相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年8月18日提交的標(biāo)題為“塑料模塊外殼中的集成風(fēng)扇管道(integratedfanductinginaplasticmodulehousing)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/038,670的優(yōu)先權(quán)和利益，該申請(qǐng)據(jù)此以引用的方式并入本文。

背景技術(shù)：

本公開整體涉及蓄電池和蓄電池模塊領(lǐng)域。更具體地，本公開涉及鋰離子(li離子)蓄電池模塊的外殼設(shè)計(jì)。

該部分旨在向讀者介紹本領(lǐng)域的各個(gè)方面，這些方面可涉及本公開在下文描述的各個(gè)方面。相信此論述有助于向讀者提供背景信息以便于本公開的各個(gè)方面的更好理解。因此，應(yīng)當(dāng)理解，這些陳述以該角度來閱讀，并且不視為對(duì)現(xiàn)有領(lǐng)域的承認(rèn)。

使用一個(gè)或多個(gè)蓄電池系統(tǒng)以用于對(duì)車輛提供所有或一部分的原動(dòng)力的車輛可稱為xev，其中術(shù)語(yǔ)“xev”在本文中定義為包括所有將電功率用于其所有或一部分車輛原動(dòng)力的車輛或其任何變型或組合。例如，xev包括將電功率用于所有原動(dòng)力的電動(dòng)車輛(ev)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，也視為xev的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(hev)將內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)和蓄電池供能電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)(諸如48伏特(v)或130v系統(tǒng))相組合。術(shù)語(yǔ)hev可包括混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的任何變型。例如，全混合動(dòng)力系統(tǒng)(fhev)可利用一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)，僅利用內(nèi)燃機(jī)或利用兩者將原動(dòng)力和其它電功率提供至車輛。相比之下，輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)(mhev)在車輛空轉(zhuǎn)時(shí)停用內(nèi)燃機(jī)，并利用蓄電池系統(tǒng)來持續(xù)對(duì)空氣調(diào)節(jié)單元、收音機(jī)或其它電子裝置供能和在需要推進(jìn)時(shí)重新啟動(dòng)引擎。輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)還可應(yīng)用一定程度的功率輔助，例如在加速期間，以作為內(nèi)燃機(jī)的補(bǔ)充。輕度混合動(dòng)力通常為96v至130v，并且通過集成皮帶或曲柄的啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)回收制動(dòng)能量。另外，微混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(mhev)也使用類似于輕度混合動(dòng)力的“啟?！毕到y(tǒng)，但是mhev的微混合動(dòng)力系統(tǒng)可向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)或不供應(yīng)功率輔助并且以低于60v的電壓操作。出于當(dāng)前討論的目的，應(yīng)當(dāng)指出的是，mhev通常技術(shù)上不將直接提供至曲軸或傳動(dòng)裝置的電功率用于車輛的任何部分原動(dòng)力，但是mhev仍可視為xev，因?yàn)槠湓谲囕v空轉(zhuǎn)(其中內(nèi)燃機(jī)停用)和通過集成的啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)回收制動(dòng)能量時(shí)使用電功率來作為車輛的功率需求的補(bǔ)充。此外，插入式電動(dòng)車輛(pev)為可從外部電源(諸如壁插座)進(jìn)行充電的任何車輛，并且存儲(chǔ)于可充電電池組中的能量驅(qū)動(dòng)或有助于驅(qū)動(dòng)車輪。pev為ev的子類，包括純電動(dòng)車輛或蓄電池電動(dòng)車輛(bev)、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(phev)，以及混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和常規(guī)內(nèi)燃機(jī)車輛的電動(dòng)車輛轉(zhuǎn)型。

相比于僅使用內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)(通常為由鉛酸蓄電池供能的12v系統(tǒng))的較傳統(tǒng)氣體供能車輛，上文所描述的xev可提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛，xev可產(chǎn)生較少不期望的排放產(chǎn)物并且可表現(xiàn)出較大燃料效率，并且在一些情況下，此類xev可完全消除汽油的使用，如同某些類型的ev或pev那樣。

隨著技術(shù)持續(xù)發(fā)展，需要對(duì)此類車輛提供改善功率源，特別是蓄電池模塊。例如，可期望的是在操作期間監(jiān)測(cè)蓄電池模塊的個(gè)體蓄電池單元的性能。然而，因?yàn)槟承╊愋偷男铍姵啬K包括很多(例如，8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、20個(gè)或更多個(gè))蓄電池單元，所以在不對(duì)蓄電池模塊的設(shè)計(jì)增加大量成本和復(fù)雜性的情況下在蓄電池單元層面實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)測(cè)可能是有挑戰(zhàn)性的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所公開的某些實(shí)施例的概述在下文給出。應(yīng)當(dāng)理解，這些方面僅用于向讀者提供這些特定實(shí)施例的簡(jiǎn)要概述并且這些方面不旨在限制本公開的范圍。實(shí)際上，本公開可涵蓋下文可能未闡述的各個(gè)方面。

本公開包括具有功率組件的蓄電池模塊，該功率組件包括多個(gè)蓄電池單元和多個(gè)匯流條，該匯流條將多個(gè)蓄電池單元的每一者的端子電聯(lián)接至多個(gè)蓄電池單元的相鄰蓄電池單元的端子。蓄電池模塊還包括引線框架，該引線框架包括多個(gè)電池分接頭和多個(gè)引線；該多個(gè)電池分接頭分別電聯(lián)接至功率組件的多個(gè)匯流條的對(duì)應(yīng)一者，該引線從多個(gè)電池分接頭延伸。引線框架還包括多個(gè)斷開互連件，該斷開互連件使多個(gè)電池分接頭彼此電隔離并且使多個(gè)引線彼此電隔離。

本公開還包括一種用于制造鋰離子蓄電池模塊的組件。該組件包括固定至聚合物外殼蓋的互連金屬引線框架。該互連金屬引線框架包括多個(gè)電池分接頭，該多個(gè)電池分接頭在結(jié)構(gòu)上由第一多個(gè)互連件連接在一起，其中第一多個(gè)互連件配置為斷開的以使多個(gè)電池分接頭彼此電隔離。金屬引線框架包括多個(gè)引線，該多個(gè)引線分別電聯(lián)接至多個(gè)電池分接頭，其中多個(gè)引線在結(jié)構(gòu)上由第二多個(gè)互連件連接，并且其中第二多個(gè)互連件配置為斷開的以使多個(gè)引線彼此電隔離。

本公開還包括一種制造蓄電池模塊的方法。該方法包括將互連金屬引線框架聯(lián)接至聚合物外殼蓋，其中互連金屬引線框架包括多個(gè)電池分接頭、多個(gè)引線和多個(gè)互連件。該方法包括同時(shí)斷開互連金屬引線框架的所有多個(gè)互連件，使得引線框架的多個(gè)引線的每一者彼此電隔離，并且使得引線框架的多個(gè)電池分接頭的每一者彼此電隔離，以形成金屬引線框架。

附圖說明

閱讀下述詳細(xì)說明并參考附圖，本公開的各個(gè)方面可更好地理解，其中：

圖1為具有根據(jù)這些實(shí)施例配置成對(duì)車輛的各種部件提供功率的蓄電池系統(tǒng)的車輛的透視圖；

圖2為圖1的車輛和蓄電池系統(tǒng)的實(shí)施例的剖面示意圖；

圖3為根據(jù)本公開的一個(gè)方面的用于圖1的車輛中的蓄電池模塊的實(shí)施例的分解透視圖；

圖4為根據(jù)本公開的一個(gè)方面的用于圖3的外殼蓋組件的引線框架的實(shí)施例的透視圖；

圖5為根據(jù)本公開的一個(gè)方面的用于圖3的蓄電池模塊的外殼蓋組件的實(shí)施例的透視圖；

圖6為根據(jù)本公開的一個(gè)方面的圖3的蓄電池模塊的實(shí)施例的俯視視圖；和

圖7為用于制造圖3的蓄電池模塊的方法的實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下文將描述一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)潔描述，該說明書未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何此類實(shí)際實(shí)施方式的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多實(shí)施方式具體決策以達(dá)到開發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)約束條件，這些約束條件根據(jù)實(shí)施方式可變化。此外，應(yīng)當(dāng)理解，此類開發(fā)努力可為復(fù)雜的并且耗時(shí)的，然而對(duì)于受益于本公開的普通技術(shù)人員而言將為設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)。

本文所描述的蓄電池系統(tǒng)可用于向各種類型的電動(dòng)車輛(xev)和其它高電壓能量?jī)?chǔ)存/消耗應(yīng)用(例如，電網(wǎng)功率存儲(chǔ)系統(tǒng))提供功率。此類蓄電池系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池模塊，每個(gè)蓄電池模塊具有外殼和多個(gè)蓄電池單元(例如，鋰離子(li離子)電化學(xué)電池)，該多個(gè)蓄電池單元布置于外殼內(nèi)以提供可用于對(duì)例如xev的一個(gè)或多個(gè)部件供能的特定電壓和/或電流。作為另一個(gè)實(shí)例，根據(jù)這些實(shí)施例的蓄電池模塊可并入固定式功率系統(tǒng)(例如，非機(jī)動(dòng)車系統(tǒng))或?qū)⒐β侍峁┲猎摴潭ㄊ焦β氏到y(tǒng)。

如上所述，可期望的是監(jiān)測(cè)蓄電池模塊的蓄電池單元的性能。例如，某些蓄電池模塊包括控制單元，該控制單元在操作期間監(jiān)測(cè)并控制蓄電池模塊的一些方面。以具體實(shí)例的方式，此類蓄電池控制單元可監(jiān)測(cè)蓄電池模塊的功率組件中的多個(gè)點(diǎn)處的電壓。蓄電池控制單元可使用該信息，可能結(jié)合蓄電池模塊的其它已知或測(cè)定參數(shù)(例如，溫度、日歷壽命或循環(huán)壽命、蓄電池單元的數(shù)量等)，來確定或估計(jì)蓄電池模塊的操作參數(shù)(例如，蓄電池模塊的充電狀態(tài)、蓄電池模塊中剩余能量的量、蓄電池模塊的剩余壽命，等等)。

因此，本公開涉及具有外殼蓋的蓄電池模塊的實(shí)施例，該外殼蓋包括引線框架。如本文所用，“引線框架”是指導(dǎo)電通路(例如，金屬引線)的統(tǒng)稱，該導(dǎo)電通路彼此電隔離并且在多個(gè)點(diǎn)單個(gè)地接觸蓄電池模塊的功率組件(例如，在每個(gè)端子處，每個(gè)蓄電池單元之間，在每個(gè)匯流條處)，以允許由蓄電池控制單元執(zhí)行多個(gè)電壓測(cè)量。例如，在下文所討論的某些實(shí)施例中，引線框架具有對(duì)應(yīng)電池電壓分接頭，該對(duì)應(yīng)電池電壓分接頭接觸(例如，直接物理接觸、電接觸)蓄電池模塊的功率組件的每個(gè)匯流條以允許蓄電池控制單元測(cè)量功率組件的蓄電池單元的每一者處或之間的電壓。如下文更詳細(xì)地討論，所公開引線框架由“互連引線框架”形成，該“互連引線框架”在本文是指具有多個(gè)互連件(其也可稱為犧牲互連件)的引線框架，該多個(gè)互連件將引線框架的引線彼此聯(lián)接并且將引線框架的電池分接頭彼此聯(lián)接以用于結(jié)構(gòu)支撐。如下文所解釋，該互連引線框架通常并入蓄電池模塊的外殼蓋的聚合物部分中，并且隨后，互連件被移除(例如，斷開或切斷)以使引線框架的電池分接頭彼此電隔離和使得引線框架的引線彼此電隔離。如下文所討論，所公開的設(shè)計(jì)和方法實(shí)現(xiàn)了引線框架由一體件制造(例如，沖壓金屬互連框架)，其中前述犧牲互連件提供充分結(jié)構(gòu)支撐以減小或防止導(dǎo)電通路的變形，直至引線框架被固定于蓄電池模塊的外殼蓋中(并由外殼蓋支撐)。

為便于說明，圖1為車輛10的實(shí)施例的透視圖，車輛10可利用再生制動(dòng)系統(tǒng)。雖然下述討論相關(guān)于具有再生制動(dòng)系統(tǒng)的車輛，但是本文所描述的技術(shù)可適于以蓄電池捕獲/存儲(chǔ)電能的其它車輛，該其它車輛可包括電動(dòng)供能車輛和氣體供能車輛。

如上文所討論，將期望的是，蓄電池系統(tǒng)12很大程度上兼容傳統(tǒng)車輛設(shè)計(jì)。因此，蓄電池系統(tǒng)12可放置于車輛10中的容納傳統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)的位置。例如，如所示，車輛10可包括蓄電池系統(tǒng)12，蓄電池系統(tǒng)12類似于典型內(nèi)燃機(jī)車輛的鉛酸蓄電池進(jìn)行定位(例如，在車輛10的引擎蓋之下)。此外，可以理解，蓄電池系統(tǒng)12可定位成便于管理蓄電池系統(tǒng)12的溫度。例如，在一些實(shí)施例中，將蓄電池系統(tǒng)12定位于車輛10的引擎蓋之下可允許空氣導(dǎo)管將氣流引導(dǎo)于蓄電池系統(tǒng)12之上并且冷卻蓄電池系統(tǒng)12。

蓄電池系統(tǒng)12的更詳細(xì)視圖示出于圖2中。如所示，蓄電池系統(tǒng)12包括儲(chǔ)能部件13，儲(chǔ)能部件13聯(lián)接至點(diǎn)火系統(tǒng)14、交流發(fā)電機(jī)15、車輛控制臺(tái)16，并且任選地聯(lián)接至電動(dòng)機(jī)17。一般來講，儲(chǔ)能部件13可捕獲/存儲(chǔ)車輛10中所生成的電能，并且輸出電能以對(duì)車輛10中的電氣裝置供能。

換句話講，蓄電池系統(tǒng)12可將功率供應(yīng)至車輛電氣系統(tǒng)的部件，這些部件可包括散熱器冷卻風(fēng)扇、氣候控制系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、自動(dòng)泊車系統(tǒng)、電動(dòng)油泵、電動(dòng)超級(jí)/渦輪增壓器、電動(dòng)水泵、加熱擋風(fēng)玻璃/除霜器、車窗升降電機(jī)、裝飾燈、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、天窗電機(jī)控制器、電動(dòng)座椅、警示系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航特征、車道偏離報(bào)警系統(tǒng)、電動(dòng)駐車制動(dòng)器、外部燈，或其任何組合。以圖解方式，在所描繪的實(shí)施例中，儲(chǔ)能部件13將功率供應(yīng)至車輛控制臺(tái)16和點(diǎn)火系統(tǒng)14，點(diǎn)火系統(tǒng)14可用于起動(dòng)(例如，啟動(dòng))內(nèi)燃機(jī)18。

另外，儲(chǔ)能部件13可捕獲由交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17所生成的電能。在一些實(shí)施例中，交流發(fā)電機(jī)15在內(nèi)燃機(jī)18運(yùn)行時(shí)可生成電能。更具體地，交流發(fā)電機(jī)15可將內(nèi)燃機(jī)18的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。另外或另選地，當(dāng)車輛10包括電動(dòng)機(jī)17時(shí)，電動(dòng)機(jī)17通過將車輛10的移動(dòng)(例如，車輪的旋轉(zhuǎn))所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能可生成電能。因此，在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)能部件13可捕獲由交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17在再生制動(dòng)期間所生成的電能。因此，交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17在本文中一般稱為再生制動(dòng)系統(tǒng)。

為便于捕獲和供應(yīng)電能，儲(chǔ)能部件13可經(jīng)由總線19電聯(lián)接至車輛的電力系統(tǒng)。例如，總線19可允許儲(chǔ)能部件13接收由交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17所生成的電能。另外，總線19可允許儲(chǔ)能部件13將電能輸出至點(diǎn)火系統(tǒng)14和/或車輛控制臺(tái)16。因此，當(dāng)使用12伏特蓄電池系統(tǒng)12時(shí)，總線19可承載通常在8伏特至18伏特之間的電力。

另外，如圖所描繪，儲(chǔ)能部件13可包括多個(gè)蓄電池模塊。例如，在所描繪的實(shí)施例中，儲(chǔ)能部件13包括鋰離子(例如，第一)蓄電池模塊20和鉛酸(例如，第二)蓄電池模塊22，其各自包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池單元。在其它實(shí)施例中，儲(chǔ)能部件13可包括任何數(shù)量的蓄電池模塊。另外，雖然鋰離子蓄電池模塊20和鉛酸蓄電池模塊22描繪為彼此鄰近，但是它們可定位于車輛周圍的不同區(qū)域。例如，鉛酸蓄電池模塊22可位于車輛10的內(nèi)部之中或附近，而鋰離子蓄電池模塊20可位于車輛10的引擎蓋之下。

在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)能部件13可包括多個(gè)蓄電池模塊以利用多種不同蓄電池化學(xué)性質(zhì)。例如，當(dāng)使用鋰離子蓄電池模塊20時(shí)，蓄電池系統(tǒng)12的性能可改善，因?yàn)殇囯x子蓄電池化學(xué)性質(zhì)相比于鉛酸蓄電池化學(xué)性質(zhì)一般具有較高庫(kù)侖效率和/或較高功率充電接收率(例如，較高最大充電電流或充電電壓)。因此，蓄電池系統(tǒng)12的捕獲、存儲(chǔ)和/或分布效率可改善。

為便于控制電能的捕獲和存儲(chǔ)，蓄電池系統(tǒng)12可額外包括控制模塊24。具體地，控制模塊24可控制蓄電池系統(tǒng)12中的部件的操作，諸如儲(chǔ)能部件13、交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17內(nèi)的繼電器(例如，開關(guān))。例如，控制模塊24可調(diào)控由每個(gè)蓄電池模塊20或22所捕獲/供應(yīng)的電能的量(例如，以對(duì)蓄電池系統(tǒng)12降低定額和重新定額)，執(zhí)行蓄電池模塊20和22之間的負(fù)載平衡，確定每個(gè)蓄電池模塊20或22的充電狀態(tài)，確定每個(gè)蓄電池模塊20或22的溫度，控制由交流發(fā)電機(jī)15和/或電動(dòng)機(jī)17所輸出的電壓，等等。

因此，控制模塊24可包括一個(gè)或多個(gè)處理器26和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器28。更具體地，一個(gè)或多個(gè)處理器26可包括一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(asic)、一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、一個(gè)或多個(gè)通用處理器，或其任何組合。另外，一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器28可包括易失性存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)，和/或非易失性存儲(chǔ)器，諸如只讀存儲(chǔ)器(rom)、光驅(qū)、硬盤驅(qū)動(dòng)器或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，控制模塊24可包括部分的車輛控制單元(vcu)和/或獨(dú)立蓄電池控制模塊。

根據(jù)本公開的鋰離子(li離子)蓄電池模塊20的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖示出于圖3中。在所示實(shí)施例中，蓄電池模塊20包括容納于蓄電池模塊20的外殼31中的若干個(gè)體電化學(xué)電池30(例如，棱柱li離子電化學(xué)電池)。所示外殼31包括在外殼31的端部38,40之間延伸的側(cè)面34,36。分隔件42在兩個(gè)側(cè)面34,36之間延伸，其中分隔件42限定電化學(xué)電池30延伸通過其中的隔室。例如，每個(gè)電化學(xué)電池30可由兩個(gè)相鄰分隔件42所限定的對(duì)應(yīng)隔室接納。在一些實(shí)施例中，外殼31可不包括分隔件42。例如，外殼31可包括開放內(nèi)部，該開放內(nèi)部配置成接納電化學(xué)電池30，電化學(xué)電池30堆疊在一起并且插入外殼31的開放內(nèi)部中。

繼續(xù)所示實(shí)施例，電化學(xué)電池30均包括基部端部44、端子端部46(具有自其延伸的端子48)和兩個(gè)寬面50(例如，寬側(cè))，兩個(gè)寬面50彼此相對(duì)并且在基部端部44和端子端部46之間延伸。電化學(xué)電池30還包括薄或窄面51(例如，薄側(cè)、薄面、窄側(cè)、居間面、居間側(cè))，薄或窄面51在基部端部44、端子端部46和兩個(gè)寬面50之間延伸。應(yīng)當(dāng)指出的是，在其它實(shí)施例中，窄面51可不為窄的，并且窄面51可實(shí)際上為在兩個(gè)寬面50之間延伸的彎曲部。術(shù)語(yǔ)“窄”旨在區(qū)分所示實(shí)施例中的窄面51和寬面50，但在另一實(shí)施例中，側(cè)50,51(例如，面)的尺寸可設(shè)定成不同于所示。在所示實(shí)施例中，電化學(xué)電池30設(shè)置于外殼31中，使得相鄰電化學(xué)電池30的面50設(shè)置成彼此相鄰并且由分隔件42之一隔開。然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，外殼31可不包括分隔件42。例如，所有電化學(xué)電池30可以進(jìn)行單行的寬面50至寬面50的堆疊，并且該單行可設(shè)置于外殼31中(例如，不具有分隔件42)。另外，用于根據(jù)本公開的蓄電池模塊20的電化學(xué)電池30的幾何結(jié)構(gòu)可改變。例如，電化學(xué)電池30可為圓柱形電化學(xué)電池、棱柱電化學(xué)電池、袋型電池，或一些其它類型的電池。外殼31還可包括不同于所示實(shí)施例中所示的幾何結(jié)構(gòu)。例如，外殼31可配置成(例如，成形為、尺寸設(shè)定成、取向?yàn)?容納所示實(shí)施例中所示那些之外的電化學(xué)電池30。

如圖所示，蓄電池模塊20包括聯(lián)接機(jī)構(gòu)52以用于聯(lián)接相鄰電化學(xué)電池30的端子48以形成蓄電池模塊的功率組件49。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“功率組件”是指經(jīng)由聯(lián)接機(jī)構(gòu)52聯(lián)接在一起的蓄電池單元30。在某些實(shí)施例中，聯(lián)接機(jī)構(gòu)52通過提供同類端子48(例如，兩個(gè)正極端子48)或不同類端子48(例如，一個(gè)正極端子48和一個(gè)負(fù)極端子48)之間的電氣路徑可將電化學(xué)電池30串行或并行聯(lián)接。在所示實(shí)施例中，相鄰電化學(xué)電池30串行聯(lián)接，并且這些聯(lián)接在蓄電池模塊20的整個(gè)功率組件49重復(fù)。這樣，端部端子48表示對(duì)所有電化學(xué)電池30之間的聚集連接網(wǎng)絡(luò)的電觸點(diǎn)。換句話講，聚集連接網(wǎng)絡(luò)曲折通過電化學(xué)電池30，如箭頭53所示。一行電化學(xué)電池30的任一端部上的引線端子48(或引線聯(lián)接機(jī)構(gòu))可聯(lián)接至總線，該總線將蓄電池模塊20聯(lián)接至負(fù)載(未示出)，從而對(duì)負(fù)載提供充電。

根據(jù)本公開，相鄰端子48之間的聯(lián)接機(jī)構(gòu)52可根據(jù)實(shí)施例改變。對(duì)于圖3所示的實(shí)施例，聯(lián)接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)為匯流條52。如前所述，所示匯流條52可用于串行(如圖3所示)或并行聯(lián)接兩個(gè)相鄰電化學(xué)電池30的兩個(gè)相鄰端子48。在其它實(shí)施例中，電化學(xué)電池30可包括配置成直接聯(lián)接至相鄰帶凸緣端子的帶凸緣端子48。在另一些其它實(shí)施例中，聯(lián)接機(jī)構(gòu)52可包括各種零件(例如，適配器和匯流條)的組件，該組件配置成將端子48之間的電氣路徑從一種材料轉(zhuǎn)移至另一種材料。對(duì)于圖3所示的匯流條52，每個(gè)匯流條52包括延伸部58(例如，突出部)，該延伸部向上并遠(yuǎn)離功率組件49的其余部分延伸。匯流條52的延伸部58與匯流條52為一體的，并且因此，每個(gè)延伸部58與相鄰蓄電池單元30的兩個(gè)特定端子電氣連接，該兩個(gè)特定端子由特定匯流條52橋接。

另外，圖3所示的蓄電池模塊20包括設(shè)置于功率組件49上的外殼蓋組件60。一般來講，外殼蓋組件60包括設(shè)置于金屬引線框架64周圍的聚合物部分62(例如，熱塑性或熱固性聚合物)。所示引線框架64包括中心支撐部分65，中心支撐部分65與引線框架64的其余部分在結(jié)構(gòu)上隔離并電隔離。引線框架64包括多個(gè)電池分接頭66，多個(gè)電池分接頭66彼此結(jié)構(gòu)上隔離并且電隔離。另外，所示引線框架64包括多個(gè)引線68，多個(gè)引線68分別從電池分接頭66延伸(例如，與之一體且電連接)并且彼此結(jié)構(gòu)上隔離并電隔離。應(yīng)當(dāng)理解，如下文更詳細(xì)地討論，多個(gè)電池分接頭66之間和對(duì)應(yīng)多個(gè)引線之間所提供的結(jié)構(gòu)隔離和電隔離通過多個(gè)斷開互連件67來實(shí)現(xiàn)。

圖3所示的引線框架64的電池分接頭66設(shè)計(jì)成接觸功率組件49的多個(gè)點(diǎn)以允許由控制單元70執(zhí)行多個(gè)電壓測(cè)量(下文更詳細(xì)地討論)。例如，在某些實(shí)施例中，外殼蓋組件60的引線框架64接觸(例如，直接接觸、電接觸)聯(lián)接機(jī)構(gòu)52的至少一部分(例如，匯流條52的延伸部58)或功率組件49的蓄電池單元30的端子的至少一部分。另外，引線68設(shè)計(jì)成將每個(gè)電池分接頭66單個(gè)地電聯(lián)接至蓄電池模塊20的控制單元70以允許在引線框架64的任何兩個(gè)電池分接頭66之間執(zhí)行電壓測(cè)量。

在所示實(shí)施例中，風(fēng)扇69設(shè)置成鄰近外殼31的一個(gè)端部40，從而生成鄰近外殼31(或外殼31的各個(gè)部分內(nèi))的氣流。所示實(shí)施例還包括控制單元70，控制單元70設(shè)置成鄰近外殼31的端部38，端部38與具有風(fēng)扇69的端部40相對(duì)。在一些實(shí)施例中，風(fēng)扇69可設(shè)置于蓄電池模塊20具有控制單元70的同一端部上。另外，在一些實(shí)施例中，蓄電池模塊20可不包括風(fēng)扇69、控制單元70或兩者。

控制單元70可包括外殼體72，外殼體72配置成保持蓄電池模塊20的各種電子部件。控制單元70可包括聯(lián)接至控制單元70中的電子部件的通信端口74，通信端口74延伸通過外殼體72并且配置成接納線纜，該線纜用于將關(guān)于蓄電池模塊20的信息從控制單元70傳送至處理器、控制單元或設(shè)置于蓄電池模塊20外部的顯示器。因此，蓄電池模塊20的操作參數(shù)(例如，電壓、溫度、效率、能量密度)可被測(cè)量或確定并且輸出至用于監(jiān)測(cè)并且便于訪問的外部硬件。例如，操作者可將線纜聯(lián)接于控制單元70的通信端口74和蓄電池模塊20外部的操作者顯示器之間，使得操作參數(shù)通過線纜被傳送至操作者顯示器并且操作者可易于訪問并監(jiān)測(cè)蓄電池模塊20的工作參數(shù)。實(shí)際上，控制單元70可包括處理器和存儲(chǔ)器(例如，類似于上文關(guān)于圖2的儲(chǔ)能器系統(tǒng)13的控制模塊24所討論的硬件)，該處理器和存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)或追蹤關(guān)于蓄電池模塊20經(jīng)時(shí)信息，從而向操作者提供蓄電池模塊20的工作參數(shù)的時(shí)間歷程。

一般來講，控制單元70的電子部件包括多個(gè)電壓傳感器，該多個(gè)電壓傳感器電聯(lián)接至引線框架64的引線68，引線68繼而經(jīng)由電池分接頭66與功率組件49的不同部分電氣連接。應(yīng)當(dāng)理解，控制單元70還可包括電壓傳感器，該電壓傳感器連接至功率組件49的引線端子48。因此，控制單元70的電壓傳感器與引線框架64的任何兩個(gè)電池分接頭66電氣連接并且能夠執(zhí)行引線框架64的任何兩個(gè)電池分接頭66之間的電壓測(cè)量。例如，在某些實(shí)施例中，一個(gè)電池分接頭66可接觸功率組件49的每個(gè)匯流條52，并且控制單元70可通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)匯流條52(其將蓄電池單元30聯(lián)接至功率組件49中的其相鄰蓄電池單元30)之間的電壓和通過測(cè)量所連接匯流條52和蓄電池單元30的外部端子48(設(shè)置于功率組件49的端部處)之間的電壓而能夠測(cè)量每個(gè)蓄電池單元30的單個(gè)電壓輸出。另外，如前所述，控制單元70可包括處理器和存儲(chǔ)器，該處理器和存儲(chǔ)器通信地聯(lián)接至前述電壓傳感器、溫度傳感器或適用于蓄電池模塊20的任何其它傳感器，以監(jiān)測(cè)蓄電池模塊20的操作參數(shù)。

圖4示出了互連引線框架80(諸如可用于圖3的外殼蓋組件60的制造)的實(shí)施例的透視圖。在某些實(shí)施例中，互連引線框架80可由單種金屬(例如，鋁、銅)制成，或可由多種金屬材料(例如，具有鋁部分和銅部分)制成。另外，在某些實(shí)施例中，互連引線框架80可利用成本有效金屬?zèng)_壓操作來制造，其中片材金屬的件可被沖壓以形成圖4所示的一體金屬引線框架80。

圖4所示的互連引線框架80的中心支撐部分65包括開口81和延伸部82(例如，突片82)，開口81和延伸部82可用于將互連引線框架80固定于外殼蓋組件60內(nèi)。在其它實(shí)施例中，互連引線框架80的其它部分可包括類似開口和/或延伸部，該類似開口和/或延伸部可聯(lián)接至(例如，配合)聚合物部分62的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)以將互連引線框架80固定于外殼蓋組件60內(nèi)。如下文所討論，在某些實(shí)施例中，聚合物部分62可形成(例如，嵌入模制、包覆模制)于互連引線框架80周圍，并且聚合物可至少部分地填充開口81，至少部分地圍繞延伸部82或兩者以將互連引線框架80固定于外殼蓋組件60之上或之內(nèi)。

如前所述，圖4所示的互連引線框架80的實(shí)施例包括多個(gè)電池分接頭66，多個(gè)電池分接頭66設(shè)計(jì)成接觸功率組件49的匯流條52的延伸部58。如所示，在某些實(shí)施例中，電池分接頭66可包括一個(gè)或多個(gè)彎曲部分83，一個(gè)或多個(gè)彎曲部分83可在方向84上(例如，朝向圖3所示的匯流條52的延伸部58)賦予彈簧力以維持與蓄電池模塊20的功率組件49的各部分的物理電接觸，而不論互連引線框架80的振動(dòng)和熱膨脹/收縮。另外，圖4所示的互連引線框架80的電池分接頭66由多個(gè)犧牲互連件86連接在一起(例如，結(jié)構(gòu)上聯(lián)接和電聯(lián)接)。

圖4所示的互連引線框架80包括多個(gè)引線68，多個(gè)引線68從電池分接頭66延伸(例如，與之一體和電連接)。如上文所述及，這些引線68電聯(lián)接至蓄電池模塊20的控制單元70的電壓傳感器以允許執(zhí)行功率組件49的多個(gè)電壓測(cè)量。如同電池分接頭66，互連引線框架80的引線68也由多個(gè)犧牲互連件88連接在一起(例如，結(jié)構(gòu)上聯(lián)接和電聯(lián)接)。

犧牲互連件86和88一般在外殼蓋組件60的制造期間向互連引線框架80提供結(jié)構(gòu)支撐。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)犧牲互連件86和88斷開(例如，切斷、部分移除)時(shí)，圖4所示的互連引線框架80轉(zhuǎn)化成斷開連接(例如，電隔離)的一組電池分接頭66和對(duì)應(yīng)引線68，如圖3的引線框架64所示。在某些實(shí)施例中，犧牲互連件86和88相對(duì)于引線框架80的其余部分可結(jié)構(gòu)上弱化以有利于在犧牲互連件86和88處斷開。例如，在某些實(shí)施例中，犧牲互連件86和88可具有一個(gè)或多個(gè)尺寸(例如，高度、寬度、厚度)，該一個(gè)或多個(gè)尺寸小于引線68的對(duì)應(yīng)尺寸以使?fàn)奚ミB件86和88弱于互連引線框架80的引線68。另外或另選地，在某些實(shí)施例中，犧牲互連件86和88可具有刻痕或凹口以使?fàn)奚ミB件86和88弱于引線框架80的其它部分(例如，引線68)。

因此，犧牲互連件86和88允許例如利用金屬?zèng)_壓工藝將圖4的互連引線框架80生產(chǎn)為單個(gè)一體結(jié)構(gòu)。隨后，一旦互連引線框架80已固定至外殼蓋組件60的聚合物部分62，則犧牲互連件86和88可被切斷，如下文所討論。因此，通過允許以有效方式從較不昂貴單個(gè)金屬結(jié)構(gòu)同時(shí)提供多個(gè)電隔離電池分接頭66和對(duì)應(yīng)引線68，當(dāng)前所公開外殼蓋組件60的實(shí)施例提供了顯著成本節(jié)約。

圖5為圖3的外殼蓋組件60的實(shí)施例的底面的透視圖。所示實(shí)施例包括模制于引線框架64周圍的聚合物部分62。因此，對(duì)于所示實(shí)施例，引線框架60的各部分設(shè)置于聚合物層之下以將引線框架60固定于外殼蓋組件60內(nèi)。在某些實(shí)施例中，基本上引線框架60整體可設(shè)置于聚合物層之下，例外的是下文所描述的各種訪問孔，該各種訪問孔可在模制過程期間形成。另外，對(duì)于所示實(shí)施例，引線68從外殼蓋組件62的端部102延伸以接觸從控制單元70延伸的對(duì)應(yīng)引線(未示出)。

對(duì)于圖5的所示實(shí)施例，電池分接頭66通過電池分接頭訪問孔100被暴露，電池分接頭訪問孔100具有合適尺寸和形狀以允許匯流條52的延伸部58穿過聚合物層并且接觸電池分接頭66。如圖所示，在某些實(shí)施例中，電池分接頭66完全覆蓋有聚合物62，電池分接頭訪問孔100例外。另外，對(duì)于所示實(shí)施例，引線68也完全覆蓋有聚合物，端部102例外，其中引線68可至少部分地暴露以允許電接觸來自控制單元70的引線。在其它實(shí)施例中，較大部分的電池分接頭66和/或引線68可暴露(例如，未被聚合物62覆蓋)而不否定本方法的效果。

圖5所示的外殼蓋組件60的其余訪問孔為具有合適尺寸和形狀的訪問孔以允許訪問和斷開(例如，利用沖床)電池分接頭66之間的犧牲互連件86和引線68之間的犧牲互連件88。更具體地，對(duì)于所示實(shí)施例，外殼蓋組件60包括多個(gè)互連件訪問孔104和多個(gè)互連件訪問孔106，該多個(gè)互連件訪問孔104與將引線框架64的電池分接頭66聯(lián)接在一起的犧牲互連件86對(duì)準(zhǔn)，該多個(gè)互連件訪問孔106與將引線框架64的引線68聯(lián)接在一起的犧牲互連件88對(duì)準(zhǔn)。因此，互連件訪問孔104和106允許同時(shí)訪問犧牲互連件86和88，使得互連引線框架80(圖4所示)可被修改以提供圖3和圖5所示的完全形成的斷開連接的引線框架64，其中電池分接頭66均彼此結(jié)構(gòu)上隔離并電隔離并且引線68均彼此結(jié)構(gòu)上隔離并電隔離。

圖6為圖3所示的蓄電池模塊20的實(shí)施例的俯視圖，其中外殼蓋組件60的聚合物部分62出于說明的目的未示出。對(duì)于圖6所示的實(shí)施例，引線框架60的每個(gè)電池分接頭66接觸功率組件49的匯流條52的延伸部58。因此，對(duì)于所示實(shí)施例，每個(gè)電池分接頭66結(jié)合對(duì)應(yīng)引線68向外殼31的端部38提供了從每個(gè)匯流條52延伸的導(dǎo)電通路，其中引線框架64的引線68均聯(lián)接至控制單元70的對(duì)應(yīng)引線。更具體地，所示引線框架60包括多個(gè)斷開互連件67，多個(gè)斷開互連件67各自與互連件訪問孔104或106對(duì)準(zhǔn)，并且這些斷開互連件67使電池分接頭66彼此電隔離和使引線68彼此電隔離。因此，所示蓄電池模塊20的外殼蓋組件60允許控制單元70在操作期間執(zhí)行功率組件49的不同部分之間(例如，個(gè)體蓄電池單元30之間、蓄電池單元30的組之間)的電壓測(cè)量。

圖7為示出用于制造蓄電池模塊20的過程110的實(shí)施例的流程圖。所示過程110開始于形成(框112)互連金屬引線框架80。在某些實(shí)施例中，互連引線框架80可通過將金屬(例如，鋁、銅或其組合)片材沖壓成圖4所示的形狀而形成。在其它實(shí)施例中，引線框架80可利用壓鑄或通過個(gè)體金屬部件的自動(dòng)焊接而形成。

圖7所示的過程110繼續(xù)將互連引線框架80固定(框114)至外殼蓋組件60的聚合物部分62。在某些實(shí)施例中，互連引線框架80可卡扣至外殼蓋組件60的聚合物部分62中的預(yù)制通道中，或可包括對(duì)應(yīng)于聚合物部分62中預(yù)制的結(jié)構(gòu)的配合特征(例如，延伸部、突片、孔)以將互連引線框架80固定至外殼蓋組件60的聚合物部分62。在某些實(shí)施例中，聚合物部分62可形成(例如，嵌入模制、包覆模制)于互連引線框架80周圍(如上文所描述)以將互連引線框架80固定于外殼蓋組件60內(nèi)。

如圖7所示，在互連引線框架80和外殼蓋組件60的聚合物部分62聯(lián)接在一起之后，然后犧牲互連件86和88斷開(框116)以使互連引線框架80的電池分接頭66彼此電隔離和使互連引線框架80的引線68彼此電隔離，從而產(chǎn)生具有其中電池分接頭66和對(duì)應(yīng)引線68電隔離的引線框架64的外殼蓋組件60。如上文所述及，在某些實(shí)施例中，犧牲互連件86和88可利用沖床來斷開。在其它實(shí)施例中，犧牲互連件86和88可利用熱源(例如，電弧、激光器)來液化和/或汽化以移除或切斷一部分的互連件。

所示過程110結(jié)束于將外殼蓋組件60安裝(框118)于蓄電池模塊20上。如上文所解釋，外殼蓋組件60安裝成使得電池分接頭66接觸蓄電池模塊的功率組件49的不同部分。另外，如前所述，在某些實(shí)施例中，外殼蓋組件60的聚合物部分62可包括電池分接頭訪問孔100(如圖5所示)，電池分接頭訪問孔100對(duì)準(zhǔn)并接納匯流條52的延伸部58以允許延伸部58到達(dá)電池分接頭66，并且可能將外殼蓋組件60固定至蓄電池模塊20。

所公開實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)(單獨(dú)或組合)可提供可用于制造蓄電池模塊和蓄電池模塊各部分的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)效果。一般來講，所公開蓄電池模塊包括引線框架和引線，該引線框架提供電隔離的電池分接頭，該引線實(shí)現(xiàn)了蓄電池模塊的整個(gè)功率組件的電壓監(jiān)測(cè)。此外，所公開引線框架由互連引線框架形成，該互連引線框架可制造為一體沖壓金屬零件。如所討論，互連引線框架的所公開犧牲互連件提供結(jié)構(gòu)支撐以減小或防止導(dǎo)電通路的變形，直至引線框架固定于外殼蓋組件中，然后互連件可同時(shí)移除(例如，利用沖床)。通過利用隨后分離成個(gè)體導(dǎo)電通路的一體互連引線框架，可避免相比于其它蓄電池模塊設(shè)計(jì)的大量時(shí)間和花費(fèi)。本說明書中的技術(shù)效果和技術(shù)問題為示例性的并且為非限制性的。應(yīng)當(dāng)指出的是，本說明書中所描述的實(shí)施例可具有其它技術(shù)效果，并且可解決其它技術(shù)問題。

雖然僅示出并描述了某些特征和實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到許多修改和變更(例如，尺寸、維度、結(jié)構(gòu)、各種元件的形狀和比例、參數(shù)值(例如，溫度、壓力等)、安裝布置、材料使用、顏色、取向，等等)，而不本質(zhì)上脫離所公開主題的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。任何過程和方法步驟的次序或序列根據(jù)替代實(shí)施例可更改或重新排序。此外，為提供示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)潔描述，可能未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何此類實(shí)際實(shí)施方式的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，可做出許多實(shí)施方式具體決策。此類開發(fā)努力可為復(fù)雜的并且耗時(shí)的，然而對(duì)于受益于本公開的普通技術(shù)人員而言將為設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)而無需過度的實(shí)驗(yàn)。