模組化電池系統(tǒng)與元件的制作方法
【專利摘要】一種用于一電池組模組的電池單元連接器包括一對(duì)懸臂及基底部分，該些懸臂在該基底部分處由一橋接器連結(jié)。一用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的互連板包括一電路板及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器。一電池組塊系統(tǒng)包括：一電池組塊，其具有一托盤(pán)及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元；以及一互連板，其與該托盤(pán)成適配關(guān)系。一電池組系統(tǒng)包括第一匯電條與第二匯電條、第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元與第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，以及一互連板，該互連板具有連結(jié)該第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元與該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器。
【專利說(shuō)明】模組化電池系統(tǒng)與元件
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)案
[0002] 本申請(qǐng)案主張2013年10月10日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案第61/889,436號(hào)的權(quán)益。以 上申請(qǐng)案的全部教示是以引用的方式納入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 許多裝置(包括電腦及電動(dòng)車輛)是由諸如鋰離子電池組、鎳鎘電池組、鎳金屬氫 化物電池組以及鉛酸電池組的二次(可充電）電池組供電。許多此等裝置消耗足夠的電，以 致于需要將熟知的二次電池組以模組化形式集體地連接起來(lái)，諸如以每個(gè)模組有六個(gè)、八 個(gè)或高達(dá)若干打電池組的電池組模組的形式。裝置可在各種電壓下操作，其要求單胞 (cell)串聯(lián)連接來(lái)達(dá)成此電壓。單胞的并聯(lián)連接增加可利用的總能量容量。然而，諸如鋰離 子二次電池組的二次電池組通?？稍诟鲉伟g變化，且因此在充電及放電期間必須監(jiān)測(cè)該 些電池組(監(jiān)測(cè)其安全、壽命、放電及充電限制）。必要時(shí)，該些電池組必須單獨(dú)充電或選擇 性地放電，以便平衡每一電池組模組中的單胞且使個(gè)別單胞的集體效率及利用率最大化。
[0004] 此外，在單一電池組模組內(nèi)，一些單胞的周期壽命比其他單胞短，且可能難以選擇 性地接近且更換個(gè)別模組，進(jìn)而總體上有害地影響電池組系統(tǒng)及裝置的效能。除了許多電 池組系統(tǒng)不能識(shí)別模組內(nèi)的個(gè)別單胞故障之外，此亦常常要求更換模組，進(jìn)而增加與電池 組系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的維護(hù)費(fèi)用，且降低依賴電池組系統(tǒng)的裝置的效率及效用。
[0005] 因此，存在對(duì)一種克服或最小化以上所提及問(wèn)題的模組化電池組系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明大體上涉及電池單元(battery cell)連接器、用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的 互連板、電池組塊(battery b 1 ock)系統(tǒng)以及電池組系統(tǒng)。
[0007] 在一實(shí)施例中，本發(fā)明為一種電池單元連接器，其包括成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì) 懸臂。每一臂具有一基底部分及一懸桁部分。每一基底部分界定一邊緣部分，其中每一懸桁 部分自其基底部分延伸，且該些懸桁部分隨著離其各自基底部分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字 形張開(kāi)。一橋接器在臂的基底處連結(jié)該些臂，且在每一基底部分的邊緣部分處支撐成彼此 隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂。橋接器的基底部分在垂直于至少一臂的主縱軸的一平面中共同界定 出一U字形。
[0008] 在另一實(shí)施例中，本發(fā)明為一種用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的互連板。該互連板包 括:一電路板，其包括至少一導(dǎo)電通道；以及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，其位于該電路板處。該 些電池單元連接器的至少一部分經(jīng)由該導(dǎo)電通道彼此電性連通。每一電池單元連接器包括 在該電路板的相反側(cè)面上的一對(duì)端子，該些端子彼此電性連通。該些電池單元連接器的至 少一部分包括成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂。每一臂具有一基底部分及一懸桁部分。每一 基底部分界定一邊緣部分且每一懸桁部分自其基底部分延伸。該些懸桁部分隨著離其各自 基底部分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)。一橋接器在臂的基底處連結(jié)該些臂，且在每一 基底部分的邊緣部分處支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂。橋接器的基底部分在垂直于至少 一臂的主縱軸的一平面中共同界定出一 U字形。
[0009] 在又一實(shí)施例中，本發(fā)明為一種電池組塊系統(tǒng)，其包括一電池組塊及一互連板。該 電池組塊包括一托盤(pán)及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元。該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元組裝在該托盤(pán)內(nèi)，其中該復(fù)數(shù) 個(gè)電池單元的第一端子在該電池組塊的一第一末端處在一第一平面中對(duì)齊，且該復(fù)數(shù)個(gè)電 池單元中的每一者的第二端子在一第二平面中對(duì)齊。該互連板與該托盤(pán)成適配關(guān)系。該互 連板包括復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，其中每一電池單元連接器包括在該互連板的相反側(cè)面上 的一對(duì)端子，該些端子彼此電性連通。
[0010] 在又一實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種電池組系統(tǒng)，其包括:一第一匯電條;復(fù)數(shù)個(gè)電 池單元，其在各自第一端子處并聯(lián)連接至該第一匯電條;一第二匯電條;第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單 元，其并聯(lián)連接至該第二匯電條；以及一互連板。該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元在各自第一端子處 并聯(lián)連接至該第二匯電條，該第一復(fù)數(shù)個(gè)單胞的該些電池單元中的每一者串聯(lián)連接至該第 二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的一電池單元，進(jìn)而經(jīng)由該第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元與該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單 元之間的復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)該些第一匯電條與該些第二匯電條之間的電流流動(dòng)。該互 連板具有復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器在該第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元與該 第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的至少一對(duì)電池單元之間提供電通信，該互連板進(jìn)一步包括一導(dǎo)電通 道，該導(dǎo)電通道連接該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器。
[0011] 在又一實(shí)施例中，本發(fā)明為一種電池組塊系統(tǒng)，其包括一電池組塊及兩個(gè)連接器 匯電條。該電池組塊包括一托盤(pán)及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元。該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元組裝在該托盤(pán)內(nèi)，其 中該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的第一端子在該電池組塊的一第一末端處在一第一平面中對(duì)齊，且該 復(fù)數(shù)個(gè)電池單元中的每一者的第二端子在一第二平面中對(duì)齊。一連接器匯電條在該塊的每 一末端上與該托盤(pán)成適配關(guān)系。該連接器匯電條包括復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，其中每一者 將一電池單元連接至該連接器匯電條。
[0012] 本發(fā)明提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明的電池單元連接器可便利地附接至一電路板， 而不需要在附接至該電路板期間組裝該連接器。另外，該電池單元連接器的懸臂可在電池 單元之間提供電接觸，而不需要永久性或半永久性機(jī)械連接，諸如焊料、熔接、接合或永久 性機(jī)械固定，進(jìn)而使電池單元能夠易于組裝且分開(kāi)。此外，本發(fā)明的電池單元連接器易于由 一塊單一、連續(xù)的金屬制成，進(jìn)而消除導(dǎo)體之間的界面中所固有的電阻。此亦改良了連接的 可靠性。
[0013] 本發(fā)明的互連板包括具有至少一導(dǎo)電通道的一電路板，該電路板實(shí)現(xiàn)多個(gè)特征， 該些特征包括對(duì)連接至該電路板的電池單元的單胞平衡及監(jiān)測(cè)。例如，對(duì)電池單元的監(jiān)測(cè) 可包括個(gè)別電池單元的電壓及溫度。對(duì)復(fù)數(shù)個(gè)電池單元中的單胞(諸如電池組模組的復(fù)數(shù) 個(gè)單胞)的個(gè)別監(jiān)測(cè)使得能夠在電池組模組處于操作中時(shí)識(shí)別需要更換的個(gè)別單胞，并且 不需要移除整個(gè)電池組模組及對(duì)該模組的電池單元的個(gè)別測(cè)試。
[0014] 本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)包括:一電池組塊，其具有一托盤(pán)及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元；以及 一互連板，其與該托盤(pán)成適配關(guān)系。托盤(pán)與電池組作為一個(gè)單元易于與互連板分開(kāi)，且易于 在必要時(shí)進(jìn)行替代或重新組裝來(lái)形成新的電池組塊系統(tǒng)。另外，如同本發(fā)明的電池組塊系 統(tǒng)一樣，本發(fā)明的電池組系統(tǒng)可易于組裝及拆卸，且可經(jīng)堆疊來(lái)形成使用若干經(jīng)堆疊的電 池單元托盤(pán)的電池組系統(tǒng)，所有該些托盤(pán)是經(jīng)由介于每一托盤(pán)之間的互連板連接起來(lái)，進(jìn) 而使得能夠形成具有任何數(shù)目個(gè)電池單元托盤(pán)的電池組系統(tǒng)，并且該些托盤(pán)可在必要時(shí)被 拆卸，以便移除且更換個(gè)別電池單元托盤(pán)或甚至是電池組托盤(pán)內(nèi)的個(gè)別單胞，該些個(gè)別單 胞已經(jīng)由電池組系統(tǒng)的互連板來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用以下陳述的各種示范性實(shí)施例的描述，將 使
【申請(qǐng)人】的發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。
[0015] 用于具有并聯(lián)及串聯(lián)單胞的大型電池組的所揭露的匯電條及互連件設(shè)計(jì)也具有 以下關(guān)鍵特征及屬性：
[0016] 1.由于許多特征，該設(shè)計(jì)使該設(shè)計(jì)的匯電條及互連件中的電流密度、電阻以及電 壓降最小化，該些特征包括以下中的一或多者：
[0017] a.電流的方向在并聯(lián)連接的單胞之間保持平行，且是自平行陣列至平行陣列，因 為此等陣列的串聯(lián)連接會(huì)增加電池組電壓。
[0018] b.串聯(lián)連接之間的電流路徑是通過(guò)堆疊單胞以使得該電流路徑系穿過(guò)互連件的 厚度而不是穿過(guò)較長(zhǎng)互連件的橫截面而被最小化。
[0019] c.此方法消除了當(dāng)并聯(lián)連接個(gè)別單胞且在陣列的末端處收集電流時(shí)發(fā)生的電流 的增加。此方法使匯電條-互連件網(wǎng)絡(luò)中的電阻、電壓降以及溫度上升最小化。歸因于該網(wǎng) 絡(luò)中的電流密度的均勻性，匯電條-互連件的溫度將更均勻。穿過(guò)匯電條-互連件的較低的 能量損耗使進(jìn)入該些單胞的熱量減少。
[0020] d.在正端子及負(fù)端子處收集電流的端子(收集器)匯電條可設(shè)計(jì)成具有適當(dāng)?shù)臋M 截面，以便在總電流增加時(shí)維持電流密度及溫度。
[0021] 2.此設(shè)計(jì)允許將熔斷整體設(shè)計(jì)至單胞之間的匯電條連接件中，此是由于串聯(lián)連接 的單胞之間的平行電流方向。并聯(lián)單胞之間的匯電條橫截面可經(jīng)設(shè)計(jì)以在單胞之間傳導(dǎo)正 常的平衡電流，但是在安全情況下充當(dāng)熔絲，亦即，當(dāng)單一單胞因內(nèi)部短路或外部機(jī)械元件 (釘子)的貫穿而短路時(shí)，在此情況下極高的電流將自相鄰單胞流至短路單胞。
[0022] a.短路單胞周圍的熔絲的活化將電隔離該單胞且防止高電流流入，高電流可導(dǎo)致 該單胞發(fā)生熱散逸。
[0023] b.隔離該單胞可允許繼續(xù)使用電池組，進(jìn)而增加系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
[0024] 3.匯電條及互連件的設(shè)計(jì)允許通過(guò)機(jī)械連接來(lái)并聯(lián)及串聯(lián)連接單胞或塊的平行 陣列（亦即，6個(gè)、8個(gè)或8個(gè)以上并聯(lián)的單胞，其構(gòu)成塊單元）。
[0025] a.多個(gè)塊的機(jī)械互連使系統(tǒng)的組裝及維護(hù)簡(jiǎn)化。
[0026] b.個(gè)別單胞的端子可經(jīng)設(shè)計(jì)來(lái)促進(jìn)此等機(jī)械互連。彈簧加載式連接將為一種在有 振動(dòng)及沖擊的汽車環(huán)境中維持接觸的方法。
[0027] c.可擴(kuò)展性得以增強(qiáng)，此是由于：1)電流的平行流動(dòng)，亦即，互連件及匯電條中的 電流密度并不隨并聯(lián)單胞的數(shù)目改變而改變，及2)在單胞層級(jí)上的熔斷，以便在單一單胞 形成短路的情況下進(jìn)行保護(hù)以免于涌入電流。
[0028] 4.通過(guò)將電路并入?yún)R電條-互連件網(wǎng)絡(luò)中，可進(jìn)一步增強(qiáng)該設(shè)計(jì)。電路增添物可包 括：
[0029] a.用來(lái)感測(cè)電壓的接線。
[0030] b.用于監(jiān)測(cè)溫度及凸表面上的應(yīng)力的感測(cè)器。后者可提供對(duì)單胞厚度變化的量 測(cè)。
[0031] c.可在內(nèi)建的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)匯流排或其他通訊網(wǎng)絡(luò)上收集來(lái)自電壓、溫 度以及其他感測(cè)器的資訊。
[0032] 該設(shè)計(jì)達(dá)成以上所提及的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)保持空間（容積)及重量的有效利用，亦即，使 能量密度(其系電池組的關(guān)鍵屬性)的降低最小化。該有效的空間及重量利用優(yōu)點(diǎn)在使用該 設(shè)計(jì)的塊及模組總成兩種情況下出現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1A為本發(fā)明的電池單元連接器的一實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0034] 圖1B為圖1A的電池單元連接器的平面圖。
[0035] 圖1C為圖1A的電池單元連接器的端視圖。
[0036] 圖1D為圖1A的電池單元連接器的透視圖，該電池單元連接器經(jīng)展示為連接至以輪 廓線表示的電路板。
[0037]圖2為本發(fā)明的單胞互連件的側(cè)視圖（部分展示），該單胞互連件串聯(lián)連接兩個(gè)電 池單元。
[0038]圖3A為本發(fā)明的電池單元連接器的一實(shí)施例的透視圖，該電池單元連接器包括可 恪斷連結(jié)。
[0039]圖3B為圖3A的電池單元連接器的側(cè)視圖。
[0040] 圖3C為圖3A的電池單元連接器的平面圖。
[0041] 圖4A為本發(fā)明的電池單元連接器的另一實(shí)施例的側(cè)視圖，該電池單元連接器包括 片彈簧元件。
[0042]圖4B為圖4A的電池單元連接器的平面圖，該電池單元連接器經(jīng)展示為連接至以輪 廓線表示的電路板。
[0043]圖4C為圖4A的電池單元連接器的側(cè)視圖，其是自圖4A的視圖的相反方向來(lái)展示。 [0044]圖4D為圖4A的電池單元連接器的端視圖。
[0045]圖4E為圖4A的電池單元連接器的透視圖。
[0046]圖5A為本發(fā)明的電池單元連接器的另一實(shí)施例的平面圖。
[0047]圖5B為圖5A的電池單元連接器的側(cè)視圖。
[0048]圖5C為圖5A的電池單元連接器的另一側(cè)視圖，其是自圖5B中所示的視圖旋轉(zhuǎn)90° 來(lái)展示。
[0049] 圖6A為本發(fā)明的電池單元連接器的又一實(shí)施例的平面圖。
[0050] 圖6B為圖6A的電池單元連接器的側(cè)視圖。
[0051]圖6C為圖6A的電池單元連接器的端視圖，其是自圖6B中所示的視圖旋轉(zhuǎn)90°來(lái)展 不。
[0052]圖6D為圖6A的電池單元連接器的側(cè)視圖，其是自圖6B中所示的視圖旋轉(zhuǎn)180°來(lái)展 不。
[0053]圖7A為本發(fā)明的用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的互連線板的透視圖，該互連線板包括 電路板及外殼。
[0054]圖7B為圖7A的互連板的分解圖。
[0055]圖7C為本發(fā)明的互連板的側(cè)視圖，該互連板具有各自使用片彈簧及外殼的電池單 元連接器。
[0056]圖7D為圖7C的本發(fā)明的實(shí)施例的透視圖。
[0057] 圖8為圖7A及圖7B的電路板的平面圖。
[0058] 圖9為圖7A及圖7B的電路板的電壓檢測(cè)兀件的不意表不。
[0059] 圖10A為本發(fā)明的電池組系統(tǒng)的一實(shí)施例的透視圖，該電池組系統(tǒng)包括各自有六 個(gè)電池組的兩個(gè)電池組塊。
[0060] 圖10B為圖10A的電池組系統(tǒng)(模組)的分解圖。
[0061] 圖11A為本發(fā)明的電池組系統(tǒng)(模組）的一實(shí)施例的透視圖，該電池組系統(tǒng)具有三 個(gè)電池單元塊。
[0062]圖11B為圖11A的電池組系統(tǒng)的分解圖。
[0063] 圖12A為圖10A及圖10B的電池組系統(tǒng)的匯電條及匯電條外殼的透視圖。
[0064] 圖12B為圖13A的電池組系統(tǒng)的匯電條、匯電條片彈簧板以及匯電條外殼的分解 圖。
[0065] 圖13為諸如可在本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)中使用的兩個(gè)電池單元塊的示意表示，每 一塊包括四個(gè)電池單元。
[0066] 圖14為本發(fā)明的電池組系統(tǒng)示意表示，其中每一電池組塊包括八個(gè)電池單元。
[0067] 圖15A為本發(fā)明的另一實(shí)施例的透視圖，其中單一電池組塊的六個(gè)電池單元在該 些電池單元的任一末端上通過(guò)匯電條來(lái)并聯(lián)連接。
[0068]圖15B為圖15A中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的端視圖。
[0069]圖15C為圖15A中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0070]圖1為圖15A中所示的實(shí)施例的分解圖。
[0071]圖16A為本發(fā)明的另一實(shí)施例的透視圖，其中單一電池組塊的八個(gè)電池單元在該 些電池單元的任一末端上通過(guò)匯電條來(lái)并聯(lián)連接。
[0072]圖16B為圖16A中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的端視圖。
[0073]圖16C為圖16A中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0074]圖16D為圖16B中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的視圖，但轉(zhuǎn)動(dòng)了90°。
[0075]圖16E為圖16A中所示的實(shí)施例的分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076] 本文中引用的所有專利、公開(kāi)申請(qǐng)案及參考文獻(xiàn)的教示是以全文引用的方式納入 本文。
[0077] 本發(fā)明大體上涉及配合諸如鋰離子電池組、鎳鎘電池組、鎳金屬氫化物電池組以 及鉛酸電池組的二次(可充電）電池組來(lái)使用的電池單元連接器、用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池組的 互連板、電池組塊系統(tǒng)以及電池組系統(tǒng)。本發(fā)明的各種實(shí)施例促進(jìn)多個(gè)電池組、電池組塊、 電池組模組及實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組系統(tǒng)的子單元(諸如電池組系統(tǒng)的個(gè)別塊或模組）的監(jiān)測(cè)的系 統(tǒng)的便利組裝，以及在必要時(shí)對(duì)塊及模組的簡(jiǎn)化的移除及更換（當(dāng)監(jiān)測(cè)指示此更換系必要 的)。
[0078] 如本文所定義，「電池組塊」為按預(yù)定定向約束在一起的單胞的集合。
[0079] 另外，如本文所定義，「電池組模組」為串聯(lián)及/或并聯(lián)連接在一起的電池組塊的集 合，且提供正端子及負(fù)端子。
[0080] 在一實(shí)施例中，本發(fā)明為圖1A至圖1D中所示的電池單元連接器10。如圖1A至圖1D 中所示，電池單元連接器10包括成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂12。每一懸臂12具有基底部 分14及懸桁部分16。每一基底部分14界定邊緣部分18。每一懸桁部分16自基底部分14延伸。 懸桁部分16隨著離其各自基底部分14的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)。
[0081]每一懸臂12具有主縱軸20。如圖1A至圖1D的實(shí)施例所示，當(dāng)沿穿過(guò)兩個(gè)懸臂12的 平面來(lái)觀察主縱軸20時(shí)，主縱軸20大體上彼此平行，如圖1B中所示。在此實(shí)施例中，當(dāng)沿穿 過(guò)兩個(gè)懸臂的平面來(lái)觀察懸臂12時(shí)，懸臂12彼此重疊，如圖1B中可看出。
[0082]橋接器22在每一懸臂12的基底14處連結(jié)懸臂12,且在每一基底部分14的邊緣部分 18處支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的懸臂12。如圖1C中可看出，基底部分14及橋接器22在垂直于 至少一懸臂12的主縱軸20的平面中共同界定出U字形23。
[0083]在一實(shí)施例中，懸臂12包括突出物24,其用于接觸電池單元的端子。在特定實(shí)施例 中，突出物24為在懸臂12的與基底部分14相遠(yuǎn)隔的末端處的觸點(diǎn)。該觸點(diǎn)具有自懸臂12凸 起的表面26。突出物24是固定至懸臂12或與懸臂12成一體。在一實(shí)施例中，通過(guò)適合的方 法，諸如通過(guò)焊接，將突出物24固定至懸臂12。在另一實(shí)施例中，懸臂12的突出物24在懸臂 12的與突出物24相反的側(cè)面上具有對(duì)應(yīng)的凹部28。
[0084]突出物30在基底14內(nèi)延伸，以將電池單元連接器10固定至電路板。如圖1D中所示， 電路板32(以輪廓線表示表示）占據(jù)由基底14所界定的空間且是通過(guò)壓力來(lái)固定至電池單 元連接器10,該壓力是由基底14在突出物30與基底14的面對(duì)突出物30的部分之間施加在電 路板32上。由基底14施加的壓力可足以將電池單元連接器10固定至電路板32,或可由諸如 焊接的另一附接手段來(lái)補(bǔ)充。通常，基底14處的凹部31對(duì)應(yīng)于基底14的相反側(cè)面上的突出 物30。盡管在此實(shí)例中展示兩個(gè)凹部31，但是實(shí)施例可使用任何數(shù)目個(gè)凹部及對(duì)應(yīng)的突出 物，或可能沒(méi)有凹部。突出物可與電路板32中對(duì)應(yīng)的凹部對(duì)齊，來(lái)促進(jìn)將電池單元連接器10 固定至電路板32。如圖1D中可看出，突出物30是用來(lái)輔助在電路板的接觸墊(未示于圖式） 處將電池單元連接器10固定至電路板32(以輪廓線表示）。如圖2中可看出，位于懸臂12的遠(yuǎn) 端處的突出物24接觸電池組34的端子，進(jìn)而在兩個(gè)對(duì)置的電池組34的極點(diǎn)之間提供電接 觸。
[0085]較佳地，電池單元連接器12系單一、連續(xù)的導(dǎo)電材料。電池單元連接器12系由適合 的材料形成。電池單元連接器的適合材料的實(shí)例包括鋼、銅或銅合金。適合的銅合金的實(shí)例 為鈹銅合金。在一實(shí)施例中，電池單元連接器12的材料足以施加一力，該力提供低于觸點(diǎn)材 料熔化電壓的接觸界面電壓。如本文所定義，「低于觸點(diǎn)材料熔化電壓的接觸界面電壓，」意 味著跨觸點(diǎn)上的電壓降不足以使觸點(diǎn)材料熔化。通常，電池單元連接器12將展現(xiàn)出一彈簧 常數(shù)，借此，迫使電池單元連接器的懸桁部分合在一起的外部壓力的施加將由懸臂的力來(lái) 對(duì)抗，在已移除使懸臂合在一起的外力之后，該力將導(dǎo)致懸臂返回至其原始位置。在一實(shí)施 例中，電池單元連接器的懸臂對(duì)具有至少為4kgf /mm的彈簧常數(shù)。
[0086] 在一實(shí)施例中，電池單元連接器12鍍有適合的材料。適合的電鍍材料的實(shí)例包括 選自由銀、金、錫、鉑以及鈀組成的群組的至少一成員。或者，可使用將諸如銀鎳合金的合金 壓印至表面上。
[0087] 在特定實(shí)施例中，懸臂12及橋接器22具有基本上均勻的橫截面積。在另一實(shí)施例 中（圖3A至圖3C中所示），電池單元連接器40包括可熔斷連結(jié)42?？扇蹟噙B結(jié)42充當(dāng)連結(jié)懸 臂44的橋接器?？扇蹟噙B結(jié)42是由諸如鋼、銅或銅合金的適合材料形成。可熔斷連結(jié)42經(jīng)設(shè) 計(jì)成當(dāng)電流足夠高來(lái)熔化觸點(diǎn)材料且產(chǎn)生開(kāi)路時(shí)失效，進(jìn)而使懸臂44電分離。在實(shí)例實(shí)施 例中，電池單元連接器40可傳導(dǎo)至少約10安培的電流。
[0088]通常，可熔斷連結(jié)42將具有一橫截面積，其小于該對(duì)懸臂44及該橋接器中的至少 一者的橫截面積，此取決于可熔斷連結(jié)42置放于何處。例如，可熔斷連結(jié)可位于懸臂內(nèi)。 [0089] 在又一實(shí)施例中（圖4A至圖4B中所示），電池單元連接器50包括由橋接器54連接的 懸臂52、53,且進(jìn)一步包括介于懸臂52之間的片彈簧56,借此，片彈簧56修改懸臂52的表觀 彈簧常數(shù)(apparent spring constant)。片彈簧56是由諸如鋼、不銹鋼、錯(cuò)合金或銅合金的 適合材料形成。視需要，如圖4C中所示，電池單元連接器50包括至少一懸臂52,其在基底64 處繞自身折疊。此外，在懸臂52的基底64處的裙皺66位于橋接器68的一末端處，該末端與懸 臂53的末端相反。在替代實(shí)施例中，兩個(gè)懸臂均為折疊的。
[0090] 片彈簧56在遠(yuǎn)端處由舌片（tab) 74或通過(guò)與52聯(lián)鎖來(lái)固定。突出物76位于懸臂70 的末端處，用于接觸以串聯(lián)方式電性連接的電池組的對(duì)置的極點(diǎn)。此外，懸臂52、53的基底 64處的突出物80適于提供電池單元連接器60至圖4B中以輪廓線所示的電路板82的電性連 接。另外，由于片彈簧56的存在，在電路板82中提供狹槽84,如圖4B中所示，以便為片彈簧56 提供空間，同時(shí)仍允許電池單元連接器50在基底64處跨越電路板82。
[0091]在其他實(shí)施例中，電池單元連接器包括懸臂92,該些懸臂沿彼此成角度的主縱軸 延伸。例如，如圖5A至圖5C所示，電池單元連接器90包括懸臂92,該些懸臂沿彼此成直角的 主縱軸94延伸。在圖6A至圖6D中所示的另一實(shí)施例中，電池單元連接器100包括懸臂102,該 些懸臂在平面圖中沿單一主縱軸104延伸，但在相反方向上延伸，如圖6A中所示。
[0092]在圖7A至圖7D中所示的另一實(shí)施例中，本發(fā)明為用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的互連 板110?；ミB板具有主縱軸112?；ミB板110包括：電路板114,其具有至少一導(dǎo)電通道116(圖 7B);以及復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器118,其位于電路板114處，該些電池單元連接器的至少一 部分是經(jīng)由導(dǎo)電通道116來(lái)彼此電通信。電路板114界定開(kāi)口 120。如圖7A中所示，電路板114 擱置于外殼122內(nèi)。外殼122是由適合材料制成，該材料諸如聚苯硫、聚碳酸酯、具有或不具 有纖維添加劑（玻璃、碳等等）的丙稀腈-丁二稀-苯乙稀（acrylonitrile butadiene styrene)。外殼122在外殼122的任一側(cè)面上包括自外殼延伸的立柱134。如圖7A中所示，當(dāng) 組裝電路板114與外殼122時(shí)，立柱134延伸穿過(guò)電路板114的開(kāi)口 120。每一電池單元連接器 118包括在電路板114的相反側(cè)面上的一對(duì)端子126,該些端子彼此電性連通。適合的電池單 元連接器118的實(shí)例為圖1A至圖1D、圖3A至圖3C、圖4A至圖4E、圖5A至圖5C以及圖6A至圖6D 中所示的電池單元連接器。
[0093] 如圖8中所示，電路板114的導(dǎo)電通道116連接復(fù)數(shù)個(gè)電池組連接器118的至少一子 集（以輪廓線表示），且可為了以下中的一或多者而連接復(fù)數(shù)個(gè)電池組連接器的至少一子 集:單胞平衡、溫度監(jiān)測(cè)以及電壓監(jiān)測(cè)，以及連接至一或多個(gè)端子126。導(dǎo)電通道116也可包 括整合于通道116的蝕刻中的至少一可熔斷連結(jié)，該可熔斷連結(jié)介于復(fù)數(shù)個(gè)電池組連接器 118的至少一子集之間。在一特定實(shí)施例中，至少一可恪斷連結(jié)將至少一電池單元118與該 電池單元所電性連接至的其他電池單元電隔離?？扇蹟噙B結(jié)將回應(yīng)于傳導(dǎo)大于臨界電流的 電流而將至少一電池單元與其他電池單元隔離。
[0094]電路板包括狹槽124,用來(lái)容納電池單元連接器的片彈簧，諸如圖4A至圖4E中所示 的本發(fā)明的電池單元連接器50的片彈簧56。電路板114的接觸墊132接觸電池單元連接器的 突出物，諸如圖1A至圖1E及圖4A至圖4E的電池單元連接器10、50的突出物30、80。
[0095] 在一實(shí)施例中，導(dǎo)電通道116包括一電路或電性連接至一電路，該電路平衡彼此連 接的電池單元，諸如經(jīng)由電池單元連接器118彼此并聯(lián)連接的電池單元。視需要，電路板114 包括位于一電路處或經(jīng)由端子126與一電路電性連通的一電路，其中該電路指示彼此電性 連通的電池單元的至少一子集的電壓。在一實(shí)施例中，電路板114所連結(jié)至的電路包括電壓 監(jiān)測(cè)電路。視需要，電路板114可包括平行的銅層117,以便通過(guò)電性連接電池單元連接器 118來(lái)平衡連接至電池單元連接器118的電池單元。
[0096] 視需要，電路板114也包括至少兩個(gè)端子128,該些端子位于電路板114的末端部分 130中的至少一者上。溫度電路（熱敏電阻器）136位于電路板114處或與電路板114電性連 通，其中溫度電路136指示經(jīng)由電池單元連接器118與電路板114電性連通的電池單元中的 至少一者的溫度。溫度電路136可經(jīng)由導(dǎo)電通道116連接至電池單元連接器118。電路板114 處的端子128連接至溫度電路136。
[0097] 圖9的電路圖中所表示的電路140展示介于電壓感測(cè)連接器142與電池組144之間 的電網(wǎng)絡(luò)145,該些電池組在互連板處與電池單元連接器(未示于圖式）電性連通。網(wǎng)絡(luò)145 也可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)的單胞平衡且可連接至熱電路或其他監(jiān)測(cè)電路(未示于圖式）。
[0098] 如圖10A至圖10B中可看出，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電池組塊系統(tǒng)150包括第一托 盤(pán)152,該托盤(pán)支撐復(fù)數(shù)個(gè)電池單元154。復(fù)數(shù)個(gè)電池單元154組裝在托盤(pán)152內(nèi)，其中電池單 兀154的第一端子在第一電池組塊156的第一末端157處在第一平面中對(duì)齊，且復(fù)數(shù)個(gè)電池 單元154中的每一者在第一電池組塊156的第二末端處的第二端子(未示于圖式)在第二平 面中對(duì)齊?；ミB板162展示在圖10B中?；ミB板總成162包括電路板164、電池單元連接器166 以及互連板外殼170。外殼170內(nèi)的電路板164已連接至復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器166。如圖7A 至圖7E中所示，每一互連板162包括自連接器板外殼170的相反側(cè)面延伸的許多端子172。此 外，每一電池單元連接器166可為如圖1A至圖6D中所示的電池單元連接器。互連板外殼170 (圖10A至圖10B)與互連板162成適配關(guān)系?；ミB板外殼170亦在第一平面及第二平面處與第 二電池組塊174成適配關(guān)系，借此，可經(jīng)由互連板162的電池單元連接器166將第二電池組塊 174的電池單元178串聯(lián)連接至第一電池組塊156的電池單元154。
[0099] 第二托盤(pán)將第二電池組塊174的電池單元178支撐在互連板162處，其中第一電池 組塊156的電池單元154是經(jīng)由電池單元連接器166來(lái)串聯(lián)連接至第二電池組塊174的電池 單元178。
[0100] 第一匯電條180連接至與互連板162對(duì)置的第一電池組塊156。第一匯流條180在電 池單元的第一端子及第二端子的一末端處并聯(lián)連接第一電池組塊156的復(fù)數(shù)個(gè)單胞。第一 匯電條180包括負(fù)端子182,其用于將通過(guò)電池組塊系統(tǒng)150互連起來(lái)的電池組塊的電池單 元電性連接至由本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)150供電的外部監(jiān)測(cè)器或其他系統(tǒng)(未示于圖式）。
[0101] 第二匯電條186連接至由托盤(pán)176所支撐的第二電池組塊174,且定位在互連板162 的與第一匯電條180相反的側(cè)面上。第二匯流條186在第二電池組塊174的第一端子及第二 端子中的一者處并聯(lián)連接第二電池組塊174的復(fù)數(shù)個(gè)單胞。第二匯電條186包括正端子188， 其用于連接至外部系統(tǒng)，諸如由本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)150供電的馬達(dá)或其他系統(tǒng)(未示于 圖式）。正端子188包括舌片190,其用于與互連板162合作來(lái)監(jiān)測(cè)第二電池組塊的電池組的 電壓。
[0102] 電池組塊系統(tǒng)150可適于容納具有一或多個(gè)不同單胞類型的復(fù)數(shù)個(gè)電池單元154。 例如，復(fù)數(shù)個(gè)電池單元154可包括柱狀193765型單胞(包括諸如Swing5.3_0 :0?的產(chǎn)品）或標(biāo) 準(zhǔn)圓柱形18650型電池單元。為容納不同類型的電池單元，電池組塊系統(tǒng)150可經(jīng)修改來(lái)容 納此等電池單元，例如，通過(guò)修改托盤(pán)152、176、互連板162以及匯電條180、186的尺寸，以便 適當(dāng)?shù)匕卜徘疫B接至給定電池單元類型的端子。
[0103] 如圖10A及圖10B中所示，電池組塊系統(tǒng)150是通過(guò)擰至桁條194上的螺紋螺釘192 來(lái)結(jié)合在一起，該些桁條延伸穿過(guò)匯電條180、186、托盤(pán)152、176以及互連板162的開(kāi)口。應(yīng) 理解，本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)及本發(fā)明的電池組系統(tǒng)可包括支撐電池組塊的托盤(pán)，該些電 池組塊具有僅僅兩個(gè)電池單元，但是可具有多達(dá)4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)或16 個(gè)以上電池單元，所有該些電池單元或其中一部分是通過(guò)互連板來(lái)并聯(lián)連接。此外，也應(yīng)理 解，本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)及電池組系統(tǒng)可包括僅僅一個(gè)托盤(pán)，該托盤(pán)僅支撐單一電池組 塊，但是可支撐多達(dá)2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)或8個(gè)以上電池組塊。
[0104] 例如，在圖11A及圖11B中所示的另一實(shí)施例中，本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)200包括支 撐三個(gè)電池組塊204的三個(gè)托盤(pán)202,該些托盤(pán)之間插入有兩個(gè)互連外殼206,該些互連外殼 又安放有兩個(gè)互連板208。電池組塊204是串聯(lián)連接，其中每一電池組塊204的每一電池單元 210是連接至類似地定位在該電池組塊內(nèi)的電池單元，其是通過(guò)電池單元連接器212來(lái)連接 至該電池單元。每一托盤(pán)202支撐電池組塊204,且每一電池組塊204的每一電池單元210是 串聯(lián)連接至鄰接的電池組塊204的對(duì)應(yīng)的電池單元210。如上文所論述，每一電池組塊的電 池單元是并聯(lián)連接，以便監(jiān)測(cè)溫度及電壓。在串聯(lián)連接的電池組塊的任一末端處，匯電條 214在電池組塊系統(tǒng)200的任一末端處平行跨越電池組塊204的電池單元210,進(jìn)而在串聯(lián)連 接的電池組塊204的正末端及負(fù)末端處提供端子。
[0105] 如圖12A及圖12B可看出，每一匯電條220是裝在面板元件222內(nèi)。每一匯電條220界 定開(kāi)口 224,面板元件222的立柱226延伸穿過(guò)該些開(kāi)口，以便與鄰接于該匯電條的托盤(pán)形成 聯(lián)鎖關(guān)系，例如，如圖11A及圖11B中所示。匯電條220也界定懸臂228,該些懸臂自匯電條220 的基底221成角度地延伸且在鄰接于匯電條220的電池組塊的電池組之間提供電性連接，例 如，如圖10A至圖10B及圖11A至圖11B中所示。匯電條220也包括端子238及用于電池組塊系 統(tǒng)的正端子的舌片239。
[0106] 彈簧板230(圖12A至圖12B)插入于匯電條220與面板元件222之間。彈簧板230包括 基底231及彈簧片232,該些彈簧片緊靠匯電條220的懸臂228且至少部分提供表觀彈簧常數(shù) 給懸臂228。彈簧板亦界定開(kāi)口236,立柱226穿過(guò)該些開(kāi)口。通常，匯電條228是由諸如銅的 適合材料形成。彈簧板230是由諸如鋼的適合材料形成。
[0107] 圖13展示一電路圖，該電路圖展示本發(fā)明的電池組塊系統(tǒng)及電池組系統(tǒng)的一實(shí)施 例的串聯(lián)連接及并聯(lián)連接。在此實(shí)施例中，兩個(gè)電池組塊242的電池單元240經(jīng)示意性地展 示為由電池單元連接器222串聯(lián)連接，且每一電池組塊242的電池組是由互連板248并聯(lián)連 接。
[0108] 如圖14的電路圖中可看出，三個(gè)電池組塊250(各自包括八個(gè)電池單元252)經(jīng)示意 性地展示為串聯(lián)連接。每一電池組塊250的電池單元252是并聯(lián)連接。
[0109]在圖15A至圖15D中所示的另一實(shí)施例中，電池組塊系統(tǒng)260包括托盤(pán)262,其支撐 具有六個(gè)電池單元266的電池組塊264。在此實(shí)施例中，電池單元在托盤(pán)262的任一末端處通 過(guò)匯電條268來(lái)并聯(lián)連接，該些匯電條是由面板元件270結(jié)合在一起，桁條272延伸穿過(guò)該些 面板元件，該些桁條通過(guò)延伸至桁條272中的螺紋螺釘274來(lái)將端板固定在一起。電池組塊 260的正端子276及負(fù)端子278將匯電條279電連結(jié)至其他機(jī)電元件(未示于圖式）。
[0110]在圖16A至圖16E中所示的又一實(shí)施例中，電池組塊280包括由托盤(pán)283支撐的八個(gè) 電池單元282，且系由桁條284及螺釘286固定在一起，該些桁條及螺釘延伸穿過(guò)在電池組塊 280的任一末端處的面板288。端子290、292將電池組塊連接至其他機(jī)電元件(未示于圖式）。 圖15A至圖1 ?及圖16A至圖16E中所示的本發(fā)明的實(shí)施例并不包括互連板。
[0111]雖然已參考本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例來(lái)特別展示且描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解，在不脫離由隨附權(quán)利要求所涵蓋的本發(fā)明的范疇的情況下，可對(duì)該些實(shí)施例進(jìn)行 形式及細(xì)節(jié)上的各種修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電池單元連接器，其包含： a) 成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂，每一臂具有一基底部分及一懸桁部分，每一基底部 分界定一邊緣部分，每一懸桁部分自其基底部分延伸，該些懸桁部分隨著離其各自基底部 分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)；以及 b) -橋接器，其在每一懸臂的該基底處連結(jié)該些懸臂，且在每一基底部分的該邊緣部 分處支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂，該些基底部分及該橋接器在垂直于至少一懸臂的一 主縱軸的一平面中共同界定出一 U字形。2. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該電池組連接器為單一、連續(xù)的導(dǎo)電材 料。3. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該對(duì)懸臂及該橋接器具有一基本上均勻 的橫截面積。4. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該對(duì)懸臂及該橋接器包括一可熔斷連結(jié)。5. 如權(quán)利要求第4項(xiàng)的電池單元連接器，其中該可熔斷連結(jié)具有一橫截面積，其小于該 對(duì)懸臂及該橋接器中的至少一者的一橫截面積。6. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該電池單元連接器可傳導(dǎo)至少約10安培 的一電流。7. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該對(duì)懸臂中的至少一者包括一突出物，其 用于接觸一電池單元的一端子。8. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該懸臂對(duì)具有至少為4kgf/mm的一彈簧常 數(shù)。9. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該對(duì)懸臂及該橋接器包括鋼、銅或銅合金 以及電鍍材料，該電鍍材料包括選自由銀、金、錫、鉑以及鈀所組成的群組中的至少一成員。10. 如權(quán)利要求第9項(xiàng)的電池單元連接器，其中上部合金為鈹銅合金。11. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中每一懸臂具有主縱軸。12. 如權(quán)利要求第11項(xiàng)的電池單元連接器，其中當(dāng)沿穿過(guò)兩個(gè)懸臂的一平面來(lái)觀察主 縱軸時(shí)，該些懸臂的主縱軸大體上彼此平行。13. 如權(quán)利要求第12項(xiàng)的電池單元連接器，其中當(dāng)沿穿過(guò)兩個(gè)懸臂的一平面來(lái)觀察懸 臂時(shí)，該些懸臂彼此重疊。14. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其進(jìn)一步在該些懸臂中的每一者的與該各自 基底部分相遠(yuǎn)隔的一末端處包括一觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)自該懸臂凸起且固定至該懸臂。15. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中當(dāng)垂直于大體上平行于該些懸臂的主縱 軸的一平面來(lái)觀察該些懸臂時(shí)，該些懸臂自該基底部分在不同方向上延伸。16. 如權(quán)利要求第1項(xiàng)的電池單元連接器，其中該連接器的該對(duì)懸臂展現(xiàn)出一彈簧常 數(shù)，且該連接器進(jìn)一步包括介于該些懸臂之間的一片彈簧，借此，該片彈簧修改該些懸臂的 表觀彈簧常數(shù)。17. 如權(quán)利要求第16項(xiàng)的電池單元連接器，其中該片彈簧包括鋼。18. 如權(quán)利要求第16項(xiàng)的電池單元連接器，其中至少一懸臂(31)繞其基底折疊。19. 如權(quán)利要求第18項(xiàng)的電池單元連接器，其中該懸臂在該橋接器的一末端處自其基 底延伸，該末端與另一懸臂的末端相反。20. 如權(quán)利要求第18項(xiàng)的電池單元連接器，其中該片彈簧在該片彈簧的相反末端處固 定至該些懸臂。21. 如權(quán)利要求第20項(xiàng)的電池單元連接器，其中每一懸臂在該懸臂處界定一與該懸臂 的基底相反的遠(yuǎn)端，且其中該片彈簧是在該些遠(yuǎn)端處固定于該些懸臂。22. -種用于連接復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的互連板，其包含： a) -電路板，其包括至少一導(dǎo)電通道；以及 b) 復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，其位于該電路板處，且該些電池單元連接器的至少一部分 經(jīng)由該導(dǎo)電通道彼此電性連通，每一電池單元連接器包括在該電路板的相反側(cè)面上的一對(duì) 端子，該些端子彼此電性連通，其中該些電池單元連接器的至少一部分包括 i) 成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂，每一臂具有一基底部分及一懸桁部分，每一基底部 分界定一邊緣部分，每一懸桁部分自其基底部分延伸，該些懸桁部分隨著離其各自基底部 分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)；以及 ii) 一橋接器，其在每一臂的該基底處連結(jié)該些臂，且在每一基底部分的該邊緣部分處 支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂，該些基底部分及該橋接器在垂直于至少一臂的一主縱軸 的一平面中共同界定出一 U字形。23. 如權(quán)利要求第22項(xiàng)的互連板，其中該導(dǎo)電通道進(jìn)一步包括至少一可熔斷連結(jié)，其介 于復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器的至少一子集之間。24. 如權(quán)利要求第23項(xiàng)的互連板，其中該至少一可熔斷連結(jié)回應(yīng)于傳導(dǎo)大于一臨界電 流的一電流而將至少一電池單元與該電池單元所電性連接至的其他電池單元電隔離。25. 如權(quán)利要求第22項(xiàng)的互連板，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板電性連 通的一電路，該電路平衡經(jīng)由該些電池單元連接器彼此并聯(lián)連接的電池單元。26. 如權(quán)利要求第22項(xiàng)的互連板，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板電性連 通的一電路，該電路指示該些電池單元的至少一子集的電壓。27. 如權(quán)利要求第26項(xiàng)的互連板，其中該電路板進(jìn)一步包括至少一端子，該至少一端子 系連接至該電壓電路。28. 如權(quán)利要求第22項(xiàng)的互連板，其中該互連板具有一主縱軸并且沿該主縱軸界定末 端部分，且其中該電路板包括至少兩個(gè)端子，該些端子位于該互連板的該些末端部分中的 至少一者上。29. 如權(quán)利要求第28項(xiàng)的互連板，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板電性連 通的一溫度電路，其中該溫度電路指示該些電池單元中的至少一者的溫度。30. 如權(quán)利要求第28項(xiàng)的互連板，其中該電路板進(jìn)一步包括一端子連接件，該端子連接 件是連接至該溫度電路。31. 如權(quán)利要求第22項(xiàng)的互連板，其進(jìn)一步包含一電路板外殼，該電路板外殼與該電路 板及該些電池單元連接器成適配關(guān)系。32. -種電池組塊系統(tǒng)，其包含： a) -托盤(pán)，其用于支撐一電池組塊的復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元組裝在該 托盤(pán)內(nèi)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的第一端子在該電池組塊的一第一末端處在一第一平面中 對(duì)齊，且該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元中的每一者的第二端子在一第二平面中對(duì)齊;以及 b) -互連板，其與該托盤(pán)成適配關(guān)系，該互連板包括復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，每一電池 單元連接器包括在該互連板的相反側(cè)面上的一對(duì)端子，該些端子彼此電性連通。33. 如權(quán)利要求第32項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一互連板外殼，該互連板外殼與 該互連板成適配關(guān)系，該互連板外殼也在該第一平面及該第二平面處與該托盤(pán)成適配關(guān) 系，借此，可經(jīng)由該互連板的該些電池單元連接器來(lái)將一第二電池組塊系統(tǒng)的電池單元串 聯(lián)連接至該電池組塊系統(tǒng)的該些電池單元。34. 如權(quán)利要求第33項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含一第二托盤(pán)的一第二電池組塊， 該第二托盤(pán)用于將一第二電池組塊的電池單元支撐在該互連板處，其中該第一電池組塊的 該些電池單元是經(jīng)由該些電池單元連接器來(lái)串聯(lián)連接至該第二電池組塊的該些電池單元。35. 如權(quán)利要求第34項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一第一匯電條，該第一匯電條連 接至與該互連板對(duì)置的該第一電池組塊，該第一匯電條在該些第一端子及第二端子中的一 者處并聯(lián)連接該第一電池組塊的該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，該第一匯電條包括一第一電池組系統(tǒng) 端子。36. 如權(quán)利要求第35項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一第二匯電條，該第二匯電條連 接至與該互連板對(duì)置的該第二電池組塊，該第二匯電條在該些第一端子及第二端子中的一 者處并聯(lián)連接該第二電池組塊的該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，該第二匯電條包括一第二電池組系統(tǒng) 端子。37. 如權(quán)利要求第36項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該互連板為一第一互連板，且該電池組塊 系統(tǒng)進(jìn)一步包括一第三電池組塊及一第二互連板，該第二互連板插入在該第二電池組塊與 該第三電池組塊之間。38. 如權(quán)利要求第32項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該些電池單元連接器的至少一部分包括， a) 成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂，每一臂具有一基底部分及一懸桁部分，每一基底部 分界定一邊緣部分，每一懸桁部分自其基底部分延伸，該些懸桁部分隨著離其各自基底部 分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)；以及 b) -橋接器，其在每一臂的該基底處連結(jié)該些臂，且在每一基底部分的該邊緣部分處 支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂，該些基底部分及該橋接器在垂直于至少一臂的一主縱軸 的一平面中共同界定出一 U字形。39. 如權(quán)利要求第32項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該互連板進(jìn)一步包括一電路板，該電路板 包括一導(dǎo)電通道，其中該些電池單元連接器的至少一部分經(jīng)由該導(dǎo)電通道以并聯(lián)方式彼此 電性連通。40. 如權(quán)利要求第38項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該電路板包括至少一可熔斷連結(jié)，其介于 復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器的至少一子集之間。41. 如權(quán)利要求第40項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該至少一可熔斷連結(jié)回應(yīng)于傳導(dǎo)大于一 臨界電流的一電流而電隔離一電池單元。42. 如權(quán)利要求第31項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板 電性連通的一電路，該電路平衡連接至該些電池單元連接器的電池單元。43. 如權(quán)利要求第32項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板 電性連通的一電路，該電路指示該些電池單元的至少一子集的電壓，其中該電路經(jīng)由一匯 電條連接至該電路板，該匯電條具有一電壓監(jiān)測(cè)舌片。44. 如權(quán)利要求第32項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該電路板包括至少兩個(gè)端子，該些端子中 的至少一者位于該電路板的一末端處。45. 如權(quán)利要求第44項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括位于該電路板處或與該電路板 電性連通的一溫度電路，其中該溫度電路指示該些電池單元中的至少一者的溫度。46. 如權(quán)利要求第45項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該溫度電路遠(yuǎn)離該電路板。47. 如權(quán)利要求第46項(xiàng)的電池組塊系統(tǒng)，其中該電路板包括一端子連接件，該端子連接 件僅連接至該溫度電路。48. -種電池組系統(tǒng)，其包含： a) -第一匯電條； b) -第一托盤(pán)，其用于支撐復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元在該些電池單元的各 自第一端子處并聯(lián)連接至該第一匯電條； c) 一第二匯電條； d) -第二托盤(pán)，其用于支撐第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元在該第二復(fù) 數(shù)個(gè)電池單元的各自第一端子處并聯(lián)連接至該第二匯電條，該第一復(fù)數(shù)個(gè)單胞的該些電池 單元中的每一者串聯(lián)連接至該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的一各自電池單元，進(jìn)而經(jīng)由該第一復(fù) 數(shù)個(gè)電池單元與該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元之間的復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)介于該第一匯電條 與該第二匯電條之間的電流流動(dòng)；以及 e) -互連板，其具有復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器，該互連板在該第一復(fù)數(shù)個(gè)電池單元與該 第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的至少一對(duì)電池單元之間提供電性連接，該互連板進(jìn)一步包括一導(dǎo)電 通道，該導(dǎo)電通道連接該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器。49. 如權(quán)利要求第48項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其中該匯電條包括一底板元件及至少一懸臂，該 至少一懸臂自該底板延伸。50. 如權(quán)利要求第49項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其中該底板及懸臂是由連續(xù)材料形成。51. 如權(quán)利要求第50項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其中該懸臂自該底板元件所界定的一平面延伸 出去。52. 如權(quán)利要求第51項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括介于該底板元件與該匯電條之間 的一彈簧板，且其中該彈簧板界定彈簧片，該些彈簧片緊靠該些懸臂且至少部分提供一彈 簧常數(shù)給該些懸臂。53. 如權(quán)利要求第48項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其中該些電池單元連接器的至少一部分包括， a) 成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的一對(duì)懸臂，每一臂具有一基底部分及一懸桁部分，每一基底部 分界定一邊緣部分，每一懸桁部分自其基底部分延伸，該些懸桁部分隨著離其各自基底部 分的距離漸遠(yuǎn)而彼此成八字形張開(kāi)；以及 b) -橋接器，其在每一懸臂的該基底處連結(jié)該些臂，且在每一基底部分的該邊緣部分 處支撐成彼此隔開(kāi)的關(guān)系的該些臂，該些基底部分及該橋接器在垂直于至少一臂的一主縱 軸的一平面中共同界定出一 U字形。54. 如權(quán)利要求第48項(xiàng)的電池組系統(tǒng)，其中該互連板為一第一互連板，且該電池組系統(tǒng) 進(jìn)一步包括： a) 第三復(fù)數(shù)個(gè)電池單元，其插入于該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池組與該第二匯電條的間；以及 b) -第二互連板，其連接至該第二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的該些電池單元中的每一者，該第 二復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的該些電池單元中的每一者是經(jīng)由復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器來(lái)與該第三 復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的該些電池單元中的每一者串聯(lián)，該第二互連板包括一第二導(dǎo)電通道，該 第二導(dǎo)電通道連接該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元連接器。55. -種電池組塊系統(tǒng)，其包含： a) -電池組塊，其包括一用于支撐復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的托盤(pán)，該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元組裝在 該托盤(pán)內(nèi)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元的第一端子在該電池組塊的一第一末端處在一第一平面 中對(duì)齊，且該復(fù)數(shù)個(gè)電池單元中的每一者的第二端子在該電池組塊的一第二末端處在一第 二平面中對(duì)齊；以及 b) 兩個(gè)互連線匯電條。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK106030851SQ201380080047
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日
【發(fā)明人】如依·芙里亞斯, 肯尼斯·W·嘉威, 杰明森·佩茲迪克, W·戴爾·羅伯森, 艾瑞克·J·卡爾森, 菲利普·E·帕汀
【申請(qǐng)人】波士頓電力公司