[发明专利]快速激活可熔链接

说明书

技术领域

本公开一般涉及用于能量存储单元和相关联的电路中的可熔链接。

背景技术

在电子和电气工程中，熔丝(可熔链接的简称)是一般由当过大的电流流动时熔融的金属丝或金属条形成的一类过电流保护器件，它断开与其连接的电路，由此避免电路的其它部件由于过量的电流而受损。

实际的熔丝是Thomas Edison配电系统的特征之一。据说，早期的熔丝成功地保护了Edison安装被竞争的气体照明公司削弱。

熔丝(和其它的过电流器件)是用于防止着火或受损的常规的配电系统的一部分。当太大的电流流过导线时，它会过热并且受损或者甚至开始着火。布线调节给出用于保护特定电路的熔丝的最大额定值。地方当局作为法律的一部分加入国家布线规章。熔丝被选择，以允许通过正常的电流，但要迅速地中断短路或过载状况。

附图说明

参照附图，对于本领域技术人员来说，可以更好地理解本公开，并且，可使得其大量的特征和优点十分明显。

图1A、图1B、图1C和图1D包含电能存储单元(EESU)的一部分的各方面的示图。

图2A、图2B和图2C包含部件之一的短路前后的电能存储单元(EESU)的一部分的等效电路的示图。

图3包含用于测试熔断时间的装置的示图。

图4包含示出例子1的短路电流的脉冲形状的示图。

图5包含示出例子2的短路电流的脉冲形状的示图。

图6包含示例性电能存储单元(EESU)的示图。

图7包含示例性能量存储器件的一部分的示图。

不同的附图中的相同的附图标记的使用表示类似或相同的项目。

具体实施方式

在示例性实施例中，电能存储单元(EESU)包含多个能量存储器件。诸如电容存储器件的能量存储器件的电极通过至少两个电通路与至少两个其它的能量存储器件的电极连接。至少两个电通路分别包含电极之间的例如串联的可熔链接。在例子中，可以在电路板中形成电通路，并且，电极可通过另一可熔链接与电路板电连接。在另一例子中，电极可以是阳极。作为替代方案，电极可以是阴极。在另一实施例中，包含可熔链接的电路板可被用于电连接能量存储器件的多个阴极中的每一个，并且，包含可熔链接的电路板可被用于电连接能量存储器件的多个阳极中的每一个。电路板可通过附加的可熔链接与端子电连接。另外，电能存储单元(EESU)可包含与端子中的至少一个隔离的外壳。外壳可以电接地。

在特定的实施例中，可以在与一组能量存储器件的电极耦接的电路板中形成可熔链接的阵列。例如，诸如熔丝104和106的导体可以以图1A所示的布局被嵌入电路板102中。如图1D进一步示出的那样，熔丝104和106可相互分离地叠放，以防止直接接触。作为替代方案，熔丝可在交点上接触。

示出的交叉阴影设计允许出于多种目的使用的诸如孔眼108或110的电路板孔眼。连接孔眼108可被用于在分开的操作中将上端盖或者下端盖或电极116或118附接于电路板102。例如，孔眼108可允许诸如锡/银焊料的焊料112在流动焊接过程中流过孔眼108，以与能量存储器件114的端盖116或118连接。作为替代方案，可熔材料可通过孔眼108被施加以将例如熔丝104和106的导体耦接到能量存储器件114的电极116或118上，从而形成另一可熔链接。

在例子中，开放孔眼110可使诸如可熔导线104和106的导体曝露于空气或绝缘体材料，使得导体不热沉到任何材料，从而允许更迅速的激活时间。可在流动焊接步骤中掩盖这种孔眼110。在特定的例子中，由此形成的可熔链接126可在微秒的范围中被激活，是超小的，并且可在多个应用中被使用。例如，导体可以是可具有0.010英寸～0.050英寸或更大的直径的具有96.5wt％锡和3.5wt％银的锡银导线。例如，直径可以在0.010英寸到0.1英寸的范围中，诸如在0.01英寸～0.05英寸的范围中、在0.01英寸～0.03英寸的范围中或在0.01英寸～0.02英寸的范围中。特别地，材料和直径可被选择，以对于可沿设置熔丝的电通路流动的电流提供限制。

如图1B所示，能量存储器件114通过诸如具有例如焊料的导电材料的孔眼108与电路板102和诸如熔丝104和106的导体电连接。另外，能量存储器件114通过可熔链接126与相邻的能量存储器件114电连接。在相邻的能量存储器件114的电极之间例如串联电连接可熔链接126。任选地，可包含不包含可熔链接的导体128。