無(wú)螺栓電池單體連接的制作方法
【專利摘要】電池組(100)包括：多個(gè)電池單體(102)，每個(gè)電池單體具有正極和負(fù)極單體端子(120、122)；載體(230)，所述載體被安裝在所述多個(gè)電池單體上并且橫跨所述多個(gè)電池單體。所述載體具有帶開(kāi)口(236、238)的托盤(pán)(232)，所述開(kāi)口(236、238)貫穿所述托盤(pán)以暴露所述正極和負(fù)極單體端子。多個(gè)匯流條(150)被接收在相應(yīng)的托盤(pán)中。所述匯流條的每一個(gè)均具有通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口焊接到相應(yīng)電池單體的正極單體端子的正極板(152)和通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口激光焊接到不同電池單體的負(fù)極單體端子的負(fù)極板(154)。匯流條可以是雙金屬匯流條。
【專利說(shuō)明】無(wú)螺栓電池單體連接

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文主題總體上涉及電池模塊。電池模塊，諸如用于電動(dòng)車(chē)輛或者混合動(dòng)力車(chē)輛的那些電池模塊，典型地包括組合在一起以形成電池模塊的多個(gè)單體(cell)。電池模塊被連接在一起以形成電池組。每個(gè)單體包括電連接在一起的正極和負(fù)極單體端子。不同類(lèi)型的電池模塊使用不同類(lèi)型的單體而形成。例如，一種類(lèi)型的電池模塊已知為袋形(pouchtype)電池模塊，另一類(lèi)型的電池模塊已知為棱柱形電池模塊，以及第三類(lèi)型的電池模塊已知為柱形電池模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]棱柱形電池模塊使用堆疊在一起的棱柱形電池單體。正極和負(fù)極單體端子使用匯流條(buss bar)相連接。正極和負(fù)極單體典型地包括螺紋柱或者螺栓。匯流條使用螺母連接到所述柱。典型的電池模塊包括十個(gè)或更多個(gè)電池單體，每個(gè)電池單體使用匯流條和螺母連接在一起。問(wèn)題在于這些連接是耗費(fèi)時(shí)間的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]解決方案由如本文公開(kāi)的電池組提供，該電池組包括:多個(gè)電池單體，每個(gè)電池單體具有正極和負(fù)極單體端子；安裝在該多個(gè)電池單體上且橫跨該多個(gè)電池單體的載體。載體具有帶有開(kāi)口的托盤(pán)，開(kāi)口穿過(guò)托盤(pán)以暴露正極和負(fù)極單體端子。多個(gè)匯流條被接收在相應(yīng)的托盤(pán)中。每個(gè)匯流條均具有通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口而激光焊接到相應(yīng)電池單體的正極單體端子的正極板和通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口激光焊接到不同的相鄰電池單體的負(fù)極單體端子的負(fù)極板。匯流條可以是雙金屬匯流條。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]本發(fā)明將參考附圖借由示例的方式而描述，在圖中:
[0005]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的電池組的頂部透視圖。
[0006]圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的棱柱形電池單體之一的頂部透視圖。
[0007]圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的頂部透視圖。
[0008]圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的剖面圖。
[0009]圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的剖面圖。
[0010]圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的剖面圖。
[0011]圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的剖面圖。
[0012]圖8是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的透視圖。
[0013]圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的透視圖。
[0014]圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條的透視圖。
[0015]圖11示出了用于匯流條的后部載體。
[0016]圖12示出了后蓋。
[0017]圖13示出了用于匯流條的前部載體。
[0018]圖14示出了前蓋。
[0019]圖15示出了電池模塊的一部分。
[0020]圖16示出了電池模塊的另一部分。
[0021]圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的負(fù)極電池端子的透視圖。
[0022]圖18 不出了凹形連接器(female connector)。
[0023]圖19示出了配合到負(fù)極電池端子的凹形連接器。
[0024]圖20示出了正極電池端子。
[0025]圖21示出了正極電池端子。
[0026]圖22示出了配合到正極電池端子的凹形連接器。
[0027]圖23示出了電池模塊的另一部分。
[0028]圖24是模塊到模塊凹形連接器的透視圖。
[0029]圖25是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的熱敏電阻的透視圖。
[0030]圖26示出了裝入相鄰的電池單體之間的熱敏電阻。
[0031]圖27示出了電池組的示例性裝配方法。

【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的電池組100的頂部透視圖。電池組100包括堆疊在一起的多個(gè)電池模塊101。電池組100可以用作車(chē)輛中電池系統(tǒng)的一部分，諸如電動(dòng)車(chē)輛或者混合電動(dòng)車(chē)輛。在替代實(shí)施例中，電池組100可以用在其它應(yīng)用中。
[0033]每個(gè)電池模塊101包括多個(gè)棱柱形電池單體102。棱柱形電池單體102以堆疊構(gòu)造并排布置，以形成電池模塊101?？蛇x地，電池模塊101可以包括保持棱柱形單體102的機(jī)殼或者其它殼體。電池蓋可以設(shè)置在棱柱形電池單體102的頂部上。電池蓋可以蓋住每個(gè)棱柱形電池單體102。
[0034]每個(gè)電池模塊101包括正極電池端子106和負(fù)極電池端子108。電池端子106、108構(gòu)造成聯(lián)接到外部電源電纜，或者替代地，可以匯流(buss)到另一電池模塊101的電池端子。在示例性實(shí)施例中，電池端子106、108使用快速連接型的連接器而連接。
[0035]圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的棱柱形電池單體102之一的頂部透視圖。棱柱形電池單體102包括單體殼體110，該單體殼體110具有頂部112和側(cè)壁114。在所示的實(shí)施例中，單體殼體110成形為具有四個(gè)側(cè)壁114的盒狀。電池單體102在頂部112上具有氣壓閥116。
[0036]電池單體102包括正極單體端子120和負(fù)極單體端子122。在示例性實(shí)施例中，正極單體端子120是鋁，而負(fù)極單體端子122是銅。正極單體端子120具有從頂部112延伸的柱124，柱124用作電池單體102的連接接口。在所示的實(shí)施例中，柱124包括平墊，該平墊具有限定連接接口的上表面。負(fù)極單體端子122具有從頂部112延伸的柱126，柱126被用作電池單體102的連接接口。在所示的實(shí)施例中，柱126包括平墊，該平墊具有限定連接接口的上表面。
[0037]圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的頂部透視圖。匯流條150用于電連接相鄰的棱柱形電池單體102的電池端子(圖2中示出)。匯流條150在連接到正極和負(fù)極單體端子兩者(例如，鋁和銅單體端子)時(shí)通過(guò)減少或消除鍍鋅(galvanizing)而提供了電化學(xué)保護(hù)(galvanic protect1n)。
[0038]匯流條150包括正極板152和負(fù)極板154。正極板152構(gòu)造成端接到一個(gè)電池單體102的相應(yīng)的正極單體端子120(圖2中所示)，并且負(fù)極板154構(gòu)造成端接到相鄰電池單體102的相應(yīng)的負(fù)極單體端子122 (圖2中所示)。在示例性實(shí)施例中，正和負(fù)極板152、154被單獨(dú)制成且聯(lián)接在一起,諸如通過(guò)超聲波焊接、金屬包層法(cladding)或者其它工藝。替代地，正極和負(fù)極板152、154可一體地形成?？蛇x地,正極和/或負(fù)極板152、154可以被電鍍。正極和負(fù)極板152、154可以具有任何的厚度和形狀。厚度和形狀可以彼此不同?？蛇x地，可以使用高濃度的鋁，諸如64% ICAS的鋁。正極板152的尺寸和形狀可以選擇成在整個(gè)匯流條150上具有與負(fù)極板154類(lèi)似或等效的阻抗。
[0039]匯流條150包括從負(fù)極板154延伸的電壓感測(cè)觸頭156。在所示的實(shí)施例中，電壓感測(cè)觸頭156構(gòu)成壓接管(crimp barrel),該壓接管構(gòu)造成接收電壓感測(cè)系統(tǒng)的電線。壓接提供了與所述電線的可靠連接，以用于準(zhǔn)確可靠的感測(cè)。在替代實(shí)施例中，可提供其它類(lèi)型的觸頭以連接到電壓感測(cè)系統(tǒng)的相應(yīng)部件，諸如絕緣移位觸頭、彈簧觸點(diǎn)、銷(xiāo)、插口、刺入(poke-1n)線連接、焊接墊等等。在其他替代實(shí)施例中，電壓感測(cè)電線可以附到匯流條150,諸如通過(guò)焊接、釬焊、使用導(dǎo)電粘合劑等等。電壓感測(cè)觸頭156的位置可以取決于特定的應(yīng)用而變化。一些實(shí)施例可以不包括電壓感測(cè)觸頭156。在替代實(shí)施例中，電壓感測(cè)觸頭156可以是與負(fù)極板154聯(lián)接的單獨(dú)的部件，諸如被釬焊、焊接、緊固或以其它方式而固定到負(fù)極板154?？蛇x地，電壓感測(cè)觸頭156與負(fù)極板154 —起沖壓并形成。電壓感測(cè)觸頭156可以電連接到模塊控制器，該模塊控制器通過(guò)測(cè)量越過(guò)匯流條150的電壓來(lái)監(jiān)測(cè)單體的電壓。在替代實(shí)施例中，電壓感測(cè)觸頭156可以與正極板152 —起形成和/或從正極板152延伸。
[0040]圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的剖面圖。匯流條150通過(guò)超聲波焊接正和負(fù)極板152、154制成。正極板152由鋁材料制成。負(fù)極板154由銅材料制成。在正極板152和負(fù)極板154之間形成雙金屬橋接158。在示例性實(shí)施例中，負(fù)極板154的一部分跨越正極板152的至少一部分以形成橋接158，然而在替代實(shí)施例中，正極板152可以跨越負(fù)極板以形成橋接。橋接158限定正極板152和負(fù)極板154之間的雙金屬界面(interface)。雙金屬界面具有大的表面區(qū)域，以確保正極板152和負(fù)極板154之間的連接。所述表面區(qū)域由橋接158的重疊部的長(zhǎng)度和寬度限定。在示例性實(shí)施例中，長(zhǎng)度和寬度兩者均大于板152,154的厚度。可選地，負(fù)極板154的約10%或以上可以與正極板152重疊。在示例性實(shí)施例中，雙金屬界面是大體平面，且平行于匯流條150的平面?？蛇x地，正極板152可以是鋁板，而負(fù)極板154可以是銅板。正極板152可以端接到負(fù)極板154，諸如通過(guò)金屬包層工藝、焊接工藝或者另一端接工藝實(shí)現(xiàn)。
[0041]匯流條150聯(lián)接在相鄰的電池單體102之間，以使正極板152端接到一個(gè)電池單體102的正極單體端子120，且負(fù)極板154端接到相鄰的電池單體102的相應(yīng)的負(fù)極單體端子122。在示例性實(shí)施例中，板152、154被激光焊接到相應(yīng)的端子120、122。激光焊接消除了對(duì)于螺母和螺母在螺紋柱上的旋接的需要。匯流條150可以通過(guò)激光焊接更快速地端接。激光焊接提供了匯流條150和端子120、122之間的良好電連接，諸如具有低的界面阻抗的界面。
[0042]圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的剖面圖。匯流條150通過(guò)對(duì)正極板152和負(fù)極板154金屬包層制成。正極板152由鋁材料制成。負(fù)極板154由銅材料制成。雙金屬橋接158在正極板152和負(fù)極板154之間在金屬包層的區(qū)域中形成。
[0043]匯流條150聯(lián)接在相鄰的電池單體102之間，以使正極板152端接到一個(gè)電池單體102的正極單體端子120，且負(fù)極板154端接到相鄰的電池單體102的相應(yīng)的負(fù)極單體端子122。在示例性實(shí)施例中，板152、154被激光焊接到相應(yīng)的端子120、122。
[0044]圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的剖面圖。匯流條150由涂有涂層162的銅板160制成?？蛇x地，涂層162可以是能夠附到所述板152、154的涂層。例如，涂層162可以能夠被激光焊接。涂層162提供了抵抗鍍鋅的電化學(xué)保護(hù)。
[0045]匯流條150聯(lián)接在相鄰的電池單體102之間，以使正極板152端接到一個(gè)電池單體102的正極單體端子120，且負(fù)極板154端接到相鄰的電池單體102的相應(yīng)的負(fù)極單體端子122。在示例性實(shí)施例中，板152、154被激光焊接到相應(yīng)的端子120、122。涂層162是構(gòu)造成聯(lián)接到鋁端子和銅端子兩者的材料。
[0046]圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的剖面圖。匯流條150由銅板164制成。正極單體端子120包括鋁柱165和從鋁柱165延伸的雙金屬柱166。雙金屬柱166可以是招_銅雙金屬。
[0047]匯流條150聯(lián)接在相鄰的電池單體102之間，以使正極板152端接到一個(gè)電池單體102的正極單體端子120的雙金屬柱166，且負(fù)極板154端接到相鄰的電池單體102的相應(yīng)的負(fù)極單體端子122。在示例性實(shí)施例中，板152、154被激光焊接到相應(yīng)的端子120、122。
[0048]圖8是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的透視圖。匯流條150通過(guò)將正極板152在穿過(guò)負(fù)極板154的開(kāi)口 168上超聲波焊接到負(fù)極板154制成。匯流條150包括壁170以加固(strengthen)匯流條150。負(fù)極板154的形狀適應(yīng)正極板152。正極板152由招材料制成。負(fù)極板154由銅材料制成。正極板152和負(fù)極板154被超聲波焊接，以在兩者之間產(chǎn)生雙金屬界面，從而提供抵抗鍍鋅的電化學(xué)保護(hù)。
[0049]圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的透視圖。匯流條150通過(guò)對(duì)正極板152和負(fù)極板154金屬包層制成。正極板152由鋁材料制成。負(fù)極板154由銅材料制成。電壓感測(cè)觸頭156從負(fù)極板154延伸。
[0050]圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的匯流條150的透視圖。匯流條150由銅片制成。匯流條150可以包括鎳或其它涂層。正極板152和負(fù)極板154由銅片的相反端限定。電壓感測(cè)觸頭156從銅片延伸，并且可以沿著邊緣(諸如沿著邊緣居中地)定位。
[0051]圖11示出了用于匯流條150的后部載體200。后部載體200構(gòu)造成安裝到電池單體102的頂部112 (圖2所示)。后部載體200包括接收相應(yīng)的匯流條150 (圖3所示)的多個(gè)托盤(pán)202。托盤(pán)202具有接收匯流條150的插座或者凹處(pocket) 204。凹處204的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)為接收并固持匯流條150。例如，匯流條150可以通過(guò)過(guò)盈配合被保持在托盤(pán)202中。凸起部或者突出部205可以延伸到凹處204中，以接合并固持匯流條150。
[0052]托盤(pán)202具有開(kāi)口 206、208，該開(kāi)口分別暴露正極和負(fù)極單體端子120、122。匯流條150可以通過(guò)開(kāi)口 206、208被激光焊接或者以其它方式端接到電池單體102。可選地，匯流條150的一部分可以延伸到開(kāi)口 206、208中以接合電池單體102，和/或電池單體的一部分可以延伸到開(kāi)口 206、208中以接合匯流條150。
[0053]托盤(pán)202具有電壓感測(cè)電線的端接區(qū)域210。電壓感測(cè)電線從線束而被引導(dǎo)進(jìn)用于端接到電壓感測(cè)觸頭156(圖3中所示)的區(qū)域210中。在示例性實(shí)施例中，相鄰的托盤(pán)202通過(guò)柔性的鉸鏈212分開(kāi)，該柔性的鉸鏈212允許托盤(pán)202以及從而匯流條150的相對(duì)移動(dòng)，用于在電池單體102上的定位。柔性的鉸鏈212可以設(shè)置在所有相鄰的托盤(pán)202之間或者一些托盤(pán)202之間，諸如每隔四個(gè)托盤(pán)202。后部載體200用介電材料制成，諸如塑性材料。后部載體200將匯流條150與彼此電隔離，且將匯流條150與環(huán)繞匯流條150的環(huán)境電隔尚。
[0054]圖12示出了后蓋220，該后蓋220構(gòu)造成在匯流條150上聯(lián)接到后部載體200 (圖11中所示)。后蓋220由介電材料制成，諸如塑性材料。后蓋220保護(hù)以免不慎接觸到匯流條150?？蛇x地，后蓋220可以與后部載體200成一體，諸如與后部載體200共同模制?？蛇x地，后蓋220可以包括柔性的鉸鏈，該柔性的鉸鏈允許后蓋220的部段的相對(duì)移動(dòng)，用于在后部載體200上的定位。
[0055]圖13示出了用于匯流條150的前部載體230。前部載體230構(gòu)造成安裝到電池單體102的頂部112(圖2中所示)。前部載體230由介電材料制成，諸如塑性材料。前部載體230保護(hù)以免不慎接觸到匯流條150(圖3中所示)。
[0056]前部載體230包括接收相應(yīng)的匯流條150的多個(gè)托盤(pán)232。托盤(pán)232具有接收匯流條150的插座或者凹處234。凹處234的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)為接收且固持匯流條150。例如，匯流條150可以通過(guò)過(guò)盈配合被保持在托盤(pán)232中。凸起部或者突出部可以延伸到凹處234中，以接合且固持匯流條150。
[0057]托盤(pán)232具有開(kāi)口 236、238，以分別暴露正極和負(fù)極單體端子120、122。匯流條150可以通過(guò)開(kāi)口 236、238被激光焊接或者以其它方式端接到電池單體102?？蛇x地，匯流條150的一部分可以延伸到開(kāi)口 236、238中以接合電池單體102，和/或電池單體的一部分可以延伸到開(kāi)口 236、238中以接合匯流條150。
[0058]托盤(pán)232具有電壓感測(cè)電線的端接區(qū)域240。電壓感測(cè)電線從線束而被引導(dǎo)進(jìn)用于端接到電壓感測(cè)觸頭156(圖3中所示)的區(qū)域240中。在示例性實(shí)施例中，托盤(pán)232通過(guò)柔性的鉸鏈242分開(kāi)，該柔性的鉸鏈242允許托盤(pán)232以及從而匯流條150的相對(duì)移動(dòng)，用于在電池單體102上的定位。柔性的鉸鏈242可以設(shè)置在所有相鄰的托盤(pán)232之間或者一些托盤(pán)232之間，諸如每隔四個(gè)托盤(pán)232。
[0059]前部托盤(pán)244被設(shè)置在一些托盤(pán)232的前方。前部托盤(pán)244提供用于保持匯流條150和其它部件的額外空間?？蛇x地，電池端子可以在前部托盤(pán)244中端接到相應(yīng)的匯流條。模塊到模塊電池端子可以被接收在前部托盤(pán)244中。正極或者負(fù)極電池端子可以被接收在前部托盤(pán)244中。電源電纜可以被接收在前部托盤(pán)244中。
[0060]圖14示出了前蓋250，該前蓋250構(gòu)造成在匯流條150上聯(lián)接到前部載體230 (圖13中所示)。前蓋250由介電材料制成，諸如塑性材料。前蓋250保護(hù)以免不慎接觸到匯流條150?？蛇x地，前蓋250可以與前部載體230成一體，諸如與前部載體230共同模制。
[0061]前蓋250包括蓋子(Iid) 252。蓋子252絞接地聯(lián)接到前蓋250的前邊緣。蓋子252構(gòu)造成與相應(yīng)的前部托盤(pán)244對(duì)準(zhǔn)。蓋子252蓋住匯流條150和/或聯(lián)接到匯流條150的其它部件。
[0062]在示例性實(shí)施例中，前蓋250包括柔性的鉸鏈254，該柔性的鉸鏈254允許前蓋250的部段的相對(duì)移動(dòng)，用于在前部載體230上的定位。
[0063]圖15示出了電池模塊101的一部分。后部載體200和前部載體230被示出，而為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)移除了蓋220、250(圖12和14中所示)。線束260示出為在其端部具有連接器262。線束260電連接到相應(yīng)的電壓感測(cè)觸頭156，并且穿過(guò)電壓感測(cè)電線的端接區(qū)域210、240。例如，線束260中的單個(gè)電壓感測(cè)電線263可以連接到相應(yīng)的電壓感測(cè)觸頭156。
[0064]在所示的實(shí)施例中，電壓感測(cè)觸頭156包括壓接管，用于將電壓感測(cè)電線263壓接到電壓感測(cè)觸頭156。替代地，電壓感測(cè)觸頭156可以包括電壓感測(cè)墊或者焊接墊，其中電壓感測(cè)電線263的端部焊接到電壓感測(cè)墊，以將電壓感測(cè)電線263機(jī)械連接到且電連接到匯流條150。
[0065]匯流條150定位在凹處204、234中。正極板152構(gòu)造成與一個(gè)電池單體102對(duì)準(zhǔn)，且負(fù)極板154構(gòu)造成與相鄰的電池單體102對(duì)準(zhǔn)。突出部264將匯流條150保持在位。電壓感測(cè)觸頭156延伸到電壓感測(cè)電線的端接區(qū)域240中。來(lái)自線束260的電線構(gòu)造成被引導(dǎo)進(jìn)電壓感測(cè)電線的端接區(qū)域210、240中，用于到觸頭156的端接。在示例性實(shí)施例中，載體200、230包括指狀件266，該指狀件將線束260保持在電線的端接區(qū)域210、240中。
[0066]后部載體200和相應(yīng)的匯流條150構(gòu)造成作為一個(gè)單元放置在電池單體102上。匯流條150然后可以被激光焊接到或者以其它方式機(jī)械連接且電連接到電池單體102。類(lèi)似地，前部載體230和相應(yīng)的匯流條150構(gòu)造成作為一個(gè)單元放置在電池單體102上。
[0067]圖16示出了電池模塊101的另一部分。負(fù)極電池端子300示出為被接收在相應(yīng)的托盤(pán)232和前部托盤(pán)244中。負(fù)極電池端子300包括電壓感測(cè)觸頭302。負(fù)極電池端子300包括快速連接端304，快速連接端304構(gòu)造成形成到相應(yīng)部件的快速連接。在所示的實(shí)施例中，快速連接端304限定了被構(gòu)造成插接到相應(yīng)的蓄電池端子中的刃口。
[0068]圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的負(fù)極電池端子300的透視圖，示出了負(fù)極電池端子300的快速連接端304。負(fù)極電池端子300可以被沖壓并形成。負(fù)極電池端子300由銅材料制成。在所示的實(shí)施例中，負(fù)極電池端子300具有直立的側(cè)壁，所述側(cè)壁提供了用于端子300的額外橫截面面積，以承載更多電流和/或以為快速連接端304提供剛性和支撐；但是，所述壁可以向內(nèi)折疊，如在圖16中所示的實(shí)施方式中那樣，以針對(duì)一些應(yīng)用降低負(fù)極電池端子300的輪廓。在替代實(shí)施例中，負(fù)極電池端子300可具有其它形狀。在替代實(shí)施例中，負(fù)極電池端子300可具有不同于刃口的其它類(lèi)型的端接端。
[0069]圖18示出了電源連接器310，電源連接器310構(gòu)造成與負(fù)極電池端子300 (圖17中所示)配合。電源連接器310具有凹形或插座連接器的形式，并且可以在下文中稱為凹形連接器310或者插座連接器310。凹形連接器310包括插座312，該插座接收負(fù)極電池端子300的快速連接端304(圖16中所示)。可選地，可偏轉(zhuǎn)的指狀件或者其它結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在插座312處，用于與負(fù)極電池端子300形成電連接。凹形連接器310可以沖壓并形成。凹形連接器310可以是單件的結(jié)構(gòu)或者多件的結(jié)構(gòu)。
[0070]凹形連接器310包括在相反端處的墊314。墊314構(gòu)造成連接到電源電纜。例如，電源電纜可以超聲波焊接到墊314。凹形連接器310可以包括其它特征或者結(jié)構(gòu)，用于端接到電源電纜。
[0071]圖19示出了配合到負(fù)極電池端子300的凹形連接器310。凹形連接器310位于前部托盤(pán)244中。墊314被暴露以用于電源電纜的端接?？蛇x地，前部托盤(pán)244可以在多于一個(gè)方向開(kāi)口，以允許電源電纜相對(duì)于墊314以多個(gè)角度定位。例如，電源電纜可以與凹形連接器310和負(fù)極電池端子300成一直線而聯(lián)接到墊314。替代地，電源電纜在替代實(shí)施例中可以相對(duì)于凹形連接器310和負(fù)極電池端子300垂直地或以另一角度延伸。
[0072]圖20示出了正極電池端子320。正極電池端子320包括電壓感測(cè)觸頭322。正極電池端子320包括端接端,其在所示的實(shí)施例中是構(gòu)造成形成到相應(yīng)部件的快速連接的快速連接端323。在替代實(shí)施例中，端接端可具有其它類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，以用于形成其它類(lèi)型的連接。
[0073]正極電池端子320包括鋁片324，鋁片324構(gòu)造成被激光焊接到電池單體102的相應(yīng)的正極單體端子122 (兩者均在圖2中所示)。鋁片324可以被超聲波焊接到或者以其它方式機(jī)械連接且電連接到正極電池端子320的主體326。主體326可以從銅片沖壓并形成。所述端子從而限定了雙金屬端子。開(kāi)口 328可以設(shè)置在主體326中，以暴露鋁片324。
[0074]圖21示出了裝入相應(yīng)的托盤(pán)232和前部托盤(pán)244中的正極電池端子320。圖22示出了配合到正極電池端子320的凹形連接器310形式的電源連接器310。電源電纜以任何角度端接到凹形連接器310的墊。
[0075]圖23示出了電池組100的另一部分，示出了兩個(gè)電池模塊101通過(guò)使用模塊到模塊電源連接器340連接到一起。圖24是模塊到模塊電源連接器340的透視圖。
[0076]正和負(fù)極電池端子320、300沿著前部載體230在適當(dāng)位置處被裝入相應(yīng)的托盤(pán)232和前部托盤(pán)244。電源連接器340為配合到端子320、300的模塊到模塊的凹形連接器340的形式。
[0077]模塊到模塊的凹形連接器340包括與凹形連接器310類(lèi)似的兩個(gè)凹形連接器，該兩個(gè)凹形連接器通過(guò)橋接342連結(jié)。橋接342可以是柔性的橋接以允許端子320、300之間的相對(duì)移動(dòng)。橋接342具有低的輪廓。橋接342可以由來(lái)自用以制造凹形端子310的連續(xù)沖模(progress1n die)的載體形成,其中來(lái)自連續(xù)沖模的載體不從兩個(gè)凹形連接器310之間被移除，由此限定橋接342。橋接342適應(yīng)振動(dòng)能量和凹形連接器310之間的相對(duì)移動(dòng)。
[0078]圖25是根據(jù)示例性實(shí)施例形成的熱敏電阻350的透視圖。圖26示出了裝入相鄰的電池單體102之間的熱敏電阻350。熱敏電阻350包括從基部354延伸的電線352?；?54被接收在載體200或230中的相應(yīng)開(kāi)口 356中。熱敏電阻350可以定位在電池單體102中的任意兩個(gè)之間。載體200、230通過(guò)允許用于熱敏電阻350的多個(gè)位置而提供熱敏電阻350的靈活定位?？蛇x地，在不同電池單體102之間可以使用多個(gè)熱敏電阻350，以用于感測(cè)在電池模塊101的不同位置中的溫度。開(kāi)口 356將熱敏電阻適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)在電池單體102之間的界面處。電線352可以通過(guò)與電壓感測(cè)電線被引導(dǎo)的同一區(qū)域而被引導(dǎo)遠(yuǎn)離載體 200 或 230。
[0079]圖27示出了電池組100的示例性裝配方法。在步驟400，具有用于電壓感測(cè)系統(tǒng)和溫度感測(cè)系統(tǒng)的線束和相應(yīng)的匯流條150的載體200、230被裝到電池單體102上。匯流條150被機(jī)械連接且電連接到相應(yīng)的單體端子120、122，諸如通過(guò)激光焊接。
[0080]在步驟402，蓋220、250分別聯(lián)接到載體200、230。在步驟404，凹形連接器310和模塊到模塊凹形連接器340聯(lián)接到相應(yīng)的正極和負(fù)極電池端子320、300。電源電纜端接到凹形連接器310，諸如通過(guò)超聲波焊接。在步驟406，蓋子252閉合。
[0081] 將理解的是，以上說(shuō)明旨在是圖示性的，而不是限制性的。例如，上述實(shí)施例(和/或其方面)可以彼此組合使用。另外，可進(jìn)行許多修改以使特定的情形或者材料適用本發(fā)明的教導(dǎo)，而不偏離本發(fā)明的范圍。本文所述材料的尺寸、類(lèi)型，各種部件的定向，以及各種部件的數(shù)目和位置旨在限定特定實(shí)施例的參數(shù)，并且決非是限制性的且僅是示例性的實(shí)施例。在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的許多其它實(shí)施例和變型在閱讀以上說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上來(lái)說(shuō)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組(100)，包括: 多個(gè)電池單體(102)，每個(gè)電池單體具有正極和負(fù)極單體端子(120、122)； 載體(230)，所述載體被安裝在所述多個(gè)電池單體上并且橫跨所述多個(gè)電池單體，所述載體具有帶開(kāi)口(236、238)的托盤(pán)(232)，所述開(kāi)口(236、238)貫穿所述托盤(pán)以暴露所述正極和負(fù)極單體端子；和 多個(gè)匯流條(150)，所述匯流條被接收在相應(yīng)的托盤(pán)中，所述匯流條的每一個(gè)均具有正極板(152)和負(fù)極板(154)，所述正極板通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口被激光焊接到相應(yīng)電池單體的正極單體端子，所述負(fù)極板通過(guò)相應(yīng)開(kāi)口被激光焊接到不同的電池單體的負(fù)極單體端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中所述托盤(pán)(232)具有接收相應(yīng)匯流條(150)的凹處(234)，所述托盤(pán)具有突出部(264)，所述突出部延伸到所述凹處中以將所述匯流條固定在所述凹處中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中在將所述載體安裝到所述電池單體(102)之前，所述匯流條(150)被裝入所述載體(230)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中所述匯流條(150)是雙金屬匯流條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中所述載體(230)包括在相鄰的托盤(pán)之間的柔性鉸鏈(245)，所述鉸鏈允許所述托盤(pán)和由所述托盤(pán)保持的相應(yīng)匯流條之間的相對(duì)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中所述載體(230)保持電壓感測(cè)線束(260)，所述電壓感測(cè)線束具有多個(gè)電壓感測(cè)電線(263)，所述電壓感測(cè)電線被端接到相應(yīng)的匯流條(150)以感測(cè)所述匯流條的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中每個(gè)匯流條(150)包括從所述匯流條延伸的電壓感測(cè)觸頭(156)，所述電壓感測(cè)觸頭被端接到由所述載體(230)保持的電壓感測(cè)電線(263)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，其中所述載體(230)包括從所述載體的前部向前延伸的前部托盤(pán)(244)，所述前部托盤(pán)接收聯(lián)接到相應(yīng)的匯流條(150)的電池端子(300,320)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，進(jìn)一步包括正極電池端子(320)和負(fù)極電池端子(322)，所述正極電池端子被接收在所述載體(230)中并且被端接到相應(yīng)的正極單體端子(120)，所述負(fù)極電池端子被接收在所述載體中并且被端接到相應(yīng)的負(fù)極單體端子(122)，所述正極和負(fù)極電池端子的每一個(gè)均具有快速連接端(304)，所述電池組進(jìn)一步包括模塊到模塊端子(340)，所述模塊到模塊端子連接到所述正極和負(fù)極電池端子的快速連接端，以電連接所述正極和負(fù)極電池端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組(100)，進(jìn)一步包括正極電池端子(320)，所述正極電池端子接收在所述載體(230)中并且被激光焊接到相應(yīng)的正極單體端子(120)，所述電池端子具有快速連接端(304)以用于電連接到電源端子(310)。
【文檔編號(hào)】H01M2/20GK104321905SQ201380026698
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月21日
【發(fā)明者】趙衛(wèi)平 申請(qǐng)人:泰科電子公司