CN102024926A - 可折叠电池匣及中或大型电池模组 - Google Patents

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CN102024926A CN2010105566972A CN201010556697A CN102024926A CN 102024926 A CN102024926 A CN 102024926A CN 2010105566972 A CN2010105566972 A CN 2010105566972A CN 201010556697 A CN201010556697 A CN 201010556697A CN 102024926 A CN102024926 A CN 102024926A
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Abstract

本发明涉及可折叠电池匣及中或大型电池模组，此处揭露电池匣具有二或多个电池安装在内，其中该电池匣包含旋转部，其形成于大致成平板状的匣壳，于该电池匣纵向和/或该电池匣横向，如此该电池匣能够在该电池匣纵向和/或该电池匣横向折叠成预定角度。该电池匣通过该旋转部能够折叠预定角度，因此，该电池匣比起传统不易折叠的电池匣可形成不同结构。

Description

可折叠电池匣及中或大型电池模组
本申请是于2006年7月18日申请的、于2007年12月7日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/KR2006/002800、中国申请号为200680020265.1、发明名称为“可折叠电池匣及中或大型电池模组”的申请的分案申请。
技术领域
本发明关于可折叠电池匣及含有此电池匣的中或大型电池模组，并且，更进一步，涉及电池匣具有至少二个安装在其中的电池，其中该电池匣包含旋转部，例如铰链，其形成于以平板状结构建造的匣壳处，并在该电池匣纵向方向和/或在该电池匣横向方向，如此该电池匣能够以预定角度在该电池匣纵向方向和/或在该电池匣横向方向折叠，及含有相同结构的中或大型电池模组或电池组。
背景技术
近年来，考量环境污染日益增加，一种二次电池，其能被充电和放电，已吸引关注用于车辆动力来源以解决使用石化燃料的现存汽油中和柴油车造成的问题。结果，出现电力车辆(EV)，其通过电池操控，和混合电力车辆(HEV)，其同时使用电池和传统引擎。一些电力车辆和混合电力车辆已有商业应用。一种镍氢(Ni-MH)二次电池已大量用于电力车辆和混合电力车辆的动力源。然而，近年来，一种锂二次电池，其具有高能量密度和高放电电压，已作为电力车辆和混合电力车辆的动力源。此种二次电池需要高输出和大容量以作为电力车辆和混合电力车辆的动力源。基这里原因，许多小型的二次电池(单元电池)彼此串接用预建造中或大型的电池组。
平板电池，其能够以高集成度堆叠，适合用作单元电池。该平板电池安装在额外的电池匣中，使得这些平板电池的低机械强度能够得到补尝，且使得这些平板电池的电性连接和堆集易于完成，构建了由此中型或大型电池模组或电池组。
这些电池匣形成为六面体外型，具有大的长、宽与厚度的比例(大致为平板外型)。这些电池匣形成如下结构，在该结构中中，一个或多个单元电池安装在刚性匣壳内。因此，这些电池匣连续地一个接一个堆叠起来，且彼此电性连接，由此中型或大型电池模组或电池组被制造。
该中型或大型电池模组或电池组广泛用于大型装置的动力源，如电力车辆和混合电力车辆。每一在各个设备的内部空间中设有该中型或大型电池模组或电池组，然而，各个设备的内部空间是有限的。并且，这些装置具有各种大小和形状，因此这些装置具有该电池模组或该电池组不容易安装入这些装置的内部空间中的结构。
另一方面，组成中型或大型电池模组或电池组的传统电池匣形状的改变是不可能的，因为传统电池匣具有刚性结构。结果，传统电池匣不适于改变对应装置内部空间的结构。因此，必须依据该装置内部空间的结构制造各种电池模组或电池组，然而，在制造过程中需要大量的修改，如设计改变，而这并不是优选的。
发明内容
技术问题
然而，本发明即用以解决上述问题，以及其他尚未解决的技术问题。
具体地，本发明的一方面在于提供可折叠电池匣，使得包含该电池匣的电池模组或电池组能够被制造为多种结构。
本发明的另一方面在于提供电池模组或电池组，通过利用上述电池匣能够改变其外型。
技术手段
本发明的一方面，上述和其他目的能够达成通过提供具有二或多个电池安装于内的电池匣，其中该电池匣在该电池匣的纵向和/或在该电池匣的横向包含至少旋转部，其形成于大致形成平板状结构的匣壳，使得该电池匣能够以预定角度折叠在该电池匣的纵向和/或在该电池匣的横向。
这里，该电池匣的纵向代表该电池匣连接端子延伸的方向，且该电池匣的横向代表垂直于该电池匣连接端子延伸方向的方向。
因此，因为该旋转部形成于该电池匣的纵向和/或横向，因此本发明的电池匣能够以预定角度折叠，并且，本发明的电池匣和传统刚性的电池匣相比能够形成多种结构。
在较佳实施例，一旋转部形成于该电池匣纵向或该电池匣横向。依据不同情况，二或多个旋转部能够形成于该电池匣的相同方向。此外，该旋转部可具有多种结构。举例而言，该旋转部可以铰链结构或弹性汇流条结构。该旋转部包含传导区，其充许安装于该电池匣内的电池间的电性连接。在利用铰链结构建构该旋转部的情况下，该铰链旋转部本身是由传导件制成或至少部分铰链旋转部包含该传导件。另一方面，在利用该弹性汇流条结构建构该旋转部的情况下，该汇流条旋转部本身用作为电性传导件。
依该旋转部的不同结构使得该旋转部多种角度能够在±180度内改变。当该旋转部改变至180度或-180度时，该电池匣为完全折叠，并且，该折叠电池匣的长度缩减至该未折叠电池匣长度的一半。
该匣壳能够包含多种结构和材料。举例而言，该匣壳能够以开放式框架结构或封闭式盒体结构建造，且该匣壳能够以金属材料或绝缘材料制造，例如塑胶树脂。此例中该匣壳是由金属材料制造，较佳地该匣壳以层状结构制造，其中该匣壳外表面以绝缘材料涂布或绝缘层贴附该匣壳外表面。
该匣壳外表面设有连接端子，其电性连接这些单元电池的电极端子。
在较佳实施例，该匣壳于其外表更具有检测元件，用以检测装安装在该匣壳内的这些单元电池的电压和温度。这些检测元件形成于该匣壳同侧或不形成在同侧。
一个或多个单元电池安装于该电池匣右侧和左侧构件，其于该旋转元件周围彼此分离。这些电池并无被限制只要这些电池形成为平板状。
更佳地，这些电池的电极端子形成于这些电池外侧使得这些电极端子彼此相对或在这些电池四周彼此垂直。然而，当这些单元电池安装于该匣壳内，每一电池的电极端子(阳极)直接连接电池匣的对应连接端子，且每一电池的另电极端子(阴极)直接连接该旋连件。当二或多个电池安装在起于该旋要部四周电池匣任侧边构件，该最终电极端子连接至该旋转部和该电池匣的连接端子，如上所述，当这些电池彼此串联或并联。
于较佳实施例中，在该匣壳横向方向，该旋转部形成于该电池匣中部使得该电池匣能够于该匣壳纵向折叠，这些单元电池的每一电极端子形成于这些电池的上端和下端，同时这些单元电池的电极端子彼此相对，这些单元电池安装于该电池匣中，使得每一电池的一个电极端子直接连接该旋转部，且每一电池的另一电极端子直接连接该电池匣的对应连接端，且该电池匣的连接端子形成于该匣壳的上端和下端，其与该旋转部相对。
然而，上述结构只为说明例，并且，提供其他多种结构是可行的。
依本发明的另一方面，提供中型或大型电池模组包含二或多个电池匣具有上述结构。
电池匣能通过对应旋转部折叠，并且，该电池模组可有多种结构。举例而言，该电池模组能够以下列形式建造：(1)在该结构中，该二或多个电池匣一个接一个堆叠，同时该二或多个电池匣分别未折叠；(2)在该结构中，该二或多个电池匣一个接一个堆叠，同时该二或多个电池匣分别折叠180度；(3)在该结构中，该二或多个电池匣彼此连接于该二或多个电池匣的侧边，同时该二或多个电池匣折叠和/或未折叠。或(4)在该结构中，该二或多个电池匣彼此堆叠或连接于该二或多个电池匣的侧边，同时该二或多个电池匣的一些被折叠且另一些未折叠。
本发明的电池模组可依据安装该电池模组的装置内受限制的内部空间而作形状改变，且可安装于装置的受限制的内部空间内，因为电池匣的可折叠性，其组成该电池模组。举例而言，在例中该装置的内部空间窄且长，但不直，一些电池匣以预定角度折叠，且在该电池匣侧边彼此相连，由此该电池模组被建造。在例中该装置的内部空间具有小侧剖区域和大长度，另一方面，这些电池匣可完全折叠成上方第(2)项所述结构，使得这些电池匣的侧剖面被缩减，且在该电池模组纵向一个接一个堆叠，由此建造该电池模组。
上述的多种变化为本发明电池模组的显著特征。
在此，“电池组”表示完整结构，其中电性连接单元和操作控制单元安装在该电池模组中。并且，“电池组”代表中型或大型电池系统，其包含多个电池模组。因此，该电池模组和该电池组不可被解释为具有不同涵义。
更佳地，本发明的该电池模组或该电池组是用于电动车辆(EV)、混合电力车辆(HEV)、电动摩托车和电动脚踏车的电力源。
根据本发明的一个方面，涉及一种中型或大型电池模组，其包含二个或多于二个的电池匣，所述电池匣具有二个或多于二个单元电池安装在其中，其中，所述电池匣在电池匣的纵向和/或横向方向上包括至少一个利用弹性汇流条结构建构的旋转部，所述旋转部形成在大体以平板结构构建的匣壳处，使得所述电池匣能够以预定角度在所述电池匣的纵向和/或在所述电池匣的横向方向上折叠，其中所述旋转部本身由传导件组成，或所述旋转部的至少一部分包括传导件，由此实现安装在所述电池匣中的单元电池间的电性连接，平板状构件的内表面和外表面的上端和下端分别从平板状构件突出，当电池匣完全折叠时，所述平板状构件的内表面的中间部分彼此分开，并且，组成所述旋转部的第一平板状构件的下端形成为突出结构，且与所述第一平板状构件的下端相对应的第二平板状构件的下端形成为凹陷结构，使得当各个电池匣一个接一个堆叠且各个电池匣完全折叠时，不会妨碍相邻电池匣一个接一个堆叠。
附图说明
本发明上述及其他目的、特征和其他优点将由下方详尽描述连同附带图示被清楚了解。其中：
图1为说明本发明较佳实施例的电池匣的典型视图；
图2为说明显示于图1的电池匣完全折叠状态的典型视图；
图3为说明本发明较佳实施例的电池匣的典型视图，其使用多个电池匣建造，其中的一个显示于图1；且
图4为说明本发明另一较佳实施例的电池匣的典型视图，其使用多个电池匣建造，其中的一个显示于图1。
具体实施方式
现在，本发明的较佳实施例将连同附图被详尽描述。请注意，本发明的范围并不限于说明的实施例。
图1为说明本发明较佳实施例的电池匣的典型视图。
参考图1，该电池匣100包含二个平板状构件110和120，其彼此连接使得该平板状构件110和120能够通过铰链旋转部件200铰链旋转。在各个平板状构件110和120中分别安装单元单元电池310和320，为了方便描述，平板状构件110和120显示于密封型结构。
连接端子111和121从该平板状构件110和120上端部分别突出。该连接端子111和121分别连接至安装于平板状构件110和120的单元电池310和320的电极端子(未显示)。
举例而言，设置于该第一平板状构件110的单元电池310的阴极端子连接至该连接端子111，且设置于该第一平板状构件110的单元电池310的阳极端子连接至该铰链旋转构件200的传导部件。类似的，设置于第二平板状构件120的单元电池320的阳极端子连接至连接端子121，且设置于第二平板状构件120的单元电池320的阴极端子连接至铰链旋转构件200的传导部件。在上述结构中，单元电池310和320彼此串联连接。对简易电性连接，单元电池310和320的电极端子从单元电池的上端和下端突出，同时单元电池310和320的电极端子彼此相对。并且，在二或多个单元电池安装于各平板状构件110和120的情况下，最后的电极端子连接至连接端子和铰链旋转部件200的传导部件，同时单元电池彼此电性连接。
在平板状构件110和120的上端形成检测元件112和122，用以检测对应单元电池的电压和温度。检测元件112和122可位于平板状构件110和120的侧部，使得可以避免检测元件112和122和连接端子111及121间的位置重叠。
平板状构件110和120的内表面的上端和下端113、114、123和124分别从平板状构件110和120突出。因此，当电池匣100如图2所示完全折叠时，平板状构件110和120的内表面的中间部分彼此分开。同样的，平板状构件110和120的外表面的上端和下端115、116、125和126分别从平板状构件110和120突出。因此，如图3或图4所示，当平板状构件110和120堆叠于其他平板状构件上时，平板状构件110和120的外表面的中间部分和其他平板状构件内表面的中部部分分离或和其他平板状构件外表面的中间部分分离。上述“内表面”和上述“外表面”表示当电池匣110如图2折叠时电池匣110的内表面和外表面。
间隙130和132被限定在完全折叠电池匣100的平板状构件110和120内表面的中间部分之间，以及被限定在平板状构件110和120的外表面的中间部分和相邻平板状构件对应的外表面或相邻平板状构件的对应内表面的中间部分之间，其作为冷却剂(例如空气)流通用的沟渠，由此单元电池的充电和放电期间产生的热有效地被除去。
参考图1，组成铰链旋转部件200的第一平板状构件110的下端117形成为突出结构，且与第一平板状构件110的下端117相对应的第二平板状构件120形成为凹陷结构。因此，当电池匣一个接一个堆叠且各个电池匣如图4完全折叠时，不会妨碍相邻电池匣一个接一个堆叠。
铰链旋转部件200本身或该铰链旋转部件200的连接轴210由传导部件制造，且铰链旋转部件200或铰链旋转部件200的连接轴210连接至单元电池的电极端子，所述单元电池分别安装于平板状构件110和120中，由此完成了第一平板状构件110和第二平板状构件120间的电性连接。
因为铰链旋转部件200，第一平板状构件110和第二平板状构件120能够相对于彼此地以预定角度旋转。
图2为说明图1所示电池匣完全折叠状态的典型视图。
参考图2，第一平板状构件110及第二平板状构件120彼此接触，由此折叠电池匣100的长度减少至未折叠电池匣100长度的一半，然而，也有可能第一平板状构件110和第二平板状构件120相对于彼此以不同角度旋转。
当电池匣折叠时，连接端子111和121及检测元件112和122并不位于同一轴上。连接端子111和121间的电性连接以及检测元件112和122间的连接很容易通过上述结构达成。
如上所述，当电池匣100完全折叠时，间隙130被限定在平板状构件110和120的内表面的中间部分，且因为间隙130，使得有效地实现了安装于电池匣100内的单元电池的散热。
图3为说明本发明较佳实施例的电池模组的典型视图，其使用多个电池匣建构，其中之一显示于图1。
参考图3，当各电池匣101、102、103和104如图1所示完全展开时，该电池模组300被形成为如下结构，其中多个电池匣101、102、103和104一个接一个地连续堆叠。该电池模组300的结构实质上等同于通过堆叠传统刚性平板状电池匣所建构的模组结构。
如上所述，间隙132被限定在该堆叠的电池匣101、102、103和104的内表面的中间部分和相邻电池匣的对应外表面的中间部分之间，由此，因为该间隙132，使得有效地实现了安装于电池匣101、102、103和104内的单元电池的散热。
图4为说明本发明另一较佳实施例的电池模组的典型视图，其使用多个电池匣建构，其中之显示于图1。
参考图4，该电池模组400形成为如下结构，其中多个电池匣101、102、103和104一个接一个连续堆叠，同时各电池匣101、102、103和104如图2所示地分别完全折叠。图4的电池模组400的宽度小于图3所示的电池模组300的宽度，但高度大于图3所示的电池模组300的高度。
如上所述，间隙132被限定在该堆叠的电池匣101、102、103和104的外表面的中间部分和相邻电池匣的对应外表面的中间部分之间，由此，因为间隙132，使得有效地实现了安装于电池匣101、102、103和104内的单元电池的散热。
图3和图4的电池模组300和400代表利用图1的电池匣100的模组的典型结构，仅管电池模组能以多种形式构成。
工业应用
显然根据以上描述，该电池匣包含旋转部，由此该电池匣能够以预定角度折叠，因此，该电池匣比起传统刚性的电池匣可形成不同结构。并且，包含该上述电池匣的该电池模组能够被主动建构为使得该电池模组的形状能够依在其中安装该电池模组的装置的内部空间来改变。并且，不需要依该装置内部空间的形状来制造额外电池匣或额外电池模组，并且因此，由于该电池匣或该电池模组的设计变更而导致的费用大幅降低。
虽然上述本发明的较佳实施例已被揭露作为说明的目的，熟悉此项技术者应认知在不超出申请专利范围所揭露本方明的范围和精神之下，不同的改变、增加和置换是可行的。

Claims (11)

1.一种中型或大型电池模组，其包含二个或多于二个的电池匣，所述电池匣具有二个或多于二个单元电池安装在其中，其中，
所述电池匣在电池匣的纵向和/或横向方向上包括至少一个利用弹性汇流条结构建构的旋转部，所述旋转部形成在大体以平板结构构建的匣壳处，使得所述电池匣能够以预定角度在所述电池匣的纵向和/或在所述电池匣的横向方向上折叠，
其中所述旋转部本身由传导件组成，或所述旋转部的至少一部分包括传导件，由此实现安装在所述电池匣中的单元电池间的电性连接，
平板状构件的内表面和外表面的上端和下端分别从平板状构件突出，当电池匣完全折叠时，所述平板状构件的内表面的中间部分彼此分开，并且，
组成所述旋转部的第一平板状构件的下端形成为突出结构，且与所述第一平板状构件的下端相对应的第二平板状构件的下端形成为凹陷结构，使得当各个电池匣一个接一个堆叠且各个电池匣完全折叠时，不会妨碍相邻电池匣一个接一个堆叠。
2.如权利要求1所述的电池模组，其中所述至少一个旋转部包括形成于所述电池匣的纵向方向或所述电池匣的横向方向上的一个或多个旋转部。
3.如权利要求1所述的电池模组，其中所述匣壳以打开型框结构或闭合型盒结构构造。
4.如权利要求1所述的电池模组，其中所述匣壳的外表面设有连接端子和检测部，所述检测部用于检测单元电池的电压及温度，所述连接端子电性连接到单元电池的电极端子。
5.如权利要求4所述的电池模组，其中连接端子和检测部形成于所述电池匣的多个右侧件或多个左侧件，其在旋转部周围彼此分离，所述连接端子和检测部不位于同一轴上。
6.如权利要求1所述的电池模组，其中单元电池的电极端子形成于单元电池外侧，使得电极端子在单元电池周围彼此相对或彼此垂直，由此，当单元电池安装在所述匣壳中时，每一个单元电池的一个电极端子直接连接到所述电池匣的对应连接端子，且每一个单元电池的其他电极端子直接连接到所述旋转部。
7.如权利要求1所述的电池模组，其中，所述旋转部在所述匣壳的横向方向上形成于电池匣的中部，使得电池匣可以在所述匣壳的纵向方向上折叠，
单元电池的电极端子形成于电池单元的上端和下端，同时单元电池的电极端子彼此相对，所述单元电池安装在电池匣中，使得每个单元电池的一个电极端子直接连接到所述旋转部，且每个单元电池的其余电极端子直接连接至所述电池匣的对应连接端子，以及所述电池匣的连接端子形成于所述匣壳的上端和下端，其和所述旋转部相对。
8.如权利要求1所述的电池模组，其中所述电池模组以如下结构制造：
(1)在所述结构中，当各电池匣未折叠时，所述二个或多于二个电池匣连续地一个接一个地堆叠；
(2)在所述结构中，当各电池匣被折叠180度后，所述二个或多于二个电池匣连续地一个接一个地堆叠；
(3)在所述结构中，当电池匣被折叠和/或未折叠时，所述二个或多于二个电池匣在电池匣的侧向方向上彼此连接；或
(4)在所述结构中，当一些电池匣折叠且其他电池匣未折叠时，所述二个或多于二个电池匣一个接一个地堆叠或在电池匣的侧向方向上彼此连接。
9.如权利要求1所述的电池模组，其中所述电池模组作为电力车辆EV的动力源。
10.如权利要求1所述的电池模组，其中所述电池模组作为混合电力车辆HEV的动力源。
11.如权利要求1所述的电池模组，其中所述电池模组作为电力摩托车和电力脚踏车的动力源。
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