CN102007618A - 电池组和该电池组的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括电池堆的电池组。电池堆包括：以并排的关系并联地配置的多个电池模块；多个联接器，每个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块。联接器被可拆装地彼此连接，以构成联接器的对齐单元。各联接器均包括：设置于联接器的一侧的多个突出爪；和设置于联接器的另一侧的多个卡合凹部。卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以形成联接器的对齐单元的一部分。

Description

电池组和该电池组的制造方法
技术领域
本发明涉及电池组和该电池组的制造方法。
背景技术
用作用于驱动比如电动道路车辆、电动有轨车等车辆的动力源部件的电池组由多个电池模块形成，所述多个电池模块被并联配置，各电池模块由彼此串联并且被安装在壳体内的多个单电池(cell)构成。
为了将电池模块紧固地接合在一起，迄今已经提出并已投入使用各种措施。在日本特开2005-5167号公报中示出了其中一种措施。
在日本特开2005-5167号公报的措施中，制备用于承载或保持多个电池模块的多个长平坦保持件。各长平坦保持件在其指定部分形成有多个通孔。为了构成电池组(或电池堆(battery stack))，这些长平坦保持件以如下方式一个在另一个之上地整齐放置：长平坦保持件的对应的通孔对齐并且匹配，并且使多个连接杆分别通过所匹配的通孔，以将长平坦保持件结合或组合在一起。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述日本特开2005-5167号公报的措施中，使用多个连接杆并且使多个连接杆通过匹配的通孔以结合或组合长平坦保持件趋于增加组装步骤，由此导致电池组的制造成本的增加。即，在已知的措施中，接合长平坦保持件的可操作性有些不够理想。
用于解决问题的方案
因此，本发明的目的是提供用于解决上述问题的电池组和该电池组的制造方法。
更具体地，本发明的目的是提供成本低并且可靠的电池组以及容易且快速地组装该电池组的方法。
在本发明中，当一个安装有联接器的电池模块(coupler-mounted battery module)被适当地配置在另一个安装有联接器的电池模块旁边并且压靠该另一个安装有联接器的电池模块时，不仅执行这两个电池模块之间的联接而且同时执行这两个电池模块之间的定位。
根据本发明的第一方面，提供一种电池组，其包括：电池堆，所述电池堆包括多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；多个联接器，每个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块，所述联接器被能够拆装地彼此连接以构成联接器的对齐单元，其中，各联接器均包括：设置于所述联接器的一侧的多个突出爪；和设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述联接器的对齐单元的一部分。
根据本发明的第二方面，提供一种电池组，其包括：电池堆，所述电池堆包括多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；第一组联接器，所述第一组联接器中的每个联接器均被安装于对应的电池模块的第一指定部位，所述第一组联接器以能够拆装的方式彼此连接，以构成第一组联接器的第一对齐单元；和第二组联接器，所述第二组联接器中的每个联接器均被安装于对应的电池模块的第二指定部位，所述第二组联接器以能够拆装的方式彼此连接，以构成第二组联接器的第二对齐单元，其中，所述第一组联接器和所述第二组联接器中的每个联接器均包括：设置于所述联接器的一侧的多个突出爪；和设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述第一对齐单元或所述第二对齐单元的一部分。
根据本发明的第三方面，提供一种电池组的制造方法。所述电池组包括电池堆，所述电池堆包括：多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；多个联接器，所述多个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块，所述联接器被能够拆装地彼此连接以构成联接器的对齐单元，其中，各联接器均包括设置于所述联接器的一侧的多个突出爪和设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述联接器的对齐单元的一部分。所述制造方法包括如下步骤：(a)制备多个安装有联接器的电池模块，所述多个安装有联接器的电池模块均包括电池模块和安装于所述电池模块的指定部位的联接器；(b)将所述多个安装有联接器的电池模块中的第一个安装有联接器的电池模块放置在第一指定位置；(c)将所述多个安装有联接器的电池模块中的第二个安装有联接器的电池模块放置在所述第一个安装有联接器的电池模块旁边的位置；(d)使所述第二个安装有联接器的电池模块压靠所述第一个安装有联接器的电池模块，以实现所述第二个安装有联接器的电池模块的所述突出爪与所述第一个安装有联接器的电池模块的所述卡合凹部之间的连接；和(e)对于其它安装有联接器的电池模块，一个接一个地重复与所述步骤(b)、(c)和(d)相同的操作。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电池组的立体图。
图2是实际应用本发明的电池组的有轮车辆的示意性侧视图。
图3是构成图1的电池组的基本元件的电池堆的立体图。
图4是安装在图3的电池组中的相同电池模块中的一个电池模块的立体图；
图5是构成电池模块的相同单电池(或二次电池)中的一个单电池的立体图。
图6是相同联接器(或框构件)中的一个联接器的立体图，该联接器将被安装于对应的电池模块的轴向一端。
图7是两个相同联接器和一个电池模块的分解图，在组装后，所述两个相同联接器和一个电池模块构成图中的下部所示的安装有联接器的电池模块。
图8是图6的联接器的联接部的从图6中的VIII方向观察的放大立体图。
图9是图3的电池堆的一部分的立体图，其中，两个联接器在联接部处被接合。
图10是类似于图3的图，其示意性示出了冷却空气流过的路径。
图11是电池组的一部分的放大立体图，其示出了冷却空气的路径。
图12是被组装以支撑图3的电池堆的下堆叠框的立体图。
图13是类似于图12的图，其示出了设置于下堆叠框的两个安装有联接器的电池模块。
图14是图13的电池组的下部的放大图，其中，形成冷却空气通道的一部分。
图15是类似于图13的图，其示出了设置于下堆叠框的多个安装有联接器的电池模块。
图16是类似于图15的图，其示出了被安装于安装有联接器的电池模块的上堆叠框。
图17是图16的电池组的上部的放大图，其中，形成冷却空气通道的另一部分。
图18是类似于图16的图，其示出了配置于安装有联接器的电池模块的电池堆的后端的后端板。
图19是类似于图6的图，其示出了可用于第一实施方式中的电池组的变型联接器。
图20是构成本发明的第二实施方式的电池组的基本元件的电池堆的立体图。
图21是安装在图20的电池组中的相同电池模块中的一个电池模块的立体图。
图22是相同联接器(或框构件)中的一个联接器的立体图，该联接器将被安装于用在第二实施方式的电池组中的对应的电池模块的轴向一端。
图23是类似于图22的图，其示出了联接器的背部。
图24是图20的电池堆的一部分的放大截面图，其中，一个联接器的管部(pipe portion)与相邻的联接器的筒状孔(cylindrical bore)适当接合以构成排气管单元的一部分。
图25是图20的电池堆的一部分的放大立体图，其中，设置排气管单元的一部分。
附图标记说明
10车辆
20电池组
22进气口
24排气口
26外壳
30电池堆
40电池模块
41输出端子
42矩形壳体
44下壳体部
46上壳体部
48洼部(dimple)
49洼部
50单电池
54板状正电极片(positive flat electrode tab)
56板状负电极片
58充电/发电区域
60联接器
60’变型联接器
61联接器
70肋部
72销部
74杆部
78垫部
79垫部
80角部保持部
82突出爪
84卡合凹部(catching recess)
86引导部
88垫部
90下堆叠框
92上堆叠框
94前端板
96后端板
130电池堆
132排气管单元
133排气管单元
135主管
136管连接器
137管连接器
138排气喷嘴
140电池模块
141输出端子
142矩形壳体
144下壳体部
145A排气口
145B排气口
146上壳体部
160联接器
161联接器
164下侧管
165 O形环
166立方体部(cube portion)
167筒状孔
168管部
169 O形环
170肋部
178长垫部
179半圆形垫部
180角部保持部
181突出爪
184卡合凹部
186引导部
188垫部
具体实施方式
下面，将参考附图详细说明本发明的实施方式。
参考图1，示出了作为本发明的第一实施方式的电池组20。
如图2所示，该电池组20被安装在比如电动道路车辆、混合动力机动车、电动有轨车、燃料电池车辆等车辆10的乘客舱PR的地板F的下方。电池组20用作为车辆10供给全部动力或部分动力用的动力源部件。
在所示出的示例中，电池组20被设置在车辆10的大致中间位置的乘客座椅的下方。然而，代替乘客座椅下方的位置，车辆的比如后部行李厢、前部发动机室、后部行李间、中央控制台(center console)等其它位置也可以用于放置电池组20。
如随着后续的说明将变得明显的是，由于电池组20的低成本和高可靠性的构造，安装有该电池组20的车辆也具有这种低成本和高可靠性的性能。
另外，由于电池组20小型化并且具有高性能，因此，实际安装电池组20的车辆可以是仅具有用于安装该电池组的小空间的类型。
再次参考图1，附图标记22表示电池组20的进气口，其适于被连接到进气管(未示出)，该进气管用于将冷却空气接收进入形成在电池组20中的冷却空气通道。附图标记24表示电池组20的排气口，其适于连接排气管(未示出)，该排气管用于将冷却空气从冷却空气通道排出到外部。
图3示出了安装在电池组20中的电池堆(battery stack)30。如图所示，电池堆30包括沿指定方向堆叠的多个电池模块40，各电池模块40具有矩形形状并且配置有两个联接器60和61。如下面将详细说明的那样，这些联接器(coupler)60和61具有相同的构造并且构成框结构(frame structure)。
这些相同的联接器60和61由比如聚丙烯等塑料成型，并且如从图7可以理解的那样，这些联接器60和61被置于电池模块40的轴向相反端部。
图7示出了彼此相对配置的两个相同的联接器60和61。使用时，这两个相同的联接器60和61分别被布置于电池模块40的轴向相反端部。
为了易于说明，在下文中，安装有两个相同的联接器60和61的电池模块40将被称为“安装有联接器的电池模块”。
如下面将详细说明的那样，当适当地堆叠多个安装有联接器的电池模块40以构成电池堆30并且电池堆30被安装在外壳26中以构成电池组20时，在电池组20中限定了多个空气通道，这些空气通道是如下空气通道：被限定在外壳26的顶壁和电池堆30的上侧之间的进气通道；被限定在相邻的两个电池模块40之间的多个微小通道；和被限定在外壳26的底壁和电池堆30的下侧之间的排气通道。
也就是说，当实际使用电池组20时，使冷却空气从进气通道经由微小通道朝向排气通道流动。期望该冷却空气流动，从而适当地冷却电池模块40。
如图4所示，各电池模块40配置有输出端子41和41。
如图4所示，各电池模块40包括矩形壳体42，其中矩形壳体42包括成型为矩形盘状的下壳体部44和成型为平坦矩形盖状的上壳体部46。通过凿紧(caulking)将上壳体部46的四个角部固定到下壳体部44的对应的四个角部。
在壳体42内，紧密地安装有彼此串联的多个单电池50(或二次电池，见图5)。根据电池组20所需要的输出特性来选择用于电池堆30(见图3)的电池模块40的数量。
再次参考图4，下壳体部44和上壳体部46均由薄的钢板或铝板构成。通过使用这样的材料，能够改进下面提到的电池组20的冷却性能和温度控制性。
在矩形壳体42内，配置有单电池50(见图5)和四个套筒(sleeve，未示出)。该四个套筒被置于壳体42的四个角部以用作壳体42的加强构件。由于设置了这样的加强构件(即，四个套筒)，各电池模块40显示出抵抗施加到电池堆30的夹持力(clamping force)的足够强度。
如图4所示，上壳体部46在其四个角部形成有洼部48，如图7所示，下壳体部44在其外侧的四个角部形成有洼部49。当两个相同的联接器60和61被安装到壳体42时，这些洼部48和49被用作定位部件。如果需要，可以由形成在对应部分中的圆形通孔来代替这样的洼部48和49。
如从图5可以理解的那样，各单电池50(或二次电池)是通过容纳电动势元件(electromotive element)而形成的平坦型锂离子电池，该电动势元件由层叠的正极板、负极板和介于二者之间的隔板构成。如图所示，单电池50被气密地密封在由层叠膜等制成的平坦封装构件52中。单电池50具有从封装构件52露出的板状正电极片54和板状负电极片56。附图标记58表示单电池50的充电/发电区域。壳体(见图4)中的最外侧的两个单电池50的充电/发电区域58分别与下壳体部44的内表面和上壳体部46的内表面接触。
如已知的那样，锂离子电池是结构紧凑并且具有高性能的电池，因此，能够使电池组20小型化，因此，电池组20适用于需要高动力的车辆的动力源。
下面，将参考附图、特别是参考图6详细地说明两个联接器60和61。
如上面已经提到的那样，如图7所示，两个联接器60和61具有相同的构造。因此，为了易于说明，下面将仅说明一个联接器60。
如图6所示，联接器60总体上包括肋部70和形成于肋部70的轴向相反端部的两个角部保持部80。
如图7所示，联接器60以使肋部70沿垂直于矩形壳体42的纵轴的方向在壳体42的下壳体部44的底壁上延伸的方式被安装于该底壁的左侧(当在图7中观察时)。更具体地，肋部70以与通过电池模块40的两个输出端子41和41的假想线平行的方式在下壳体部44的底壁上延伸。
然而，应该注意，肋部70被定位成与壳体42的面对最外侧单电池50的充电/发电区域58的部分分开。根据图10可以易于理解该配置。
因此，当安装有联接器的电池模块40与相邻的安装有联接器的电池模块40适当地接合时，肋部70以在两个电池模块40之间限定微小间隙的方式被置于两个电池模块40之间。更具体地，肋部70被置于安装有联接器的电池模块40的下壳体部44的底壁与已经被置于安装有联接器的电池模块40的另一个电池模块40的上壳体部46之间。
如图6和图7所示，肋部70具有：两个销部72，所述两个销部72被设置于肋部70的纵向相反端部并且从肋部70的与下壳体部44的底壁接触的内侧面突出(见图6)；两个平坦的半圆形垫部79，所述两个平坦的半圆形垫部79形成于销部72的垂直方向的相反侧(见图7)；和长垫部78(见图7)，所述长垫部78在设置有平坦的半圆形垫部79的两个平坦角部78a之间延伸。
在图7中，以电池模块40的下壳体部44朝上的状态示出了电池模块40。即，上壳体部46被布置在下侧。如图7所示，当联接器60(或61)被适当地安装于电池模块40时，长垫部78接触下壳体部44的底壁，并且如图所示，垫部79朝向上方。
同时，联接器60的两个销部72(在图7中被隐藏)与形成于下壳体部44的底壁的两个角部处的两个洼部49配合，另一个联接器61的两个销部72(在图7也被隐藏)与形成于下壳体部44的底壁的另外两个角部处的两个洼部49配合。
由于设置了这样的销部72和洼部49，能够容易且快速地执行两个联接器60和61相对于电池模块40的定位，这有利于将两个联接器60和61准确和适当地设置于电池模块40。
如从图7理解的那样，当另一个安装有联接器的电池模块40(未示出)与所述安装有联接器的电池模块40适当地接合时，两个联接器60和61的四个垫部79适当地支撑另一个电池模块40的上壳体部46。
应该注意，当两个联接器60和61以上述方式被置于两个安装有联接器的电池模块40之间时，各肋部70的弹性结构、更具体地是各肋部70的包括平坦的半圆形垫部79和长垫部78的弹性构造用作减振器，由此稳定地保持两个电池模块而不会导致两个电池模块的相对移位。
如图7所示，形成于各联接器60或61的肋部70的轴向相反端部的角部保持部80被成型为保持或覆盖下壳体部44的角部。
也就是说，如图6所示，角部保持部80包括：部分地覆盖下壳体部44的短边侧的短边侧壁部80A；部分地覆盖下壳体部44的长边侧的长边侧壁部80C；和连接两个侧壁部80A和80C的圆弧状的中间壁部80B。如所观察到的那样，短边侧壁部80A和长边侧壁部80C成直角。根据图7将能较好地理解这些壁部80A、80C和80B相对于电池模块40的下壳体部44的配置。
如从图6至图10可以理解的那样，各角部保持部80形成有联接结构，该联接结构被构造成将相关联的电池模块40接合到相邻的两个电池模块40之间，在所述相邻的两个电池模块40之间布置相关联的电池模块40。
如图8最佳示出的那样，联接结构总体上包括三个突出爪82、三个卡合凹部84、引导部86和两个垫部88。
三个突出爪82被设置于角部保持部80的一侧，三个卡合凹部84被设置于角部保持部80的另一侧，并且引导部86和两个垫部88被形成于角部保持部80的中间部分。
更具体地，如图7所示，当联接器60或61被适当地安装于电池模块40时，各角部保持部80的三个突出爪82以向下突出(如图7所示)的状态被布置于电池模块40的上壳体部46的一个角部，同时，各角部保持部80的三个卡合凹部84以面向上(如图7所示)的状态被布置于电池模块40的下壳体部44的底部的对应的角部。
如图7所示，该三个突出爪82形成于短边侧壁部80A和长边侧壁部80C的下端。如图所示，短边侧壁部80A和长边侧壁部80C被弯曲部80B连接以构成大致L字形结构。
更具体地，如图8清楚示出的那样，该三个突出爪82分别形成于短边侧壁部80A的端部、弯曲部80B的端部和长边侧壁部80C的端部。
如从图8和图9理解的那样，各联接结构的三个卡合凹部84被构造成以可拆装的方式与相邻的联接器60或61的联接结构的对应的突出爪82卡合。因此，三个卡合凹部84和三个突出爪82分别形成于各联接结构的相反端部。
因此，如从图7和图9理解的那样，当两个安装有联接器的电池模块40和40被一个在另一个上方地适当放置时，一个模块40的各联接器60或61的总计六个突出爪82与另一个模块40的联接器60或61的总计六个卡合凹部84接合，以构成所谓的双层(double deck)电池组。当另一个安装有联接器的电池模块40被适当地放置于双层电池组的一侧时，制造出所谓的三层电池组。
应该注意，在本发明中，采用多个(至少两个)突出爪82和多个(至少两个)卡合凹部84来接合相邻的安装有联接器的电池模块40。即，联接两个(或多个)安装有联接器的电池模块40同时确保了一个安装有联接器的电池模块40相对于另一个安装有联接器的电池模块40的定位。换句话说，当一个安装有联接器的电池模块40压靠另一个安装有联接器的电池模块40时，同时执行两个安装有联接器的电池模块40的联接和定位。
由于使用了至少两个突出爪82和至少两个卡合凹部84，能够抑制两个安装有联接器的电池模块40之间的不期望的相对转动运动。
如果需要，可以根据堆叠的安装有联接器的电池模块40所需要的连接力(connecting power)的大小来改变突出爪82的数量和卡合凹部84的数量。
如图8和图9所示，联接结构的引导部86具有圆弧状的外表面并且沿安装有联接器的电池模块40的堆叠方向延伸。如下文中将说明的那样，该引导部86用于将联接器60和61平滑地引导至堆叠框的适当位置，其中，电池堆30被连接到该堆叠框。
也就是说，如图13所示，当需要将第二安装有联接器的电池模块40放置在先前设置的第一安装有联接器的电池模块40旁边时，第二安装有联接器的电池模块40的联接器60(或61)的引导部86与堆叠框90接触，然后第二安装有联接器的电池模块40沿堆叠框90滑动到第二安装有联接器的电池模块40的突出爪82与第一安装有联接器的电池模块40的卡合凹部84接合的位置。由于设置了该引导部86，能够容易且快速地执行适当堆叠安装有联接器的电池模块40的工作。
如图8和图9所示，联接结构的两个垫部88分别被设置于短边侧壁部80A和长边侧壁部80C。各个垫部88均由减振材料制成。如将在下文中说明的那样，这些垫部88与外壳26的堆叠框接触。
由于设置了这样的垫部88，经由外壳的堆叠框施加到各电池模块40的任何冲击或者振动均能被吸收或者至少被衰减。
如果需要，上述长垫部78(见图7)、半圆形垫部79和垫部88可以与联接器60或61的主体部(major portion)一体地成型。或者，如果需要，长垫部78、半圆形垫部79和垫部88可以是被粘结至联接器60或61的主体部的对应部分的单独构件。
参考图10，示出了电池堆30，该电池堆30包括以上述方式堆叠的多个安装有联接器的电池模块40。提供该附图是为了说明设置于电池堆30的冷却空气通道。
当以上述方式堆叠多个安装有联接器的电池模块40时，各电池模块40的联接器60和61的肋部70被置于相邻的两个安装有联接器的电池模块40之间，即被置于一个电池模块40的下壳体部44的底壁和另一个电池模块40的上壳体部46之间。因此，在相邻的两个安装有联接器的电池模块40之间限定一定空间，该空间构成后面提到的用于冷却空气的微小通道。
在图11中，示出了电池组20的一部分，其中移除了一些元件以示出在电池组20中限定的冷却空气通道。如图所示，允许来自进气口22的冷却空气CA经由堆叠的电池模块40之间的微小空间(或微小通道)向下游流动，并且从排气口24排出至外部。
进气口22被设置在安装于电池堆30的一侧的上板(upper panel)UP中，其中在上板UP和电池堆30的一侧之间具有指定的间隙，排气口24被设置于电池堆30的下方。由于该冷却空气CA的流动，各电池模块40被冷却。
允许冷却空气的一部分在各电池模块40的输出端子41附近流动，这防止了输出端子41收集灰尘颗粒。由于联接器60和61的肋部70被定位成与各电池模块40的充电/发电区域58分开，因此，这样的肋部70不会阻碍冷却空气CA在冷却空气通道中的平滑流动，从而提高了空气对电池模块40的冷却效果。
如图10和图11所示，当适当地堆叠多个安装有联接器的电池模块40时，电池模块40的联接器60和61的上角部保持部80和下角部保持部80被配置成构成所谓的上下空气流路堤(bank)。
下面，将借助于附图、特别是借助于图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18来详细说明电池组20(见图1)的制造或组装方法。
首先，如图12所示，制备保持结构，该保持结构包括：固定于外壳26的下部的一对下堆叠框90；和固定于下堆叠框90的前端的前端板94。
然后，如图13所示，以与前端板94接触的方式将第一安装有联接器的电池模块40放置在下堆叠框90上。如上所述，由下堆叠框90引导联接器60和61的圆弧状引导部86(见图8和图9)以将第一安装有联接器的电池模块40平滑地引导至正确的位置。
然后，将第二安装有联接器的电池模块40放置在下堆叠框90上并且第二安装有联接器的电池模块40以使其圆弧状引导部86在下堆叠框90上滑动的方式朝向已经设置的第一安装有联接器的电池模块40移动。
基于此，第一安装有联接器的电池模块40的联接器60和61的突出爪82与第二安装有联接器的电池模块40的联接器60和61的卡合凹部84接合，由此紧密地联接第一安装有联接器的电池模块40和第二安装有联接器的电池模块40，如图13所示。在该状态下，第一安装有联接器的电池模块40的联接器60和61的肋部构成用于限定冷却空气通道在肋部和第二安装有联接器的电池模块40的壳体42之间的部分的分隔部件。
在该状态下，由于设置了垫部88，使得各安装有联接器的电池模块40和下堆叠框90之间的连接紧密。
然后，第三、第四、第五…和第十二安装有联接器的电池模块40以上述方式被一个在另一个之后地放置在下堆叠框90上并在下堆叠框90上移动。当然，由于为各电池模块40设置了突出爪82和卡合凹部84，堆叠在下堆叠框90上的十二个安装有联接器的电池模块40紧密地组合。图15示出了该组合状态。
如从图14和图15理解的那样，当十二个安装有联接器的电池模块40被适当地堆叠在下堆叠框90上时，联接器60和61的下角部保持部80经由垫部88与下堆叠框90接触。因此，用于冷却空气通道的侧壁由下角部保持部80和各下堆叠框90构成。
然后，如图16所示，将一对上堆叠框92放置在如此堆叠的十二个安装有联接器的电池模块40的横向相反的上侧。
基于此，如从图9理解的那样，各上堆叠框92与电池模块40的联接器60或61的上角部保持部80的圆弧状引导部86接触。即，由该圆弧状引导部86来定位各上堆叠框92。
如图17所示，当两个上堆叠框92被适当地安装于组合后的十二个电池模块40时，上堆叠框92接触联接器60和61的上角部保持部80，由此构成用于冷却空气通道的侧壁。
然后，如图18所示，后端板96被布置于组合后的十二个安装有联接器的电池模块40的后端并且被固定到上堆叠框92的后端和下堆叠框90的后端。然后，上堆叠框92的前端被固定到前端板94的上部。
由此，组合后的十二个安装有联接器的电池模块40由矩形框结构非常紧密地保持，该矩形框结构包括前端板94、后端板96、两个下堆叠框90和两个上堆叠框92。
应该注意，在上述电池模块保持结构中，未使用贯穿所有的组合电池模块40的所谓贯穿螺栓(through bolt)。实际上，在现有技术的电池模块保持结构中，使用这样的贯穿螺栓。如容易知道的那样，使用这样的贯穿螺栓使得用于组合电池模块的工作复杂，因此导致电池组的成本增加。
如从上面的说明理解的那样，当第二安装有联接器的电池模块40被放置在第一安装有联接器的电池模块40旁边并被推向第一安装有联接器的电池模块40时，这两个电池模块40由于这两个电池模块40的联接器60和61所具有的联接结构的功能而组合。与之类似，第三、第四、第五…和最后的安装有联接器的电池模块40可以被组合到已经组合的电池模块40。该组合工作非常简单和容易。
由于联接器60和61的独特结构，当指定数量的安装有联接器的电池模块40以上述方式被组合并且被放置在外壳26中时，在外壳26中自动形成期望的冷却空气通道。该冷却空气通道被构造成将冷却空气的一部分引导至各电池模块40的输出端子41，由此防止输出端子41收集灰尘颗粒。
通过采用下堆叠框90，如上所述，容易将安装有联接器的电池模块40布置在正确的位置。实际上，在该情况下，联接器60和61的角部保持部80所具有的圆弧状引导部86在下堆叠框90上平滑地滑动。
由于联接器60和61设置有由减振材料制成的垫部78、79和88，从外壳26不可避免地施加到电池堆30的任何冲击或振动被适当地吸收或者至少被衰减。另外，由于设置了这样的垫部78、79和88，两个电池模块40之间的不期望的滑动或移位被抑制或者至少被最小化。
由于联接器60和61的肋部70被定位成与各电池模块40的充电/发电区域58分开，因此，这样的肋部70不会阻碍冷却空气CA在冷却空气通道中的平滑流动，从而增强了空气对安装有联接器的电池模块40的冷却效果。
本发明中使用的联接器60和61具有相同的构造。这不仅使得容易将联接器60和61装配到电池模块40的适当位置，而且减少了电池组20的制造成本。
由于联接器60和61的独特结构，如上所述，在电池组20的外壳26中自动地限定了一定的冷却空气通道。
由于设置了与联接器60和61的销部72抵接的洼部48和49，确保了各联接器60或61与电池模块40之间的定位。
参考图19，示出了可以用于代替上述联接器60的变型联接器60’。尽管在该图中未示出，当使用该变型联接器60’时，用与变型联接器60’相同的变型联接器来代替另一个联接器61。
如图19所示，除两个杆部(pole portion)74均被一体地形成于角部保持部80之外，变型联接器60’与上述联接器60基本上相同。更具体地，各杆部74代替了联接器60的肋部70所具有的销部72(见图6)。
即，如从图6可以想到的那样，当变型联接器60’被实际安装到电池模块40时，联接器60’所具有的两个杆部74被插入到形成于电池模块40的两个孔(未示出)。利用这样的杆部74，很大程度上确保了变型联接器60’与电池模块40之间的连接。
参考图20，示出了用于本发明的第二实施方式的电池组的电池堆130。
由于电池堆130的构造类似于上述第一实施方式的电池堆30(见图3)的构造，下面将仅详细说明电池堆130的与第一实施方式的电池堆30不同的部分。
如图20所示，在第二实施方式中，电池堆130被构造成还具有第一排气管单元132和第二排气管单元133。第一排气管单元132和第二排气管单元133均用于将在电池模块140中不可避免地产生的任何气体输送或排出至外部。
与第一实施方式的电池堆30类似，第二实施方式的电池堆130包括多个(在所说明的示例中为12个)电池模块140，各电池模块140均具有安装于电池模块140的轴向相反端部的两组相同的联接器160和161。
与上述第一实施方式的联接器60和61类似，第二实施方式的这些联接器160和161具有联接结构，由该联接结构组合或堆叠多个安装有联接器的电池模块140以构成图20的电池堆130。
各联接器160或161在其一个侧壁部具有管部(见图22中的168)，该管部构成排气管单元132或133的一部分。
如图21所示，各电池模块140均包括矩形壳体142，该矩形壳体142包括成型为矩形盘状的下壳体部144和成型为平坦矩形盖状的上壳体部146。
如图所示，各电池模块140的下壳体部144在横向相反侧部形成有排气口145A和145B，其中，电池模块140中产生的任何气体经由排气口145A和145B被排出至上述的第二排气单元133和第一排气单元132。
如图所示，各排气口145A或145B被布置在下壳体部144的角部附近。更具体地，这两个排气口145A和145B被定位在关于下壳体部144的中心对称的位置。
与第一实施方式的电池模块40类似，电池模块140具有两个输出端子141。
如图20所示，当适当地堆叠安装有联接器的电池模块140时，设置于右上端(如图所示)的管部168彼此连接以构成排气管单元133，同时，设置于左下端(如图所示)的管部168’彼此连接以构成排气管单元132。实际上，如随着后续说明将变清楚的那样，筒状孔167被布置在两个管部168之间。
应该注意，如随着后续说明将变清楚的那样，各安装有联接器的电池模块140的排气口145A(见图21)暴露于排气管单元133的内部，而各安装有联接器的电池模块140的排气口145B暴露于另一个排气管单元132的内部。
如图20所示，管连接器136被连接至排气管单元132的一端(即右端)，短管136A从该管连接器136延伸。与之类似，另一个管连接器137被连接至排气管单元133的一端(即右端)，长管137A从该管连接器137向短管136A延伸。
短管136A的前端和长管137A的前端被连接到具有排气喷嘴138的主管135。喷嘴138可以由三元乙丙橡胶(EPDM)等构成。
尽管在图20中未示出，排气喷嘴138暴露于比如冷却空气通道的排气口24(见图11)等排气口。由于冷却空气在冷却空气通道中的流动，在排气喷嘴138附近产生负压区域，这促进了排气管单元132和133的排气效果。
下面，将参考图22、图23、图24和图25详细说明联接器160和161。由于这些联接器160和161具有相同的构造，因此，为了简化说明，将仅说明联接器160。
参考图22，示出了联接器160。与上述实施方式类似，如可以从图20理解的那样，联接器160及与其配对的联接器161被置于电池模块140的轴向相反侧。
再次参考图22，联接器160总体上包括肋部170和形成于肋部170的轴向相反端部的两个角部保持部180。
如图22和图23所示，与第一实施方式的联接器60和61类似，肋部170包括：形成于肋部170的轴向相反部分并且面向同一方向的两个平坦的半圆形垫部179；和在设置有平坦的半圆形垫部179的两个平坦角部之间延伸的长垫部178。长垫部178面对另一个方向。即，当适当地联接时，两个平坦的半圆形垫部179面对或接触相邻的安装有联接器的电池模块140的上壳体部，并且长垫部178面对或接触相关联的电池模块140的下壳体部的底部。
如图22所示，联接器160的角部保持部180被成型为保持或覆盖相关联的电池模块140的下壳体部144的角部。
各个角部保持部180形成有联接结构，该联接结构被构造成将电池模块140接合至相邻的电池模块140。
各角部保持部180的联接结构总体上包括突出爪182、卡合凹部184、引导部186和两个垫部188。如图22所示，突出爪182和卡合凹部184分别形成于角部保持部180的相反端部，引导部186和垫部188形成于角部保持部180的中间部分。
如图22和图25所示，当适当地堆叠安装有联接器的电池模块140时，一个电池模块140的联接器160的两个突出爪182以可拆装的方式与相邻的电池模块140的联接器160的对应的两个卡合凹部184卡合。
引导部186具有圆弧状的外表面并且具有与上述第一实施方式的引导部86相同的功能，垫部188具有与上述第一实施方式的垫部88相同的功能。
如图22和图23所示，一个角部保持部180形成有中空的立方体部166。所述立方体部166形成有下侧管164，该下侧管164经由O形环165被连接至相关联的电池模块140的排气口145A(见图21)。在图24中清楚示出了O形环165相对于下侧管164的配置。
如图22所示，立方体部166在其一端设置有上述管部168，并且如图23所示，立方体部166在其另一端设置有筒状孔167。
管部168和筒状孔167被同轴地配置，并且管部168沿多个安装有联接器的电池模块140的堆叠方向延伸。
如图24所示，筒状孔167具有直径增大的口部，该口部的尺寸形成为能够在口部中精确地收纳相邻的电池模块140的管部168。
为了在联接时实现筒状孔167和管部168之间的气密性连接，以如图24所示的方式操作使用O形环169。
如图25所示，当以第一实施方式部分所述的方式一个在另一个之后地堆叠多个安装有联接器的电池模块140时，电池模块140的管部168(或168’)被置于与其相邻的电池模块140的筒状孔167中。由此，制成上述的第一排气管单元132和第二排气管单元133。
上述O形环165和169由橡胶材料或橡胶材料与塑料材料的混合材料形成。优选地，O形环165和169被制成比肋部170的长垫部178和平坦的半圆形垫部179有弹性。通过这样的材料选择，确保了管部168(或168’)与对应的筒状孔167之间的气密性连接以及下侧管164与电池模块140的排气口145A(或145B)之间的气密性连接。
2008年4月14日提交的日本专利申请2008-104682的全部内容和2009年3月2日提交的日本专利申请2009-048211的全部内容通过引用包含于此。
尽管上面已经参考本发明的实施方式说明了本发明，但本发明并不局限于如上所述的实施方式。根据上面的说明，本领域技术人员可以对这些实施方式进行各种变型和修改。

Claims (21)

1.一种电池组，其包括：
电池堆，所述电池堆包括：
多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；
多个联接器，每个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块，所述联接器被能够拆装地彼此连接以构成联接器的对齐单元，
其中，各联接器均包括：
设置于所述联接器的一侧的多个突出爪；和
设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述联接器的对齐单元的一部分。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述联接器具有相同的构造。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括：
肋部，其被置于对应的电池模块的一个主表面；和
两个角部保持部，所述两个角部保持部形成于所述肋部的轴向相反端部以保持所述电池模块的成对的角部，所述两个角部保持部具有所述突出爪和所述卡合凹部。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器的肋部具有指定厚度，使得当联接彼此相邻的两个安装有联接器的电池模块时，在所述两个安装有联接器的电池模块之间限定指定间隙。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括弹性地压靠相邻的另一电池模块的另一表面的垫部。
6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括圆弧状的引导部，所述引导部能与外壳的引导构件可滑动地接合，用于将所述联接器平滑地移动到期望位置。
7.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括销部，所述销部被设置于所述肋部的轴向相反端部，所述销部被压入到形成于对应的电池模块的主表面的角部处的洼部，由此实现所述联接器相对于所述电池模块的定位。
8.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括杆部，所述杆部被设置于所述肋部的轴向相反端部，所述杆部被插入到形成于对应的电池模块的角部处的孔中，由此实现所述联接器和所述电池模块之间的相互连接。
9.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括外壳，所述外壳以在所述电池堆和所述外壳之间留出指定空间的方式覆盖所述电池堆。
10.根据权利要求9所述的电池组，其特征在于，所述指定空间包括：
上空间部，其被限定在所述外壳的顶部和所述电池堆的上部之间；
多个微小空间，其均被限定在彼此相邻的两个安装有联接器的电池模块之间；和
下空间部，其被限定在所述外壳的底部和所述电池堆的下部之间，
其中，所述上空间部具有进气口，冷却空气经由所述进气口被引导至所述上空间部，所述下空间部具有排气口，已经通过所述微小空间的冷却空气从所述排气口被排出到所述外壳的外部。
11.根据权利要求9所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括：
一对下堆叠框，用于保持所述电池堆的下侧端；
一对上堆叠框，用于保持所述电池堆的上侧端；
前端板，用于保持所述安装有联接器的电池模块中的最前面的一个安装有联接器的电池模块；和
后端板，用于保持所述安装有联接器的电池模块中的最后面的一个安装有联接器的电池模块。
12.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括：
排气结构，其将所述电池模块中产生的气体排出到外部。
13.根据权利要求12所述的电池组，其特征在于，所述排气结构包括：
排气管单元，其形成于所述电池组的一侧并且经由形成于各电池模块的第一排气口与各电池模块的内部连通；和
主管，其具有：连接到所述排气管单元的入口管部；和排气喷嘴，所述排气喷嘴适于被布置在由于所述冷却空气的流动而产生负压的位置。
14.根据权利要求13所述的电池组，其特征在于，所述排气管单元包括：
管部，所述管部分别被设置于所述联接器，各管部与对应的电池模块的内部连通；和
筒状孔，所述筒状孔分别被设置于所述联接器，
其中，所述联接器的所述管部分别被连接到相邻的联接器的所述筒状孔。
15.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述联接器还包括：
管状部，所述管状部具有管部，当所述联接器被适当地安装于所述电池模块时，所述管部与形成于所述电池模块的排气口匹配；和
筒状孔，所述筒状孔被构造成收纳相邻的安装有联接器的电池模块的联接器的管状部。
16.根据权利要求15所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括多个O形环，经由所述O形环实现所述管部和所述排气口之间的气密连接及所述筒状孔和所述管状部之间的气密连接。
17.一种电池组，其包括：
电池堆，所述电池堆包括：
多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；
第一组联接器，所述第一组联接器中的每个联接器均被安装于对应的电池模块的第一指定部位，所述第一组联接器以能够拆装的方式彼此连接，以构成第一组联接器的第一对齐单元；和
第二组联接器，所述第二组联接器中的每个联接器均被安装于对应的电池模块的第二指定部位，所述第二组联接器以能够拆装的方式彼此连接，以构成第二组联接器的第二对齐单元，
其中，所述第一组联接器和所述第二组联接器中的每个联接器均包括：
设置于所述联接器的一侧的多个突出爪；和
设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述第一对齐单元或所述第二对齐单元的一部分。
18.一种电池组的制造方法，所述电池组包括电池堆，所述电池堆包括：多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；多个联接器，所述多个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块，所述联接器被能够拆装地彼此连接以构成联接器的对齐单元，其中，各联接器均包括设置于所述联接器的一侧的多个突出爪和设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述联接器的对齐单元的一部分，
所述制造方法包括如下步骤：
(a)制备多个安装有联接器的电池模块，所述多个安装有联接器的电池模块均包括电池模块和安装于所述电池模块的指定部位的联接器；
(b)将所述多个安装有联接器的电池模块中的第一个安装有联接器的电池模块放置在第一指定位置；
(c)将所述多个安装有联接器的电池模块中的第二个安装有联接器的电池模块放置在所述第一个安装有联接器的电池模块旁边的位置；
(d)使所述第二个安装有联接器的电池模块压靠所述第一个安装有联接器的电池模块，以实现所述第二个安装有联接器的电池模块的所述突出爪与所述第一个安装有联接器的电池模块的所述卡合凹部之间的连接；和
(e)对于其它安装有联接器的电池模块，一个接一个地重复与所述步骤(b)、(c)和(d)相同的操作。
19.根据权利要求18所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤(b)之前，所述制造方法还包括：
(f)制备一对长引导构件，从而能够通过使所述第一个安装有联接器的电池模块和所述第二个安装有联接器的电池模块在所述一对长引导构件上沿着所述一对长引导构件平滑地滑动来执行所述步骤(b)、(c)和(d)。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤(b)之前，所述制造方法还包括：
(g)在指定位置设置前端板，使得所述第一个安装有联接器的电池模块压靠所述前端板以确保所述第一个安装有联接器的电池模块处于所述第一指定位置；
在所述步骤(e)之后，所述制造方法还包括：
(h)在指定位置设置后端板，使得最后设置的安装有联接器的电池模块由所述后端板保持。
21.一种机动车，其包括：
原动机，其通过消耗电能来驱动车轮；和
电池组，其向所述原动机供给电能，所述电池组包括电池堆，所述电池堆包括：多个电池模块，所述多个电池模块以并排的关系并联地配置；多个联接器，所述多个联接器中的每个联接器均被安装于对应的电池模块的指定部位，由此构成安装有联接器的电池模块，所述联接器被能够拆装地彼此连接，以构成联接器的对齐单元，各联接器均包括：设置于所述联接器的一侧的多个突出爪；和设置于所述联接器的另一侧的多个卡合凹部，所述卡合凹部与相邻的联接器的突出爪卡合，以构成所述联接器的对齐单元的一部分。
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