背景技術：

本發(fā)明總體上涉及蓄電池及蓄電池模塊領域。更具體地講，本公開涉及用于鋰離子(li離子)蓄電池模塊的水管理特征。

該部分旨在向閱讀者介紹本領域的各個方面，這些方面可涉及本公開的以下描述的各個方面。該討論據(jù)信有助于向閱讀者提供背景信息以便于更好地理解本公開的各個方面。因此，應當理解，這些陳述以該角度來閱讀，并且不視為承認現(xiàn)有技術。

使用一個或多個蓄電池系統(tǒng)以用于對車輛提供所有或一部分的原動力的車輛可稱為xev，其中術語“xev”在本文中定義為包括所有下述車輛(車輛將電功率用于其車輛原動力的全部或一部分)或其任何變型或組合。例如，xev包括將電功率用于全部原動力的電動車輛(ev)。如本領域的技術人員將理解，也視為xev的混合動力電動車輛(hev)將內燃機推進系統(tǒng)和蓄電池供能電動推進系統(tǒng)(諸如48伏特(v)或130v系統(tǒng))相組合。術語hev可包括混合動力電動車輛的任何變型。例如，全混合動力系統(tǒng)(fhev)可利用一個或多個電動機，僅利用內燃機或利用兩者將原動力和其它電功率提供至車輛。相比之下，輕度混合動力系統(tǒng)(mhev)在車輛空轉時停用內燃機，并利用蓄電池系統(tǒng)來對空氣調節(jié)單元、收音機或其它電子裝置持續(xù)供能以及需要推進時重新啟動引擎。輕度混合動力系統(tǒng)還可應用一定程度的功率輔助，例如在加速期間，以增補內燃機。輕度混合動力通常為96v至130v，并且通過皮帶或曲軸集成起動器發(fā)電機回收制動能量。另外，微混合動力電動車輛(mhev)也使用類似于輕度混合動力的“啟-?！毕到y(tǒng)，但是mhev的微混合動力系統(tǒng)可向或不向內燃機提供功率輔助并且以低于60v的電壓操作。出于當前討論的目的，應當指出的是，mhev通常技術上不將直接提供至機軸或傳動裝置的電功率用于車輛的任何部分的原動力，但是mhev仍可視為xev，因為其在車輛空轉(其中內燃機停用)以及通過集成啟動器發(fā)電機回收制動能量時不使用電功率來增補車輛的功率需求。此外，插入式電動車輛(pev)為任何車輛，該車輛可從外部電源(諸如壁插座)進行充電，并且存儲于可充電電池組中的能量驅動或有助于驅動車輪。pev為ev的子類，包括純電動或蓄電池電動車輛(bev)、插入式混合動力電動車輛(phev)，以及混合動力電動車輛和傳統(tǒng)內燃機車輛的電動車輛變換。

上文所描述的xev相比于較傳統(tǒng)的氣體供能車輛可提供多個優(yōu)點，該較傳統(tǒng)氣體供能車輛僅使用內燃機和傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)，該傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)通常為由鉛酸蓄電池供能的12v系統(tǒng)。例如，相比于傳統(tǒng)內燃機車輛，xev可產生較少不期望的排放產物并且可表現(xiàn)出較大燃料效率，并且在一些情況下，此類xev可完全消除汽油的使用，如同特定類型的ev或pev那樣。

隨著技術持續(xù)發(fā)展，存在對此類車輛提供改進功率源的需求，特別是蓄電池模塊。例如，傳統(tǒng)的蓄電池模塊通常包括使蓄電池模塊內的一個電化學電池與另一個電化學電池電聯(lián)接的匯流條。匯流條可以螺栓連接到電化學電池端子上，或者可以定位在焊接或螺栓連接到蓄電池模塊上的e載體上。因此，可能難以移除匯流條和/或e載體以便接近電化學電池(例如，在需要更換一個或多個電化學電池的情況下)。此外，因為電化學電池的尺寸和形狀可能不同，所以可能難以將匯流條和/或e載體定位在電化學電池端子上，從而影響電化學電池的電聯(lián)接。

技術實現(xiàn)要素：

下文說明了本文所公開的某些實施例的概述。應當理解，提出這些方面僅用于向閱讀者提供這些特定實施例的簡要概述并且這些方面不旨在限制本公開的范圍。實際上，本公開可涵蓋下文可能未說明的各個方面。

根據(jù)第一實施例，一種蓄電池模塊包括具有開口的殼體和設置在所述殼體中的多個電化學電池。所述多個電化學電池具有電極端子。所述蓄電池模塊還包括由外部邊界限定并聯(lián)接到所述多個電化學電池的載體。所述載體和所述殼體的外邊界嵌套布置。所述蓄電池模塊還包括設置在所述載體上的匯流條組件，所述匯流條組件包括將所述多個電化學電池中的一個的電極端子電聯(lián)接到所述多個電化學電池中的另一個的相應電極端子的匯流條。

根據(jù)第二實施例，一種蓄電池模塊包括：具有開口的殼體；載體，嵌套在所述殼體內并且包括對應于所述開口的尺寸的外周；多個端子開口，對應于與設置在所述殼體內的多個電化學電池相關聯(lián)的電極端子的位置；以及彈簧，設置在所述載體的內表面上。所述彈簧可以鄰接電極端子之間的電化學電池表面。

根據(jù)第三實施例，一種蓄電池模塊包括具有開口的殼體和設置在所述開口中的載體。所述載體包括：在所述載體的外周上的緊固件，被配置成將所述載體固定到所述殼體上；一個或多個通孔，對應于與設置在所述殼體內的電化學電池相關聯(lián)的電化學電池端子的預期位置；以及彈簧，設置在所述載體的內表面上。所述彈簧可以鄰接所述電化學電池端子之間的電化學電池表面。

附圖說明

在閱讀以下具體實施方式并參照附圖之后可以更好地理解本發(fā)明的多個方面，其中：

圖1是具有提供車輛的全部或部分動力的蓄電池系統(tǒng)的車輛的實施例的透視圖；

圖2圖示了以混合動力車輛方式提供的圖1的車輛的實施例的剖切示意圖；

圖3是可與圖1和圖2的車輛一起使用的12伏(v)鋰離子蓄電池模塊的部件的實施例的透視圖，所述蓄電池模塊具有配置成卡扣配合在所述蓄電池模塊中的e載體；

圖4是圖3的蓄電池模塊的部分分解透視圖；

圖5是圖3的e載體的外表面的實施例的透視圖，所述e載體具有使得e載體能夠卡扣配合到圖3的蓄電池模塊的殼體中的緊固件；

圖6是在e載體與圖3的蓄電池模塊的殼體聯(lián)接期間的圖3的e載體上的緊固件的位置的實施例的示意圖；

圖7是圖3的e載體的一個實施例的透視圖，所述e載體具有使得e載體能夠卡扣配合到圖3的蓄電池模塊的殼體中的凹陷；

圖8是圖3的蓄電池模塊的實施例的透視圖，所述蓄電池模塊在殼體的內表面上具有緊固件，所述緊固件使得圖3的e載體能夠卡扣配合到所述蓄電池模塊的殼體中；

圖9是圖3的e載體的內表面的透視圖，所述內表面具有彈簧，所述彈簧接觸圖3的蓄電池模塊的電化學電池的相應表面；

圖10是用于組裝圖3的蓄電池模塊的方法的實施例的流程圖；

圖11是圖3的蓄電池模塊的實施例的透視圖，所述蓄電池模塊包括可以與圖1和圖2的車輛一起使用的形成第二12v鋰離子蓄電池模塊的一部分的部件；并且

圖12是圖3的蓄電池模塊的實施例的透視圖，所述蓄電池模塊包括形成可與圖1和圖2的車輛一起使用的48v鋰離子蓄電池系統(tǒng)的一部分的部件。

具體實施方式

下文將描述一個或多個具體實施例。為提供這些實施例的簡潔描述，該說明書未描述實際實施方式的所有特征。應當理解，在任何此類實際實施方式的開發(fā)中，如在任何工程或設計項目中，必須做出許多特定于實施方式的決策以達到開發(fā)者的特定目標，諸如符合系統(tǒng)相關和業(yè)務相關約束條件，這些約束條件可根據(jù)實施方式變化。此外，應當理解，此類開發(fā)工作可為復雜的并且耗時的，然而對于受益于本公開的普通技術人員而言將為設計、制作和制造的例行任務。

本文所描述的蓄電池系統(tǒng)可用于向各種類型的電動車輛(xev)和其它高電壓儲能器/消耗應用(例如，電網(wǎng)功率存儲系統(tǒng))提供功率。此類蓄電池系統(tǒng)可包括一個或多個蓄電池模塊，每個蓄電池模塊具有多個蓄電池單元(例如，鋰離子(li離子)電化學電池)，該多個蓄電池單元布置成提供可用于對例如xev的一個或多個部件供能的特定電壓和/或電流。作為另一個實例，根據(jù)本實施例的蓄電池模塊可并入固定式功率系統(tǒng)(例如，非機動車系統(tǒng))或將功率提供至該固定式功率系統(tǒng)。

本實施例一般涉及蓄電池模塊的裝置，該裝置被配置為使設置在蓄電池模塊中的多個電化學電池的端子與蓄電池模塊的各種其它電氣特征整合。在本文中稱為“e載體”的裝置可以被認為是集成的匯流條和電壓感測子組件，通常，蓄電池模塊中的電化學電池可以在尺寸和形狀上稍微不同。因此，可能難以將電化學電池連接至蓄電池模塊的其它電特征，并且使一個電化學電池與另一個電化學電池電聯(lián)接。e載體可以將電化學電池以預定的布置放置，從而允許電化學電池連接到蓄電池模塊的其他電特征(例如，匯流條組件)并且彼此連接。另外，e載體可以包括通過實現(xiàn)蓄電池模塊殼體、電化學電池和e載體的嵌套布置而便于“蓄電池模塊”的組裝的特征?？赡芟Ｍ纬蛇@樣的嵌套布置，其中e載體被維持在殼體中，例如使用各種連接特征和方法。本文所述的技術可以減少或消除匯流條組件到蓄電池模塊殼體的螺栓、焊接等的使用，這可以便于制造并降低成本。

根據(jù)本公開的實施例，用于產生嵌套布置的各種連接特征和方法可以包括卡扣配合、扣緊、摩擦或過盈配合、壓配合、定位在e載體和殼體之間的o形環(huán)等。以這種方式，e載體可以可拆卸地聯(lián)接到蓄電池模塊殼體。因此，如果需要接近一個或多個電化學電池，則可以容易地從蓄電池模塊殼體移除e載體以接近蓄電池模塊中的電化學電池。此外，盡管根據(jù)本公開可以以任何組合使用這些聯(lián)接方法(卡扣配合、扣緊、摩擦或過盈配合、壓配合、定位在e載體和殼體之間的o形環(huán)等)，在上下文中將嵌套布置描述為使用與蓄電池模塊殼體的卡扣配合聯(lián)接形成以便于討論。

再次，在某些配置中，e載體可以機械地聯(lián)接到殼體，而不使用螺栓，粘合劑等。換句話說，e載體可以被認為是無需工具的(例如，在不使用工具的情況下可移除的)，并且可移除地聯(lián)接到殼體以形成蓄電池模塊殼體、蓄電池單元和e載體的嵌套布置。如本文所討論的，蓄電池模塊是利用鋰離子電化學電池的鋰離子蓄電池模塊，但是本公開旨在覆蓋任何類型的電化學電池?？梢允褂萌魏螖?shù)量的電化學電池，但是本文在具有不同容量的兩個不同12v蓄電池模塊和一個48v蓄電池模塊的背景下描述了本方法。電化學電池在類型(例如，尺寸和化學性質)方面基本上相同，并且可以具有標準化的尺寸，并且可以具有特定的制造公差以考慮到制造變化。因此，如可以理解的，蓄電池模塊之間的差異是所使用的電化學電池的數(shù)量，以及電化學電池電連接的方式。

本文所述的電化學電池可以是棱柱形蓄電池單元，其中如本文所定義的棱柱形蓄電池單元包括形狀大體為矩形的棱柱形外殼。與袋狀電池相反，棱柱形外殼由相對不可彎曲的硬(例如，金屬)材料形成。然而，應當注意，除了棱柱形蓄電池單元之外或者代替棱柱形蓄電池單元，下面描述的某些實施例可以并入袋狀蓄電池單元。根據(jù)本實施例，每個棱柱形蓄電池單元可以包括電極端子(例如，正極和負極電池端子)位于其中的頂部外殼部分。一個或多個電池通風口也可以位于頂部外殼部分上。棱柱形電池外殼還包括與頂部外殼部分相對定位的底部外殼部分?？梢允侵钡幕驁A形的第一和第二側在對應于電極端子的相應位置在底部和頂部外殼部分之間延伸?？梢允瞧降幕驁A形的第一和第二面在每個單元的相對端處聯(lián)接第一和第二側。

考慮到前述，涉及卡扣式e載體的本實施例可應用于任何蓄電池或蓄電池系統(tǒng)，特別是用于xev(例如，mhev)的蓄電池系統(tǒng)。例如，圖1為車輛10的實施例的透視圖，車輛可利用再生制動系統(tǒng)。雖然下述討論關于具有再生制動系統(tǒng)的車輛，但是本文所描述的技術可適于以蓄電池捕獲/存儲電能的其它車輛，該其它車輛可包括電動供能車輛和氣體供能車輛。

如上文所討論，將期望的是，蓄電池系統(tǒng)12很大程度上兼容傳統(tǒng)車輛設計。因此，蓄電池系統(tǒng)12可放置于車輛10中的已容納傳統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)的位置。例如，如所示，車輛10可包括蓄電池系統(tǒng)12，蓄電池系統(tǒng)類似于典型內燃機車輛的鉛酸蓄電池進行定位(例如，在車輛10的引擎蓋之下)。此外，如下文將更詳細地描述，蓄電池系統(tǒng)12可定位成便于管理蓄電池系統(tǒng)12的溫度。例如，在一些實施例中，將蓄電池系統(tǒng)12定位于車輛10的引擎蓋之下可允許空氣管道將氣流引導于蓄電池系統(tǒng)12之上并且冷卻蓄電池系統(tǒng)12。

蓄電池系統(tǒng)12的更詳細視圖示出于圖2中。如所示，蓄電池系統(tǒng)12包括儲能器部件14，儲能器部件聯(lián)接至點火系統(tǒng)16、交流發(fā)電機18、車輛控制臺20，并且任選地聯(lián)接至電動機22。一般來講，儲能器部件14可捕獲/存儲車輛10中所生成的電能，并且輸出電能以對車輛10中的電氣裝置供能。

換句話講，蓄電池系統(tǒng)12可將功率供應至車輛電氣系統(tǒng)的部件，這些部件可包括散熱器冷卻風扇、氣候控制系統(tǒng)、電動助力轉向系統(tǒng)、主動懸架系統(tǒng)、自動泊車系統(tǒng)、電動油泵、電動超級/渦輪增壓器、電動水泵、加熱擋風玻璃/除霜器、車窗升降電機、裝飾燈、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、天窗電機控制器、電動座椅、警報系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、導航特征、車道偏離報警系統(tǒng)、電動駐車制動器、外部光，或其任何組合。示例性地，在所示實施例中，儲能器部件14將功率供應至車輛控制臺20和點火系統(tǒng)16，點火系統(tǒng)可用于起動(例如，啟動)內燃機24。

另外，儲能器部件14可捕獲由交流發(fā)電機18和/或電動機22所生成的電能。在一些實施例中，當內燃機24運行時，交流發(fā)電機18可生成電能。更具體地，交流發(fā)電機18可將內燃機24的旋轉所產生的機械能轉換成電能。另外或另選地，當車輛10包括電動機22時，電動機22通過將車輛10的移動(例如，車輪的旋轉)所產生的機械能轉換成電能可生成電能。因此，在一些實施例中，儲能器部件14可捕獲由交流發(fā)電機18和/或電動機22在再生制動期間所生成的電能。因此，交流發(fā)電機和/或電動機22在本文中一般稱為再生制動系統(tǒng)。

為便于捕獲和供應電能，儲能器部件14可經(jīng)由總線26電聯(lián)接至車輛的電力系統(tǒng)。例如，總線26可允許儲能器部件14接收由交流發(fā)電機18和/或電動機22所生成的電能。另外，總線26可允許儲能器部件14將電能輸出至點火系統(tǒng)16和/或車輛控制臺20。因此，當使用12伏特蓄電池系統(tǒng)12時，總線26可承載通常在8伏特至18伏特之間的電力。

另外，如所示，儲能器部件14可包括多個蓄電池模塊。例如，在所示實施例中，儲能器部件14包括鋰離子(例如，第一)蓄電池模塊28和鉛酸(例如，第二)蓄電池模塊30，其各自包括一個或多個蓄電池單元。在其它實施例中，儲能器部件14可包括任何數(shù)量的蓄電池模塊。另外，雖然鋰離子蓄電池模塊28和鉛酸蓄電池模塊30示出為彼此鄰近，但是它們可定位于車輛周圍的不同區(qū)域中。例如，鉛酸蓄電池模塊可位于車輛10的內部或其附近，而鋰離子蓄電池模塊28可位于車輛10的引擎蓋之下。

在一些實施例中，儲能器部件14可包括多個蓄電池模塊以利用多種不同蓄電池化學性質。例如，當使用鋰離子蓄電池模塊28時，蓄電池系統(tǒng)12的性能可改善，因為與鉛酸蓄電池化學性質相比，鋰離子蓄電池化學性質一般具有較高庫侖效率和/或較高功率充電接收率(例如，較高最大充電電流或充電電壓)。因此，蓄電池系統(tǒng)12的捕獲、存儲和/或分布效率可改善。

為便于控制電能的捕獲和存儲，蓄電池系統(tǒng)12可額外包括控制模塊32。更具體地，控制模塊32可控制蓄電池系統(tǒng)12中的部件的操作，諸如儲能器部件14、交流發(fā)電機18和/或電動機22內的繼電器(例如，開關)。例如，控制模塊32可調節(jié)由每個蓄電池模塊28或30所捕獲/供應的電能的量(例如，以對蓄電池系統(tǒng)12降低定額和重新定額)，執(zhí)行蓄電池模塊28或30之間的負載平衡，確定每個蓄電池模塊28或30的充電狀態(tài)，確定每個蓄電池模塊28或30的溫度，控制由交流發(fā)電機18和/或電動機22所輸出的電壓，等等。

因此，控制單元32可包括一個或多個處理器34和一個或多個存儲器36。更具體地，一個或多個處理器34可包括一個或多個專用集成電路(asic)、一個或多個現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、一個或多個通用處理器，或其任何組合。另外，一個或多個存儲器36可包括易失性存儲器，諸如隨機存取存儲器(ram)，和/或非易失性存儲器，諸如只讀存儲器(rom)、光驅、硬盤驅動器或固態(tài)驅動器。在一些實施例中，控制單元32可以包括車輛控制單元(vcu)的一部分和/或單獨的蓄電池控制模塊。此外，如圖所示，鋰離子蓄電池模塊28和鉛酸蓄電池模塊30通過它們的端子并聯(lián)連接。換句話說，鋰離子蓄電池模塊28和鉛酸蓄電池模塊30可以經(jīng)由總線26并聯(lián)聯(lián)接到車輛的電氣系統(tǒng)。

每個鋰離子蓄電池模塊28負責封裝(例如，殼體)或包含多個電化學電池。蓄電池模塊28的電壓和/或容量通常由封裝在蓄電池模塊28中的多個電化學電池的數(shù)量確定。例如，具有第一較低容量(例如10ah)的12v蓄電池模塊可以包括串聯(lián)連接的6個電化學電池，具有第二較高容量(例如20ah)的12v蓄電池模塊包括，例如，以并聯(lián)連接對的串聯(lián)布置連接的12個電化學電池，并且48v蓄電池模塊包括例如串聯(lián)連接的20個電化學電池。圖3是蓄電池模塊28的實施例的橫截面圖。圖3所示的蓄電池模塊28包括殼體42，其可以是金屬的(例如，由鋼、鋁或其他合適的金屬制成)或可以是聚合物(例如，聚丙烯，丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)，聚苯乙烯(ps)，聚酰亞胺(pi)或另一種合適的聚合物或塑料或其組合)。

殼體42容納蓄電池模塊28的一個或多個電化學電池44(例如，鋰離子電池，鎳金屬氫化物電池，鋰聚合物電池或任何其它合適的電化學電池)。電化學電池44通過殼體開口46設置在殼體42中。殼體蓋48密封在殼體開口46上方以完全地包圍電化學電池44，從而形成蓄電池模塊28。殼體蓋48可以由類似于殼體42的金屬或聚合材料(例如，聚丙烯)制成。

如上所述，根據(jù)電壓和/或容量要求以及每個電池的單獨電壓和聯(lián)接，蓄電池模塊28可以包括任何數(shù)量的電化學電池44，例如在一到四十之間。例如，蓄電池模塊28可以包括六個，十二個，二十個或更多個電化學電池44。電化學電池44可以作為電池堆50插入殼體42中(也參見圖4)。在其他實施例中，每個電化學電池44可以在設置在殼體42中的托盤、電池槽或類似結構中單獨地索引。此外，殼體42可以包括附加結構，例如間隔物，以將電化學電池44或電池堆50與其他電化學電池44或電池堆50分離。

例如，根據(jù)蓄電池模塊28的期望的總體殼體尺寸(例如，長度和寬度)，電化學電池44可以布置在單獨的列52中。作為一般示例，每列52可以具有蓄電池模塊28中的電化學電池44的總數(shù)的一半。在所示的實施例中，對于總共十二個電化學電池44，蓄電池模塊28在每列52中包括三個電化學電池44。在其它實施例中，例如圖11和圖12中所示的那些實施例，對于蓄電池模塊28中的總共十二個(用于12v高容量蓄電池系統(tǒng))和二十個(用于48v蓄電池系統(tǒng))電化學電池44，每列52可以包括六個或十個電化學電池44。卡扣式e載體54可用于將電化學電池44保持在殼體42內的適當位置?？凼絜載體54可以包括與蓄電池模塊28中的設定數(shù)量的列52接合的特征，如下面參照圖9詳細討論的。電化學電池44的列布置可以實現(xiàn)殼體42的標準化尺寸(例如，長度和寬度)。也就是說，因為殼體42的長度和寬度對于12v低容量，12v高容量和48v蓄電池模塊可以是相同的。

此外，具有標準化寬度的電池殼體(例如殼體42)可以允許在蓄電池模塊28的相同或不同側上使用多個卡扣式e載體54?？凼絜載體54的數(shù)量可以取決于每列52中的電化學電池44的總數(shù)。例如，在某些實施方案中，在每列52中具有六個電化學電池44的蓄電池模塊28可以使用一個卡扣式e載體54，并且每列52中具有十二個電化學電池44的蓄電池模塊28可以使用兩個卡扣式e載體54。應當注意，可以使用任何數(shù)量和/或布置的電化學電池44和卡扣式e載體54，這取決于蓄電池模塊28的配置以及期望功率和/或蓄電池模塊28將占據(jù)的可用空間。

電化學電池44作為一組，可以通過將蓄電池模塊28連接到電負載(例如，電路)的一對端子56和58向電動車輛(例如，xev10或hev)提供電力。例如，在所示實施例中，電化學電池44各自具有封閉在相應電化學電池的外殼(例如，包裝)內的正電極(例如，陰極)和負電極(例如，陽極)。正極和負極各自具有延伸穿過電池表面62的電極端子60。電極可以由導電集電器材料制成，例如鋁、不銹鋼、鎳、銅或錫，取決于所需的物理性質(例如屈服強度，電阻率，化學相容性等)和電極上的活性材料。在一些實施例中，電極是敷料電極，其中電極活性材料涂覆在導電收集器材料上。例如，正極可以涂覆有陰極活性材料，例如但不限于鋰金屬氧化物(lmo)，例如鋰鎳鈷錳氧化物(nmc)(例如lini1/3co1/3mn1/3o2))，鋰鎳鈷鋁氧化物(nca)(例如lini0.8co0.15al0.05o2)，鋰鈷氧化物(lco)(例如licoo2)和鋰金屬氧化物尖晶石(lmo-尖晶石)(例如limn2o4)及其組合。類似地，負極可以涂覆有陽極活性材料，例如但不限于石墨，鋰鈦氧化物(lto)及其衍生物，或任何其它合適的陽極活性材料。

蓄電池模塊28中的每個電化學電池44使用以匯流條或類似導電元件的形式提供的連接器電連接到至少一個其它電化學電池44，以形成導電路徑。例如，如圖3所示，蓄電池模塊28包括聯(lián)接到卡扣式e載體54(例如，基底)的匯流條組件64。匯流條組件64為電化學電池44提供導電路徑。因此，匯流條組件64包括匯流條68，其將用于一個電化學電池44的正極的電極端子60與用于第二電化學電池44的負極的電極端子60電聯(lián)接。以這種方式，多個電化學電池44可以串聯(lián)或并聯(lián)連接以向車輛(例如，xev或hev)或其它負載提供期望的電功率輸出。匯流條組件64還可以包括用于監(jiān)測和/或評估蓄電池模塊28的狀況的多個傳感器(例如，電壓傳感器，電流傳感器，溫度傳感器)。

除了匯流條68之外，匯流條組件64分別包括匯流條正觸點和負觸點70和74。觸點70和74使得匯流條68分別連接到蓄電池模塊28的相應的負極端子56和正極端子58。如圖3和圖4所示，匯流條68以及正極觸點70和負極觸點74通過柔性電路78(例如，匯流條互連)電互連，以獲得蓄電池模塊28的期望電壓和容量額定值。也就是說，柔性電路78包括確定電池是否串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接的特征。柔性電路78通常包括柔性的介電材料，其包括較薄的銅跡線(例如，電路跡線)，其將電化學電池44的端子60與正極觸點70和負極觸點74電互連?？捎糜谌嵝噪娐?8的柔性介電材料的非限制性實例包括聚合物，例如聚萘二甲酸乙二醇酯，聚酰亞胺等。

通常，匯流條68和觸點70和74包括例如但不限于鋁、銅、鍍錫銅或任何其它合適的導電材料的材料。例如，在電化學電池44利用鋁端子(例如，端子60)的實施例中，如在nmc/lto鋰離子電池的情況下，匯流條68也可以是鋁，實際上，目前認識到，當陽極活性材料是lto而不是例如石墨時，導電集電器(例如，集電器)，電極端子60和匯流條68可以都是鋁，以這種方式，可以減輕銅和鋁界面產生的電流效應。在銅用于匯流條68中的實施例中，匯流條組件64的鋁部分可以過渡到柔性電路78的電路跡線中或匯流條68的遠離電化學電池端子(例如，端子60)的一部分處，匯流條正觸點70和負觸點74處，或類似位置處，或其任何組合的銅。也就是說，匯流條組件64在一些區(qū)域中可以是雙金屬的。應當注意，其他配置在本公開的范圍內。

如上所述，匯流條組件64聯(lián)接到卡扣式e載體54?？凼絜載體54便于將匯流條68聯(lián)接到蓄電池模塊28的殼體42，并且還便于匯流條組件64與電化學電池44的聯(lián)接。因此，卡扣式e載體54包括在不使用螺栓、粘合劑等的情況下將匯流條組件64可移除地附接到殼體42上的某些特征。應當注意，本文所述的蓄電池模塊通?？梢园ㄅc卡扣式e載體54和殼體42相關的相同設計特征，其中卡扣式e載體54卡扣配合到殼體42中，并且殼體蓋48設置在卡扣式e載體54上方以將電化學電池44和匯流條組件64完全封閉在殼體42內。因此，將參照具有10ah容量的圖3的12v蓄電池模塊大體描述卡扣式e載體54。

如圖3所示，殼體42包括e載體接觸表面84，其在殼體42的靠近(例如，圍繞)端子60的區(qū)域中定位在殼體42內側。類似地，卡扣式e載體54包括殼體接觸表面86(例如，外周面)，殼體接觸表面的尺寸適于配合在殼體開口46內。在某些實施例中，殼體接觸表面86的尺寸可設置成與鄰接e載體接觸表面84的殼體開口46具有緊密公差。緊密公差可以使卡扣式e載體54經(jīng)由過盈(摩擦、擠壓)配合裝配到殼體42中。然而，如下面參考圖5進一步詳細描述的，卡扣式e載體54可以額外地或替代地包括緊固構件(例如，接片，懸臂)，其將卡扣式e載體54保持在殼體42內或抵靠殼體42，例如在殼體42的相應凹陷88或縫隙中。

圖4是表示蓄電池模塊28的各種電氣部件與卡扣式e載體54接合的方式的示意圖。雖然本文描述的不同的蓄電池模塊(例如，蓄電池模塊28)在電化學電池的數(shù)量方面不同，但是根據(jù)某些實施例，多個特征對于所有蓄電池模塊是共同的。例如，匯流條68，電化學電池44，殼體42和殼體蓋48各自與卡扣式e載體54接合的方式在不同的蓄電池模塊之間通常是相同的。

雖然在所示實施例中的卡扣式e載體54被描繪為與匯流條組件64分離，應當理解，在某些實施例中，匯流條組件64或其部分(例如，匯流條68和匯流條互連)可以通過包覆成型或永久性的某種其它集成方法與卡扣式e載體54一體化。也就是說，在這種一體實施例中，匯流條組件64或其部分在不破壞卡扣式e載體54的情況下不能從卡扣式e載體54移除。e載體54可以模制在匯流條組件64上，使得匯流條互連(例如，柔性電路78)和匯流條68定位在卡扣式e載體54內，并且在可能需要電連接的區(qū)域中從卡扣式e載體54突出。例如，包覆成型的匯流條68可以在端子開口90中突出到卡扣式e載體54外，以實現(xiàn)與電化學電池44的電連接。

為了更好地示出卡扣式e載體54的某些特征，圖5示出了卡扣式e載體54的實施例的面向外側(例如，遠離電化學電池表面62)的放大透視圖。如圖5所示，卡扣式e載體54還包括被配置為接收匯流條68的匯流條凹陷92。匯流條凹陷92可以相對于彼此成角度以適應不同的匯流條配置。實際上，可以存在不同的取向，形狀等，以適應不同類型的連接。例如，匯流條凹陷92也可以大體上對應于容納電極端子60的卡扣式e形支架54上的端子開口90的位置。這種特定的空間關系有助于匯流條68經(jīng)由電極端子60到電化學電池44的電連接，同時還允許在為電化學電池44建立的標準化尺寸內的一定程度的變化?？商娲兀谀承嵤├?，匯流條68可連接到位于離開電極端子60一偏移量但電聯(lián)接到電極端子的匯流條互連(未示出)。

除了匯流條凹陷92之外，卡扣式e載體54包括緊固件100(例如，凸塊或懸臂)。在某些實施例中，緊固件100可以是具有或不具有鉤形或其它曲率或類似幾何特征的突起。應當注意，緊固件100可以設置在卡扣式e載體54的任何外圍表面(例如，殼體接觸表面86)上，例如卡扣式e載體54的上側、下側、左側和右側。此外，卡扣式e載體54可以包括在卡扣式e載體54的殼體接觸表面86周圍具有任何合適布置(例如，間隔)的任何數(shù)量的緊固件100。例如，卡扣式e載體54可以具有在一個或多個外周面上間隔開的1、2、3、4、5個或更多個緊固件100。如上所述，緊固件100可與蓄電池模塊28的殼體42的e載體接觸表面84上的相應凹陷接合。因此，卡扣式e載體54可卡扣配合成與殼體42配合的關系。

圖6是示出在與殼體42聯(lián)接之前、期間和之后的緊固件100的位置的圖。從左向右移動，圖6的圖示出了在與殼體42聯(lián)接之前的緊固件100。緊固件100包括鉤102，鉤相對于緊固件100的底座104形成角度α。在卡扣式e載體54聯(lián)接到殼體42的過程中，鉤102在凹陷88處鄰接e載體接觸表面84并被迫朝向底座104。因此，角度α減小，如圖6的中間圖中的角度β所示。凹陷88包括臺階105，臺階使得卡扣式e載體54卡扣到殼體42中。例如，如右圖所示，緊固件100朝向臺階105的運動允許鉤102返回到其原始位置并使卡扣式e載體54卡扣到殼體42上。鉤102由臺階105保持并且將卡扣式e載體54固定到殼體42上。以下特征也在本實施例的范圍內，如圖7所示，相應的凹陷位于卡扣式e載體54上，并且緊固件100位于殼體42上，例如在殼體42的內表面或外表面上，如圖8所示。

如上所述，卡扣式e載體54包括端子開口90，端子開口接收電化學電池44的相應正極和負極的電極端子60。端子開口90定位在每個匯流條凹陷92內，以使得電極端子60能夠延伸(例如，突出)穿過卡扣式e載體54的匯流條接觸表面106(例如，外表面)。因此，卡扣式e載體54在形成匯流條凹陷92的端子開口90處及其周圍具有減小的壁厚。減小的壁厚度可以促進匯流條68和電極端子60之間比以其他方式將獲得的更好的接觸。然而，應當注意，在其他實施例中，卡扣式e載體54在端子開口90附近可以不具有減小的壁厚，因此電極端子60可以不從端子開口90突出。在某些實施例中，端子開口90可以包括將電化學電池44的電極端子60固定到卡扣式e載體54上的端子保持特征。例如，端子開口90的至少一部分具有基本上等于電極端子60的外徑的內徑。因此，在某些實施例中，電極端子60可以通過過盈配合固定在端子開口90內。

除了匯流條凹陷92之外，卡扣式e載體54包括在殼體接觸表面86的一部分上的凹陷108。凹陷108接收匯流條組件64的觸點70和74，并且便于觸點70和74電聯(lián)接到蓄電池模塊28的相應的負極端子和正極端子56和58。根據(jù)殼體42的構造和負極端子56和正極端子58的位置，卡扣式e載體54可以包括或可以不包括凹陷108。

卡扣式e載體54還可以包括在匯流條組件接觸表面112上的保持柱110。保持柱110可以為匯流條互連(例如，電路跡線)和/或柔性電路78提供結構支撐。柔性電路78可以包括聯(lián)接到保持柱110的相應的通孔(開口)，使得保持柱110固定柔性電路78并向柔性電路提供結構剛性以及支撐柔性電路。

在某些實施例中，當卡扣式e載體54聯(lián)接到匯流條組件64時，保持柱110從匯流條組件64的表面突出。因此，保持柱110還可使得卡扣式e載體54能夠在組裝期間與殼體蓋48機械地聯(lián)接并對其進行引導。例如，保持柱110可以與殼體蓋48上的相應凹陷配合，從而將卡扣式e載體54固定到殼體蓋48上。除了將卡扣式e載體54與殼體蓋48固定之外，保持柱110還可以便于殼體42、卡扣式e載體54和殼體蓋48之間的對準。此外，將保持柱110與殼體蓋48上的凹陷聯(lián)接可以在制造完成過程(例如激光焊接)或用于將殼體蓋48固定到殼體42上的另一個過程期間維持殼體蓋48相對于殼體42的位置。

圖9是卡扣式e載體54的透視圖，其示出了鄰接蓄電池模塊28的電化學電池44的表面(例如，外殼)的電化學電池接觸表面114(例如，內表面)(例如，電化學電池表面62)。再者，所示的卡扣式e載體54與具有不同容量和/或電壓的其它蓄電池模塊(例如，12v、20ah和48v蓄電池系統(tǒng))的卡扣式e載體之間的差異可以是緊固件100、端子開口90、保持柱110、匯流條凹陷92等的數(shù)量的差異，但是通常可以具有相同的構造。

如圖9所示，電化學電池接觸表面114包括與殼體42中的電化學電池44接合的各種特征。具體地，卡扣式e載體54包括多個彈簧特征116。彈簧特征116可以是懸掛到電化學電池接觸表面114的活動彈簧，但是可以使用其它彈簧機構。彈簧特征116可以接觸每個電化學電池44的電極端子60之間的電化學電池44的殼體的一部分(例如，電化學電池表面62)，從而將電化學電池44推入殼體42中。彈簧特征116從殼體的頂面(例如，電化學電池表面62)(例如，在每個電化學電池44的端子60之間的殼體的區(qū)域)向與每個電化學電池44的殼體的頂面(例如，伸入殼體42的端部)基本相對的底表面施加壓力。以這種方式，卡扣式e載體54使得電化學電池44能夠基本上不使用施加在電化學電池的側面上的壓力而保持在殼體42內。因此，電化學電池44可在某些構造(例如，不彼此壓縮)中在殼體42內浮動。

如本文所描述的卡扣式e載體54可以提供若干制造優(yōu)點。例如，端子開口90的尺寸可以改變，以允許對電化學電池尺寸的期望程度的公差，殼體42內的電池取向，電池端子形狀(例如，端子60)等。實際上，如上所述，棱柱形電池(例如，電化學電池44)可以不使用電化學電池44的側面上的壓力被夾持或以其它方式保持在殼體42內。因此，卡扣式e載體54可以在操作、制造和運輸期間為電池提供一定程度的結構剛性和穩(wěn)定性。卡扣式e載體54可以使用注塑成型或任何其它合適的制造工藝由非導電聚合物形成為單體。可用于e載體的非導電聚合物的非限制性實例包括聚丙烯，聚乙烯，高熱abs或任何其它合適的聚合物材料。

此外，卡扣式e載體54和電化學電池44的電極端子60之間的界面也可以是足夠穩(wěn)定的以便在將電化學電池44放置到殼體42中之前能夠(例如通過將電極端子60放置到相應的端子開口90中)將電化學電池44放置到卡扣式e載體54中。例如，圖10是可用于組裝蓄電池模塊28的制造方法130。方法130包括將電化學電池44的電極端子60放置到卡扣式e載體54的相應端子開口90中(方框134)。例如，卡扣式e載體54可以被定位在工作表面(例如，工作臺)上，其中匯流條組件接觸表面112面向下。電化學電池44然后可以定位在卡扣式e載體54中使得端子60與開口90一起定位，并且電化學電池外殼的底表面(例如，與電極端子60相對的表面)背離表面112和卡扣式e載體54。也就是說，匯流條組件接觸表面112和電極端子60與工作表面接觸或面向工作表面。

方法130還包括通過其電極端子60將電化學電池44固定到卡扣式e載體54上(方框136)。如上所述，端子開口90可以便于將電極端子60固定到卡扣式e載體54上。因此，卡扣式e載體54可提供結構支撐以使電化學電池44保持直立(垂直于工作表面)。

方法130還包括將殼體42定位在電化學電池44上方(方框138)，并將殼體42降低到卡扣式e載體54上使得電化學電池44與卡扣式e載體54組合而滑動到殼體42中(方框140)。在某些實施例中，電化學電池44可以位于殼體42上方。這樣，電化學電池44下降到殼體42中。在這樣的實施例中，電化學電池44可以在放置在殼體42中之前或之后聯(lián)接(例如，焊接)到卡扣式e載體54上。

在電化學電池44聯(lián)接到卡扣式e載體54并下降到殼體42中之后，方法130包括將卡扣式e載體54固定到殼體42中(方框142)。例如，在一個實施例中，一旦殼體42充分降低到電化學電池44和卡扣式e載體54上，緊固件100卡扣到殼體42中的相應凹陷中。這還固定殼體42內的電化學電池44。在其它實施例中，e載體54與殼體42中的殼體開口46形成過盈配合并將電化學電池44固定在殼體42中。

在替代實施例中，在將卡扣式e載體54與電極端子60聯(lián)接之前，電化學電池44可以定位在殼體42內。一旦電化學電池44和卡扣式e載體54(例如，與匯流條組件64)集成到殼體42中，并且殼體蓋48聯(lián)接到殼體42以將電化學電池44和卡扣式e載體54封閉在殼體42內以產生蓄電池模塊28(方框144)。根據(jù)用于制造殼體42和殼體蓋48的材料，殼體蓋48可以用粘合劑或焊接固定在殼體42上。

如上所述，卡扣式e載體54和與具有不同電壓和/或容量的蓄電池模塊一起使用的e載體具有類似的構造。因此，除非另有說明，否則本文所闡述的描述旨在一般地適用于所有其它卡扣式e載體。例如，圖11和圖12示出了蓄電池模塊28的12個電池和20個電池的實施例。類似于圖3和圖4的蓄電池模塊28，圖11和12的蓄電池模塊包括呈柱狀布置的電化學電池44和以串聯(lián)和/或并聯(lián)布置將電化學電池44互連的匯流條組件64的實施例。匯流條組件64安裝在分別具有24和40個端子開口的相應卡扣式e載體54上，用于接收電化學電池44的電極端子60。值得注意的是，用于圖11和12中的蓄電池模塊28的卡扣式e載體54具有與上面針對圖3和圖4中的12v，10ah蓄電池模塊28所闡述的基本相同的特征。

如上所述，一個或多個公開的實施例可以單獨或組合地提供在蓄電池模塊的制造和e載體的相關使用中有用的一種或多種技術效果。例如，本方法的某些實施例可以便于在制造期間組裝蓄電池模塊。通過具體示例，e載體可以在不使用螺栓，粘合劑等的情況下將匯流條組件和其他電特征聯(lián)接到蓄電池系統(tǒng)的殼體。這樣，e載體和匯流條組件可以無需工具且可移除地聯(lián)接到殼體。本說明書中的技術效果和技術問題為示例性的并且為非限制性的。應當指出的是，本說明書中所描述的實施例可具有其它技術效果，并且可解決其它技術問題。

雖然僅已示出并描述了某些特征和實施例，但是在本質上不脫離權利要求所引用的主題的新穎性教導和優(yōu)點的情況下，對本領域的技術人員而言可想到許多修改和變更(例如，各種元件的尺寸、尺度、結構、形狀和比例、參數(shù)(例如，溫度、壓力等)值、安裝布置、使用材料、顏色、取向，等等的變化)。任何過程和方法步驟的次序或序列根據(jù)替代實施例可更改或重新排序。因此，要理解所附權利要求旨在涵蓋所有這些修改。此外，為提供示例性實施例的簡潔描述，未描述實際實施方式的所有特征。應當理解，在任何此類實際實施方式的開發(fā)中，如在任何工程或設計項目中，可做出許多特定于實施方式的決策。此類開發(fā)努力可為復雜的并且耗時的，然而對于受益于本公開的技術人員而言將為設計、制作和制造的例行任務，無需過度的實驗。