专利名称：用于接合电池单元端子与互连汇流条的材料和方法
技术领域：
本发明涉及用于接合电池单元端子与互连汇流条的材料和方法。
背景技术：
在电动车辆(EV)中，高电压(HV)电池组由相互电连接且热连接的数十个电池模块组成。每个电池模块可包括许多电池单元和冷却板或冷却翅，这些电池单元以结构框体堆叠并通过将电池单元端子接合到互连汇流条而相互电连接，这些电池单元和冷却板或冷却翅通过冷却剂分配歧管而相互热连接。在本领域中已经使用若干种方法来增强电池单元端子与互连汇流条的接合，包括超声波焊、电阻点焊、软钎焊和其他方法。然而，这些技术具有局限性，使得这些技术不适用于将电池单元端子与对应的互连汇流条接合。需要替代性的接合技术来降低对输入能量的需求，保证多层间均匀的且一致的接合部，延长工具的寿命，并且/或者使接合质量对金属片端子、互连汇流条和/或其覆层的变化的敏感性最小化。
发明内容
在一方面中，提供了一种电池单元模块。在一个实施例中，一种电池单元模块包括:电池单元端子，包括端子基底；互连汇流条，包括汇流条基底；以及覆层，设置在端子基底与汇流条基底之间并接触端子基底和汇流条基底中的至少一个，覆层包括金属且覆层的熔化温度低于端子基底或汇流条基底的熔化温度。在另一实施例中，覆层包括金属Ml的第一覆层和金属M2的第二覆层,第一覆层接触端子基底，第二覆层接触汇流条基底。在特定的情况下，端子基底具有高于第一覆层的熔化温度的熔化温度，电池单元端子通过一种或多种M1-M2冶金键连接到互连汇流条。在特定的其他情况下，汇流条基底具有高于第二覆层的熔化温度的熔化温度，电池单元端子通过一种或多种M1-M2冶金键连接到互连汇流条。在特定的情况下，覆层接触端子基底或汇流条基底的整个表面中的一部分(或一小部分)。在又一实施例中，电池单元模块还包括位于端子基底表面与第一覆层之间的转化覆层。所述转化覆层是指通过将化学涂覆溶液加到金属基底上，从而由该溶液和基底之间的化学或电化学反应产生的保护层。在又一实施例中，电池单元模块还包括位于端子基底表面与第一覆层之间的扩散阻碍覆层。在又一实施例中，电池单元模块还包括第二电池单元端子，第二电池单元端子连接到第一电池单元端子以使得第一电池单元端子位于第二电池单元端子与互连汇流条之间。 在另一方面中，提供了一种用于形成电池单元端子与互连汇流条之间的接合部的方法。在一个实施例中，该方法包括下述步骤:在电池单元端子的端子基底与互连汇流条的汇流条基底之间设置覆层，覆层的熔化温度低于端子基底或汇流条基底的熔化温度；以及对覆层施加热，以将端子基底与汇流条基底接合。在特定的情况下，由热板或电极板提供热。在另一实施例中，对覆层施加热的步骤包括将第一覆层和第二覆层加热到高于第一覆层的熔化温度和第二覆层的熔化温度中的较高者的温度，以使得第一覆层和第二覆层都熔化。在特定的情况下，在某时间段内执行加热。在特定的情况下，该方法还包括在另外的时间段内在恒定的温度下保持该加热。在另一实施例中，根据等式(I)确定成组的热板的热板额定功率:
权利要求
1.一种电池单元模块，所述电池单元模块包括: 电池单元端子，包括端子基底； 互连汇流条，包括汇流条基底；以及 覆层，设置在端子基底与汇流条基底之间并接触端子基底和汇流条基底中的至少一个，覆层包括金属且覆层的熔化温度低于端子基底或汇流条基底的熔化温度。
2.根据权利要求1所述的电池单元模块，其中，覆层包括金属Ml的第一覆层和金属M2的第二覆层，第一覆层接触端子基底，第二覆层接触汇流条基底。
3.根据权利要求2所述的电池单元模块，其中，端子基底具有高于第一覆层的熔化温度的熔化温度，电池单元端子通过一种或多种M1-M2冶金键连接到互连汇流条。
4.根据权利要求2所述的电池单元模块，其中，汇流条基底具有高于第二覆层的熔化温度的熔化温度，电池单元端子通过一种或多种M1-M2冶金键连接到互连汇流条。
5.根据权利要求2所述的电池单元模块，金属Ml和金属M2相同。
6.根据权利要求1所述的电池单元模块，所述电池单元模块还包括另一电池单元端子，所述另一电池单元端子连接到所述电池单元端子以使得所述电池单元端子位于所述另一电池单元端子与互连汇流条之间。
7.根据权利要求1所述的电池单元模块，其中，覆层的平面尺寸是端子基底或汇流条基底的平面尺寸的 90%至110%。
全文摘要
本发明提供了一种电池单元模块。在一个实施例中，一种电池单元模块包括电池单元端子，包括端子基底；互连汇流条，包括汇流条基底；以及覆层，设置在端子基底与汇流条基底之间并接触端子基底和汇流条基底中的至少一个，覆层包括金属且覆层的熔化温度低于端子基底或汇流条基底的熔化温度。在另一实施例中，覆层包括金属M1的第一覆层和金属M2的第二覆层，第一覆层接触端子基底，第二覆层接触汇流条基底。
文档编号H01R25/16GK103219487SQ20131002189
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月21日 优先权日2012年1月19日
发明者赫咪·韦德哈姆 申请人:福特全球技术公司