[發明專利]制造蓄電池模塊和具有集成PCB和柔性電路的互連板組件的方法

有效

• 申請號: 202010120529.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111615269B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: E.J.道利
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H05K3/36
• 分類號: H05K3/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;王麗輝

制造用于蓄電池模塊的互連板（ICB）組件的方法，所述ICB組件具有印刷電路板組件（PCBA）和載體框架，所述方法包括：使釬焊膏沉積到印刷電路板（PCB）和/或柔性印刷電路（柔性電路）上。柔性電路具有被涂覆有絕緣材料的傳導性箔基底，并且限定從柔性電路的周界徑向突出的片狀懸空引線。所述方法可包括：使PCB定位為相鄰于柔性電路，使得PCB和柔性電路沿著PCB的柔性界面表面直接接觸；以及使PCB和柔性電路沿著界面表面一體結合，以形成PCBA。PCBA連接到載體框架，以構造ICB組件。通過使ICB組件連接到蓄電池模塊的蓄電池單元，可制造蓄電池模塊。

技術領域

本公開總體上涉及制造電化學蓄電池模塊和相關聯的蓄電池感測和監測電路系統的方法。由一個或多個蓄電池模塊構造的蓄電池組通常被用作直流(DC)電力供應，例如，在交通工具電力系統、電力裝置中，以及作為其它可移動和靜止系統的部件。被存儲在蓄電池模塊的互連蓄電池單元內的電能根據需要而在系統內被引導，例如，以使多相電機的相繞組通電，或直接為DC裝置供電。

背景技術

多相/交流(AC)電機通常包括相對于轉子設置的定子。當AC電機被配置為AC馬達時，多相電壓被施加到定子的傳導性繞組，以圍繞定子產生交變電磁場。在定子場和轉子的磁場之間的所導致的場相互作用在轉子上產生扭矩，所述扭矩可直接或間接地被傳輸到耦合負載，例如，經由中間齒輪布置。同樣地，在系統中由機械旋轉驅動的發電機可產生電力，并且將電力引導返回到單獨蓄電池單元中，以由此使蓄電池組再充電。充電和放電電流、單獨電池單元電壓、充電狀態、蓄電池溫度和其它相關蓄電池參數可由上文描述的系統和其它系統中的電子蓄電池控制器實時地密切監測和調節，從而優化蓄電池組的性能和操作壽命。

發明內容

本文公開了用于制造蓄電池模塊的各種方法實施例。所設想的蓄電池模塊可用于具有外部蓄電池控制器的蓄電池系統中，所述外部蓄電池控制器與蓄電池模塊通信，其中，蓄電池控制器在本文被稱為蓄電池系統管理器(BSM)。BSM最終監測和控制電能到蓄電池模塊的單獨蓄電池單元的流動以及電能從蓄電池模塊的單獨蓄電池單元的流動，監測蓄電池模塊的持續健康狀態，并且可能地提供其它蓄電池控制功能。附加地，BSM可周期性地發起電池單元平衡功能和/或熱調節操作，其中，通過本教導而有助于這些和其它功能。蓄電池模塊的構造旨在有助于BSM的操作。

蓄電池模塊包括互連板組件(“ICB組件”)，所述互連板組件根據如下文闡述的方法的各種實施例而被構造。ICB組件可具有被安裝到載體框架的印刷電路板組件(“PCBA”)。PCBA由兩個主部件一體構造：電池單元感測印刷電路板(“PCB”)和薄柔性印刷電路(“柔性電路”)。ICB組件還包括傳導性母線，例如，在可能的實施例中的交替的銅和鋁母線或由相同材料(例如，鋁、銅、雙金屬或其組合)構造的母線。作為所述方法的一部分，每個母線的相應表面傳導性結合到柔性電路，而相應母線傳導性接觸和/或傳導性結合到給定蓄電池單元的對應電極端子。ICB組件(直接地和/或經由PCB)可在無線/射頻(RF)鏈接之上和/或通過在硬接線的傳送導體集合之上傳輸信號而與上文提及的BSM通信。

制造ICB組件的示例方法包括使釬焊膏沉積到PCB和/或柔性電路上。具有被涂覆有絕緣材料的傳導性箔基底的柔性電路限定片狀懸空引線，所述片狀懸空引線從柔性電路的周界突出。所述方法還包括使基本上剛性的印刷電路板(PCB)定位為緊密相鄰于柔性電路，使得PCB和柔性電路沿著PCB的柔性界面表面接觸。而后使PCB和柔性電路一體結合，以形成PCBA，所述PCBA可連接到載體框架，以由此構造ICB組件。

使PCB和柔性電路一體結合可包括使PCB和柔性電路受到回流釬焊過程。在一些實施例中，一體結合經由回流釬焊過程而同時執行。可選地，PCB和柔性電路的結合可包括使用熱固化或室溫固化的電傳導性粘附材料。

所述方法可包括使PCB的至少一個部件表面聚集有電子部件，所述電子部件共同被配置為測量蓄電池模塊的參數。

例如，使釬焊膏沉積到PCB和柔性電路中的至少一個上可包括使釬焊膏沉積到柔性電路的離散釬焊平臺上。