CN104681769A

CN104681769A - 电池组件内部连接装置和电池组件

Info

Publication number: CN104681769A
Application number: CN201410058414.XA
Authority: CN
Inventors: R·C·比尔; M·A·艾本哈特; R·A·劳伦斯
Original assignee: Delphi Automotive Systems LLC
Current assignee: Delphi Technologies Inc; Delphi Automotive Systems LLC
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-06-03
Also published as: CN203859174U; US20150155544A1; EP2879198A1

Abstract

一种用于在电池组件（12）内进行电连接的电池组件内部连接装置（10），电池组件包括多个单元电池（14）。该装置（10）经操作从无电连接的预备阶段位置（18）实现电连接的最终位置（20）。该装置（10）包括端子（30A），所述端子构造成在装置（10）被操作至最终位置（20）时与单元电池（14A）的第一电极（16A）电接触。该端子（30A）可视需要包括尖锐部（40A），该尖锐部构造成随着装置（10）从预备阶段位置（18）操作至最终位置（20）切割通过覆盖第一电极（16A）的介电材料（36）。

Description

电池组件内部连接装置和电池组件

技术领域

本申请总地涉及电池组件的内部连接装置，更具体地涉及一种端子，该端子构造成在装置被推入电池组件时与单元电池电接触。

背景技术

已知提供电接触或连接至电池组件内的单个单元电池，从而提高监测组成电池组件的单个单元电池的性能。已经建议出于安全原因，应避免与单个单元电池的电接触以及耦合单元电池，因为电池能够产生高电压，直到在组装过程中尽可能地晚。例如，应该在保护罩被安装在电池上时才进行各种的相互连接和接触。

先前尝试与电池内的单元电池电接触涉及在组装前将引线（例如导线或引线框）附着至单元电池，所以当单元电池经布置形成电池时，可以在电池外部电连接至单元电池。一种典型的电池构造运用布置成多个单元电池串（被称为单元电池棒）的多个圆柱形单元电池。这些单元电池棒可在组装电池期间被组装成一个，或者这些电池棒可通过单元电池制造商预先组装。总之，如何实现与位于单元电池串或电池中间的单元电池接触一直是个问题。

发明内容

根据一个实施例，提供了用于在电池组件内电连接的电池组件内部连接装置。电池组件包括多个单元电池。装置从无电连接的预备阶段位置被操作至实现电连接的最终位置。该装置包括端子，所述端子构造成在该装置被操作至最终位置时与单元电池的第一电极电接触。

在另一个实施例中，提供了电池组件。电池组件包括多个单元电池和内部连接装置。该装置用于在组件内进行电连接。装置从无电连接的预备阶段位置被操作到实现电连接的最终位置。该装置包括端子，所述端子构造成在该装置从预备阶段位置操作至最终位置时，与组件的单元电池第一电极进行电接触。

阅读随后仅通过非限制性例子所给出的优选实施例的详细描述，并参考附图，将更加清晰地明白进一步特征和优势。

附图说明

现在参考附图，将通过例子描述本发明，其中：

图1是根据一个实施例的电池组件的局部剖切立体图；

图2是根据一个实施例的图1组件中使用的内部连接装置的立体图；

图3A和图3B是根据一个实施例的图1组件的剖切端视图；

图4是根据一个实施例的图2装置的立体图；

图5是根据一个实施例的图2装置的分解立体图；以及

图6A、图6B、图6C是根据一个实施例的图1组件的截面图。

具体实施方式

图1和图2示出了电池组件内部连接装置的非限制性例子，在下文中被称为装置10。装置10构造成与在下文中被称为组件12的电池组件电连接。总之，装置10构造成与多个单元电池14中的一个或多个进行电接触，其中多个单元电池形成或组成了组件12。更具体地，装置10构造成实现电接触，例如与电池（组件12）的单元电池14A或14B的第一电极16A或16B电接触。

图1示出移除组件12的壳体24一部分，这样可以看到多个单元电池14。考虑到壳体24将包封所有的单元电池14，从而保护单元电池14以防潮湿、灰尘、污染、以及碰撞损坏。还考虑到壳体24可包括未示出的其他结构特征，其以下述方式有助于电互连单元电池14，即，组件12能够通过以串联的方式相互连接一些或所有单元电池14而输出相对高电压。

图3A和图3B共同示出装置10的非限制性例子，其中装置10安装在组件12内的相对于组件12的两不同位置处。图3A示出装置10位于预备阶段位置18处，在该位置无电连接至单元电池14。相反，图3B示出装置位于最终位置20处，在该位置电连接至单元电池14。稍后将提供该电连接的细节。这样，装置10构造成可从预备阶段18经操作（即，前进、推动、移动）而到达最终位置20。当例如通过将单元电池14布置在壳体24内而组装组件12时，装置10优选在预备阶段位置18处，以便装置连接器26上不存在电压。然后，例如作为最后一步，装置10可从预备阶段位置18经操作而到达最终位置20。这是有利的，这样在执行组件12组装的所有其他步骤后，电压才会存在于连接器26处，从而降低了在组装组件12时电击或连接器内的各种销件意外短路的风险。

作为举例而非限制的方式，组件12可包括盖子22（图1或图2中未示出），该盖子22构造成当盖子22根据箭头28所指方向被安装至组件12上时将装置10从预备阶段位置18操作至最终位置20。尽管未示出，但考虑到盖子22可包括，例如，以下述方式有助于相互连接单元电池14的其他特征，即，在安装盖子22之前无法从组件12中得到相对高的电压。

在此参考图2，装置10通常包括端子30A，该端子被构造成用于电连接单元电池14A的第一电极16A。当装置10从图2和图3A所示的预备阶段位置18经操作至端子30A与第一电极16A接触的最终位置时，通常产生接触。

图4和图5还示出脱离组件12所观看的装置10的细节。在该非限制性例子中，装置10包括多个端子30A-30J，当装置10被操作至图3B所示最终位置20时，多个端子中的每个构造成分别接触多个单元电池（例如，14——14B及其他）中的每个的第一电极。装置10可包括电路板32，其中端子30A-30J附着至该电路板。电路板可由已知的FR-4电路板材料形成。如本领域技术人员已认可的，端子30A-30J可由例如具有合适的弹簧特性的铍铜等金属形成。如本领域技术人员已认可的，通过卷边压接、焊接、或由端子30A-30J提供至电路板32的弹簧力，或上述的任何组合，可将端子30A-30J附着至或耦合至电路板32。

电路板32可还包括导体迹线（未示出），从而将连接器26电连接至端子30A-30J，以便连接器26可有利地位于或放置在装置10上，接近组件12的外表面（例如，壳体24）。电路板32可被包封在由合适的聚合物所形成的罩壳38内。

优选地，单元电池14具有圆柱形，其原因将在以下描述中变得明显。单元电池的共同构造是用于使每个单元电池的圆柱体成为与单元电池电连接的一部分，所以第一电极16A限定单元电池14A的圆柱形。已提出按串联布置预先组装若干单元电池以形成单元电池棒34（图1-图2）。为了共同保持单元电池棒34，单元电池棒34可方便地被介电材料36热-缩管包封，该热缩管由例如聚烯烃、含氟聚合物（例如，FEP、PTFE）或PVC等热塑性材料形成。尽管以热缩管包封单元电池棒34是便利的，但是介电材料36干扰了与第一电极16A接触的端子30A，除非至少部分地移除覆盖第一电极16A的介电材料36。

图6A、6B、以及6C示出以下事件顺序的非限制性例子，通过这些事件移除一部分介电材料36，从而暴露了第一电极16A，以便端子30A可与第一电极16A电接触。为了移除一些介电材料36，端子30A可包括尖锐部40A，该尖锐部40A构造成在装置10从预备阶段位置18操作至最终位置20时切割通过覆盖第一电极16A、16B的介电材料36。

图6A示出在切割/剥离介电材料36之前，装置10按箭头28方向前进时，尖锐部40A相对于介电材料36的位置的非限制性例子。

图6B示出尖锐部40A如何刺穿和开始剥离一部分介电材料36，从而暴露第一电极16A的非限制性例子。

图6C示出移除介电材料36后，端子30A电接触第一电极16A的非限制性例子。

尽管示出尖锐部40A为简单的端子30A的尖锐端，但可考虑更为复杂的构造，其包括例如刀刃，所述刀刃刺穿或切分介电材料36，从而在尖锐部40A做出如图所示的径向切口之前在介电材料36中形成平行缝隙，以剥离覆盖单元电池棒34的一部分介电材料36。

再次参看图5，装置10可还包括一个或更多楔形部42，其构造成在组件12内机械地支撑单元电池14。楔形部42可有助于减少例如端子30A和第一电极16A之间的相对运动，从而无论何种电镀材料被施加至第一电极16A和/或端子30A的接触面，均可减小磨蚀或磨损影响。

装置10可还包括锁闩零件（未示出），该锁闩零件与壳体24配合，以便在装置10经操作至最终位置后将装置保持在最终位置20内。认识到如果装置10不包括楔形部，则装置10在布置完单元电池14后可被插入组件12，而不是在组装组件12时必须将装置10布置在单元电池14之间。此外，如果装置构造成在组装完单元电池14后插入组件12，则装置10在连接器26对面的装置10上可仅需一个切割装置，以移除邻近装置10的所有单元电池14的介电材料36。

因此，提供了电池组件内部连接装置（装置10）和电池组件（组件12）。装置10提供了一种在组件12的组装过程后期与组件12的单元电池14电接触的便利方式，使得在组装过程中不会出现因意外或无意接触和/或短路所致的来自单元电池14的电压。装置10可经配置提供一种刺穿覆盖单元电池14的介电材料36的装置（例如，尖锐部40A），使得可以与每个单元电池14电接触。

虽然根据其中的优选实施例描述了该发明，但本发明并非要被如此限制，而仅由随后权利要求所阐述的范围加以限制。

Claims

1.一种用于在电池组件（12）内实现电连接的电池组件内部连接装置（10），所述电池组件包括多个单元电池（14），其中所述装置（10）从无电连接的预备阶段位置被操作至实现电连接的最终位置（20），所述装置（10）包括：

端子（30A），所述端子构造成在所述装置（10）被操作至所述最终位置（20）时与单元电池（14A）的第一电极（16A）电接触。

2.根据权利要求1所述的装置（10），其特征在于，所述装置（10）包括多个端子（30A），且所述多个端子（30A）的每个构造成在所述装置（10）被操作至所述最终位置（20）时，接触所述多个单元电池（14）中每个的所述第一电极（16A）。

3.根据权利要求1所述的装置（10），其特征在于，所述装置（10）包括连接器（26），所述连接器电连接至所述端子（30A），并被定位在所述装置（10）上以接近所述组件（12）的外表面。

4.根据权利要求1所述的装置（10），其特征在于，所述单元电池（14A）具有圆柱形的特征，且所述第一电极（16A）限定所述圆柱形。

5.根据权利要求1所述的装置（10），其特征在于，所述端子（30A）包括尖锐部（40A），所述尖锐部构造成随着所述装置（10）从所述预备阶段位置（18）操作至所述最终位置（20）切割通过覆盖所述第一电极（16A）的介电材料（36）。

6.根据权利要求1所述的装置（10），其特征在于，所述装置（10）包括构造成机械支撑所述单元电池（14A）的楔形部。

7.一种电池组件（12），包括：

多个单元电池（14）；以及

用于在所述组件（12）内实现电连接的内部连接装置（10），其中所述装置（10）从无电连接的预备阶段位置（18）被操作到实现电连接的最终位置（20），其中所述装置（10）包括端子（30A），所述端子构造成在所述装置（10）从所述预备阶段位置（18）操作至所述最终位置（20）时，与单元电池（14A）的第一电极（16A）电接触。

8.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述组件（12）包括用于所述组件（12）的盖子（22），其中所述盖子（22）构造在所述盖子（22）被安装至所述组件（12）时，将所述装置（10）从所述预备阶段位置（18）被操作至所述最终位置（20）。

9.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述装置（10）包括多个端子（30A），且所述多个端子（30A）的每个构造成在所述装置（10）被操作至所述最终位置（20）时，接触所述多个单元电池（14）中每个的所述第一电极（16A）。

10.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述装置（10）包括连接器（26），所述连接器电连接至所述端子（30A）并被定位在所述装置（10）上以接近所述组件（12）的外表面。

11.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述多个单元电池（14A）中的每个具有圆柱形的特征，且所述多个单元电池（14）中每个的所述第一电极（16A）限定所述圆柱形。

12.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述端子（30A）包括尖锐部（40A），所述尖锐部构造成随着所述装置（10）从所述预备阶段位置（18）操作至所述最终位置（20）切割通过覆盖所述第一电极（16A）的介电材料（36）。

13.根据权利要求7所述的组件（12），其特征在于，所述装置（10）包括构造成机械支撑所述单元电池（14A）的楔形部。