[发明专利]具有用于栓接式母线连接的防手指触摸的电端子的电池模块

说明书

呈现了用于电池组件的防手指触摸的电端子、制造/使用这种电端子的方法、以及具有电池模块的车辆，该电池模块具有用于栓接式母线连接的防手指触摸的电端子。电池组件包括一个或多个电化学电池单元和一个或多个电端子，每个电端子电连接到（多个）电池单元并具有接触面以将电池组件电连接到电连接器。螺纹螺母将每个电端子附接到电连接器中的一个。电绝缘螺母帽附接到每个螺纹螺母。在其中存储（多个）电池单元的电池壳体包括具有一个或多个端子护套的电绝缘壳体壁，每个端子护套在其中安装电端子中的一个。每个端子护套具有护套窗口，该护套窗口围绕螺母帽中的一个、与其间隔开足以暴露电端子的接触面的预定义间隙。

技术领域

引言

本公开总体上涉及电化学装置。更具体地，本公开的各方面涉及具有用于栓接式模块到模块连接的电端子的可再充电电池模块。

背景技术

当前生产的机动车辆（诸如，现代汽车）最初配备有操作以推动车辆并为车辆的车载电子设备供电的动力总成。在汽车应用中，例如，车辆动力总成总体上以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换挡动力变速器将驱动扭矩递送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、负重车轮等）。历史上汽车一直由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件提供动力，这是由于该内燃发动机（ICE）组件的随时可用性以及相对不贵的成本、轻便的重量和整体的效率所致。这种发动机包括压缩点火（CI）柴油发动机、火花点火（SI）汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构、以及旋转发动机，这些作为一些非限制性示例。另一方面，混合动力电动车辆和全电动车辆（统称为“电驱动车辆”）利用替代动力源来推动车辆，且因此最小化或消除了对基于矿物燃料的发动机获得牵引功率的依赖。

全电动车辆（FEV）（俗称“电动汽车”）是一种类型的电驱动车辆构型，其从动力总成系统中完全省略了内燃发动机和附随的外围部件，从而依赖可再充电能量存储系统（RESS）和牵引马达来实现车辆推动。基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统被替换为基于电池的FEV中的单个或多个牵引马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）的动力总成采用多种牵引功率源来推动车辆，最常见的是结合电池供电的或燃料电池供电的牵引马达来操作内燃发动机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从除发动机以外的来源获取其动力，因此，HEV发动机可全部或部分地关闭，而车辆由（多个）电动马达推动。

大多数可商购的混合动力电动和全电动车辆采用可再充电牵引电池组来存储和供应必要的功率以用于操作动力总成的（多个）牵引马达单元。为了产生具有足够的车辆可行驶里程和速度的牵引功率，牵引电池组比标准12伏起动、照明和点火（SLI）电池显著更大、功率更大且容量（Amp-hr）更高。与SLI电池的单个单元（cell）相比，当代牵引电池组将电池单元的堆叠分组成单独的电池模块，然后将单独的电池模块安装到车辆底盘上，例如通过电池组壳体或支撑托盘。所堆叠的电化学电池单元可通过使用电互连板（ICB）串联或并联连接。在这种情况下，电池单元的电突片从模块壳体突出来，弯曲抵靠ICB的共用母线板，且然后焊接到ICB的共用母线板。然后，经由模块间母线或电缆将单独的电池模块电连接在一起。专用的电子电池控制模块（EBCM）通过与动力总成控制模块（PCM）和牵引功率逆变器模块（TPIM）的协同操作，来调节电池组接触器的断开和闭合，从而管控电池组的操作。

发明内容

本文中呈现了用于电池模块组件的防手指触摸（finger-proof）的电端子、用于制造这种电端子的方法和用于使用这种电端子的方法、以及配备有可再充电电池模块的电驱动车辆，所述可再充电电池模块具有用于栓接式模块到模块连接的防手指触摸的电端子。举例来说，呈现了栓接式电端子设计，其集成了低轮廓、防手指触摸特征以防止带电端子表面和操作员或工具之间的意外接触。电端子可组装到电池模块的集成式互连板组件；ICB组件可具有互补的端子防护特征，该互补的端子防护特征与端子的防护特征配合以增强组件的防手指触摸性能。这些防手指触摸的电端子允许安全且简化的电池组组装连同改进的多模块牵引电池组中的电压可扩展性，同时使得电动装置（诸如，牵引马达）能够电联接到模块且因此从模块汲取电负载。