用于具有带排水通道的接线区组件的电池模块的系统和方法与流程

本申请涉及2016年5月18日提交的名称为“电池模块的包覆模制的端子柱的系统和方法(systemandmethodofovermoldedterminalpostsofabatterymodule)”的美国专利申请15/158,321和2016年8月2日提交的名称为“用于将金属部件粘合到电池模块的聚合物封装体的系统和方法(systemsandmethodsforbondingmetalpartstothepolymerpackagingofabatterymodule)”的美国专利申请15/226,646，所述美国专利申请全文通过援引加入本文中用于所有目的。

背景技术：

本公开总体地涉及电池和电池模块领域。更具体地，本公开涉及用于生产锂离子电池模块的端子组件的系统和方法。

该部分旨在向读者介绍可能与以下描述的本公开的各种方面相关的本领域的各个方面。相信此讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好理解本公开的各种方面。因此，应当理解，应从这个角度来阅读这些描述，而不应将其视为对现有技术的承认。

利用一个或多个电池系统为车辆提供全部或部分原动力的车辆可以被称作xev，其中术语“xev”在本文中定义为包括使用电力作为全部或部分车辆原动力的以下所有车辆，或其任何变型或组合。例如，xev包括利用电力作为全部原动力的电动车辆(ev)。本领域的技术人员可理解，混合动力电动车辆(hev)(也被认为是xev)将内燃机推进系统和电池供电的电力推进系统(例如，48伏(v)或130伏系统)组合在一起。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)可以利用一个或多个电动机，仅利用内燃机或利用电动机和内燃机两者为车辆提供原动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(mhev)在车辆怠速时停用内燃机，利用电池系统继续为空调单元、收音机或其他电气装置供电，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例如加速期间施加某种程度的动力辅助，以对内燃机进行补充。轻度混合动力系统一般为96v至130v，通过皮带式或曲柄式集成式启动发电机回收制动能量。另外，微混合动力电动车辆(mhev)也采用与轻度混合动力系统相似的“启-停”系统，但mhev的微混合动力系统可以向或者可以不向内燃机提供动力辅助，且在低于60v的电压下运行。为了当前讨论目的，应注意，mhev一般在技术上不使用直接提供给曲柄轴或传动装置的电力作为车辆任何部分的原动力，但mhev仍可被认为是一种xev，因为当车辆在内燃机停用的情况下怠速时，其的确利用电力补充车辆的动力需求，并且通过集成式启动发电机回收制动能量。另外，插电式电动车辆(pev)是可以从外部电力源(例如，壁式插座)充电的任何车辆，可再充电的电池组中存储的能量驱动或有助于驱动车轮。pev是ev的一个子类，包括纯电动车辆或电池电动车辆(bev)、插电式混合动力电动车辆(phev)，以及混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的电动车辆改装。

与仅使用内燃机和传统电气系统(该传统电气系统一般是由铅酸电池供电的12v系统)的更传统的燃气动力车辆相比，上述xev可以提供多个优点。例如，与传统的内燃机车辆相比，xev可以产生更少的不良排放物，并且可以表现出更高的燃料效率，在某些情况下，这种xev可以完全不使用汽油，如同某些类型的ev或pev那样。

随着技术持续发展，需要为这种车辆提供改进的动力源，特别是电池模块。例如，在传统配置中，电池模块可能包括在电化学电池单元和电池模块的接线柱之间复杂的电耦接结构。此外，因为接线柱延伸穿过电池模块的封装体的一部分，因此期望具有阻止水或碎屑进入电池模块的封装体的接线柱设计。

技术实现要素：

以下阐述了本文公开的某些实施例的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了给读者提供这些实施例的简要概述并且这些方面并非意在限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖下文可能未阐述的各种方面。

本公开涉及包括接线区组件的电池模块，该接线区组件被固定到电池模块的聚合物外壳。接线区组件包括接线柱，该接线柱具有柱部分以及从该柱部分的中轴线向外延伸的基座部分。接线区组件还包括汇流条，该汇流条无焊接地与接线柱的基座部分耦接，其中汇流条包括设置在接线柱附近的槽(trough)。接线区组件还包括聚合物部分，该聚合物部分至少包覆模制汇流条的槽以便在接线柱附近形成排水通道。

本公开还涉及生产电池模块的方法。该方法包括设置接线柱的柱部分以使其穿过汇流条中的开口，其中汇流条包括设置在汇流条中的开口附近的槽，并且使汇流条的一个或多个翼片(flap)围绕接线柱的基座部分弯曲以便在未经焊接的情况下将接线柱固定至汇流条。该方法包括将聚合物围绕汇流条的一部分和接线柱包覆模制以得到接线区组件，其中所述部分包括汇流条的槽以形成接线区组件的排水通道。该方法还包括将接线区组件设置在电池模块的聚合物外壳的插口中。该方法还包括将接线区组件电耦接到电池模块的电力组件，并且将接线区组件密封在电池模块的聚合物外壳的插口内。

本公开还涉及具有电力组件的电池模块，该电力组件包括多个锂离子电池单元。电池模块具有第一接线区组件，所述第一接线区组件包括第一接线柱，其具有柱部分以及从所述柱部分的中轴线向外延伸的基座部分。第一接线区组件包括第一汇流条，所述第一汇流条无焊接地耦接到第一接线柱的基座部分以形成第一电气组件，其中第一汇流条包括设置在第一接线柱附近的槽，并且其中第一电气组件电耦接到电池模块的电力组件。第一接线区组件还包括第一聚合物部分，所述第一聚合物部分包覆模制第一电气组件的至少一部分，其中所述部分包括第一汇流条的槽并且在第一接线柱附近形成第一排水通道。电池模块还包括聚合物外壳，所述聚合物外壳包括第一插口，所述第一插口被焊接到第一接线区组件的第一聚合物部分。

附图说明

一经阅读以下具体实施方式并且参考附图，就可以更好地理解本公开的各种方面，在附图中：

图1是具有电池系统的车辆的立体图，根据本公开实施例，所述电池系统配置成给车辆的各种部件提供电力；

图2是根据本公开的实施例图1的车辆和电池系统的实施例的剖面示意图；

图3是根据本公开的实施例在图1的电池系统中使用的电池模块的实施例的分解立体图；

图4是接线区组件的实施例的立体图，根据本公开的实施例，所述接线区组件设计成被密封到图3的电池模块的外壳的插口中；

图5是根据本公开的实施例图4所示的接线区组件的分解立体图；

图6是根据本公开的实施例在接线柱被固定到汇流条之前接线区组件的汇流条和接线柱的仰视立体图；

图7是接线区组件的电气组件的仰视立体图，根据本公开的实施例，其中汇流条的翼片已被折弯从而将接线柱的基座部分固定在汇流条的容腔(pocket)内；

图8是根据本公开的实施例接纳图4的接线区组件的外壳的插口的实施例的立体图；

图9是根据本公开的实施例密封在图8的插口内的图4的接线区组件的实施例的立体图；

图10是示出根据本公开的实施例用于生产图3的电池模块的过程的流程图；

图11是根据本公开的实施例用于接线区组件的另一电气组件设计的立体图；

图12是根据本公开的实施例接线区组件设计的另一实施例的立体图；和

图13是根据本公开的实施例另一种接线区组件设计的立体图。

具体实施方式

以下将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简洁描述，在本说明书中未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，比如在任何工程或设计项目中，必须做出许多专门针对实施方式的决策以达到开发者的特定目标，诸如遵循系统相关和业务相关的约束条件，这些约束条件可能因实施方式而异。而且，应当理解，此类开发工作可能是复杂并且耗时的，然而对于受益于本公开的普通技术人员而言却将是设计、制作和制造的例行任务。

本文中所述的电池系统可以用于给各种类型的电动车辆(xev)和其他高电压储能/耗能应用(例如，电网电力储存系统)提供电力。此类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单元(例如，锂离子(li离子)电化学电池单元)，所述电池单元被布置和电互连以提供用于对例如xev的一个或多个部件供电的特定电压和/或电流。作为另一实例，根据本公开实施例的电池模块可以与固定式电力系统(例如，非机动车系统)合并或将电力提供至所述固定式电力系统。

根据本公开的实施例，各个电化学电池单元可以被定位在电池模块的外壳中，并且电化学电池单元的端子(例如，次要端子或电池单元端子)通常可以在外壳内从电化学电池单元向外延伸。为了将电化学电池单元耦接在一起(例如，串联或并联)，通过将电化学电池单元的次要端子耦接在一起可以在两个或更多个电化学电池单元的次要端子之间构建电通路，从而形成电力组件。此外，电力组件中的(例如，在电池模块的任一端上或者在一个或多个电化学电池单元堆的多个端部上的)两个电化学电池单元可以经由相应的汇流条或经由相应的汇流条组件与电池模块的主端子(例如，模块端子、初级端子、接线柱)电耦接，其中主端子被配置成与负载耦接以便为负载供电。

在传统配置中，为了确保主端子和它们相关联的汇流条没有变得脱离，主端子和汇流条通常被焊接在一起。然而，主端子和汇流条的焊接通常要求汇流条的材料与主端子的材料相同，或者至少要求两种材料对焊接是兼容的。此外，汇流条的材料可能取决于相应的次要端子(例如，电化学电池单元的端子)的材料或者一个或多个中间部件(例如，与印刷电路板耦接的分流器)的材料。这可能增加了电池模块的材料成本和生产复杂性。此外，用于传统配置(例如上述那些)的相关联的几何结构、组装和焊接技术可能对电池模块的体积有影响，由此减小电池模块的能量密度。

为了解决传统电池模块配置的这些及其他缺点，根据本公开的电池模块包括至少一个接线区组件。接线区组件通常具有电气组件，该电气组件包括接线柱以及可以未经焊接地耦接在一起的汇流条，从而使两个部件能够由相似或不同的材料制成。此外，电气组件的一些部分由聚合物包覆模制而形成本公开的接线区组件。接线区组件被设计成由电池模块的聚合物外壳中的插口或空腔接纳。随后，接线区组件的聚合物部分可以被密封(例如，被焊接、被粘附)到外壳以阻止电解液从外壳泄漏和/或阻止湿气或流体漏入外壳中。

此外，在本公开的接线区组件的设计中包括附加的特征从而在接线柱附近阻挡流体(例如，水)并改变流体的方向以使流体不会进入外壳。例如，如以下详细论述，本公开的汇流条包括在接线柱附近设置的槽特征(例如，u-形弯曲部，形状类似于p形陷套)。在某些实施例中，一旦接线区组件的聚合物部分被固定到外壳，槽就形成排水通道，该排水通道引导在接线柱附近与外壳的外部接触的流体以使其排出而不是停留(例如，收集、汇集)在电池模块的主端子附近。因此，通过使流体得以从主端子排出，本公开的接线区组件设计能够制造出一种电池模块，这种电池模块更好地受到保护以免流体进入电池模块外壳，并且为主端子(以及任何相关联的电连接)提供更好的保护以免受腐蚀，所述腐蚀由在主端子附近聚集的流体或湿气造成。此外，本公开的汇流条的弯曲形状(例如，u-形弯曲部、s-形弯曲部)进一步提供曲折的路径，其阻止(例如，防止、阻挡)不期望的环境因素(例如，流体、水、空气、腐蚀)沿着汇流条的表面穿过(例如，毛细作用吸附)并且进入电池模块的封装件。以下参考附图详细描述这些及其他特征。

为了帮助说明，图1是车辆10的实施例的立体图，所述车辆可以利用再生制动系统。尽管针对带有再生制动系统的车辆展开了以下论述，但本文中所述的技术可适于使用电池捕获/储存电能的其他车辆，可以包括电动车辆和燃油动力车辆。

如上所述，可以期望电池系统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中的原本容纳传统电池系统的位置。例如，如图所示，车辆10可以包括电池系统12，其所在的位置与典型的内燃机车辆的铅酸电池所在的位置相似(例如，在车辆10的发动机罩下方)。另外，如以下将更详细地描述，电池系统12可以定位为便于管理电池系统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的发动机罩下方可以使通风管道能够引导气流经过电池系统12并冷却电池系统12。

图2中描述了电池系统12的更详细视图。如图所示，电池系统12包括储能部件13，其耦接至点火系统14、交流发电机15、车辆中控台16，并可选择地耦接至电动机17。一般而言，储能部件13可以捕获/储存车辆10中产生的电能并将电能输出以便为车辆10中的电气装置供电。

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、活动悬架系统、自动泊车系统、电动油泵、电动增压器/涡轮增压器、电动水泵、加热挡风玻璃/除霜器、车窗升降电机、梳妆灯、胎压监测系统、天窗电机控制器、电动座椅、报警系统、资讯娱乐系统、导航特征、车道偏离警告系统、电动驻车制动器、外灯、或它们的任意组合。示例性地，在图示的实施例中，储能部件13向车辆中控台16和点火系统14供电，该点火系统可以用于启动(例如，用曲柄启动)内燃机18。

此外，储能部件13可以捕获由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。在一些实施例中，交流发电机15可以在内燃机18运转时产生电能。更具体而言，交流发电机15可以将由内燃机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包括电动机17时，电动机17可以通过将由车辆10的运动(例如，车轮旋转)产生的机械能转换成电能来产生电能。因此，在一些实施例中，储能部件13可以在再生制动期间捕获由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。因此，交流发电机15和/或电动机17在本文中被统称为再生制动系统。

为了帮助捕获和供应电能，储能部件13可以经由总线19电耦接至车辆的电气系统。例如，总线19可以使储能部件13能够接收由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。此外，总线19可以使储能部件13能够将电能输出至点火系统13和/或车辆中控台16。因此，当使用12伏特电池系统12时，总线19可以传输通常在8-18伏特之间的电力。

此外，如图所示，储能部件13可以包括多种电池模块。例如，在图示的实施例中，储能部件13包括根据本公开实施例的锂离子(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单元。在其他实施例中，储能部件13可以包括任意数量的电池模块。此外，尽管锂离子电池模块20和铅酸电池模块22被图示为彼此相邻，但它们可以定位在车辆各处的不同区域中。例如，铅酸电池模块22可以定位在车辆10内部中或其周围，而锂离子电池模块20可以定位在车辆10的发动机罩下方。

在一些实施例中，储能部件13可以包括多种电池模块以利用多种不同的电池化学成份。例如，当使用锂离子电池模块20时，可以改善电池系统12的性能，因为与铅酸电池化学成份相比，锂离子电池化学成份通常具有更高的库仑效率和/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，可以改善电池系统12的捕获、储存、和/或分配效率。

为了帮助控制对电能的捕获和储存，电池系统12还可以包括控制模块24。更具体而言，控制模块24可以控制电池系统12中的部件的操作，诸如在储能部件13、交流发电机15和/或电动机17内的继电器(例如，开关)的操作。例如，控制模块24可以调节每个电池模块20或22捕获/供应的电能的量(例如，降低和重定电池系统12的额定值)，在电池模块20与22之间进行负载平衡，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，控制由交流发电机15和/或电动机17输出的电压，及诸如此类。

因此，控制单元24可以包括一个或多个处理器26和一个或多个存储器28。更具体而言，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意组合。另外，一个或多个存储器28可以包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(ram)，和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(rom)、光盘驱动器、硬盘驱动器、或固态驱动器。在一些实施例中，在一些实施例中，控制单元24可以包括车辆控制单元(vcu)的多个部分和/或单独的电池控制模块。

图3中示出用于图2的车辆10中的电池模块20的实施例的俯视分解立体图。在所示实施例中，电池模块20(例如，锂离子[li-离子]电池模块)包括聚合物外壳30以及设置在外壳30内部的电化学电池单元32(例如，棱柱状锂离子[li-离子]电化学电池单元)。在所示实施例中，将6个棱柱状li-离子电化学电池单元32以两个电池单元堆34的方式设置在外壳30内，每个电池单元堆34中具有3个电化学电池单元32。然而，在其他实施例中，电池模块20可以包括任何数量的电化学电池单元32(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个电化学电池单元)，任何类型的电化学电池单元32(例如，li-离子、锂聚合物、铅酸、镍镉或镍金属氢化物、棱柱状和/或圆柱状电化学电池单元)，以及电化学电池单元32的任何布置(例如，成堆的、分离的或分隔的)。

如所示，电化学电池单元32可以包括端子36(例如，电池单元端子、次要端子)，该端子从电化学电池单元的端子端39向上(例如，在方向37上)延伸。因此，端子36可以延伸到在外壳30的上侧40或顶面中设置的开口38中。例如，可以将电化学电池单元32通过在上侧40中的开口38插入外壳30中，并且定位在外壳30内，从而使得电化学电池单元32的端子36被设置在开口38中。汇流条载架42可以被设置在开口38中并且可以将设置在汇流条载架42上的次要汇流条44(例如，电池单元至电池单元汇流条、端子汇流条)固持在位，并且汇流条载架42被配置成与电化学电池单元32的端子36介接。例如，次要汇流条44可以与端子36介接以将相邻电化学电池单元32电耦接在一起(例如，以形成电互连的电化学电池单元32的电力组件45)。次要汇流条44可以被安装或设置在或接近于汇流条载架42的顶面或底面或顶表面或底表面上(例如，背离电化学电池单元32或面向电化学电池单元32)。然而，在其他实施例中，电池模块20可以不包括汇流条载架42并且次要汇流条44可以被直接设置到端子36上。

取决于实施例，次要汇流条44可以将电化学电池单元32串联、并联，或者将一些电化学电池单元32串联并且将一些电化学电池单元32并联而形成电池模块20的电力组件45。此外，某些次要汇流条44可以被配置成实现将电气互连的一组电化学电池单元32与电池模块20的主端子46(例如，模块端子、接线柱)电耦接，其中主端子46被配置成与负载(例如，图1和2的车辆10的一个或多个部件)耦接以向负载供电。盖子50(其可以是外壳30的一部分或者可以是单独的部件)可以被设置在汇流条载架42上方以密封电池模块20的外壳30中的开口38和/或保护次要汇流条44、在汇流条载架42上设置的其他部件和/或电池模块20的其他部件。此外，面板54可以被设置在外壳30的相邻侧面56(例如，与外壳30的固持电化学电池单元32的区域相邻的侧面)上方以保护固定到外壳30的相邻侧面56的其他部件(例如，电气部件)。

如前所述，所示电池模块20的每个主端子46是接线区组件58，其分别电耦接到电力组件45以将适合的正或负电压输送至附接的负载。尽管下文中更详细地论述接线区组件58的结构，但接线区组件58的接线柱60经由接线区组件58的汇流条(未示出)而被电耦接到电力组件45。此外，每个接线区组件58的聚合物部分62被固定(例如，被密封、被粘附、被焊接)到相应的插口64以形成防水的聚合物外壳30。以下将详细描述接线区组件58和外壳30的插口64的这些及其他特征。

鉴于前述内容，图4是根据本公开的实施例接线区组件58的实施例的立体图。为了更好地示出各个部件，图5是图4中所示的接线区组件58的分解视图，其实现接线柱60、汇流条66和聚合物部分62的更清楚的视图。如以下更详细的论述，接线区组件58被设计成被插入和密封在外壳30的插口64中以充当图3的电池模块20的主端子46(例如，正端子、负端子)。

对于图4和5中所示的实施例，接线区组件58包括具有柱部分68和基座部分70的金属接线柱60。在某些实施例中，接线柱60可以由铜、铝、镍、不锈钢或上述材料的组合制成。在所示的实施例中，基座部分70通常沿着同一轴线轴向地与柱部分68对齐并且定位在柱部分68的端部处。基座部分70具有通常比(例如，延伸超出)柱部分68的圆周更大的周界(例如，由基座部分70的侧面72界定)。在某些实施例中，基座部分70可以与接线柱60的柱部分68一体成形。在一些实施例中，基座部分70和柱部分68可以是被焊接或以其他方式(例如，通过将柱部分68拧入到基座部分70中的螺纹开口中)结合在一起的单独的部件。所示的接线柱60的基座部分70可以被描述为具有超椭球体形(例如，具有朝向柱部分68的中轴线向内弯曲的略微凹形侧部的正方形)。根据本公开，在其他实施例中，基座部分70可以具有其他横截面形状(例如，三角形、正方形、六边形)。图4和5中所示的接线柱60的柱部分68提供公螺纹连接，其被设计成接纳母螺纹电连接器(未示出)以便将电池模块20耦接到负载。根据本公开，在其他实施例中，接线柱60可以包括不同的连接器(例如，母螺纹连接器；光滑柱连接器(smoothpostconnector)；凸缘连接器)以实现与其他类型的电连接器的连接。

所示接线区组件58还包括与接线柱60物理地电耦接的汇流条66。在某些实施例中，汇流条66可以由铜、铝、镍、不锈钢或其组合制成。如上所述，在某些实施例中，汇流条66和接线柱60可以由相同或不同的金属制成。如以下更详细地论述，接线柱60的柱部分68延伸穿过汇流条66的基座76中的开口74，同时接线柱60的基座部分70经由汇流条66的翼片78而被固定到汇流条66。如图5中所示，所示汇流条66还包括槽80(例如，沿着汇流条66的宽度82的u-形弯曲)，该槽与汇流条66的基座76相邻地设置，在接线柱60附近，并且在汇流条66的基座76的平面下方延伸。此外，汇流条66还包括发夹状弯曲部84(例如，沿着汇流条66的宽度82伸长的u形弯曲部)，该发夹状弯曲部在与槽相反的方向上(例如，在汇流条66的基座76的平面上方)延伸。此外，所示汇流条66还包括小弯曲部85(例如，s形弯曲部)，该小弯曲部沿着汇流条66的宽度82延伸，从汇流条66的剩余部分分离出延伸部86。

此外，所示接线区组件58包括聚合物部分62，该聚合物部分包覆模制汇流条66和接线柱60的一些部分。在某些实施例中，聚合物部分62可以由聚丙烯、含有玻璃纤维的聚丙烯、尼龙(例如，尼龙66)或其它适合的聚合物制成。如图4中所示，聚合物部分62包覆模制汇流条66的大部分，其将这些经包覆模制的部分电隔离以阻止与汇流条66不期望的电连接。但是，接线区组件58的汇流条66的延伸部86保持露出以使汇流条66能够被(例如，直接或间接地)电耦接到电池模块20的电力组件45，从而将适当的电压提供到用于耦接至合适负载的接线柱60。可以理解，在某些实施例中，汇流条的延伸部86可以具有附加特征(例如，弯曲部或弯折部)以使汇流条66得以电耦接到电力组件45。此外，如所示，聚合物部分62可以不覆盖汇流条66的基座76，以使汇流条66的基座76在汇流条66的开口74周围露出，接线柱60的柱部分68延伸穿过所述开口。例如，在某些实施例中，连接器(例如，母螺纹连接器)可以被完全拧紧在接线柱60上直至它与汇流条66的基座76物理接触并且电接触，而不是仅设置接线柱60。

接线区组件58的聚合物部分62被示出为具有基本上矩形的横截面，其被设计成便于接线区组件58插入图3中所示的电池模块20的外壳30的基本上矩形的插口64中。此外，聚合物部分62包括凸唇88，该凸唇从接线区组件58的聚合物部分62的侧面90向外延伸，其被设计成接触并且密封(例如，焊接、粘附)到外壳30的插口64的外部部分以将接线区组件58固定到外壳30。此外，可以理解，接线区组件58的所示实施例包括设置在凸唇88之下的削锥(例如，斜切)的侧部部分92。因此，对于某些实施例，这些削锥的侧部部分92可以与外壳的插口64的相反(例如，互补)削锥的侧部部分(未示出)对应以进一步实现接线区组件58与外壳30的插口64之间的牢固配合。

此外，如图4中所示，接线区组件58的聚合物部分62包覆模制汇流条66的槽80和发夹状弯曲部84。如所示，一旦接线区组件58的聚合物部分62包覆模制这些特征，发夹状弯曲部84就被设置在聚合物部分62的矩形部分94之下。可以理解，在其他实施例中，此矩形部分94可以具有更大程度的圆形(例如，类似于在下面的发夹状弯曲部84的形状)。

如图4中所示，一旦用聚合物部分62进行包覆模制，汇流条66的槽80就形成接线区组件58的排水通道96。排水通道96通常被设置成与汇流条66的基座76相邻，在接线区组件58的柱部分68附近，并且界定标高(elevation)98(例如，最大高度)，该标高98小于接线区组件58的汇流条66的基座76的平面的标高100(例如，最大高度)。排水通道96还可以被描述为被设置成与界面97相邻，在该界面处，聚合物部分62与汇流条66的基座76的露出表面交汇，并且促使流体(例如，水)从接线区组件58的侧面90排出而不是使流体汇集在此界面97。对于图4和5中所示的接线区组件58的实施例，排水通道96在汇流条66的基座76的平面之下延伸至少一小段距离102(例如，约0.1mm和约5mm之间，1mm和2mm之间)以促使流体从接线柱60排出。此外，在流体(例如，水)泄露经过聚合物/端子界面的情形中，槽66可以捕获流体或将流体沿着远离电化学电池单元32和/或在电池模块20的主端子46附近设置的任何在下方的支持性电子电路系统101(例如，控制开关、控制/监测电路系统、电力转换电路系统)的方向(如图3中所示)引导。在其他实施例中，图5中所示的较少的槽80可以被聚合物部分62包覆模制以获得排水通道96，该排水通道96比基座76的平面低出更多的距离(例如，更低的标高)。此外，在某些实施例中，聚合物部分62可以保形地包覆图5中所示的汇流条66的槽80以获得具有与汇流条的槽80相似的尺寸和形状(例如，相似的宽度、深度和曲率)的排水通道96。此外，如下所述，虽然本公开的接线区组件58的某些实施例可以没有所示排水通道96，但是应理解，汇流条66的弯曲部提供曲折的路径，其阻止(例如，防止、阻挡)腐蚀物或不期望的污染物(例如，水、空气、流体)沿着汇流条行进并且进入电池模块20的聚合物外壳30。

图6是在接线柱60被固定到汇流条66之前图4和5中所示的接线区组件58的实施例的汇流条66和接线柱60的立体图。如上所述，汇流条66的基座76界定开口74，该开口使接线柱60的柱部分68能够延伸穿过或通过汇流条66的基座76。例如，开口74可以包括与接线柱60的柱部分68的最大直径112大约相等或稍大的直径110。汇流条66还包括翼片78，所述翼片被设计成围绕接线柱60的基座部分70的某些侧面72(例如，周界)折叠。例如，如下详述，翼片78可以围绕基座76的侧面72(例如，周界)折叠而将基座76包封在汇流条70的容腔内。

图7是在接线柱60被固定到汇流条66而形成接线区组件58的电气组件120之后图6中所示的汇流条66和接线柱60的立体图。起始于图6中所示的布置，接线柱60的第一柱部分68被插入(例如，穿过、拧入)穿过汇流条66的基座76中的开口74直至接线柱60的基座部分70基本上与汇流条66的基座76的下侧齐平。随后，如图7中所示，汇流条66的翼片78可以包围接线柱60的基座部分70，如箭头122所示，从而将基座部分70包封或固持在汇流条66的容腔124内)。例如，在某些实施例中，翼片78可以被加热以增强柔韧性并且使得翼片78包围接线柱60的基座部分70，由此使电气组件120(即，汇流条66和接线柱60)得以电连接而不会负面地影响汇流条66的完整性并且无需将汇流条66和接线柱66彼此焊接。可替代地，在某些实施例中，翼片78可以通过冷成形工艺而包围接线柱60的基座部分70，在所述冷成形工艺中，汇流条66被施以润滑剂，接线柱60的基座部分70被定位成接近于汇流条66的基座76的下侧，并且汇流条66被推进或牵引穿过冷成形模塑部件中的开口，这促使(例如，迫使、驱使)翼片78围绕接线柱60的基座部分70弯曲，由此通过汇流条66的容腔124包封住基座部分70。在某些实施例中，可以将汇流条66的翼片78围绕接线柱60的基座部分70冲压、压制或以某种其他方式调整到适当位置。

在某些实施例中，电气组件120的一些部分，包括汇流条66和/或接线柱60，可以至少在电气组件120的粘合表面上接受微表面处理以便在用接线区组件58的聚合物部分62包覆模制此粘合表面之前增大表面粗糙度。在本文中使用时，对于汇流条66和/或接线柱60，“粘合表面”是指金属部件的表面的部分，该部分直接接触并粘合到(例如，粘附到、密封到)接线区组件58的经包覆模制的聚合物部分62。在本文中使用时，“微表面修饰”、“微表面处理”或“微表面粗糙化”通常是指表面处理，其在电气组件120的至少粘合表面中引入微米量级和/或亚微米量级(例如，纳米量级)变形(例如，边缘、凹陷、凸峰、脊、槽)，通常在本文中被称为“微表面粗糙度”，从而增大经处理的表面的表面粗糙度/表面积。现认识到，此微表面处理显著改善对被包覆模制到电池模块的封装件的那部分中的电气组件120的粘合和密封。因此，本技术特别适用于某些金属部件，例如电气组件120的一些部分，其一路延伸穿过聚合物封装件30的一部分，并且因此危害到电池模块20的封装件30的期望的防水密封的风险。

在某些实施例中，在将接线柱60固定在汇流条66的容腔124之前或之后，电气组件120的整个表面可以接受微表面处理。在其他实施例中，在将接线柱60固定在汇流条66的容腔124之前或之后，电气组件120仅粘合表面126(由斑点纹理表示)可以选择性地接受微表面处理。在又一些其他实施例中，在包覆模制之前，电气组件120可以不接受微表面处理。可以理解，在某些实施例中，在金属条被定形(例如，冲压、压制、弯曲、焊接)而形成汇流条66之前，也可以将微表面处理施加到金属条的表面的至少一些部分。类似地，在某些实施例中，在被耦接到柱部分68而形成接线柱60之前，基座部分70可以接受微表面处理。

在某些实施例中，用于微表面处理的蚀刻剂可以包括酸，例如盐酸、硫酸、乙酸、硝酸、氢氟酸或其混合物。在其他实施例中，电气组件120的粘合表面126可以通过激光蚀刻进行粗糙化，其中电磁辐射用作蚀刻剂。通常，蚀刻剂可以是具有如下能力的任何蚀刻剂：其提供显著增大电气组件120的露出表面的微米量级粗糙度的适合微米量级和/或亚微米量级(例如，纳米量级)特征。特别对于激光蚀刻，可以通过控制激光更容易地控制电气组件120的哪些部分被蚀刻剂接触，例如，由此可以在不使用掩模的情况下使仅仅电气组件120的粘合表面126受到选择性微表面处理。在其他实施例中，在微表面粗糙化处理之前，通常对蚀刻剂呈惰性的掩模可以临时地被设置在电气组件120的多个部分上以掩蔽电气组件120的下层部分使之不会因为处理而粗糙化。

现还认识到，在某些实施例中，在可能由于微表面特征的缓慢氧化而使微表面特征被显著侵蚀之前，由微表面处理提供的粗糙化效果可能是短期的(例如，数小时至数天或数周)。因此，在某些实施例中，可能希望电气组件120在汇流条66和/或接线柱60接受微表面处理的预定时间量(例如，大约数分钟至数小时或者数天至数周)内被包覆模制。此外，可以理解，即使电气组件120的非粘合表面被微表面处理粗糙化，在包覆模制期间被掩埋在聚合物部分62之下的粘合表面保持基本粗糙化的状态，而被添加到电气组件120的其余表面的微表面特征可能随着时间逐渐被侵蚀。因此，由于掩蔽电气组件120对于微表面处理工艺增加了额外的成本、时间和复杂性，在某些实施例中，可能更合算的是将电气组件120的整个表面粗糙化，用聚合物部分62包覆模制电气组件的粘合表面，并且使电气组件120的其余表面上的粗糙度能够逐渐消失。

现转向图8和9，示出图4和5的接线区组件58分别被插入外壳30的插口64中和被定位在外壳30的插口64内的立体图。首先将注意力放在图8中所示的实施例，如前所述，插口64包括倾斜或削锥的表面130，该倾斜或削锥的表面130与接线区组件58的聚合物部分62的倾斜或削锥的表面92对应。因此，聚合物部分62可以容易地被插口64接纳，并且削锥的表面92,130可以彼此物理接触，或者使外壳30和接线区组件58的塑料部分72之间的空间量减小至小于在例如通常非削锥的接线区组件58和插口64情况下所应有的空间量。

如图8中所示，设计成接纳接线区组件58的插口64可以包括接纳汇流条66的延伸部86的开口132。因此，开口132可以被偏移以补偿汇流条66中的弯曲部85以便适当地接纳接线区组件58的延伸部86。此外，如以下详述，聚合物部分62的凸唇88可以被焊接或粘附到外壳30的一个或多个表面135(例如，其中表面135包围插口64)以将接线区组件58密封在插口64内。如所示，凸唇88可以被焊接到由通道137隔开的两个表面135，其中通道137起到迷宫的作用以减小流体泄漏进入插口64或从漏出插口64漏出的可能性。

现转向图9，接线区组件58被示出为密封在外壳30的插口64内而形成电池模块20的主端子46。为了密封插口64，接线区组件58的聚合物部分62可以被密封(例如，被粘附、被焊接)到外壳30。例如，如所示，聚合物部分62的凸唇88可以沿着聚合物部分62的上表面142上的焊接区域140被焊接到外壳30。在所示实施例中，聚合物部分62的凸唇88沿着仅一个焊接区域140被焊接。然而，如关于图8所述，聚合物部分62的凸唇88可以沿着多个焊接区域被焊接到外壳30的一个以上的表面。在一些实施例中，聚合物部分62和/或外壳30可以附加地或可替代地以其他方式(例如，通过在聚合物部分62和外壳30之间的空间144之上进行覆盖或焊接)被密封。

图10是示出根据本公开方法的实施例生产电池模块20的过程150的流程图。可以理解，根据本公开，在其他实施例中，某些步骤可以以不同的顺序执行，或者某些步骤可以被省略。所示过程150起始于在汇流条66和/或接线柱60的一个或多个表面上执行微表面处理(框152)。如上所述，在某些实施例中，汇流条66、接线柱60或上述两者可以在金属部件的整个表面上接受微表面处理，而在其他实施例中，仅仅电气组件120的粘合部分126(例如，包括基座76的下侧、发夹状弯曲部84的内表面和外表面、汇流条66的槽80的内表面和外表面)可以接受微表面处理。例如，在某些实施例中，汇流条66的整个表面和接线柱60的基座部分可以接受微表面处理以改善在后续的包覆模制步骤期间与聚合物的粘合。在其他实施例中，框152处的微表面处理可以完全被省略。

继续所示过程150，使接线柱60的柱部分68通过(框154)汇流条66中的开口74。如上所述，在包括螺纹柱部分68的某些实施例中，接线柱60的柱部分68可以穿过汇流条66中的开口74螺接(例如，扭转、旋转)。随后，使汇流条66的一个或多个翼片78弯曲(框156)以形成容腔124，该容腔将接线柱60的基座部分70固定至汇流条66，从而形成接线区组件58的电气组件120。如上所述，当靠着接线柱60的基座部分70的侧面72折叠翼片78时，由翼片78形成的容腔124阻止或防止接线柱60旋转或移动，从而有效地将接线柱60固定至汇流条66。

继续所示过程150，接着，围绕电气组件120的一些部分将聚合物包覆模制(框158)以形成接线区组件58。如上所述，接线区组件58的聚合物部分62可以包覆模制汇流条66和接线柱60的多个表面。聚合物部分62可以进一步将接线柱60的基座部分70固定在容腔124内以阻止或防止接线柱60移动或旋转。聚合物部分62还包覆模制汇流条66的槽80的至少一部分以形成接线区组件58的排水通道96，其促使流体从接线柱60、电化学电池单元32和/或电池模块20的电路系统排出。此外，在某些实施例中，聚合物部分62可以包括凸唇88，该凸唇沿着接线区组件58的侧面90延伸以使组件能够被密封在电池模块20的外壳30的插口64内。此外，如所述，接线区组件58可以包括削锥的侧部部分92，该削锥的侧部部分92与外壳30的插口64的削锥的侧部部分130对应以进一步增强接线区组件58和外壳30之间的密封。可以理解，在某些实施例中，电气组件120可以被固持在特定位置，并且电池模块20的整个外壳30(包括接线区组件58的聚合物部分62)被包覆模制在电气组件120周围，从而使得外壳30和聚合物部分62由聚合物材料的单个整体件制成。

接着，在所示过程150中，接线区组件58可以被插入(框160)电池模块20的外壳30的相应插口64中。例如，在某些实施例中，这可以包括首先使汇流条66的延伸部86下降到插口64中，然后使接线区组件58的削锥的侧面92下降而与插口64内的相应的削锥特征130交汇，直至从接线区组件58的侧面90延伸的凸唇88接触插口64的外表面135。然后，汇流条66可以被电耦接(框162)至电池模块20的电力组件45。在某些实施例中，一旦接线区组件58被加载到电池模块20的插口64中，通过直接接触插口内的金属狭槽的汇流条66的延伸部86，汇流条66可以被电连接到电力组件45，其中金属狭槽被直接或间接地(例如，通过可以将接线区组件58从电力组件45电断开的开关)电耦接到电力组件45。在某些实施例中，汇流条66的延伸部86可以被焊接到与电力组件45(例如，直接或间接地)电耦接的金属部件(例如，次要汇流条或电力组件45的连接器)。

所示过程150结束于接线区组件58被密封(框164)在电池模块20的外壳的插口64内。例如，可以利用粘合剂例如环氧树脂或粘合带将接线区组件58的凸唇88密封到插口64的外表面135。在其他实施例中，接线区组件58的凸唇88可以被焊接(例如，被超声焊接、被激光焊接)到插口64的外表面135以将接线区组件58密封在插口64内。

图11是电气组件170的另一实施例的立体图，其可以分别用来生产图12和13中所示的接线区组件172和174的实施例。图11中所示的电气组件170包括与上述汇流条66相同的多个特征，对其将不再赘述。此外，图11中所示的电气组件170的汇流条66还包括在接线柱60附近设置的较深槽80(例如，u形弯曲部)。此外，电气组件170的汇流条66还包括发夹状弯曲部84(例如，伸长的u形)，该发夹状弯曲部84在与槽84相反的方向上延伸至与汇流条66的基座76大约等高或持平的高度。因此，一旦电气组件170被包覆模制，如图12中所示，与图4的接线区组件58相比，矩形部分94的高度可以显著减小。例如，图12的接线区组件172的矩形部分94较短，但仍然界定在接线柱60附近的排水通道96。如图13中所示，在某些实施例中，矩形部分94可以完全被消除，由此产生在接线柱60附近设置的基本上平滑的区域176。虽然图13中所示的接线区组件174没有排水通道96，但是可以理解，图11中所示的电气组件170的汇流条66的弯曲形状(例如，弯曲部80、84和85)仍然实现曲折的路径，其阻止(例如，防止、阻挡)腐蚀物或不期望的污染物(例如，水、空气、流体)沿着汇流条66行进并且进入电池模块20的聚合物外壳30。

本公开的一个或多个实施例单独地或者组合可以提供有助于生产电池模块以及电池模块的一些部分的一种或多种技术效果。总体来说，本公开的实施例包括具有汇流条的接线区组件，该汇流条将接线柱的基座包封在汇流条的容腔内，其中容腔由汇流条的围绕接线柱的基座弯曲的翼片界定。容腔和基座被接线区组件的聚合物基座包覆模制，由此形成端子组件的与汇流条的基座邻近的排水通道。由聚合物基座包覆模制容腔和基座增强了接线柱在引线与接线柱接合时对抗旋转的能力。此外，形成接线区组件促进接线区组件的模块化生产，该接线区组件可以容易地定位在外壳的插口内，以便使接线区组件的电气部件与电池模块的电化学电池单元电耦接。接线区组件的聚合物基座还可以被焊接和密封到聚合物外壳。接线区组件的排水通道引导湿气或流体远离电池模块的主端子，由此延长主端子及相关联的电气连接器的寿命并且有助于防止流体进入电池模块的外壳。因此，电池模块的接线柱易于一体化以便减少流体经由外壳进出电池模块。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，本说明书中所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。

已通过示例方式示出上述具体实施例，并且应理解，这些实施例可以具有各种修改和替代形式。还应理解，权利要求书并非意在限于公开的具体形式，而是意在涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。