CN112713355B - 用于电池系统的电池模块的电池模块框架 - Google Patents

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Abstract

电池模块框架(110)包括第一和第二框架部分(200、300)，每个框架部分具有主体(202、302)、从主体延伸的上侧壁(204、304)和从主体延伸的下侧壁(206、306)。主体具有用于配置为电连接至电池模块(102)的电池单元(108)的汇流条(116)的汇流条垫(208、308)。上和下侧壁包括上和下安装特征部(232、332)。第一框架部分和第二框架部分在接缝(450)处联接，上安装特征部(230、330)在上可分离接口(452)处可移除地联接在一起，并且下安装特征部在下可分离接口(454)处可移除地联接在一起。第一和第二框架部分联接在一起，其中主体的汇流条垫共面。

Description

用于电池系统的电池模块的电池模块框架
技术领域
本文的主题总体上涉及用于电池系统的电池模块。
背景技术
诸如用于电动车辆或混合动力车辆的那些电池模块通常包括被分组在一起以形成电池模块的多个单元。电池模块连接在一起以形成电池组。每个单元包括使用汇流条电连接在一起的单元端子。电池模块的组装很困难。例如，包含许多部件是有问题的。一些已知的电池模块利用载体或框架来保持诸如汇流条之类的部件，所述部件联接至电池单元以形成电池模块。然而，各种电池模块具有不同数量的电池单元，导致有许多不同尺寸的框架。另外，框架通常长而窄，使得这种框架的制造和使用成问题。例如，由于加热和冷却循环，框架在制造期间或使用期间容易翘曲。翘曲可能会导致框架损坏或破裂或电池模块内某些部件的错位。
此外，诸如UN测试和标准手册第38.3节(UN Transportation Testing UN38.3)之类的安全法规要求在运输期间对电池模块进行保护，以防止电短路，否则可能导致电池模块的过热和/或起火。例如，电池模块需要熔断以避免运输期间的危险，运输期间例如为从电池模块制造商到将电池模块安装在车辆中的车辆制造商。电池模块制造商通常向电池模块添加额外的熔丝，当电池模块安装在车辆中时，车辆制造商将其移除。这种额外的熔丝价格昂贵，并且在单次使用后被丢弃。
要解决的问题是提供一种成本有效且可靠的电池模块。
发明内容
通过一种电池模块框架来解决该问题，该电池模块框架包括具有第一主体、从第一主体延伸的第一上侧壁和从第一主体延伸的第一下侧壁的第一框架部分。第一主体具有用于汇流条的第一汇流条垫，汇流条配置为电连接至电池模块的电池单元。第一上侧壁包括第一上安装特征部。第一下侧壁包括第一下安装特征部。电池模块框架包括与第一框架部分分离且分立的第二框架部分。第二框架部分具有第二主体、从第二主体延伸的第二上侧壁和从第二主体延伸的第二下侧壁。第二主体具有用于汇流条的第二汇流条垫，汇流条配置为电连接至电池模块的电池单元。第二上侧壁包括第二上安装特征部。第二下侧壁包括第二下安装特征部。第一框架部分和第二框架部分在接缝处联接，第二上安装特征部在上可分离接口处可移除地联接至第一上安装特征部，并且第二下安装特征部在下可分离接口处可移除地联接至第一下安装特征部。第一框架部分和第二框架部分联接在一起，其中第一主体和第二主体的第一汇流条垫和第二汇流条垫共面。
附图说明
图1是根据示例性实施例形成的电池系统的前透视图。
图2是根据示例性实施例形成的电池系统的后透视图。
图3是电池系统的电池模块的截面图，示出了电池单元和单元端子。
图4是根据示例性实施例的电池模块框架的分解图。
图5是根据示例性实施例的电池模块框架的第一框架部分的透视图。
图6是电池模块框架的第一框架部分的汇流条的透视图。
图7是根据示例性实施例的电池模块框架的第二框架部分的透视图。
图8是第二框架部分的汇流条的透视图。
图9是根据示例性实施例的电池模块框架的第三框架部分的透视图。
图10是第三框架部分的汇流条的透视图。
图11是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架的透视图。
图12是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架的透视图。
图13是根据示例性实施例的处于组装状态的后电池模块框架的透视图。
图14是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架的透视图。
图15是根据示例性实施例的电池模块框架的一部分的放大透视图。
图16是根据示例性实施例的电池模块框架的一部分的放大透视图。
图17是电池模块的一部分的透视图，示出了联接至电池模块框架的连接器组件。
图18是电池模块的一部分的透视图，示出了联接至电池单元的电池模块框架。
图19是电池模块的一部分的透视图，示出了联接至电池端子汇流条的电池端子。
图20是电池模块的一部分的透视图，示出了根据示例性实施例的电池端子汇流条和熔丝桥。
图21是电池模块的一部分的透视图，示出了根据示例性实施例的联接至电池端子汇流条的熔丝桥。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例形成的电池系统100的前透视图。图2是根据示例性实施例形成的电池系统100的后透视图。电池系统100包括电池模块102和安装到电池模块102的电池模块框架110。电池模块框架110可以包括联接到其上的盖111，以覆盖由电池模块框架110保持的部件。可选地，多个电池模块102可以被堆叠在一起，作为用作电池系统100的一部分的电池组，该电池系统例如是诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆中的电池系统。在替代实施例中，电池系统100可以用在其他应用中。一个或多个电池模块102可以被包含在壳体内。
在示例性实施例中，电池系统100包括电池控制模块104，其可以安装到电池模块102或安装在电池模块102附近。电池控制模块104控制电池模块102和/或车辆的活动。电池控制模块104可以包括车辆系统控制器或与车辆系统控制器通信，以验证电池模块102是否在针对电池模块102的当前状况设置的参数内运行。电池控制模块104可以监视电池模块102的单元的电压。电池控制模块104可以监视电池模块102的温度。电池控制模块104可以将故障代码提供给车辆。
电池系统100包括连接器组件106，该连接器组件106联接至电池控制模块104，例如联接至电池控制模块104。连接器组件106电联接到电池模块102内的电压传感器、温度传感器或其他类型的传感器，并路由到电池控制模块104。连接器组件106可以由电池模块框架110保持，并从电池模块框架110延伸到电池控制模块104。
电池模块102包括多个电池单元108(以虚线示出)，例如棱柱形电池单元。电池单元108并排布置成堆叠构造，以形成电池模块102。可选地，电池模块102可以包括保持电池单元108的外壳或其他壳体，例如将电池单元108在堆叠中保持在一起的端板或其他框架元件。可以在电池单元108的周围设置电池盖。电池盖可以覆盖每个电池单元108。
每个电池模块102包括正极电池端子112(图1)和负极电池端子114(图1)。电池端子112、114由电池模块框架110保持。电池端子112、114被配置为联接到外部电源电缆，或者可替代地，例如使用电源端子或汇流条，可以被总线连接到另一电池模块102的电池端子112、114。
电池模块框架110联接到电池单元108的堆叠的相对侧，并且在下文中可以被称为前电池模块框架110a(图1)和后电池模块框架110b(图2)。前和后电池模块框架110a，110b可以彼此相似并且包括相似的特征和部件。在各种实施例中，前电池模块框架110a包括正极电池端子112和负极电池端子114，而后电池模块框架110b不包括任何电池端子。在其他各种实施例中，电池模块102包括单个电池模块框架110，该单个电池模块框架110联接到电池单元108的堆叠的一侧。
每个电池模块框架110保持配置为电连接到电池模块102的对应电池单元108的多个汇流条116(图2)。汇流条116用于电连接相邻的电池单元108。在各种实施例中，汇流条116可以由介电体包覆成型以形成电池模块框架110。在其他各种实施例中，汇流条116联接至电池模块框架110。在示例性实施例中，电池模块框架110中的一个保持电池端子汇流条118(图4所示)，其可以限定电池端子112、114的一部分或电连接到电池端子112、114。在示例性实施例中，电池端子汇流条118可以是熔丝汇流条，其在电池模块102在车辆中的组装和使用之前为电池模块102提供熔断连接，例如用于运输，搬运等。在示例性实施例中，电池模块框架110中的一个保持连接器组件106。汇流条116具有与其相关联的电压传感器，并且连接器组件106电连接到对应的电压传感器，以监视汇流条116和电池单元108的电压。在其他各种实施例中，两个电池模块框架110都可以保持对应的电池端子汇流条118和/或对应的连接器组件106。
电池模块框架110伸长以在每个电池单元108旁边跨过电池模块102的整个宽度。在示例性实施例中，每个电池模块框架110由多个框架部分制成，多个框架部分彼此分离且分立，并且联接在一起以形成电池模块框架110。各个框架部分由塑料材料制成，并且可以被单独地模制然后联接在一起以形成电池模块框架110。各个框架部分的高度宽度比大于整个电池模块框架110的高度宽度比，使得各个框架部分中的每个比制造非常长且窄的单件电池模块框架更容易。各个框架部分比单件电池模块框架短，从而减小了在模制期间或在电池模块102的操作期间由电池单元108的加热引起的各个框架部分翘曲的风险。
在示例性实施例中，电池模块框架110在设计上是模块化的，从而允许不同框架部分的互连以延长或缩短电池模块框架110，以在堆叠中容纳更多或更少的电池单元以形成电池模块102。例如，在各种实施例中，电池模块框架110可以包括右端框架部分、左端框架部分和中心框架部分。可以在左端框架部分和右端框架部分之间设置任意数量的中心框架部分，以扩展或延长电池模块框架110。在一些配置中，可以移除中心框架部分，从而允许右端框架部分和左端框架部分直接连接。
在示例性实施例中，每个电池单元108包括单元壳体，该单元壳体可以是盒形的，例如包括顶部，底部，侧壁和端壁。在替代实施例中，电池壳体可以具有其他形状。电池壳体堆叠在一起，端壁彼此相对，并且侧壁对齐以接收电池模块框架110。电池模块框架110配置为联接至侧壁。在示例性实施例中，电池模块102包括联接在电池单元108的堆叠的相对端的端板132。端板132可以联接到最外侧的电池单元108的外端壁。可选地，端板132可以通过横梁和/或覆盖件134联接在一起，横梁和/或覆盖件134跨过每个电池单元108延伸，例如沿着电池模块102的顶部和/或底部。
每个电池单元108包括单元端子130(图2)，例如在单元壳体的相对侧。单元端子130可包括正极单元端子和负极单元端子。单元端子130电连接到汇流条116。可选地，对于单元堆叠中的端电池单元108，单元端子130可以限定用于电池模块102的电池端子112或114。
图3是电池模块102的截面图，示出了电池单元108和单元端子130。电池模块框架110沿着电池单元108的侧面延伸。电池模块框架110保持汇流条116。单元端子130从电池单元108的侧面延伸以与汇流条116对接。在各个实施例中，正极单元端子成对布置并通过汇流条116连接，负极单元端子成对布置并通过汇流条116连接。在一些实施例中，所有正极单元端子都设置在电池模块102的一侧，而所有负极单元端子都设置在电池模块102的相反侧。在其他各种实施例中，电池模块102的两侧都包括正极电池单元和负极电池单元。
单元端子130可以包括平坦的垫，平坦的垫限定用于电连接到对应的汇流条116的连接接口。例如，在各种实施例中，单元端子130包括凸片，例如焊接凸片，被配置为通过激光焊接或通过其他工艺接合到汇流条116。单元端子130可包括从其延伸的柱，例如螺纹柱，用于与汇流条116机械和电连接。在其他各种实施例中，单元端子130可包括用于将汇流条116焊接至单元端子130的焊接垫。在其他各种实施例中，单元端子130可以包括诸如螺纹开口的开口，以接收螺纹紧固件以将汇流条116电连接至单元端子130。
图4是根据示例性实施例的电池模块框架110的分解图，例如具有正极电池端子112和负极电池端子114的前电池模块框架110a(图2所示的后电池模块框架110b可以包括类似的特征和组件)。电池模块框架110包括第一框架部分200、第二框架部分300和第三框架部分400。在所示的实施例中，第一框架部分200是右端框架部分，第二框架部分300是中心框架部分，并且第三框架部分400是左端框架部分。可选地，可以在第一框架部分200和第三框架部分400之间设置多个第二框架部分300，以增加电池模块框架110的长度，以便与更多数量的电池单元108对接。在其他各种实施例中，可以移除第二框架部分300，从而允许将第一框架部分200和第三框架部分400直接连接在一起，以减少电池模块框架110的长度，以与更少的电池单元108对接。框架部分200、300、400可以包括相似的特征，并且框架部分200、300、400的元件或特征可以分别用“第一”，“第二”，“第三”标识符来指定。
第一框架部分200包括第一主体202、从第一主体202延伸的第一上侧壁204和从第一主体202延伸的第一下侧壁206。第一主体202包括保持或接收一个或多个汇流条116的第一汇流条垫208。在各种实施例中，第一汇流条垫208可以接收电池端子汇流条118中的一个。
第二框架部分300包括第二主体302、从第二主体302延伸的第二上侧壁304和从第二主体302延伸的第二下侧壁306。第二主体302包括保持或接收一个或多个汇流条116的第二汇流条垫308。
第三框架部分400包括第三主体402、从第三主体402延伸的第三上侧壁404和从第三主体402延伸的第三下侧壁406。第三主体402包括保持或接收一个或多个汇流条116的第三汇流条垫408。在各种实施例中，第三汇流条垫408可以接收电池端子汇流条118中的一个。
图5是根据示例性实施例的第一框架部分200的透视图，示出了第一主体202和对应的汇流条116、118。图6是配置为联接到第一主体202(图5所示)或由第一主体202保持的电池端子汇流条118和汇流条116的透视图。第一主体202包括保持或接收汇流条116、118的第一汇流条垫208。第一上侧壁204设置在第一主体202的顶部。第一下侧壁206设置在第一主体202的底部。第一汇流条垫208在第一上侧壁204和第一下侧壁206之间延伸。
第一主体202包括内表面210和外表面212。内表面210配置为面对电池单元108(在图1和图2中示出)。外表面212配置为背对电池单元108。在各种实施例中，汇流条116、118由第一汇流条垫208保持，例如在内表面210处或外表面212处。例如，汇流条116、118可以联接到内表面210或外表面212。在其他各种实施例中，汇流条116、118被嵌入在内表面210和外表面212之间的第一汇流条垫208中。例如，汇流条116、118可以由第一主体202包覆成型。参考图6，每个汇流条116包括上轨道140、下轨道142以及在上轨道140和下轨道142之间延伸的横向轨道144。横向轨道144由狭槽146分开。狭槽146可允许气流通过汇流条116。在示例性实施例中，上轨道140和下轨道142可包括开口148，开口148配置为接收诸如螺纹紧固件之类的紧固件，以将汇流条116机械地和电气地连接至主体202和/或电池单元108。
参考图6，电池端子汇流条118用于电连接到电池模块102的对应的电池端子112、114(图1所示)。在示例性实施例中，每个电池端子汇流条118包括上轨道150、下轨道152以及在上轨道150和下轨道152之间延伸的横向轨道154。横向轨道154由狭槽156分开。狭槽156可允许气流通过电池端子汇流条118。狭槽156可以与主体202、402中的对应狭槽216、416对准。在示例性实施例中，上轨道150和下轨道152可包括开口158，开口158配置为接收诸如螺纹紧固件之类的紧固件，以将电池端子汇流条118机械地和电气地连接至对应的电池端子112、114。
在示例性实施例中，电池端子汇流条118是熔丝汇流条，其提供了通过电池模块102的可修改的熔丝路径。例如，可在不同时间增加或减小熔丝路径的电流承载能力。例如，可并入可移除部件以绕过在结构中形成的熔丝路径以增加电流承载能力。电池端子汇流条118在电池模块102在车辆中的组装和使用之前，为电池模块102提供熔断连接，例如用于运输，搬运等。例如，电池端子汇流条118在电池模块102内提供熔断连接，以防止过热或损坏电池模块102。电池端子汇流条118可以提供熔断连接以防止电池模块102短路，例如在电池模块102安装和组装在车辆中之前在电池模块102的运输和搬运期间，电池模块102连接到熔断电路，以保护电池模块102。电池端子汇流条118在电池模块102中提供高电阻电路，该高电阻电路用作牺牲设备以提供过电流保护。例如，当太多的电流流过电池端子汇流条118时，电池端子汇流条118中断电池电路以中断过大的电流，从而防止了由于过热或起火而造成的进一步损坏。电池端子汇流条118可以满足用于电池模块102的运输(例如，电池模块制造商与将电池模块102安装在车辆中的车辆制造商之间的运输)的安全要求，例如UN测试和标准手册的第38.3节(UN Transportation Testing UN 38.3)。例如，运输可以是在飞机，轮船，火车，卡车等中的运输，例如在运输集装箱中，容易发生事故，掉落，振动，机械冲击等。
电池端子汇流条118用于电连接到对应的电池单元108(图1所示)的电池端子112或114(图1所示)。在示例性实施例中，每个电池端子汇流条118包括从上轨道150延伸的板160，该板160配置为端接到对应的电池端子112或114。板160包括在其中的汇流条熔丝，在板160内限定熔断电路。在过电流情况下，汇流条熔丝可能熔化或断裂，从而使电池端子汇流条118与电池端子112或114电气断开连接。板160包括在第一基部部分164和第二基部部分166之间的连接条162。在基部部分164、166之间可以设置任何数量的连接条162。板160具有与连接条162相关联的一个或多个熔丝通道168。熔丝通道168在对应的连接条162和熔丝通道168的位置处减小了板160的横截面。这样，在过电流情况下，板160的汇流条熔丝将在连接条162和熔丝通道168位置处的减小的横截面区域中失效或断裂。在示例性实施例中，板160具有相对于第一基部部分164的第一横截面和第二基部部分166的第二横截面减小的熔断横截面。例如，与基部部分164、166相比，一个或多个熔丝通道168可以减小板160的横截面积。与基部部分164、166相比，连接条162可具有减小的横截面。例如，与基部部分164、166相比，可以减小连接条162和熔丝通道168的区域中的材料的厚度和/或宽度。
第一主体202包括框架构件214和在第一上侧壁204和第一下侧壁206之间延伸的第一端壁222。框架构件214之间通过狭槽216分开。狭槽216可允许气流通过第一框架部分200。框架构件214限定第一汇流条垫208。汇流条116可以联接至对应的框架构件214，例如使横向轨道144联接至框架构件214。汇流条116可以被接收在对应的框架构件214之间的狭槽216中。可以使用紧固件(未示出)将汇流条116、118固定到框架构件214和/或上侧壁204和下侧壁206。紧固件可以是螺纹紧固件。
第一框架部分200包括从外表面212延伸的安装支架220。安装支架220用于将第一框架部分200安装到电池模块102(如图1所示)。例如，安装支架220可以用于将第一框架部分200定位和/或固定到电池模块102的盖134或其他部件上。在各种实施例中，安装支架220可以是可偏转的凸片。第一框架部分200可以包括其他安装特征部，诸如用于将第一框架部分200固定到电池单元108。
第一框架部分200包括在第一上侧壁204处的第一上安装特征部230和在第一下侧壁206处的第一下安装特征部232。上安装特征部230和下安装特征部232用于将第一框架部分200固定至第二框架部分300(或当移除第二框架部分300时固定至第三框架部分400)。在示例性实施例中，上安装特征部230和下安装特征部232设置在第一框架部分200的边缘228处。
在所示的实施例中，上安装特征部230和下安装特征部232彼此相似。例如，上安装特征部230和下安装特征部232是相同类型的(例如，两个凹型安装特征部)。上安装特征部230和下安装特征部232可以具有相同的形状。在所示的实施例中，上安装特征部230和下安装特征部232包括插座234。在各种实施例中，上安装特征部230和下安装特征部232是燕尾槽，其具有倾斜的轨道236，倾斜的轨道236限定配置为接收第二框架部分300的对应的燕尾的导轨238(参见图5-6)。在替代实施例中，可以提供其他类型的安装特征部。在其他各种实施例中，上安装特征部230可以不同于下安装特征部232。例如，上安装特征部230可以是凹型安装特征部，而下安装特征部232可以是凸型安装特征部，反之亦然。
图7是根据示例性实施例的第二框架部分300的透视图，示出了第一主体302和对应的一个或多个汇流条116。图8是配置为联接至第二主体302或由第二主体302保持的汇流条116的透视图。第二主体302包括保持或接收汇流条116的第二汇流条垫308。第二上侧壁304设置在第二主体302的顶部。第二下侧壁306设置在第二主体302的底部。第二汇流条垫308在第二上侧壁304和第二下侧壁306之间延伸。
第二主体302包括内表面310和外表面312。内表面310配置为面对电池单元108(在图1和图2中示出)。外表面312配置为背对电池单元108。在示例性实施例中，外表面312配置为保持汇流条116。替代地，内表面310可以配置为保持汇流条116。例如，汇流条116可以联接到内表面310或外表面312。在其他各种实施例中，汇流条116嵌入在内表面310和外表面312之间的第二汇流条垫308中。例如，汇流条116可以由第二主体302包覆成型。
第二主体302包括在第二上侧壁304和第二下侧壁306之间延伸的框架构件314。框架构件314之间通过狭槽316分开。狭槽316可允许气流通过第二框架部分300。框架构件314限定第二汇流条垫308。汇流条116可以联接到对应的框架构件314。汇流条116可以被接收在对应的框架构件314之间的狭槽216中。可以使用紧固件(未示出)将汇流条116固定到框架构件314和/或上侧壁304和下侧壁306。
第二框架部分300包括在第二上侧壁304处的第二上安装特征部330和在第二下侧壁306处的第二下安装特征部332。上安装特征部330和下安装特征部332用于将第二框架部分300固定至第一框架部分200。在示例性实施例中，上安装特征部330和下安装特征部332设置在第二框架部分300的边缘328处。
在所示的实施例中，上安装特征部330和下安装特征部332彼此相似。例如，上安装特征部330和下安装特征部332是相同类型的(例如，两个凸型安装特征部)。上安装特征部330和下安装特征部332可以具有相同的形状。在所示的实施例中，上安装特征部330和下安装特征部332包括柱或尾部334。在各种实施例中，尾部334具有限定燕尾的成角度的侧壁336。在替代实施例中，可以提供其他类型的安装特征部。在其他各种实施例中，上安装特征部330可以不同于下安装特征部332。例如，上安装特征部330可以是凸型安装特征部，而下安装特征部332可以是凹型安装特征部，反之亦然。
第二框架部分300包括在第二上侧壁304处的第四上安装特征部340和在第二下侧壁306处的第四下安装特征部342。上安装特征部340和下安装特征部342用于将第二框架部分300固定至第三框架部分400。在示例性实施例中，上安装特征部340和下安装特征部342设置在第二框架部分300的与边缘328相对的边缘326处。
在所示的实施例中，上安装特征部340和下安装特征部342彼此相似。例如，上安装特征部340和下安装特征部342是相同类型的(例如，两个凹型安装特征部)。上安装特征部340和下安装特征部342可以具有相同的形状。在所示的实施例中，上安装特征部340和下安装特征部342包括插座344。在各种实施例中，插座344具有限定导轨348的成角度的轨道346。在替代实施例中，可以提供其他类型的安装特征部。在其他各种实施例中，上安装特征部340可以不同于下安装特征部342。例如，上安装特征部340可以是凹型安装特征部，而下安装特征部342可以是凸型安装特征部，反之亦然。在示例性实施例中，第四上安装特征部340与第一上安装特征部230相同，并且第四下安装特征部342与第一下安装特征部232相同。例如，安装特征部340、342的尺寸，形状和位置与安装特征部230、232相同，使得第二框架部分300的边缘326处的配合接口与第一框架部分200的边缘228处的配合接口相同。这样，第一框架部分200和第二框架部分300均配置为与第三框架部分400配合。
图9是根据示例性实施例的第三框架部分400的透视图，示出了第三主体202和对应的汇流条116、118。图10是配置为联接到第二主体402(图9所示)或由第二主体202保持的电池端子汇流条118和汇流条116的透视图。第三主体402包括保持或接收汇流条116、118的第三汇流条垫408。第三上侧壁404设置在第三主体402的顶部。第三下侧壁406设置在第三主体402的底部。第三汇流条垫408在第三上侧壁404和第三下侧壁406之间延伸。
第三主体402包括内表面410和外表面412。内表面410配置为面对电池单元108(在图1和图2中示出)。外表面412配置为背对电池单元108。在各种实施例中，汇流条116、118由第三汇流条垫408保持，例如在内表面410处或外表面412处。例如，汇流条116、118可以联接到内表面410或外表面412。在其他各种实施例中，汇流条116、118被嵌入在内表面410和外表面412之间的第三汇流条垫408中。例如，汇流条116、118可以由第三主体402包覆成型。
第三主体402包括框架构件414和在第三上侧壁404和第三下侧壁406之间延伸的第三端壁422。框架构件414之间通过狭槽416分开。狭槽416可允许气流通过第三框架部分400。框架构件414限定第三汇流条垫408。汇流条116可以联接到对应的框架构件414。汇流条116可以被接收在对应的框架构件414之间的狭槽416中。可以使用紧固件(未示出)将汇流条116、118固定到框架构件414和/或上侧壁404和下侧壁406。
第三框架部分400包括从外表面412延伸的安装支架420。安装支架420用于将第三框架部分400安装到电池模块102。例如，安装支架420可以用于将第三框架部分400定位和/或固定到电池模块102的盖134或其他部件上。在各种实施例中，安装支架420可以是可偏转的凸片。第三框架部分400可以包括其他安装特征部，诸如用于将第三框架部分400固定到电池单元108。
第三框架部分400包括在第三上侧壁404处的第三上安装特征部430和在第三下侧壁406处的第三下安装特征部432。上安装特征部430和下安装特征部432用于将第三框架部分400固定至第三框架部分300(或当移除第二框架部分300时固定至第一框架部分200)。在示例性实施例中，上安装特征部430和下安装特征部432设置在第三框架部分400的边缘428处。
在所示的实施例中，上安装特征部430和下安装特征部432彼此相似。例如，上安装特征部430和下安装特征部432是相同类型的(例如，两个凸型安装特征部)。上安装特征部430和下安装特征部432可以具有相同的形状。在所示的实施例中，上安装特征部430和下安装特征部432包括柱或尾部434。在各种实施例中，尾部434具有限定燕尾的成角度的侧壁436。在替代实施例中，可以提供其他类型的安装特征部。在其他各种实施例中，上安装特征部430可以不同于下安装特征部432。例如，上安装特征部430可以是凸型安装特征部，而下安装特征部432可以是凹型安装特征部，反之亦然。在示例性实施例中，第三上安装特征部430与第二上安装特征部330相同，并且第三下安装特征部432与第二下安装特征部332相同。例如，安装特征部330、332的尺寸，形状和位置与安装特征部430、432相同，使得第三框架部分400的边缘428处的配合接口与第二框架部分300的边缘328处的配合接口相同。这样，第二框架部分300和第三框架部分400均被配置用于在第一框架部分200的边缘228处配合(或用于在另一第二框架部分300的边缘326处与配合接口配合)。
图11是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架110的透视图。图11示出了在可分离的配合接口处联接至第一框架部分200的第二框架部分，并且示出了在可分离的配合接口处联接至第二框架部分300的第三框架部分。在示例性实施例中，当框架部分200、300、400联接在一起时，汇流条垫208、308、408是共平面的。框架部分200、300、400的安装特征部将主体202、302、402机械地联接在一起以形成跨过电池模块框架110的连续板。
框架部分200、300在电池模块框架110的接缝450处联接。第一上安装特征部230在上可分离接口452处可移除地联接至第二上安装特征部330。第一下安装特征部232在下可分离接口454处可移除地联接至第二下安装特征部332。插座234接收尾部334。轨道236防止尾部334在插座234内的水平和垂直运动。在示例性实施例中，尾部334可以可闩锁地联接至插座234内的轨道236。
框架部分300、400在电池模块框架110的接缝460处联接。第三上安装特征部430在上可分离接口462处可移除地联接至第四上安装特征部340。第三下安装特征部432在下可分离接口464处可移除地联接至第四下安装特征部342。插座344接收尾部434。轨道346防止尾部434在插座344内的水平和垂直运动。在示例性实施例中，尾部434可以可闩锁地联接至插座344内的轨道346。
在示出的实施例中，上侧壁和下侧壁204、206、304、306、404、406具有的厚度(在内表面和外表面之间)比汇流条垫208、308、408厚。在接收汇流条116的框架部分200、300、400中的上侧壁和下侧壁204、206、304、306、404、406之间限定有凹部470、472、474。较厚的侧壁204、206、304、306、404、406为框架部分200、300、400增加了结构刚度。狭槽216、316、416允许空气流通过电池模块框架110和/或减少所用材料的量和/或减小电池模块框架110的重量。
第一框架部分200包括安装凸片224，安装凸片224接收并支撑对应的电池端子汇流条118。第三框架部分400包括安装凸片424，安装凸片224接收并支撑对应的电池端子汇流条118。在示例性实施例中，电池模块框架110包括用于支撑电池端子汇流条118的板160的支撑板192。支撑板192可以联接到安装凸片224、424。
图12是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架110的透视图。图12示出了电池模块框架110，其中第一框架部分200直接联接至第三框架部分400。电池模块框架110移除了第二框架部分300(图11所示)。第一框架部分200和第三框架部分400在可分离配合接口处联接。框架部分200、400的安装特征部将主体202、402机械地联接在一起，以形成跨过电池模块框架110的连续板。
在组装期间，框架部分200、400在电池模块框架110的接缝490处联接。第一上安装特征部230在上可分离接口492处可移除地联接至第三上安装特征部430。第一下安装特征部232在下可分离接口494处可移除地联接至第三下安装特征部432。插座234接收尾部434。
图13是根据示例性实施例的处于组装状态的后电池模块框架110b的透视图。后电池模块框架110b类似于前电池模块框架110a(图11所示)，并且包括相似的特征和部件；然而，后电池模块框架110b不包括正极电池端子汇流条118和负极电池端子汇流条118(图11所示)。图13示出了在可分离的配合接口处联接至第一框架部分200的第二框架部分，并且示出了在可分离的配合接口处联接至第二框架部分300的第三框架部分。
框架部分200、300、400的安装特征部将主体202、302、402机械地联接在一起以形成跨过电池模块框架110的连续板。第一上安装特征部230在上可分离接口452处可移除地联接至第二上安装特征部330。第一下安装特征部232在下可分离接口454处可移除地联接至第二下安装特征部332。第三上安装特征部430在上可分离接口462处可移除地联接至第四上安装特征部340。第三下安装特征部432在下可分离接口464处可移除地联接至第四下安装特征部342。
图14是根据示例性实施例的处于组装状态的电池模块框架110的透视图。图14示出了电池模块框架110，其中第一框架部分200直接联接至第三框架部分400。电池模块框架110移除了第二框架部分300(图13所示)。框架部分200、400的安装特征部将主体202、402机械地联接在一起，以形成跨过电池模块框架110的连续板。第一上安装特征部230在上可分离接口492处可移除地联接至第三上安装特征部430。第一下安装特征部232在下可分离接口494处可移除地联接至第三下安装特征部432。
图15是根据示例性实施例的电池模块框架110的一部分的放大透视图。图15示出了准备与第一上安装特征部230配合的第二上安装特征部330。在示例性实施例中，第二框架部分300在垂直于第一主体202和第二主体302的配合方向480上与第一框架部分200配合。
插座234和尾部334具有互补的形状。插座234的尺寸和形状设计成可接收尾部334。插座234在外端235处敞开以接收尾部334。插座234可以在内端237处敞开以接收尾部334。轨道236设置在插座234的相对侧上，以限定导轨238。导轨238将尾部334引导到插座234中。在示例性实施例中，轨道236彼此不平行地成角度。例如，在所示的实施例中，轨道236向内成角度，使得插座234在顶部较窄而在底部较宽。在替代实施例中，插座234可具有其他形状。可选地，轨道236可以平行于配合方向480。在其他各种实施例中，轨道236可以横向于配合方向480成角度，使得轨道236从外端235向内端237向内逐渐变细，以便在尾部334装载到插座234中时挤压或压缩尾部334。
在示例性实施例中，插座234包括用于将尾部334可闩锁地固定在插座234中的闩锁特征260。在所示的实施例中，闩锁特征260由一个或多个卡扣表面262限定，卡扣表面262被配置成接合并固定尾部334和插座234。在所示的实施例中，卡扣表面262沿着上安装特征部230的底壁264设置。卡扣表面262可以附加地或可替代地沿着轨道236设置。在示例性实施例中，上安装特征部230包括在闩锁特征260之间的释放通道266，释放通道被配置为接收工具，例如螺丝刀，以从闩锁特征260释放尾部334。在替代实施例中，可以提供其他类型的闩锁特征，例如开口，可偏转的闩锁等。
在示例性实施例中，上安装特征部230包括从其延伸的止动肩268，例如插座234的外部。第二上安装特征部330被配置为接合止动肩268以在配合期间将第二框架部分300相对于第一框架部分200定位。例如，一旦第二框架部分300接合止动肩268，止动肩268可限制第二框架部分300相对于第一框架部分200在配合方向480上的运动。
在示例性实施例中，尾部334从边缘328向外延伸。尾部334包括从边缘328悬垂的支撑臂338。尾部334从支撑臂338向下延伸。在示例性实施例中，侧壁336彼此不平行地成角度。例如，在所示的实施例中，侧壁336向外成角度，使得尾部334在顶部较窄而在底部较宽。在替代实施例中，尾部334可具有其他形状。可选地，侧壁336可以平行于配合方向480。在其他各种实施例中，侧壁236可以横向于配合方向480成角度，使得尾部334从外端335向内端337向内逐渐变细，例如成楔形以便在尾部334装载到插座234中时楔入插座234。
在示例性实施例中，尾部334包括用于将尾部334可闩锁地固定在插座234中的闩锁特征360。在所示的实施例中，闩锁特征360由从尾部334的底部延伸的凸缘362限定，凸缘被配置为接合闩锁特征260并将尾部334固定在插座234中。在替代实施例中，闩锁特征360可以设置在其他位置，例如沿着侧壁336。在替代实施例中，可以提供其他类型的闩锁特征，例如开口，可偏转的闩锁等。
图16是根据示例性实施例的电池模块框架110的一部分的放大透视图。图16示出了准备与第一下安装特征部232配合的第二下安装特征部332。在示例性实施例中，下安装特征部232、332可以分别类似于上安装特征部230、330(均在图5中示出)，并且相似的特征可以用相似的附图标记标识。
插座234和尾部334具有互补的形状。轨道236设置在插座234的相对侧上以限定导轨238，导轨238用于将尾部334引导到插座234中。在示例性实施例中，轨道236彼此不平行地成角度，例如向内成角度，使得插座234在底部较窄而在顶部较宽。尾部334的侧壁336彼此不平行地成角度，例如向外成角度，使得尾部334在底部较窄而在顶部较宽。闩锁特征360设置在尾部334的顶部。在示例性实施例中，闩锁特征360在凸缘362中包括释放通道366，释放通道366配置为接收工具，例如螺丝刀，以从闩锁特征260释放闩锁特征360。
图17是电池模块103的一部分的透视图，示出了联接至电池模块框架110的连接器组件106。汇流条116用于电连接对应的电池单元108(如图1和2所示)。连接器组件106电连接到汇流条116，例如用于汇流条116的电压监视。
连接器组件106包括电连接器180和联接到电连接器180的传感器组件182。电连接器180可以包括保持多个触头的壳体。电连接器180配置为与电池控制模块104(图1所示)配合。传感器组件182包括电连接到电连接器180的触头的电缆184。在所示的实施例中，电缆184是扁平的柔性电缆，例如柔性电路板。在替代实施例中，可以提供其他类型的电缆184，例如具有单独电线或包含在公共电缆护套内的电线的电缆。传感器组件182包括电压传感器186，电压传感器186配置为电连接到对应的汇流条116和/或电池单元108。在示例性实施例中，传感器组件182包括温度传感器(未示出)，温度传感器配置为联接到对应的汇流条116和/或电池单元108。在替代实施例中，可以提供其他类型的传感器作为传感器组件182的一部分。
图18是电池模块102的一部分的透视图，示出了联接至电池单元108的电池模块框架110。图18示出了电池端子汇流条118。盖111联接至电池模块框架110以覆盖汇流条116。电池端子汇流条118通过盖111暴露，以连接到电池端子112或114(如图1所示)。
图19是电池模块102的一部分的透视图，示出了联接到电池端子汇流条118的电池端子114。电池端子114包括基部194和从基部延伸的用于端接到电力电缆的端接端195。在所示的实施例中，端接端195是压接筒；然而，在替代实施例中，可以提供其他类型的端接端，例如焊接垫。电池端子114的基部194与电池端子汇流条118的板160重叠并且电连接至板160。在示例性实施例中，螺纹柱196和螺母198用于机械地和电气地连接电池端子114和电池端子汇流条118。当螺母198拧紧时，基部194压在板上，以将电池端子114电连接到电池端子汇流条118。
在示例性实施例中，电池端子114限定用于电池端子汇流条118的汇流条熔丝的熔丝桥500。基部194跨过电池端子汇流条118的汇流条熔丝，以限定熔丝桥500。当螺母198被拧紧时，熔丝桥500被向下压在板160上，并跨过熔丝通道168(以虚线示出)。熔丝桥500电联接至第一和第二基部部分164、166。在各种实施例中，当拧紧螺母198以确保与板160的可靠电连接时，基部194可被弹簧偏压在第一基部部分164和/或第二基部部分166上。当安装时，与没有重叠基部194的板160所允许的电流承载能力相比，重叠基部194增加了电池端子汇流条118的电流承载能力。一些电流通过基部部分164、166之间的连接条162，而一些电流通过电池端子114的熔丝桥500。当组装电池端子114时，电池端子汇流条118的熔丝功能被消除。
图20是电池模块102的一部分的透视图，示出了根据示例性实施例的电池端子汇流条118和熔丝桥510。图21是电池模块102的一部分的透视图，示出了根据示例性实施例的联接至电池端子汇流条118的熔丝桥510。熔丝桥510与电池端子汇流条118分离且分立，并且与电池端子114(图19所示)分离且分立。熔丝桥510配置为联接至电池端子汇流条118的板160，以桥接第一和第二基部部分164、166。熔丝桥510跨越熔丝通道168以电连接第一基部部分164和第二基部部分166。熔丝桥510增加了基部部分164、166之间的电流承载能力。例如，熔丝桥510和连接条162的累积电流承载能力大于仅连接条162的电流承载能力。
熔丝桥510可移除地联接到板160，使得当熔丝桥510存在并组装时(图21)的电流承载能力大于当熔丝桥510未组装(图20)且因此不存在时的电流承载能力。例如，在将电池模块102安装和组装到车辆中之前，可将熔丝桥510与板160分离，从而在电池端子汇流条118中提供熔断电路，例如用于电池模块102的运输和搬运(例如，从电池模块102的制造时间到电池模块102在车辆中的安装为止)。一旦将电池模块102安装在车辆中，熔丝桥510就可以联接至板160，以增加通过电池端子汇流条118的电池模块102的电流承载能力。在组装熔丝桥510之后，消除了熔丝功能，因为该系统能够处理更高的电流。
可选地，熔丝桥510可包括接合一个或多个连接条162的连接条接口512。在示例性实施例中，熔丝桥510包括接合第一基部部分164的第一接口514和接合第二基部部分166的第二接口516。熔丝桥510的主体电连接接口512、514、516，以电连接基部部分164、166。例如，熔丝桥510的主体可以是单个整体金属结构。可选地，熔丝桥510可以延伸到熔丝通道168中并被接收在其中。例如，熔丝桥510可以包括延伸到对应的熔丝通道168中的突起520。突起520可以限定连接条接口512和/或第一接口514和/或第二接口516。在示例性实施例中，熔丝桥510是被配置为被压入板160中以机械地和电气地连接至板160的干扰块。例如，干扰块可能被干扰到熔丝通道168中。
当组装时，熔丝桥510跨过基部部分164、166之间的熔丝通道168。突起520至少部分地填充在第一和第二基部部分164、166之间和/或连接条162之间的熔丝通道168中。可选地，突起520可以具有与熔丝通道168互补的形状，以基本或完全填充熔丝通道168。突起520可具有倒角的引入部以简化组装。突起520可以压配合到熔丝通道168中。例如，突起可以通过过盈配合接合基部部分164、166和/或连接条162。突起520和/或板160可以包括挤压肋，当熔丝桥510联接到板160时，挤压肋变形。在所示的实施例中，突起520完全穿过板160。当组装时，连接条162在第一和第二基部部分164、166之间承载电流，并且熔丝桥510在第一和第二基部部分164、166之间承载电流。例如，突起520可以直接接合两个基部部分164、166以电连接基部部分164、166并在其间承载电流。突起520还可以直接接合两个相邻的连接条162以电连接连接条162并在其间承载电流。
电池端子汇流条118为电池模块102提供熔断电路，以满足用于电池模块102的运输的安全要求，例如UN测试和标准手册的第38.3节(UN Transportation Testing UN38.3)，并提供当电池模块102在车辆中使用时将被组装到电池模块102的熔丝桥500或510。这样，通过提供熔断电路路径，当电池模块102在电池模块制造商和将电池模块102安装在车辆中的车辆制造商之间运输时是安全的，熔断电路路径可以断开以防止过热和起火，例如在运输器件的短路时。然而，熔丝桥500或510在安装时将板160的电流承载能力增加到可接受的性能水平，例如等同于汇流条116，以允许电池模块102在车辆中正常工作。电池模块102在车辆中使用期间较不易受熔断熔丝引起的故障的影响，因为电池端子汇流条118能够处理汇流条116所处理的正常工作电流。此外，与在一些常规电池模块中使用并在将电池模块安装在车辆中之后丢弃的常规熔丝相比，熔丝桥500或510提供了廉价的解决方案来增加电池端子汇流条118的电流承载能力。

Claims (10)

1.一种用于电池模块(102)的电池模块框架(110)，包括：
第一框架部分(200)，其具有第一主体(202)、从所述第一主体延伸的第一上侧壁(204)和从所述第一主体延伸的第一下侧壁(206)，所述第一主体具有在所述第一上侧壁与所述第一下侧壁之间延伸的第一框架构件，所述第一框架构件由在所述第一上侧壁和所述第一下侧壁之间伸长的狭槽分开，所述第一框架构件形成用于汇流条(116)的第一汇流条垫(208)，该汇流条配置为电连接到所述电池模块的电池单元(108)，所述第一框架构件之间的狭槽配置为与所述汇流条中的狭槽对准，所述第一上侧壁包括第一上安装特征部(230)，所述第一下侧壁包括第一下安装特征部(232)；和
第二框架部分(300)，其与所述第一框架部分分离且分立，所述第二框架部分具有第二主体(302)、从所述第二主体延伸的第二上侧壁(304)和从所述第二主体延伸的第二下侧壁(306)，所述第二主体具有在所述第二上侧壁与所述第二下侧壁之间延伸的第二框架构件，所述第二框架构件由在所述第二上侧壁与所述第二下侧壁之间伸长的狭槽分开，所述第二框架构件形成用于汇流条的第二汇流条垫(308)，该汇流条配置为电连接到所述电池模块的电池单元，所述第二框架构件之间的狭槽配置为与所述汇流条中的狭槽对准，所述第二上侧壁包括第二上安装特征部(330)，所述第二下侧壁包括第二下安装特征部(332)；
其中，所述第一框架部分和第二框架部分在接缝(450)处联接，其中所述第二上安装特征部在上可分离接口(452)处可移除地联接至所述第一上安装特征部，并且所述第二下安装特征部在下可分离接口(454)处可移除地联接至第一下安装特征部，所述第一框架部分和第二框架部分联接在一起，其中所述第一主体的所述第一汇流条垫和所述第二主体的所述第二汇流条垫共面。
2.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一上安装特征部(230)包括插座(234)，并且所述第二上安装特征部(330)包括接收在所述插座中的尾部(334)。
3.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一上安装特征部(230)和所述第一下安装特征部(232)都是凸型安装特征部或凹型安装特征部中的一种，并且其中，所述第二上安装特征部(330)和所述第二下安装特征部(332)都是凸型安装特征部或凹型安装特征部中的另一种。
4.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一上安装特征部(230)和所述第一下安装特征部(232)包括闩锁，并且所述第二上安装特征部(330)和所述第二下安装特征部(332)包括与所述第一上安装特征部的闩锁和所述第一下安装特征部的闩锁相互作用的闩锁，以将所述第一框架部分(200)联接到所述第二框架部分(300)。
5.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一上安装特征部(230)包括轨道(236)，所述轨道(236)限定接收所述第二上安装特征部(330)的导轨(238)，所述轨道彼此不平行。
6.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一上侧壁(204)包括止动肩(268)，所述第二上侧壁(304)接合所述止动肩以相对于所述第二框架部分(300)定位所述第一框架部分(200)。
7.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一框架部分(200)和所述第二框架部分(300)在垂直于所述第一主体和所述第二主体的配合方向(480)上配合。
8.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，还包括第三框架部分(400)，所述第三框架部分与所述第一框架部分(200)和所述第二框架部分(300)分离且分立，所述第三框架部分具有第三主体(402)、从第三主体延伸的第三上侧壁(404)和从第三主体延伸的第三下侧壁(406)，所述第三主体具有用于汇流条(116)的第三汇流条垫(408)，该汇流条配置为电连接到电池模块(102)的电池单元(108)，所述第三上侧壁包括第三上安装特征部(430)，所述第三下侧壁包括第三下安装特征部(432)；
其中，所述第二框架部分的第二上侧壁还包括第四上安装特征部(340)，并且所述第二框架部分的第二下侧壁(306)还包括第四下安装特征部(342)；并且
其中，所述第三上安装特征部可移除地联接到所述第四上安装特征部，并且所述第三下安装特征部可移除地联接到所述第四下安装特征部，使得所述第二框架部分位于所述第一框架部分和所述第三框架部分之间。
9.根据权利要求8所述的电池模块框架(110)，其中，所述第三上安装特征部(430)与所述第二上安装特征部(330)相同，并且所述第三下安装特征部(432)与所述第二下安装特征部(332)相同，并且其中，所述第一上安装特征部(230)与所述第四上安装特征部(340)相同，并且所述第一下安装特征部(232)与所述第四下安装特征部(342)相同。
10.根据权利要求1所述的电池模块框架(110)，其中，所述第一框架构件和狭槽延伸所述第一上侧壁(204)和所述第一下侧壁(206)之间的高度的大部分，所述第二框架构件和狭槽延伸所述第二上侧壁和所述第二下侧壁之间的高度的大部分。
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