CN102074673B - 大容量电池组和大容量电池组的组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大容量电池组和大容量电池组的组件。其中大容量电池组包括：壳，用于容纳多个单元；接片，连接到多个单元并设置在壳的内侧；以及端子，具有在壳内部连接到接片的一端以及另一端，该另一端突出到壳外并包括从端子的表面向外延伸的扩大单元。

Description

大容量电池组和大容量电池组的组件

技术领域

本发明的一个或多个实施方式涉及大容量电池组和大容量电池组的组件，更具体地，涉及大容量电池组和大容量电池组的组件，其中因为端子突出到壳(casing)外且包括在外部延伸以表面接触汇流条(bus bar)的延伸单元，所以大容量电池组稳定地彼此电连接。

背景技术

不间断电源(UPS)是如果发生电力中断时使用的电源。UPS用作商业供电与需要连续电源的电负载之间的缓冲。当通常使用时，UPS可以在存储电池中存储能量，并在电源故障期间或者当设备的电源输入端子存在问题时，将存储在存储电池中的能量稳定、安全且可靠地供应到设备。

发明内容

本发明的一个或多个实施方式包括大容量电池组和大容量电池组的组件，其中当通过利用汇流条连接多个大容量电池组时电连接被稳定地保持。

本发明的一个或多个实施方式包括大容量电池组和大容量电池组的组件，其中即使在将大容量电池组彼此连接时，多个大容量电池组的高电流端子的连接也被稳定地保持。

根据本发明的一个或多个实施方式，大容量电池组和大容量电池组的组件包括突出到壳外部的端子并包括在外部延伸以表面接触汇流条的延伸单元，从而大容量电池组稳定地彼此电连接。

根据本发明的一个或多个实施方式，大容量电池组包括：壳，容纳多个单元；接片(tab)，连接到多个单元并设置在壳的内侧；以及端子，一端在壳体内部连接到接片，另一端突出到壳外并包括从端子的表面向外延伸的扩大单元。

根据本发明的方面，端子的一端可包括移动防止单元，该移动防止单元通过固定到壳的内侧而防止壳移动。

根据本发明的方面，移动防止单元可具有与形成在壳上的接收槽相应的形状并插在接收槽中。

根据本发明的方面，接片的一端可包括端子连接器，该端子连接器弯曲以插在接收槽与移动防止单元之间。

根据本发明的方面，移动防止单元可包括通孔，壳可包括在对应于通孔的位置处的螺纹槽，且移动防止单元可以通过螺钉而固定到壳，该螺钉穿过通孔而结合到螺纹槽。

根据本发明的方面，接片的一端可以包括端子连接器，该端子连接器弯曲以插在螺钉与移动防止单元之间。

根据本发明的方面，端子连接器包括通孔，该螺钉穿过该通孔。

根据本发明的方面，端子的另一端可具有圆柱形形状并在外部表面上具有螺纹表面，扩大单元可具有环形形状。

根据本发明的一个或多个实施方式，一种大容量电池组的组件包括：多个大容量电池组，每个大容量电池组包括容纳多个单元的壳、连接到多个单元并设置在壳的内侧的接片以及端子，该端子具有在壳内部连接到接片的一端以及具有圆柱形形状的另一端，该另一端具有螺纹表面并突出到壳外，其中另一端包括从壳的表面向外延伸的扩大单元；汇流条，由导电金属形成并包括通孔，端子穿过该通孔以连接多个大容量电池组的端子；以及螺母，固定汇流条到端子，从而当与端子的另一端的螺纹表面结合时汇流条接触扩大单元。

本发明的额外的方面和/或优点将在以下的文字描述中部分地阐述，且部分将通过文字描述变得显然或者可通过本发明的实践而习得。

附图说明

通过结合附图对实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得显然且更易于理解，附图中：

图1是根据本发明的实施方式的大容量电池组的透视图；

图2是图1的大容量电池组的元件的分解透视图；

图3是包括端子的图1的大容量电池组的部分平面图；

图4是示出图1的大容量电池组的组装状态的透视图；

图5是图4的大容量电池组的组件的透视图；以及

图6是根据本发明的另一实施方式的大容量电池组的分解透视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施方式，在附图中示出本发明实施方式的实例，其中通篇相似的附图标记表示相似的元件。以下描述了实施方式以通过参考附图解释本发明。

UPS包括整流器、变换器和电池系统。根据在停电期间被供应电源的设备的类型，在UPS中包括的电池系统的容量不同，且因为电池系统一般支持大生产设备或计算机系统，所以该容量通常较大。因此，用于UPS的电池系统具有其中大容量电池组彼此连接的结构。

每个大容量电池组包括多个二次电池单元。为了供应设备需要的功率，大容量电池组的高电流端子利用由金属形成的汇流条彼此连接。然而，因为从大容量电池组延伸出并被其支撑的高电流端子的结构较弱，所以在连接高电流端子到汇流条时，大容量电池组的壳体或高电流端子会损坏或变形。因而，在其之间的电连接会变差。

图1是根据本发明的实施方式的大容量电池组的透视图。图2是图1的大容量电池组的元件的分解透视图。大容量电池组包括壳10、接片(tab)30和端子40。壳10容纳多个单元20。每个接片30连接到单元20的相应侧，并设置在壳10的内侧。每个端子40连接到相应的一个接片30并突出到壳10外。

如图所示，每个单元20是圆柱形二次电池。圆柱形二次电池可包括用于在其内部容纳电极组件的圆柱形罐，以及用于密封圆柱形罐的盖组件。大容量电池组包括多个单元20，该多个单元20连续地设置并具有彼此电连接的电极。在大容量电池组中使用的单元20不限于在图1中所示的圆柱形二次电池，而是可以是非圆柱形二次电池，诸如棱柱形二次电池或袋型二次电池。

多个单元20电连接到接片30。如在图1中所示，单元20通过接片30并联连接。然而，单元20的连接方法不限于此，单元20可以串联连接或者以串联和并联的组合方式连接。

壳10包括安装空间11，该安装空间11具有适于待被容纳在其中的所有单元20的尺寸，不论单元20的尺寸和数量。因而，壳10能容纳多个单元20。

单元20通过设置在壳10内侧的接片30彼此电连接。每个所示的接片30由导电金属(诸如，例如镍)形成，并具有板形状。接片30沿壳10的内侧的表面延伸，从而接触连续设置在其中的单元20的电极。接片30可以经由焊接连接到单元20的每个电极，但是本发明不限于此。

端子40设置在壳10处。端子40供应来自单元20的电流到壳10外或者供应充电电流到单元20。每个端子40的一端连接到壳10内部的相应接片30，另一端41突出到壳10外。端子40可由导电金属诸如例如镍、铜等等制成。

端子40的一端包括移动防止单元42。移动防止单元42固定到壳10的内侧并防止端子40相对于壳10移动。端子40的另一端41具有圆柱形形状并在其外表面上包括螺纹表面44。端子40的螺纹表面44是一区域，在该区域处螺母71与端子40结合以固定汇流条60到端子40。用于连接高容量电池组的汇流条60包括端子40穿过的通孔61。

所示的端子40的移动防止单元42是具有四边形形状的块(block)，并包括通孔43。壳10在相应于通孔43的位置处包括螺纹槽19。移动防止单元42通过螺钉50固定到壳10，该螺钉50通过通孔43与壳10的螺纹槽19结合。虽然被描述为具有四边形形状，但是将理解移动防止单元42的形状不受特别限制。另外，虽然示出螺钉50螺旋到螺纹槽19中，但是将理解该连接不受特别限制，从而，壳10可替代地具有带有螺纹的轴，该轴向外延伸穿过通孔43并与螺母连接。

端子40的另一端41包括从另一端41的表面向外延伸的扩大单元45。如图所示，扩大单元45在另一端41上整体形成为一体并具有环形状。扩大单元45的表面接触汇流条60的表面，从而汇流条60通过螺母71被紧固在扩大单元45与垫圈(washer)72之间。因此，当多个大容量电池组彼此连接时，电连接可以被稳定地保持。虽然示为一体的，但是将理解扩大单元45不必在本发明的所有方面中都是一体的。

每个接片30包括插置在相应的移动防止单元42与螺钉50之间的端子连接器31。所示的端子连接器31形成为接片30的一端且相对于接片30弯曲以插在移动防止单元42与螺钉50之间。端子连接器31具有与移动防止单元42相应的形状，从而端子连接器31与移动防止单元42之间的表面接触相对较大。

通孔32形成在端子连接器31中。当结合移动防止单元42、端子连接器31和壳10时，螺钉50穿过通孔32。因此，如在图2中所示的，通过依次穿过接片30的端子连接器31的通孔32以及移动防止单元42的通孔43，螺钉50被结合到壳10的螺纹槽19。这样，移动防止单元42被稳定地固定到壳10和接片30。

图3是包括端子40的图1的大容量电池组的部分平面图。图4是示出组装的大容量电池组3的透视图。图5是图4的大容量电池组3的组件4的透视图。当多个单元20、接片30和端子40组装在壳10的内部时，盖13结合到壳10以完成在图4中所示的大容量电池组3。虽然没有示出，但是保护电路可以额外地安装在壳10的内部。保护电路可以检测不安全的条件，诸如过电流或短路，同时对单元20充电或放电，防止单元20损坏，并保护单元20免于危险事件如过热、着火和爆炸。

在大容量电池组3被组装之后，端子40的另一端41突出到壳10外。突出到壳10外的端子40插入汇流条60的通孔61中，然后通过在汇流条60与螺母71之间设置垫圈72而与螺母71结合，以在螺母71与扩大单元45之间固定汇流条60。

如在图5中所示，多个大容量电池组3组装为具有相同的形状，并通过多个汇流条60彼此机械和电连接。每个汇流条60由导电材料形成且连接相邻对的大容量电池组3的端子40。如上参考图1至图4所述，每个汇流条60使用垫圈72和螺母71结合到大容量电池组3的相应端子40。组件4通过使用汇流条60和螺母71连续地连接多个大容量电池组3而制成。在组件4中包括的大容量电池组3的数量可以基于所需的存储和放电容量来确定。

当汇流条60结合到壳10的端子40时，移动防止单元42由于螺母71而沿图3的向上方向被有力地拉。然而，因为移动防止单元42通过螺钉50保持固定到壳10，所以在组装汇流条60时移动防止单元42不随着螺母71的固定力移动。这时，因为端子40的扩大单元45的表面接触汇流条60，所以大容量电池组3之间的电连接被稳定地保持。

另外，因为端子连接器31插置在螺钉50与移动防止单元42之间，所以即使在汇流条60连接到端子40时，接片30与端子40之间的连接也稳定地保持。此外，因为连接区域大，所以可以减小端子连接器31和移动防止单元42彼此接触的区域的电阻。

图6是根据本发明的另一实施方式的大容量电池组的分解透视图。大容量电池组包括壳110、接片130和端子140。壳110容纳多个单元120。每个接片130连接到单元120的相对两侧，并设置在壳110的内侧。每个端子140连接到接片130并突出到壳110外。

多个单元120通过接片130彼此电连接。壳110容纳多个单元120。单元120通过设置在壳110内侧的接片130彼此电连接。接片130由导电金属诸如镍形成，并具有板形状。接片130沿壳110的内侧的表面延伸，从而接触连续设置的单元120的电极。接片130可以经由焊接连接到单元120的每个电极，但是本发明不限于此。

端子140供应来自单元120的电流到壳110外，或供应充电电流到单元120。端子140的一端连接到壳110内部的接片130，端子140的另一端141突出到壳110外。端子140的一端包括移动防止单元142，该移动防止单元142通过固定到壳110的内侧而防止端子140相对于壳110移动。端子140的另一端141具有圆柱形形状并在其外表面上包括螺纹表面144。在端子140的螺纹表面144处，用于固定用来连接多个大容量电池组的汇流条(未示出)的螺母(未示出)结合到端子140。端子140可由导电金属诸如例如镍、铜等等制成。

端子140的移动防止单元142可以是具有所示的四边形形状的块，但是本发明不限于此。壳110包括具有与移动防止单元142的外部形状相应的形状的接收槽115。因此，移动防止单元142插入壳110的接收槽115中。因而，在连接汇流条到端子140时，移动防止单元142由于接收槽115而不旋转或移动。

当汇流条结合到壳110的端子140时，移动防止单元142随着结合到端子140的螺纹表面144的螺母而被有力地拉。然而，因为移动防止单元142被容纳在壳110的接收槽115中，所以在组装汇流条时移动防止单元142不会随着螺母的固定力移动。

端子140的另一端141包括从另一端141的表面向外延伸的扩大单元145。所示的扩大单元145形成为整体连接到另一端141的一体并具有环形形状。扩大单元145的表面接触汇流条的表面。换言之，因为在端子140通过使用螺母结合到汇流条时，端子140的扩大单元145接触汇流条，所以大容量电池组的电连接可以被稳定地保持。虽然被示为一体的，但是将理解扩大单元145不需要在所有实施方式中都是一体的。

接片130的一端包括插置在移动防止单元142与接收槽115之间的端子连接器131。端子连接器131从接片130的一端弯曲以插入接收槽115中。因此，当移动防止单元142被容纳在壳110的接收槽115中同时端子连接器131插入接收槽115与移动防止单元142之间时，单元120通过接片130的端子连接器131而电连接到端子140的移动防止单元142。

通过将移动防止单元142制造为尺寸与接收槽115基本相同，移动防止单元142可以被用力地插入接收槽115中。因此，移动防止单元142可以被稳定地固定到壳110，而接片130与移动防止单元142之间的连接是稳定的。

如上所述，根据本发明的一个或多个上述实施方式，在大容量电池组中，突出到壳外的端子包括向外延伸的扩大单元，且扩大单元的表面接触汇流条的表面。因此，多个大容量电池组之间的电连接可以是稳定的。

另外，因为设置在壳内部的端子的一端包括用于防止端子移动的移动防止单元，所以在通过使用螺母将汇流条组装到大容量电池组上时，大容量电池组的端子的机械连接可以是稳定的。

此外，因为接片的一端插入移动防止单元与螺钉之间或者插入移动防止单元与壳的接收槽之间，所以在壳中的单元与端子之间的电连接保持稳定。

虽然已经示出并描述了本发明的数个实施方式，但是本领域的技术人员将理解在不脱离本发明的原理和精神下，可以对本发明的实施方式进行改变，其中本发明的范围由权利要求及其等效物限定。

Claims (14)

1.一种大容量电池组，包括：

多个电池单元；

壳，容纳所述多个电池单元；

接片，连接到所述多个电池单元并设置在所述壳的内侧；以及

端子，具有在所述壳的内部连接到所述接片的第一端、以及突出到所述壳之外的第二端，其中所述第二端包括从所述第二端的表面径向地向外延伸的扩大单元，

其中所述第一端包括移动防止单元，该移动防止单元通过螺钉固定到所述壳的所述内侧而防止所述端子相对于所述壳移动。

2.根据权利要求1所述的大容量电池组，其中所述壳还包括接收槽，该接收槽成形为接收所述移动防止单元，其中所述移动防止单元插入所述接收槽中。

3.根据权利要求2所述的大容量电池组，其中所述接片的一端包括端子连接器，该端子连接器被弯曲并插在所述接收槽与所述移动防止单元之间。

4.根据权利要求1所述的大容量电池组，其中：

所述移动防止单元包括通孔，

所述壳包括在对应于所述通孔的位置处的螺纹槽，以及

所述移动防止单元通过所述螺钉固定到所述壳，所述螺钉穿过所述通孔结合到所述螺纹槽。

5.根据权利要求4所述的大容量电池组，其中所述接片的一端包括端子连接器，该端子连接器被弯曲并插在所述螺钉与所述移动防止单元之间。

6.根据权利要求5所述的大容量电池组，其中所述端子连接器包括通孔，所述螺钉穿过该通孔。

7.根据权利要求1所述的大容量电池组，其中：

所述端子的所述第二端具有圆柱形形状并在外部表面上具有螺纹表面，以及

所述扩大单元具有环形状。

8.一种大容量电池组的组件，包括：

多个大容量电池组，每个大容量电池组包括容纳多个电池单元的壳、连接到所述多个电池单元并设置在所述壳的内侧的接片、以及端子，所述端子具有在所述壳的内部连接到所述接片的第一端以及具有圆柱形形状的第二端，所述第二端具有螺纹表面并突出到所述壳之外，其中所述第二端包括从所述第二端的表面径向地向外延伸的扩大单元，所述端子的第一端包括移动防止单元，该移动防止单元通过螺钉固定到所述壳的内侧而防止所述端子相对于所述壳移动；

汇流条，包括导电金属并包括通孔，相应的端子穿过所述通孔，从而所述汇流条连接所述多个大容量电池组中至少两个大容量电池组的端子；以及

螺母，固定所述汇流条到所述大容量电池组之一的端子，从而当与所述端子的所述另一端的所述螺纹表面结合时所述汇流条接触所述扩大单元。

9.根据权利要求8所述的组件，其中所述壳还包括接收槽，该接收槽成形为接收所述移动防止单元，所述移动防止单元插入所述接收槽。

10.根据权利要求9所述的组件，其中所述接片的一端包括端子连接器，该端子连接器被弯曲且插在所述接收槽与所述移动防止单元之间。

11.根据权利要求8所述的组件，其中所述移动防止单元包括通孔，所述壳包括在对应于所述通孔的位置处的螺纹槽，且所述移动防止单元通过所述螺钉固定到所述壳，所述螺钉通过所述通孔结合到所述螺纹槽。

12.根据权利要求11所述的组件，其中所述接片的一端包括端子连接器，该端子连接器被弯曲并插在所述螺钉与所述移动防止单元之间。

13.根据权利要求12所述的组件，其中所述端子连接器包括通孔，所述螺钉穿过该通孔。

14.根据权利要求8所述的组件，其中所述端子的所述第二端具有圆柱形形状，且所述扩大单元具有环形状。