本發(fā)明涉及可能經(jīng)受歷熱失控的電蓄能器(例如,電池)領(lǐng)域,特別是在航空領(lǐng)域中的電蓄能器領(lǐng)域,熱失控的英文術(shù)語縮寫為“(tr)”。更特別地,本發(fā)明涉及被稱為“壁饋通件”的電氣部件,這些電氣部件被配置為使一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體穿過壁,同時(shí)使導(dǎo)體與所述壁絕緣。
背景技術(shù):
1、電蓄能器包括可能經(jīng)受熱失控的電化學(xué)元件或電芯,熱失控必須得到抑制,特別是在航空領(lǐng)域是如此的。
2、因此,電蓄能器或電池包括能夠承受熱失控的事件特征(例如,火災(zāi)、高溫氣體或甚至爆炸)的安全區(qū)
3、為了提供電能,電蓄能器配備有電源電路,該電源電路被配置為連接到飛行器的其它電氣系統(tǒng)。電源電路通常穿過所述安全區(qū)的壁。
4、已知使用密封的壁饋通件或壁穿透件允許蓄能器的電源電路穿過安全區(qū)的壁,同時(shí)限制電導(dǎo)體與連接器之間的熱傳導(dǎo)。
5、已知由塑料材料制成并包括硅樹脂密封件或由金屬材料制成的電纜密封套類型的密封的壁饋通件。
6、還已知由金屬材料制成的密封的壁饋通件,該密封的壁饋通件包括能夠承受高溫和高壓的密封件、或其中電源電路的電導(dǎo)體由陶瓷材料或玻璃密封的密封連接器。
7、然而,在蓄能器元件(例如,電池)的熱失控期間,溫度和壓力可能顯著升高,直至它們分別超過800℃和2巴(bar),這對(duì)壁饋通件產(chǎn)生應(yīng)力。
8、這是因?yàn)殡姵貎?nèi)部的熱量旨在經(jīng)由電力導(dǎo)體傳輸,這可能改變連接器的機(jī)械性質(zhì),或甚至損害連接器的密封性。
9、現(xiàn)有的由塑料材料制成的或包括硅樹脂密封件的壁饋通件方案無法承受高溫和高壓。
10、對(duì)于包括密封材料的壁饋通件,它們不能被拆卸。此外,固化密封材料的方法需要高溫爐,這難以應(yīng)用于需要保持其精確形狀和尺寸公差的大型零件。這是因?yàn)椴牧显跔t中處于非常高的溫度時(shí)容易變形。
11、需要對(duì)壁饋通件進(jìn)行優(yōu)化,使其能夠耐受高溫高壓(即,高于800℃和2巴)以及高電壓和高電流,同時(shí)保持易于實(shí)施的較小尺寸的占用空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)。
2、本發(fā)明的目的是改進(jìn)壁饋通件,使它們耐受高溫和高壓(即,高于800℃和2巴)以及高電壓和高電流,同時(shí)保持較小尺寸的占用空間并且易于實(shí)施。
3、本發(fā)明的另一個(gè)目的是能夠拆卸壁饋通件。
4、本發(fā)明的目的是一種組件,該組件包括壁和壁饋通系統(tǒng)或壁穿透系統(tǒng),該壁饋通系統(tǒng)或壁穿透系統(tǒng)被配置為允許電導(dǎo)體穿過壁,并且包括旨在安裝在壁的第一通孔中的電導(dǎo)體。
5、電導(dǎo)體包括肩部和位于肩部的相對(duì)側(cè)的螺紋部分。
6、該壁饋通系統(tǒng)包括:
7、-密封構(gòu)件,該密封構(gòu)件被配置為將該電導(dǎo)體與該壁隔離,并且被配置為允許該電導(dǎo)體在該壁的
8、該通孔中居中,該密封構(gòu)件安裝在該電導(dǎo)體的該肩部與該壁的第一表面之間;
9、-緊固構(gòu)件,該緊固構(gòu)件被配置為將該電導(dǎo)體和該密封構(gòu)件緊固到該壁;以及
10、-絕緣構(gòu)件,該絕緣構(gòu)件部分地至少包圍該電導(dǎo)體,并且軸向抵靠在該壁的第二表面與該緊固構(gòu)件之間,該第二表面與該壁的該第一表面相反。
11、因此,該壁饋通系統(tǒng)被配置為允許該電導(dǎo)體穿過壁。
12、密封構(gòu)件防止電導(dǎo)體與壁之間的所有接觸。
13、有利地,該密封構(gòu)件包括至少一個(gè)第一支撐部分,該至少一個(gè)第一支撐部分軸向抵靠該壁的該第一表面。
14、換言之,該第一支撐部分夾在電導(dǎo)體的肩部與壁之間。
15、有利地,該導(dǎo)體包括本體,該本體的外徑小于該壁的該通孔的內(nèi)徑,并且該本體安裝在該密封構(gòu)件的孔口中。
16、有利地,該緊固構(gòu)件特別地包括例如圓柱形的本體,該本體設(shè)置有攻螺紋,該攻螺紋與該電導(dǎo)體的螺紋區(qū)域的螺紋配合。
17、因此,該緊固構(gòu)件允許將該電導(dǎo)體和該密封構(gòu)件可逆地緊固到該壁。
18、該電導(dǎo)體可以在其自由端中的至少一個(gè)或甚至每個(gè)自由端處包括被配置為連接附加電氣系統(tǒng)的連接系統(tǒng),例如端子、電纜、母線或其它類型的連接器。
19、替代地,該連接系統(tǒng)可以具有不同的形狀,以非限制性的方式包括平面和通孔。
20、有利地,該電導(dǎo)體呈金屬條的形式。
21、有利地,該電導(dǎo)體由導(dǎo)電材料(例如,金屬材料)制成。該電導(dǎo)體優(yōu)選地由銅或鋁制成。
22、有利地,至少該密封構(gòu)件和該絕緣構(gòu)件由非導(dǎo)電材料(例如,陶瓷材料)制成,或者由復(fù)合材料或由其它絕緣材料制成。
23、因此,該電導(dǎo)體和該壁經(jīng)由該密封構(gòu)件和該絕緣構(gòu)件彼此電絕緣。
24、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該密封構(gòu)件包括例如圓柱形的第二部分,其中該第二部分的外徑小于該第一部分的外徑并且等于該壁的該通孔的內(nèi)徑。
25、因此,該第二部分插入該壁中的通孔中,并確保令人滿意的密封。
26、替代地,可以將該密封構(gòu)件設(shè)置為不包括延伸到該壁的通孔中的第二部分。
27、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該密封構(gòu)件的第二部分軸向延伸超過該壁的通孔。換言之,該第二部分的軸向尺寸大于壁厚度。
28、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該絕緣構(gòu)件中的孔的內(nèi)徑小于該壁的通孔的內(nèi)徑,例如,以便允許在該絕緣部分與該密封構(gòu)件的第二部分之間保留徑向間隙。
29、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該緊固構(gòu)件的本體的外徑大于該壁的通孔的內(nèi)徑。
30、例如,該緊固構(gòu)件的外徑小于該壁的通孔的內(nèi)徑。
31、例如,該緊固構(gòu)件的外徑小于該絕緣構(gòu)件中的孔的內(nèi)徑,該緊固構(gòu)件包括支承在該絕緣構(gòu)件上的肩部。
32、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該絕緣構(gòu)件和該緊固構(gòu)件被制成單個(gè)整體零件的形式。
33、在該實(shí)施例中,整個(gè)緊固構(gòu)件可以由非導(dǎo)電材料制成。
34、例如,根據(jù)一個(gè)變型,該絕緣構(gòu)件的外徑大于該電導(dǎo)體的本體的外徑,并且該絕緣構(gòu)件包括孔,該孔的內(nèi)徑小于該本體的外徑。
35、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該密封構(gòu)件的第二部分的軸向尺寸小于壁厚度,并且該絕緣部分的內(nèi)徑等于該電導(dǎo)體的外徑。
36、在該密封構(gòu)件的第二部分的軸向尺寸小于該壁的厚度的情況下,可以將該絕緣部分的內(nèi)徑設(shè)置為等于該電導(dǎo)體的外徑。
37、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在該絕緣構(gòu)件與該緊固構(gòu)件分離的情況下,該緊固構(gòu)件由導(dǎo)電材料制成,例如,由金屬材料(諸如不銹鋼、鋼或鈦或其它金屬材料)制成。
38、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該緊固構(gòu)件的外徑小于該壁的通孔的內(nèi)徑。
39、替代地,該緊固構(gòu)件的本體的外徑大于該絕緣部分中的孔的內(nèi)徑,并且該緊固構(gòu)件包括圓柱形界面,該圓柱形界面的外徑大于該絕緣部分中的孔的內(nèi)徑,并且該圓柱形界面軸向支撐在該絕緣部分上。
40、根據(jù)變型實(shí)施例,該緊固構(gòu)件的本體的外徑小于該絕緣部分中的孔的內(nèi)徑,該緊固構(gòu)件包括肩部,該肩部的外徑大于支承在該絕緣部分上的絕緣部分中的孔的內(nèi)徑。
41、根據(jù)另一個(gè)方面,本發(fā)明涉及一種運(yùn)載工具,該運(yùn)載工具包括至少一個(gè)蓄能器,該蓄能器包括由安全區(qū)壁界定的安全區(qū)和如前所述的組件的壁饋通系統(tǒng)。