[发明专利]用于电池模块的互连构件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有美国临时专利申请No.61/299403的优先权，其申请日为2010年1月29日，其在此被全文引用。

技术领域

本发明涉及用于连接电池模块的导电电池接头的互连构件设计。

背景技术

振动焊接工艺利用超声焊极将校准的振动或振荡施加到相邻的工件。振动在工件的交界面上产生大量的表面摩擦。由所产生的摩擦引起的热量使交界面软化。当材料最终冷却时形成固态焊接。超声波焊接和其他振动焊接技术能够在制造业上具有极大的效用。然而，被振动焊接部分的效率、一致性和焊接可靠性/耐久性会随着在振动焊接过程中使用的方法和各种焊接工具和工件元件的设计不同而不同。在将电池模块的导电电池接头振动焊接到汇流排或者互连构件时，这一情况尤其能够体现。

发明内容

本文提供了用于与电池模块一起使用的互连构件。如本文所述，互连构件可以用于减少热耗散和/或提供类似材料焊接。互连构件包括一组镶嵌物。这些镶嵌物的材料被选择为允许，例如，将电池模块的电池接头最佳地焊接到互连构件的指定部分，例如，壁、底板等。该互连构件可以是复合物，或在另一实施例中可以是层压/包覆的。在另一实施例中，镶嵌物可包括位于其外周由绝热或热阻止材料构成的外环，以减少在焊接时热量从焊点处的耗散。例如，当互连构件由铜构成时，可以使用带有由其他材料构成的热阻止外环的带环铜镶嵌物用于焊接到铜电池接头。该环有助于将热量保持在焊点所在处。

互连构件(例如，侧壁或其它期望的部分)的材料，可以在不同的关键位置上被减少、给出、和/或去除以便形成开口或空位。这些空位减少了互连构件的热和结构质量，并因此降低了围绕焊接界面的材料的散热效果。在另一实施例中，互连构件可为由例如具有低传导性材料或具有绝热材料的层压或包覆层构成，以便进一步降低从焊点的散热速率。

电池模块是可有利于振动焊接的元件的一个示例。这样的电池模块可用作在新兴的汽油/电混合动力汽车(HEV)、增程式电动车(EREV)和电池电动汽车(BEV)的动力系统中的高压电源。各电池单体的导电电极延伸部或电池接头可振动焊接在一起，并且被振动焊接至导电汇流条或互连构件。

特别是，由第一材料构成的互连构件用于具有电池接头的被振动焊接的电池模块中。该互连构件包括可焊接到电池接头的部分，以及相对于该部分设置的镶嵌物。该镶嵌物或者基本上由第一材料构成，带有绝热或热阻止的外环使得当互连构件被振动焊接到电池接头上时，使从形成在镶嵌物处的焊点散出的热耗散的速率最小化；该镶嵌物或者基本上由第二材料构成，带有或不带有外环，以便提供所述部分和电池接头之间的类似材料焊接，并将热耗散速率可能地最小化。

振动焊接的电池模块也被公开，其包括由第一和第二材料之一构成的电池接头，和由第一种材料构成的互连构件。该互连构件包括振动焊接到电池接头的部分，以及相对于该部分设置的镶嵌物。该镶嵌物被构造成当互连构件被振动焊接到电池接头上时使从形成在镶嵌物处的焊点散出的热耗散的速率最小化。该镶嵌物或者基本上由第一材料构成，带有绝热或热阻止的外环，或者当电池接头由第二材料构成时该镶嵌物基本上由第二材料构成，以便提供导电部分和电池接头之间的类似材料焊接，并将热耗散速率可能地最小化。