电池模块终端系统和方法技术方案

本公开包括一种电池模块，所述电池模块包括具有次级端子的电化学电池。所述电池模块还包括电连接到电化学电池的主要端子，其中所述主要端子包括基底以及从所述基底延伸的立柱。此外，所述电池模块包括所述电化学电池的所述次要端子与所述电池模块的所述主要端子之间的电气通路。所述电气通路包括母线，所述母线具有接纳所述主要端子的立柱的开口以及固持所述主要端子的所述底座的凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块终端系统和方法相关申请的交叉引用本申请主张2015年1月5日提交的标题为“电池模块终端系统和方法(BatteryModuleTerminalSystemandMethod)”的美国临时申请62/099,976的优先权和权益，该申请全文以引用方式并入本文中用于所有目的。
技术介绍
本公开总体上涉及电池和电池模块的领域。具体来说，本公开涉及用于锂离子(Li离子)电池模块的母线和端子。本节旨在向读者介绍可能与下述的本公开的各个方面有关的该领域中的各个方面。相信本公开有助于为读者提供背景信息，以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应理解，要从这个角度阅读这些陈述，并非认为是对现有技术的承认。使用一个或多个电池系统来为车辆提供全部或一部分原动力的车辆称为xEV，其中术语“xEV”在本文中定义成包括所有使用电力作为全部或一部分车辆原动力的以下车辆或者这些车辆的变型或组合。例如，xEV包括使用电力作为全部原动力的电动车辆(EV)。本领域的技术人员应认识到，混合动力电动车辆(HEV)，也视作xEV，将内燃机推进系统与电池驱动的电动推进系统，例如48伏(V)或130V系统相组合。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机，或者同时使用这两者向车辆提供原动力和其他电力。相反，中度混合动力系统(MHEV)在车辆空转时禁用内燃机，并且使用电池系统来持续驱动空调机组、无线电或者其他电子设备，以及在需要推进时重新启动发动机。所述中度混合动力系统还可以例如在加速期间施加一定程度的助动力以补充内燃机。中度混合动力通常在96V到130V，并且通过带式或曲柄集成式起动发动机。此外，微型混合动力电动车辆(mHEV)还使用类似于中度混合动力的“启动-停止”系统，但mHEV的微混合动力系统可以或者无法向内燃机提供助动力，并且在60V以下的压力下操作。就当前讨论而言，应认识到，mHEV通常在技术上不使用直接提供到曲轴或传动装置的电力用于车辆任何部分的原动力，但是mHEV仍然可以视作xEV，因为它确实在车辆空转、内燃机禁用时使用电力来补充车辆的动力需求，并且通过集成式起动发电机来恢复制动能。此外，插入式电动车辆(PEV)是可能从外部电源，例如，壁装插座充电的任何车辆，并且储存在可再充电电池组中的能量驱动或者有助于驱动车轮。PEV是EV的一个子类，包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插入式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的电动车辆转换。相对于仅使用内燃机和传统电动系统(通常是由铅酸电池提供动力的12V系统)的较传统气体动力车辆，上述xEV可提供若干优势。例如，xEV可以产生较少不希望的排放产物，并且相对于传统内燃车辆可以呈现较高燃料效率，并且在一些情况下，此类xEV可以如同某些类型的EV或PEV一样完全不使用汽油。随着技术持续发展，需要为此类车辆提供改进的动力源，尤其是电池模块。例如，在传统配置中，电池模块可包括若干互连的电化学电池，这些电化学电池通过在电化学电池的端子(例如，次要端子或者电池端子)之间延伸的母线(例如，次要母线)连接在一起。此外，所述电池模块可以包括通过相应的电气通路与互连的电化学电池电连接的两个主要端子，每个电气通路具有主要母线，所述主要母线从所述主要端子在一个所述电化学电池的主要端子与次要端子之间延伸。这样使两个主要端子能够连接到负载，以通过由互连的电化学电池提供的电力驱动所述负载。在传统配置中，电池模块的每个主要母线和对应主要端子可以焊接在一起，以建立主要端子与次要端子之间的电气通路的至少一部分，这可能要求主要母线与主要端子由相同的材料，或者至少焊接相容的材料构成。焊接步骤以及具体材料的使用可能导致电池模块的成本高昂。此外，需要大量焊接的传统配置可能笨重，因此可能减少电池模块的能量密度。因此，现在意识到，需要改进的电池模块主要母线和主要端子(及其组件)。
技术实现思路
下文概述了本文中所公开的特定实施例。应理解，这些方面仅向读者提供关于这些特定实施例的概述，并且这些方面并不意图限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括下文可能未描述的各个方面。本公开涉及一种电池模块，所述电池模块包括具有次级端子的电化学电池。所述电池模块还包括电连接到电化学电池的主要端子，其中所述主要端子包括基底以及从所述基底延伸的立柱。此外，所述电池模块包括所述电化学电池的所述次要端子与所述电池模块的所述主要端子之间的电气通路。所述电气通路包括母线，所述母线具有接纳所述主要端子的立柱的开口以及固持所述主要端子的所述底座的凹部。本公开还涉及一种用于制造电池模块的方法，所述方法包括穿过母线中的开口设置模块端子的立柱。所述方法还包括将母线的第一延伸部从所述模块端子的基底的第一表面包裹到与所述第一表面相对的所述基底的第二表面。本公开还涉及一种电池模块，所述电池模块包括具有第一端子的第一电化学电池、具有第二端子的第二电化学电池以及电连接在所述第一电化学电池与所述第二电化学电池之间并且电连接到所述第一电化学电池和所述第二电化学电池的一个或多个中间电化学电池。所述电池模块包括第一电气通路，所述第一电气通路在所述第一电化学电池的第一端子与所述电池模块的第一主要端子之间延伸，并且包括第一主要母线。所述第一主要端子包括：第一立柱，所述第一立柱延伸穿过第一主要母线中的开口；以及第一基底，所述第一基底连接到所述第一立柱并且固持在所述第一主要母线的第一凹部内，所述第一凹部至少部分由第一主要母线的一个或多个第一延伸部限定，所述一个或多个第一延伸部包裹在所述第一主要端子的所述第一基底周围。所述电池模块进一步包括第二电气通路，所述第二电气通路在所述电化学电池的第二端子与所述电池模块的第二主要端子之间延伸，并且包括第二主要母线。所述第二主要端子包括：第二立柱，所述第二立柱延伸穿过第二主要母线中的开口；以及第二基底，所述第二基底连接到所述第二立柱并且固持在所述第二主要母线的第二凹部内，所述第二凹部至少部分由第二主要母线的一个或多个第二延伸部限定，所述一个或多个第二延伸部包裹在所述第二主要端子的所述第二基底周围。附图说明阅读以下详细说明以及参考附图之后，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：图1是车辆的透视图，所述车辆具有根据本文实施例的用于向车辆的各个部件提供动力的电池系统；图2是图1的车辆和电池系统的一个实施例的剖面示意图；图3是根据本公开一个方面的用在图1的车辆中的电池模块的一个实施例的分解透视图；图4是根据本公开一个方面的图3的电池模块的母线和主要端子的一个实施例的分解透视图；图5是根据本公开一个方面的图4的母线和主要端子的部分组件的一个实施例的透视图；图6是根据本公开一个方面的图4的母线和主要端子的组件的一个实施例的透视图；图7是根据本公开一个方面的图6的母线和主要端子的组件的一个实施例的底视透视图；图8是根据本公开一个方面的图6的母线和主要端子的组件的一个实施例的底视透视图；图9是根据本公开一个方面的用在图1的车辆中的电池模块的一个实施例的透视图；图10是根据本公开的一个方面沿线10-10截取的图9的电池模块的一个实施例的一部分的剖面透视图；图11是根据本公开一个方面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，包括：电化学电池，所述电化学电池具有次要端子；主要端子，所述主要端子电连接到所述电化学电池，其中所述主要端子包括基底以及从所述基底延伸的立柱；以及所述电化学电池的所述次要端子与所述电池模块的所述主要端子之间的电气通路，其中所述电气通路包括母线，所述母线具有开口和凹部，所述开口接纳所述主要端子的所述立柱，所述凹部固持所述主要端子的所述基底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.05 US 62/099,976;2015.02.11 US 14/620,1131.一种电池模块，包括：电化学电池，所述电化学电池具有次要端子；主要端子，所述主要端子电连接到所述电化学电池，其中所述主要端子包括基底以及从所述基底延伸的立柱；以及所述电化学电池的所述次要端子与所述电池模块的所述主要端子之间的电气通路，其中所述电气通路包括母线，所述母线具有开口和凹部，所述开口接纳所述主要端子的所述立柱，所述凹部固持所述主要端子的所述基底。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述母线包括第一挡板，所述第一挡板从所述主要端子的所述基底的顶面包裹到所述基底的底面处，以至少部分限定所述凹部。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述母线包括第二挡板和第三挡板，所述挡板各自在所述基底的对应侧表面上方从所述主要端子的所述基底的所述顶面包裹，其中所述基底的对应侧表面彼此相对地在所述基底的所述顶面与所述底面之间延伸，并且其中所述第一挡板、所述第二挡板和所述第三挡板至少部分限定所述凹部。4.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述母线包括本体，所述本体从所述第一挡板在所述主要端子的所述基底上方延伸，其中所述本体包括所述开口，并且所述本体至少部分限定所述凹部。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述基底包括矩形部分。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述基底包括设置在所述矩形部分的开口内的圆柱形或圆形部分。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述母线包括：主体，所述主体具有所述开口；弧形部分，所述弧形部分从所述主体延伸；以及延伸部，所述延伸部从所述弧形部分延伸，其中所述弧形部分使得所述延伸部与所述主体之间的角度能够将所述延伸部定位在所述电气通路的部件附近，所述部件配置成连接到所述延伸部。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述立柱与所述基底一体成形。9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述主要端子包括第一材料，并且所述母线包括与所述第一材料不同的第二材料。10.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述第一材料是铜，或者所述第二材料是不锈钢。11.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述电气通路包括：双金属母线，所述双金属母线具有连接到所述电化学电池的所述次要端子的第一金属部分；以及电桥，所述电桥与所述母线与所述双金属母线的第二金属部分电气通信，或者在它们之间延伸，其中所述第一金属部分包括第三材料，并且所述第二金属部分包括所述第二材料。12.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述电气通路包括：连杆，所述连杆连接到所述电化学电池的所述次要端子并且从其延伸；双金属延伸部以及所述双金属部分的第一金属部分，所述第一金属部分连接到所述连杆并且从其延伸；第一电桥，所述第一电桥连接到所述双金属延伸部的第二金属部分与分流器，并且在它们之间延伸；以及第二电桥，所述第二电桥连接到所述分流器和所述母线，并且在它们之间延伸，其中所述第一电桥、所述第二电桥、所述分流器和所述双金属延伸部的所述第二金属部分由所述第二材料构成，并且其中所述双金属延伸部的所述第一金属部分和所述连杆由第三材料构成。13.根据权利要求1所述的电池模块，包括外壳，所述电化学电池设置在所述外壳内，其中所述外壳接纳所述电化学电池，并且其中所述主要端子的所述基底、所述母线的一部分或者它...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·麦克，理査德·M·德克斯特，迈克尔·L·汤普森，乔纳森·P·罗贝尔，爱德华·J·索斯基，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US