导电连接结构、多功能高压连接器及电池产品的制作方法

文档序号:17276337发布日期:2019-04-03 00:22阅读:147来源:国知局
导电连接结构、多功能高压连接器及电池产品的制作方法

本实用新型涉及连接器技术领域,尤其涉及一种导电连接结构、多功能高压连接器及电池产品。



背景技术:

随着新能源行业的不断发展,市场上的电池产品(如电池包或高压盒)将向高能量密度、大电流方向发展,这使得电池产品的安全性能显得格外重要。由于熔断器能在电池产品中的高压电路短路时及时切断高压电路,从而保护电池产品中的电池不受损坏,因而熔断器在电路保护设计中运用频率最高。

熔断器通常包括主体以及沿长度方向位于主体两端的导电连接部,而主体包括管体和位于管体内部的导电熔体。为了便于装配,管体在长度方向两端一般形成有开口。当导电熔体通过开口安装于管体中后,目前市场上的导电连接结构通常都是额外设置一个封装板来密封管体的开口,此时各导电连接部的一部分需要穿设于封装板并伸入管体内以连接于导电熔体或者导电熔体的一部分穿设于封装板并伸出管体外以连接于导电连接部。由于封装板的设置,使得熔断器的安装繁琐并增大了熔断器的长度,不利于熔断器的小型化设计。



技术实现要素:

鉴于背景技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种导电连接结构、多功能高压连接器及电池产品,导电连接结构的结构简单、体积小巧,减少了安装环节,当导电连接结构应用于多功能高压连接器中时,减小了导电连接结构在多功能高压连接器中的占用空间,提高了多功能高压连接器的空间利用率,当多功能高压连接器应用于电池产品中时,减少了高压电路中的连接电阻。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种导电连接结构,其包括:主体部;以及两个导电连接部,沿长度方向分别位于主体部的两端,各导电连接部连接于主体部。其中,主体部包括:管体,在长度方向两端形成有开口;以及导电熔体,经由开口收容于管体内。各导电连接部具有:第一接触段,连接于导电熔体并封装管体的对应一个开口;第二接触段,沿长度方向与第一接触段间隔设置并沿高度方向延伸;以及过渡连接段,位于第二接触段与第一接触段之间并连接于第二接触段和第一接触段。

各导电连接部的第一接触段、过渡连接段以及第二接触段形成为U型结构。

各第一接触段设置有:第一连接孔,在宽度方向上设置于第一接触段的靠近过渡连接段的部分;以及第二连接孔,在宽度方向上设置于第一接触段的远离过渡连接段的部分。各第一接触段通过第一连接孔和第二连接孔固定连接于主体部的管体。

各第二接触段设置有:第一避让孔,沿长度方向与第一连接孔对齐。

第一接触段焊接于主体部的导电熔体。

各第一接触段还设置有:第三连接孔,在宽度方向上设置于第一连接孔和第二连接孔之间。各第一接触段通过第三连接孔固定连接于主体部的导电熔体。

各第一接触段设置有:注胶孔,用于向第一接触段与管体之间填充密封胶。

本实用新型还提供了一种多功能高压连接器,其包括:上盖;底座,可拆卸地装配于上盖;两个插接端子,沿长度方向间隔设置,各插接端子固定安装于底座;以及上述所述的导电连接结构,导电连接结构固定安装于上盖,且导电连接结构的各导电连接部的第二接触段用于与对应一个插接端子插接连接。

多功能高压连接器还包括:线束组件,固定安装于底座,且线束组件直接连接于其中一个插接端子。

本实用新型还提供了一种电池产品,其包括:电池集合体、箱体以及上述所述的多功能高压连接器,多功能高压连接器的底座固定安装于箱体,电池集合体直接连接于另一个插接端子。

本实用新型的有益效果如下:

由于导电连接结构的各导电连接部的第一接触段直接封装管体的对应一个开口,从而无需额外设置封装板,由此使得导电连接结构的结构简单、体积小巧,减少了安装环节,提高了多功能高压连接器的空间利用率。并且,当多功能高压连接器的上盖与底座装配后,导电连接结构的各导电连接部的第二接触段直接插接于对应一个插接端子,从而使得导电连接结构与插接端子无需通过转接片进行转接连接,由此降低了电池产品的高压电路中的连接电阻。

附图说明

图1是根据本实用新型的多功能高压连接器的立体图。

图2是多功能高压连接器中的各部件在一实施例中的电连接关系示意图,其中导电连接结构为熔断器。

图3是多功能高压连接器中的各部件在另一实施例中的电连接关系示意图,其中导电连接结构为一片式结构。

图4是图1中的多功能高压连接器移除底座的安装座后的立体图。

图5是图4中的多功能高压连接器移除线束组件后的立体图。

图6是图2中的导电连接结构的立体图。

图7是图6中的导电片的立体图。

图8是图3中的导电连接结构的立体图。

图9是图6中的导电连接结构与上盖的安装示意图。

图10是图9的俯视图。

图11是沿图9中的A-A线切分后的剖视图。

图12是图9中去除上盖的外壳体后的立体图。

图13是图12的一变形例。

图14是图12的另一变形例。

图15是图9中的上盖的内壳体的立体图。

图16是图12中的绝缘片的立体图。

图17是图13中的绝缘片的立体图。

图18是底座的基座与插接端子的安装示意图。

图19是图18的俯视图,其中为了清楚起见,移除了插接端子的防护壳体。

图20是沿图19中的B-B线切分后的剖视图。

图21是图18中的底座的基座的立体图。

图22是图18中的左侧插接端子的立体图。

图23是图18中的右侧插接端子的立体图。

图24是图22中的插接端子移除防护壳后的立体图。

图25是图23中的插接端子移除防护壳后的立体图。

图26是插接端子的防护壳的立体图。

图27是底座的基座、安装座的安装示意图。

图28是图27中的安装座的立体图。

其中,附图标记说明如下:

1多功能高压连接器 13213第二连接孔

11上盖 13214第三连接孔

111外壳体 1322第二接触段

112内壳体 13221第一避让孔

1121第一收容部 13222第二避让孔

11211限位凸起 1323过渡连接段

1122第二收容部 14插接端子

11221凹槽 141弹片

1123延伸部 1411本体部

113绝缘片 1412弹性接触部

1131隔离部 14121第一延伸段

1132固定部 14122第二延伸段

1133支撑部 142连接片

12底座 1421第一连接部

121基座 1422第二连接部

1211第一底板部 1423第三连接部

1212装配部 143防护壳体

1213侧板部 1431第一侧壁

1214第一卡接部 1432第二侧壁

122安装座 1433顶壁

1221第二底板部 1434第二卡接部

1222安装部 15线束组件

13导电连接结构 151连接端子

131主体部 152导线

132导电连接部 L长度方向

1321第一接触段 H高度方向

13211注胶孔 W宽度方向

13212第一连接孔

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的导电连接结构、多功能高压连接器及电池产品。

根据本实用新型的电池产品包括电池集合体(未示出)、箱体(未示出)以及多功能高压连接器1。电池集合体收容于箱体内并包括多个电池,多功能高压连接器1固定安装于箱体并电连接于电池集合体。

参照图1至图4,多功能高压连接器1可包括上盖11、底座12、导电连接结构13、两个插接端子14以及线束组件15。其中,上盖11与底座12为可拆卸地装配。导电连接结构13固定安装于上盖11。两个插接端子14沿长度方向L间隔设置,且各插接端子14固定安装于底座12。线束组件15固定安装于底座12并直接连接于其中一个插接端子14。

多功能高压连接器1通过底座12固定安装于箱体、并通过另一个插接端子14(与直接连接于线束组件15的插接端子14相对的插接端子14)电连接于电池集合体,由此多功能高压连接器1接入电池产品中的高压电路。当多功能高压连接器1的上盖11与底座12装配后,导电连接结构13同时与两个插接端子14接触,此时两个插接端子14被串联在一起,由此接通电池产品中的高压电路。当电池产品需要维护时,直接将上盖11从底座12上拆下,此时导电连接结构13与两个插接端子14分离开,由此断开电池产品中的高压电路。并且,电池产品可以通过多功能高压连接器1的线束组件15电连接于外部装置(如另一电池包或高压盒)。因此,多功能高压连接器1同时集成了开关功能和高压连接功能。

其中,导电连接结构13与两个插接端子14相当于开关功能部件、线束组件15相当于高压连接功能部件,而由于高压连接功能部件与开关功能部件直接电连接,从而大大降低了电池产品的高压电路中的连接电阻;同时由于高压连接功能部件与开关功能部件共用同一个底座12,从而减少了多功能高压连接器1在电池产品上的占用空间,提高了电池产品的一体化。

参照图2、图3、图6和图8,多功能高压连接器1的导电连接结构13可包括:主体部131;以及两个导电连接部132,沿长度方向L分别位于主体部131的两端,各导电连接部132连接于主体部131。其中,当上盖11与底座12装配后,导电连接结构13的两个导电连接部132分别插接于所述两个插接端子14。

在一实施例中,导电连接结构13可为一片式结构(即一整片连接片),各导电连接部132沿高度方向H直接突出于主体部131且可与主体部131一体成型,如图3和图8所示。此时,电连接结构13与两个插接端子14仅相当于开关功能部件,用于断开或接通电池产品中的高压电路。

在另一实施例中,导电连接结构13可为熔断器,如图2和图6所示。由于熔断器具有自熔断功能,其能够对电池产品中的高压电路进行过载保护。因此,多功能高压连接器1不仅集成了开关功能和高压连接功能,还具有电路过载保护功能,从而进一步提高了电池产品的一体化。

当导电连接结构13为熔断器时,参照图2和图6,导电连接结构13的主体部131可包括:管体,在长度方向L两端形成有开口;以及导电熔体(未示出),经由开口收容于管体内。当电池产品的高压电路中的电流过大时,导电连接结构13的导电熔体在过大电流的作用下产生足够热量并使自身熔断,由此实现对电池产品的过流保护。

参照图2和图6,导电连接结构13的各导电连接部132为独立的连接片结构,其需要与主体部131的管体和导电熔体进行组装。具体地,各导电连接部132可具有:第一接触段1321,连接于导电熔体并封装管体的对应一个开口;第二接触段1322,沿长度方向L与第一接触段1321间隔设置并沿高度方向H延伸;以及过渡连接段1323,位于第二接触段1322与第一接触段1321之间并连接于第二接触段1322和第一接触段1321。当多功能高压连接器1的上盖11与底座12装配后,导电连接结构13的各导电连接部132的第二接触段1322直接插接于对应一个插接端子14,以接通电池产品中的高压电路。

为了便于熔断器的装配,传统的熔断器通常都是额外设置封装板来密封管体的开口,此时熔断器的各导电连接部的一部分需要穿设于封装板并伸入管体内以连接于导电熔体或者导电熔体的一部分穿设于封装板并伸出管体外以连接于导电连接部。而在本实用新型的多功能高压连接器1中,参照图2和图6,由于导电连接结构13的各导电连接部132的第一接触段1321直接封装管体的对应一个开口,从而无需额外设置封装板,由此使得导电连接结构13的结构简单、体积小巧,减少了安装环节,提高了多功能高压连接器1的空间利用率。并且,当多功能高压连接器1的上盖11与底座12装配后,导电连接结构13的各导电连接部132的第二接触段1322直接插接于对应一个插接端子14,从而使得导电连接结构13与插接端子14无需通过转接片进行转接连接,由此进一步降低了电池产品的高压电路中的连接电阻。

参照图2、图6和图7,导电连接结构13的各导电连接部132的第一接触段1321、过渡连接段1323以及第二接触段1322形成为U型结构。

参照图7,各导电连接部132的第一接触段1321可设置有:第一连接孔13212,在宽度方向W上设置于第一接触段1321的靠近过渡连接段1323的部分;以及第二连接孔13213,在宽度方向W上设置于第一接触段1321的远离过渡连接段1323的部分。各第一接触段1321通过第一连接孔13212和第二连接孔13213固定连接于主体部131的管体。

各第一接触段1321可采用紧固件S(如螺栓)固定连接于主体部131的管体。其中,为了保证导电连接结构13的自身的散热性,管体可由陶瓷材料制成。

参照图7,各第一接触段1321还可设置有:第三连接孔13214,在宽度方向W上设置于第一连接孔13212和第二连接孔13213之间。各第一接触段1321通过第三连接孔13214固定连接于主体部131的导电熔体。

各第一接触段1321可采用紧固件S固定连接于主体部131的导电熔体。当然,各第一接触段1321也可焊接(如激光焊接、超声波焊接等)于主体部131的导电熔体。

在导电连接结构13的组装过程中,为了便于安装,各第二接触段1322可设置有:第一避让孔13221,沿长度方向L与第一连接孔13212对齐;以及第二避让孔13222,沿长度方向L与第三连接孔13214对齐。

导电连接结构13的组装过程说明如下:首先,将其中一个导电连接部132的第一接触段1321与主体部131的导电熔体固定连接在一起;然后,将连接好的整体通过管体的开口穿过管体并将该导电连接部132的第一接触段1321固定于主体部131的管体;最后,再将另一个导电连接部132的第一接触段1321与主体部131的导电熔体固定连接在一起并将该导电连接部132的第一接触段1321固定于主体部131的管体。

当导电连接结构13的组装完成后,为了保证各导电连接部132与主体部131之间的密封性,各导电连接部132的第一接触段1321还可设置有:注胶孔13211,用于向第一接触段1321与管体之间填充密封胶。

参照图9至图14,上盖11可包括:外壳体111;内壳体112,固定在外壳体111内侧,且内壳体112在高度方向H上设置有面向外壳体111的开口;以及至少一个绝缘片113,各绝缘片113固定于内壳体112。导电连接结构13的各导电连接部132和主体部131经由内壳体112的开口收容于内壳体112,各绝缘片113在内壳体112的开口处将导电连接结构13与外壳体111隔离开。这里,外壳体111、内壳体112以及各绝缘片113均独立成型,然后组装在一起,从而取代了传统的二次注塑成型工艺,由此简化了多功能高压连接器1的生产工艺,提高了生产效率、减轻了重量。

为了保证上盖11的散热性,外壳体111可由金属材料制成、内壳体112可设置有多个通孔。内壳体112的材质可为PBT、PPT等,各绝缘片113的材质可为PPT、PA66等。

参照图15,内壳体112可具有:第一收容部1121;第二收容部1122,沿长度方向L形成于第一收容部1121两侧;以及延伸部1123,沿长度方向L形成于各第二收容部1122外侧。内壳体112的第一收容部1121和各第二收容部1122均连通于开口,第一收容部1121收容导电连接结构13的主体部131,各第二收容部1122收容对应的导电连接部132,各延伸部1123固定连接于外壳体111。

参照图11至图14、图16和图17,各绝缘片113可具有:隔离部1131,沿宽度方向W延伸;以及固定部1132,沿宽度方向W位于隔离部1131的一侧并沿高度方向H延伸。各绝缘片113的隔离部1131在内壳体112的开口处将导电连接结构13与外壳体111隔离开,固定部1132固定于内壳体112。

参照图15,各第二收容部1122的面向外壳体111的一侧设置有凹槽11221。各绝缘片113的固定部1132插入对应的凹槽11221中并与凹槽11221配合,以固定于内壳体112。

参照图11至图14、图16和图17,各绝缘片113还可具有:多个支撑部1133,沿高度方向H延伸并与固定部1132相对设置,且各支撑部1133支撑在隔离部1131与外壳体111之间。这里,所述多个支撑部1133增大了导电连接结构13与外壳体111之间的电气间隙,提高了多功能高压连接器1的使用安全性。为了进一步提高上盖11的散热性,还可在导电连接结构13与外壳体111之间填充导热胶、导热垫等导热材料。

参照图17,各绝缘片113的固定部1132可为两个,两个固定部1132分别形成于隔离部1131的宽度方向W两侧。

在一实施例中,参照图14,绝缘片113可为一个,绝缘片113的隔离部1131沿长度方向L延伸并同时包覆整个导电连接结构13的面向外壳体111的表面。在另一实施例中,参照图13,绝缘片113可为两个,两个绝缘片113沿长度方向L间隔设置且分别包覆导电连接结构13的长度方向L两端。

参照图12,各绝缘片113的固定部1132可为一个。参照图8,绝缘片113可为四个并设置成两对,两对绝缘片113沿长度方向L间隔设置。各对中的两个绝缘片113沿宽度方向W相对设置且分别包覆导电连接结构13的宽度方向W两端。换句话说,四个绝缘片113分布在导电连接结构13的四角位置,由此将导电连接结构13整体与外壳体111隔离开,从而不仅满足绝缘防护设计使用要求,还减轻了多功能高压连接器1的重量。

参照图18至图25,各插接端子14可包括:两片弹片141,沿长度方向L相对设置;以及连接片142。各弹片141可具有:本体部1411;以及弹性接触部1412,沿高度方向H突出于本体部1411。连接片142可具有:第一连接部1421,沿高度方向H延伸;以及第二连接部1422,沿长度方向L延伸。其中,连接片142的第一连接部1421固定于两片弹片141的本体部1411之间,第二连接部1422沿长度方向L位于所述两片弹片141的外侧。

当上盖11与底座12装配后,各插接端子14的两片弹片141的弹性接触部1412直接夹持导电连接结构13的对应的导电连接部132的第二接触段1322。这里,基于各弹片141自身的弹性,导电连接结构13的各导电连接部132被牢固地固定在对应的插接端子14的两片弹片141之间,由此提高了导电连接结构13与插接端子14之间的连接可靠性。

对于直接连接于电池集合体的插接端子14来说,参照图22和图24,该插接端子14的连接片142的第二连接部1422直接连接于第一连接部1421。其中,该插接端子14的连接片142的第二连接部1422位于底座12的面向电池集合体的一侧并直接连接于电池集合体,从而使得导电连接结构13与插接端子14无需通过转接片进行转接连接,由此降低了电池产品的高压电路中的连接电阻。在一实施例中,该插接端子14的连接片142的第二连接部1422与第一连接部1421可形成为L型结构。

对于直接电连接于线束组件15的插接端子14来说,参照图23和图25,该插接端子14的连接片142的第二连接部1422沿长度方向L与第一连接部1421间隔设置。其中,该插接端子14的连接片142的第二连接部1422位于底座12的背向电池集合体的一侧并直接连接于线束组件15,从而使得多功能高压连接器的高压连接功能部件与开关功能部件无需通过转接片进行转接连接,从而降低了电池产品的高压电路中的连接电阻。该插接端子14的连接片142还可具有:第三连接部1423,位于第一连接部1421和第二连接部1422之间并连接于第一连接部1421和第二连接部1422。在一实施例中,该连接片142的第三连接部1423为L型结构。

参照图22至图25,各插接端子14的连接片142的第一连接部1421可通过紧固件S固定连接于两片弹片141的本体部1411。

参照图24和图25,各弹片141的弹性接触部1412可具有:第一延伸段14121,连接于本体部1411并沿高度方向H向靠近另一弹片141的方向倾斜延伸;以及第二延伸段14122,连接于第一延伸段14121并沿高度方向H向远离另一弹片141的方向倾斜延伸。这里,各弹片141的第一延伸段14121与第二延伸段14122整体形成上端开口较小、腰部较大的结构,从而使得各插接端子14的弹片141对导电连接结构13的对应的导电连接部132施加的夹持力集中在第一延伸段14121与第二延伸段14122的连接处,由此提高了导电连接结构13与插接端子14之间的连接可靠性并进一步减少了电池产品的高压电路中的连接电阻。

参照图24和图25,各弹片141的弹性接触部1412可为多个,所述多个弹性接触部1412沿宽度方向W间隔设置。其中,所述多个弹性接触部1412可形成为手指状结构。

为了增加导电连接结构13与插接端子14之间的插拔次数,各弹片141的弹性接触部1412的外表面可采用镀银处理。

参照图22和图23,各插接端子14还可包括:防护壳体143,具有沿长度方向L相对设置的两个第一侧壁1431。各弹片141的弹性接触部1412位于防护壳体143的两个第一侧壁1431之间并弹性挤压第一侧壁1431以固定于防护壳体143。

参照图22、图23和图26,防护壳体143还可具有:两个第二侧壁1432,沿宽度方向W相对设置,各第二侧壁1432连接于两个第一侧壁1431;以及两个顶壁1433,沿长度方向L间隔设置,且各顶壁1433连接于对应一个第一侧壁1431并沿长度方向L向另第一侧壁1431的方向延伸。各弹片141的弹性接触部1412的远离本体部1411的顶端,在防护壳体143的顶壁1433的下方弹性挤压顶壁1433,以使各弹片141的弹性接触部1412牢固地固定在防护壳体143内。

为了便于组装,上盖11形成有斜口结构(如图9所示),底座12(如图27、图28以及图21所示)也形成有斜口结构并装配于上盖11。并且,斜口结构的设计,减小了多功能高压连接器1的内部空间,从而有助于提高电池产品的空间利用率。

参照图18至图21,底座12可包括:基座121,固定安装两个插接端子14。具体地,基座121可具有:第一底板部1211;两个第一装配部1212,沿长度方向L间隔设置,各第一装配部1212沿高度方向H突出于第一底板部1211。各插接端子14的连接片142以及各弹片141的主体部1411埋设于底座12的第一底板部1211,各弹片141的弹性接触部1412的至少部分伸出对应一个第一装配部1212。各插接端子14的防护壳体143固定于对应的第一装配部1212。

参照图21,基座121还可具有:两个第一侧板部1213,沿宽度方向W间隔设置,各第一侧板部1213沿高度方向H突出于第一底板部1211。各第一装配部1212形成于两个第一侧板部1213之间。

参照图21,基座121还可具有:第一卡接部1214,设置于各第一装配部1212。参照图26,各插接端子14的防护壳体143还可具有:第二卡接部1434,与底座12的基座121的第一卡接部1213配合(如凹凸配合)以固定于底座12。具体地,第一卡接部1214可为凸起,第二卡接部1434可为通孔结构;或者第一卡接部1214可为通孔结构,第二卡接部1434可为凸起。

参照图27,底座12还可包括:安装座122,固定安装基座121。其中,底座12的安装座122与电池产品的箱体可为不同的部件,底座12通过安装座122固定于箱体。当然,安装座122也可为电池产品的箱体的其中一个侧壁。

参照图28,安装座122可具有:第二底板部1221;以及安装部1222,沿高度方向H突出于第二底板部1221。参照图27,基座121的两个第一侧板部1213位于安装座122的安装部1222内,上盖11固定连接于安装座122的安装部1222。

参照图2、图3和图27,线束组件15可包括:连接端子151;以及导线152,连接于连接端子151。其中,连接端子151位于底座12内部并连接于对应的插接端子14的第二连接部1422,而导线152伸出至底座12外部并用于电连接于电池产品外部装置。

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