造出图5所示的外壳。替代地，可以通过使用车床或铣床进行直接加工来细分并制造各部件。

制造用于电池组的连接器的另一种方法可以包括以下步骤：制备外壳，该外壳在其下端部中形成有多个通孔，以使得端子引脚联接到通孔；通过注塑成型在外壳的通孔中的每个通孔中形成组装部；将端子引脚中的每个端子引脚联接到组装部中的对应一个组装部。

图7是在图4中插入端子引脚之前的下部立体图。

参照图7，组装部1241添加到形成在外壳的主体部1220的下端部1210中的通孔，而端子引脚1240并不联接到通孔。

也就是说，用于电池组的连接器可以使用如下方法来制造：代替了对端子引脚执行嵌件注塑成型，将注塑材料添加到外壳的下端部1210中的通孔中的每个通孔，以形成组装部1241，并将端子引脚1240中的每个端子引脚联接到组装部1241。

替代地，可以将注塑材料添加到模具，以单独地形成组装部1241，组装部1241可以插入到形成在外壳的下端部1210中的通孔中的每个通孔中，并且端子引脚1240中的每个端子引脚可以联接到组装部1241。

作为将端子引脚联接到组装部的一种方法，端子引脚可以通过压配合联接到组装部。

在根据本发明的用于电池组的连接器中，除了端子引脚和组装部之外，外壳包括高耐热材料，由此即使电池组中发生爆炸或着火，也可以防止对用于电池组的连接器造成损坏。

本发明所属领域的技术人员将理解，基于以上描述，在本发明的类别内可以进行各种应用和修改。

附图标记的描述

100：电池组

110、1100：用于电池组的连接器

200、1200：外壳

210、1210：下端部

1211：通孔

1220：主体部

1230：分隔部

240、1240：端子引脚

1241：组装部

Claims (14)

1.一种用于电池组的连接器，所述连接器包括：

端子引脚，所述端子引脚被构造成用作电连接通路；

下端部，所述端子引脚被安装到所述下端部；

主体部，所述下端部被置放在所述主体部中；以及

外壳，所述外壳包括所述下端部和所述主体部，其中，

在包括高度可成型材料的组装部添加到所述端子引脚的外表面的一部分的状态下，所述端子引脚被安装到所述下端部，并且

所述外壳包括高耐热材料。

2.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述高度可成型材料是可用于注塑成型的热塑性树脂。

3.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述高度可成型材料是绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述高度可成型材料是陶瓷或金属。

5.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述高度可成型材料包括熔点为1000℃或更高的材料。

6.根据权利要求1所述的连接器，其中，

所述下端部设置有多个通孔，所述端子引脚被联接到所述多个通孔的每个通孔，并且

添加到所述端子引脚的外表面的所述组装部的外部形状形成为与所述多个通孔中的每个通孔的内部形状相对应。

7.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述端子引脚和所述组装部被一体化，以具有一体式结构。

8.根据权利要求1所述的连接器，其中，

分隔部被形成在所述下端部上方，所述分隔部被构造成在联接外部端子期间防止所述端子引脚变形，并且

所述分隔部包括高耐热材料。

9.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的连接器的方法，所述方法包括：

制备外壳，在所述外壳的下端部中形成有多个通孔，以使得所述端子引脚被联接到所述外壳；

将端子引脚放置在模具中，并添加注塑材料来用于形成组装部；以及

将所述端子引脚联接到所述多个通孔，其中，所述端子引脚中的每个端子引脚添加有由于所述注塑材料固化而形成的组装部。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述外壳包括高耐热材料。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组装部被构造成包围所述端子引脚。

12.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的连接器的方法，所述方法包括：

制备外壳，在所述外壳的下端部中形成有多个通孔，以使得所述端子引脚被联接到所述外壳；

通过注塑成型在所述外壳的通孔中的每个通孔中形成组装部；以及

将所述端子引脚中的每个端子引脚联接到所述组装部中的对应的一个组装部。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述外壳包括高耐热材料。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述端子引脚通过压配合被联接到所述组装部。