專利名稱：用于電池組件的互連器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種電池組件。具體地，本發(fā)明涉及用于電池組件的互連板，該互連板包括設(shè)置在電池組件與互連器件之間的熱敏電阻信號接口。
背景技術(shù)：
一些應(yīng)用(例如，電動車輛或固定式電源)需要捆綁在一起放入電池組件中的多個電池單元組件，用以提供指定量的電力。在某些制造過程中，將電池單元組件上的端子(S卩，突部)朝彼此彎曲，然后用機械緊固件將它們機械地緊固在一起。與此方法相關(guān)聯(lián)的問題是，端子不是以機械方式被支撐，這可以導(dǎo)致電極發(fā)生彎曲和退化。在其它制造過程中，電池單元組件的端子借助于多個互連器件或互連板而彼此進行電連接(即，電串聯(lián)或并聯(lián))。然而，常規(guī)的互連器件通常包括數(shù)個單獨的部件(例如，塑料框架、電路板、銅母線)，這些部件需要一些獨立的制造過程來形成最終的互連器件。另外，常規(guī)的互連器件需要通過使用非標準焊嘴的側(cè)焊和頂焊將互連器件固定在電池組件上?；ミB器件與電池組件的對準通常包括三個自由度，因而使對準過程復(fù)雜化。常規(guī)的互連器件還包括熱敏電阻信號接口，用以提供與和電池組件集成在一起的熱敏電阻之間的電接口。然而，熱敏電阻信號接口通常是未被圍封的并且在裝配過程中易于損壞。期望開發(fā)一種用于電池組件的互連器件，其包括有助于裝配的簡化結(jié)構(gòu)，其中，在裝配之后，電池組件的熱敏電阻信號接口的實質(zhì)部分被圍封。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種包含有助于裝配的簡化結(jié)構(gòu)的、用于電池組件的互連器件，其中在裝配后，電池組件的熱敏電阻信號接口的實質(zhì)部分被圍封。在一個實施例中，用于具有熱敏電阻和多個電池單元組件的電池組件的互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；多根導(dǎo)電跡線(trace)，它們與框架一體形成；母線，其與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在框架中所形成的孔口，其中所述孔口接納電池單元組件中的至少一個的突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置于框架下表面上，該墊與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接收來自熱敏電阻的信號。在另一個實施例中，電池模塊包括包含多個電池單元組件的電池組件，其中每個電池單元組件具有一對從該組件延伸出的突部；設(shè)置在電池組件中的熱敏電阻，用以監(jiān)測電池組件的溫度；熱敏電阻信號接口，其與熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近電池組件的周邊；聯(lián)接到電池組件的互連器件。該互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；與框架一體形成的多根導(dǎo)電跡線；母線，其與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近形成于框架中的孔口，其中所述孔口接納電池單元中的至少一個的至少一個突部；以及，設(shè)置于框架下表面上的導(dǎo)電墊，該墊與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接觸熱敏電阻信號接口以接收來自熱敏電阻的信號。在又一個實施例中，電池模塊包括包含設(shè)置在一對端框架之間的多個電池單元組件的電池組件，其中各電池單元組件具有一對從該組件延伸出的突部；設(shè)置在電池組件中的熱敏電阻，其用以監(jiān)測電池組件的溫度；熱敏電阻信號接口，其與熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近電池組件的周邊，其中熱敏電阻信號接口包括板簧；聯(lián)接到電池組件的互連器件。該互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；與框架一體形成的多個導(dǎo)電跡線；母線，其與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在框架中形成的孔口，其中該孔口接納電池單元中的至少一個的至少一個突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置在框架的下表面上，該墊與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于鄰接熱敏電阻信號接口的板簧以接收來自熱敏電阻的信號。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案。方案1. 一種用于具有熱敏電阻和多個電池單元組件的電池組件的互連器件，所述互連器件包括
非導(dǎo)電性的框架；
多條導(dǎo)電跡線，所述多條導(dǎo)電跡線與所述框架一體形成；
母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在所述框架中形成的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元組件中的至少一個的突部；以及
導(dǎo)電墊，其設(shè)置于所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接收來自所述熱敏電阻的信號。方案2.如方案1所述的互連器件，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述導(dǎo)電跡線與所述框架一起成型。方案3.如方案1所述的互連器件，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述母線與所述框架一起成型。方案4.如方案1所述的互連器件，還包括J字形條，所述J字形條與所述框架一體形成并且設(shè)置成鄰近和所述母線相對的孔口。方案5.如方案1所述的互連器件，其中，所述框架包含形成于其下表面中的多個槽，其中，每個所述槽接納所述電池組件的相關(guān)部分，從而便于所述互連器件與所述電池組件之間的對準。方案6. —種電池模塊，包括
電池組件，其包括多個電池單元組件，其中，每個所述電池單元組件具有從其延伸出的一對突部；
熱敏電阻，其設(shè)置在所述電池組件中，用以監(jiān)測所述電池組件的溫度； 熱敏電阻信號接口，其與所述熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近所述電池組件的周
邊；
互連器件，其聯(lián)接到所述電池組件，所述互連器件包括非導(dǎo)電框架；與所述框架一體形成的多條導(dǎo)電跡線；母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通，并且設(shè)置成鄰近形成于所述框架中的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元中的至少一個的至少一個所述突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置于所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接觸所述熱敏電阻信號接口以接收來自所述熱敏電阻的信號。方案7.如方案6所述的電池模塊，其中，所述熱敏電阻信號接口是板簧接觸系統(tǒng)。方案8.如方案6所述的電池模塊，其中，所述熱敏電阻信號接口是分叉的板簧接觸系統(tǒng)。方案9.如方案6所述的電池模塊，其中，所述電池組件的一部分和所述互連板將所述熱敏電阻信號接口基本上圍封。方案10.如方案6所述的電池模塊，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述導(dǎo)電跡線與所述框架一起成型。方案11.如方案6所述的電池模塊，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述母線與所述框架一起成型。方案12.如方案6所述的電池模塊，還包括J字形條，所述J字形條與所述框架一體形成并且設(shè)置成鄰近和所述母線相對的孔口。方案13.如方案6所述的電池模塊，其中，利用單軸聯(lián)接工藝將所述框架聯(lián)接到所述電池組件的一部分。方案14.如方案6所述的電池模塊，其中，所述框架包含形成于其下表面中的多個槽，其中，每個所述槽接納所述電池組件的相關(guān)部分，從而便于所述互連器件與所述電池組件之間的對準。方案15.如方案6所述的電池模塊，其中，利用超聲波焊接工藝將所述互連器件的框架焊接到所述電池組件。方案16. —種電池模塊，包括
電池組件，其包含設(shè)置在一對端框架之間的多個電池單元組件，其中，每個所述電池單元組件具有從其延伸出的一對突部；
熱敏電阻，其設(shè)置在所述電池組件中，用以監(jiān)測所述電池組件的溫度； 熱敏電阻信號接口，其與所述熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近所述電池組件的周邊，其中，所述熱敏電阻信號接口包含板簧；以及
互連器件，其聯(lián)接到所述電池組件，所述互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；與所述框架一體形成的多條導(dǎo)電跡線；母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在所述框架中所形成的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元中的至少一個的至少一個所述突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置在所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于鄰接所述熱敏電阻信號接口的所述板簧以接收來自所述熱敏電阻的信號。方案17.如方案17所述的電池模塊，其中，所述板簧是分叉的板簧接觸系統(tǒng)。方案18.如方案17所述的電池模塊，其中，所述電池組件的一部分和所述互連板將所述熱敏電阻信號接口基本上圍封。方案19.如方案17所述的電池模塊，還包括J字形條，所述J字形條與所述框架一體形成并且設(shè)置成鄰近和所述母線相對的孔口。方案20.如方案17所述的電池模塊，其中，利用單軸聯(lián)接工藝將所述框架聯(lián)接到所述電池組件的一部分。


從以下對優(yōu)選實施例的詳細描述中，并結(jié)合附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地了解本發(fā)明的上述優(yōu)勢及其它優(yōu)勢。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的互連器件的前透視圖。圖2是圖1的互連器件的J字形條的前透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的互連器件的側(cè)面透視圖。圖4是圖3的互連器件的仰視平面圖。圖5是圖3的互連器件的J字形條的側(cè)面透視圖。圖6是圖3的互連器件的側(cè)面透視圖，圖中示出了聯(lián)接到電池組件的互連器件。圖7是圖6的互連器件和電池組件的放大片段透視圖，圖中示出了熱敏電阻信號接口。圖8是顯示圖7的熱敏電阻信號接口的互連的示意方框圖。圖9是圖6的互連器件和電池組件沿線9-9所取的局部分解片段剖視圖。圖10是圖6的互連器件和電池組件沿線10-10所取的片段剖視圖。
具體實施例方式以下的詳細描述和附圖描述并說明了本發(fā)明的各種實施例。該描述和附圖用于使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和利用本發(fā)明，而不意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。就公開的方法而言，給出的步驟在本質(zhì)上是示例性的，因此各步驟的順序并不是必要或關(guān)鍵的。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于電池組件(未圖示)的互連器件10。如圖所示， 互連器件10包含與多個銅母線組件14電連通的電路板12。電路板12和母線組件14均聯(lián)接到塑料框架16。通常，利用獨立的制造工藝制造出電路板12和母線組件14，接著利用熱熔過程將它們聯(lián)接到框架16。利用焊接技術(shù)將母線組件14電聯(lián)接到電路板12的預(yù)定部分。電路板12包含與熱敏電阻(未圖示)進行信號通信的熱敏電阻信號接口 18，其中熱敏電阻設(shè)置在電池組件中用以監(jiān)測電池組件的溫度。如圖所示，熱敏電阻信號接口 18安裝到電路板12的預(yù)定部分并且與其處于電連通。熱敏電阻信號接口 18包含一對長形的端子20，用于與電池組件的部件(例如，陰性電連接器)互連，以接收與電池組件的溫度及其它熱特性有關(guān)的來自熱敏電阻的反饋信號?？蚣?6包含立板(riser) 22，用于把框架16的一部分在固定到電池組件上時與電池組件間隔開?？蚣?6還包括在其中形成的缺口部M，該缺口部與電池組件的端框架中的立柱(未圖示)配合，而便于它們之間的對準。由于母線組件14的交錯排列的布局，因此將多根J字形條沈聯(lián)接到框架16，以為電池組件的電池單元組件的突部提供導(dǎo)電接觸點。如圖2中更清楚地顯示，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的J字形條26是由獨立的接觸部觀和支撐部30構(gòu)成的二件式部件。圖3 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的互連器件100。如圖所示，互連器件 100包含與多個大致呈“U”字形的母線104電連通的多個電跡線102。電跡線102和母線104 與互連器件100的框架部106 —體成型。導(dǎo)電墊108設(shè)置在框架部106的下表面110上，其中導(dǎo)電墊108與電跡線102中的至少一個處于電連通。作為非限制性的實例，包含電跡線102、母線104和導(dǎo)電墊108的互連器件100，是利用本技術(shù)領(lǐng)域已知的嵌件成型(insert molding)工藝而形成的。在某些實施例中，電跡線102和母線104分別由導(dǎo)電材料構(gòu)成并且被成型為期望的形狀和構(gòu)造。將框架部106注射成型于電跡線102和母線104的預(yù)定部分的周圍，以提供電絕緣和機械支撐。正如本技術(shù)領(lǐng)域所知的，也可以將連續(xù)的銅成型于電跡線102的選定部之上，以確保合適的電互連?？蚣懿?06包括多個肋部112和多個支撐部114，用以給其提供剛度和強度。如圖所示，支撐部114具有大致呈三角形的橫截面。然而，可以采用任何形狀。在框架部106中形成有多個孔口 116，其中母線組件104設(shè)置成鄰近這些孔口。在某些實施例中，框架部106包含形成在其下表面110中的多個槽117，其中每個槽117接納設(shè)置在電池組件上的相關(guān)的銷(未圖示)，從而便于互連器件100與電池組件之間的對準。框架部106還包括一對扣合聯(lián)接器(snap coupler) 118和多個裝配柱120?？酆下?lián)接器118包括長形的主體122，主體122具有形成于其上的唇部124，用以將蓋(未圖示) 可松開地聯(lián)接到其上。裝配柱120包括長形的主體1 并且通常被設(shè)置在框架部106的標準化位置(即，鄰近框架部106的角落)。由于母線組件104的交錯排列的布局，因此將多個J字形條1觀、1四聯(lián)接到框架部106，其中將各J字形條128、129的一部分設(shè)置成鄰近其中一個孔口 116。如圖5中更清楚地顯示，各J字形條128、1 是由折疊的金屬所構(gòu)成的整體部件。作為非限制性的實例， 各J字形條1觀、1四包括類似于裝配柱120的長形柱130。然而，應(yīng)當理解的是，可以使用其它導(dǎo)電材料。還應(yīng)當理解的是，在某些實施例中，J字形條128、129由多個部件構(gòu)成。圖6 8示出了聯(lián)接到電池組件132的互連器件100，電池組件132具有設(shè)置在一對端框架136之間的多個電池單元組件134。各電池單元組件134具有從該組件延伸出的一對突部138(即，端子)。應(yīng)該理解，電池單元組件134可以包含單個電池單元或者多個電池單元。在圖示的實施例中，熱敏電阻信號接口 142聯(lián)接到電池單元組件134中的至少一個。熱敏電阻信號接口 142與設(shè)置在電池組件132中的熱敏電阻144處于電連通。作為非限制性的實例，熱敏電阻信號接口 142是板簧接觸系統(tǒng)。在圖7所示的實施例中，熱敏電阻信號接口 142是分叉的(bifurcated)板簧接觸系統(tǒng)；該系統(tǒng)具有一對板簧構(gòu)件146，這對板簧構(gòu)件用于鄰接導(dǎo)電墊108并提供熱敏電阻144與互連器件100之間的信號通信。當把互連器件100與電池組件132對準時，熱敏電阻信號接口 142的板簧構(gòu)件146鄰接互連器件100的導(dǎo)電墊108。如圖所示，電池組件132的其中一個端框架136將熱敏電阻信號接口 142的實質(zhì)部分加以圍封，以保護熱敏電阻信號接口 142免受損壞。應(yīng)該理解，為了接觸導(dǎo)電墊108，熱敏電阻信號接口 142可以具有任何形狀和結(jié)構(gòu)定向。還應(yīng)該理解的是，互連器件100和電池組件132的任何部分均可以用于在裝配后遮蔽熱敏電阻信號接口 142。圖9 10示出了將互連器件100與電池組件132相聯(lián)接的裝配過程。作為非限制性的實例，聯(lián)接到電池組件132的互連器件100被共同稱為電池模塊。如圖所示，將各電池單元組件134的突部138布置和排列成為預(yù)定的布局，如圖9中所示。將互連器件100設(shè)置在電池組件132上，并且將預(yù)先布局的突部138設(shè)置成穿過在互連器件100的框架部 106中所形成的孔口 116，如圖10中所示。在某些實施例中，沿單軸將互連器件100與電池組件132組裝在一起，而無需本技術(shù)領(lǐng)域中常規(guī)采用的多軸對準過程。形成于框架部106 下表面110中的槽117分別接納電池組件132的相關(guān)部分(例如，對準銷)，從而便于互連器件I00與電池組件132之間的對準。作為非限制性的實例，利用超聲波焊接工藝將互連器件100焊接到電池組件132上。然而，可以采用任何手段(如，熱熔)將互連器件100聯(lián)接到電池組件132。應(yīng)該理解，可以利用單軸焊接工藝將框架部106焊接到電池組件132 的一部分(例如，端框架136)上。還應(yīng)該理解的是，可以將任何數(shù)量的電池模塊設(shè)置成彼此相鄰并利用裝配帶(未圖示)把它們聯(lián)接在一起，從而構(gòu)成電池組。作為非限制性的實例，裝配帶是金屬帶，該金屬帶具有形成于其中的一對孔口，這對孔口用來接納相鄰電池組件的各互連器件100的裝配柱120和長形柱130中的至少一個。本發(fā)明的互連器件100提供簡化的窄板設(shè)計(low-profile design)，其中電池組件132的端框架136將熱敏電阻信號接口 142基本圍封，以保護熱敏電阻信號接口 142免受損壞。本發(fā)明只需單軸聯(lián)接過程來將互連器件100與電池組件132裝配在一起。根據(jù)前面的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定本發(fā)明的基本特征，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明作各種變化和更改從而使其適應(yīng)各種用途和條件。
權(quán)利要求
1.一種用于具有熱敏電阻和多個電池單元組件的電池組件的互連器件，所述互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；多條導(dǎo)電跡線，所述多條導(dǎo)電跡線與所述框架一體形成；母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在所述框架中形成的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元組件中的至少一個的突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置于所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接收來自所述熱敏電阻的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的互連器件，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述導(dǎo)電跡線與所述框架一起成型。
3.如權(quán)利要求1所述的互連器件，其中，利用嵌件成型技術(shù)將所述母線與所述框架一起成型。
4.如權(quán)利要求1所述的互連器件，還包括J字形條，所述J字形條與所述框架一體形成并且設(shè)置成鄰近和所述母線相對的孔口。
5.如權(quán)利要求1所述的互連器件，其中，所述框架包含形成于其下表面中的多個槽， 其中，每個所述槽接納所述電池組件的相關(guān)部分，從而便于所述互連器件與所述電池組件之間的對準。
6.一種電池模塊，包括電池組件，其包括多個電池單元組件，其中，每個所述電池單元組件具有從其延伸出的一對突部；熱敏電阻，其設(shè)置在所述電池組件中，用以監(jiān)測所述電池組件的溫度； 熱敏電阻信號接口，其與所述熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近所述電池組件的周邊；互連器件，其聯(lián)接到所述電池組件，所述互連器件包括非導(dǎo)電框架；與所述框架一體形成的多條導(dǎo)電跡線；母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通，并且設(shè)置成鄰近形成于所述框架中的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元中的至少一個的至少一個所述突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置于所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接觸所述熱敏電阻信號接口以接收來自所述熱敏電阻的信號。
7.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中，所述熱敏電阻信號接口是板簧接觸系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中，所述熱敏電阻信號接口是分叉的板簧接觸系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中，所述電池組件的一部分和所述互連板將所述熱敏電阻信號接口基本上圍封。
10.一種電池模塊，包括電池組件，其包含設(shè)置在一對端框架之間的多個電池單元組件，其中，每個所述電池單元組件具有從其延伸出的一對突部；熱敏電阻，其設(shè)置在所述電池組件中，用以監(jiān)測所述電池組件的溫度； 熱敏電阻信號接口，其與所述熱敏電阻處于電連通并且設(shè)置成鄰近所述電池組件的周邊，其中，所述熱敏電阻信號接口包含板簧；以及互連器件，其聯(lián)接到所述電池組件，所述互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；與所述框架一體形成的多條導(dǎo)電跡線；母線，其與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在所述框架中所形成的孔口，其中，所述孔口接納所述電池單元中的至少一個的至少一個所述突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置在所述框架的下表面上，所述導(dǎo)電墊與所述導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于鄰接所述熱敏電阻信號接口的所述板簧以接收來自所述熱敏電阻的信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電池組件的互連器件。具體公開了一種用于具有多個電池單元組件和熱敏電阻的電池組件的互連器件。該互連器件包括非導(dǎo)電性的框架；多條導(dǎo)電跡線，其與框架一體形成；母線，其與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且設(shè)置成鄰近在框架中所形成的孔口，其中該孔口接納電池單元組件中的至少一個的突部；以及導(dǎo)電墊，其設(shè)置在所述框架的下表面上，該導(dǎo)電墊與導(dǎo)電跡線中的至少一根處于電連通并且適于接收來自熱敏電阻的信號。
文檔編號H01M2/20GK102237505SQ20111006599
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者M·F·扎維薩, S·D·巴特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司