CN106471638B - 电池单体互连与电压感测组件以及电池模块 - Google Patents

电池单体互连与电压感测组件以及电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电池单体互连与电压感测组件，其包括：塑料框架部件，其包括第一、第二、第三和第四伸长孔隙；伸长互连部件，其被构造成电力且物理地联接到延伸通过第一伸长孔隙的第一电池单体的第一电端子和延伸通过第三伸长孔隙的第二电池单体的第一电端子的两侧，并且被构造成包括铲型接线片；第一互连部件，其包括铲型接线片；第二互连部件，其包括铲型接线片；和线束组件，其具有第一、第二和第三铲型接线夹。

Description

电池单体互连与电压感测组件以及电池模块
技术领域
本发明涉及一种电池单体互连与电压感测组件以及一种电池模块。
背景技术
电池模块包括多个堆叠的电池单体。电池模块需要单独的构件，以用于将多个电池单体电连接并且用于感测电池单体的电压和有效地管理电池单体。
但是，常规的电池模块需要多个连接构件和复杂的电路布线结构以将电池单体电连接和感测它们的电压，因此，存在电池模块的总体体积增大并且制造过程复杂的问题。
本发明人在这里已经认识到需要一种改进的电池单体互连与电压感测组件，以及一种利用该组件的电池模块。
发明内容
因此，本发明人已经研究了相关问题并进行了各种试验，然后做出了特殊结构的电池单体互连与电压感测组件以及电池模块，并且本发明人确认该电池单体互连与电压感测组件以及电池模块能够有效地管理电池单体的电压，从而完成本发明。
提供了根据一个示例性实施例的电池单体互连与电压感测组件。该组件包括具有第一侧和第二侧的塑料框架部件。塑料框架部件包括延伸通过其中的第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙。第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙基本平行于塑料框架部件的纵向轴线延伸。第一和第二伸长孔隙以第一轴线为中心。第三和第四伸长孔隙以第二轴线为中心。第一和第二轴线垂直于纵向轴线并且布置成相互间隔开一定纵向距离。该组件进一步包括联接到塑料框架部件并且延伸超过第一和第三孔隙两者的伸长互连部件。伸长互连部件被构造为电力且物理地联接到延伸通过第一伸长孔隙的第一电池单体的第一电端子和延伸通过第三伸长孔隙的第二电池单体的第一电端子这两者。伸长互连部件具有铲型接线片。该组件进一步包括在其第一侧上联接到塑料框架部件的第一互连部件。第一互连部件构造为电力且物理地联接到延伸通过第二伸长孔隙的第三电池单体的第一电端子。第一互连部件具有铲型接线片。该组件进一步包括在其第一侧上联接到塑料框架部件的第二互连部件。第二互连部件构造为电力且物理地联接到延伸通过第四伸长孔隙的第四电池单体的第一电端子。第二互连部件具有铲型接线片。该组件进一步包括具有第一、第二和第三铲型接线夹的线束组件。第一铲型接线夹电力且物理地联接到伸长互连部件的铲型接线片。第二铲型接线夹电力且物理地联接到第一互连部件的铲型接线片。第三铲型接线夹电力且物理地联接到第二互连部件的铲型接线片。
提供了根据另一个示例性实施例的电池模块。该电池模块包括第一电池单体，第一电池单体具有第一壳体和分别地从第一壳体的第一和第二端向外延伸的第一和第二电端子。该电池模块进一步包括第二电池单体，第二电池单体具有第二壳体和分别地从第二壳体的第一和第二端向外延伸的第一和第二电端子。该电池模块进一步包括第三电池单体，第三电池单体具有第三壳体和分别地从第三壳体的第一和第二端向外延伸的第一和第二电端子。该电池模块进一步包括第四电池单体，第四电池单体具有第四壳体和分别地从第四壳体的第一和第二端向外延伸的第一和第二电端子。该电池模块进一步包括第一电池单体互连与电压感测组件，该第一电池单体互连与电压感测组件具有第一塑料框架部件、伸长互连部件、第一互连部件、第二互连部，和第一线束组件。第一塑料框架部件具有第一侧和第二侧。第一塑料框架部件具有延伸通过其中的第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙。第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙基本平行于第一塑料框架部件的纵向轴线延伸。第一和第二伸长孔隙以第一轴线为中心。第三和第四伸长孔隙以第二轴线为中心。第一和第二轴线垂直于纵向轴线并且相互间隔开一定纵向距离地布置。伸长互连部件联接到第一塑料框架部件并且延伸超过第一和第三孔隙两者。伸长互连部件电力且物理地联接到延伸通过第一伸长孔隙的第一电池单体的第一电端子和延伸通过第三伸长孔隙的第二电池单体的第一电端子两者。伸长互连部件具有铲型接线片。第一互连部件在其第一侧上联接到第一塑料框架部件。第一互连部件电力且物理地联接到延伸通过第二伸长孔隙的第三电池单体的第一电端子。第一互连部件具有铲型接线片。第二互连部件在其第一侧上联接到第一塑料框架部件。第二互连部件电力且物理地联接到延伸通过第四伸长孔隙的第四电池单体的第一电端子。第二互连部件具有铲型接线片。该组件进一步包括具有第一、第二和第三铲型接线夹的第一线束组件。第一铲型接线夹电力且物理地联接到伸长互连部件的铲型接线片。第二铲型接线夹电力且物理地联接到第一互连部件的铲型接线片。第三铲型接线夹电力且物理地联接到第二互连部件的铲型接线片。
附图说明
图1是根据一个示例性实施例的具有第一和第二电池单体互连与电压感测组件的电池模块的概图；
图2是图1的电池模块的一部分的截面概图；
图3是图1的电池模块的一部分的另一截面概图；
图4是在图1的电池模块中利用的第一电池单体互连与电压感测组件的概图；
图5是图4的第一电池单体互连与电压感测组件的另一概图；
图6是图4的第一电池单体互连与电压感测组件的放大概图；
图7是图4的第一电池单体互连与电压感测组件的一部分的放大概图；
图8是联接到图4的第一电池单体互连与电压感测组件中的电连接器的铲型接线夹的放大概图；
图9是在图4的第一电池单体互连与电压感测组件中利用的电连接器的概图；
图10是图1的电池模块的另一概图；
图11是图10的电池模块的一部分的放大概图，示意在其中利用的第二电池单体互连与电压感测组件；
图12是图11的第二电池单体互连与电压感测组件的概图；
图13是图11的第二电池单体互连与电压感测组件的另一概图；
图14是在图11的第二电池单体互连与电压感测组件中利用的电连接器的概图；
图15是图14的电连接器的另一概图；
图16是图1的电池模块的一部分的截面概图；并且
图17是在图11的第二电池单体互连与电压感测组件中利用的伸长互连部件的概图。
具体实施方式
参考图1-9和16，提供了根据一个示例性实施例的电池模块10。电池模块10电联接到电池管理系统12。电池模块10包括框架部件20、24、28、绝缘层40、44、电池单体50、54、58、62、66、70、80、84、88、92、96、100、热交换器110、112、114、电池单体互连与电压感测组件120、122和端板130。
参考图1和2，框架部件20和绝缘层40构造为在其间保持电池单体50、热交换器110和电池单体54。热交换器110布置在电池单体50、54之间。参考图1和3，框架部件20和绝缘层40进一步构造为在其间保持电池单体80、热交换器110和电池单体84。热交换器110进一步布置在电池单体80、84之间。
参考图1和2，框架部件20和框架部件24构造为在其间保持电池单体58、热交换器112和电池单体62。热交换器112布置在电池单体58、62之间。参考图1和3，框架部件20和框架部件24进一步构造为在其间保持电池单体88、热交换器112和电池单体92。热交换器112进一步布置在电池单体88、92之间。
参考图1和2，框架部件24和框架部件28构造为在其间保持电池单体66、热交换器114和电池单体70。热交换器114布置在电池单体66、70之间。参考图1和3，框架部件24和框架部件28进一步构造为在其间保持电池单体96、热交换器114和电池单体100。热交换器114进一步布置在电池单体96、100之间。
电池单体50、54、58、62、66、70、80、84、88、92、96、100中的每一个构造为产生操作电压。在一个示例性实施例中，电池单体50-100是具有大体矩形本体部分和一对电端子的袋型锂离子电池单体。在一个示例性实施例中，电池单体50-100利用电池单体互连与电压感测组件120、122上的互连部件而相互串联电联接。此外，在一个示例性实施例中，通过利用超声波焊接机器将电池单体50-100的电端子超声波焊接到相应的互连部件，电池单体50-100的电端子被联接到相应的互连部件。
参考图1和2，电池单体50具有矩形壳体140，其电端子142、144分别地从壳体140的第一和第二端延伸。电端子142延伸通过伸长孔隙410，并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件310。电端子144延伸通过伸长孔隙1010并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件910。电池单体50布置在绝缘层40和热交换器110之间。
电池单体54具有矩形壳体150，其电端子152、154分别地从壳体150的第一和第二端延伸。电端子152延伸通过伸长孔隙410并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件310。电端子154延伸通过伸长孔隙1014并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件914。电池单体54布置在热交换器110和电池单体58之间。
电池单体58具有矩形壳体160，其电端子162、164分别地从壳体160的第一和第二端延伸。电端子162延伸通过伸长孔隙414并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件314。电端子164延伸通过伸长孔隙1014并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件914。电池单体58布置在电池单体54和热交换器112之间。
电池单体62具有矩形壳体170，其电端子172、174分别地从壳体170的第一和第二端延伸。电端子172延伸通过伸长孔隙414并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件314。电端子174延伸通过伸长孔隙1018并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件918。电池单体62布置在热交换器112和电池单体66之间。
电池单体66具有矩形壳体180，其电端子182、184分别地从壳体180的第一和第二端延伸。电端子182延伸通过伸长孔隙418并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件318。电端子184延伸通过伸长孔隙1018并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件918。电池单体66布置在电池单体62和热交换器114之间。
电池单体70具有矩形壳体190，其电端子192、194分别地从壳体190的第一和第二端延伸。电端子192延伸通过伸长孔隙418并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件318。电端子194延伸通过伸长孔隙1020并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件920。互连部件920进一步电力且物理地联接到接线柱932(图12所示)。电池单体70布置在热交换器114和绝缘层44之间。
参考图1-3，利用伸长互连部件910，电池单体50-70的系列组合与电池单体80-100的系列组合串联电联接。
参考图3，电池单体80具有矩形壳体200，其电端子202、204分别地从壳体200的第一和第二端延伸。电端子202延伸通过伸长孔隙422并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件322。电端子204延伸通过伸长孔隙1021并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件910。电池单体80布置在绝缘层40和热交换器110之间。
电池单体84具有矩形壳体210，其电端子212、214分别地从壳体210的第一和第二端延伸。电端子212延伸通过伸长孔隙422并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件322。电端子214延伸通过伸长孔隙1022并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件922。电池单体84布置在热交换器110和电池单体88之间。
电池单体88具有矩形壳体220，其电端子222、224分别地从壳体220的第一和第二端延伸。电端子222延伸通过伸长孔隙426并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件326。电端子224延伸通过伸长孔隙1022并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件922。电池单体88布置在电池单体84和热交换器112之间。
电池单体92具有矩形壳体230，其电端子232、234分别地从壳体230的第一和第二端延伸。电端子232延伸通过伸长孔隙426并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件326。电端子234延伸通过伸长孔隙1026并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件926。电池单体92布置在热交换器112和电池单体96之间。
电池单体96具有矩形壳体240，其电端子242、244分别地从壳体240的第一和第二端延伸。电端子242延伸通过伸长孔隙430并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件330。电端子244延伸通过伸长孔隙1026并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件926。电池单体96布置在电池单体92和热交换器114之间。
电池单体100具有矩形壳体250，其电端子252、254分别地从壳体250的第一和第二端延伸。电端子252延伸通过伸长孔隙430并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件120的互连部件330。电端子254延伸通过伸长孔隙1030并且电力且物理地联接到电池单体互连与电压感测组件122的互连部件930。互连部件930进一步电力且物理地联接到接线柱934(图12所示)。电池单体100布置在热交换器114和绝缘层44之间。端板130布置在绝缘层44上。
参考图2和3，热交换器110布置在电池单体50、54之间并且接触它们。此外，热交换器110布置在电池单体80、84之间并且接触它们。在一个示例性实施例中，热交换器110由铝构造并且限定延伸通过其中的多个通道。冷却系统驱使空气通过热交换器110中的该多个通道，热交换器110从电池单体50、54、80、84提取热能以冷却电池单体50、54、80、84。
热交换器112布置在电池单体58、62之间并且接触它们。此外，热交换器112布置在电池单体88、92之间并且接触它们。在一个示例性实施例中，热交换器112由铝构造并且限定延伸通过其中的多个通道。冷却系统驱使空气通过热交换器112中的该多个通道，热交换器112从电池单体58、62、88、92提取热能以冷却电池单体58、62、88、92。
热交换器114布置在电池单体66、70之间并且接触它们。此外，热交换器114布置在电池单体96、100之间并且接触它们。在一个示例性实施例中，热交换器114由铝构造并且限定延伸通过其中的多个通道。冷却系统驱使空气通过热交换器114中的该多个通道，热交换器114从电池单体66、70、96、100提取热能以冷却电池单体66、70、96、100。
参考图1和10，电池单体互连与电压感测组件120、122构造为将电池单体50-100相互串联电联接。
参考图2-5，现在将描述电池单体互连与电压感测组件120。组件120包括塑料框架部件300、互连部件310、314、318、322、326、330和线束组件340。
塑料框架部件300设置成在其上保持电池单体互连与电压感测组件120的其余构件。塑料框架部件300包括矩形板370、矩形环状分隔壁374、划分壁378、382、386和附接突片390、392。
矩形板370具有第一侧400和布置成与第一侧400相反的第二侧402。矩形板370进一步包括延伸通过其中的伸长孔隙410、414、418、422、426、430。伸长孔隙410、414、418、422、426、430基本平行于塑料框架部件300的纵向轴线350延伸。此外，伸长孔隙410、414、418以轴线352为中心。而且，伸长孔隙422、426、430以轴线354为中心。轴线352、354垂直于纵向轴线350并且相互间隔开一定纵向距离地布置。
参考图4和5，矩形环状分隔壁374限定利用划分壁378、382、386分隔的内部区域。划分壁378、382在由矩形环状分隔壁374限定的内部区域内基本相互平行地延伸。划分壁386在由矩形环状分隔壁374限定的内部区域内基本垂直于划分壁378、382延伸。壁374、378、382、386限定内部区域540、542、546、548、550、552。内部区域540、542、546、548、550、552分别地具有在其中布置的铲型接线夹710、714、718、722、726、730。
矩形环状分隔壁374进一步包括延伸通过其中以分别地通过其中接收互连部件310、314、318、322、326、330的部分的凹槽510、514、518、522、526、530。凹槽510邻近于内部区域540地延伸通过壁374。此外，凹槽514邻近于内部区域542地延伸通过壁374。此外，凹槽518邻近于内部区域546地延伸通过壁374。此外，凹槽522邻近于内部区域548地延伸通过壁374。此外，凹槽526邻近于内部区域550地延伸通过壁374。此外，凹槽530邻近于内部区域552地延伸通过壁374。
参考图1和5，附接突片390、392设置成将电池单体互连与电压感测组件120附接到框架部件28。附接突片390、392基本垂直于板370地联接到矩形板370的端部。
参考图2、3和5，互连部件310、314、318、322、326、330联接到矩形板370的第一侧400。此外，互连部件310、314、318、322、326、330在矩形板370中分别地邻近于伸长孔隙410、414、418、422、426、430布置。在一个示例性实施例中，互连部件310-330由铜或者镀镍的铜构造。然而，在可替代实施例中，能够使用其它导电材料构造互连部件310-330。互连部件310-216具有彼此相同的结构。为了简洁的意图，将仅仅在下面更加详细地讨论互连部件310的结构。
参考图5和9，互连部件310包括第一板部分600、第二板部分602、延伸部分604和铲型接线片(spade lug)606。第二板部分602联接到第一板部分600的端部并且基本垂直于第一板部分600延伸。延伸部分604联接到第二板部分602的端部并且基本平行于第二板部分602延伸。铲型接线片606联接到延伸部分604并且基本垂直于第一板部分600延伸。铲型接线片606构造为可移除地电力且物理地联接到铲型接线夹710。铲型接线片606具有大体矩形的并且构造为接收通过其中的铲型接线夹710的闭锁部件的、延伸通过其中的铲型接线片孔隙630。
参考图2、5和9，第一板部分600包括孔隙620、622，孔隙620、622接收第一和第二安装突片，第一和第二安装突片从矩形板370的第一侧400延伸以将第一板部分600联接到板370的第一侧400。第二板部分602邻近于伸长孔隙410布置并且电力且物理地联接到电池单体50、54的、分别的电端子142、152。此外，延伸部分604延伸通过凹槽510从而铲型接线片606布置在内部区域540内。铲型接线夹710在内部区域540内可移除地附接到铲型接线片606。
互连部件314邻近于伸长孔隙414地联接到矩形板370的第一侧400。互连部件314电力且物理地联接到电池单体58、62的、分别的电端子162、172。互连部件314进一步电力且物理地联接到铲型接线夹714。
互连部件318邻近于伸长孔隙418地联接到矩形板370的第一侧400。互连部件318电力且物理地联接到电池单体66、70的、分别的电端子182、192。互连部件318进一步电力且物理地联接到铲型接线夹718。
参考图3和5，互连部件322邻近于伸长孔隙422地联接到矩形板370的第一侧400。互连部件322电力且物理地联接到电池单体80、84的、分别的电端子202、212。互连部件322进一步电力且物理地联接到铲型接线夹722。
互连部件326邻近于伸长孔隙426地联接到矩形板370的第一侧400。互连部件326电力且物理地联接到电池单体88、92的、分别的电端子222、232。互连部件326进一步电力且物理地联接到铲型接线夹726。
互连部件330邻近于伸长孔隙430地联接到矩形板370的第一侧400。互连部件330电力且物理地联接到电池单体96、100的、分别的电端子242、252。互连部件330进一步电力且物理地联接到铲型接线夹730。
参考图1、4和5，线束组件340设置成将电压从互连部件310、314、318、322、326、330传输到电池管理系统12。线束组件340包括铲型接线夹710、714、718、722、726、730、电缆740、744、748、752、756、760和电连接器770。
参考图5和8，铲型接线夹710-730的结构彼此相同。相应地，将仅仅详细地讨论铲型接线夹710的结构。铲型接线夹710构造为可移除地联接到铲型接线片606。铲型接线夹710包括缆线联接部分800、闭锁部件804和安装部件808、812。闭锁部件804联接到缆线联接部分800并且从缆线联接部分800向外延伸。此外，安装部件808、812是大体拱形的并且联接到并且从缆线联接部分800延伸从而闭锁部件804布置在安装部件808、812之间。缆线联接部分800电力且物理地联接到电缆740。闭锁部件804通过孔隙630从铲型接线片606的第一侧延伸到铲型接线片606的第二侧并且接合第二侧从而闭锁部件804在铲型接线片606上保持铲型接线夹710。此外，安装部件808、812接触铲型接线片606的第二侧以在铲型接线片606上保持铲型接线夹710。
参考图4、5和8，互连部件310的铲型接线片606电力且物理地联接到铲型接线夹710，并且铲型接线夹710电力且物理地联接到电缆740。此外，电缆740电力且物理地联接到电连接器70。
互连部件314的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹714，并且铲型接线夹714电力且物理地联接到电缆744。此外，电缆744电力且物理地联接到电连接器70。
互连部件318的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹718，并且铲型接线夹718电力且物理地联接到电缆748。此外，电缆748电力且物理地联接到电连接器70。
互连部件322的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹722，并且铲型接线夹722电力且物理地联接到电缆752。此外，电缆752电力且物理地联接到电连接器70。
互连部件326的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹726，并且铲型接线夹726电力且物理地联接到电缆756。此外，电缆756电力且物理地联接到电连接器70。
互连部件330的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹730，并且铲型接线夹730电力且物理地联接到电缆760。此外，电缆760电力且物理地联接到电连接器70。
参考图11-15，现在将描述根据一个示例性实施例的电池单体互连与电压感测组件122。组件122包括塑料框架部件900、伸长互连部件910、互连部件914、918、920、922、926、930、接线柱932、934和线束组件940。
塑料框架部件900设置成在其上保持电池单体互连与电压感测组件122的其余构件。塑料框架部件900包括矩形板970、划分壁974、976、978、980、982、984、986、988、990和附接突片992、994。
矩形板970具有第一侧1000和布置成与第一侧1000相反的第二侧1002。矩形板970进一步包括延伸通过其中的伸长孔隙1010、1014、1018、1020、1021、1022、1026、1030。伸长孔隙1010、1014、1018、1020、1021、1022、1026、1030基本平行于塑料框架部件900的纵向轴线950延伸。伸长孔隙1010、1014、1018、1020以轴线952为中心。伸长孔隙1021、1022、1026、1030以轴线954为中心。轴线952、954垂直于纵向轴线950并且相互间隔开一定纵向距离地布置。
参考图11和12，划分壁974-990从矩形板970的第一侧1000向外延伸。划分壁974-990限定内部区域1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052。如所示那样，划分壁984、986、988、990基本相互平行地延伸。此外，划分壁974、976、978、980、982基本相互平行并且垂直于划分壁984、986、988、990地延伸。内部区域1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052具有分别地在其中布置的铲型接线夹1214、1218、1210、1222、1232、1226、1230。
划分壁974包括延伸通过其中以分别地通过其中接收互连部件914、918的部分的凹槽1032、1033。凹槽1032邻近于内部区域1040地延伸通过划分壁974。此外，凹槽1033邻近于内部区域1042地延伸通过划分壁974。
划分壁980包括延伸通过其中以分别地通过其中接收互连部件922、926的部分的凹槽1035、1036。凹槽1035邻近于内部区域1050地延伸通过划分壁980。此外，凹槽1036邻近于内部区域1052地延伸通过划分壁980。
划分壁984包括延伸通过其中以通过其中接收互连部件910的一部分的凹槽1038。凹槽1038邻近于内部区域1044地延伸通过划分壁984。
附接突片992、994被设置成将电池单体互连与电压感测组件122附接到框架部件28。附接突片992、994基本垂直于板970地联接到矩形板970的端部。
参考图11-12和17，伸长互连部件910和互连部件914、918、920、922、926、930联接到矩形板970的第一侧1000。此外，互连部件914、918、920、922、926、930在矩形板970中分别地邻近于伸长孔隙1014、1018、1020、1022、1026、1030布置。在一个示例性实施例中，互连部件910-930由铜或者镀镍的铜构造。然而，在可替代实施例中，能够使用其它导电材料构造互连部件910-930。互连部件914、918、922、926具有与以上讨论的互连部件310相同的结构。
伸长互连部件910包括板部件1100、安装突片1102、1104，和铲型接线片1106。安装突片1102、1104联接到板部件1100的第一和第二端并且基本垂直于板部件1100延伸。安装突片1102、1104具有分别地延伸通过其中以接收从塑料框架部件900的第一侧1000向外延伸以将伸长互连部件910联接到塑料框架部件900的突片的第一和第二孔隙。铲型接线片1106联接到板部件1100。伸长互连部件910延伸超过塑料框架部件900中的伸长孔隙1010、1021。伸长互连部件910电力且物理地联接到延伸通过伸长孔隙1010的电池单体50的电端子144(图2所示)和延伸通过伸长孔隙1021的电池单体80的电端子204(图3所示)这两者。
参考图2、11和12，互连部件914邻近于伸长孔隙1014地联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件914电力且物理地联接到电池单体54、58的、分别的电端子154、164。互连部件914进一步电力且物理地联接到铲型接线夹1214。
互连部件918邻近于伸长孔隙1018地联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件918电力且物理地联接到电池单体62、668的、分别的电端子174、184。互连部件918进一步电力且物理地联接到铲型接线夹1218。
参考图2、11、12和14，互连部件920邻近于伸长孔隙1020地联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件920包括第一板部分1140、第二板部分1142、延伸部分1144，和铲型接线片1146。第二板部分1142联接到第一板部分1140的边缘并且基本垂直于第一板部分1140延伸。延伸部分1144联接到第二板部分1142的端部并且基本垂直于第二板部分1142延伸。铲型接线片1146联接到延伸部分1144的端部并且基本垂直于第一板部分1140延伸。铲型接线片1146构造为可移除地电力且物理地联接到铲型接线夹1222。
第一板部分1140包括接收从矩形板970的第一侧1000延伸以将第一板部分1140联接到板970的第一侧1000的第一和第二安装突片的孔隙1160、1162。第二板部分1142邻近于伸长孔隙1020布置并且电力且物理地联接到电池单体70的电端子194。第二板部分1142包括延伸通过其中以通过其中接收接线柱932的孔隙1170。互连部件920电联接到接线柱932。铲型接线夹1222可移除地附接到铲型接线片1146。
参考图3、11和12，互连部件922邻近于伸长孔隙1022联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件922电力且物理地联接到电池单体84、88的、分别的电端子214、224。互连部件922进一步电力且物理地联接到铲型接线夹1026。
互连部件1026邻近于伸长孔隙1026地联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件1026电力且物理地联接到电池单体92、96的、分别的电端子234、244。互连部件1026进一步电力且物理地联接到铲型接线夹1230。
互连部件930具有与以上讨论的互连部件920相同的结构。互连部件930邻近于伸长孔隙1030地联接到矩形板970的第一侧1000。互连部件930电力且物理地联接到电池单体100的电端子254。互连部件930进一步电力且物理地联接到铲型接线夹1232。互连部件913进一步电联接到接线柱934。
参考图1、11和12，线束组件940设置成将电压从互连部件910、914、918、920、922、926、930传输到电池管理系统12。线束组件940包括铲型接线夹1210、1214、1218、1222、1226、1230、1232、电缆1240、1244、1248、1252、1256、1260、1262和电连接器1270。铲型接线夹1210-1232的结构每一个均与上述铲型接线夹710相同。
伸长互连部件910的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1210，并且铲型接线夹1210电力且物理地联接到电缆1240。此外，电缆1240电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件914的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1214，并且铲型接线夹1214电力且物理地联接到电缆1244。此外，电缆1244电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件918的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1218，并且铲型接线夹1218电力且物理地联接到电缆1248。此外，电缆1248电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件920的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1222，并且铲型接线夹1222电力且物理地联接到电缆1252。此外，电缆1252电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件922的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1226，并且铲型接线夹1226电力且物理地联接到电缆1256。此外，电缆1256电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件926的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1230，并且铲型接线夹1230电力且物理地联接到电缆1260。此外，电缆1260电力且物理地联接到电连接器1270。
互连部件930的铲型接线片电力且物理地联接到铲型接线夹1232，并且铲型接线夹1232电力且物理地联接到电缆1262。此外，电缆1262电力且物理地联接到电连接器1270。
参考图1、2和3，在操作期间，第一和第二电池单体互连与电压感测组件120、122将电池单体50、54、58、62、66、70、80、84、88、92、96、100相互串联电联接。此外，第一和第二电池单体互连与电压感测组件120、122电联接到电池管理系统12。因此，电池管理系统12能够从组件120的互连部件310、314、318、322、326、330测量在电池单体电路中的特定电节点处的操作电压，并且进一步从组件122的互连部件910、914、918、920、922、926、930接收电压，并且能够在存储器器件中存储对应于操作电压的值。此外，电池管理系统12能够基于存储的值确定相关联的电池单体的荷电状态和健康状态。在一个示例性实施例中，电池管理系统12在其中包括可编程计算机。
在这里描述的电池单体互连与电压感测组件和电池模块提供优于其它组件和模块的实质性优点。特别地，为了控制和诊断的意图，电池单体互连与电压感测组件和电池模块将两个相邻的电池单体堆电联接到一起并且向电连接器传输相关的电压。
虽然已经结合仅仅有限的实施例详细描述了要求得到保护的发明，但是应该易于理解，本发明不限于这种公开的实施例。实际上，要求得到保护的发明能够被修改以结合至此未予描述但是与本发明的精神和范围相称的、任何数目的变型、更改、替代或者等价布置。另外地，虽然已经描述了要求得到保护的发明的各种实施例，但是应该理解本发明的方面可以包括所描述实施例中的仅仅某些实施例。相应地，要求得到保护的发明不被视为受到前面的说明所限制。
工业实用性
根据本发明的电池单体互连与电压感测组件以及电池模块相对于其他组件和模块提供了显著的有点。特别地，电池单体互连与电压感测组件以及电池模块将两个相邻堆叠的电池单体联接在一起并且向电连接器传送相关的电压以用于控制和诊断目的。

Claims (13)

1.一种电池单体互连与电压感测组件，包括：
具有第一侧和第二侧的塑料框架部件，所述塑料框架部件具有延伸通过其中的第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙；所述第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙基本平行于所述塑料框架部件的纵向轴线延伸，所述第一伸长孔隙和第二伸长孔隙以第一轴线为中心，所述第三伸长孔隙和第四伸长孔隙以第二轴线为中心，所述第一轴线和所述第二轴线垂直于所述纵向轴线并且布置成相互间隔开一定纵向距离；
伸长互连部件，所述伸长互连部件联接到所述塑料框架部件并且延伸超过所述第一孔隙和第三孔隙两者，所述伸长互连部件被构造为电力且物理地联接到延伸通过所述第一伸长孔隙的第一电池单体的第一电端子和延伸通过所述第三伸长孔隙的第二电池单体的第一电端子两者；所述伸长互连部件具有铲型接线片；
第一互连部件，所述第一互连部件在所述第一侧上联接到所述塑料框架部件，所述第一互连部件被构造为电力且物理地联接到延伸通过所述第二伸长孔隙的第三电池单体的第一电端子，所述第一互连部件具有铲型接线片；
第二互连部件，所述第二互连部件在所述第一侧上联接到所述塑料框架部件，所述第二互连部件被构造为电力且物理地联接到延伸通过所述第四伸长孔隙的第四电池单体的第一电端子，所述第二互连部件具有铲型接线片；和
具有第一铲型接线夹、第二铲型接线夹和第三铲型接线夹的线束组件；所述第一铲型接线夹电力且物理地联接到所述伸长互连部件的所述铲型接线片；所述第二铲型接线夹电力且物理地联接到所述第一互连部件的所述铲型接线片；所述第三铲型接线夹电力且物理地联接到所述第二互连部件的所述铲型接线片。
2.根据权利要求1所述的电池单体互连与电压感测组件，其中，所述第一互连部件的所述铲型接线片具有延伸通过其中的铲型接线片孔隙。
3.根据权利要求2所述的电池单体互连与电压感测组件，其中，所述铲型接线片孔隙是大体矩形的，并且被构造为接收通过其中的所述第二铲型接线夹的闭锁部件。
4.根据权利要求1所述的电池单体互连与电压感测组件，其中，所述第一互连部件具有第一板部分、第二板部分、延伸部分和所述铲型接线片；所述第二板部分联接到所述第一板部分的端部并且基本垂直于所述第一板部分延伸；所述延伸部分联接到所述第二板部分的端部并且基本平行于所述第二板部分延伸；所述第一互连部件的所述铲型接线片联接到所述延伸部分并且基本垂直于所述第一板部分延伸。
5.根据权利要求4所述的电池单体互连与电压感测组件，其中，所述第一板部分联接到所述塑料框架部件。
6.根据权利要求1所述的电池单体互连与电压感测组件，进一步包括第一电缆、第二电缆、第三电缆和电连接器；所述第一电缆电力且物理地联接到所述第一铲型接线夹和所述电连接器两者，所述第二电缆电力且物理地联接到所述第二铲型接线夹和所述电连接器两者，所述第三电缆电力且物理地联接到所述第三铲型接线夹和所述电连接器两者。
7.一种电池模块，包括：
第一电池单体，所述第一电池单体具有第一壳体以及分别地从所述第一壳体的第一端和第二端向外延伸的第一电端子和第二电端子；
第二电池单体，所述第二电池单体具有第二壳体以及分别地从所述第二壳体的第一端和第二端向外延伸的第一电端子和第二电端子；
第三电池单体，所述第三电池单体具有第三壳体以及分别地从所述第三壳体的第一端和第二端向外延伸的第一电端子和第二电端子；
第四电池单体，所述第四电池单体具有第四壳体以及分别地从所述第四壳体的第一端和第二端向外延伸的第一电端子和第二电端子；
第一电池单体互连与电压感测组件，所述第一电池单体互连与电压感测组件具有第一塑料框架部件、伸长互连部件、第一互连部件、第二互连部件和第一线束组件；
所述第一塑料框架部件具有第一侧和第二侧，所述第一塑料框架部件具有延伸通过其中的第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙；所述第一伸长孔隙、第二伸长孔隙、第三伸长孔隙和第四伸长孔隙基本平行于所述第一塑料框架部件的纵向轴线延伸，所述第一伸长孔隙和第二伸长孔隙以第一轴线为中心，所述第三伸长孔隙和第四伸长孔隙以第二轴线为中心，所述第一轴线和所述第二轴线垂直于所述纵向轴线并且布置成相互间隔开一定纵向距离；
所述伸长互连部件联接到所述第一塑料框架部件并且延伸超过所述第一孔隙和第三孔隙两者，所述伸长互连部件被构造为电力且物理地联接到延伸通过所述第一伸长孔隙的所述第一电池单体的所述第一电端子和延伸通过所述第三伸长孔隙的所述第二电池单体的所述第一电端子两者；所述伸长互连部件具有铲型接线片；
所述第一互连部件在所述第一侧上联接到所述第一塑料框架部件，所述第一互连部件电力且物理地联接到延伸通过所述第二伸长孔隙的所述第三电池单体的所述第一电端子，所述第一互连部件具有铲型接线片；
所述第二互连部件在所述第一侧上联接到所述第一塑料框架部件，所述第二互连部件电力且物理地联接到延伸通过所述第四伸长孔隙的所述第四电池单体的所述第一电端子，所述第二互连部件具有铲型接线片；和
具有第一铲型接线夹、第二铲型接线夹和第三铲型接线夹的第一线束组件；所述第一铲型接线夹电力且物理地联接到所述伸长互连部件的所述铲型接线片；所述第二铲型接线夹电力且物理地联接到所述第一互连部件的所述铲型接线片；所述第三铲型接线夹电力且物理地联接到所述第二互连部件的所述铲型接线片。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述第一互连部件的所述铲型接线片具有延伸通过其中的铲型接线片孔隙。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述铲型接线片孔隙是大体矩形的，并且被构造为接收通过其中的所述第二铲型接线夹的闭锁部件。
10.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述第一互连部件具有第一板部分、第二板部分、延伸部分和所述铲型接线片；所述第二板部分联接到所述第一板部分的端部并且基本垂直于所述第一板部分延伸；所述延伸部分联接到所述第二板部分的端部并且基本平行于所述第二板部分延伸；所述第一互连部件的所述铲型接线片联接到所述延伸部分并且基本垂直于所述第一板部分延伸。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述第一板部分联接到所述第一塑料框架部件。
12.根据权利要求7所述的电池模块，进一步包括第一电缆、第二电缆、第三电缆和电连接器；所述第一电缆电力且物理地联接到所述第一铲型接线夹和所述电连接器两者，所述第二电缆电力且物理地联接到所述第二铲型接线夹和所述电连接器两者，所述第三电缆电力且物理地联接到所述第三铲型接线夹和所述电连接器两者。
13.根据权利要求7所述的电池模块，进一步包括第二电池单体互连与电压感测组件，所述第二电池单体互连与电压感测组件电力且物理地联接到所述第一电池单体的所述第二电端子、所述第二电池单体的所述第二电端子、所述第三电池单体的所述第二电端子和所述第四电池单体的所述第二电端子。
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