JP2021526306A

JP2021526306A - ターミナルバスバー

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Publication number: JP2021526306A
Application number: JP2021518415A
Authority: JP
Inventors: ヒクク・ヤン; ロバート・メリマン; ジビタ・シッダールタン
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2040-01-03
Also published as: US20200220143A1; WO2020145581A1; CN112292746B; JP7118499B2; EP3793032A1; US11063320B2; EP3793032A4; CN112292746A; KR20210102838A

Abstract

ターミナルバスバーは、結合板を有する第１バスバー部分、上板部分を有する第２バスバー部分、及び結合板と上板部分の間にあり、それらを結合する可溶性部材を含む。可溶性部材は、第１部分を有し、溝又は開口部が第１部分の中に配置される。ターミナルバスバーは、可溶性部材の第１部分及び溝又は開口部をカプセル化するオーバーモールディングされた熱可塑性層を更に含む。可溶性部材の上下のオーバーモールディングされた熱可塑性層の厚さは、二次アークを防止するために可溶性部材の厚さより大きい。

Description

本発明者らは、改善されたターミナルバスバーに対する必要性を認識している。

ターミナルバスバーがバッテリーモジュールから出る過度な電流を長時間伝導すればバッテリーモジュールが損傷することがある。また、ターミナルバスバーの部分が溶融されてターミナルバスバーの残りの部分から空気に遊離されることがある。また、本発明者らは、ターミナルバスバーの部分が溶融される時、ターミナルバスバーで溶融された部分とターミナルバスバーの残りの部分との間で二次アークが発生することがあることを分かっている。

本発明者らは、過電流状態の間にターミナルバスバーの溶融された部分がターミナルバスバーから空気に遊離されることを防止し、またターミナルバスバーの溶融部分とターミナルバスバーの残りの部分との間の二次アークを防止するために、開放電気状態に転換して延長された時間の間に過度な電流状態からバッテリーモジュールを保護するターミナルバスバーを有することが有益であることを分かっている。

例示的な実施例によるターミナルバスバーを提供する。ターミナルバスバーは、結合板を有する第１バスバー部分を含む。ターミナルバスバーは、上板部分、並びに上板部分に結合して下向きに延在する第１側面板部分及び第２側面板部分を有する第２バスバー部分を更に含む。また、ターミナルバスバーは、第１バスバー部分の結合板と第２バスバー部分の上板部分との間にあってそれらを結合する、導電性を有する可溶性部材を含む。可溶性部材は、上部面、底面、及び第１部分を有し、溝又は開口部が第１部分を通って延在する。ターミナルバスバーは、可溶性部材の第１部分及び溝又は開口部をカプセル化するオーバーモールディングされた熱可塑性層を更に含む。オーバーモールディングされた熱可塑性層は、可溶性部材の上部面上に配置された第１熱可塑性部分、及び可溶性部材の底面上に配置された第２熱可塑性部分を有する。第１熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な可溶性部材の厚さ以上である。軸は、オーバーモールディングされた熱可塑性層と可溶性部材を通って延在し、可溶性部材の上部面及び底面に垂直である。第２熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な可溶性部材の厚さ以上である。

他の例示的な実施例によるターミナルバスバーを製造する方法を提供する。この方法は、第１バスバー部分、第２バスバー部分、及び可溶性部材を提供する段階を含む。可溶性部材は、第１バスバー部分と第２バスバー部分と一体に形成されて結合する。可溶性部材は、上部面、底面、及び第１部分を有し、溝又は開口部が第１部分の中に配置される。前記方法は、熱可塑性層が第１部分及び溝又は開口部をカプセル化するように可溶性部材の第１部分上に熱可塑性層をオーバーモールディングする段階を更に含む。熱可塑性層は、可溶性部材の上部面上に配置された第１熱可塑性部分、及び可溶性部材の底面上に配置された第２熱可塑性部分を有する。第１熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な可溶性部材の厚さ以上である。軸は、熱可塑性層と可溶性部材を通って延在し、可溶性部材の上部面及び底面に垂直である。第２熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な可溶性部材の厚さ以上である。

バッテリーモジュールの概略図である。図１のバッテリーモジュールの概略的断面図である。図２のバッテリーモジュールの一部の拡大概略図である。図１のバッテリーモジュールで利用されるバッテリーセル相互連結組立体の概略図である。図１のバッテリーモジュールの一部の拡大概略図である。例示的な実施例による図４のバッテリーセルの相互連結組立体で利用されるターミナルバスバーの概略図である。図６のターミナルバスバーの平面図である。図６のターミナルバスバーの側面図である。図６のターミナルバスバーの底面図である。図６にオーバーモールディングされた熱可塑性層がその上に配置される前の状態で、ターミナルバスバーの一部分の拡大図である。図６にオーバーモールディングされた熱可塑性層がその上に配置された後の状態で、ターミナルバスバー部分の他の拡大図である。図１１でライン１２−１２に沿って切断した、ターミナルバスバーの一部の概略的断面図であって、その中に溝が示されている。図１１でライン１３−１３に沿って切断した、ターミナルバスバーの一部の概略的断面図であって、可溶性部材の可溶性部分を示す。他の実施例により、図１のターミナルバスバーを製造するための方法のフローチャートである。オーバーモールディングされた熱可塑性層をターミナルバスバーに適用することに用いられたオーバーモールディング装置のブロック図である。オーバーモールディングされた熱可塑性層がその上に配置される前に、開口部が延在する可溶性部材を有するターミナルバスバーの代案的な実施例の概略図である。図１６にオーバーモールディングされた熱可塑性層がその上に配置された後に、ターミナルバスバーの概略図である。図１７でライン１８−１８に沿って切断した、ターミナルバスバーの概略的断面図である。図１７で他の例示的な実施例により、ターミナルバスバーを製造するための方法のフローチャートである。

図１−５を参照して、例示的な実施例によるバッテリーモジュール２０を示す。バッテリーモジュール２０は、バッテリーセル３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、及びバッテリーセル相互連結組立体１００を含む。

図１、図６、及び図１０に示されているように、バッテリーモジュール２０の長所は、バッテリーモジュール２０が可溶性部材５０４とオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６を有するターミナルバスバー３３０を利用するということである。与えられた時間の間、過度な電流が可溶性部材５０４を通して流れる時、可溶性部材５０４の部分が溶融されてターミナルバスバー３３０内で開放電気状態を形成してバッテリーモジュール２０を損傷させ得る追加的な過度な電流流れを防止する。また、過度な電流条件の間、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６で可溶性部材５０４の溶融された部分が遊離されることを防止する。また、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の溶融された部分と可溶性部材５０４の残りの部分との間の二次アークを防止する。

理解を助けるために、ターミナルバスバーの「可溶性部材」は、与えられた時間の間に過度な電流レベルが可溶性部材を通して流れる時、閉鎖された電気状態から開放電気状態に転換することができるようにターミナルバスバーで溝や開口部を利用して減少した断面積を有するように一体形に形成された部分である。

図２と図３に示されているように、各バッテリーセル３０−７６は、同一な構造を有するため、簡単にバッテリーセル３０の構造だけが本明細書でより詳細に論議される。バッテリーセル３０は、パウチ本体１０３の対向の終端に配置されたターミナル１０１、１０２を含む。例示的な実施例で、バッテリーセル３０は、リチウム−イオンパウチバッテリーセルである。もちろん、代案的な実施例で、バッテリーセル３０は、当業者に知られた他の類型のバッテリーセルを含むことができる。バッテリーセル３０−７６は、互いに対して積層され、互いに電気的に直列連結される。縦断バッテリーセル３０、７６は、それぞれターミナルバスバー３３０、３６０に電気的に連結される。

図２−４に示されているように、バッテリーセル相互連結組立体１００は、バッテリーセル３０−７６の第１終端でバッテリーセル３０−７６のターミナルに物理的かつ電気的に連結される。バッテリーセル相互連結組立体１００は、長方形プラスチック本体３２０、ターミナルバスバー３３０、相互連結部材３３２、３３４、３３６、３３８、３４０、３４２、３４４、３４６、３４８、３５０、３５２、及びターミナルバスバー３６０を含む。他のバッテリーセル相互連結組立体（図示せず）は、バッテリーセル３０−７６の第２終端でバッテリーセル３０−７６のターミナルに連結され得ることを知るべきである。

長方形プラスチック本体３２０をバッテリーセル相互連結組立体１００の残りの構成要素をその上に維持するように提供する。長方形プラスチック本体３２０は、上部面３８０と底面３８２（図３に図示）を含む。また、長方形プラスチック本体３２０は、バッテリーセル３０−７６の関連ターミナルをその中に収容するために延在する開口部４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２を含む。

相互連結部材３３２−３５２は、長方形プラスチック本体３２０に結合し、バッテリーセル３０−６４の関連ターミナルを互いに連結することに用いられる。例示的な実施例で、相互連結部材３３２−３５２は銅やアルミニウムから構成される。

図示されているように、相互連結部材３３２は、開口部４００、４０２に隣接するように配置され、バッテリーセル３２、３４の第１終端からターミナルを収容し、相互連結部材３３４は、開口部４０２、４０４に隣接して配置されて、バッテリーセルはバッテリーセル３６、３８の第１終端からターミナルを収容する。また、相互連結部材３３６は、開口部４０４、４０６に隣接して配置され、その上にバッテリーセル４０、４２の第１終端からターミナルを収容し、相互連結部材３３８は、開口部４０６、４０８に隣接して配置され、ここのバッテリーセル４４、４６のうちの第１終端からターミナルを収容する。また、相互連結部材３４０は、開口部４０８、４１０に隣接して配置され、バッテリーセル４８、５０の第１終端からターミナルを収容し、相互連結部材３４２は、開口部４１０、４１２に隣接して配置され、ここのバッテリーセル５２、５４の第１終端からターミナルを収容する。また、相互連結部材３４４は、開口部４１２、４１４に隣接して配置され、バッテリーセル５６、５８の第１終端からターミナルを収容し、相互連結部材３４６は、開口部４１４、４１６に隣接して配置され、バッテリーセル６０、６２の第１終端からターミナルを収容する。また、相互連結部材３４８は、開口部４１６、４１８に隣接して配置され、その上にバッテリーセル６４、６６の第１終端からターミナルを収容し、相互連結部材３５０は、開口部４１８、４２０に隣接して配置され、ここのバッテリーセル６８、７０第１終端からターミナルを収容する。また、相互連結部材３５２は、開口部４２０、４２２に隣接して配置され、その上にバッテリーセル７２、７４の第１終端からターミナルを収容する。

ターミナルバスバー３３０、３６０は、バッテリーセル３０−７６の直列スタックの反対の終端に配置され、ターミナルバスバー３３０、３６０の間の電圧はバッテリーセル３０−７６により出力された電圧の合計と同一である。

図４と図６−１５を参照して、本発明の実施例によるターミナルバスバー３３０について説明する。ターミナルバスバー３３０は、長方形プラスチック本体３２０に結合する。ターミナルバスバー３３０は、第１バスバー部分５００、第２バスバー部分５０２、可溶性部材５０４、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６、ポスト５０８（図４に図示）、及び軸５１０（図１２に図示）を含む。例示的な実施例で、第１バスバー部分５００、第２バスバー部分５０２、及び可溶性部材５０４は、例えば、銅やアルミニウムのような単一の金属シートで互いに一体に形成され、導電性を有する。

ターミナルバスバー３３０の長所は、ターミナルバスバー３３０が可溶性部材５０４とオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６を用いることである。与えられた時間間隔の間に可溶性部材５０４を通して過度な電流が流れると、可溶性部材５０４の部分が溶融されてバッテリーモジュール２０を損傷させ得る追加の過度な電流流れを遮断することができるように、ターミナルバスバー３３０内の開放された電気状態を形成する。また、過度な電流条件の間、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は可溶性部材５０４の溶融された部分が熱可塑性層５０６から遊離されることを防止する。また、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の溶融された部分と可溶性部材５０４の残りの部分との間の二次アークを防止する。

第１バスバー部分５００は、結合板５２０、第１タブ部分５２２、第２タブ部分５２４、及び孔５２６を有する。第１タブ部分５２２と第２タブ部分５２４は、結合板５２０の対向の終端に配置され、結合板５２０と実質的に直角に延在する。第１タブ部分５２２と第２タブ部分５２４は、ターミナルバスバー３３０を長方形プラスチック本体３２０に連結することに用いられる。孔５２６は、ポスト５０８をその中に収容する大きさと形状で形成される（図４に図示）。ポスト５０８は、結合板５２０に物理的かつ電気的に結合し、結合板５２０と実質的に直角に延在する。

第２バスバー部分５０２は、上板部分５４０、及び第１側面板部分５４２と第２側面板部分５４４を有する。第１側面板部分５４２と第２側面板部分５４４は、上板部分５４０の対向の側面に結合し、上板部分５４０に下向きに延在し、実質的に垂直である。上板部分５４０及び第１側面板部分５４２と第２側面板部分５４４を含む第２バスバー部分５０２のＵ字形構成は、関連したバッテリーセルターミナルを溶接するために増加された表面積を許容する。

可溶性部材５０４は、第１バスバー部分５００の結合板５２０と第２バスバー部分５０２の上板部分５４０との間にあり、それらを結合する。可溶性部材５０４は、上部面５７０、底面５７２、及び減少した断面積を有する溝５６０が配置された部分５６２を含む。部分５６１は、過度な電流（例えば、バッテリーモジュール２０の短絡条件の間の電流流れ）が与えられた時間の間にターミナルバスバー３３０を通して流れる場合、部分５６２が開放電気状態に転換される時（例えば、電気的ヒューズとして作用する）、追加の電流流れを防止するために溶融される。部分５６１は、可溶性部材５０４の他の部分の断面積より小さい断面積を有するため、部分５６１は、与えられた時間の間に可溶性部材５０４を通して過度な電流が流れる場合、溶融される可溶性部材５０４の第１部分である。

オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の溶融された部分（例えば、部分５６１の溶融された部分）がオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６外部に遊離されることを防止し、また溶融された部分と可溶性部材５０４の残りの部分との間の二次アークを防止するために提供する。オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の部分５６１とその中の溝５６０をカプセル化して覆ってしまう。図１２に示されているように、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、第１熱可塑性部分５９１、第２熱可塑性部分５９２、および第３熱可塑性部分５９３を含む。第１熱可塑性部分５９１は、可溶性部材５０４の上部面５７０上に配置され、それから外側に延在する。第２熱可塑性部分５９２は、可溶性部材５０４の底面５７２上に配置され、それから外側に延在する。第３熱可塑性部分５９３は、溝５６０を満たす。軸５１０は、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６と可溶性部材５０４の上部面５７０と底面５７２に垂直な可溶性部材５０４を通って延在する。オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、軸５１０に平行な厚さを有するが、これは軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上である。特に、第１熱可塑性部分５９１の厚さは、軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上である。また、第２熱可塑性部分５９２の厚さは、軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上である。第１熱可塑性部分５９１と第２熱可塑性部分５９２の各厚さは、熱可塑性部分５９１、５９２が可溶性部材５０４の溶融された部分により占有された以前の領域に流動することに十分な体積であり、溶融された部分と可溶性部材５０４の残りの部分との間の二次アークを防止し、また溶融された部分がオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６内に含まれるように溶融された部分を完全にカプセル化することができるように、軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上であることが重要である。例示的な実施例で、オーバーモールディングされた熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の溶融温度より低い軟化温度を有するオーバーモールディングされた熱硬化性層である。オーバーモールディングされた熱硬化性層を用いる利点は、軟化温度とそのより高い溶融温度との間の差が相対的に大きいと熱硬化性材料層が軟化温度で軟化して、可溶性部材５０４を落とさずに可溶性部材５０４の溶融された部分が以前に占有した領域に流動することができるため、可溶性部材５０４の溶融された部分と残りの部分との間の二次アークを防止することができるという点である。

要約すれば、動作中に、ターミナルバスバー３３０を通して流れる電流が与えられた時間の間に臨界電流レベルを超過する時、可溶性部材５０４は溶融されて、第１バスバー部分５００、第２バスバー部分５０２、及びオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６の間で開放電気状態を形成して、可溶性部材５０４の溶融された部分がオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６から遊離されることを防止する。特に、オーバーモールディングされた熱硬化性層（熱可塑性層５０６）が軟化温度に到達する場合、熱可塑性層５０６は軟化した状態になり、可溶性部材５０４の溶融された部分がより高い溶融温度で形成される場合、熱可塑性層５０６は可溶性部材５０４の溶融された部分により既に占有された領域に流れて、溶融された部分と可溶性部材５０４の残りの部分との間の二次アークを防止し、また溶融された部分がオーバーモールディングされた熱可塑性層５０６から遊離されることを防止するために、溶融された部分を完全にカプセル化する。

図１と図４に示されているように、ターミナルバスバー３６０は、長方形プラスチック本体３２０に連結される。ターミナルバスバー３６０は、バッテリーセル７６に電気的に連結される。

図６、図１０、図１２、図１４、及び図１５を参照して本発明の他の実施例によるターミナルバスバー３３０の製造方法を説明する。

段階６００で、使用者は、第１バスバー部分５００、第２バスバー部分５０２、及び可溶性部材５０４を提供する。可溶性部材５０４は、第１バスバー部分５００と第２バスバー部分５０２と一体に形成されて結合する。可溶性部材５０４は、上部面５７０、底面２７２、及び第１部分５６１を有し、溝５６０（図１０に図示）が第１部分５６１の中に配置される。

段階６０２で、オーバーモールディング装置６０４は、可溶性部材５０４の第１部分５６１上に熱可塑性層５０６をオーバーモールディングして熱可塑性層５０６が第１部分５６１と溝５６０をカプセル化する。熱可塑性層５０６は、可溶性部材５０４の上部面５７０上に配置された第１熱可塑性部分５９１、及び可溶性部材５０４の底面５７２上に配置された第２熱可塑性部分５９２を有する。第１熱可塑性部分５９１の厚さは、軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上である。軸５１０は、熱可塑性層５０６と可溶性部材５０４を通って延在し、可溶性部材５０４の上部面５７０と底面５７２に垂直である。第２熱可塑性部分５９２の厚さは、軸５１０に平行な可溶性部材５０４の厚さ以上である。

図１、１７、及び１８を参照すれば、ターミナルバスバー３３０の代わりにバッテリーモジュール２０に用いることができる代案的なターミナルバスバー６３０が示されている。ターミナルバスバー６３０は、第１バスバー部分７００、第２バスバー部分７０２、可溶性部材７０４、オーバーモールディングされた熱可塑性層７０６、及びポスト７０８（図４に図示）を含む。第１バスバー部分７００と第２バスバー部分７０２は、構造が第１バスバー部分５００と第２バスバー部分５０２と同一である。熱可塑性層７０６は構造的に、熱可塑性層７０５がカプセル化され、溝の代わりに開口部７５０を満たすことを除けば、熱可塑性層５０６と実際に同一である。したがって、ターミナルバスバー６３０とターミナルバスバー３３０の主な差異点は、ターミナルバスバー６３０は、第１部分７６１が、その中に延在する溝の代わりにそれを通って延在する開口部７５０を有することにある。オーバーモールディングされた熱可塑性層７０６は、可溶性部材７０４と開口部７５０をカプセル化して覆う。

図１５−１９に示されているように、他の例示的な実施例によるターミナルバスバー６３０を製造する方法を以下で説明する。

段階８００で、使用者は、第１バスバー部分７００、第２バスバー部分７０２、及び可溶性部材７０４を提供する。可溶性部材７０４は、第１バスバー部分７００と第２バスバー部分７０２と一体に形成されて結合する。可溶性部材７０４は、上部面７７０、底面７７２、及び第１部分７６１を有し、開口部７５０が第１部分７６１を通って延在する。

段階８０２で、オーバーモールディング装置６０４は、可溶性部材７０４の第１部分７４９上に熱可塑性層７０６をオーバーモールディングして、熱可塑性層７０６が第１部分７６１と開口部７５０をカプセル化する。熱可塑性層７０６は、可溶性部材７０４の上部面７７０上に配置された第１熱可塑性部分７９１と、可溶性部材７０４の底面７７２上に配置された第２熱可塑性部分７９２を有する。第１熱可塑性部分７９１の厚さは、軸７１０に平行な可溶性部材７０４の厚さ以上である。軸７１０は、熱可塑性層７０６と可溶性部材７０４を通って延在し、可溶性部材７０４の上部面７７０と底面７７２に垂直である。第２熱可塑性部分７９２の厚さは、軸７１０に平行な可溶性部材７０４の厚さ以上である。

本明細書に記述された本発明の各ターミナルバスバーは、他のターミナルバスバーに比べて実質的な利点を提供する。特に、本発明の各ターミナルバスバーの長所は、ターミナルバスバーが可溶性部材とオーバーモールディングされた熱可塑性層を有することにある。与えられた時間の間に可溶性部材に過剰電流が流れる場合、可溶性部材の部分が溶融されて、ターミナルバスバー内で開放電気状態を形成してバッテリーモジュールを損傷させ得る追加の過度電流流れを防止することができる。また、過度な電流状態の間、オーバーモールディングされた熱可塑性層は、可溶性部材の溶融された部分がオーバーモールディングされた熱可塑性層から遊離されることを防止する。また、オーバーモールディングされた熱可塑性層は、可溶性部材の溶融された部分と可溶性部材の残りの部分との間の二次アークを防止する。

請求された発明は、制限された数の実施例と関連して詳細に説明したが、本発明はこのような開示された実施例に限定されないという事実を理解しなければならない。むしろ、請求された発明は、以上で説明されなかったが、本発明の思想と範囲に相応する任意の数の変形、変更、代替、または同等な配列を含むように変形され得る。付加的に、請求された発明の多様な実施例が説明されたが、本発明の様態は説明された実施例のうちの一部だけを含むことができることを理解しなければならない。結果として、請求された発明は、前述した説明により制限されると解釈してはならない。

２０バッテリーモジュール
３０バッテリーセル
３２バッテリーセル
３４バッテリーセル
３６バッテリーセル
３８バッテリーセル
４０バッテリーセル
４２バッテリーセル
４４バッテリーセル
４６バッテリーセル
４８バッテリーセル
５０バッテリーセル
５２バッテリーセル
５４バッテリーセル
５６バッテリーセル
５８バッテリーセル
６０バッテリーセル
６２バッテリーセル
６４バッテリーセル
６６バッテリーセル
６８バッテリーセル
７０バッテリーセル
７２バッテリーセル
７４バッテリーセル
７６バッテリーセル
１００バッテリーセル相互連結組立体
１０１ターミナル
１０２ターミナル
１０３パウチ本体
２７２底面
３２０長方形プラスチック本体
３３０ターミナルバスバー
３３２相互連結部材
３３４相互連結部材
３３６相互連結部材
３３８相互連結部材
３４０相互連結部材
３４２相互連結部材
３４４相互連結部材
３４６相互連結部材
３４８相互連結部材
３５０相互連結部材
３５２相互連結部材
３６０ターミナルバスバー
３８０上部面
３８２底面
４００開口部
４０２開口部
４０４開口部
４０６開口部
４０８開口部
４１０開口部
４１２開口部
４１４開口部
４１６開口部
４１８開口部
４２０開口部
４２２開口部
５００第１バスバー部分
５０２第２バスバー部分
５０４可溶性部材
５０６熱可塑性層
５０８ポスト
５１０軸
５２０結合板
５２２第１タブ部分
５２４第２タブ部分
５２６孔
５４０上板部分
５４２第１側面板部分
５４４第２側面板部分
５６０溝
５７０上部面
５７２底面
５９１第１熱可塑性部分
５９２第２熱可塑性部分
５９３第３熱可塑性部分
６０４オーバーモールディング装置
６３０ターミナルバスバー
７００第１バスバー部分
７０２第２バスバー部分
７０４可溶性部材
７０５熱可塑性層
７０６熱可塑性層
７０８ポスト
７１０軸
７４９第１部分
７５０開口部
７６１第１部分
７７０上部面
７７２底面
７９１第１熱可塑性部分
７９２第２熱可塑性部分

Claims

ターミナルバスバーであって、
結合板を有する第１バスバー部分と、
上板部分、並びに前記上板部分に結合して下向きに延在する第１側面板部分及び第２側面板部分を有する第２バスバー部分と、
前記第１バスバー部分の前記結合板と前記第２バスバー部分の前記上板部分との間にあり、前記結合板と前記上板部分とを結合する、導電性を有する可溶性部材であって、前記可溶性部材が、上部面、底面、及び第１部分を有し、溝又は開口部が前記第１部分を通って延在する、可溶性部材と、
前記可溶性部材の前記第１部分及び前記溝又は前記開口部をカプセル化するオーバーモールディングされた熱可塑性層であって、前記熱可塑性層が、前記可溶性部材の前記上部面上に配置された第１熱可塑性部分、及び前記可溶性部材の前記底面に配置された第２熱可塑性部分を有し、前記第１熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な前記可溶性部材の厚さ以上であり、前記軸は、前記オーバーモールディングされた熱可塑性層及び前記可溶性部材を通って延在し、前記可溶性部材の前記上部面及び前記底面に垂直であり、前記第２熱可塑性部分の厚さは前記軸に平行な前記可溶性部材の厚さ以上である、オーバーモールディングされた熱可塑性層と
を含むターミナルバスバー。
前記ターミナルバスバーを通って流れる電流が臨界電流レベルを超過する時、前記可溶性部材は溶融されて前記第１バスバー部分、前記第２バスバー部分、及び前記オーバーモールディングされた熱可塑性層の間に開放電気状態を形成して、前記可溶性部材の溶融された部分が前記オーバーモールディングされた熱可塑性層が遊離されることを防止し、また前記可溶性部材の前記溶融された部分と残りの部分との間に二次アークが発生するのを防止する、請求項１に記載のターミナルバスバー。
前記オーバーモールディングされた熱可塑性層は、オーバーモールディングされた熱硬化性層である、請求項１又は２に記載のターミナルバスバー。
前記オーバーモールディングされた熱可塑性層は、前記可溶性部材の溶融温度より低い軟化温度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のターミナルバスバー。
前記オーバーモールディングされた熱可塑性層は、前記軟化温度で軟化状態にあり、前記可溶性部材の溶融された部分が前記溶融温度で形成される時、前記オーバーモールディングされた熱可塑性層は、溶融された部分が前記熱可塑性層から遊離されることを防止し、前記可溶性部材の前記溶融された部分と残りの部分との間の二次アークを防止するために、前記溶融された部分が以前に占有した空間に流動して前記溶融された部分をカプセル化する、請求項４に記載のターミナルバスバー。
前記第１バスバー部分、前記第２バスバー部分、及び前記可溶性部材は、銅から構成される、請求項１から５の何れか一項に記載のターミナルバスバー。
前記第１バスバー部分、前記第２バスバー部分、及び前記可溶性部材は、アルミニウムから構成される、請求項１から５の何れか一項に記載のターミナルバスバー。
前記第１バスバー部分は前記可溶性部材と一体に形成され、前記第２バスバー部分は前記可溶性部材と一体に形成された、請求項１から７の何れか一項に記載のターミナルバスバー。
前記結合板は、前記結合板を貫通して延在する孔を有し、前記孔は、大きさと形状がバッテリーポストを通じて収容される、請求項１から８の何れか一項に記載のターミナルバスバー。
ターミナルバスバーを製造する方法であって：
第１バスバー部分、第２バスバー部分、及び可溶性部材を提供するステップであって、前記可溶性部材は、前記第１バスバー部分及び前記第２バスバー部分と一体に形成されて結合し、また前記可溶性部材は、上部面、底面、及び第１部分を有し、溝又は開口部が前記第１部分の中に配置される、ステップと、
熱可塑性層が前記第１部分及び前記溝又は前記開口部をカプセル化するように前記可溶性部材の前記第１部分上に前記熱可塑性層をオーバーモールディングするステップであって、前記熱可塑性層は、前記可溶性部材の前記上部面上に配置された第１熱可塑性部分と、前記可溶性部材の底面上に配置された第２熱可塑性部分とを有し、前記第１熱可塑性部分の厚さは、軸に平行な前記可溶性部材の厚さ以上であり、前記軸は、前記熱可塑性層及び前記可溶性部材を通って延在し、前記可溶性部材の前記上部面及び前記底面に垂直であり、前記第２熱可塑性部分の厚さは、前記軸に平行な前記可溶性部材の厚さ以上となるようにする、ステップと
を含む方法。
前記熱可塑性層をオーバーモールディングされた熱硬化性層とする、請求項１０に記載の方法。
前記熱可塑性層が前記可溶性部材の溶融温度より低い軟化温度を有するようにする、請求項１０又は１１に記載の方法。
前記熱可塑性層が前記軟化温度で軟化された状態にあり、前記可溶性部材の溶融された部分が前記溶融温度で形成される時、前記熱可塑性層は、前記溶融された部分が前記熱可塑性層から遊離されることを防止し、前記溶融された部分と前記可溶性部材の残りの部分との間の二次アークを防止するために、前記溶融された部分が以前に占有した空間に流動し、前記溶融された部分をカプセル化するようにする、請求項１２に記載の方法。
前記第１バスバー部分、前記第２バスバー部分、及び前記可溶性部材は、銅から構成される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
前記第１バスバー部分、前記第２バスバー部分、及び前記可溶性部材は、アルミニウムから構成される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。