CN114041236A - 电池模块和具有应力消除特征的汇流条 - Google Patents

Abstract

相应地，公开了一种用于电池模块的汇流条。汇流条具有接合以形成通道的第一侧壁、第二侧壁和基部。多个端子接纳器设置在基部上并且被配置为联接到多个电池端子。一个或多个应力消除特征设置在通道上。还公开了一种包括汇流条的电池模块。

Description

电池模块和具有应力消除特征的汇流条

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月22日提交的发明名称为“STRESS RELIEF CUTS FORCOLUMN BUS BARS[用于柱汇流条的应力消除切口]”的美国临时专利申请序列号62/837,028的优先权，其全部内容通过援引以其全文并入本文。

背景技术

本公开内容总体上涉及电池和电池模块的领域。更具体地，本公开内容涉及先进电池(比如锂离子电池)内的电芯连接件。

本部分旨在向读者介绍可能与下文所描述的本公开内容的各个方面有关的技术的各个方面。这种讨论被认为有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开内容的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应以此角度进行解读而非解读为对现有技术的承认。

使用一个或多个电池系统来为车辆提供全部或一部分动力的车辆可以被称为xEV，其中，术语“xEV”在本文中被定义为包括将电功率用于车辆动力的全部或一部分的所有以下车辆或其任何变型或组合。例如，xEV包括将电功率用于全部动力的电动车辆(EV)。如本领域技术人员将理解的，混合动力电动车辆(HEV)(也被认为是xEV)将内燃发动机推进系统和电池供电的电动推进系统组合。术语“HEV”可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动马达、仅使用内燃发动机或使用这两者来向车辆提供动力和其他电力。相比而言，轻度混合动力系统(MHEV)会在车辆空转时禁用内燃发动机，并且利用电池系统继续为空调单元、收音机或其他电子装置供电，并在需要推进时重新启动发动机。轻度混合动力系统还可以在加速期间施加一定程度的动力辅助，例如以对内燃发动机进行补充。进一步，微混合动力电动车辆(mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“停止-启动”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以向或可以不向内燃发动机提供动力辅助。出于本讨论的目的，应当注意，mHEV典型地在技术上不将直接提供给曲轴或变速器的电功率用于车辆的动力的任何部分，但是mHEV仍然可以被认为是xEV，因为mHEV在车辆正在空转时在内燃发动机被禁用的情况下确实使用电功率来补充车辆的动力需求，并且会通过集成式启动发电机来回收制动能量。另外，插电式电动车辆(PEV)是能够从外部电源(比如壁式插座)进行充电的任何车辆，并且可再充电电池组中储存的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是EV的子类别，其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、以及混合动力电动车辆与常规内燃发动机车辆的电动车辆转换。

上文所描述的xEV相比于较传统的仅使用内燃发动机和传统电气系统的燃气动力车辆可以提供多个优点，该传统电气系统通常是由铅酸电池供电的。例如，与传统内燃机车辆相比，xEV可以产生更少的不期望的排放物，并且可以表现出更大的燃料效率，而且在一些情况下，这种xEV可以完全避免使用汽油(如某些类型的EV或PEV的情况)。

除了用于车辆(例如，车辆、船只、卡车、摩托车和飞机)外，电池技术和可再充电电池的进步更频繁地用于可以被称为固定电池应用的应用中。随着电池可再充电方面的改善以及此类技术价格的降低，经常用于备用或补充发电的固定电池的应用变得更加广泛。例如，固定电池可以用于工业和/或家庭应用。此类应用可以包括DC发电厂、变电站、备用发电器、传输分配、太阳能收集和电网供应。

本公开内容涉及电池和电池模块。作为非限制性的具体示例，本公开内容可以涉及锂离子电池(Li离子电池或LiB)，其是通常包括布置在壳体内的多个电池电芯的常用可再充电电池。能量是通过每个电池电芯中负电极(阳极)、正电极(阴极)和在阳极与阴极之间携带离子的电解质之间的电化学反应产生的。

电池电芯可以包括正极端子和负极端子。汇流条可以用于将例如一个电池电芯的正极端子连接到另一个电池电芯的负极端子。类似地，例如，汇流条可以用于从负极端子到正极端子将电芯组(电芯堆)连接在一起。作为促进这些连接的结果，汇流条可能承受应力，比如热负载和电负载。此外，由于电池壳体、电池电芯、板、堆等和其他连接元件的相对运动、以及由于热量导致的汇流条热膨胀，较长的汇流条可能承受机械负载应力。这些因素可能导致汇流条损坏或断裂，这对电池性能产生不利影响。

已经尝试通过生产具有一定柔性的汇流条来尝试克服这些缺陷中的一些。不幸的是，迄今为止，这些柔性的汇流条解决方案还不够。例如，已知的具有柔性的汇流条在导电性、可制造性、设计复杂性和/或成本中的一个或多个方面具有缺点。

因此，需要克服或解决先前和现有装置的缺陷中的一个或多个缺陷的汇流条和具有该汇流条的电池模块。

发明内容

相应地，公开了解决所描述的缺陷中的一个或多个缺陷的汇流条和电池或电池模块。在本文描述的实施例的一个或多个示例中，在连接相邻电池电芯堆中的电池电芯的汇流条上设置应力消除特征或多于一个应力消除特征。汇流条可以有利地提供或被提供有一定程度的柔性。柔性可以允许汇流条的移动和上述热挑战的管理。

因此，公开了一种用于电池模块的汇流条。汇流条具有接合以形成通道的第一侧壁、第二侧壁和基部。多个端子接纳器设置在基部上并且被配置为联接到多个电池端子。一个或多个应力消除特征设置在通道上。

还公开了一种电池模块。电池模块包括具有电池电芯隔室的电池壳体，该电池电芯隔室接纳电池电芯堆中的一个或多个电池电芯。多个电池电芯接合在一起并形成多个电池电芯堆。汇流条载体定位在多个电池电芯和多个电池电芯堆上方。汇流条载体具有在其上电联接多个电池电芯的一个或多个汇流条，其中，一个或多个汇流条包括具有应力消除特征的一个或多个汇流条。提供了盖，该盖包封所承载的汇流条和多个电池电芯并且固定到壳体。

装置、系统和方法的这些和其他特征以及优点在以下实施例的各种示例的详细描述和附图中进行说明、或从中变得显而易见。

附图说明

将参照以下附图详细描述系统、装置和方法的实施例的各种示例，在附图中：

图1是根据本文描述的实施例的一个或多个示例的具有电池模块的车辆的立体图；

图2是根据本文描述的实施例的一个或多个示例的用于与车辆一起使用的电池系统的示意图；

图3是根据本文公开的实施例的一个或多个示例的电池模块的局部剖切视图；

图4是图3中所示的电池模块的部分的详细视图；

图5是根据实施例的一个或多个示例的用于与本文公开的汇流条一起使用的电池模块的分解立体图；

图6是图5的电池模块的立体图，在电池电芯隔室上方不存在盖子或盖，示出了根据实施例的一个或多个示例的设置在电池电芯组件上的多个汇流条，其中展示了到汇流条的端子连接以用于位置参考；

图7是图6所示的电池模块的正视图；

图8是图6所示的电池模块的立体图，其中汇流条载体和汇流条被移除以示出电池电芯；

图9是出于说明目的而提供的已知汇流条的第一侧的立体图；

图10是出于说明目的而提供的图9中所示的已知汇流条的第二侧的立体图；

图11是根据实施例的一个或多个示例的具有应力消除特征的汇流条的第一侧的第一立体图；

图12是根据实施例的一个或多个示例的图11所示汇流条的第一侧的第二立体图；

图13是根据实施例的一个或多个示例的图11中所示汇流条的第二侧的立体图；

图14是根据实施例的一个或多个替代示例的具有应力消除特征的汇流条的第一侧的立体图；以及

图15是根据实施例的一个或多个替代示例的图14中所示的汇流条的第二侧的立体图。

应该理解，附图不一定按比例绘制。在某些情况下，可能已经省略了对于理解本公开内容不是必需的或致使其他细节难以感知的细节。为了易于理解和简化，对于不同附图中相同的元件，在多个图示中使用元件的共同的附图标记。当然，应理解本发明不一定限于本文展示的具体实施例。

具体实施方式

在详细描述实施例的一个或多个示例之前，应注意，实施例主要在于与壳体内的电池模块的电芯相关的设备部件和处理步骤的组合。因此，系统和方法组成部分在适当的情况下由附图中的常规符号表示，和/或仅示出与理解本公开内容的实施例相关的那些具体细节，以免被对受益于本文描述的本领域普通技术人员将容易明白的细节混淆本公开内容。

参考附图，公开了电池模块、电池系统和与其一起使用的汇流条。本文所描述的电池模块、电池系统、以及相关联的装置可以用于向各种类型的电动车辆(xEV)和其他高电压能量储存/消耗应用(例如，电网电力储存系统)提供电力。这样的电池系统可以包括一个或多个电池模块，每个电池模块具有多个电池电芯(例如，锂离子(Li离子)电化学电芯)，这些电芯被布置并电气地互连以提供可用于为例如xEV的一个或多个部件供电的特定电压和/或电流。作为另一个示例，根据本实施例的电池模块可以与固定电力系统(例如，非机动的系统)结合或为固定电力系统提供电力。

基于相比传统燃油动力车辆的优点，通常生产传统燃油动力车辆的制造商可能希望在其车辆生产线中利用改进的车辆技术(例如，再生制动技术)。通常，这些制造商可能利用他们的传统车辆平台之一作为起点。根据本公开内容的方面，因为传统燃气动力车辆被设计成利用12伏电池系统，所以12伏或48伏锂离子电池可以用于补充12伏铅酸电池。更具体地，12伏或48伏锂离子电池可以用于更高效地捕获再生制动期间产生的电能，并且随后供应电能以便为车辆的电气系统提供电力。

随着车辆技术的进步，高电压电气装置也可以包括在车辆的电气系统中。例如，锂离子电池可以向轻度混合动力车辆中的电动马达供应电能。通常，这些高电压电气装置利用大于12伏(例如高达48伏)的电压。因此，在一些实施例中，可以使用DC-DC转换器来提升12伏锂离子电池的输出电压以向高电压装置供应电力。另外地或替代性地，48伏锂离子电池可以用于补充12伏铅酸电池。更具体地，48伏锂离子电池可以用于更高效地捕获再生制动期间产生的电能并且随后供应电能以便为高电压装置提供电力。

为了帮助说明，图1是车辆10的实施例的立体图。如以上所讨论的，将期望电池系统12很大程度上与传统车辆设计兼容。因此，电池系统12可以放置在车辆10中可以容纳传统电池系统的位置中。例如，如所展示的，车辆10可以包括与典型燃烧发动机车辆的(例如，在车辆10的发动机盖下方的)铅酸电池类似地定位的电池系统12。此外，如以下将更详细地描述的，电池系统12可以被定位成有助于管理电池系统12的温度。例如，在一些实施例中，将电池系统12定位在车辆10的发动机盖下方可以使空气导管能够将空气流引导到电池系统12上方并使电池系统12冷却。虽然描述了位置的具体示例，但是本领域技术人员将理解的是，为了所提供的目的对位置的变化也将是可接受的。

图2中描述了电池系统12的更详细视图。如所描绘的，电池系统12包括能量储存部件13，该能量储存部件联接至点火系统14、交流发电机15、车辆控制台16并且可选地联接至电动马达17。通常，能量储存部件13可以捕获/储存车辆10中生成的电能，并且向车辆10中的电力电气装置输出电能。

换言之，电池系统12可以向车辆电气系统的部件供电，这些部件可以包括散热器冷却风扇、气候控制系统、电动转向系统、主动悬架系统、自动停泊系统、电动油泵、电动超级/涡轮增压器、电动水泵、受热式挡风玻璃/除霜器、窗升降马达、梳妆灯、轮胎压力监测系统、天窗马达控制器、电动座椅、警报系统、信息娱乐系统、导航特征、车道偏离警报系统、电动停泊制动器、外部灯或其任何组合。说明性地，在所描绘的实施例中，能量储存部件13向车辆控制台16和点火系统14供电，这可以用于启动(例如，曲柄启动)内燃发动机18。

此外，能量储存部件13可以捕获由交流发电机15和/或电动马达17产生的电能。在一些实施例中，交流发电机15可以在内燃发动机18正在运行时产生电能。更具体地，交流发电机15可以将由内燃发动机18的旋转产生的机械能转换成电能。附加地或可替代地，当车辆10包括电动马达17时，电动马达17可以通过将由车辆10的移动(例如，轮子的旋转)产生的机械能转换为电能来生成电能。因此，在一些实施例中，能量储存部件13可以捕获由交流发电机15和/或由电动马达17在再生制动期间生成的电能。因此，交流发电机15和/或电动马达17在本文中总体上被称为再生制动系统。

为了促进捕获和供应电能，能量储存部件13可以经由总线19电联接至车辆的电气系统。例如，总线19可以使得能量储存部件13能够接收由交流发电机15和/或电动马达17生成的电能。此外，总线19可以使能量储存部件13能够向点火系统14和/或车辆控制台16输出电能。因此，当使用12伏电池系统12时，总线19可以承载通常在8伏至18伏之间的电力。

此外，如所描述的，能量储存部件13可以包括多个电池模块。例如，在所描述的实施例中，能量储存部件13包括根据本实施例的锂离子(例如，第一)电池模块20和铅酸(例如，第二)电池模块22，其中，每个电池模块20、22包括一个或多个电池电芯110。在其他实施例中，能量储存部件13可以包括任何数量的电池模块。另外，虽然锂离子电池模块20和铅酸电池模块22被描述为彼此相邻，但是它们可以定位在车辆周围的不同区域中。例如，铅酸电池模块22可以定位在车辆10的内部之中或周围，而锂离子电池模块20可以定位在车辆10的发动机盖下方。

在一些实施例中，能量储存部件13可以包括多个电池模块以利用多种不同的电池化学。例如，当使用锂离子电池模块20时，可以提高电池系统12的性能，因为锂离子电池化学通常具有比铅酸电池化学更高的库仑效率和/或更高的充电接受率(例如，更高的最大充电电流或充电电压)。因此，可以提高电池系统12的捕获、储存和/或配电效率。

为了促进控制对电能的捕获和储存，电池系统12可以另外包括控制模块24。更具体地，控制模块24可以控制电池系统12中的部件(比如，能量储存部件13、交流发电机15和/或电动马达17内的继电器(例如，开关))的操作。例如，控制模块24可以调整由每个电池模块20或22捕获/供应的电能的量(例如，对电池系统12降低定额和重新定额)、执行电池模块20与22之间的负载平衡、确定每个电池模块20或22的荷电状态、确定每个电池模块20或22的温度、控制交流发电机15和/或电动马达17的电压输出等。

因此，控制单元24可以包括一个或多个处理器26以及一个或多个存储器28。更具体地，一个或多个处理器26可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个通用处理器或其任何组合。另外，一个或多个存储器28可以包括易失性存储器(比如，随机存取存储器(RAM))、和/或非易失性存储器(比如，只读存储器(ROM)、光学驱动器、硬盘驱动器或固态驱动器)。在一些实施例中，控制单元24可以包括车辆控制单元(VCU)和/或单独的电池控制模块的部分。

根据本公开内容，电池模块20的壳体100包括被配置为密封或覆盖壳体100的一个或多个盖或盖子102、104。例如，参照图5至图6，壳体100可以包括配合在壳体100的第一侧106上的第一盖102，其中，壳体100的第一侧106保持例如印刷电路板(PCB)和电池模块20的其他电气部件(未示出)。第二盖104可以设置在壳体100的第二侧108上方以密封或覆盖壳体100的第二侧108，壳体可以包括例如电池电芯110和相关联的电气连接组件或设备。壳体100的第一盖102或第二盖104可以包括各种特征，比如但不限于用于运输的手柄和/或允许气体或流体逸出的排放路径等(未示出)。

根据本公开内容的实施例，电池模块20可以包括壳体100(例如，塑料壳体)，该壳体被配置为将电化学电芯110(例如，棱柱形锂离子[Li离子]电化学电芯)保持在壳体100的内部(参见图3)。本文所展示和描述的壳体100可以包含多个棱柱形锂离子(Li离子)电化学电芯110的堆。虽然本文将更详细地描述特定配置，但预期电池模块20可以包括任何数量的电化学电芯110(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个电化学电芯)、任何类型的电化学电芯(例如，Li离子、锂聚合物、铅酸、镍镉或镍金属氢化物、棱柱形和/或圆柱形)、以及电化学电芯110的任何布置(例如，堆叠、分开或分隔)。

电池元件或电化学电芯110可以设置在散热器(未示出)的顶部。电化学电芯110可以包括端子114(参见图3至图4)。电化学电芯110可以通过壳体100的第二侧108中的开口116或电池电芯隔室插入壳体100中，并且被定位在壳体100内，使得电化学电芯110的端子114设置在开口或电池电芯隔室中或可进入该开口或电池电芯隔室(参见图5)。电化学电芯110还可以包括排放口118，这些排放口被配置为使得在某些操作条件下(例如，如果一个或多个单独的电化学电芯内的压力超过相应的一个或多个单独的电化学电芯的电芯排放压力阈值)，来自电化学电芯110内的气体能够排放到壳体100的内部。

参考图3至图4，示出了根据本文所述实施例的一个或多个示例的具有汇流条120的示例电池模块20的局部剖切视图。在图3中，具有端子114的电芯110或元件以及汇流条载体122的截面是可见的。以截面示出的汇流条120通常设置在端子114与壳体和/或汇流条载体122的盖子或盖104之间。这可以在图3中更清楚地看出。汇流条120位于电芯端子114上并电联接到该电芯端子。

电池模块20的一个或多个示例在图5至图8中示出。图示的电池模块20包括电池组件，该电池组件包括被分成彼此相邻设置的两个电芯堆124的六个电池电芯110。虽然提供了六个电池电芯110和两个电芯堆124，但如前所述，应当理解，电池电芯110的数量(2、4、8等)和电芯堆124的数量(3、4等)的变化可以适合于所提供的目的。作为非限制性示例，电池组件或模块20可以包括九个电池电芯110，这些电池电芯分在彼此相邻设置的三个电芯堆124之间。电池模块20的总电压可以例如基于电池电芯110的数量而变化，以输出期望的电压，比如8伏、12伏、24伏、48伏等。

在图5至图8中，示出了电池或电池模块的实施例的一个或多个示例，该电池或电池模块具有电芯堆124和具有电芯连接汇流条126、壳体连接汇流条128和堆连接汇流条120的导电组件。更具体地，汇流条载体122具有导电组件，该导电组件被配置为与位于电芯隔室116或壳体100的腔内的多个电芯110中的每个电芯电通信。可以看到两个电芯堆124以相邻布置设置在壳体100内，并且具有导电组件的汇流条载体122可以设置在电芯堆124的顶部，通过电芯连接汇流条126、壳体连接汇流条128和堆连接汇流条120连接电芯110。汇流条载体122和导电组件设置在壳体100的开口116中。因此，汇流条载体122可以具有设置在其上的汇流条120、126和/或128，其中汇流条被配置为与电化学电芯110的端子114接口连接。汇流条120、126和/或128可以与端子114接口连接以将相邻的电化学电芯110和/或相邻的电芯堆124电联接在一起。取决于实施例，汇流条可以串联、并联联接电化学电芯110，或者串联联接一些电化学电芯110和并联联接一些电化学电芯110。进一步，某些汇流条可以被配置为将一组电互连的电化学电芯110与电池模块20的主端子电联接，其中主端子被配置成联接到负载(例如，车辆10的(多个)部件)以便为负载供电。

壳体的盖子或盖板或盖104被配置为覆盖汇流条载体122和导电组件(参见图5)。在导电组件的至少一部分与多个电芯中的每个电芯110接触的前提下，导电组件可以联接到盖104，或设置在盖内，或者可以附加地或可替代地位于壳体内的其他位置。

如所指示的，多种汇流条可以单独或组合地与本文所述的电池模块20一起使用，包括但不限于一个或多个电芯连接汇流条126、一个或多个壳体连接汇流条128和/或一个或多个堆连接汇流条120。在这点上，并且参考图5至图7，所描述的汇流条可以被理解为连接电池电芯110的端子114和/或可以连接电芯堆124、和/或可以将电池电芯110连接到壳体100。因此，电芯连接汇流条126可以连接电池电芯110，堆连接汇流条120可以连接电池电芯堆124，并且壳体连接汇流条128可以将电池电芯110连接到壳体100。

参考图9至图10，出于说明和示例的目的，示出了现有的或已知的堆连接汇流条220。特别地，示出了已知的堆连接汇流条220的仰视图和俯视图。如图所示，汇流条220可以具有带有端子接纳器230、231的连续长形的U形本体。更具体地，堆连接汇流条220的U形本体包括通过一体连接的基部236与第二侧壁234间隔开的第一侧壁232，该基部大致垂直于第一侧壁和第二侧壁定向，从而共同限定通道238并形成U形本体。第一侧壁234具有折叠配置，使得第一侧壁形成双壁240。折叠配置或双壁240为堆连接汇流条220提供强度和刚度。基部236具有第一端子接纳器230和第二端子接纳器231。端子接纳器230、231通常是通道238的基部236的表面中的凹入区域。在所展示的示例中，第一接纳器230和第二接纳器231具有与端子114(参见图4)的截面或顶表面配合的形状。在这点上，第一接纳器230和第二接纳器231的形状大体为圆形。堆连接汇流条220还可以包括从基部236延伸的第一端部突出部242和第二端部突出部244。端部突出部之一也可以在其中包括孔口246。还可以提供中央突出部248，其从堆连接汇流条220的顶部部分250或折叠段大致横向或垂直延伸。在所展示的示例中，中央突出部248从双壁侧壁140延伸。突出部242、244和/或248可以联接到汇流条载体122。

如本文所述，堆连接汇流条220、120可能受到某些应力源或力。在本文描述的电池模块20的示例中，单独的电池电芯110可以通过粘合剂或其他附接件而接合到电芯堆124中。结果是，当多个电芯堆124通过堆连接汇流条联接在一起时，每个电芯堆124具有更高的质量(例如，三个电池电芯与一个电池电芯进行对比)并且因此在电池模块20的移动期间可能经受更高的质量负载。此外，当电芯堆124以如图所示的并排或相邻配置提供时，堆124a、124b独立移动的可能性更大，从而在汇流条和焊接连结部或将汇流条附接到端子的连接部上施加应力。除上述之外，当电池模块20包括棱柱形电池电芯110时，比如本文图中所展示的那些，电芯110之间的距离可能增加。这种增加的距离需要更长的汇流条。由于较长的汇流条，增加的距离还可能使电池电芯110短路。较长的汇流条也可能受到热膨胀，从而在与端子和电池电芯的连接部上施加应力。因此，已知的堆连接汇流条会使得端子114与汇流条连接处的焊接连结部损坏和/或损坏焊接连结部处的端子114(参见图3至图4)。电池电芯110的变形也可能由于堆连接汇流条而施加在其上的应力或负载增加而发生。在实施例的一些示例中，与较短的汇流条相比，通常较长的汇流条可能经历增加的应力源，但是所有的汇流条都可能经历相似的应力并受益于本文所述的特征。

参考图11至图13，示出了本文描述的用于与电池模块20一起使用的改进的汇流条120的一个或多个示例。汇流条120可以由导电材料构成。例如，汇流条可以由铝构成。虽然提供了铝，但铝合金、替代材料及其合金应该被考虑在本公开内容的范围内。

如下文将更详细地讨论的，汇流条可以是具有一个或多个应力消除特征的堆连接汇流条120。然而，可以在电芯连接汇流条126和壳体连接汇流条上提供相似的特征以实现相似的益处。类似于参考图9至图10描述的汇流条220，堆连接汇流条120可以大体上包括U形本体。即，堆连接汇流条120的U形本体包括通过一体连接的基部136与第二侧壁134间隔开的第一侧壁132，该基部大致垂直于第一侧壁和第二侧壁定向，从而共同限定通道138并形成U形本体。第一侧壁132具有折叠配置，使得第一侧壁形成双壁140。折叠配置或双壁140为堆连接汇流条120提供强度和刚度。基部136具有第一端子接纳器130和第二端子接纳器131。端子接纳器130、131通常是基部136的表面中的凹入区域。在所展示的示例中，第一接纳器130和第二接纳器131具有与端子114(参见图4)的截面或顶表面配合的形状。在这点上，第一接纳器130和第二接纳器131的形状通常是圆形的，但是其变化可以是可接受的。堆连接汇流条120还可以包括从基部136延伸的第一端部突出部142和第二端部突出部144。端部突出部之一也可以在其中包括孔口146。还可以提供中央突出部148，其从堆连接汇流条120的双壁140的顶部部分150或端部部分大致横向地或垂直地延伸。中央突出部148可以被配置为从汇流条120的任一侧延伸以允许汇流条在电池模块中的替代取向。突出部142、144和/或148可以联接到汇流条载体122。

汇流条120(和/或汇流条126、128)还可以包括多个应力消除特征。在多种不同实施例中，应力消除特征可以包括汇流条120中的一个或多个切口或孔口152。在所展示的示例中，孔口152设置在堆连接汇流条120的第一端166与第二端168之间的大致中央处，但其变化可以是可接受的。参考图11，切口或孔口152被示出在第二侧壁134与基部136之间，例如在连接第二侧壁134和基部136的连结部或肘部或弯曲部170处。此所展示的示例中的切口或孔口152可以是汇流条120的长度的大致三分之一到二分之一，但是其变化可以是可接受的。孔口152的高度可以包括连结部170的整个宽度，但更短或更高的切口应被考虑为在本公开内容的范围内。第二孔口154或切口可以同样地设置在第一侧壁132与基部136之间，例如在第一侧壁132和基部136之间的连结部或肘部172处，其示例在图12中可见。类似地，此切口或孔口154可以是汇流条120的长度的大致三分之一到二分之一。孔口154的高度同样可以包括连结部172的整个宽度，但更短或更高的切口或孔口应该被考虑为在本公开内容的范围内。在图11至图12中，切口或孔口或凹部156也设置在第一侧壁132的顶部处，在双壁侧壁140中的折叠部或弯曲部174处。切口或孔口156可以类似地延伸汇流条120的长度的大致三分之一到二分之一，但是考虑其变化。宽度可以对应于双壁140的厚度。这些切口或孔口为汇流条提供了柔性的技术特征，从而消除了本文所述的影响汇流条的一个或多个应力源。

如图11至图12所示，另一个切口或孔口158可以设置在双壁140与中央突出部148之间，例如在连接侧壁132、140和中央突出部148的肘部或连结部176中。在实施例的一个或多个示例中，孔口158或切口长度可以是突出部148的长度的大致一半或汇流条120的长度的四分之一。然而，替代比例(例如，但不限于，中央突出部宽度的25％、30％、33％、60％、75％)应该被考虑在本公开内容的范围内。切口或孔口158的高度可以是侧壁132、140与中央突出部148之间的连结部或肘部176的高度。然而，在本公开内容的范围内可以考虑替代高度。切口或孔口为汇流条提供了柔性的技术特征，从而消除了本文所述的影响汇流条的一个或多个应力源。

尽管提供了孔口尺寸、数量和位置的具体示例，但本领域技术人员将理解，可以使用更大或更小比例的汇流条的切口或孔口或凹部、以及切口、孔口或凹部的数量(例如但不限于2、3、4、5、6、7、8等)来实现预期目的。同样，虽然可以示出每个位置中的一个切口，但是在本公开内容的范围内可以考虑多个切口(例如但不限于2、3、4等)。长度(例如但不限于，作为汇流条长度的百分比的25％、30％、33％、50％等)和厚度或高度的变化应该被考虑在本公开内容的范围内。

图14至图15展示了具有应力消除特征的汇流条320的实施例的一个或多个替代示例。在所展示的示例中，汇流条320是堆连接汇流条，但是这样的特征也可以应用于电芯连接汇流条和/或壳体连接汇流条以实现类似的优点。图14可以被理解为展示端子接纳器130的仰视图，而图15可以被理解为俯视图。在图14至图15所示的替代示例中，堆连接汇流条320在第二侧壁134与基部136之间的连结部或肘部170中具有两个间隔开的切口或孔口160。作为非限制性示例，切口或孔口160中的每个可以具有汇流条320的长度的大致1/6或17％的长度。尽管提供了具体示例，但其变化(比如但不限于10％、20％、25％、30％等)应该被考虑在本公开内容的范围内。切口或孔口160的高度可以包括第二侧壁134与基部136之间的连结部或肘部170的大致宽度(在本公开内容的范围内可以再次考虑其变化，例如，连结部或肘部的宽度的75％、80％等)。类似地，如图15所示，可以在基部136和第一侧壁132之间的连结部或肘部172中设置两个切口或孔口162。这些切口162在尺寸上和与汇流条320的比例上可以与第一组切口相似或不同。此外，如图14所示，可以在双壁侧壁140上设置两个额外的切口或孔口或凹部164。在多种不同的实施例中，两个切口或凹部164可以包括双壁侧壁140厚度的宽度，但其变化可以是可接受的。

为此，图14至图15中所示的堆连接汇流条320的替代示例具有形成应力消除特征的多个切口组或第一、第二和第三组孔口152；第一组设置在第一连结部或肘部170上，第二组设置在第二连结部或肘部172上，第三组设置在双壁140的折叠部174上。虽然可以在每个切口组中提供两个切口，但其变化可以是可接受的。同样地，虽然可以为切口提供某些相对宽度、长度或高度，但其变化应该被考虑在本公开内容的范围内。例如，连结部或肘部宽度的75％、80％等的切口高度以及汇流条长度的10％、20％、25％、30％等的切口长度应考虑在本公开内容的范围内。这些切口或孔口或组为汇流条提供了柔性的技术特征，从而消除了本文所述的影响汇流条的一个或多个应力源。

如所指出的，虽然本文的附图和描述参考了“堆连接”汇流条，但是应当理解，应力消除特征可以用在各种背景下。因此，虽然被称为“堆连接”汇流条，但附图和描述应当被理解为大体涉及例如但不限于汇流条的公开内容。例如，所公开的应力消除特征可以应用于电芯连接汇流条和/或壳体连接汇流条。

因此，公开了用于电池模块20的汇流条120、320。汇流条120、320具有接合以形成通道138的第一侧壁132、第二侧壁134和基部136。在这点上，第一侧壁132、第二侧壁134和基部136可以形成U形本体。多个端子接纳器130、131设置在基部136上并且被配置为联接到多个电池端子114。在通道138上提供一个或多个应力消除特征。汇流条的一个或多个应力消除特征均可以包括孔口或切口152-164。在实施例的一个或多个示例中，一个或多个应力消除特征包括多个应力消除特征。在实施例的一些示例中，一个或多个应力消除特征设置在第一侧壁132与基部136之间的连结部172以及第二侧壁134与基部136之间的连结部170上。在实施例的一些示例中，第一侧壁132包括双壁140。双壁140可以具有垂直于通道138延伸的中央突出部148，并且在实施例的一些示例中，可以在双壁140与中央突出部148之间的连结部176中设置一个或多个应力消除特征。

在实施例的一个或多个示例中，汇流条是堆连接汇流条120，并且多个端子接纳器包括被配置为从多个电池端子联接到第一电池端子114的第一端子接纳器130和被配置为从多个电池端子联接到第二电池端子114的第二端子接纳器131，其中，第一电池端子在第一电池电芯110a上，第二电池端子在第二电池电芯110b上。第一电池电芯110a还可以在第一电池电芯堆124a中，并且第二电池电芯110b可以在第二电池电芯堆124b中。

还公开了电池模块20。电池模块20包括具有电池电芯隔室116的电池壳体100，该电池电芯隔室接纳电池电芯堆124中的一个或多个电池电芯110。多个电池电芯110接合在一起并形成多个电池电芯堆124，多个电池电芯堆可以以相邻配置布置。汇流条载体122位于多个电池电芯110和多个电池电芯堆124上方。汇流条载体122具有在其上电联接多个电池电芯110的一个或多个汇流条120或320，其中，一个或多个汇流条包括具有应力消除特征的一个或多个汇流条。应力消除特征可以是孔口或切口或凹部152-164。在实施例的一些示例中，可以在汇流条上设置多个应力消除特征。在实施例的一些示例中，一个或多个汇流条120或320包括具有接合以形成通道138的第一侧壁132、第二侧壁134和基部136的汇流条。在这点上，第一侧壁132、第二侧壁134和基部136可以形成U形本体。多个端子接纳器130、131设置在基部136上、被配置为联接到多个电池端子114。在实施例的一个或多个示例中，应力消除特征设置在通道138上。应力消除特征可以设置在第一侧壁132与基部136之间的连结部172上以及第二侧壁134与基部136之间的连结部170上。盖104设置在电池模块20上并固定到壳体100，以包封汇流条载体122、汇流条120、320、126、128和多个电池电芯110。

在实施例的一些示例中，第一侧壁132包括双壁140。双壁140可以具有垂直于通道延伸的中央突出部148，并且可以在双壁140与中央突出部148之间的连结部176中设置有一个或多个应力消除特征。

汇流条120、320可以是堆连接汇流条120，堆连接汇流条将来自多个电池电芯堆124的第一堆124a的电池电芯110a联接到来自多个电池电芯堆124的第二堆124b的第二电池电芯110b。

本文描述的汇流条中的孔口或切口包括提供各种优点的应力消除特征。当用于堆连接电池电芯应用时，具有应力消除特征的汇流条可以帮助管理由电芯之间的距离和较高负载引起的应力源。应力消除特征还可以帮助保持能够处理负载的汇流条截面，同时帮助保持汇流条完整性。应力消除特征还可以帮助保持结构完整性以及端子与汇流条之间的焊接界面。例如，示例堆连接汇流条可以帮助防止在端子到汇流条处的焊接连结部或连结部处的端子损坏，因为应力消除特征允许汇流条随着电池模块移动而弯曲。这还可以有助于防止电池电芯变形。在实施例的一个或多个示例中，通过在汇流条中提供不连续性和柔性，设置在汇流条上的应力消除特征还可以减少由汇流条的长度引起的加热问题。此外，具有应力消除特征的汇流条还可以具有可制造性和成本效益的优点，因为制造汇流条需要较少的材料。从上述公开内容内容和附图中，附加的优点将是明显的。

如本文所用的，术语“大致”、“约”、“基本上”以及相似的术语旨在具有与本公开内容的主题所属领域的普通技术人员普遍和可接受的用法一致的宽泛的含义。阅读本公开内容的本领域技术人员应理解，这些术语旨在提供对所描述的以及要求保护的某些特征的描述，而不将这些特征的范围限制为所提供的准确数值范围。因此，这些术语应被理解为表明，对所描述的以及要求保护的主题的非实质性的或无关紧要的修改或改变被视为在所附权利要求中所述的本发明的范围内。

应当注意，在本说明书中对相对位置(例如，“顶部”和“底部”)的提及仅用于标识如在附图中定向的各种元件。应当认识到，特定部件的取向可能取决于使用它们的应用而产生很大变化。

出于本公开内容的目的，术语“联接”意指两个构件直接或间接地彼此接合。此种接合可以本质上是固定的或本质上是可移动的。通过将这两个构件或这两个构件与任何附加的中间构件彼此整合地形成为一体件，或通过将这两个构件或这两个构件与任何附加的中间构件彼此附接，可以实现此种接合。此种接合本质上可以是永久的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

重要地还要注意，如实施例的各种示例中示出的系统、方法和装置的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开内容中只对几个实施例进行了详细描述，但阅读本公开内容的本领域技术人员将容易了解到，在实质上不背离所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化，参数的值、安装布置、材料使用、颜色、取向等)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分构造，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式改变，系统的结构和/或构件或连接器或其他元件的长度或宽度可以改变，设置在元件之间的调节位置的性质或数目可以改变(例如，通过接合槽的数目或接合槽的大小或接合类型的改变)。任何过程或方法步骤的顺序或次序可以根据替代性实施例来变化或重新排序。在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以在实施例的各种示例的设计、运行条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

尽管已经结合以上概述的实施例的示例描述了本发明，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改善和/或基本等同方案，无论是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能变得显而易见。因此，如上陈述的本发明的实施例的示例旨在是说明性的而非限制性的。在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本发明旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变型、改善和/或基本等同方案。

本说明书中的技术效果和技术问题是示例性而非限制性的。应当注意，本说明书中描述的实施例可以具有其他技术效果并且可以解决其他技术问题。

Claims (20)

1.一种用于电池模块的汇流条，包括：

第一侧壁、第二侧壁和基部，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述基部接合以形成通道；

多个端子接纳器，所述多个端子接纳器位于所述基部上、被配置为联接到多个电池端子；以及

一个或多个应力消除特征，所述一个或多个应力消除特征设置在所述通道上。

2.如权利要求1所述的汇流条，其中，所述一个或多个应力消除特征均包括孔口或切口或凹部。

3.如权利要求1或2所述的汇流条，其中，所述一个或多个应力消除特征设置在所述第一侧壁之间的连结部上以及所述第二侧壁与所述基部之间的连结部上。

4.如权利要求1至3之一所述的汇流条，其中，所述一个或多个应力消除特征包括多个应力消除特征。

5.如权利要求1至4之一所述的汇流条，其中，所述第一侧壁、所述第二侧壁与所述基部形成U形本体。

6.如权利要求1至5之一所述的汇流条，其中，所述第一侧壁包括双壁。

7.如权利要求6所述的汇流条，其中，所述双壁具有垂直于所述通道延伸的中央突出部。

8.如权利要求7所述的汇流条，其中，一个或多个应力消除特征设置在所述双壁与所述中央突出部之间的连结部中。

9.如权利要求1至8之一所述的汇流条，其中，所述汇流条是堆连接汇流条，并且所述多个端子接纳器包括第一端子接纳器和第二端子接纳器，所述第一端子接纳器被配置为从所述多个电池端子联接到第一电池端子，所述第二端子接纳器被配置为从所述多个电池端子联接到第二电池端子，其中，所述第一电池端子在第一电池电芯上，并且所述第二电池端子在第二电池电芯上。

10.如权利要求9所述的汇流条，其中，所述第一电池电芯在第一电池电芯堆中，并且所述第二电池电芯在第二电池电芯堆中。

11.一种电池模块，所述电池模块包括如权利要求1至10之一所述的汇流条。

12.一种电池模块，包括：

电池壳体，所述电池壳体具有电池电芯隔室，所述电池电芯隔室接纳电池电芯堆中的一个或多个电池电芯；

多个电池电芯，所述多个电池电芯接合在一起并且形成多个电池电芯堆；

汇流条载体，所述汇流条载体定位在所述多个电池电芯和多个电池电芯堆上方，所述汇流条载体具有在其上电联接所述多个电池电芯的一个或多个汇流条，其中，所述一个或多个汇流条包括具有应力消除特征的一个或多个汇流条；以及

盖，所述盖包封所述汇流条载体和多个电池电芯并且固定到所述壳体。

13.如权利要求12所述的电池模块，其中，所述一个或多个汇流条包括具有以下项的汇流条：

第一侧壁、第二侧壁和基部，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述基部接合以形成通道；

多个端子接纳器，所述多个端子接纳器位于所述基部上、被配置为联接到多个电池端子；以及

所述应力消除特征，所述应力消除特征设置在所述通道上。

14.如权利要求13所述的电池模块，其中，所述应力消除特征设置在所述第一侧壁与所述基部之间的连结部上以及所述第二侧壁与所述基部之间的连结部上。

15.如权利要求13或14所述的电池模块，其中，所述第一侧壁、所述第二侧壁与所述基部形成U形本体。

16.如权利要求12至15之一所述的电池模块，其中，所述第一侧壁包括双壁。

17.如权利要求16所述的电池模块，其中，所述双壁具有垂直于所述通道延伸的中央突出部，并且一个或多个应力消除特征设置在所述双壁与所述中央突出部之间的连结部中。

18.如权利要求12至17之一所述的电池模块，其中，所述应力消除特征包括孔口或切口或凹部。

19.如权利要求12至18之一所述的电池模块，其中，所述汇流条具有多个应力消除特征。

20.如权利要求12至19之一所述的电池模块，其中，所述汇流条是堆连接汇流条，所述堆连接汇流条将来自所述多个电池电芯堆的第一堆的电池电芯联接到来自所述多个电池电芯堆的第二堆的第二电池电芯。

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