CN106463668A - 配备有电连接夹子的电池模块盖子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电池模块(103)的盖子(100)，该盖子包括内部面(101)，至少一个电连接夹子(102)安装在该内部面上，所述夹子被设计成用于当该盖子(100)联接至该电池模块(103)时与该电池模块的相应测量端子(106)电学地合作。

Description

配备有电连接夹子的电池模块盖子
技术领域
本发明涉及电池模块的连接领域。
本发明的目的更具体地是一种配备有电连接夹子的电池模块盖子。
背景技术
在电池领域，电池模块通常包括多个单元。这些单元中的每一个单元总体上包括允许所述单元串联和/或并联连接的两个连接端子。
此类电池可以例如用于机动车辆领域。
为了最佳地管理电池模块，可以有利的是，例如通过测量电池模块的选定位置处的电压来具体监测一个单元(或若干单元)的行为、以及优选地这些单元中的每一个单元的行为。
在这个意义上，现有技术披露了这些单元可以通过连接个体1(图1)(在领域中还称为汇流条)串联和/或并联地电连接在一起。连接个体1包括通常分别通过超声波焊接至该模块的第一单元的端子上和焊接至该模块的第二单元的端子上的两个突出部1a、1b。连接个体1然后包括凸形部件2，凹形部件3安装在该凸形部件上。该凹形部件3就其本身而言与连接线4相关联，该连接线被路由至“电池管理系统”(在领域中还称为BMS)。
这种解决方案使得对于人们希望连接至BMS的每个连接个体的干预成为必需。这导致存在大量要组装的零件、紧凑度低、安全功能的稳健品质低以及高的手工组装成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种补救以上所列出的缺点中的全部或一部分的解决方案。
由于一种用于电池模块的盖子，我们接近了这个目标，所述盖子包括内部面，至少一个电连接夹子安装在该内部面上，所述夹子被设计成用于当该盖子联接至该电池模块时与该电池模块的相应测量端子电学地合作。
具体地，该盖子可以包括电连接至所述至少一个电连接夹子的电连接器，所述电连接器被置于该盖子的外部面上。
例如，所述至少一个电连接夹子通过导电轨连接至所述电连接器，该导电轨印刷在该内部面上或被封闭在该盖子的内部面与外部面之间的壁中。
该盖子在所述至少一个电连接夹子处优选地包括至少一个开口，该至少一个开口被设计成用于使工具经过，该工具允许所述电连接夹子在该电连接夹子的关闭配置与该电连接夹子的打开配置之间变化。
该电连接夹子可以被形成为以便具有不断地将所述电连接夹子朝其关闭配置拉动的返回运动力。
根据一个实施例，所述至少一个电连接夹子包括：
-安装在该内部面上的基座，
-两个夹持叶片，在与该内部面相对的方向从所述基座以汇聚的方式朝向彼此延伸，从而形成相应的测量端子的夹持区，
-两个舌状带，各自分别从这些夹持叶片中的一个叶片的远离所述基座的一端延伸，
-两个凹部，各自由相应的夹持叶片和相应的舌状带定界，每个凹部面向该盖子内制作的开口并将该盖子的内部面连接至该盖子的外部面。
本发明还涉及一种包括装备有至少一个测量端子以及如所述的盖子的电池模块的装置，当该盖子联接至该电池模块时，该盖子的所述至少一个电连接夹子夹持所述至少一个相应的测量端子。
该装置可以包括该盖子的组装或拆卸配置，其中，所述至少一个电连接夹子保持打开，具体通过适当的工具，该工具的至少一部分穿过该盖子，同时所述至少一个相应的测量端子被插入所述至少一个电连接夹子的夹持区并且同时所述至少一个电连接夹子与所述至少一个相应的测量端子之间不产生接触。
这些电池单元可以通过多个连接个体来串联和/或并联连接，对这些电池模块单元的电连接方案的串联连接有贡献的每个连接个体装备有测量端子，并且该盖子包括与该电池模块具有的测量端子一样多的电连接夹子，这些电连接夹子中的每一个夹持单个相应的测量端子。
本发明还涉及一种如所描述的装置的组装过程，并且该组装过程包括以下步骤：
-取得该电池模块，
-取得该盖子，
-将所述盖子联接至所述电池模块，这样使得，在该联接步骤结束时，所述至少一个电连接夹子提供与所述至少一个相应的测量端子的电接触。
该联接步骤优选地包括以下连续性步骤：
-激活所述至少一个电连接夹子以将其保持在打开位置，以便创造用于插入所述至少一个测量端子的区域，
-使该盖子与该电池模块汇聚，从而将所述至少一个相应的测量端子插入所述插入区域，
-使激活的所述至少一个电连接夹子休息，这样使得它至少在所述至少一个相应的测量端子上关闭。
该过程可以还包括使用工具的步骤，该工具使得可以实现激活所述至少一个电连接夹子的步骤，所述工具包括被安装成相对于彼此可移动从而具有可变支撑的单体，并且使用该工具的步骤包括以下步骤：
-将这两个单体中的每一个从该盖子的外部面插入与其相关联并将该盖子的外部面链接至该盖子的内部面的开口中，
-改变对这两个单体的支撑，这样使得所述两个单体与所述至少一个电连接夹子在该盖子的内部面侧上的相互作用致使所述至少一个电连接夹子打开。
本发明还涉及一种使用如所述的装置的过程，该过程包括用于使用所述至少一个电连接夹子测量该电池模块的物理参数(具体为电压)的步骤。
本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括如所述的装置以及用于监测电连接至所述至少一个电连接夹子的该电池模块的系统。该车辆可以包括用于驱动该车辆的至少一个车轮的耦合式电动机，所述电动机在电力上由该电池模块供以动力。
附图说明
进一步的优点和特征将从通过作为非限制性实例给出的并且在这些附图中展示出的本发明的具体实施例的以下说明中更加清楚地显现，在附图中：
-图1展示了根据现有技术电池模块的连接个体，
-图2是根据本发明的具体实施例的盖子的透视图，
-图3展示了包括十六个电池单元并被设计成与图2的盖子合作的电池模块，
-图4是图3的电池模块的部分透视图，顶部部分展示了图3的前六个左侧单元，
-图5展示了安装在盖子100上的电连接夹子，该夹子在图5的左侧处于关闭位置并且在图5的右侧处于打开位置，中心的箭头展示了从关闭位置到打开位置的通道，
-图6展示了电连接夹子的详细透视图，
-图7展示了处于所述盖子的组装或拆卸阶段的、盖子被安装在之上的电池模块。
具体实施方式
以下所描述的发明与现有技术的区别具体在于，它提出了一种用于电池模块的盖子，该盖子装备有合理安排的夹子。
如图2展示，用于电池模块的盖子100包括内部面101，至少一个电连接夹子102安装在该内部面上。所述电连接夹子102被设计成用于当盖子联接至电池模块时与电池模块的相应的测量端子电学地合作。该测量端子被设计成用于助于对电池模块进行电学测量。
盖子100因此被理解为包括能够与电池模块合作以便将盖子100组装至电池模块上(具体是组装到电池模块的壳体上)的器件。
每个电连接夹子102优选地通过半圆头铆钉固定至盖子100，或者复合填充在盖子100中，如果盖子是塑料材料的话。
具体地，盖子100包括(如图2的示例展示的)多个电连接夹子102，所述电连接夹子102中的每一个被设计成用于与电池模块的相关联的测量端子合作。
图3和图4展示了电池模块103，图2的盖子100将被安装在该电池模块上。
电池模块103可以包括多个单元104，该多个单元具体通过使用连接个体105(或汇流条)而被串联和/或并联连接在一起。每个单元然后形成用于储存能量的单元，所述储存能量的单元被配置以便按照需要返回能量(或恢复其一部分)。这些单元之间的连接的电学方案使得可以在电池模块的电压/电流/容量参数之间取得折衷。
图3、图4和图7具体展示了装备有电池模块103的装置，该电池模块装备有至少一个测量端子106。该装置还包括盖子100，该盖子如本说明书中所描述的但在图3和图4上出于清晰的考虑未加以展示。在盖子100联接至模块的配置中，盖子100的所述至少一个电连接夹子102夹持所述至少一个相关联的测量端子106。
根据图3的具体示例(其一部分透视地展示在图4上)，电池模块103包括十六个单元C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16，这十六个单元是以八对两个并联连接的单元(C1，C2)、(C3，C4)、(C5，C6)、(C7，C8)、(C9，C10)、(C11，C12)、(C13，C14)、(C15，C16)安排的，所述这些对串联地连接在一起。除了所述串联中的末端的两对之外，同一连接个体105b、105c、105d、105e、105f、105g同时连接第一对单元中的两个单元和第二对单元中的两个单元，并因此在第一对单元和第二对单元之间进行串联连接，同时有助于该第一对单元的并联连接以及该第二对单元的并联连接。在此示例中，图2的盖子100包括九个夹子102，每个夹子被设计成用于夹持相应的测量端子106。这九个连接端子106分布为使得每一个连接端子都属于连接个体105b、105c、105d、105e、105f、105g、105h。而且，分别与单元对的所述串联中末端的单元对相关联的两个附加连接个体105a、105i还各自包括测量端子106。当然，这仅是专家根据需要将能够适配的具体示例，例如通过影响单元的个数以及连接这些单元的电学方案。
换言之，该装置被理解为包括具有若干串联和/或并联互连的单元的电池模块，以及至少一个或若干个测量端子106。连接个体(具体被焊接至电池模块单元的端子)优选地串联和/或并联地进行电连接。每个测量端子有利地与相应的连接个体整合。每个测量端子优选地是扁平的接片(TAB)式。该装置还包括盖子103，该盖子在其内部面101上装备有至少一个电连接夹子102。每个连接夹子102被置于盖子的内部面101上，这样使得当盖子处于联接位置时，该夹子位于与相应的测量端子106相对，并且一旦盖子100被封闭在电池模块上，所述电连接夹子102夹持所述相应的测量端子106。
根据具体实施例，这些电池单元通过连接个体105而串联和/或并联地连接，对这些电池模块单元的电连接方案的串联连接有贡献的每个连接个体105装备有测量端子106，并且该盖子100包括与该电池模块103具有的测量端子106一样多的电连接夹子102，这些电连接夹子102中的每一个夹持单个相应的测量端子106。
该盖子100优选地包括电连接至所述至少一个电连接夹子102上的电连接器107，所述电连接器107被置于该盖子100的外部面108上。换言之，电连接器107可以包括经由外部面108的凸形和/或凹形引脚。这使得可能的是：一旦盖子就位,电连接器107与电池模块管理单元或BMS(未展示)之间就只具有一个连接个体。当然，在盖子100包括多个电连接夹子102的情况下，每一个电连接夹子可以连接至电连接器107的单独引脚。与现有技术相比，这使得具体可以改善紧凑性以及要处理的零件数量。
根据一个实施例(图2)，盖子100使得所述至少一个电连接夹子102通过导电轨109连接至所述电连接器107，该导电轨印刷在该内部面101上或被封闭在该盖子100的在该盖子的内部面与外部面之间的壁中。每个夹子102优选地通过印刷在盖子100的内部面101上的导电轨109而连接至属于它的电连接器107。
为了便于将每个电连接夹子102在相关联的测量端子106上保持就位，该电连接夹子102被形成为以便具有不断地将所述电连接夹子102朝其关闭配置拉动的返回运动力。当电子连接夹子102处于夹持相关联的测量端子106的配置时，返回运动力仍然施加趋向于将电连接夹子102按压在测量端子106上的力。
每个电连接夹子102可以被形成为以便当被按压在相关联的测量端子106上时并且当盖子100与电池模块汇聚时打开。在这种情况下，每个测量端子106具有补充该电连接夹子102的穿透形状，这样使得盖子100与电池模块103的汇聚通过该穿透形状与电连接夹子102的相互作用而引起电连接夹子102的打开。
可替代地，为了便于电连接夹子102的打开和关闭，盖子100可以在所述至少一个(并且优选地在每一个)电连接夹子102处包括至少一个开口110(优选地，两个开口110a、110b)，该至少一个开口被设计成用于使工具111(图5)经过，该工具允许所述电连接夹子102在电连接夹子102的关闭配置(图5的左侧)与电连接夹子102的打开配置(图5的右侧)之间变化。在此理解的是，该工具被设计成用于盖子100的外部面108侧。
根据图2和图6上所展示的优选实施例，所述至少一个电连接夹子102(并且优选每个电连接夹子102)包括：
-安装在盖子100的内部面101上的基座102a，
-两个夹持叶片102b、102c，在与该内部面101相对的方向从所述基座102a以汇聚的方式朝向彼此延伸，从而形成相应的测量端子106的夹持区Zp
-两个舌状带102d、102e，各自分别从这些夹持叶片102b、102c中的一个叶片的远离所述基座102a的一端延伸，
-两个凹部102f、102g，各自由相应的夹持叶片102b、102c和(与所述夹持叶片102b、102c相关联的)相应的舌状带102d、102e定界，每个凹部102f、102g面向该盖子100内制作的开口110a、110b并使该盖子100的内部面101与该盖子100的外部面108相连接。
更具体地，对于每个电连接夹子102，与所述电连接夹子102相关联的开口109a、109b形成于盖子100的容纳连接夹子102的基座102a的区域的任一侧。
因此理解的是，一般地，在该装置的背景下，该装置包括该盖子100的组装或拆卸配置，其中，所述至少一个(并且优选地每一个)电连接夹子102保持打开，具体通过适当的工具111(图7)，该工具的至少一部分穿过该盖子100，同时所述至少一个相应的测量端子106被插入到所述至少一个电连接夹子102的夹持区Zp(图5)中并且同时电连接夹子102与所述至少一个相应的测量端子106之间不产生接触。
当盖子100包括多个电连接夹子102时，所有的夹子102优选地同时保持打开，其中该多个电连接夹子被安装在盖子的内部面101上并且每个电连接夹子被设计成与相应的测量端子106合作。这使得可以基本上方便盖子100与电池模块103的联接。
本发明还涉及一种如所述的装置的组装过程，所述过程包括取得如所述的电池模块103的步骤，取得如所述的盖子100的步骤，以及将所示盖子100联接至所述电池模块103(以使得，在该联接步骤结束时，所述至少一个电连接夹子102提供与所述至少一个相应的测量端子106的电接触)的步骤。
以上所述内容的结果(具体优选地，当电连接夹子被不断地朝其关闭位置拉动时)是，该联接步骤优选地包括以下连续性步骤：
-激活所述至少一个电连接夹子102(优选地，每个电连接夹子，且同时地)以将其保持在打开位置，以便创造用于将相应的测量端子106插入所述至少一个电连接夹子102中的区域，
-使该盖子100与该电池模块汇聚，从而将测量端子106插入所述插入区域中，
-使激活的所述至少一个电连接夹子102休息，这样使得它至少在所述至少一个相应的测量端子106上关闭，优选地，自然是由于电连接夹子102的返回运动力。
具体地，该过程包括使用工具111(图5和图7)的步骤,该工具使得可以实现激活所述至少一个电连接夹子102的步骤，所述工具111包括被安装成相对于彼此可移动从而具有可变支撑的单体111a、111b，并且使用该工具的步骤包括以下步骤：
-将这两个单体111a、111b中的每一个从该盖子100的外部面108插入与其相关联并将该盖子100的外部面108链接至该盖子100的内部面的开口110a、110b中，
-改变对这两个单体111a、111b的支撑，这样使得所述两个单体111a、111b与所述至少一个电连接夹子102在该盖子100的内部面101侧的相互作用致使所述至少一个电连接夹子102打开。
当盖子100包括多个电连接夹子102时，工具111优选地包括被配置成以便同时与该多个夹子中的全部或一部分(至少两个)夹子102相互作用的多对单体111a、111b。所述这些对单体连接在一起，这样使得这些对单体之一的支撑的变化导致所有其他对单体的相同变化。
上述全部内容的结果是以下优点，
-要组装的零件很少
-目的是在组装步骤过程中进行电压测量的连接，
-自动化组装的可能性，
-电池模块单元处的电压测量功能的良好紧凑性，
-稳健的品质。
就原始材料而言和就组装步骤而言，使用所描述的披露使得关于制造该装置可以产生节约。
本发明还涉及使用如所描述的装置的过程。该过程包括用于使用所述至少一个电连接夹子102测量该电池模块的物理参数(具体为电压)的步骤。所测量的物理参数优选地代表在电池模块103的单个单元的端子处或在电池模块103的单元的子组件的端子处获得的测量值。从那以后，所理解的是，取决于对电池模块的使用，专家将把连接夹子102和测量端子106放置在适于使用需求的位置。
机动车辆还可以包括如所述的装置和用于监测电池模块的系统(BMS)，所述系统连接至所述至少一个电连接夹子，目的是使用它来对电池模块的物理参数进行测量。该车辆具体包括为了驱动该车辆的至少一个车轮的耦合式电动机，所述电动机在电力上由该电池模块供以动力。
电池模块的每个单元可以是包括锂的单元。
在本说明书中，描述了具有单个盖子的电池模块。本实施例并非限制性的，并且该装置可以包括若干个相同类型的盖子，这些盖子被例如安排在电池模块的不同面上，这样使得每个盖子装备有至少一个电连接夹子，该至少一个电连接夹子在相应的面上夹持相应的测量端子。

Claims (15)

1.一种用于电池模块(103)的盖子(100)，所述盖子(100)包括内部面(101)，至少一个电连接夹子(102)安装在该内部面上，所述夹子被设计成用于当该盖子(100)联接至该电池模块(103)时与该电池模块的相应测量端子(106)电学地合作。
2.如前项权利要求所述的盖子，其特征在于，该盖子包括电连接至所述至少一个电连接夹子(102)的电连接器(107)，所述电连接器(107)被放置在该盖子(100)的外部面(108)上。
3.如前项权利要求所述的盖子，其特征在于，所述至少一个电连接夹子(102)通过导电轨(109)连接至所述电连接器(107)，该导电轨印刷在该内部面(101)上或被封闭在该盖子的该内部面与外部面之间的壁中。
4.如以上权利要求中任一项所述的盖子，其特征在于，该盖子在所述至少一个电连接夹子(102)处包括至少一个开口(110)，该至少一个开口被设计成用于使工具经过，该工具允许所述电连接夹子(102)在该电连接夹子(102)的关闭配置与该电连接夹子(102)的打开配置之间变化。
5.如以上权利要求中任一项所述的盖子，其特征在于，该电连接夹子(102)被形成为以便具有不断地将所述电连接夹子朝其关闭配置拉动的返回运动力。
6.如以上权利要求中任一项所述的盖子，其特征在于，所述至少一个电连接夹子(102)包括：
-安装在该内部面(101)上的基座(102a)，
-两个夹持叶片(102b，102c)，在与该内部面(101)相对的方向从所述基座(102a)以汇聚的方式朝向彼此延伸，从而形成相应的测量端子(106)的夹持区(Zp)，
-两个舌状带(102d，102e)，各自分别从这些夹持叶片(102b，102c)中的一个叶片的远离所述基座(102a)的一端延伸，
-两个凹部(102f，102g)，各自由相应的夹持叶片(102b，102c)和相应的舌状带(102d，102e)定界，每个凹部(102f，102g)面向该盖子(100)内制作的开口(110a，110b)并且使该盖子的内部面(101)与该盖子(100)的外部面(108)相连接。
7.一种装置，包括装备有至少一个测量端子(106)和如以上权利要求中任一项所述的盖子(100)的电池模块(103)，当该盖子(100)联接至该电池模块(103)时，该盖子(100)的所述至少一个电连接夹子(102)夹持所述至少一个相应的测量端子(106)。
8.如前项权利要求所述的装置，其特征在于，该装置包括该盖子(100)的组装或拆卸配置，其中，所述至少一个电连接夹子(102)保持打开，具体通过适当的工具，该工具的至少一部分穿过该盖子(100)，同时所述至少一个相应的测量端子(106)被插入所述至少一个电连接夹子(102)的夹持区中并且同时所述至少一个电连接夹子(102)与所述至少一个相应的测量端子(106)之间不产生接触。
9.如权利要求7或8之一所述的装置，其特征在于，这些电池单元通过多个连接个体(105)串联和/或并联地连接，对这些电池模块单元的电连接方案的串联连接有贡献的每个连接个体(105)装备有测量端子(106)，并且在于，该盖子(100)包括与该电池模块(103)具有的测量端子(106)一样多的电连接夹子(102)，这些电连接夹子(102)中的每一个夹持单个相应的测量端子(106)。
10.一种如权利要求7至9中之一所述的装置的组装过程，其特征在于，该过程包括以下步骤：
-取得该电池模块(103)，
-取得该盖子(100)，
-将所述盖子(100)联接至所述电池模块(103)，这样使得，在该联接步骤结束时，所述至少一个电连接夹子(102)提供与所述至少一个相应的测量端子(106)的电接触。
11.如前项权利要求所述的过程，其特征在于，该联接步骤包括以下连续性步骤：
-激活所述至少一个电连接夹子(102)以将其保持在打开位置，以便创造用于插入所述至少一个测量端子(106)的区域，
-使该盖子(100)与该电池模块(103)汇聚，从而将所述至少一个相应的测量端子(106)插入所述插入区域中，
-使激活的所述至少一个电连接夹子(102)休息，这样使得它至少在所述至少一个相应的测量端子(106)上关闭。
12.如前项权利要求所述的过程，其特征在于，该过程包括使用工具(111)的步骤，该工具使得可以实现激活所述至少一个电连接夹子(102)的步骤，所述工具(111)包括被安装成相对于彼此可移动从而具有可变支撑的单体(111a，111b)，并且在于使用该工具(111)的步骤包括以下步骤：
-将这两个单体(111a，111b)中的每一个从该盖子(100)的外部面(108)插入与其相关联并将该盖子(100)的外部面(108)链接至该盖子(100)的内部面(101)的开口中，
-改变对这两个单体(111a，111b)的支撑，这样使得所述两个单体(111a，111b)与所述至少一个电连接夹子(102)在该盖子(100)的内部面(101)侧的相互作用致使所述至少一个电连接夹子(102)打开。
13.一种用于使用如权利要求7至9之一所述的装置的过程，其特征在于，该过程包括用于使用所述至少一个电连接夹子(102)测量该电池模块(103)的物理参数，具体为电压，的步骤。
14.一种机动车辆，其特征在于，该机动车辆包括如权利要求7至9之一所述的装置以及用于监测电连接至所述至少一个电连接夹子(102)的该电池模块(103)的系统。
15.如前项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，该机动车辆包括用于驱动该车辆的至少一个车轮的耦合式电动机，所述电动机在电力上由该电池模块(103)供以动力。
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