用于电池模块中的电池单元互连的总线条联接件制造技术

提供了一种总线条和其制造方法，所述总线条包括含有第一材料的第一端部和含有第二材料的第二端部。所述第一端部被设计成连接到电池模块的第一电池单元的端子并包括设置在所述第一端部上的第一颈环，所述第一颈环被设计成接纳并围绕所述电池模块的所述第一电池单元的所述端子。所述第二端部被设计成连接到所述电池模块的第二电池单元的端子并包括设置在所述第二端部上的第二颈环，所述第二颈环被设计成接纳并围绕所述电池模块的所述第二电池的所述端子。所述电池模块的所述第一和第二电池彼此相邻。此外，所述总线条包括电气和机械地连接所述第一端部和所述第二端部的接头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年9月6日提交的名称为“电池模块系统和方法”的美国临时申请序列号61/874,472的优先权和权益，该临时申请以引用方式并入本文中。
技术介绍
本公开大体上涉及电池和电池模块的领域。更具体而言，本公开涉及可以在车辆背景以及其它能量存储/消耗应用中使用的电池模块。本节旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面有关的技术的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或要求保护。这种讨论被认为有助于向读者提供
技术介绍
信息，以有利于更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述有鉴于此而被解读，而不是作为现有技术的承认。使用一个或多个电池系统来提供该车辆的原动力的全部或一部分的车辆可被称为xEV，其中术语“xEV”在本文中被定义为包括所有下列车辆或其任何变型或组合，该车辆将电能用于其车辆原动力的全部或一部分。如本领域的技术人员应当理解的那样，混合电动车辆(HEV)结合了内燃发动机推进系统和诸如48伏或130伏系统的电池供电的电推进系统。术语HEV可包括混合电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可使用一个或多个电动马达、仅使用内燃发动机或使用两者向车辆提供原动力和其它电能。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速时禁用内燃发动机并且利用电池系统来为空调单元、无线电或其它电子器件继续供电并且在需要推进时重新起动发动机。轻度混合动力系统也可以在例如加速期间施加一定水平的动力辅助以对内燃发动机作出补充。轻度混合动力通常为96V至130V，并且通过皮带或曲柄集成的起动机发电机回收制动能量。此外，微混合电动车辆(mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“停止-起动”系统，但mHEV的微混合动力系统可能向或不向内燃发动机提供动力辅助并在低于60V的电压下操作。出于本讨论的目的，应当注意，mHEV通常在技术上不使用直接提供至曲轴或变速器以用于车辆的原动力的任何部分的电能，但mHEV仍可以被视为xEV，因为当车辆在内燃发动机禁用的情况下怠速时它的确使用电能来补充车辆的动力需求并且通过集成的起动机发电机来回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是可从诸如壁装插座的外部电源充电的任何车辆，并且被存储在可再充电的电池组中的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是电动车辆的一个子类，其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合电动车辆(PHEV)、以及混合电动车辆与常规内燃发动机车辆的改装型电动车辆。相比仅使用内燃发动机和传统的电气系统(通常是由铅酸电池供电的12伏系统)的更传统的燃气动力车辆，上述xEV可以提供许多优点。例如，xEV相比传统的内燃车辆可以产生更少的不期望的排放产物并可以表现出更高的燃料效率，并且在一些情况下，这样的xEV可以完全省去对汽油的使用，就像某些类型的PHEV那样。随着xEV技术继续演化，需要为这样的车辆提供改进的动力源(例如，电池系统或模块)。例如，希望增加这样的车辆在不需要对电池再充电的情况下可以行驶的距离。另外，也可能希望提高这样的电池的性能，并且降低与电池系统相关联的成本。
技术实现思路
在范围方面与最初要求保护的主题相称的某些实施方案被总结如下。这些实施方案并非旨在限制本公开的范围，相反，这些实施方案仅旨在提供某些所公开的实施方案的简短总结。实际上，本公开可涵盖可能类似于或不同于下文所述实施方案的各种形式。本公开涉及电池和电池模块。更具体而言，本公开涉及所有电化学和静电能量存储技术(例如，超级电容器、镍-锌电池、镍金属氢化物电池和锂电池)。特定实施方案涉及可以在车辆背景(例如，xEV)和其它能量存储/消耗应用(例如，用于电网的储能)中使用的锂离子电池单元。本专利技术所公开的实施方案涉及电连接用于在xEV中使用的电池模块中的电池单元的系统和方法。现有的电池系统通常使用用于连接电池模块内的数个电池单元的标准总线条。当用于电连接具有由不同材料制成的电池端子的电池单元时，经常使用附加的部件，诸如紧固件或适配器，来促成连接。这些附加的部件可能使电池模块的组装变得复杂、使电池之间沿着总线条的电阻增大并不利地增大电池模块的体积。此外，在将总线条焊接到端子的系统中，当用于连接由不同材料制成的电池端子时，总线条可能受不当放置或不对准的影响。现在认识到，需要改进的总线条，其可以简化在由不同材料制成的电池端子上的安装。因此，本专利技术的实施方案具体地涉及电池模块，该电池模块包括外壳，设置在外壳中的多个电池单元，和总线条，该总线条被配置成电连接所述多个电池单元的相邻电池单元。总线条包括连接到所述多个电池单元之一的第一端子的第一端部。在一些实施方案中，第一端部和第一端子各自包含第一材料。另外，第一端部包括设置在总线条的下表面上的第一颈环，该第一颈环被配置成接纳并围绕第一端子。总线条还包括第二端部，该第二端部连接到所述多个电池单元的相邻电池单元的第二端子。第二端部和第二端子各自由第二材料形成。在一些实施方案中，第二端部包括设置在总线条的下表面上的第二颈环，该第二颈环被配置成接纳并围绕第二端子。第一和第二材料为不同的材料。此外，总线条包括设置在第一端部与第二端部之间的接头。接头将第一端部机械地和电气地连接到第二端部。本专利技术的实施方案还涉及总线条，该总线条包括含有第一材料的第一端部。第一端部被设计成连接到电池模块的第一电池单元的端子。总线条还包括第一颈环，第一颈环设置在第一端部上并包含第一材料。在一些实施方案中，第一颈环被设计成接纳并围绕电池模块的第一电池单元的端子。另外，总线条包括含有第二材料的第二端部。第二端部被设计成连接到电池模块的第二电池单元的端子。电池模块的第一和第二电池彼此相邻。在一些实施方案中，第一和第二电池包括棱柱形单元，该棱柱形单元具有从棱柱形单元向上延伸的端子柱。总线条还包括第二颈环，第二颈环设置在第二端部上并包含第二材料。第二颈环被设计成接纳并围绕电池模块的第二电池的端子。此外，所述总线条包括电气地和机械地连接第一端部和第二端部的接头。接头被设计成在第一端部与第二端部之间提供气密密封。本公开还涉及制造电池模块的方法。该方法在一些实施方案中可包括将第一电池单元和第二电池单元彼此相邻地设置在电池模块的外壳中。在一些实施方案中，第一电池单元包括从第一电池单元延伸的第一端子。另外，第二电池单元包括从第二电池单元延伸的第二端子，该第二端子与第一电池单元的第一端子相邻。此外，第一端子包含第一材料而第二端子包含与第一材料不同的第二材料。该方法还可以包括将总线条设置在第一端子和<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，包括：外壳；设置在所述外壳中的多个电池单元；以及被配置成电连接所述多个电池单元中的两个相邻电池单元的总线条，其中所述总线条包括：连接到所述多个电池单元之一的第一端子的第一端部，其中所述第一端部和所述第一端子各自包含第一材料，并且其中所述第一端部包括设置在所述总线条的下表面上的第一颈环，所述第一颈环被配置成接纳并围绕所述第一端子；连接到所述多个电池单元的相邻电池单元的第二端子的第二端部，其中所述第二端部和所述第二端子各自包含第二材料，并且其中所述第二端部包括设置在所述总线条的所述下表面上的第二颈环，所述第二颈环被配置成接纳并围绕所述第二端子，其中所述第一和第二材料是不同的材料；以及设置在所述第一端部与所述第二端部之间的接头，其中所述接头将所述第一端部机械且电气地连接到所述第二端部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.06 US 61/874,472;2014.03.31 US 14/230,8271.一种电池模块，包括：
外壳；
设置在所述外壳中的多个电池单元；以及
被配置成电连接所述多个电池单元中的两个相邻电池单元的总线条，其中所述总线条
包括：
连接到所述多个电池单元之一的第一端子的第一端部，其中所述第一端部和所述第一
端子各自包含第一材料，并且其中所述第一端部包括设置在所述总线条的下表面上的第一
颈环，所述第一颈环被配置成接纳并围绕所述第一端子；
连接到所述多个电池单元的相邻电池单元的第二端子的第二端部，其中所述第二端部
和所述第二端子各自包含第二材料，并且其中所述第二端部包括设置在所述总线条的所述
下表面上的第二颈环，所述第二颈环被配置成接纳并围绕所述第二端子，其中所述第一和
第二材料是不同的材料；以及
设置在所述第一端部与所述第二端部之间的接头，其中所述接头将所述第一端部机械
且电气地连接到所述第二端部。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第一端部经由焊点连接到所述第一端子
并且所述第二端部经由焊点连接到所述第二端子。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述焊点设置在所述总线条的顶部表面上，并
且其中各焊点基本上与相应的第一和第二颈环的外圆周对齐且不延伸到相应的第一和第
二颈环的外圆周之外。
4.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述第一和第二颈环在所述焊点的方向上的
厚度大于所述总线条的主体的厚度，其中所述主体不包括所述第一和第二颈环。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述总线条在形状上是不对称的。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述总线条包括在所述总线条的所述第一端
部中形成的指示，所示指示被配置成将包含所述第一材料的所述第一端部与包含所述第二
材料的所述第二端部区分开。
7.根据权利要求1所述的电池模块，包括设置在所述多个电池单元上的封盖，其中所述
总线条设置在所述封盖的顶部，并且其中所述封盖包括孔口，所述第一和第二端子延伸过
所述孔口以与所述总线条连接。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中所述总线条包括不对称形状，所述不对称形状
与保持所述总线条的封盖结构中的凹陷的相应不对称形状匹配。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述接头包括轧制的指接头。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第一材料包括铜而所述第二材料包括
铝。
11.一种总线条，包括：
第一端部，所述第一端部包含第一材料并被配置成到电池模块的第一电池单元的端
子；
第一颈环，所述第一颈环设置在所述第一端部上并包含所述第一材料，其中所述第一
颈环被配置成接纳并围绕所述电池模块的所述第一电池单元的所述端子；
第二端部，所述第二端部包含第二材料并被配置成连接到所述电池模块的第二电池单
元的端子，其中所述电池模块的所述第一和第二电池单元彼此相邻并包括棱柱形单元，所
述棱柱形单元具有从所述棱柱形单元向上延伸的端子柱；
第二颈环，所述第二颈环设置在所述第二端部上并包含所述第二材料，其中所述第二
颈环被配置成接纳并围绕所述电池模块的所述第二电池单元的所述端子；以及
电气地和机械地连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·R·泰勒，爱德华·J·索斯基，米哈伊尔·S·鲍克，理査德·M·德克斯特，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US