具有多件式母线帽组件的电池组件制造技术

一种电池组件，包括电极接线片和多件式母线帽组件。帽组件的第一帽构件具有形成U形横截面的侧壁和位于远端的径向凸起。第二帽构件具有侧壁，其中在第二构件的远端处具有M形横截面，并且在M形远端之间延伸有U形横截面。在制造电池组件的方法中，接线片通道接收电极接线片。第二帽构件限定径向凹槽，当第一帽构件朝向第二帽构件的底板移动时，该径向凹槽接收径向凸起，以将第一帽构件固定到第二帽构件，并且结合帽构件之间的接触将电极接线片固定在接线片通道内。

Battery assembly with multi piece bus bar cap assembly

The utility model relates to a battery assembly, which comprises an electrode lug and a multi-piece bus bar cap assembly. The first cap member of the cap assembly has a side wall forming a U-shaped cross section and a radial projection at the distal end. The second cap member has a side wall, wherein the distal end of the second member has an M-shaped cross section, and a U-shaped cross section extends between the M-shaped distal ends. In the method of manufacturing a battery assembly, the lug channel receives the electrode lug. The second cap member defines a radial groove. When the first cap member moves toward the bottom plate of the second cap member, the radial groove receives a radial bulge to fix the first cap member to the second cap member, and the electrode lug is fixed in the lug passage in combination with the contact between the cap members.

【技术实现步骤摘要】
具有多件式母线帽组件的电池组件引言电化学电池组件广泛用于多种电气系统中。电池组件可以由多个互连的电池单元组构成，同时每个电池单元组包括几个电池单元。给定电池单元组的个体单元可以放置在冷却板附近，并且通过泡沫层与相邻的电池单元分开。在电池单元内，绝缘材料薄层，例如聚乙烯和/或聚丙烯薄膜，设置在带相反电荷的电极箔之间。然后将电极箔和隔板的整个堆叠封装在包含电解质材料的密封外袋中。电极箔包括涂覆有适合应用的活性材料诸如氧化锂或石墨的阳极和阴极箔。单元接线片电连接到袋内相应的特定电荷电极箔，同时单元接线片从袋的边缘凸出一小段距离。凸出的单元接线片以串联或并联的方式布置焊接在一起以构成电池单元组，同时一个或多个电池单元组用于构成具有适合应用的电压容量的电池组。在对称的单元接线片构造中，给定电池单元的电极接线片从袋的直径相对的周界边缘凸出。也就是说，阳极接线片和阴极接线片可以分别从袋的顶部和底板边缘凸出，同时相邻的电池单元具有相对的阴极-阳极布置。在某些类型的电池组件中，包括电动车辆上使用的高压牵引电池，电路通过使用母线帽导电连接单元接线片来完成。激光焊接由于其高精度和高速度，可以用于在单元接线片和母线帽之间形成焊接接头。在电池组件的制造过程中，单元接线片和母线帽之间的间隙有时会加剧不期望的焊接飞溅的分布，即，对接单元接线片和母线帽的熔融材料的微小液滴落在电池组件的敏感部分上。
技术实现思路
本文公开了一种电池组件，用于电池组件中的多件式导电母线帽组件以及使用帽组件构成电池组件的方法。电池组件的每个电池单元组包括至少一个由上述类型的对称接线片配置构成的电池单元。即，给定的一个电池单元的单元接线片从电池单元的直径相对的外边缘凸出。串联或并联电连接可以在电池单元组内形成，例如使用激光焊接工艺。用作电池组件一部分的多件式母线帽组件以这样的方式构造，即最终提供紧密的接线片到母线帽的装配，这有利于电池组件制造期间的激光焊接。本方法不是使用外部夹紧卡具来封闭单元接线片和母线帽之间的上述间隙，目前的方法反而是将自夹紧结构特征集成到母线帽本身中，以形成本文所述的多件式母线帽组件。电池组件的示例性实施例包括电极接线片，即，阴极或阳极接线片，以及多件式母线帽组件。帽组件包括第一和第二帽构件。第一帽构件具有形成U形横截面的细长侧壁，同时侧壁可能稍微偏离真实垂直方向，诸如在某些实施例中倾斜大约1-5度。第一帽构件还可以包括位于第一帽构件远端的径向凸起。径向凸起用作本文所述的临时定位和保持特征。第二帽构件，其还包括细长侧壁，在其远端限定有M形横截面。第二帽构件的侧壁具有横跨在M形远端之间的U形横截面，同时这种M形远端可能在电池组件的互连板(ICB)内包覆模制。第二帽构件限定了一个底板，该底板的侧面是一对接线片通道，即，M形的“凸起”形成接线片通道的封闭端。第二帽构件还在其每个远端限定两对径向凹槽。径向凹槽被配置成在两个不同的位置接合第一帽构件的径向凸起，如下文进一步描述的，同时每个接合位置与第二帽构件的底板相距不同的距离。电极接线片接收在第二帽构件的相应的一个接线片通道内。第一帽构件的径向凸起在第一位置进入第二帽构件的径向凹槽，以暂时地将第一帽构件固定到第二帽构件。这发生在焊接单元接线片之前，其中第一位置在第二帽构件的底板上方的第一高度或距离处。该特征确保第一和第二帽构件作为完整的对暂时彼此附接，例如当从供应商处交付时或者当在制造设施中运输时。径向凸起还将第一或第二电极接线片暂时附接在相应的一个接线片通道内。当第一帽构件相对于第二帽构件移动到第二位置时，即，第二帽构件的地板上方的第二高度或距离时，这与第一和第二帽构件之间的接触结合一起发生。由于第一帽构件的细长侧壁的稍微倾斜的性质，第一帽构件向更靠近第二帽构件的底板的第二位置的移动，轻轻地接触设置在接线片通道内的电极接线片。在第一帽构件的径向凸起处于第二位置之后，第一和第二电极接线片可以沿着第一和第二帽构件的相应长度激光焊接到多件式母线帽组件。多件式母线帽组件可以由双金属材料构成，例如铜和铝。可替换地，帽组件可以部分由非金属材料构造，例如模制塑料。径向凸起和径向凹槽可以具体化为凹面和凸面，使得径向凸起和径向凹槽一起形成定位机构。上述摘要并不旨在表示本文公开的每个可能的实施例或每个方面。相反，前面的摘要旨在举例说明本文所公开的一些新颖性方面和特征。通过结合以下附图和所附权利要求对用于实施本专利技术的代表性实施例和模式的详细描述，本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。附图说明图1是电池组件的示意性分解透视图，其包括如本文所述的多件式母线帽组件。图2是可用作图1所示的示例性电池组件的一部分的多件式母线帽组件的示意性透视图。图2A和2B是分别沿切割线2A-2A和2B-2B截取的图2的母线帽组件的示意性横截面侧视图。图3是处于预安装位置的图2的母线帽组件的示意性透视图。图3A和3B是分别沿切割线3A-3A和3B-3B截取的图3的母线帽组件的示意性横截面侧视图。图4是处于预安装位置的图3的一对单元接线片和母线帽组件的示意性透视图。图4A和4B是分别沿切割线4A-4A和4B-4B截取的图4的一对单元接线片和母线帽组件的示意性横截面侧视图。图5是处于安装位置的图3的一对单元接线片和母线帽组件的示意性透视图。图5A和5B是分别沿切割线5A-5A和5B-5B截取的图5的这一对单元接线片和母线帽组件的示意性横截面侧视图。图6和7是处于安装位置的一对单元接线片和可选的复合母线帽组件的示意性透视图，同时为了说明简单起见，省略了第一帽构件。本公开易于修改和替代形式，其中代表性实施例通过附图中的示例示出并在下面详细描述。本公开的创造性方面不限于所公开的特定形式。相反，本公开旨在覆盖落入由所附说明要求限定的公开范围内的修改、等同物、组合和替换。具体实施方式参考附图，其中在各个视图中，相同的附图标记用于标识相似或相同的部件，图1示意性地示出了示例性电池组件10的分解图，其可以单独使用或者作为电池组(未示出)更大的一部分使用。电池组件10使用多件式母线帽组件30，其分别具有第一帽构件40和第二帽构件50，如下面详细阐述的。电池组件10由多个电互连的电池单元组12构成。电池组件10的个体电池单元组12可以定位在保护侧板13附近，例如塑料或其它重量轻且结构刚性的板，它们一起形成电池单元组12旁边的保护性且结构支撑性的外部屏障。如图所示，可以包括隔离物19，隔离电池单元组12内的个体电池单元。虽然图1中示出了四个相同配置的电池单元组12，但是在给定应用中使用的电池单元组12的实际数量可以变化，因此图1中所示的电池组件10是非限制性的，并且是本教导的示例性。每个电池单元组12包括多个电池单元16，即两个或更多个电池单元16。给定电池单元组12的电池单元16，其可以通过隔离物19与相邻的电池单元16分开，可以实施为上述类型的聚合物涂覆箔袋型电池单元。这样，每个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组件，包括/n第一和第二电极接线片；以及/n多件式母线帽组件，包括：/n第一帽构件，其具有形成U形横截面的第一底板和细长侧壁，所述第一帽构件在所述第一帽构件的远端处限定径向凸起；以及/n第二帽构件，其具有第二底板和细长侧壁，在所述第二帽构件的远端处形成M形横截面，并且形成在所述第二帽构件的远端之间延伸的U形横截面，所述M形横截面限定了与所述第二底板相邻的一对接线片通道，其被配置成接收所述第一和第二电极接线片，其中所述第二帽构件在所述第二帽构件的远端处相对于所述第二底板的第一和第二位置处限定径向凹槽；/n其中所述第一帽构件的所述径向凸起被配置为在所述第一位置处进入所述第二帽构件的径向凹槽，以将所述第一帽构件附接到所述第二帽构件，并且在所述第二位置处将所述第一和第二电极接线片固定在接线片通道内。/n

【技术特征摘要】
20180522 US 15/9862721.一种电池组件，包括
第一和第二电极接线片；以及
多件式母线帽组件，包括：
第一帽构件，其具有形成U形横截面的第一底板和细长侧壁，所述第一帽构件在所述第一帽构件的远端处限定径向凸起；以及
第二帽构件，其具有第二底板和细长侧壁，在所述第二帽构件的远端处形成M形横截面，并且形成在所述第二帽构件的远端之间延伸的U形横截面，所述M形横截面限定了与所述第二底板相邻的一对接线片通道，其被配置成接收所述第一和第二电极接线片，其中所述第二帽构件在所述第二帽构件的远端处相对于所述第二底板的第一和第二位置处限定径向凹槽；
其中所述第一帽构件的所述径向凸起被配置为在所述第一位置处进入所述第二帽构件的径向凹槽，以将所述第一帽构件附接到所述第二帽构件，并且在所述第二位置处将所述第一和第二电极接线片固定在接线片通道内。


2.根据权利要求1所述的电池组件，其中，当所述第一帽构件处于所述第二位置时，所述第一和第二电极接线片沿着所述第一和第二帽构件的相应长度激光焊接到所述多件式母线帽组件。


3.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述第一帽构件由双金属材料构成。


4.根据权利要求3所述的电池组件，其中，所述双金属材料是铜和铝。


5.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述多件式母线帽组件部分地由非金属材料构成。


6.根据权利要求5所述的电池组件，其中，所述非金属材料是模制塑料。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：CC·陈，W·W·蔡，S·D·洛伦兹，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US