[發明專利]形成硬焊料焊接導電連接部的電觸頭元件和方法

有效

• 申請號: 201810271599.0
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108695602B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: R.布盧門沙因;F.凱尼;K.基奧希斯;A.M.德雷斯爾
• 申請（專利權）人: 泰連德國有限公司
• 主分類號: H01R4/02
• 分類號: H01R4/02;H01M50/51;H01M50/502;H01M50/528
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

本發明涉及一種用于形成到配合觸頭的材料結合的導電連接部的電觸頭元件、這一類型的電連接部和具有這樣的電連接部的用于電動車輛的多單體電池的單體連接器。本發明還涉及形成這種硬焊料焊接的電連接部的方法。為使電連接部的過渡電阻最小化，觸頭元件設有在接觸表面上的至少一個凹陷部。接觸表面定位成與配合觸頭相對，并與所述配合觸頭形成電連接部。硬焊料制成的焊接體被壓入凹陷部中，使得其在接觸表面之上伸出凹陷部。焊接體優選地是模制部件，并且優選地完全填充凹陷部。可選的定心裝置阻止觸頭元件和配合觸頭在熔化硬焊料制成的焊接體時被沖掉。

技術領域

本發明涉及電觸頭元件，以及形成到配合觸頭的材料結合的導電連接部的方法。另外，本發明涉及到觸頭元件和配合觸頭的電連接部，以及具有這樣的電連接部的用于電動車輛的多單體電池的單體連接器。

背景技術

電動車輛的電池通常具有在各個情況下生成高電流并且串聯連接的多個單體。單體通常也稱為模塊。接觸單個單體的電線借助于單體連接器組合。由于高電流，電線具有大的橫截面，使得它們的連接需要較大的力。電導體通常借助螺旋連接和安裝在兩個導體之間的觸頭元件而被推壓抵靠彼此。在一些設計中，螺釘在這一情況下穿過電導體并且也穿過觸頭元件。

較高的接觸壓力不僅被需要以用于移動因為高直流電而通常沉重且剛硬的電導體，而且還被需要以用于平整表面的不平坦，并實現通過被推壓抵靠彼此的導體的接觸表面和觸頭元件的接觸表面的彈性形變而盡可能延展的疊置。電觸頭元件和充當配合觸頭的電導體彼此鄰接所經由的表面越大，則過渡電阻越低。借助于低的過渡電阻，可以減小電氣損耗，并且單體連接器不會過度升溫。

盡管已經證明這一技術，但正在尋求減小過渡電阻的方式。

發明內容

通過觸頭元件的接觸表面上的凹陷部、以及被壓入凹陷部中并在接觸表面上伸出凹陷部的硬焊料制成的焊接體，對于上述電觸頭元件實現了這一目的。

根據本發明的上述電連接部具有實質性特點，其在于，配合觸頭和觸頭元件在接觸表面上彼此硬焊料焊接(hard-soldered)，觸頭元件設置在接觸表面上，接觸表面具有至少一個凹陷部，采用硬焊料制成并形成接觸表面的硬焊料焊接連接的焊接體被定位在所述凹陷部中。根據本發明的單體連接器具有這樣的電連接部。

根據上述的方法，可以通過在配合觸頭和電觸頭元件之間的硬焊料焊接的電連接部減小過渡電阻，在電觸頭元件的接觸表面上設置凹陷部，以硬焊料制成的焊接體被壓入所述凹陷部中并從接觸表面伸出，并且觸頭元件和配合觸頭在接觸表面上推壓抵靠彼此，加熱并熔化焊接體。

使用硬焊料確保了材料結合的電連接部也可承受最高接觸壓力而不會損壞。同時，硬焊料焊接連接導致可以通過僅僅施加迄今為止已經實施的壓力而實現更低的過渡電阻。通過將焊接體安裝在接觸表面的凹陷部中，硬焊料在焊接過程中被準確定位在需要的位置。這意味著它不必首先通過毛細作用穿過焊接間隙被牽伸并分布在接觸表面上，如從觸頭元件外側進行硬焊料焊接的情況那樣。預先在接觸表面中的凹陷部中設置硬焊料，使得硬焊料能夠更均勻地分布在接觸表面上。通過將硬焊料壓入凹陷部中，可以準確確定焊接體在接觸表面上的懸伸量，由此確定焊接間隙中的焊料的量。觸頭元件和配合觸頭彼此間的起始位置和在壓接過程和焊接過程中的終了位置通過所述懸伸量被準確限定。終了位置產生于焊接體的懸伸部的材料的量，以及要被潤濕的接觸表面的大小和接觸壓力。

觸頭元件優選地用于傳導電動車輛中的高直流電，特別是用于連接電池單體。本發明可以通過以下彼此獨立且每一個均有利的發展例而得到進一步改進。

如果焊接體是模制部件，則因此是有利的，焊接體例如是燒結部件、鑄造部件或者通過塑性變形形成的部件，和/或被構造成特別地與凹陷部互補。構造為模制部件和/或構造為與凹陷部互補的構造使得能夠準確進行壓入過程，并維持緊密的公差，特別是在伸出接觸表面的焊接體的懸伸部中。

凹陷部優選地被完全填充，使得焊接體與凹陷部完全表面接觸，而沒有氣穴或僅有可忽略的氣穴。完全表面接觸確保了低過渡電阻。