CN119447718A 多层柔性电池互连件及其制造方法 （塞林克公司）

202280015555.62022.03.24本发明提供了用于互连电池组中的电池的池互连件包括两个绝缘层以及堆叠在一起并位上确保焊接这些柔性接片的电池单体触头可以两个导电层可以焊接在一起以确保电气连接和2第二导电层，其设置在第一导电层和第二绝缘层之间并直所述第一绝缘层和所述第二绝缘层直接彼此粘附，形成围绕所述第一导2.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述第一导电层和所述第二导电层在所述第二导电层在所述第二导电层的整个边界上具有均匀5.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述第一导电层和所述第二导电层中6.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中7.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层都所述第一绝缘层的聚乙烯形成面向所述第二绝缘层的第一粘所述第二绝缘层的聚乙烯形成面向所述第一绝缘层并直接粘附到所述第一绝缘层的第三绝缘层，其中所述第三导电层位于所述第二绝缘层和313.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述第一导电层具有至少350微米的17.根据权利要求16所述的多层柔性互连件，其中所述连接器的所述端子使用具有与所述第一导电层和所述第二导电层不同的成分的过渡迹线连接到所述第一导电层和第二20.根据权利要求1所述的多层柔性互连件，其中所述多层柔性互连件被配置于大于4[0003]本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2021年8月16日提交的美国临时专利申237,333(案号：CLNKP018P)和2021年3月24日提交的美国临时专利申请63/165,582(案号：[0004]可再充电电池单体(batterycell)和由这些单体组装成的电池组代表了一种为和其他类型的单体)目前是电池组中最昂贵的部件，但是随着规模经济、新材料和设计改5[0016]图3是根据一些例子的多层柔性电池互连件的示意性俯视图，其标识了不同类型[0018]图5A是根据一些例子的在形成与单体的电连接之前的电池单体和多层柔性电池[0020]图5C和图5D是根据一些例子的在形成与单体的电连接之后的电池单体和多层柔[0021]图5E是多层柔性电池互连件的示意性俯视图，其示出了边缘接触柔性接片的例[0023]图6E是根据一些例子的电池单体和包括电压迹线的多层柔性电池互连件的示意[0024]图6F是根据一些例子的电池单体和包括信号迹线和与信号迹线连接的传感器的[0032]图11A是根据一些例子的电池组组件的示意性剖视图，该电池组组件包括电池和6[0035]图12A是根据一些例子的电池组组件的部分的示意性俯视图，其图示了导体接片[0037]图13A和图13B是根据一些例子的在互连件电路的导体接片与电池之间形成电连[0039]图14A是用在电池组组件中的互连件电路的导体的示意性俯视图，其示出了可用定特性的一个或多个元件的例子可以包括不具有该特性的附7能力的限制，所述掩模和蚀刻能力通常不适合高的宽高比(aspectratio)特征和厚导体。池组能够在至少50A以及甚至大于100A的电流下运行，例如在电池组快速充电或快速放电米的厚度)难以焊接至电池单体或难以通过其他方式附接至电池单体。较厚的导电层需要体形成保险丝/保险熔丝时提出了各种挑战。保险熔丝控制与电池单体的电连接并且当通过熔丝的电流超过部分地由该保险熔丝的尺寸控制的特定阈值时断开与电池单体的电连多数电池单体的熔断应用/类型来说可能过大。此外，由于必须保护背面不受蚀刻剂的影导电层具有(相同厚度的)柔性接片，这些柔变多层柔性电池互连件的这些载流能力，而不改变单体电互连。这些单体可以是图1A和图1B示意性所示的圆柱形单体(例如，18650个单体、8根据一些例子的圆柱形电池单体192的示意性俯视图，其图示了第一触头194(其也可被称多层柔性电池互连件100包括第一总线101和第二总线102。每条总线由下文进一步描述的[0052]图1D是电池组190的示意性俯视图，其中电池单体192通过多层柔性电池互连件[0053]图1E是电池组190的示意性俯视图，其中电池单体192通过多层柔性电池互连件其第二/边缘触头195连接的两个不同的柔性接片142。这种冗余有助于确保所有单体保持[0055]图2A是根据一些例子的用于互连电池组190中的电池单体192的多层柔性电池互层130和第二绝缘层120之间并且与第一导电层130和第二绝缘层120中的每一个直接面接。9片被配置为连接到电池单体192的边缘触头(用虚线示意性示出)并且可以被称为边缘接触[0057]第一导电层130例如通过直接面接和/通过焊接而与第二导电层140电连接。更具导电叠层。第二导电层140或更具体地第二导电层140的柔性接片142负责连接到电池单体一导电层130传输。事实上，载流能力由第一导电层130和第二导电层140的相关横截面决[0059]在一些例子中，第一导电层130在第一导电层130的整个边界上具有均匀的厚二导电层140在第二导电层140的整个边界上具层140的取向并且相对于彼此支撑这些层。对第一导电层130和第二导电层140的附加支撑[0066]第一绝缘层110和第二绝缘层120中的一个或两个的厚度可以在1微米和500微米层120中的每一个都包括设置在面对对应的导电层的至少一个表面上的粘合剂子层，例如用于层压到导电层以及彼此层压。这些粘合剂子层还可以用于直接层压第一绝缘层110和的第一绝缘层110的表面包括用于粘接到这些电池单体192的粘[0067]第一绝缘层110和第二绝缘层120向第一导电层130和第二导电层140提供电隔离导电层140已经层压在第一绝缘层110和第二绝缘层120之一接片组143以及在与第一方向相反的第二方向上延伸的第二接片组144。第一接片组143第一接片组143和第二接片组144用于简单地区分同一总线上[0070]图3示出了不同类型的接片以及这些接片在多层柔性电池互连件100内的相对位多层柔性电池互连件100包括第一总线101和第二总线102。第一总线101和第二总线102中的每一个包括第一导电层130和第二导电层140(或由第一导电层130和第二导电层140形总线102共享第一绝缘层110和第二绝缘层120，第一绝缘层110和第二绝缘层120可用于第二导电层140的形成第一总线101的柔性接片142被配置为连接到电池单体192的第一/中心的柔性接片142被配置为连接到电池单体192的第二/边缘触头195并且被称为边缘接触柔[0072]如图3所示，一个边缘接触柔性接片149和一个中心接触柔性接片148与每个电池触柔性接片149和中心接触柔性接片148都具有在不同方向上延伸的第一接片组143和第二[0073]图3中示出了柔性接片142(在相同或不同组中和/或在相同或不同总线中)之间的组144中的任何两个相邻的接片间隔开电池组190的电池节距或电[0076]图2B示出了中心接触柔性接片148，其包括接触垫145和保险熔丝146，保险熔丝146连接接触垫145并相对于第二导电层140的其余部分支撑接触垫145。接触垫145被配置接触垫145焊接到电池单体192的第一/中心触头194时，接触开口123为接触垫145提供通[0078]参照图2B以及图5A、图5B和图5E，在一些例子中，第二绝缘层120包括柔性狭缝接触垫145朝向电池单体并形成与该单体的电连接时，柔性狭缝125有助于支撑接片124的[0079]参照图5A和图5B，在一些例子中，保险熔丝146的至少一部分粘附至第一绝缘层每个中心接触柔性接片148连接到一个或多个电池互连件100的示意性侧面剖视图。在该例子中，将形成与电池单体192的中心触头195的连[0086]图5C和图5D是在形成与电池单体192的电连接之后电池单体192和多层柔性电池[0088]图6A至图6D是根据一些例子的多层柔性电池互连件100的电压迹线150的示意性示了相对于彼此成直角延伸的过渡迹线152和电压迹线150，使得每条过渡迹线152与所有[0092]图6E是根据一些例子的电池单体192和包括电压迹线150的多层柔性电池互连件境隔离并且还相对于第二绝缘层120支撑电压[0093]图6F是根据一些例子的电池单体192和包括信号迹线158和与信号迹线158连接的传感器159的多层柔性电池互连件100的示意性侧面剖视图。传感器159的各种例子都在该[0095]虽然多层柔性电池互连件100的上述例子是在圆柱形电池单体的背景下描述的，但是所描述的许多特征也适用于棱柱形电池单体。图7A是四个棱柱形电池单体192的示意194和第二触头195。虽然图7A图示了棱柱形电池单体192的交替翻转位置和这些单体的串[0096]图7B是图7A中的四个棱柱形单体192的示意性俯视图，图示了多层柔性电池互连件100的定位在单体192上方并将单体192互连的第二导电层140。单独示出第二导电层140绝缘层120位于棱柱形电池单体192与第二导电层140之间，并且包括与每个单体的第一触[0097]图7C是图7A中的四个棱柱形单体192的示意性俯视图，其图示了多层柔性电池互连件100的第一导电层130和第二导电层140定位在单体上方并且将单体互连。第一导电层[0098]图7D是图7A中的四个棱柱形单体192的示意性俯视图，其图示了位于电池单体上些开口用于形成各种连接。内部焊接开口118位于第一导电层130和第二导电层140两者上[0100]图8是根据一些例子的对应于制造多层柔性电池互连件100的方法800的工艺流程先层压到第二绝缘层120。这样，第一绝缘层110和第二绝缘层120也是该层压叠层的一部[0109]当多层柔性电池互连件100包括作为单独的层提供的电压迹线或信号迹线时，例迹线150图案化(框842)以及将电压迹线150层压(框844)到第三绝缘层160，从而形成附加薄的并且可以位于第一导电层130的顶部并且更靠近电[0110]图9是对应于制造多层柔性电池互连件100的另一种方法900的工艺流程图。方法继续将第二导电层140图案化(框920)，其类似于框822代表的上文描述的操作。然后方法可以使用第二导电层140的延伸超过第一导电层130的边界并粘附至第一绝缘层110的部分(例如，柔性接片142的与第一绝缘层110重叠的部分)相对于第一绝缘层110和第一导电层[0112]图11A是根据一些例子的电池组组件1100的示意图。电池组组件1100包括互连件电路1110和电池1150。虽然图11A仅图示了一个电池1150，但是本领域普通技术人员将理组组件1100的其他部件(例如逆变器)。互连件电路1110包括导体1120和第一绝缘层1111。导体颈部1126位于导体迹线1128与导体接片1122之间并连接导体迹线1128和导体接片如，图11A图示了延伸超过第一绝缘层1111的相对于导体迹线1128的相对侧的导体接片质)。电池帽绝缘体1156相对于电池壳体1154支撑电池帽1152并且还将电池帽1152与电池1152并且在电池帽绝缘体1156上方延伸的电池壳体1154的12A中示意性所示。更具体地，细长形状垂直于导体颈部1126或更具体地垂直于导体颈部相同的互连件电路1110来连接到相同电池组的多个电池。此外，导体颈部1126的厚度(例如，大于100微米或甚至大于200微米)可以是确定同时弯曲这样多个导体颈部以形成与电模量，导致高抗弯曲性。所有这些因素都表明当形成与电池1150的连接时弯曲导体颈部[0123]例如，图13B图示了延伸超过第一绝缘层1111的边缘并穿过第一绝缘层开口1113体颈部1126包括在第一弯曲部1131处的一个或多个第一部分开口1141和/或在第二弯曲部于第一弯曲部1131的内半径上的例子。图13D图示了七个第一部分开口1141位于第一弯曲说，导体颈部1126包括远离导体迹线1128和导体接片1122定位的一个或多个部分开口所示。一个或多个部分开口1160中的每一个均具有控制深度和控制宽度，使得导体颈部体颈部1126的厚度(T)以及导体颈部1126的材料的组合限定了电阻和该保险熔丝的电流额[0126]本文描述的方法和装置可以扩展到一般电子装置的互连，包括但不限于集成电