電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法
【專利摘要】提供一種電池單元互連與電壓感測組件與一種制造該組件的方法。所述組件包括框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件包括均具有矩形環(huán)形狀的第一、第二、第三和第四周壁部。所述框架構(gòu)件包括中央板部。所述組件進(jìn)一步包括電互連構(gòu)件，所述電互連構(gòu)件電聯(lián)接至電池單元的電端子。所述電互連構(gòu)件具有穿過所述中央板部中限定的孔延伸的突出物。所述組件進(jìn)一步包括電路板和封裝部，所述封裝部結(jié)合至所述電路板的側(cè)面且覆蓋所述電路板。
【專利說明】電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到存在對改進(jìn)電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)課題
[0004]本發(fā)明提供了一種電池單元互連與電壓感測組件的實(shí)施例。
[0005]本發(fā)明還提供了一種用于制造電池單元互連與電壓感測組件的方法的實(shí)施例。
[0006]技術(shù)解決方案
[0007]提供一種根據(jù)示例性實(shí)施例的電池單元互連與電壓感測組件。該組件包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的框架構(gòu)件?？蚣軜?gòu)件進(jìn)一步包括大致矩形的環(huán)狀周壁，該周壁具有第一、第二、第三和第四壁部。第一和第二壁部彼此基本平行，且彼此間隔開。第三和第四壁部彼此基本平行，且彼此間隔開?？蚣軜?gòu)件進(jìn)一步包括聯(lián)接在第一和第二壁部之間的中央板部。中央板部在中央板部和第三壁部之間限定第一空間。中央板部進(jìn)一步在中央板部和第四壁部之間限定第二空間。框架構(gòu)件進(jìn)一步包括被布置在第三壁部和中央板部之間的第一支撐構(gòu)件，以便第一和第二間隙與第一支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成。該組件進(jìn)一步包括第一電互連構(gòu)件，該第一電互連構(gòu)件在框架構(gòu)件的第一側(cè)上聯(lián)接至第一支撐構(gòu)件。第一電互連構(gòu)件被構(gòu)造成電聯(lián)接至第一電池單元的穿過第一間隙延伸的第一電端子。第一電互連構(gòu)件具有第一電壓感測突出物，該第一電壓感測突出物穿過中央板部中的第一孔延伸。該組件進(jìn)一步包括電路板，電路板被鄰近框架構(gòu)件的第二側(cè)地布置在從中央板部延伸的至少一個聯(lián)接突出物上。電路板具有第一和第二側(cè)。電路板的第一側(cè)被布置成鄰近中央板部，并且電路板的第二側(cè)被布置成與電路板的第一側(cè)相反。該組件進(jìn)一步包括電連接器，該電連接器被布置在電路板上且穿過中央板部的第二孔延伸。電路板具有聯(lián)接在第一電壓感測突出物和電連接器之間的第一電跡線(electrical trace)。該組件進(jìn)一步包括封裝部,該封裝部被結(jié)合至電路板的第二側(cè)且覆蓋電路板的第二側(cè)。
[0008]提供一種根據(jù)另一示例性實(shí)施的制造電池單元互連與電壓感測組件的方法。該方法包括提供框架構(gòu)件，該框架構(gòu)件具有第一側(cè)和第二側(cè)?？蚣軜?gòu)件進(jìn)一步包括大致矩形的環(huán)狀周壁，該周壁具有第一、第二、第三和第四壁部。第一和第二壁部彼此基本平行，且彼此間隔開。第三和第四壁部彼此基本平行，且彼此間隔開?？蚣軜?gòu)件進(jìn)一步包括聯(lián)接在第一和第二壁部之間的中央板部。中央板部在中央板部和第三壁部之間限定第一空間。中央板部進(jìn)一步在中央板部和第四壁部之間限定第二空間?？蚣軜?gòu)件進(jìn)一步包括被布置在第三壁部和中央板部之間的第一支撐構(gòu)件，以便第一和第二間隙與第一支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成。該方法進(jìn)一步包括布置電路板，電路板被鄰近框架構(gòu)件的第二側(cè)地布置在從中央板部延伸的至少一個聯(lián)接突出物上。電路板具有第一和第二側(cè)。電路板的第一側(cè)被布置成鄰近中央板部，并且電路板的第二側(cè)被布置成與電路板的第一側(cè)相反。電連接器被布置在電路板上，該電連接器穿過中央板部的第二孔延伸。電路板具有第一電跡線。該方法進(jìn)一步包括在框架構(gòu)件的第一側(cè)上將第一電互連構(gòu)件聯(lián)接至第一支撐構(gòu)件。第一電互連構(gòu)件具有第一電壓感測突出物，該第一電壓感測突出物穿過中央板部中的第一孔延伸。該方法進(jìn)一步包括將第一電壓感測突出物焊接至電路板上的第一電跡線。第一電跡線在第一電壓感測突出物和電連接器之間延伸。該方法進(jìn)一步包括向電路板的第二側(cè)施加封裝部，該封裝部被結(jié)合至電路板的第二側(cè)且覆蓋電路板的第二側(cè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是具有根據(jù)示例性實(shí)施例的電池單元互連與電壓感測組件的車輛電池模塊的不意圖；
[0010]圖2是圖1的一部分車輛電池模塊的橫截面不意圖；
[0011]圖3是圖2的一部分的放大示意圖；
[0012]圖4是圖1的電池單元互連與電壓感測組件的橫截面示意圖；
[0013]圖5是圖1的一部分電池單元互連與電壓感測組件的放大橫截面示意圖；
[0014]圖6是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的框架構(gòu)件的第一側(cè)的示意圖；
[0015]圖7是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的框架構(gòu)件的第二側(cè)的示意圖；
[0016]圖8是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的框架構(gòu)件的示意圖；
[0017]圖9是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的具有所聯(lián)接的電互連構(gòu)件的框架構(gòu)件的示意圖；
[0018]圖10是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的具有所聯(lián)接的電互連構(gòu)件的框架構(gòu)件的另一示意圖；
[0019]圖11是圖1的電池單元互連與電壓感測組件中采用的具有所聯(lián)接的電互連構(gòu)件和電路板的框架構(gòu)件的示意圖；
[0020]圖12是聯(lián)接至電互連構(gòu)件的圖11的電路板的示意圖；
[0021]圖13是聯(lián)接至電互連構(gòu)件的圖11的電路板的另一示意圖；
[0022]圖14是圖11的電路板的側(cè)面的示意圖；
[0023]圖15是根據(jù)示例性實(shí)施例的、具有框架構(gòu)件、電互連構(gòu)件以及被封裝在封裝層內(nèi)的電路板的圖1的電池單元互連與電壓感測組件的示意圖；
[0024]圖16是根據(jù)示例性實(shí)施例的、具有框架構(gòu)件、電互連構(gòu)件以及被封裝在封裝層內(nèi)的電路板的圖1的電池單元互連與電壓感測組件的另一示意圖；
[0025]圖17是用于制造圖15的電池單元互連與電壓感測組件的系統(tǒng)的方框圖；
[0026]圖18-19是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的制造圖15的電池單元互連與電壓感測組件的方法的流程圖；并且
[0027]圖20是圖1的一部分車輛電池模塊的橫截面不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參考圖1-3，提供一種根據(jù)示例性實(shí)施例的車輛電池模塊10。車輛電池模塊10包括電池單元 20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、外殼70、以及電池單元互連與電壓感測組件90。
[0029]電池單元20-58都被構(gòu)造成產(chǎn)生工作電壓。在一個示例性實(shí)施例中，電池單元20-58為袋式鋰離子電池單元，該電池單元具有大致矩形本體部和一對電端子。在一個示例性實(shí)施例中，電池單元20-58通過采用電互連構(gòu)件120-140，而被彼此串聯(lián)地電聯(lián)接。應(yīng)注意，在示例性實(shí)施例中，通過采用超聲焊接機(jī)將電池單元20-58的電端子超聲焊接至相應(yīng)的電互連構(gòu)件，將電池單元20-58的電端子聯(lián)接至相應(yīng)的電互連構(gòu)件。
[0030]參考圖1、2、9和20，電池單元20具有矩形本體部150，其中電端子151和電端子152從本體部150延伸。電端子151聯(lián)接至電互連構(gòu)件120，并且電端子152聯(lián)接至電互連構(gòu)件130。
[0031]電池單元22具有矩形本體部153，其中電端子154和電端子155從本體部153延伸。電端子154聯(lián)接至電互連構(gòu)件120，并且電端子155聯(lián)接至電互連構(gòu)件130。
[0032]電池單元24具有矩形本體部156，其中電端子157和電端子158從本體部156延伸。電端子157聯(lián)接至電互連構(gòu)件120，并且電端子158聯(lián)接至電互連構(gòu)件132。
[0033]電池單元26具有矩形本體部159，其中電端子160和電端子161從本體部159延伸。電端子160聯(lián)接至電互連構(gòu)件120，并且電端子161聯(lián)接至電互連構(gòu)件132。
[0034]電池單元28具有矩形本體部162，其中電端子163和電端子164從本體部162延伸。電端子163聯(lián)接至電互連構(gòu)件122，并且電端子164聯(lián)接至電互連構(gòu)件132。
[0035]電池單元30具有矩形本體部165，其中電端子166和電端子167從本體部165延伸。電端子166聯(lián)接至電互連構(gòu)件122，并且電端子167聯(lián)接至電互連構(gòu)件132。
[0036]電池單元32具有矩形本體部168，其中電端子169和電端子170從本體部168延伸。電端子169聯(lián)接至電互連構(gòu)件122，并且電端子170聯(lián)接至電互連構(gòu)件134。
[0037]電池單元34具有矩形本體部171，其中電端子172和電端子173從本體部171延伸。電端子172聯(lián)接至電互連構(gòu)件122，并且電端子173聯(lián)接至電互連構(gòu)件134。
[0038]電池單元36具有矩形本體部174，其中電端子175和電端子176從本體部174延伸。電端子175聯(lián)接至電互連構(gòu)件124，并且電端子176聯(lián)接至電互連構(gòu)件134。
[0039]電池單元38具有矩形本體部177，其中電端子178和電端子179從本體部177延伸。電端子178聯(lián)接至電互連構(gòu)件124，并且電端子179聯(lián)接至電互連構(gòu)件134。
[0040]電池單元40具有矩形本體部180，其中電端子181和電端子182從本體部180延伸。電端子181聯(lián)接至電互連構(gòu)件124，并且電端子182聯(lián)接至電互連構(gòu)件136。
[0041]電池單元42具有矩形本體部183，其中電端子184和電端子185從本體部183延伸。電端子184聯(lián)接至電互連構(gòu)件124，并且電端子185聯(lián)接至電互連構(gòu)件136。
[0042]電池單元44具有矩形本體部186，其中電端子187和電端子188從本體部186延伸。電端子187聯(lián)接至電互連構(gòu)件126，并且電端子188聯(lián)接至電互連構(gòu)件136。
[0043]電池單元46具有矩形本體部189，其中電端子190和電端子191從本體部189延伸。電端子190聯(lián)接至電互連構(gòu)件126，并且電端子191聯(lián)接至電互連構(gòu)件136。
[0044]電池單元48具有矩形本體部192，其中電端子193和電端子194從本體部192延伸。電端子193聯(lián)接至電互連構(gòu)件126，并且電端子194聯(lián)接至電互連構(gòu)件138。
[0045]電池單元50具有矩形本體部195，其中電端子196和電端子197從本體部195延伸。電端子196聯(lián)接至電互連構(gòu)件126，并且電端子197聯(lián)接至電互連構(gòu)件138。
[0046]電池單元52具有矩形本體部198，其中電端子199和電端子200從本體部198延伸。電端子199聯(lián)接至電互連構(gòu)件128，并且電端子200聯(lián)接至電互連構(gòu)件138。
[0047]電池單元54具有矩形本體部201，其中電端子202和電端子203從本體部201延伸。電端子202聯(lián)接至電互連構(gòu)件128，并且電端子203聯(lián)接至電互連構(gòu)件138。
[0048]電池單元56具有矩形本體部204，其中電端子205和電端子206從本體部204延伸。電端子205聯(lián)接至電互連構(gòu)件128，并且電端子206聯(lián)接至電互連構(gòu)件140。
[0049]電池單元58具有矩形本體部207，其中電端子208和電端子209從本體部207延伸。電端子208聯(lián)接至電互連構(gòu)件128，并且電端子209聯(lián)接至電互連構(gòu)件140。
[0050]參考圖1，外殼70被構(gòu)造成將電池單元20-58保持在外殼70中，并且將電池單元互連與電壓感測組件90保持在外殼70上。
[0051]參考圖4、5和15，電池單元互連與電壓感測組件90被構(gòu)造成將電池單元20-15彼此串聯(lián)地電聯(lián)接。此外，組件90具有被電聯(lián)接至電互連構(gòu)件的電連接器146。計算機(jī)或微處理器(未示出)能夠被以可操作的方式聯(lián)接至電連接器146，從而測量電池單元20-58的工作電壓，并在存儲器裝置中存儲相應(yīng)于工作電壓的值。
[0052]組件90 包括框架構(gòu)件 100、電互連構(gòu)件 120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、電路板144、電連接器146和電封裝部148。
[0053]框架構(gòu)件100被構(gòu)造成支撐電互連構(gòu)件120-140、電路板144、電連接器146和封裝部148。參考圖6-8，框架構(gòu)件100具有第一側(cè)216和第二側(cè)218。框架構(gòu)件100進(jìn)一步包括大致矩形的周壁220、中央板部240、支撐構(gòu)件260、262、264、277、268、280、282、286、288、290、交叉構(gòu)件 300、302、304、306、308、310、312 和安裝突出物 330、332、340、342。在一個示例性實(shí)施例中，框架構(gòu)件100由塑料構(gòu)造。
[0054]大致矩形的環(huán)狀周壁220具有第一、第二、第三和第四壁部352、354、356、358。第一和第二壁部352、354彼此基本平行，并且彼此間隔開。第三和第四壁部356、358彼此基本平行，并且彼此間隔開。
[0055]參考圖4、5、11和15，中央板部240聯(lián)接在第一和第二壁部352、354之間。中央板部240在中央板部240和第三壁部356之間限定第一空間242。中央板部240進(jìn)一步在中央板部240和第四壁部358之間限定第二空間244。中央板部240包括從第二側(cè)218向外延伸的聯(lián)接突出物366、368。聯(lián)接突出物366、368被構(gòu)造成被接收在電路板144的相應(yīng)孔內(nèi)，且被構(gòu)造成保持電路板144離第二側(cè)218預(yù)定距離，以便封裝部148完全圍繞電路板144。中央板部240進(jìn)一步包括穿過中央板部240延伸的孔370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396，以從電互連構(gòu)件穿過孔 370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396的接收相應(yīng)的電壓感測突出物。
[0056]支撐構(gòu)件260、262、264、266、268和交叉構(gòu)件300、302、304和306被布置在第三壁部356和中央板部240之間。間隙410、412與支撐構(gòu)件260的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙414、416與支撐構(gòu)件262的相對邊緣相鄰地形成。間隙414、416與支撐構(gòu)件262的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙418、420與支撐構(gòu)件264的相對邊緣相鄰地形成。間隙422、424與支撐構(gòu)件266的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙426、428與支撐構(gòu)件268的相對邊緣相鄰地形成。
[0057]支撐構(gòu)件280、282、286、288、290和交叉構(gòu)件308、310、312被布置在第四壁部358和中央板部240之間。間隙430、432與支撐構(gòu)件280的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙432、434與支撐構(gòu)件282的相對邊緣相鄰地形成。間隙436、438與支撐構(gòu)件284的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙440、442與支撐構(gòu)件286的相對邊緣相鄰地形成。間隙444、446與支撐構(gòu)件288的相對邊緣相鄰地形成；并且間隙446、448與支撐構(gòu)件290的相對邊緣相鄰地形成。
[0058]參考圖6和15，支撐構(gòu)件260包括從支撐構(gòu)件260延伸的附接構(gòu)件460、461，以將電互連構(gòu)件120聯(lián)接至支撐構(gòu)件260 ;并且支撐構(gòu)件262包括從支撐構(gòu)件262延伸的附接構(gòu)件462、463，以將電互連構(gòu)件122聯(lián)接至支撐構(gòu)件262。
[0059]支撐構(gòu)件264包括從支撐構(gòu)件264延伸的附接構(gòu)件464、465，以將電互連構(gòu)件124聯(lián)接至支撐構(gòu)件264 ;并且支撐構(gòu)件266包括從支撐構(gòu)件266延伸的附接構(gòu)件466、467，以將電互連構(gòu)件126聯(lián)接至支撐構(gòu)件266。
[0060]支撐構(gòu)件268包括從支撐構(gòu)件268延伸的附接構(gòu)件468、469，以將電互連構(gòu)件128聯(lián)接至支撐構(gòu)件268。
[0061]支撐構(gòu)件280包括從支撐構(gòu)件280延伸的附接構(gòu)件480、481，以將電互連構(gòu)件130聯(lián)接至支撐構(gòu)件280 ;并且支撐構(gòu)件282包括從支撐構(gòu)件282延伸的附接構(gòu)件482、483，以將電互連構(gòu)件132聯(lián)接至支撐構(gòu)件282。
[0062]支撐構(gòu)件284包括從支撐構(gòu)件284延伸的附接構(gòu)件484、485，以將電互連構(gòu)件134聯(lián)接至支撐構(gòu)件284 ;并且支撐構(gòu)件286包括從支撐構(gòu)件286延伸的附接構(gòu)件486、487，以將電互連構(gòu)件136聯(lián)接至支撐構(gòu)件286。
[0063]支撐構(gòu)件288包括從支撐構(gòu)件288延伸的附接構(gòu)件488、489，以將電互連構(gòu)件138聯(lián)接至支撐構(gòu)件288 ;并且支撐構(gòu)件290包括從支撐構(gòu)件290延伸的附接構(gòu)件490、492，以將電互連構(gòu)件140聯(lián)接至支撐構(gòu)件290。
[0064]參考圖1和8，安裝突出物330、332從第一壁部352延伸，并且被構(gòu)造成以可移除的方式接合外殼70。同樣地，安裝突出物340、342從第二壁部354延伸，并且被構(gòu)造成以可移除的方式接合外殼70。
[0065]參考圖9、12 和 13，設(shè)置電互連構(gòu)件 120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140，以將電池單元20-58彼此串聯(lián)地電聯(lián)接。電互連構(gòu)件120、122、124、126、128、132、134、136、138的結(jié)構(gòu)具有相同結(jié)構(gòu)，所以下面僅更詳細(xì)地討論電互連構(gòu)件120的結(jié)構(gòu)。電互連構(gòu)件120包括矩形板550、側(cè)壁552、554和電壓感測突出物556。矩形板550具有被布置成彼此基本平行的邊緣557、558、以及被布置成彼此基本平行的邊緣559、560。側(cè)壁552、554分別對于矩形板550從邊緣557、558沿著第一方向向外延伸。突出物556從邊緣559向外延伸。
[0066]參考圖6和13，電互連構(gòu)件120具有矩形板550，其中孔580、582穿過矩形板550延伸。支撐構(gòu)件260具有附接突出物460、461，附接突出物460、461被構(gòu)造成分別穿過矩形板550的孔580、582延伸。之后，附接突出物460、461被熱熔，以將電互連構(gòu)件120固定地保持在支撐構(gòu)件260上。通過采用與對電互連構(gòu)件120所述的相同的方法，將其它電互連構(gòu)件聯(lián)接至框架構(gòu)件100上的相應(yīng)支撐構(gòu)件。
[0067]如圖所示，電互連構(gòu)件120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140 分別包括電壓感測突出物 556、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640。在一個示例性實(shí)施例中，電互連構(gòu)件120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140由銅或鍍鎳銅構(gòu)造。然而，在替代實(shí)施例中，能夠使用其它導(dǎo)電材料構(gòu)造電互連構(gòu)件120-140。電互連構(gòu)件120-140中的每一個都被構(gòu)造成在第一電池單元和另一電池單元的電端子之間聯(lián)接，以將電流從第一電池單元發(fā)送至另一電池單元。應(yīng)注意，電互連構(gòu)件的數(shù)目能夠基于電池單元的期望數(shù)目而變化。
[0068]參考圖7和13-15，電路板144被構(gòu)造成將電互連構(gòu)件120-140電聯(lián)接至電連接器146。計算機(jī)(未示出)能夠被電聯(lián)接至電連接器146，以測量電池單元的工作電壓水平并在存儲器裝置中存儲指示工作電壓水平的值。
[0069]在一個7]^例性實(shí)施例中，電路板144是印刷電路板。電路板144具有第一側(cè)700和第二側(cè)702。電路板144的第一側(cè)700被布置成在框架構(gòu)件的第二側(cè)218上鄰近中央板部240。電路板 144 包括穿過電路板 144 延伸的孔 772、774、776、778、780、782、784、786、788、790,792o電路板144進(jìn)一步包括被布置在電路板144上的第二側(cè)702上的電跡線872、874、876、878、880、882、884、886、888、890、892。
[0070]參考圖6和13-15，電連接器146包括外殼900和被布置在其中的電端子972、974、976、978、980、982、984、986、988、990、992。電連接器146被布置在框架構(gòu)件100的中央板部240上，并且一部分外殼900穿過中央板部240的孔370延伸。
[0071]參考圖6、13和14，電互連構(gòu)件120具有突出物556，突出物556穿過框架構(gòu)件100的孔372和電路板144的孔772延伸。突出物556被焊接至延伸至電端子972的電跡線872。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子972，以確定與電互連構(gòu)件120和被聯(lián)接至構(gòu)件120的電池單元相關(guān)的工作電壓。
[0072]電互連構(gòu)件122具有突出物622，突出物622穿過框架構(gòu)件100的孔374和電路板144的孔774延伸。突出物622被焊接至延伸至電端子974的電跡線874。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子974，以確定與電互連構(gòu)件122和被聯(lián)接至構(gòu)件122的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0073]電互連構(gòu)件124具有突出物624，突出物624穿過框架構(gòu)件100的孔376和電路板144的孔776延伸。突出物624被焊接至延伸至電端子976的電跡線876。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子976，以確定與電互連構(gòu)件124和被聯(lián)接至構(gòu)件124的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0074]電互連構(gòu)件126具有突出物626，突出物626穿過框架構(gòu)件100的孔378和電路板144的孔778延伸。突出物626被焊接至延伸至電端子978的電跡線878。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子978，以確定與電互連構(gòu)件126和被聯(lián)接至構(gòu)件126的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0075]電互連構(gòu)件128具有突出物628，突出物628穿過框架構(gòu)件100的孔380和電路板144的孔780延伸。突出物628被焊接至延伸至電端子980的電跡線880。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子980，以確定與電互連構(gòu)件128和被聯(lián)接至構(gòu)件128的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0076]電互連構(gòu)件130具有突出物630，突出物630穿過框架構(gòu)件100的孔382和電路板144的孔782延伸。突出物630被焊接至延伸至電端子982的電跡線882。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子982，以確定與電互連構(gòu)件130和被聯(lián)接至構(gòu)件130的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0077]電互連構(gòu)件132具有突出物632，突出物632穿過框架構(gòu)件100的孔384和電路板144的孔784延伸。突出物632被焊接至延伸至電端子984的電跡線884。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子984，以確定與電互連構(gòu)件132和被聯(lián)接至構(gòu)件132的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0078]電互連構(gòu)件134具有突出物634，突出物634穿過框架構(gòu)件100的孔386和電路板144的孔786延伸。突出物634被焊接至延伸至電端子986的電跡線886。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子986，以確定與電互連構(gòu)件134和被聯(lián)接至構(gòu)件134的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0079]電互連構(gòu)件136具有突出物636，突出物636穿過框架構(gòu)件100的孔388和電路板144的孔788延伸。突出物636被焊接至延伸至電端子986的電跡線888。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子988，以確定與電互連構(gòu)件136和被聯(lián)接至構(gòu)件136的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0080]電互連構(gòu)件138具有突出物638，突出物638穿過框架構(gòu)件100的孔390和電路板144的孔790延伸。突出物638被焊接至延伸至電端子990的電跡線890。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子990，以確定與電互連構(gòu)件138和被聯(lián)接至構(gòu)件138的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0081]電互連構(gòu)件140具有突出物640，突出物640穿過框架構(gòu)件100的孔392和電路板144的孔792延伸。突出物640被焊接至延伸至電端子982的電跡線882。因而，計算機(jī)(未示出)能夠監(jiān)控電端子992，以確定與電互連構(gòu)件140和被聯(lián)接至構(gòu)件140的電池單元有關(guān)的工作電壓。
[0082]參考圖4、5、15和16，封裝部148被設(shè)置成封裝電路板144，以防止液體和其它碎屑接觸電路板144的第一和第二側(cè)700、702以及電路板144上的電路部件。封裝部148包括第一部分1030、第二部分1032和第三部分1034。第一部分1030被結(jié)合至電路板144的第二側(cè)702，且第一部分1030封裝和覆蓋第二側(cè)702。第二部分1032被布置在框架構(gòu)件100的第二側(cè)218和電路板144的第一側(cè)700之間的間隙1036中，并且第二部分1032被結(jié)合至第一側(cè)700且封裝和覆蓋第一側(cè)700。通過聯(lián)接突出物366、368形成間隙1036，間隙1036保持電路板144遠(yuǎn)離框架構(gòu)件218的第二側(cè)218。第三部分1034在中央板部240上被結(jié)合至框架構(gòu)件100的第一側(cè)216 (參見圖6)，且封裝和覆蓋一部分中央板部240，并且第三部分1034封裝電連接器146的周邊。在一個示例性實(shí)施例中，封裝部148由熱塑性聚酰胺構(gòu)造。在替代實(shí)施例中，能夠采用具有期望材料特性的其它封裝材料構(gòu)造封裝部148。例如，在替代實(shí)施例中，封裝部148能夠由來自下列類別的聚合物構(gòu)造:熱塑性彈性體(TPE)、硫化熱塑性塑料(TPV)和室溫硫化彈性體(RTV)。
[0083]參考圖6、9和17，例示了一種用于制造電池單元互連與電壓感測組件90的系統(tǒng)1200。系統(tǒng)1200包括熱熔裝置1220、焊接機(jī)1230和注模機(jī)1240。
[0084]在互連構(gòu)件120-140已經(jīng)被布置成鄰近框架構(gòu)件100的相應(yīng)對的附接突出物460-489后，熱熔裝置120被構(gòu)造成熱熔附接突出物460-489，以將電互連構(gòu)件120-140聯(lián)接在框架構(gòu)件100上。
[0085]參考圖13、14和17，焊接機(jī)1230被構(gòu)造成將電路板144的電跡線焊接至電連接器146的電端子。
[0086]參考圖4、5和7，注模機(jī)1240被構(gòu)造成形成封裝部148，以將電路板144封裝在框架構(gòu)件100上。
[0087]參考圖6、9、13、17、18和19，將解釋一種根據(jù)另一示例性實(shí)施例的用于制造電池單元互連與電壓感測組件90的方法。為了簡化，將僅采用電互連構(gòu)件中的一個和電路板144上的一個電跡線來解釋該方法。然而，應(yīng)理解，在制造方法期間，也將采用所示的其它電互連構(gòu)件和其它電跡線。
[0088]在步驟1260，用戶提供具有第一側(cè)216和第二側(cè)218的框架構(gòu)件100?？蚣軜?gòu)件100進(jìn)一步包括大致矩形的環(huán)狀周壁220，周壁220具有第一、第二、第三和第四壁部352、354、356、358。第一和第二壁部352、354彼此基本平行，并且彼此間隔開。第三和第四壁部356、358彼此基本平行，并且彼此間隔開?？蚣軜?gòu)件100進(jìn)一步包括聯(lián)接在第一和第二壁部352、354之間的中央板部240。中央板部240在中央板部240和第三壁部356之間限定第一空間242。中央板部240進(jìn)一步在中央板部240和第四壁部358之間限定第二空間244?？蚣軜?gòu)件100進(jìn)一步包括第一支撐構(gòu)件260，第一支撐構(gòu)件260被布置在第三壁部356和中央板部240之間，以便第一和第二間隙與第一支撐構(gòu)件260的相對邊緣相鄰地形成?？蚣軜?gòu)件100進(jìn)一步包括第二支撐構(gòu)件280，第二支撐構(gòu)件280被布置在第四壁部358和中央板部240之間，以便第三和第四間隙與第二支撐構(gòu)件280的相對邊緣相鄰地形成。
[0089]在步驟1262，用戶將電路板144鄰近框架構(gòu)件100的第二側(cè)218地布置在從中央板部240延伸的至少一個聯(lián)接突出物366上。電路板144具有第一和第二側(cè)700、702。電路板144的第一側(cè)700被布置成鄰近中央板部240，并且電路板144的第二側(cè)702被布置成與電路板144的第一側(cè)700相反。電連接器146被布置在電路板144上，且穿過中央板部240的第一孔370延伸。電路板144在電路板144上具有第一和第二電跡線872、882。
[0090]在步驟1264，熱熔裝置1220在框架構(gòu)件100的第一側(cè)216上將第一電互連構(gòu)件120聯(lián)接至第一支撐構(gòu)件260。第一電互連構(gòu)件120具有第一電壓感測突出物556，第一電壓感測突出物556穿過中央板部240中的第二孔772延伸。
[0091]在步驟1266，熱熔裝置1120在框架構(gòu)件100的第一側(cè)216上將第二電互連構(gòu)件130聯(lián)接至第二支撐構(gòu)件280。第二電互連構(gòu)件130具有第二電壓感測突出物630，第二電壓感測突出物630穿過中央板部240中的第三孔782延伸。
[0092]在步驟1268，焊接機(jī)1230將第一電互連構(gòu)件120的第一電壓感測突出物556焊接至電路板上的第一電跡線872。第一電跡線872在第一電壓感測突出物556和電連接器146之間延伸。
[0093]在步驟1270，焊接機(jī)1230將第二電互連構(gòu)件130的第二電壓感測突出物630焊接至電路板上的第二電跡線882。第二電跡線882在第二電壓感測突出物630和電連接器146之間延伸。
[0094]在步驟1272，注模機(jī)1240將封裝部148施加至電路板144的第二側(cè)702，封裝部148結(jié)合至和覆蓋電路板144的第二側(cè)702和框架構(gòu)件100的一部分，并且封裝部148結(jié)合至和覆蓋電路板144的第一側(cè)700。
[0095]電池單元互連與電壓感測組件90以及制造該組件的方法提供優(yōu)于其它組件的充分優(yōu)點(diǎn)。具體地，電池單元互連與電壓感測組件90和該方法采用封裝部148，封裝部148結(jié)合至電路板的至少一側(cè)，從而防止液體和其它污染物接觸電路板。封裝部148通過穿過中央板部240中的孔，來提供與框架100的堅(jiān)固機(jī)械連接。由于封裝部148的彈性體特性，封裝部148也向組件90提供機(jī)械沖擊和振動保護(hù)。此外，由于封裝部148的介電特性，封裝部148進(jìn)一步向組件90提供電絕緣。
[0096]雖然已經(jīng)僅結(jié)合有限數(shù)目的實(shí)施例詳細(xì)地描述了所要求保護(hù)的發(fā)明，但是應(yīng)易于理解，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施例。更確切地，能夠改進(jìn)所要求保護(hù)的發(fā)明，以包含未在此描述的任何數(shù)目的變體、變化、替換或等價布置，但是這些變體、變化、替換或等價布置也符合本發(fā)明的精神和范圍。另外，雖然已經(jīng)描述了所要求保護(hù)的發(fā)明的各種實(shí)施例，但是應(yīng)理解，本發(fā)明的各方面可僅包括所述實(shí)施例中的一些。因此，不應(yīng)將所要求保護(hù)的發(fā)明視為受上述說明限制。
[0097]工業(yè)實(shí)用性
[0098]如上所述，本發(fā)明提供了電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法，計算機(jī)或微處理器能夠容易地結(jié)合至電連接器而測量電池單元的工作電壓，并能夠容易地在存儲器裝置中存儲相應(yīng)于工作電壓的值。
[0099]因此，計算機(jī)能夠監(jiān)控電端子而確定與電互連構(gòu)件和被聯(lián)接至構(gòu)件的電池單元相關(guān)的工作電壓。
[0100]上述電池單元互連與電壓感測組件以及制造該組件的方法與其它組件相比實(shí)質(zhì)性地提供優(yōu)點(diǎn)。特別地，電池單元互連與電壓感測組件和該方法為了防止液體和其它污染物接觸電路板而采用封裝部，該封裝部結(jié)合至電路板的至少一側(cè)。
[0101]上述封裝部通過穿過中央板部中的孔，來提供堅(jiān)固的機(jī)械連接。上述封裝部還通過彈性體特性，向組件提供機(jī)械沖擊和振動保護(hù)。此外，上述封裝部通過絕緣特性，向組件提供電絕緣。
【權(quán)利要求】
1.一種電池單元互連與電壓感測組件，包括: 具有第一側(cè)和第二側(cè)的框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件還具有大致矩形的環(huán)狀周壁，所述周壁具有第一壁部、第二壁部、第三壁部和第四壁部，所述第一壁部和第二壁部彼此基本平行且彼此間隔開，所述第三壁部和第四壁部彼此基本平行且彼此間隔開； 所述框架構(gòu)件還具有聯(lián)接在所述第一壁部和第二壁部之間的中央板部，所述中央板部在所述中央板部和所述第三壁部之間限定第一空間，所述中央板部進(jìn)一步在所述中央板部和所述第四壁部之間限定第二空間； 所述框架構(gòu)件還具有布置在所述第三壁部和所述中央板部之間的第一支撐構(gòu)件，從而與所述第一支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成第一間隙和第二間隙； 第一電互連構(gòu)件，所述第一電互連構(gòu)件在所述框架構(gòu)件的所述第一側(cè)上聯(lián)接至所述第一支撐構(gòu)件，所述第一電互連構(gòu)件被構(gòu)造成電聯(lián)接至第一電池單元的穿過所述第一間隙延伸的第一電端子，所述第一電互連構(gòu)件具有第一電壓感測突出物，所述第一電壓感測突出物穿過所述中央板部中的第一孔延伸； 電路板，所述電路板被鄰近所述框架構(gòu)件的所述第二側(cè)地布置在從所述中央板部延伸的至少一個聯(lián)接突出物上，所述電路板具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述電路板的第一側(cè)被布置成鄰近所述中央板部，并且所述電路板的第二側(cè)被布置成與所述電路板的所述第一側(cè)相反； 電連接器，所述電連接器被布置在所述電路板上，并且穿過所述中央板的第二孔延伸，所述電路板具有聯(lián)接在所述第一電壓感測突出物和所述電連接器之間的第一電跡線；和 封裝部，所述封裝部被結(jié)合至且覆蓋所述電路板的所述第二側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述封裝部進(jìn)一步結(jié)合至且覆蓋鄰近所述中央板部布置的所述電路板的所述第一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述框架構(gòu)件進(jìn)一步包括被布置在所述第四壁部和所述中央板部之間的第二支撐構(gòu)件，從而與所述第二支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成第三間隙和第四間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池單元互連與電壓感測組件，進(jìn)一步包括第二電互連構(gòu)件，所述第二電互連構(gòu)件在所述框架構(gòu)件的所述第一側(cè)上聯(lián)接至所述第二支撐構(gòu)件，所述第二電互連構(gòu)件被構(gòu)造成電聯(lián)接至所述第一電池單元的穿過所述第三間隙延伸的第二電端子，所述第二電互連構(gòu)件進(jìn)一步被構(gòu)造成電聯(lián)接至第二電池單元的穿過所述第四間隙延伸的第三電端子，使得所述第一電互連構(gòu)件和第二電互連構(gòu)件將所述第一電池單元電聯(lián)接至所述第二電池單元，所述第二電互連構(gòu)件具有第二電壓感測突出物，所述第二電壓感測突出物穿過所述中央板部中的第三孔延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述電路板包括聯(lián)接在所述第二電壓感測突出物和所述電連接器之間的第二電跡線。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述第一支撐構(gòu)件包括穿過所述第一電互連構(gòu)件中的孔延伸的至少一個附接突出物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述第二支撐構(gòu)件包括穿過所述第二電互連構(gòu)件中的孔延伸的至少一個附接突出物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元互連與電壓感測組件，其中，所述封裝部由熱塑性聚酰胺構(gòu)成。
9.一種制造電池單元互連與電壓感測組件的方法，包括: 提供框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述框架構(gòu)件還具有大致矩形的環(huán)狀周壁，所述周壁具有第一壁部、第二壁部、第三壁部和第四壁部，所述第一壁部和第二壁部彼此基本平行且彼此間隔開，所述第三和第四壁部彼此基本平行且彼此間隔開；所述框架構(gòu)件還具有聯(lián)接在所述第一壁部和第二壁部之間的中央板部，所述中央板部在所述中央板部和所述第三壁部之間限定第一空間，所述中央板部進(jìn)一步在所述中央板部和所述第四壁部之間限定第二空間；所述框架構(gòu)件還具有布置在所述第三壁部和所述中央板部之間的第一支撐構(gòu)件，從而與所述第一支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成第一間隙和第二間隙； 將電路板鄰近所述框架構(gòu)件的所述第二側(cè)地布置在從所述中央板部延伸的至少一個聯(lián)接突出物上，所述電路板具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述電路板的第一側(cè)被布置成鄰近所述中央板部，并且所述電路板的第二側(cè)被布置成與所述電路板的第一側(cè)相反，電連接器被布置在所述電路板上，所述電連接器穿過所述中央板部的第二孔延伸，所述電路板具有第一電跡線； 在所述框架構(gòu)件的所述第一側(cè)上將第一電互連構(gòu)件聯(lián)接至所述第一支撐構(gòu)件，所述第一電互連構(gòu)件具有第一電壓感測突出物，所述第一電壓感測突出物穿過所述中央板部中的第一孔延伸； 將所述第一電壓感測突出物焊接至所述電路板上的所述第一電跡線，所述第一電跡線在所述第一電壓感測突出物和所述電連接器之間延伸；和 將封裝部施加到所述電路板的所述第二側(cè)，所述封裝部被結(jié)合至所述電路板的所述第二側(cè)，并且覆蓋所述電路板的所述第二側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述封裝部進(jìn)一步覆蓋鄰近所述中央板部的所述電路板的所述第一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述框架構(gòu)件進(jìn)一步包括被布置在所述第四壁部和所述中央板部之間的第二支撐構(gòu)件，從而與所述第二支撐構(gòu)件的相對邊緣相鄰地形成第三間隙和第四間隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在所述框架構(gòu)件的所述第一側(cè)上將第二電互連構(gòu)件聯(lián)接至所述第二支撐構(gòu)件，所述第二電互連構(gòu)件具有第二電壓感測突出物，所述第二電壓感測突出物穿過所述中央板部中的第三孔延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括將所述第二電壓感測突出物焊接至所述電路板上的第二電跡線，所述第二電跡線在所述第二電壓感測突出物和所述電連接器之間延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述封裝部由熱塑性聚酰胺構(gòu)成。
【文檔編號】H01M2/20GK104272494SQ201380009746
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】羅伯特·梅利曼, 布萊恩·塞蒙斯 申請人:株式會社Lg 化學(xué)