電池模塊的製作方法
2023-05-24 07:46:56 1
專利名稱：電池模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括多個單元電池的電池模塊。更具體地講，本發明涉及一種具有將多個單元電池相互連接的聯結裝置的電池模塊。
背景技術：
與一次性電池不同，可充電電池可以再充電。低功率電池用於各種可攜式電子裝置，如電話、膝上型電腦和可攜式攝像機。高功率電池用作用於驅動電機的電源，如在混合動力汽車中使用的電池。
根據二次電池的外形，可將它們分為不同的類型，例如，稜柱式電池和圓柱式電池。當它們被用於驅動需要高功率電源的機器如混合電動汽車的電機時，二次電池可以形成為高功率可再充電電池模塊。
通過順次連接幾個二次電池(下面稱為「單元電池」)來形成可再充電電池模塊。單元電池的每一個包括其中隔膜置於正電極和負電極之間的電極組。電極組置於容器內部，蓋組件組裝到容器上以密封容器。蓋組件可包括從容器的內部延伸到外部的端子，這些端子可以電連接到正電極和負電極。
如果單元電池是稜柱式電池，則單元電池布置為一個單元電池的正極端子和負極端子與相鄰單元電池的正極端子和負極端子交替排列。導體連接器通常安裝在負極端子和正極端子上，從而它們之間電連接以形成電池模塊。負極端子和正極端子被部分地做有螺紋，從而通過螺母來固定電導體連接器。
在製造電池模塊的過程中，分別將電導體連接器連接到端子上是很耗時的。電連接單元電池的工藝是勞動量很大的工作。
此外，電導體連接器分別設置有正極端子和負極端子穿過的孔。因此，電導體連接器可以與端子結合，所述端子分別具有與形成在電導體連接器上的孔的直徑相應的預定直徑。如果端子的直徑小於孔的直徑，則這些端子不能形成適當的電連接。當端子的直徑大於孔的直徑時，則不能將電導體連接器安裝到孔中。
此外，電導體連接器和端子之間的物理結合非常牢固。因此，當電池模塊的單元電池例如由於膨脹而損壞時，變形能可以直接施加到結合部分，從而損壞結合部分。
發明內容
本發明的一方面在於提供一種電池模塊。所述電池模塊包括多個單元電池，每個單元電池包括電極端子；連接構件，用於將至少兩個電極端子相互連接，其中，所述連接構件包括被構造為用於容納並夾緊電極端子聯結裝置。
在前述電池模塊中，所述連接件還可包括另一聯結裝置，其中，所述聯結裝置通過導線彼此電連接。所述聯結裝置可包括用於容納電極端子的裝置和彈性構件，所述彈性構件將所述裝置偏壓向電極端子，從而所述裝置牢固地夾緊所述電極端子。所述裝置可包括可彈性地移動的可移動件，所述可移動件具有與所述電極端子接觸的表面，其中，所述表面可以與所述電極端子的外輪廓互補。所述可彈性地移動的可移動件可以由金屬製成。所述表面可包括彎曲部分。所述表面可包括螺紋部分。所述聯結裝置還可包括包圍所述裝置的殼罩。所述彈性構件可包括彈簧。所述彈性構件可以從由拉伸彈簧、壓縮彈簧和彈性帶組成的組中選擇。
另外，在前述電池組件中，所述聯結裝置可包括可彈性地移動的可移動件，被構造為使所述聯結裝置容納並夾緊不同尺寸的電極端子。所述聯結裝置可包括可移動件和連接到所述可移動件的彈性構件，其中，所述彈性構件可使所述可移動件彈性移動，從而接觸電極端子。可移動件可被構造為基本包圍電極端子。可移動件可以構造為具有空腔的基本的圓筒形，從而在所述空腔中容納並夾緊所述電極端子。所述圓筒形構造的可移動件可由具有兩個邊緣的單個彎曲的板片製成，所述兩個邊緣通過彈性構件連接。所述聯結裝置可包括兩個或更多通過兩個或更多彈性構件連接的彎曲片，從而形成具有用於將電極端子容納在其中的空腔的圓筒形構造。
另外，在前述電池模塊中，所述聯結裝置還可包括用於容納可移動件和彈性構件的殼罩。所述可移動件被布置為由一個可移動件形成的用於將電極端子容納在其中的空間，或者和另外的一個或更多可移動件一起形成的用於將電極端子容納在其中的空間，並且所述彈性構件可位於所述可移動件和所述殼體之間，並且被構造為使所述可移動件在所述殼體內彈性移動。所述聯結裝置還包括被構造為引導所述電極端子的容納的引導構件。所述聯結裝置還可包括殼罩，用於包圍所述可移動件和彈性構件，並且所述引導構件將所述殼罩的一端連接到所述可移動件的一端。所述引導構件由彈性材料形成。所述彈性構件形成為帶狀。
本發明的一方面提供了一種電池模塊，所述電池模塊具有可以適應於電極端子的尺寸電連接到所述電極端子的電導體連接器。
在實施例中，所述電導體連接器可以容易地安裝到電極端子上，或從電極端子上拆除。
在實施例中，可以有效地防止由於單元電池的變形能導致的結合部分的損壞。
根據本發明的實施例，提供了一種電池模塊，包括分別具有電極端子的多個單元電池和用於將單元電池的電極端子相互連接的連接件。所述連接件包括電連接到所述電極端子的聯結裝置。
所述連接件還可包括另一聯結裝置，並且這些聯結裝置通過導電構件彼此電連接。聯結裝置可包括端子容納器和彈性構件，所述彈性構件將所述端子容納器偏壓向所述電極端子，從而使端子容納器緊密地接觸所述電極端子。端子容納器可包括可移動件，所述可移動件以與所述電極端子的輪廓相應的形狀形成。
可移動件可由金屬板形成，具有與電極端子的輪廓相應的彎曲表面部分和形成在彎曲表面部分的相對的兩側端部的平直表面部分。所述可移動件可在其內表面設置有螺紋。
所述連接件還可包括包圍所述聯結裝置的殼罩。
所述彈性構件可從拉伸彈簧、壓縮彈簧和彈性帶組成的組中選擇。
所述彈性構件可固定地置於所述平直表面部分之間。可選地，所述彈性構件可以固定地置於所述殼罩和聯結裝置之間。
所述連接件還可包括引導構件，所述引導構件置於聯結裝置上，用於對將所述電極端子插入到聯結裝置進行引導。所述引導構件將所述殼罩的一端連接到所述聯結裝置的一端。所述引導構件可由彈性材料形成。所述引導構件可形成為帶狀。
所述導電構件可以是電纜。
圖1是根據本發明實施例的電池模塊的透視圖。
圖2是沿圖1的II-II線截取的截面圖。
圖3是用於容納和夾緊圖1的可充電電池模塊的連接件連接裝置的透視圖。
圖4是聯結裝置的變型的例子的透視圖。
圖5是聯結裝置的另一變型的例子的截面圖。
圖6是聯結裝置的又一變型的例子的截面圖。
圖7是聯結裝置的又一變型的例子的透視圖。
圖8是沿圖7的VIII-VIII線截取的截面圖。
圖9是聯結裝置的又一變型的例子。
具體實施例方式
參照圖1和圖2，電池模塊包括多個單元電池10。單元電池10的每一個包括電極組15、用於容納電極組的殼體14、結合到殼體14上從而密封殼體14的蓋板17、以及正極端子21和負極端子22。電極組15包括正電極11、負電極12和隔膜13，其中隔膜13置於正電極11和負電極12之間。正極端子21和負極端子22電連接到正電極11和負電極12上，並從蓋板17突出出來。
殼體14可以由導電材料形成，例如由鋁、鋁合金、或具有鎳的不鏽鋼板形成。殼體14可以是具有用於容納電極組15的內部空間的稜柱形。
儘管在本實施例中，單元電池10是稜柱形的，但是本發明不限於此。
正極端子21和負極端子22通常位於同一方向上，但是本發明不限於此。以一個單元電池的正極端子和負極端子與相鄰單元電池的正極端子和負極端子交替排列的方式來布置多個單元電池。即，一個單元電池10的正極端子21和相鄰單元電池10的負極端子22相鄰。
在特定實施例中，限定冷卻劑流動通道的障欄26可以安裝在單元電池10之間，以將單元電池10產生的熱量散出去。
如上所述，沿著電池模塊的兩側中的每一側，以預定間隔交替布置正極端子21和負極端子22。這種端子布置可以被看作正極端子21和負極端子22沿著布置的線。
在上述電池模塊中，單元電池10串連地電連接。為了實現此目的，一個單元電池10的正極端子21通過連接件30連接到相鄰的或另一個單元電池10的負極端子22上。在本實施例中，連接件30包括一對聯結裝置31，分別結合到正極端子21和負極端子22上；導電構件32，將該對聯結裝置31相互聯結。
如圖3中所示，聯結裝置31包括殼罩36、緊密地繞著正極21或負極22安裝的端子容納器34、以及用於對端子容納器34提供彈力的彈性構件35。
端子容納器34包括一對可移動件340，所述可移動件包括與端子21或22的外表面或輪廓相應或互補的表面。
彈性構件35連接可移動件340並置於可移動件340之間，從而可移動件340能夠彈性地移動。即，彈性構件350置於可移動件340的邊緣並將可移動件340互連。可移動件340的數量和位置不限於特定例子。
可移動件340是圓柱形或半圓柱形，具有彎曲的表面部分341和平直表面部分342，所述彎曲的表面部分341與正極端子21或負極端子22緊密接觸，所述平直表面部分342形成在彎曲的表面部分341的兩側端部。
彈性構件35由安裝在可移動件340的平直表面部分342之間的拉伸彈簧形成。因此，當正極端子21或負極端子22插入在可移動件340之間限定的空間中時，彈性構件35向著正極端子21或負極端子22偏壓可移動件340，從而可移動件340緊密接觸正極端子21或負極端子22。
導電構件32安裝在可移動件340上。導電構件32可由能夠通過焊接結合到可移動件340上的導電電線形成。
同時，殼罩36形成有內部空間，用於適應可移動件340在此空間內的移動，尤其是，當正極端子21和負極端子22插入到該空間中時的移動。殼罩36可由高絕緣材料形成。可移動件340由用於使正極端子21和負極端子22之間電連接的導電材料形成。
此外，在一些實施例中，例如海綿的彈性體可置於殼罩36和端子容納器34的可移動件340之間，從而端子容納器34的可移動件340可以穩定地置於殼罩36中。
圖4示出聯結裝置的一個變型的例子。除了端子容納器之外，此變型例子中的聯結裝置與前述例子中的聯結裝置相同。因此，在下面將只描述端子容納器。
參照圖4，此變型例子中的端子容納器44以與正極端子或負極端子相應的單個板體形成。
即，端子容納器44是具有彎曲表面部分441和形成在彎曲表面部分441的相對的端部的平直表面部分442。彈性構件置於平直表面部分442之間。
當端子插入端子容納器44的可移動件440中時，端子容納器44的可移動件440適應於端子的形狀而彈性地變形。此時，置於平直表面部分442之間的彈性構件45將可移動件440偏壓向端子，使得可移動件44與插入其中的端子緊密接觸。
參照圖5，可將引導構件57添加到圖3中的聯結裝置。引導構件57從端子容納器54的下端向著殼罩56的下端延伸。即，引導構件57將端子容納器54的下端連接到殼罩56的下端。
引導構件57可以由橡膠形成，從而能夠彈性地變形。引導構件57的一段聯結到可移動件540的下端，並且引導構件57的另一端聯結到殼罩36的下端。
在此變型的例子中，引導構件57以沿著可移動件540和殼罩56的外周放置的帶狀形成。然而，本發明不限於該例子。例如，引導構件57可以以數量與可移動件540的數量相同的帶子來形成。
當端子插入由可移動件540限定的空間中時，引導構件57彈性地變形，以將端子引導到在可移動件540之間限定的空間中。
圖6示出了聯結裝置的另一變型例子。出了可移動件之外，此變型例子中的聯結裝置與圖3中的聯結裝置相同。因此，下面將僅描述可移動件。
此變型例子的可移動件640在其內表面設置有螺紋。在此例子中，正極端子71或負極端子72也在其外表面上設置有螺紋，從而正極端子71或負極端子72可以與可移動件640螺紋結合，從而將正極端子71或負極端子72更牢固地結合到可移動件640上。
圖7和圖8示出了聯結裝置的又一變型例子。除了彈性構件之外，此變型例子中的聯結裝置和圖3中的聯結裝置相同。因此，下面將僅描述彈性構件。
如圖7和圖8所示，此變型例子中的彈性構件73由壓縮彈簧形成。彈性構件73置於殼罩75和端子容納器77的可移動件770之間。
即，彈性構件73置於殼罩75的內圓周和可移動件770的外圓周之間。當端子插入可移動件770之間限定的空間中時，彈性構件被壓縮，同時向著端子偏壓可移動件770。可移動件的數量和布置不限於圖7和圖8中描述的特定例子。
圖9示出了聯結裝置的又一變型的例子。除了彈性構件之外，此變型的例子中的聯結裝置與圖3中的聯結裝置相同。因此，下面將僅描述彈性構件。
如圖9所示，此變型例子中的彈性構件由圍繞端子容納器85的可移動件850安裝的彈性帶形成。
在此變型例子中，可移動件850由彈性帶83環繞。
當正極端子91或負極端子93插入端子容納器85的可移動件850之間限定的空間中時，彈性帶83彈性地變型，從而可移動件850可以接觸進入該空間的端子並將其夾緊。
根據本發明的實施例的電池模塊可以用作用於電機驅動裝置的電源，所述電機驅動裝置的例子如混合電動汽車、電動汽車、無線吸塵器、摩託車或小型摩託車。
根據本發明，由於端子容納器能夠適應於插入其中的端子的形狀而通過彈性構件彈性變型或擴張，可以容易地將各種具有不同直徑的端子結合到端子容納器中。
儘管已經示出和描述了本發明的示例性實施例，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發明的原理和精神的條件下可以對這些實施例作出改變，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種電池模塊，包括多個單元電池，每個單元電池包括電極端子；連接構件，用於將至少兩個電極端子相互連接，其中，所述連接構件包括構造為用於容納並夾緊電極端子的聯結裝置。
2.如權利要求1所述的電池模塊，其中，所述連接構件還包括另一聯結裝置，其中，所述聯結裝置通過導線相互電連接。
3.如權利要求1所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置包括端子容納器和彈性構件，所述端子容納器用於容納所述電極端子，所述彈性構件向著所述電極端子偏壓所述端子容納器，使所述端子容納器牢固地夾緊所述電極端子。
4.如權利要求3所述電池模塊，其中，所述端子容納器包括彈性地移動的可移動件，所述可移動件包括被構造為與所述電極端子接觸的表面，其中所述表面與所述電極端子的外輪廓互補。
5.如權利要求4所述的電池模塊，其中，所述可彈性移動的可移動件由金屬製成。
6.如權利要求4所述的電池模塊，其中，所述表面包括彎曲部分。
7.如權利要求4所述的電池模塊，其中，所述表面包括螺紋部分。
8.如權利要求3所述的電池模塊，其中，所述聯結部分還包括用於包圍端子容納器和彈性構件的殼罩。
9.如權利要求3所述的電池模塊，其中，所述彈性構件包括彈簧。
10.如權利要求3所述的電池模塊，其中，所述彈性構件從由拉伸彈簧、壓縮彈簧和彈性帶組成中選擇。
11.如權利要求1所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置包括被構造為用於容納和夾緊不同尺寸的電極端子的可彈性移動的可移動件。
12.如權利要求1所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置包括可移動件和連接到所述可移動件的彈性構件，其中，所述彈性構件使所述可移動件彈性地移動從而接觸所述電極端子。
13.如權利要求12所述的電池模塊，其中，所述可移動件被構造為套住所述電極端子。
14.如權利要求12所述的電池模塊，其中，所述可移動件被構造為具有空腔的圓筒形，從而將所述電極端子容納和束縛在所述空腔中。
15.如權利要求14所述電池模塊，其中，圓筒形構造的可移動件由具有兩個邊的單個彎曲板片製成，所述兩個邊通過所述彈性構件連接。
16.如權利要求12所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置包括通過兩個或更多彈性構件相互結合的兩個或更多可移動件，從而形成具有將所述電極端子容納在其中的空腔的圓筒形構造。
17.如權利要求12所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置還包括殼罩，用於包圍所述可移動件和所述彈性構件，其中所述可移動件被布置為由一個可移動件形成的用於將電極端子容納在其中的空間，或者和另外的一個或更多可移動件一起形成的用於將電極端子容納在其中的空間，其中，所述彈性構件位於所述可移動件和所述殼罩之間，並且被構造為使所述可移動件在所述殼體內彈性移動。
18.如權利要求12所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置還包括被構造為引導所述電極端子的容納的引導構件。
19.如權利要求18所述的電池模塊，其中，所述聯結裝置還包括殼罩，用於包圍所述可移動件和彈性構件，其中，所述引導構件將所述殼罩的一端連接到所述可移動件的一端。
20.如權利要求18所述的電池模塊，其中，所述引導構件由彈性材料形成。
21.如權利要求18所述的電池模塊，其中，所述彈性構件形成為帶狀。
全文摘要
公開了一種電池模塊，所述電池模塊包括多個單元電池，每個單元電池具有電極端子和將多個單元電池的電極端子相互連接的連接件。所述連接件包括彈性地結合到所述電極端子上的一對聯結裝置。所述聯結裝置通過電線彼此連接。
文檔編號H01R11/11GK1905244SQ20061010899
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月31日 優先權日2005年7月29日
發明者李建求, 金泰容 申請人:三星Sdi株式會社