CN105390659A - 用于电池总成的端子定位件 - Google Patents

Abstract

示例电池总成包括第一端子座、和至少部分地被第一端子座包围的端子。第一端子座包括相对于第二端子座定位第一端子座的定位件。

Description

用于电池总成的端子定位件

技术领域

本发明涉及一种电动车辆的定位部件，并且更具体地，涉及在电动车辆的电池总成内将汇流条电连接到端子。

背景技术

一般而言，电动车辆不同于传统机动车辆，因为电动车辆包括通过电池提供动力的一个或多个电机。电机可以选择性地驱动车辆。相比于电动车辆，传统机动车辆专门由内燃发动机驱动。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、和纯电动车辆(BEV)。

电动车辆电池总成包括以串联、或串并联、串配置以便获得对驱动电动车辆必要的电压和功率电平的一个或多个电池单元。电池单元必须彼此可靠地连接，以便实现这些电压和功率电平。汇流条可以用来电连接电池总成的电池单元。

发明内容

根据本发明的示例性方面，一种电池总成，除了别的以外包括，第一端子座、和至少部分地被第一端子座包围的端子。第一端子座包括相对于第二端子座定位第一端子座的定位件。

在前述总成的又一非限制性实施例中，相对于第二端子座定位第一端子座是将端子定位在焊接位置中。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，定位件包含延伸部。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第二端子座包括接收延伸部的孔。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，定位件包含从第一端子座的第一侧延伸的延伸部。第一端子座在第二侧包括接收第三端子座的延伸部的孔。第一侧背对第二侧。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，定位件相对于第二端子座定位第一端子座以垂直地和水平地定位端子。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，总成包括将端子与电池组的侧壁电隔离的第一端子座的凸缘。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，总成包括焊接到至少部分地被第一端子座包围的端子和至少部分地被第二端子座包围的端子的汇流条。

根据本发明的示例性方面，一种电池总成，除了别的以外包括，至少部分地包围第一端子的第一端子座、至少部分地包围第二端子的第二端子座、和附接到第一端子和第二端子的汇流条模块。第一端子座通过相对于第二端子垂直地定位第一端子的定位器接合第二端子座。

在前述总成的又一非限制性实施例中，定位器包含可接收在孔内的延伸部。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第一端子座包括延伸部，第二端子座提供孔。第一端子座进一步包括接收第三端子座的延伸部的孔。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，汇流条模块被焊接到第一端子和第二端子。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，汇流条模块被激光焊接到第一端子和第二端子。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第一端子座通过相对于第二端子垂直地和水平地定位第一端子的定位器接合第二端子座。

在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第一端子座的凸缘将端子与电池组的侧梁电隔离。

根据本发明的示例性方面，一种方法，除了别的以外包括，将第一端子座与第二端子座接合以定位电池总成的端子。方法包括在接合之后将汇流条模块焊接到端子。

在前述方法的又一非限制性实施例中，接合包含将第一端子座或第二端子座中的一个的延伸部插入到第一端子座或第二端子座中的另一个中的孔中。

在前述方法的又一非限制性实施例中，方法进一步包含在接合过程中轴向地压缩电池单元、将第一端子座安装到第一电池单元的向上面对表面、将第二端子座安装到第二电池单元的向上面对表面。

在前述方法的又一非限制性实施例中，焊接包含激光焊接。

前述段落、权利要求、或下面的说明书和附图中的实施例、示例和替代物，包括任何它们的各种方面或各自单独的特征，可以独立地或以任何组合使用。与一个实施例结合描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征是不相容的。

附图说明

从具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，本公开的示例的各种特征和优点将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下：

图1是示例电动车辆的动力传动系统的示意图；

图2示出了来自图1的动力传动系统的电池组的部分的透视图；

图3示出了图2中在线3-3处的剖视图；

图4示出了来自图2中所示的电池组的部分的电池阵列；

图5示出了在装配过程中的图4的选择的部分；

图6示出了在装配之后的图4的选择的部分；

图7示出了图6中在线7-7处的剖视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于使电动车辆电池总成的电池单元的端子定位于适合于焊接汇流条的位置的定位件和方法。定位件并入到端子座中。电池组内的相邻的端子座通过定位件彼此接合。当定位件接合时，汇流条模块的汇流条可以焊接到端子以电连接电池总成的电池单元。这些和其他特征将在本文中更详细地讨论。

图1示意性地示出了用于电动车辆的动力传动系统10。尽管描述为混合动力电动车辆(HEV)，但应当理解的是，本文描述的概念不局限于混合动力电动车辆，且可以扩展到其它的电动车辆，包括但不限制于，插电式混合动力电动车辆(PHEV)和纯电动车辆(BEV)。

在一个实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的动力传动系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即，第一电机)的组合。第二驱动系统包括至少马达22(即，第二电机)、发电机18、和电池组24。在本示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电力驱动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩来驱动一组或多组电动车辆的车辆驱动轮28。

发动机14——在本示例中是内燃发动机——和发电机18可以通过动力传输单元30——比如行星齿轮组——连接。当然，其他类型的动力传输单元，包括其他齿轮组和变速器，也可以用来将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是包括环形齿轮32、中心齿轮34、和行星齿轮架组件36的行星齿轮组。

发电机18可以通过动力传输单元30被发动机14驱动，来将动能转换成电能。发电机18可以选择地作为马达运行，来将电能转换成动能，从而输出扭矩到连接到动力传输单元30的轴38上。因为发电机18可操作地连接到发动机14，所以发动机14的速度可以通过发电机18控制。

动力传输单元30的环形齿轮32可以连接到轴40上，轴40通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其它动力传输单元也可以使用。

齿轮46将扭矩从发动机14传递给差速器48，来最终提供牵引力给车辆驱动轮28。差速器48可以包括多个使扭矩能够传递给车辆驱动轮28的齿轮。在本示例中，第二动力传输单元44通过差速器48机械地连接到车桥50来将扭矩分配到车辆驱动轮28。

马达22(即，第二电机)也可以通过输出扭矩给也连接到第二动力传输单元44的轴52，来用于驱动车辆驱动轮28。在一些实施例中，马达22和发电机18合作作为再生制动系统的一部分，其中马达22和发电机18都可以用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机18可以通过汇流条56各自输出电力给电池组24。

电池组24是电动车辆电池总成的示例类型。电池组24可以是能够输出电力来操作马达22和发电机18的高电压电池。其它类型的能量存储设备和/或输出设备也可以与电动车辆使用。

现在参照图2至4，电池组24包括多个电池单元60。电池单元60存储电力。汇流条56将多个电池单元60电连接在一起。示例汇流条56是相对高电压总线，该总线也与马达22和发电机18电连通。电力通过汇流条56从电池单元60选择性地传递出去。电力被用来驱动马达22。

汇流条56是汇流条模块64的一部分。在汇流条模块64内，汇流条56保持在第一盖66和第二盖68之间。在本示例中，盖是聚合物材料，和汇流条56是金属导电材料。

在本示例中，电池单元60是棱柱形单元。每一个电池单元60包括端子70。电流通过端子70在汇流条56和电池单元60之间移动。

端子座74至少部分地包围端子70。在本示例中，端子座74是介电材料。电介质将端子70与除了汇流条56的电池组24的区域电隔离。端子座74也可以保护端子70。

示例汇流条56直接地连接到端子70。汇流条56可以由类似于(或不同于)端子70的材料的金属导电材料构成。

在电池组24内，电池单元60沿轴线A设置。隔板可以轴向定位在电池单元60之间。隔板可以包括通过电池组24的电池单元60传递冷却流体(比如空气)的通道。

电池单元60安置在支撑结构内，比如侧壁78和端壁82。端壁82可以通过机械紧固件84固定到侧壁78。固定端壁82沿轴线A压缩单元60。

当装配电池组24时，将单元60固定在支撑结构内，并且汇流条56因此电连接到端子70。将汇流条56激光焊接到端子70来将汇流条56固定到端子70。在本示例中使用激光焊接。其它类型的焊接可以在其它示例中利用。

端子70每一个包括向上面对表面88。示例汇流条56焊接到向上面对表面88。如可以理解的是，相对于电池组24的其它单元60的一个单元60的向上面对表面88的位置中的变化可以减弱在焊接过程中汇流条56和端子70之间的结合。示例电池组24包括部件以减少端子70相对于彼此在垂直和水平位置上的变化，并且特别地减少向上面对表面88的变化。

现在参照图5至7，示例端子座74包括用于接合在轴向相邻的端子座74上的相应的定位件的定位件90。当接合时，定位件90相对于轴向相邻的端子座74定位端子座74。在本示例中，当定位件90接合时，端子座定位在焊接位置。

示例定位件包含在孔90a内接收的延伸部90e。当轴向相邻的单元60沿如图5中所示的轴线A朝向彼此移动时，延伸部90e被接收在孔90a内。

延伸部90e在装配的电池组24中在孔90a内的定位充当用于端子座74的定位器。当延伸部90e在孔90a内时，为孔90a提供在延伸部90e和端子座74之间的接触限制或防止在具有延伸部90e的端子座74和具有孔90a的端子座74之间的相对垂直和水平运动。

在本公开中，垂直和水平是参照地面的。垂直和水平的关系的差总体上指的是如下定向，其中端子座74和电池组24都在水平地面上或安装在水平地面上的电动车辆内。

在孔90a内的延伸部90e也可以防止在轴向相邻的端子定位器之间的相对横向运动。在这样的示例中，延伸部90e和孔90a一起提供垂直地和水平地定位的四向定位器。

在其它示例中，孔90a在横向方向上比延伸部90e显著地更大。在这样的示例中，孔90a和延伸部90e提供双向定位器。因此，在一些示例中，定位器可以提供双向的(垂直的或水平的)定位，和在其它示例中，定位器可以提供四向的(垂直的和水平的)定位。

在本示例中，孔90a和延伸部90e与端子座74模制在一起。孔90a、延伸部90e、或两者也可以在机加工步骤之后机加工到端子座74中。

每一个端子座74包括在一个轴向侧上的孔90a和面对相对的方向的轴向侧上的延伸部90e。在其它示例中，端子座中的一个可以包括孔和轴向相邻的端子座孔。端子座也可以包括在同侧上的孔、延伸部、或两者。

端子70安置于在凸沿96上的端子座74的区域内。凸沿96从端子座74的顶部表面98中凹进。端子70直接位于抵靠凸沿96。因此，端子70的垂直和水平对齐，更具体地为向上面对表面86的垂直和水平对齐，可以通过调整端子座74的垂直和水平对齐控制。

端子70和凸沿96之间的接触保持端子座74在适当的位置。端子座74也可以卡扣配合到电池单元60的一个，以代替、或除了夹在端子70和电池单元60之间。

在延伸部90e被插入相应的孔90a内和单元60轴向地压缩之后，汇流条56被焊接到向上面对表面88。延伸部90e与孔90a确保向上面对表面88垂直地和水平地对齐。

延伸部90e可以是销、突出部等。孔90a可以是适合于限制延伸部90e的运动的任何类型的孔，包插槽、凹部、小孔等。

除了提供定位功能之外，端子座74通过向下延伸的凸缘99将端子70与侧壁78电隔离。在以前的设计中，单独的结构已被并入到电池组中以提供端子和侧壁之间的介电性质。示例端子座74，通过向下延伸的凸缘99，将端子70与侧壁78电隔离，而不需要额外的部件。

示例电池组24是用空气冷却的。在其它实例中，电池组24、电池单元60设置在冷却板上。通过冷却板循环的冷却剂从电池单元60中吸收热能。在使用冷却板这样的示例中，定位端子座和端子可以进一步帮助定位电池单元，从而提供更平面、更平坦的向下面对表面来与冷却板相连。

所公开的示例的特征包括定位端子以用于焊接的端子座，端子座消除和降低了在将汇流条焊接到端子之前的压缩时与单元相关联的垂直偏差的问题、水平偏差的问题，或两者。除了别的以外，垂直和水平偏差可以导致不一致的焊接、缺陷、或两者。在没有端子定位器的一些设计中，端子中的一个的向上面对表面可以垂直地和水平地不对齐，达到距轴向相邻的端子的向上面对表面一毫米，在水平方向上是同样的。

在端子座内的定位器也可以提供更一致的界面以促进来自例如作为汇流条总成的一部分的热敏电阻的温度读数。

实质上，前面的描述应该是示例性的而不是限制性的。对于本领域技术人员而言，不必脱离本公开的实质的对本公开示例的变化和修改将变得显而易见。因此，给予本公开的法律保护的范围可以仅仅通过研究下面的权利要求来确定。

Claims (8)

1.一种电池总成，包含：

第一端子座，以及

端子，其至少部分地被所述第一端子座包围，其中所述第一端子座包括相对于第二端子座定位所述第一端子座的定位件。

2.根据权利要求1所述的电池总成，其中相对于所述第二端子座定位所述第一端子座是将所述端子定位在焊接位置中。

3.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述定位件包含延伸部。

4.根据权利要求3所述的电池总成，其中所述第二端子座包括接收所述延伸部的孔。

5.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述定位件包含从所述第一端子座的第一侧延伸的延伸部，其中所述第一端子座在第二侧进一步包括接收第三端子座的延伸部的孔，所述第一侧背对所述第二侧。

6.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述定位件相对于所述第二端子座定位所述第一端子座以垂直地和水平地定位所述端子。

7.根据权利要求1所述的电池总成，包括将所述端子与电池组的侧壁电隔离的所述第一端子座的凸缘。

8.根据权利要求1所述的电池总成，包括焊接到至少部分地被所述第一端子座包围的所述端子和至少部分地被所述第二端子座包围的端子的汇流条。