电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块的制作方法

文档序号:9221505
电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压感测部件,并且更加具体地涉及一种用于感测构成电池模块的电池单元的电压的电压感测部件,该电压感测部件包括:多个传导感测部,该传导感测部连接到电池模块的电池单元的电极端子连接部,每一个传导感测部具有板条形状;连接器,所述连接器用于向电池管理系统(BMS)传输由传导感测部感测到的电压;和用于将传导感测部电连接到连接器的多条导线,其中通过焊接使传导感测部以表面接触方式联接到电极端子连接部。
【背景技术】
[0002]近来,能够被充电和放电的二次电池已经被广泛地用作用于无线移动装置的能源。另外,作为用于电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的电源,二次电池已经吸引了相当的关注,所述车辆已经得以研制以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题诸如空气污染。
[0003]小型移动装置在每一个装置中使用一个或者几个电池单元。另一方面,因为高输出和大容量对于中型或者大型装置而言是有必要的,所以中型或者大型装置例如车辆使用中型或者大型电池模块,该中型或者大型电池模块具有被相互电连接的多个电池单元。
[0004]优选地,中型或者大型电池模块被制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此,能够被以高集成度堆叠并且具有小的重量容量比率的棱形电池或者袋形电池通常被用作中型或者大型电池模块的电池单元。特别地,很多的兴趣目前集中于使用铝层压板作为护罩部件的袋形电池,这是因为,袋形电池的质量轻,并且袋形电池的制造成本低。
[0005]另外,电池模块是结构体,其包括被相互组合的多个电池单元,结果当在某些电池单元中发生过电压、过电流和/或过热时,电池模块的安全性和操作效率可能降低。因此,需要用于感测电池单元的过电压、过电流和过热的感测装置。例如,电压传感器可以被连接到电池单元,以便实时地或者以预定时间间隔感测并且控制电池单元的操作。
[0006]与这方面相关,由于二次电池的应用范围的延伸,二次电池正被用作用于车辆的电源。因此,有必要维持如下状态,其中即使当强冲击或者振动被施加到电池模块时,感测装置仍然稳定地连接到电池模块。
[0007]因此,在传统电池模块中,使用螺栓、铆钉或者夹子以机械联接方式或者使用弹簧以点接触方式感测电池单元的电压。
[0008]在使用螺栓的机械联接方式中,汇流条以预定扭矩被螺栓联接到电池单元的电极引线。在这种联接方式中,螺栓可能由于外力诸如振动而变松。因此,最佳扭矩数值的反映和管理是有必要的,以便防止螺栓变松。另外,应力在电极引线上集中,电极引线相对脆弱,并且电极引线发生疲劳,结果在电极端子连接中形成的、螺栓通过其被联接的孔可能容易地破裂。
[0009]另一方面,在使用铆钉的机械联接方式中,电池单元的电极引线经由铆钉被相互连接。在这种联接方式中,由于外力引起的铆钉的变松程度小于在机械联接方式中使用螺栓的变松程度。然而,即使在这种联接方式中,仍然有必要在电极端子连接部中形成孔使得铆钉插入通过这些孔,结果与在使用螺栓的机械联接方式中发生的破裂类似,可能发生破
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[0010]S卩,机械联接方式具有以下问题,即当外力诸如振动被施加到电池模块时,由于螺栓变松,发生感测缺陷,并且当外力被施加到电池模块时,应力在于电池单元的电极端子中形成的、螺栓或者铆钉插入通过其的孔上集中,结果发生孔的破裂。
[0011]在使用弹簧的点接触方式中,通过在电池单元的电极引线和弹簧之间的直接点接触执行感测。即,不是执行通过整个表面的感测,而是使用特殊点感测相应的电池单元的电压。然而,在这种点接触方式中,感测表面可以由于外力而被分离,或者可能在感测部之间引入异物,结果可能并不能够执行稳定的电压感测。
[0012]近年来,使用夹子的机械紧固方式已经被用于某些电池模块,其中感测夹子被安装在电池模块外壳处并且电极引线连接部被插入夹子中以实现机械紧固。然而,使用夹子的机械紧固方式存在构件成本高的问题,由此电池模块的制造成本增加,并且紧固过程是复杂的,由此制造加工性能降低。
[0013]因此,非常需要具有特殊结构的电压感测部件和包括该电压感测部件的电池模块,该特殊结构能够在容易地解决上述问题的同时,稳定地感测电池单元相对于电池单元的电极引线的电压。

【发明内容】

[0014]技术问题
[0015]因此,已经实现了本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
[0016]具体地,本发明的一个目的在于提供一种能够稳定地感测电池单元的电压的电压感测部件。
[0017]本发明的另一个目的在于提供一种电压感测部件和一种包括该电压感测部件的电池模块,所述电压感测部件能够使用简单的构件容易地安装在电池模块处。
[0018]技术方案
[0019]根据本发明的一个方面,能够通过提供一种用于感测构成电池模块的电池单元的电压的电压感测部件实现以上和其它目的,该电压感测部件包括:多个传导感测部,所述传导感测部连接到电池模块的电池单元的电极端子连接部,每一个传导感测部具有板条形状;连接器,所述连接器用于向电池管理系统(BMS)传输由传导感测部感测的电压;和多条导线,所述导线用于将传导感测部电连接到连接器,其中通过焊接传导感测部以表面接触方式联接到电极端子连接部。
[0020]在根据本发明的电压感测部件中,如上所述,通过焊接每一个具有板条形状的传导感测部以表面接触方式联接到电极端子连接部。因此,与使用弹簧的点接触方式相比,能够更加稳定地并且可靠地感测电池单元的电压。另外,与使用感测夹子的结构相比,能够使用较简单的构件将传导感测部连接到电极端子连接部。
[0021]另外,在根据本发明的电压感测部件中,与使用螺栓或者螺母的传统机械紧固方式相比较,不必要在电极端子连接部处形成紧固孔。因此,能够防止电极端子连接部由于外力而破裂。
[0022]传导感测部有必要呈现大于预定的机械强度。另外,有必要实现在传导感测部和电池单元的电极端子之间的连接。由于这些原因,每一个传导感测部可以由金属条形成。例如,每一个传导感测部可以由呈现高传导性的铜条形成。
[0023]从电池单元突出的电极端子在电极端子连接部处相互串联或者并联连接。电极端子可以在其中电极端子部分地重叠的状态下通过焊接联接到彼此,由此实现在电极端子之间的电连接。
[0024]电极端子连接部可以沿着电池单元的负电极端子的端部面向与其彼此相对的电池单元的正电极端子的端部的方向垂直地弯曲,以便容易地实现在电极端子连接部和传导感测部之间的表面接触。
[0025]可以通过激光焊接实现在电极端子之间的联接或者在电极端子连接部和传导感测部之间的联接。然而,本发明不限于此。例如,使用各种类型的焊接诸如电阻焊接、点焊接、超声波焊接、电子束焊接和电弧焊接都是可能的。
[0026]每一个传导感测部可以具有比电极端子连接部中的相应的一个更大或者更小的宽度。传导感测部的宽度不受特别限制,只要基于每一个电极端子连接部的形状在传导感测部和电极端子连接部之间实现最佳联接即可。例如,每一个传导感测部可以具有等于电极端子连接部中的相应的一个的宽度的30%到99%的宽度。
[0027]根据情况,每一个传导感测部的板条形状可以部分地弯曲,使得传导感测部能够容易地与电极端子连接部形成接触。在这个结构的实例中,每一个传导感测部的一部分可以弯曲使得传导感测部能够与电极端子连接部弹性地形成接触。可替代地,每一个传导感测部的一部分可以弯曲使得传导感测部能够以紧密接触的方式适当地堆叠在电极端子连接部上。
[0028]每一个传导感测部的一端可以联接到电极端子连接部中的相应的一个,并且每一个传导感测部的另一端可以设置有一个或者多个紧固孔,每一个传导感测部通过紧固孔固定到电池模块的盖。此时,电池模块的盖可以设置有紧固部件,紧固部件以机械方式通过紧固孔联接。在如上所述的紧固结构中,在传导感测部和电极端子连接部之间的联接可以被稳定地维持。
[0029]将电池单元的电极端子联接到彼此以便形成电极端子连接部的过程和将传导感测部联接到电极端子连接部的过程是同时地通过一次或者两次线性焊接执行的。
[0030]在具体实例中,通过将每一个传导感测部的一端放置在电极端子连接部中的相应的一个的一部分上并且然后通过激光焊接将电极端子连接部、传导感测部和电池单元的电极端子联接到彼此,可以实现在传导感测部和电极端子连接部之间的联接。
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