CN117650333A - 组装牵引电池包的方法和牵引电池包总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“组装牵引电池包的方法和牵引电池包总成”。一种组装电池包的方法包括：使至少一个第一电池电芯的至少一个第一接片端子弯曲，然后沿着电芯堆的轴线定位所述至少一个第一电池电芯。所述方法还包括：使至少一个第二电池电芯的至少一个第二接片端子弯曲，然后沿着所述电芯堆的所述轴线定位所述至少一个第二电池电芯。在所述弯曲之后，所述方法将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

Description

组装牵引电池包的方法和牵引电池包总成

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年9月2日提交的美国临时申请号63/403445的优先权，所述美国临时申请通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电连接牵引电池包的电池电芯。

背景技术

电动化车辆的牵引电池包可包括以一个或多个电芯堆布置的电池电芯组。所述电池电芯中的至少一些可以电连接在一起。

发明内容

在一些方面，本文描述的技术涉及一种组装电池包的方法，所述方法包括：使至少一个第一电池电芯的至少一个第一接片端子弯曲，然后沿着电芯堆的轴线定位所述至少一个第一电池电芯；使至少一个第二电池电芯的至少一个第二接片端子弯曲，然后沿着所述电芯堆的所述轴线定位所述至少一个第二电池电芯；以及在使所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子弯曲之后将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述固定将所述至少一个第一接片端子电连接到所述至少一个第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括利用至少一个焊接部将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括：在所述固定之前，将背衬塔(backer tower)插入所述至少一个第一接片端子与所述至少一个第一电池电芯的壳体之间以及所述至少一个第二接片端子与所述至少一个第二电池电芯的壳体之间。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括通过抵靠所述背衬塔进行焊接来将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第一接片端子沿一定方向从所述至少一个第一电池电芯的壳体延伸，其中使所述至少一个第一接片端子弯曲是参考所述方向的弯曲。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中在使所述至少一个第一接片端子弯曲之后，所述至少一个第一接片端子的部分沿第一方向轴向延伸，其中在使所述至少一个第二接片端子弯曲之后，所述至少一个第二接片端子的部分沿与所述第一方向相反的第二方向轴向延伸。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中在使所述至少一个第一接片端子弯曲之后，使所述至少一个第一接片端子的部分垂直于所述至少一个第一接片端子的其他部分取向。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括在所述固定之后，将横向构件定位成邻近所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子，使得所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子夹在所述横向构件与所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯的壳体之间。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二接片端子在所述电芯堆的第一侧上，并且所述方法还包括将所述至少一个第二电池电芯的相对的第二侧上的至少一个第二接片端子固定到至少一个第三电池电芯的至少一个第三接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括：在将所述第二侧上的所述至少一个第二接片端子固定到所述至少一个第三接片端子之前，使所述第二侧上的所述至少一个第二接片端子弯曲，并且使所述至少一个第三接片端子弯曲。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯是牵引电池包的电池电芯。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯是锂离子软包电池。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第一电池电芯包括两个第一电池电芯，所述两个第一电池电芯各自具有一个第一接片端子，并且所述至少一个第二电池电芯包括两个第二电池电芯，所述两个第二电池电芯各自具有一个第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述固定包括将所述两个第一电池电芯的所述第一接片端子直接固定到所述两个第二电池电芯的所述第二接片端子。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包总成，所述电池包总成包括：第一电池电芯，所述第一电池电芯具有从第一壳体延伸的第一接片端子；第二电池电芯，所述第二电池电芯具有从第二壳体延伸的第二接片端子；以及横向构件，所述第一接片端子和所述第二接片端子彼此接合并且夹在所述横向构件与所述第一壳体和所述第二壳体之间。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包总成，其中所述第一电池电芯和所述第二电池电芯是锂离子软包电池。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包总成，其中所述第一接片端子和所述第二接片端子利用至少一个焊接部直接彼此接合。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包总成，其中所述第一电池电芯和所述第二电池电芯是牵引电池包的组成部分。

可独立地或以任何组合方式采用前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各种方面或相应单独特征中的任何一者。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。

附图说明

根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可简要地描述如下：

图1示出了电动化车辆的侧视图。

图2示出了根据本公开的示例性实施例的图1的电动化车辆的电池包的放大透视图。

图3示出了图2的电池包的电池电芯。

图4示出了在使电池电芯的接片端子弯曲之后的图3的电池电芯。

图5A和图5B示出了根据示例性实施例的一对第一电池电芯的相应俯视图和侧视图，所述一对第一电池电芯被定位成提供用于图2的电池包的电芯堆中的一个。

图6A和图6B示出了图5A和图5B的电池电芯以及被定位成提供电芯堆的一对第二电池电芯的相应俯视图和侧视图。

图7A和图7B示出了与电芯堆的其余电池电芯一起定位的图6A和图6B的电池电芯的相应俯视图和侧视图。

图8A和8B示出了当一对第一电池电芯的端子接合到一对第二电池电芯的端子时图7A和7B的电池电芯的相应俯视图和侧视图，并且图8A中示出了横向构件。

具体实施方式

本公开详述了组装牵引电池包的示例性方法，并且具体地详述了电连接牵引电池包内的电池电芯的接片端子的方法。本公开另外详述了使用这些方法组装的示例性电池包。

参考图1，电动化车辆10包括电池包14、电机18和车轮22。电池包14为电机18供电，所述电机可以将电力转换为机械动力以驱动车轮22。

在示例性实施例中，电池包14固定到电动化车辆10的车身底部26。在其他示例中，电池包14可位于电动化车辆10上的其他地方。

电动化车辆10是纯电动车辆。在其他示例中，电动化车辆10是混合动力电动车辆，其选择性地使用由内燃发动机(作为电机的替代或补充)提供的扭矩来驱动车轮。一般而言，电动化车辆10可以是具有电池包的任何类型的车辆。

现在参考图2和图3，电池包14包括保持在外壳总成34内的多个电芯堆30。在示例性实施例中，外壳总成34包括外壳盖38和外壳托盘42。外壳盖38固定到外壳托盘42以提供容纳电芯堆30的内部区域44。外壳盖38可以使用例如机械紧固件(未示出)固定到外壳托盘42。横向构件46在内部区域44内定位在电芯堆30之间。

电芯堆30中的每一个尤其包括沿着相应的电芯堆轴线A分布的多个电池电芯50(或简称为“电芯”)和多个分隔件52。电池电芯50沿着电芯堆轴线A相对于彼此并排堆叠。在该示例中，电芯堆30的轴线和横向构件46彼此平行并且在车辆横向方向上纵向延伸。

电池电芯50存储和供应电力。尽管在本公开的各个附图中示出了特定数量的电芯堆30和电芯50，但是电池包14可以包括任意数量的电芯堆30，每个电芯堆具有任意数量的单独的电芯50。

在实施例中，电池电芯50是锂离子软包电池。然而，在本公开的范围内可以替代性地使用具有其他几何形状(圆柱形、棱柱形等)、其他化学物质(镍-金属氢化物、铅酸等)或两者的电池电芯。

示例性电池电芯50各自包括从电池电芯壳体62的相对侧延伸的接片端子54和接片端子58。例如，多层膜可以提供壳体62。接片端子54和接片端子58可以具有相反的极性(即，一个正极和一个负极)。

接片端子54在不弯曲时从壳体62沿第一方向D1延伸，并且接片端子58从壳体62沿与第一方向相反的第二方向D2延伸。在该示例中，第一方向D1和第二方向D2是水平的。出于本公开的目的，水平和竖直是参考地面和电池包14安装在图1的车辆10内时的一般取向。

现在参考图4并且继续参考图2至图3，组装电池包14并且更具体地组装电芯堆30中的一个的示例性方法包括至少使接片端子54从图3的位置弯曲到图4的位置。

接片端子54可以是金属，诸如铜或铝。可以使用压力机来使接片端子54弯曲。接片端子54的弯曲是参考方向D1。在该示例中，所述弯曲使接片端子54弯曲约九十度。在弯曲之后，接片端子54的部分垂直于接片端子54的其他部分取向。

参考图5A和图5B，在弯曲之后，电池电芯50可以与另一个电池电芯50一起沿着轴线A定位在热交换板66的顶上并抵靠端板70。当电池电芯50沿着轴线A定位时，固定装置74和78用于保持电池电芯50的位置。

参考图6A和图6B，然后沿着电芯堆轴线A添加附加的电池电芯50'。电池电芯50'具有弯曲但与电池电芯50的接片端子54的弯曲相反的方向弯曲的接片端子54。此外，电池电芯50'的接片端子58沿与电池电芯50'的接片端子54相反的方向弯曲。接片端子58的弯曲是参考方向D2。

对于电池电芯50'，接片端子54弯曲成使得接片端子54的部分沿第一轴向方向轴向延伸，并且接片端子58的部分沿相反的第二轴向方向轴向延伸。

在定位电池电芯50'之后，然后将分隔件52中的一个沿着轴线A抵靠电池电芯50'定位。分隔件52可以帮助将电芯堆30的电池电芯50分隔开。

继续放置附加的电池电芯50、分隔件52以及适当的固定装置74和78，直到电芯堆30完成，如图7A和图7B所示。

接下来，将选定的接片端子54或58固定在一起，这电连接接片端子54和58。在该示例中，电池电芯50的接片端子54利用焊接部80固定到电池电芯50'的接片端子54。在使接片端子54和接片端子58弯曲之后发生固定。

在固定期间，将背衬塔82插入电池电芯50和电池电芯50'的接片端子54的后面，如图8A和图8B所示。当插入接片端子54的后面时，背衬塔82被接收在固定装置74的孔86内，这可以帮助正确地定位背衬塔82。插入背衬塔82，使得背衬塔82定位在接片端子54与电池电芯50和50'的壳体62之间。与背衬塔82一起，焊接飞溅保护罩可以在需要焊接的区域中定位在电芯堆30附近。

然后，焊机90可以将接片端子54压靠在背衬塔82上并施加焊接部80以将电池电芯50和50'的接片端子54固定在一起。在焊接之后，从接片端子54后面和从孔86中抽出背衬塔82。

然后，可以将背衬塔82插入另一个孔86中以在其他组的接片端子54或58经由焊接部固定时提供背衬。焊接继续，直到期望组的端子54和58接合为止。这将电芯堆30的所有电池电芯50电连接在一起。

在该示例中，弯曲的接片端子54焊接到弯曲的其他接片端子54，并且弯曲的接片端子58焊接到弯曲的其他接片端子58。

在电芯堆30的一个轴向端部处的电池电芯50包括未弯曲的接片端子58。在电芯堆30的另一个轴向端部处的电池电芯50包括未弯曲的接片端子54。这些未弯曲的接片端子54和58可以固定到母线总成，例如，以将电芯堆30电连接到电池包14的其他区域。

在完成电芯堆30内的焊接之后，横向构件46定位成邻近电芯堆30的一侧上的接片端子54并且邻近电芯堆30的相对的第二侧上的接片端子58。横向构件46将接片端子54和58夹在中间，所述接片端子抵靠电芯堆30中的电池电芯50的壳体62弯曲。弯曲的接片端子54和58不延伸穿过横向构件46中的孔。在电芯堆30的相对端处的端板70可以附接到横向构件46。在该示例中，端板70是柔性的，并且在一些示例中可以卡扣配合到横向构件46。

然后，在将电芯堆30定位在外壳总成34内之前，移除固定装置74、78和背衬塔82。

先前描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例做出的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见，所述变化和修改不一定脱离本公开的本质。因此，只能通过研究所附权利要求来确定赋予本公开的保护范围。

Claims (15)

1.一种组装电池包的方法，其包括：

使至少一个第一电池电芯的至少一个第一接片端子弯曲，然后沿着电芯堆的轴线定位所述至少一个第一电池电芯；

使至少一个第二电池电芯的至少一个第二接片端子弯曲，然后沿着所述电芯堆的所述轴线定位所述至少一个第二电池电芯；以及

在使所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子弯曲之后将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述固定将所述至少一个第一接片端子电连接到所述至少一个第二接片端子。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括利用至少一个焊接部将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在所述固定之前，将背衬塔插入所述至少一个第一接片端子与所述至少一个第一电池电芯的壳体之间以及所述至少一个第二接片端子与所述至少一个第二电池电芯的壳体之间，并且任选地，所述方法还包括通过抵靠所述背衬塔进行焊接来将所述至少一个第一接片端子固定到所述至少一个第二接片端子。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一接片端子沿一定方向从所述至少一个第一电池电芯的壳体延伸，其中使所述至少一个第一接片端子弯曲是参考所述方向的弯曲。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在使所述至少一个第一接片端子弯曲之后，所述至少一个第一接片端子的部分沿第一方向轴向延伸，其中在使所述至少一个第二接片端子弯曲之后，所述至少一个第二接片端子的部分沿与所述第一方向相反的第二方向轴向延伸。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在使所述至少一个第一接片端子弯曲之后，使所述至少一个第一接片端子的部分垂直于所述至少一个第一接片端子的其他部分取向。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述固定之后，将横向构件定位成邻近所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子，使得所述至少一个第一接片端子和所述至少一个第二接片端子夹在所述横向构件与所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯的壳体之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第二接片端子在所述电芯堆的第一侧上，并且所述方法还包括将所述至少一个第二电池电芯的相对的第二侧上的至少一个第二接片端子固定到至少一个第三电池电芯的至少一个第三接片端子，并且任选地，所述方法还包括：在将所述第二侧上的所述至少一个第二接片端子固定到所述至少一个第三接片端子之前，使所述第二侧上的所述至少一个第二接片端子弯曲，并且使所述至少一个第三接片端子弯曲。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯是牵引电池包的电池电芯。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一电池电芯和所述至少一个第二电池电芯是锂离子软包电池。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一电池电芯包括两个第一电池电芯，所述两个第一电池电芯各自具有一个第一接片端子，并且所述至少一个第二电池电芯包括两个第二电池电芯，所述两个第二电池电芯各自具有一个第二接片端子，并且任选地，其中所述固定包括将所述两个第一电池电芯的所述第一接片端子直接固定到所述两个第二电池电芯的所述第二接片端子。

13.一种电池包总成，其包括：

第一电池电芯，所述第一电池电芯具有从第一壳体延伸的第一接片端子；

第二电池电芯，所述第二电池电芯具有从第二壳体延伸的第二接片端子；以及

横向构件，所述第一接片端子和所述第二接片端子彼此接合并且夹在所述横向构件与所述第一壳体和所述第二壳体之间。

14.根据权利要求13所述的电池包总成，其中所述第一接片端子和所述第二接片端子利用至少一个焊接部直接彼此接合。

15.根据权利要求13所述的电池包总成，其中所述第一电池电芯和所述第二电池电芯是牵引电池包的组成部分，并且任选地，其中所述第一电池电芯和所述第二电池电芯是锂离子软包电池。