[发明专利]具有电阻焊接感测线接片的电池模块及其制造方法

说明书

电池模块包括电池单元、汇流条和具有包含感测线的一部分的感测线接片的多层单元感测柔性电路。柔性电路确定电池单元电压。汇流条具有可以具有可变高度和/或宽度的表面突起，使得汇流条穿透到接片中至少远至感测线。粘合剂材料可以用于焊接接头。一种制造电池模块的方法包括：在汇流条中形成一个或多个表面突起，例如具有可变高度和/或宽度的多个突起；将柔性电路的感测线接片定位成与这种突起相邻；以及将接片接合到表面突起，使得突起至少部分地穿透到柔性电路中至少远至感测线。

背景技术

电化学电池组用于为各种系统中的电机通电。例如，来自牵引电动机或电动机/发电机单元的转子轴的输出转矩可以传递到可旋转构件，例如，行星变速器的轴或齿轮元件。根据需要，电机从电池组的独立电池单元抽取电力或将电力传递至电池组的独立电池单元。相应地，电池组可以经由从非车载电源供应的充电电流或使用车载发电来再充电。充电和放电电流以及独立单元电压由电池控制器密切监测和调节，以优化整体电池组和系统性能。

电池组可以由多个类似构造的电池模块构成。在一些配置中，各种电池模块的操作可以由通常称为电池管理系统(BMS)的驻留主控制器来调节。每个电池模块可以包括由具有集成电压感测线的柔性电路板材料构成的电压感测电路。柔性电路的感测线被配置为作为整体电池控制策略的一部分来测量和报告独立单元电压到BMS。

发明内容

本文所述类型的电池模块具有多个电池单元、导电汇流条和具有多个感测线接片的多层单元感测柔性电路，每个感测线接片各自包含用于对应的电池单元的感测线的一部分。还描述了一种用于使用突起电阻焊接过程将感测线接片接合到汇流条的方法。在其各个实施方案中的方法可以用于在柔性电路的接片与独立汇流条之间形成焊接接头或焊点。

电池模块的示例性实施方案包括电池单元、接合到电池单元并具有至少一个表面突起的汇流条、和单元感测柔性电路。被配置为测量或以其他方式确定电池单元的单元电压的柔性电路具有位于成对的基板之间的导电感测线，并且还具有内部耦接到感测线的感测线接片。汇流条具有至少一个突起，并且由突起电阻焊接至感测线接片，使得所述至少一个突起穿透到感测线接片中至少远至感测线被包含在其中。

突起中的几何形状变化可以提供感测线接片和汇流条之间的接触区域，例如具有可变的高度和/或宽度，并且因此具有不同的可能的焊接质量。汇流条可以由突起电阻焊接至接片，使得突起穿透到接片中至不同的相对深度，每个深度穿透至少远至感测线，以便与接片内的感测线形成良好的电接触。根据实施方案，一些突起可以比其他突起更深地穿透到接片中，可以包括一直完全穿透接片的一些突起。当使用多个表面突起时，各个表面突起的空间取向可以在相邻汇流条之间可选的变化，例如旋转180度，和/或一些突起的高度可以在相邻汇流条之间变化，即，多个突起的最长突起的标识在相邻对之间是不同的。

粘合剂材料可以施加到通过将感测线接片接合到汇流条的表面突起而形成的焊接接头或焊点上，特别是当表面突起完全穿透感测线接片以露出汇流条的一些材料时。粘合剂材料，例如喷涂型或热熔型粘合剂，可以在不同的实施方案中沉积或施加到汇流条和感测线接片之间和/或柔性电路/感测线接片的表面的顶上，包括涂覆汇流条的完全穿透感测线接片的任何露出的部分。

汇流条可以可选地实施为大体上U形截面的细长通道，例如每个汇流条具有侧面为成对的垂直布置的侧壁的细长底板。单元感测柔性电路的可变几何形状可以形成为汇流条的底板的朝向接片延伸的表面突起，即垂直地向外/远离这种底板的纵向轴线。

在一些实施方案中，感测线接片可以限定中心孔。粘合剂材料可以覆盖中心孔和汇流条的与中心孔相邻的露出部分。

感测线接片可以可选地限定与中心孔相邻的成对的侧切口，在这种情况下，粘合剂材料可以覆盖中心孔和侧切口的区域。

汇流条可以限定提供突起的精压或凹陷图案，其中这种精压或凹陷图案被配置为限制汇流条和单元感测柔性电路之间的接触区域。