[实用新型]一种用于高电流应用的组合电连接器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电连接器，尤其是涉及用于高电流应用的具有增大的热辐射性能的电连接器。更具体地说，本实用新型是涉及用于电池单元之间和电池之间电联接的尤其是用于高电流环境的热扩散电连接器，当然，本实用新型并不局限于此。此外，本实用新型还涉及利用下面所描述的连接器的电池、电池组或其它蓄电装置。

发明背景

在许多电气设备、装置和系统中，必须采用电连接器使电路相互连接，从而形成完整的电源电路。在许多电器中，例如电车，在电车中需要供给一高电流，为了满足电流额定值的要求，需要把电连接器与许多电源连接在一起以便提供足够的电流。

在最近二十年期间，由于普遍认为电动车辆比矿物燃料动力车辆更有利于环保，因此电车的发展已成为一个重要的研究项目。电车通常由可重复利用的能源提供动力，例如用蓄电池，蓄电器或“超级”电容来提供动力，它们在每次使用之后还能被充电。为了向驱动马达提供足够的电力，电车通常需要能提供几百安培额定电流的电源。例如，这种电源可包括许多串联的镍-金属-氢化物或镍镉电池。此外，为了提供足够的电压和电流额定值，电池或成组的电池通常用低内阻的连接器相互连接起来。

为了提供必要的电力，通常用导电的金属元件把电池、功率电容、超级电容、蓄电池、成组的电池、蓄电器或超级电容连接在一起，其中的导电的金属元件可由例如铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢或类似材料制成。例如，通过把许多蓄电池并联和/或串联起来形成常用的蓄电器，此时需要相应数目的电连接器来把相邻的电池连接起来以形成这种蓄电器。

这种电连接器通常为一金属条，它具有第一端和第二端，并在这些端之间具有均匀的厚度或断面。电连接器的断面积通常是根据电力工程中所建立起来的原则并参照额定电流来设计的，从而使得额定电流能连续地流过连接器，而不会产生过大的电阻热。

热量通过是由于连接器的内阻而产生的，并且该热量与电流的平方乘以内阻成正比。由于已经知道，对于给定的导体而言，导体的内阻通常与导体的断面积成反比，因此，似乎显然的解决办法是采用具有大断面积的连接器来作为高电流应用中的连接器，以便减小热扩散。然而，断面积越大，意味着连接器的重量越重，成本越高，这些都是不利的，甚至在许多应用中是不可接受的。

此外，由于好的电连接器通常也是好的热连接器，从电路的其它部件所产生的热量例如从电池或蓄电池内部所产生的热量也会被传到这些连接器上。因此，对于高电流应用，把对这些不需要的热量进行散发的能力就成为确定电连接器性能的一个重要的标准。

正如在前面所提到的那样，用于高电流应用的一种典型的连接器包括一刚性金属条，它具有用于连接相应的电接端的第一端和第二端。事实上，对于电池间的连接，这种类型的刚性条连接器几乎是一种标准的选择。为了减轻火灾和其它的灾害，通常要使连接器保持在一个安装温度以下。此外，过高的温度会使刚性连接器膨胀，从而导致变形，甚至会损坏所连接的连接端或其它元件。

因此，希望提供一种改进的电连接器，这种电连接器能用于高电流和低电流应用，并且可以减轻传统的电连接器所具有的热扩散问题。另一方面，由于为了提供足够的电力，通常许多连接器被一起使用，因此，单个连接器的重量和成本也必定被减小了，这是由于这些连接器的反作用会被累加。

因此，如果这种改进的连接器能基本上减轻传统的高电流连接器的缺点，同时能满足成本低和重量轻的一般要求，或至少与传统连接器的成本及重量相差不大，那么将是非常有利的。

如果这种改进的连接器基本上满足前面所述的要求，同时具有紧凑和简单的结构，并且能提供改进的散热性能，减慢热量的积聚，那么将会更为有利。换句话说，提供一种改进的点连接器，该电连接器简单，并且具有增强的散热、热辐射或热扩散，是有利的。

鉴于传统的电连接器具有前面所提到的缺点，因此，应当知道，长期以来一直需要改进的电连接器，这种电连接器能减轻传统连接器的一些缺点，同时能基本满足前面所述的要求。在这方面，希望能提高具有某一断面积的电连接器的散热特性，以便能提供一种改进的电连接器。这种电连接器的成本和重量没有增加或只有很小的增加。

发明内容