CN102160213A - 母线组件 - Google Patents

母线组件 Download PDF

Info

Publication number
CN102160213A
CN102160213A CN2009801368427A CN200980136842A CN102160213A CN 102160213 A CN102160213 A CN 102160213A CN 2009801368427 A CN2009801368427 A CN 2009801368427A CN 200980136842 A CN200980136842 A CN 200980136842A CN 102160213 A CN102160213 A CN 102160213A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrochemical cell
compliant member
busbar assembly
terminal
illustrative embodiments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801368427A
Other languages
English (en)
Inventor
O·马松
S·泰索尼耶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clarios Advanced Solutions LLC
Original Assignee
Johnson Controls SAFT Advanced Power Solutions LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls SAFT Advanced Power Solutions LLC filed Critical Johnson Controls SAFT Advanced Power Solutions LLC
Publication of CN102160213A publication Critical patent/CN102160213A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/524Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/526Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/345Gastight metal hydride accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204Contact or terminal manufacturing
    • Y10T29/49208Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
    • Y10T29/49222Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts forming array of contacts or terminals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

一种母线组件包括柔性部件,所述柔性部件包括设置在其中的多个孔口。母线组件还包括与柔性部件连结的多个导电部件。多个导电部件中的每一个都包括孔口,所述孔口与柔性部件的孔口中的一个对齐,以使得母线组件被配置用于在每一个电池单元的至少一个端子被接收在柔性部件的孔口和多个导电部件中的一个的相关孔口内时使多个电化学电池单元电连结到一起。

Description

母线组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年8月11日提交的美国临时专利申请No.61/087,971的优先权,其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本申请一般地涉及电池和电池系统的领域。更特别地,本申请涉及可以在交通工具应用中使用以至少提供交通工具的原动力的一部分的电池和电池系统。
背景技术
使用电力用于它们的原动力中的全部或一部分的交通工具(例如电动交通工具(EV)、混合动力电动交通工具(HEV)、插电式混合动力电动交通工具(PHEV)等等,它们一起被称作“电动交通工具”)与使用内燃发动机的更传统的汽油驱动交通工具相比可以提供大量的优点。例如,与使用内燃发动机的交通工具相比,电动交通工具可以产生更少的不良排放产物并且可以呈现更高的燃料效率(并且在有的情况下,这种交通工具可以完全地消除对汽油的使用,对于某些类型的PHEV来说就是这样)。
随着电动交通工具技术继续发展,存在为这种交通工具提供改进的动力源(例如电池系统或模块)的需要。例如,期望的是,提高这种交通工具在不需要对电池重新充电的情况下可以行进的距离。还期望的是,提高这种电池的性能和减少与电池系统关联的成本。
持续发展的改进的一个领域是电池化学领域。早期的电动交通工具系统采用镍-金属-氢化物(NiMH)电池作为动力源。随着时间的过去,不同的添加剂和改变形式已经提高了NiMH电池的性能、可靠性和实用性。
在更近期的时候,制造商已经开始开发可用于电动交通工具的锂-离子电池。存在多个与将锂-离子电池用于交通工具应用相关的优点。例如,锂-离子电池比NiMH电池具有更高的电荷密度和单位功率。换言之,在储存相同量的电荷的同时,锂-离子电池可以比NiMH电池小,这可以允许电动交通工具中重量和空间的节约(或备选地,这一特点可以允许制造商在不提高交通工具重量或电池系统所占空间的情况下提供用于交通工具的更大的功率)。
公知的是,锂-离子电池与NiMH电池不同地工作,并且可以呈现与NiMH电池技术所呈现的问题不同的设计与工程问题。例如,锂-离子电池可以比可比较的NiMH电池更容易感受到电池温度的偏差,因此系统可以用于在交通工具运行过程中调节锂-离子电池的温度。锂-离子电池的制造还呈现出所述电池化学独有的问题,并且开发了新方法和新系统来解决这些问题。
将期望的是,提供一种在电动交通工具中使用的改进的电池模块和/或系统,其解决一个或多个与用于这种交通工具中的NiMH和/或锂-离子电池系统关联的问题。还将期望的是,提供一种包括任意的一个或多个有利特征的电池模块和/或电池系统,所述有利特征将从对本发明公开内容的阅读中显而易见。
发明内容
根据一个示例性实施方式,母线组件包括柔性部件,所述柔性部件包括设置在其中的多个孔口。母线组件还包括与柔性部件连结的多个导电部件。多个导电部件中的每一个都包括孔口,所述孔口与柔性部件的孔口中的一个对齐,以使得母线组件被配置用于在各个电池单元的至少一个端子接收在柔性部件的孔口和多个导电部件中的一个的相关孔口内时使多个电化学电池单元电连结到一起。
根据另一个示例性实施方式,电池系统包括多个电化学电池单元和与柔性基底连结的多个导电部件。每一个导电部件都被配置为使一个电化学电池单元的端子与另一个电化学电池单元的端子连结。柔性基底被配置为呈柔性(或弯曲)以减小导电部件与电化学电池单元的端子分离的倾向。
根据另一个示例性实施方式,制造电池系统的方法包括提供多个电化学电池单元,所述多个电化学电池单元中的每一个都包括至少一个从其端部延伸的端子。所述方法还包括提供母线组件,所述母线组件包括柔性部件和与柔性部件的表面连结的多个导电母线,每一个母线都包括与柔性部件中的相应孔口对齐的至少一个孔口。所述方法还包括,通过将多个电化学电池单元的各个端子插入穿过柔性部件中的相关孔口和多个母线中的一个的相应孔口,使多个电化学电池单元电连接到一起。
附图说明
图1是包括根据一个示例性实施方式的电池模块的交通工具的透视图。
图2是包括根据一个示例性实施方式的电池模块的交通工具的剖面示意图。
图3是根据一个示例性实施方式的电池组或电池模块的一部分的俯视图。
图4是示出了根据一个示例性实施方式的图3的电池模块的导电路径的示意图。
图5和6是用于根据一个示例性实施方式的图3的电池模块的电化学电池单元的等距视图。
图7是示出了根据一个示例性实施方式的围绕电池单元的结构部件的图3的电池模块的俯视图。
图8是母线部件的等距视图,其配置为将根据一个示例性实施方式的图3的电池模块中的多个电池单元电连结在一起。
图9是图8的母线部件的底视图。
图10是沿图9的线10-10截取的图9的母线部件的横截面。
图11是图8的母线部件的俯视图,其具有根据一个示例性实施方式连结到其上的多个传导部件。
图12是示出了根据一个示例性实施方式的多个导线的图8的母线部件的俯视图。
图13是沿图12的线13-13截取的图12的母线部件的横截面。
图14是沿图12的线14-14截取的图12的母线部件的横截面。
图15是一部分母线部件的示意图,其示出了根据一个示例性实施方式的温度传感器的多个示例性布置。
图16是示出了根据一个示例性实施方式的多个接触部的图8的母线部件中的一部分的俯视图。
图17是根据一个示例性实施方式的与图8的母线部件上的接触部连结的连接件的透视图。
具体实施方式
图1是呈机动车(例如汽车)形式的交通工具10的透视图,其具有用于提供交通工具10的原动力的全部或一部分的电池系统20。这种交通工具10可以是电动交通工具(EV),混合动力电动交通工具(HEV)、插电式混合动力电动交通工具(PHEV),或者使用电力来推进的其它类型的交通工具(一起被称作“电动交通工具(或电动车辆)”)。
尽管在图1中交通工具10被示出为汽车,但交通工具的类型可以根据其它示例性实施方式而不同,所有的交通工具都预定为属于本发明的范围。例如,交通工具10可以是卡车、公共汽车、工业车辆、摩托车、娱乐车、船、或可得益于利用电力作为其全部或一部分推进力的任何其它类型的交通工具。
尽管电池系统20在图1中示出为定位在车尾行李箱中或交通工具的后侧,但根据其它示例性实施方式,电池系统20的位置可以不同。例如,可以基于交通工具内的可用空间、交通工具的所需重量平衡、与电池系统20一起使用的其它构件(例如电池管理系统、通风或冷却装置等等)的定位、以及各种其它条件来选择电池系统20的位置。
图2示出了根据一个示例性实施方式以HEV的形式提供的交通工具10的剖面示意图。电池系统20被设置为紧邻燃料箱12朝向交通工具10的后部(电池系统20可以被设置为直接邻接燃料箱12,或可以设置在交通工具10后部的单独隔室(例如车尾行李箱)中,或可以设置在交通工具10中的其它位置)。内燃发动机14被提供用于当交通工具10利用汽油动力来推进交通工具10时的情况。还提供了电动机16、动力分割装置17和发电机18以作为交通工具传动装置的一部分。这种交通工具10可以仅仅通过电池系统20、或仅仅通过发动机14、或通过电池系统20和发动机14两者推动或驱动。应该注意的是,用于交通工具电气系统的其它类型的交通工具和配置可以根据其它示例性实施方式被使用,并且图2的示意图不应该被认为是对本申请所描述的主题范围的限制。
根据各个示例性实施方式,电池系统20的尺寸形状和定位、交通工具10的类型、交通工具技术的类型(例如EV、HEV、PHEV等等)、以及电池化学,连同其它特征一起,可以与所示出和所描述的内容不同。
根据一个示例性实施方式,电池系统20负责封装或包含电化学电池或电池单元24、负责使电化学电池单元24彼此连接和/或与交通工具电气系统的其它构件连接、以及负责调节电化学电池单元24和电池系统20的其它特征。例如,电池系统20可以包括负责监测和控制电池系统20的电气性能(例如利用电池管理系统32),负责管理电池系统20的热性能、溢出物(例如可能从电池单元24流出的气体)的防范和/或路线设定、以及电池系统20的其它方面的特征。
现在参考图3,示出了根据一个示例性实施方式的用于电池系统20的电池组或电池模块22的一部分的俯视图。电池模块22包括多个电化学电池单元24(例如锂-离子电池单元、镍-金属-氢化物电池单元、锂聚合物电池单元等等,或者现在已知或以后发展出的其它类型的电化学电池单元)。使用以母线或类似导电元件的形式提供以形成导电路径的连接件,每一个电池单元24与一个或多个其它电池单元24或者电池系统20的其它构件电连结(例如如图4中所示)。根据其它示例性实施方式,导电路径可以不同于图4所示。
尽管如图3-4所示具有特定数量的电化学电池单元(即布置为错位的五排电化学电池单元,各排布置七个电池单元,总共三十五个电化学电池单元),但应该注意的是,根据其它示例性实施方式,依据任意的不同条件(例如电池系统所需的功率、电池系统必须装配的可用空间等等),可以使用不同数量的电化学电池单元和/或电化学电池单元的不同布置。
参考图5-6,根据一个示例性实施方式,电化学电池单元24配置为储存电荷的大致圆柱形锂-离子电池单元24。电池单元24包括圆筒形壳体25,其在一端具有正端子26和负端子28,而在相反端具有通风孔29。根据其它示例性实施方式,电池单元24可以具有其它的物理结构(例如卵形的、棱柱的、多边形的等等)。电池单元24的容量、尺寸、设计、端子结构以及其它特征还可以根据其它示例性实施方式而不同于附图所示。
根据一个示例性实施方式,提供了呈托盘或类似结构(未示出)形式的一个或多个部件或元件来使电池单元24彼此保持固定的关系。托盘可以由聚合材料或其它适当的材料(例如电绝缘材料)制成。托盘还可以包括提供电池单元24远离托盘表面和/或远离相邻电池单元24的间距的特征。例如,根据一个示例性实施方式,托盘可以包括用来提供冷却或加热流体(例如气体)围绕电池单元24外表面流动的空间的一系列肋或凸出部。可以设置盖(未示出)和/或底板(未示出)来局部地或完全地围绕或包围电池单元24和托盘。
现在参考图7,除了托盘之外或者代替托盘,可以包括呈带(例如带箍、束带、条带等)的形式的结构部件30。根据一个示例性实施方式,结构部件30被配置为使得电池单元24以彼此固定关系布置和/或保持。根据一个示例性实施方式,结构部件30可以在电池单元24的大致全部高度上延伸。根据一个示例性实施方式,结构部件30可以仅仅在电池单元24的一部分高度上延伸。例如,结构部件30可以在电池单元24高度的中间部分、顶端部分或底部部分上延伸。根据另一个示例性实施方式,可以使用多于一个的结构部件30(例如,第一结构部件30可以在电池单元24的高度的顶端部分上延伸,而第二结构部件可以在电池单元24的高度的底部部分上延伸)。
如图7所示,根据一个示例性实施方式,结构部件30被配置为大致遵循错位的成排的电池单元24的外部轮廓或外部周边,以便于以彼此固定的关系保持电池单元24。根据其它示例性实施方式,结构部件30可以按照其它方式配置(例如,结构部件30可以包括大致笔直的侧面)。根据一个示例性实施方式,结构部件30可以由铝或铝合金形成,并且根据其它示例性实施方式,其它的适当材料可以用于结构部件30。
现在参考图8-17,根据一个示例性实施方式描述母线组件40。母线组件40包括大量的传导部件或元件42。传导部件42(例如通过粘合剂)被安装到或连结到呈板或基底(以下简称基底44)形式的柔性部件或元件上。因为所有的传导部件42都设置在基底44上,因此所有的传导部件42都可以被定位为与关联的电池单元24的端子26、28大致同时接触,这用于减少组装电池模块22所要求的时间量和工作量。
根据一个示例性实施方式,母线组件40的基底44是大致柔性的部件。根据另一个示例性实施方式,仅仅一部分基底44是柔性的。根据一个示例性实施方式,基底44是具有大致处于25μm-500μm(例如50μm)范围内的厚度的柔性膜。根据一个示例性实施方式,基底44被配置为在组装或运行过程中(例如当受到振动力时)呈柔性(例如弯曲、调整、运动等)。
具有柔性基底44的一个优点是其允许母线组件40适应电池单元24的高度和电池端子26、28(例如由于制造和/或组装堆叠公差而产生)的变化。能够适应这些变化允许母线组件40在传导部件42和端子26、28之间提供相对良好的电接触。具有柔性基底44的另一个优点是其允许母线组件40缓冲电池系统20可能受到的任何振动力,和/或允许母线组件40弯曲以减小传导部件42与电池单元24的端子26、28分离的倾向。
根据一个示例性实施方式,基底44由例如为聚合物的非导电材料(例如聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚酰亚胺或任何其它适当的材料)形成。根据另一个示例性实施方式,基底44被配置为防火的且可自熄灭的。
根据一个示例性实施方式,母线组件40的传导部件42形成与电池单元24的端子26、28对齐(或与其它构件对齐,例如熔断器46)的在传导部件42任一端上的接触区域。在传导部件42的各端处设有孔或开口48,所示各端与设置在基底44中的孔或开口对齐且配置为接收端子26、28。根据一个示例性实施方式,使用紧固件(例如螺钉、螺栓等等)(未示出)来将传导部件42与第一电池单元24的一个端子和第二电池单元24的一个端子(或其它构件)连结。
根据一个示例性实施方式,开口48是大致圆形的孔,但是也可以具有其它结构(例如槽、卵形等等)。根据一个示例性实施方式,开口48具有大致5.5mm的直径,但是也可以根据其它示例性实施方式而更大或更小地不同。根据一个示例性实施方式,传导部件42具有至少25mm2的横截面,但是也可以根据其它示例性实施方式而更大或更小地不同。根据一个示例性实施方式,传导部件42具有大致2mm的厚度和大致12.5mm的宽度。根据其它示例性实施方式,传导部件42可以具有不同的宽度和/或厚度。如图所示,例如在图11中,传导部件42被设置为许多不同的形状和尺寸。根据其它示例性实施方式,这些形状和尺寸可以不同于附图所示。
根据一个示例性实施方式,传导部件42由铜或其它适当的导电材料形成。根据另一个示例性实施方式,传导部件42由包锡的(例如镀锡的)铜材料形成,以更有效地连结(例如钎焊)电压传感(sense)导线至传导部件42。根据其它示例性实施方式,导体42可以包括仅仅靠近传导部件42端部的镀锡。例如,镀锡可以仅仅定位在与开口48相邻的接触部的区域内或定位在末端43(端部、点、触头等等)处,而没有镀锡定位为靠近传导部件42的中间。
根据一个示例性实施方式,母线组件40还包括多个传感器(例如电压传感器、电流传感器、温度传感器等等)和导线52(例如导线线路等等),所示导线52配置为从传感器传递信号到例如为电池单元监视控制器(CSC)(未示出)。以这样的方式,传导部件42和多个传感器两者都可以被提供为单个预组装单元,其可以然后在单次操作中被组装到电池模块22的电池单元24上。
根据一个示例性实施方式,母线组件40包括设置在母线组件40上的不同位置(例如见图13和15)上的多个(例如四个温度传感器50)。根据其它示例性实施方式,也可以提供更多或更少的温度传感器50。根据一个示例性实施方式,温度传感器50被嵌入基底44或以其它方式与基底44连结。根据一个示例性实施方式,温度传感器50与冷却或加热空气/流体隔离,以避免错误的测量。
根据一个示例性实施方式,各个温度传感器50被定位为测量电池单元的温度,以及被定位在电池单元的端子中的一个的顶端处或其附近。因为端子与电池单元内部的电池单元元件机械连接和电连接,因此电池单元内部的近似温度可以被估计。如果电池单元开始过热,则电池模块可以关闭,通过电池单元的电流可以减小,或者可以采取其它预防措施来阻止电池模块的其它的损害。
根据一个示例性实施方式,多个导线52设置在母线组件40上或以其它方式与母线组件40连结。根据一个示例性实施方式,多个导线52中的一部分与传导部件42连结以用于电压测量,或者与温度传感器50连结。根据另一个示例性实施方式,多个导线52中的一部分用于印刷电路板(PCB)卡(未示出)的电源供给。
根据一个示例性实施方式,导线52被间隔开以在相邻导线52之间提供足够的隔离。例如,导线52可以间隔开至少大致1mm,但是也可以根据其它示例性实施方式改变。根据另一个示例性实施方式,导线52可以利用焊接或钎焊操作与传导部件42和/或传感器连结。
根据一个示例性实施方式,每一个导线52使传导部件42和/或传感器中的一个连结到传感器接触部54(例如如图16所示)。根据一个示例性实施方式,传感器接触部54包括大致大于导线52的接触区域。根据一个示例性实施方式,传感器接触部54的宽度至少是1.5mm并且长度至少是6mm,但是也可以根据其它示例性实施方式在宽度和长度方面不同。根据一个示例性实施方式,包括传感器接触部54的基底44的部分被配置为能够与(例如设置在母线组件40上方的)PCB卡连结。根据一个示例性实施方式,导线52以整齐的方式被设置在基底44上,以便于使多个传感器与PCB卡或控制器有效地连接。
根据另一个示例性实施方式,传感器接触部54利用连接件56与其它部件连结(例如如图17所示)。根据一个示例性实施方式,连接件56通过穿透传感器接触部54而与传感器接触部54连结。例如,根据一个示例性实施方式,连接件56可以在多个点处穿透传感器接触部54(例如在四个点处,但是也可以根据其它示例性实施方式改变)。根据其它示例性实施方式,连接件56可以以其它方式与传感器接触部54连结(例如通过焊接、钎焊等等)。
根据一个示例性实施方式,用于使多个电池单元在电池模块中连结在一起的母线组件包括柔性部件,其具有连结到其上的多个传导部件。柔性部件包括设置在其中的多个孔口或孔,它们与设置在传导部件中的孔口或孔对齐。电池单元的端子被配置为延伸穿过柔性部件和传导部件中的孔,以使电池单元连结到一起,从而形成电池模块。根据一个示例性实施方式,在使母线组件与多个电化学电池单元连结之前,传导部件与柔性部件连结,以使得所有的传导部件可以大致同时地与电化学电池单元连结。
根据另一个示例性实施方式,一种制造电池系统的方法包括提供多个电化学电池单元的第一步。每一个电池单元具有至少一个从其端部延伸的端子。第二步包括提供具有设置在其中的多个孔口的柔性部件。第三步包括使多个母线连结到柔性部件。每一个母线具有与柔性部件的一个孔口对齐的孔口,以使得一个电化学电池单元的至少一个端子由母线的孔口和柔性部件的孔口接收。根据另一个示例性实施方式,在使柔性部件与多个电化学电池单元连结之前,多个母线与柔性部件连结,以使得所有的传导部件可以大致同时地与电化学电池单元连结。
在此处使用的术语“大约”、“约”、“大致”以及类似术语应具有与本发明的主题所属领域技术人员所常用的和所接受的用法一致的广义的含义。阅读本申请的本领域技术人员应该理解,这些术语应该允许所描述和所要求保护的一定特征的描述,而不将这些特征的范围限制到所给出的精确数值范围。因此,这些术语应该解释为表示所描述和所要求保护的主题的非实质性或微小变化或改变形式都被认为处于如所附权利要求书中所描述的本发明的范围内。
应该注意的是,在此使用来描述各个实施方式的术语“示例性”表示所述实施方式是可行的实例、表现形式和/或可行的实施方式的示例(所述术语并不意味着所述实施方式必定是优异的或最佳的实例)。
在此使用的术语“连结”、“连接”等等意思是两个部件彼此直接或间接地结合。这种连接可以是固定的(例如永久的)或可动的(例如可移动的或可脱离的)。这种结合可以利用两个部件或两个部件与任意的其它中间部件整体地形成为单个整体件而实现,或者可以利用两个部件或两个部件与任意的其它中间部件彼此连接而实现。
在此所涉及的元件的位置(例如“顶端”、“底部”、“上方”、“下方”等等)仅仅用于描述附图中各个元件的定向。应该注意的是,各个元件的定向可以根据其它示例性实施方式而不同,并且这种变化应该包括在本发明中。
重要的是,应该注意,在各个示例性实施方式中所示出的母线组件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本申请中已经详细描述了少数的一些实施方式,但阅读了本申请的本领域技术人员将容易地理解,在实质上没有脱离在此描述的主题的新颖性教导和优点的情况下,许多变化形式(例如在各个元件的尺寸、大小、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等等各方面的变化)都是可行的。例如,图示为整体地形成的元件也可以由多个部分或元件构成,元件的位置可以相反或以其它方式改变,并且独立的元件或位置的性质或数量可以改变或变化。任何过程或方法步骤的顺序或序列可以根据备选的实施方式变化或重新排序。在没有脱离本发明范围的情况下,还可以在各个示例性实施方式的设计、工作条件和布置中作出其它置换、变化、改变和省略。

Claims (20)

1.一种母线组件,其包括:
包括多个设置在其中的孔口的柔性部件;以及
与所述柔性部件连结的多个导电部件,所述多个导电部件中的每一个都包括与所述柔性部件的所述孔口中的一个对齐的孔口;
其中,所述母线组件被配置用于在每一个电池单元的至少一个端子被接收在所述柔性部件的孔口和所述多个导电部件中的一个的相关孔口内时使多个电化学电池单元电连结到一起。
2.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,在使所述母线组件与多个电化学电池单元连结之前,所述多个导电部件与所述柔性部件连结,以使得所有的所述传导部件可以大致同时地与所述电化学电池单元的端子连结。
3.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,所述柔性部件由非导电材料形成,所述非导电材料从包括聚萘二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺的组中选择。
4.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,所述多个导电部件中的每一个都由铜材料形成。
5.根据权利要求4所述的母线组件,其特征在于,所述铜材料被镀锡。
6.根据权利要求4所述的母线组件,其特征在于,所述铜材料仅仅在所述导电部件的一端被镀锡。
7.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,所述母线组件还包括至少一个与所述柔性部件连结的传感器。
8.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,所述母线组件还包括至少一个嵌入在所述柔性部件中的温度传感器。
9.根据权利要求8所述的母线组件,其特征在于,所述母线组件还包括至少一个配置为使所述至少一个温度传感器与控制器连接的导线。
10.根据权利要求1所述的母线组件,其特征在于,所述柔性部件包括具有50μm厚的柔性部分。
11.一种电池系统,其包括多个电化学电池单元,并且还包括:
与柔性基底连结的多个导电部件,每一个导电部件都配置为使一个电化学电池单元的端子与另一个电化学电池单元的端子电连结,所述柔性基底配置为呈柔性以减小所述导电部件与所述电化学电池单元的端子分离的倾向。
12.根据权利要求11所述的电池系统,其特征在于,在安装在所述电池系统中之前,所述多个导电部件与所述柔性部件连结,以使得所有的所述导电部件可以大致同时地与所述电池系统的所述电化学电池单元的端子连结。
13.根据权利要求11所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统还包括多个与所述柔性部件连结的传感器。
14.根据权利要求11所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统还包括带,所述带设置为围绕所述多个电化学电池单元的外部周边并且配置为将所述电化学电池单元以相对彼此的关系物理地保持。
15.一种制造电池系统的方法,其包括:
提供多个电化学电池单元,所述多个电化学电池单元中的每一个都包括至少一个从其端部延伸的端子;
提供包括柔性部件和多个与所述柔性部件的表面连结的导电母线的母线组件,每一个所述母线都包括至少一个与所述柔性部件中相应的孔口对齐的孔口;以及
通过将所述多个电化学电池单元的各个端子通过所述柔性部件中的相关孔口和所述多个母线中的一个的相应孔口插入,使所述多个电化学电池单元电连接到一起。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在使所述柔性部件与所述电化学电池单元的端子连结之前,所述多个母线与所述柔性部件连结,以使得所有的母线可以大致同时地与所述电化学电池单元的端子连结。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述母线组件还包括与所述柔性部件连结的多个传感器。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述方法还包括使所述多个传感器与控制器电连接。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述多个传感器中的每一个都通过导线与所述控制器连结。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述导线设置在所述柔性部件上并且被布置为允许所述多个传感器与所述控制器有效连接。
CN2009801368427A 2008-08-11 2009-08-10 母线组件 Pending CN102160213A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8797108P 2008-08-11 2008-08-11
US61/087,971 2008-08-11
PCT/US2009/053282 WO2010019503A2 (en) 2008-08-11 2009-08-10 Bus bar assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102160213A true CN102160213A (zh) 2011-08-17

Family

ID=41669595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801368427A Pending CN102160213A (zh) 2008-08-11 2009-08-10 母线组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110151315A1 (zh)
EP (1) EP2319108A4 (zh)
CN (1) CN102160213A (zh)
WO (1) WO2010019503A2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103022578A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 深圳市沃特玛电池有限公司 一种动力电池组的安全结构
CN104425851A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 福特全球技术公司 用于电气化车辆的蓄电池总成的柔性电路系统
CN104900835A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 李尔公司 模块化电池连接器组件
CN107799683A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 昶洧新能源汽车发展有限公司 具有汇流条网格固定的电池系统壳体
CN110137700A (zh) * 2019-05-21 2019-08-16 北京航天自动控制研究所 一种微型汇流方法和装置
CN114051676A (zh) * 2019-05-03 2022-02-15 Cps 科技控股有限公司 具有温度感测接口的汇流条组件、包括该汇流条组件的电池模块、以及用于制造该电池模块的方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101916883B (zh) * 2010-07-12 2013-08-21 北京科易动力科技有限公司 电池组及其成组方法、电动车
DE102010043885A1 (de) * 2010-08-27 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Akkupack mit einer Vielzahl von Zellen und Verfahren zur Herstellung eines Akkupacks
CN102544616B (zh) 2010-12-08 2014-07-30 比亚迪股份有限公司 一种电池模组
US9537190B2 (en) 2011-01-06 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Battery cell separators
IT1403523B1 (it) * 2011-01-13 2013-10-31 Ferrari Spa Sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica
WO2012153239A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Optimal Energy (Pty) Ltd Battery module and control circuit therefor
WO2013013141A2 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Demand Energy Networks, Inc. Battery banks, connector assemblies, and battery connecting methods
EP2555280B1 (en) * 2011-08-05 2016-11-02 Optimum Battery Co., Ltd. Improved electrode board having security device and power battery system using same
KR101669116B1 (ko) * 2011-12-01 2016-10-26 삼성에스디아이 주식회사 센싱부재가 마련된 배터리 모듈
US9166215B2 (en) 2011-12-06 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Battery pack
US8469724B1 (en) 2011-12-30 2013-06-25 International Business Machines Corporation Bus bar for power distribution on a printed circuit board
KR101882007B1 (ko) * 2012-07-18 2018-07-25 에스케이이노베이션 주식회사 전지팩
DE102012019674B4 (de) * 2012-10-05 2016-06-30 Stöbich Technology Gmbh Fahrzeug
JP5672294B2 (ja) * 2012-11-30 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 組電池及び車両
DE102014108573A1 (de) 2014-06-18 2015-12-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung für ein Batteriemodul
USD743910S1 (en) * 2014-11-07 2015-11-24 General Electric Company Busbar
US10128625B2 (en) 2014-11-18 2018-11-13 General Electric Company Bus bar and power electronic device with current shaping terminal connector and method of making a terminal connector
USD760658S1 (en) * 2015-04-20 2016-07-05 General Electric Company Busbar
US10604066B2 (en) 2016-09-07 2020-03-31 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Indicator system for vehicle power
US10081299B2 (en) 2016-09-07 2018-09-25 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Front end sensor for pedestrians
US10749161B2 (en) * 2016-09-23 2020-08-18 Artisan Vehicle Systems Inc. Unified connection array for battery module
USD827582S1 (en) * 2017-07-05 2018-09-04 General Electric Company Busbar
US10784495B2 (en) 2018-09-19 2020-09-22 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for providing individual battery cell circuit protection
US10784668B2 (en) * 2018-12-21 2020-09-22 Nio Usa, Inc. Laminate busbars for battery module design
USD960111S1 (en) * 2020-02-25 2022-08-09 Transportation Ip Holdings, Llc Rectifier busbar

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ270723A (en) * 1995-03-15 1998-06-26 Glorywin Int Group Ltd Auxiliary and cranking batteries in same box
JP3343890B2 (ja) * 1997-10-13 2002-11-11 トヨタ自動車株式会社 バッテリーホルダ用接続プレート
JP4733248B2 (ja) * 2000-06-20 2011-07-27 本田技研工業株式会社 セルモジュール構造
JP3848565B2 (ja) * 2001-11-27 2006-11-22 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
US6972544B2 (en) * 2003-10-14 2005-12-06 Black & Decker Inc. Apparatus for interconnecting battery cells in a battery pack and method thereof
KR100684743B1 (ko) * 2004-10-28 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
US20070054559A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
WO2008074034A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Johnson Controls - Saft Advanced Power Solutions Llc Battery module
WO2008086212A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Johnson Controls-Saft Advanced Power Solutions Llc Battery module

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103022578A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 深圳市沃特玛电池有限公司 一种动力电池组的安全结构
CN104425851A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 福特全球技术公司 用于电气化车辆的蓄电池总成的柔性电路系统
CN104900835A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 李尔公司 模块化电池连接器组件
CN104900835B (zh) * 2014-03-05 2019-05-10 李尔公司 模块化电池连接器组件
CN107799683A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 昶洧新能源汽车发展有限公司 具有汇流条网格固定的电池系统壳体
CN114051676A (zh) * 2019-05-03 2022-02-15 Cps 科技控股有限公司 具有温度感测接口的汇流条组件、包括该汇流条组件的电池模块、以及用于制造该电池模块的方法
CN110137700A (zh) * 2019-05-21 2019-08-16 北京航天自动控制研究所 一种微型汇流方法和装置
CN110137700B (zh) * 2019-05-21 2021-01-05 北京航天自动控制研究所 一种微型汇流方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2319108A4 (en) 2013-09-04
EP2319108A2 (en) 2011-05-11
WO2010019503A3 (en) 2010-06-10
US20110151315A1 (en) 2011-06-23
WO2010019503A2 (en) 2010-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102160213A (zh) 母线组件
CN101652880B (zh) 用于电池的汇流排
CN102197509B (zh) 用于电池组件的互连垫圈组件
CN102257652B (zh) 具有热交换器的电池系统
KR100889241B1 (ko) 전지모듈의 전극단자 접속부재
CN101490871B (zh) 中型或大型电池组模块
KR101051483B1 (ko) 전지모듈의 전극단자 접속부재
KR20140060633A (ko) 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
EP3923408B1 (en) Connecting assembly, battery module, battery pack, and device using battery module as power source
KR101067625B1 (ko) 전극단자 접속부재 및 절연성 체결부재를 구비하는 중대형전지모듈
US20220247042A1 (en) Cell unit, energy storage module and method for the assembly thereof
CN104425851A (zh) 用于电气化车辆的蓄电池总成的柔性电路系统
KR101359306B1 (ko) 전지모듈 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩
EP2662922B1 (en) Battery pack provided with stable measurement means
JP2006196222A (ja) 電池セル結合体、組電池構造およびその組み立て方法
JP6900821B2 (ja) 電池パック
CN112310534B (zh) 隔离板组件、电池模块、电池组、装置及制造方法
KR101440402B1 (ko) 센싱 어셈블리용 체결홈과 단위셀 조립체용 고정 홈을 구비한 전지모듈
KR101859684B1 (ko) 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
EP4254645A1 (en) Battery module with improved wire bonding connection structure between busbar plate and icb assembly and battery pack including same
JP2014093275A (ja) 組電池及び車両
WO2023047873A1 (ja) 蓄電装置
JP7159984B2 (ja) 電池モジュール
US20230178856A1 (en) Two-piece current collector sub-assembly
KR20080047636A (ko) 중대형 전지모듈용 카트리지

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110817