CN101297417B - 用于中型和大型电池模块的二次电池 - Google Patents

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Abstract

在此公开的是一种用于中型或大型电池模块的二次电池。在将制造电池模块时所使用的电连接构件预先焊接至该二次电池的电极端中的至少一个的情况下，组装该二次电池。

Description

用于中型和大型电池模块的二次电池
技术领域
本发明涉及一种用于中型或大型电池模块的二次电池，且更具体地，涉及一种二次电池，其中，在将制造电池模块时所使用的电连接构件预先焊接至二次电池的电极端中的至少一个时，组装该二次电池。
背景技术
近来，一种可充放电的二次电池被广泛地使用在无线移动设备上作为功率源。同时，二次电池作为电动车与混合电动车的动力来源已引起相当大的注意，其可用来解决诸如现有的使用石油的汽柴油车所造成的空气污染这类问题。
小型移动设备在每个设备上使用一个或多个小型电池。另一方面，因为中型或大型设备需要高输出与大容量，所以中型或大型设备，如汽车，需使用具有多个单元电池互相电连接的中型或大型电池模块。
根据其外形，单元电池一般分为圆柱形电池、棱柱形电池以及袋形电池。因为袋形电池可高度集成堆叠、其外形可易于修改、其重量轻且其制造成本低，所以袋形电池被大量使用。
通常，通过在袋形薄板中装设电极组件并密封袋形薄板来制造袋形电池，其中，电极组件包括阴极、阳极和袋形薄板状的隔板。袋形电池包括通过焊接多个电极分接头而构成的电极端，这些电极分接头从电极集流器突出至对应的电极导线。当使用袋形电池作为单元电池制造二次电池时，袋形电池的电极端被焊接至汇流条(bus bar)以实现袋形电池之间的电连接。
图1是用于根据传统技术使用袋形电池制造电池模块的部分过程的典型视图。
参考图1，袋形电池1的阴极端4经由汇流条6被连接至与袋形电池1a相邻近的阳极端5a，以实现袋形电池1和1a之间的电连接。通过将阴极导线焊接至从阴极集流器2突出的阴极分接头3来构成袋形电池1的阴极端4。在上述结构的袋形电池1中，阴极导线4具有如焊接至阴极分接头3的阴极导线相同的用途。因此，在后续叙述中电极端将亦表示为电极导线。
袋形电池1与1a必须互相电连接以制造电池模块。为了这个目的，汇流条6通过焊接被连接至袋形电池1的阴极端4及袋形电池1a的阳极端5a。优选地，通过焊接实现袋形电池之间的电连接，使电极端4及5a与汇流条6之间的接触电阻最小化。
通常，袋形电池1的阴极端4由铝制成。袋形电池1a的阳极端5a由铜制成。汇流条6主要由铜制成。然而，不同材料间的焊接表现不如相同材料间的焊接表现令人满意。这是因为电池内部因焊接时所产生的热造成损坏，或是焊接的品质下降。
为了解决上述问题，已有一些传统技术提出了用于执行焊接的技术，只要具有高度导热性的材料与通过焊接将电极导线4及5a与汇流条6相连接的区域的底端暂时接触，就能防止产生自焊接区域的高热传导至电池1。然而，这些技术使组装电池模块的过程复杂化，这增加了电池模块的制造成本。
发明内容
因此，创造本发明以解决上述问题和其他也需要解决的技术问题。
具体地，本发明的目的是提供一种二次电池，其中，使因焊接而产生的热传导至电池的情况最小化，且焊接的品质高。
本发明的另一目的是提供一种二次电池，其中，在电连接构件被预先焊接至该二次电池的对应电极端时，组装电池模块。
本发明的又一目的是提供一种使用这种二次电池而构成的电池模块。
根据本发明的一个方面，涉及一种用于中型或大型电池模块的二次电池，其中，
所述二次电池为袋形电池，该袋形电池具有以密封状态装设于袋形薄片壳体中的电极组件，该袋形薄片壳体包括高聚合树脂层和金属层，
在将制造电池模块时所要使用的汇流条预先焊接至所述二次电池的电极导线中的至少一个时，组装该二次电池，所述电池模块包括多个作为单元电池的二次电池，
其中，从电极组件的阴极集流器突出的多个阴极分接头被焊接到阴极导线，首先，执行阴极导线和汇流条之间的焊接，然后执行阴极导线和阴极分接头之间的焊接，并且，
其中，所述汇流条和阴极导线由不同材料制成，并且所述汇流条和阳极导线由相同材料制成。
根据本发明的一个方面，上述及其他目的可通过提供一种用于中型或大型电池模块的二次电池而达成，其中，在将制造中型或大型电池模块时所使用的电连接构件预先焊接至电极端时，组装电池。
优选地，二次电池为具有装设于袋形薄板壳体中的电极组件的袋形二次电池，该袋形薄板壳体包括高聚合树脂层和金属层。
电极组件被构造成阴极/隔板/阳极结构。阴极在其一端设置有从阴极集流器突出的阴极分接头。阳极在其一端设置有从阳极集流器突出的阳极分接头。在电极组件的一端装设阴极分接头和阳极分接头，同时阴极分接头和阳极分接头互相间隔分离。
在本发明中，电极端可为电极分接头本身。或者，电极端可为焊接至电极分接头的电极导线，即，阴极和阳极导线。当电极端为电极分接头本身时，多个电极分接头被直接焊接至电连接构件。当电极端为电极导线时，电极导线被焊接至电连接构件，同时多个电极分接头被焊接至该电极导线。
连接构件可具有各种形状。连接构件的形状并无特别限制，只要该连接构件与和与单元电池相邻近的电极端之间的电连接和/或该连接构件与外部输入及输出端子之间的电连接在制造电池模块时易于实现即可。
在本发明中，焊接的种类并无特别限制。例如，可使用超声波焊、激光焊、点焊和线焊。
在优选实施例中，连接构件为汇流条，其可易于焊接。连接构件被接合至在焊接过程中从其产生较高的热、和/或需花费较长时间来焊接的电极端。
举例来说，当袋形二次电池的阴极端由铝制成，该二次电池的阳极端由铜制成且汇流条由铜制成时，优选在汇流条被焊接至阴极端之后，组装该二次电池。这是因为，当两不同金属被互相焊接时，由于这些金属的不同熔点，需要较高的热和/或增加焊接时间，且因此，在焊接过程中产生大量的热。换句话说，在汇流条被预先焊接至从其产生高热的电极端的情况下，组装电池，以最小化焊接时所产生的热传导至电池。
通常，袋形二次电池的阴极端由铝制成，该二次电池的阳极端由铜制成且汇流条由铜制成。因此，优选在组装电池时预先将汇流条焊接至阴极端。
连接构件可在其一端设置有连接接合部，该连接接合部被电连接至外部输入和输出端。
优选地，连接接合部可为具有形成于其外表面或内表面上的螺纹的突出构件。前一种突出构件被构造成螺栓结构，而后一种突出构件被构造成螺帽结构。因此，该连接接合部可易于被接合至具有对应于该连接接合部的结构的区域，例如，外部输入和输出端连接区域。
根据情况，可在将连接构件连接至与单元电池相邻近的电极端时，组装单元电池。具体地，可在将连接构件焊接至第一单元电池的阴极端和第二单元电池的阳极端时，组装第一和第二单元电池。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述袋形二次电池作为单元电池而构成的电池模块。
电池模块可用于包括两个或更多个电池的组合的中型或大型电池模块。中型或大型电池组可用于中型设备，如便携式电脑，以及大型设备，如电动车或混合电动车。
附图说明
本发明的上述及其他目的、特征与其他优点将从以下结合附图的详细描述获得更清楚理解，其中：
图1是示出用于根据传统技术使用袋形电池制造电池模块的过程的典型视图；
图2是示出根据本发明的优选实施例的用于中型或大型电池模块的二次电池的典型视图；
图3是示出用于通过将二次电池的电极导线连接至电极分接头来组装二次电池的部分过程的典型视图，其中，连接构件被预先焊接至二次电池的至少一个电极导线，如图2所示；
图4是示出用于将图3的二次电池互相电连接以制造电池模块的部分过程的典型视图；以及
图5是示出用于根据本发明的另一优选实施例组装用于中型或大型电池模块的二次电池的部分过程的典型视图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。然而，必须注意的是，本发明的范围并不限于所示出的实施例。
图2是示出根据本发明的优选实施例的二次电池的典型视图，而图3是示出通过将电极导线连接至对应的电极分接头来组装二次电池的部分过程的典型视图。
参考图2和图3，袋形二次电池100被构造成其中电极组件101以密封状态装设于袋形薄板壳体102中的结构。根据传统技术，首先将从电极组件101的阴极集流器突出的多个阴极分接头10焊接至阴极导线30。另一方面，根据本发明，从电极组件101的阴极集流器突出的多个阴极分接头10焊接至阴极导线30，其中，汇流条50被预先焊接至阴极导线30。具体地，执行阴极导线30与汇流条50之间的焊接，然后执行阴极导线30与阴极分接头10之间的焊接。另一方面，从阳极集流器突出的多个阳极分接头20被焊接至阳极端40。
袋形二次电池100的阴极分接头10和阴极导线30是由铝制成。袋形二次电池100的阳极分接头20和阳极导线40是由铜制成。汇流条50是由铜制成。首先执行由不同材料所制成的阴极端30与汇流条50之间的焊接(参见椭圆虚线)。结果，防止在阴极端30与汇流条50之间的焊接过程中所产生的高热经由阴极分接头10传导至电极集流器102。
图4是示出用于将图3的袋形二次电池互相电连接以制造电池模块的部分过程的典型视图。
参考图4，预先焊接至单元电池100的阴极端30的汇流条50被焊接至与单元电池100a相邻近的阳极端40a(参见椭圆虚线)以制造电池模块300。
焊接至单元电池100a和100b(其被装设于电池模块300的相对侧)的电极导线30a和40b的汇流条50a和50b，设置有被接合至外部输入和输出端(未示出)的连接接合部60。连接接合部60被构造成螺栓结构。因此，当外部输入和输出端(未示出)被构造成螺帽结构时，连接接合部60可易于接合至外部输入和输出端。
图5是示出用于根据本发明的另一优选实施例使用二次电池作为单元电池以制造电池模块的部分过程的典型视图。
参考图5，当两电极导线30和40a被预先焊接至汇流条50时，组装袋形电池200和200a。具体地，汇流条50被预先焊接至电池200的阴极端30。汇流条50也被预先焊接至与电池200a相邻近的阳极导线40a。当使用汇流条50组装电池200和200a时，电池模块400被制造成与图4的电池模块300的结构相同的结构。
虽然出于说明性目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替换都是可能的。
工业应用性
由上述说明可见，在将制造中型或大型电池模块时实质上使用的电连接构件预先焊接至需要在高温和/或长时间焊接的电极端的情况下，组装电池。因此，本发明具有将制造电池模块时因焊接而产生的高热传导至电池的情况最小化的效果。

Claims (5)

1.一种用于中型或大型电池模块的二次电池，其中，
所述二次电池为袋形电池，该袋形电池具有以密封状态装设于袋形薄片壳体中的电极组件，该袋形薄片壳体包括高聚合树脂层和金属层，
在将制造电池模块时所要使用的汇流条预先焊接至所述二次电池的电极导线中的至少一个时，组装该二次电池，所述电池模块包括多个作为单元电池的二次电池，
其中，从电极组件的阴极集流器突出的多个阴极分接头被焊接到阴极导线，首先，执行阴极导线和汇流条之间的焊接，然后执行阴极导线和阴极分接头之间的焊接，并且，
其中，所述汇流条和阴极导线由不同材料制成，并且所述汇流条和阳极导线由相同材料制成。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中，当所述二次电池的阴极导线由铝制成、所述二次电池的阳极导线由铜制成且所述汇流条由铜制成时，在组装所述二次电池之前，将所述汇流条焊接至所述阴极导线。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述汇流条在其一端设置有连接接合部，该连接接合部被电连接至外部输入和输出端。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中，在所述汇流条被焊接至第一单元电池的阴极导线和第二单元电池的阳极导线时，第一和第二单元电池被组装。
5.一种电池模块，其使用如权利要求1所述的二次电池而构成。
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