CN102263212A

CN102263212A - 电池组

Info

Publication number: CN102263212A
Application number: CN2011100430326A
Authority: CN
Inventors: 金明喆
Original assignee: SB LiMotive Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; SB LiMotive Co Ltd
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-02-18
Also published as: JP5255622B2; JP2011249309A; KR20110129799A; KR101165530B1; US9263713B2; US20110293973A1; EP2390940B1; EP2390940A1; CN102263212B

Abstract

一种电池组，包括包含多个电池单元的电池模块；容纳所述多个电池单元的壳体，所述壳体具有底板和从所述底板延伸的多个侧壁；和覆盖所述电池模块的中间盖，所述中间盖具有主体和远离所述主体延伸并位于所述多个侧壁之一和所述电池模块之间的联接部分。

Description

电池组

技术领域

本发明的实施例涉及一种电池组。

背景技术

一般而言，包括多个电池单元的中型电池组主要被用作电动自行车或电动摩托车的电源。电池组包括多个可再充电的电池单元、用于容纳所述多个可再充电的电池单元的壳体和用于监控所述多个可再充电的电池单元的电池监控系统(BMS)板。

电池单元通常为锂离子电池、锂聚合物电池或锂离子聚合物电池，并且壳体可使用注塑材料制造。另外，BMS板被电连接到电池单元以控制电池单元的充电和放电并计算电池单元的容量。进一步，BMS板包括连接器以被电连接到外部装置(例如充电器或负载)。

发明内容

本发明的实施例提供了一种被构造为防止多个可再充电的电池单元在壳体内振动或使该振动达到最小的电池组。

根据本发明的一实施例，电池组被提供为包括包含多个电池单元的电池模块；容纳所述多个电池单元的壳体，所述壳体具有底板和从所述底板延伸的多个侧壁；覆盖所述电池模块的盖，所述盖具有主体；和远离所述主体延伸并位于在所述多个侧壁的至少一个侧壁和所述电池模块之间的联接部分。

在一实施例中，所述联接部分具有在所述多个侧壁的所述至少一个侧壁的长度的约1％到约20％之间的长度。进一步，所述联接部分可接触所述多个侧壁的所述至少一个侧壁和所述电池模块并且可沿远离主体的方向收缩地渐缩。在一实施例中，所述联接部分的一端为基本上平面的，并且进一步，所述联接部分可对应于所述电池模块的三个侧面。

在一实施例中，上盖被联接到所述壳体，其中所述中间盖基本上在所述上盖和所述电池模块之间。进一步，所述多个侧壁可具有多个联接槽，其中所述中间盖进一步包括多个辅助联接部，所述多个辅助联接部的每个位于所述多个联接槽的相应的一个联接槽中。所述主体和所述联接部分可为分开的部件并且所述联接部分的横截面可为基本上矩形、基本上倒梯形、基本上倒三角形、基本上椭圆形或基本上圆形。

在一实施例中，所述多个侧壁和所述底板之间的角度大于90度，更具体地，可在约91度到约95度之间。另外地，所述电池模块可包括在相邻电池单元之间延伸以使所述多个电池单元相互电连接的多个汇流条，并且其中所述中间盖具有与所述多个汇流条的相应的一个汇流条接触的多个汇流条容纳部分。在一实施例中，所述多个汇流条容纳部分的每个包括沿远离所述底板的方向延伸的第一凸缘和从所述第一凸缘延伸并沿基本垂直于所述第一凸缘的方向延伸的第二凸缘。进一步，所述中间盖可具有多个气体释放开口，所述多个气体释放开口的每个对应于所述多个电池单元的相应的一个电池单元。

在一实施例中，所述联接部分包括在该联接部分的表面上的多个突出部、不规则体或细纹部分。

根据本发明的各个方面，所述联接部分被结合到或被插入到所述壳体的所述侧壁和所述多个电池单元的每个之间的缝隙或空间中，从而防止所述多个电池单元在壳体内振动。

换句话说，所述多个电池单元与所述联接部分牢固地接触，从而防止所述多个电池单元在壳体内振动。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的电池组的透视图；

图2是示出将上盖和前盖从图1所示的电池组中移去的状态的透视图；

图3是示出将BMS板和连接器从图1所示的电池组中移去的状态的透视图；

图4是示出将中间盖和端板从图1所示的电池组中移去的状态的透视图；

图5是图1的纵向剖视图；

图6是图5所示的部分6的放大剖视图；

图7A和7B是示出在中间盖上形成的联接部分的变体的剖视图；

图8是示出图1所示的电池组中的中间盖的底表面的透视图；

图9是示出图1所示的电池组中的中间盖的辅助联接部分和壳体的辅助联接槽之间的连接关系的放大透视图；

图10是示出根据本发明另一实施例的电池组中的在电池单元和壳体之间联接的联接部分的剖视图；

图11A至11D是示出联接部分的可替代的变体的剖视图；

图12是放大地示出图1所示的电池组中的壳体的底部分和侧壁之间的关系的示意性剖视图；

图13是示出根据本发明另一实施例的电池组中的中间盖的底表面的透视图；

图14是示出在中间盖中形成的联接部分的变体的剖视图；

图15是示出根据本发明另一实施例的电池组中的在电池单元和壳体之间联接的联接部分或楔形物的剖视图；以及

图16是示出根据本发明另一实施例的电池组中的在电池单元和壳体之间联接的联接部分或楔形物的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图更充分地描述示例性实施例，然而，这些实施例可以不同的形式体现，并且不应当被理解为限于这里所记载的实施例。相反，这些实施例被提供为使该公开内容全面且完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。

图1是根据本发明一实施例的电池组的透视图。

如图1所示，电池组100可包括在其中容纳多个电池单元的壳体110、覆盖壳体110的上部分的上盖120和覆盖所述壳体110的前部分的前盖130。

这里，多个加强部分113可从壳体110的外表面突出以增加壳体110的强度。另外，上盖120可通过多个螺钉121被联接到壳体110，并且前盖130也可通过多个螺钉131被联接到壳体110。进一步，前盖130可包括被电连接到外部装置(例如充电器或负载)的连接器132。此外，把手133可与前盖130结合以提供电池组100的增强的便携性。另外地，用于容纳把手133的把手槽134可形成在前盖130中。

图2是示出将上盖和前盖从图1所示的电池组中移去的状态的透视图。

如图2所示，在根据本发明一实施例的电池组中，壳体110包括底部分(或称底板)111和被连接到底部分111的三个侧壁112。

这里，三个侧壁112从底部分111的三个边缘向上延伸并且多个电池单元被容纳在由底部分111和三个侧壁112形成的内部空间中。另外，壳体110被构造为使得其前部分和上部分是开放的。

被联接到上盖120的上联接部分115从三个侧壁112的顶端突出。另外，中间盖(或称盖)140被定位在壳体110的顶表面上，也就是说，位于上联接部分115内部。多个电池单元被定位在由中间盖140和壳体110形成的内部空间中。中间盖140包括基本上为板状的主体141、形成在主体141上以允许多个汇流条174固定在其上的汇流条安置部分(或称汇流条容纳部分)142和形成在主体141上的大体相当于电池单元的安全通气口的位置处的多个气体释放引导部(或称气体释放开口)143。这里，汇流条174将相邻电池单元的端子171相互电连接。另外，电线161a和161b的第一端被连接到单独的汇流条174。

在一实施例中，端板150和BMS板160位于壳体110的前面。电线161a和161b的第二端被连接到BMS板160。进一步，连接器132通过其它电线162a和162b被机械联接到BMS板160并被电连接到BMS板160。另外，用于控制充电/放电和计算电池单元容量的多个电子部件被安装在BMS板160上。BMS板160通过多个螺钉163被联接到壳体110上。

图3是示出将BMS板和连接器从图1所示的电池组中移去的状态的透视图。

如图3所示，端板150被连接到壳体110的前面。端板150用于将多个电池单元与壳体110的侧壁112牢固地接触。具体而言，端板150允许多个电池单元与壳体110的朝向端板150的侧壁112牢固地接触。

另外，端板150包括多个孔151以使端板150的总重量达到最小。端板150通过多个螺钉152被联接到壳体110上。

图4是示出将中间盖和端板从图1所示的电池组中移去的状态的透视图。

如图4所示，多个电池单元170以沿水平方向堆叠该多个电池单元170的状态被容纳在由壳体110的底部分111和侧壁112形成的内部空间中。多个电池单元170中的每个电池单元具有形成在其顶表面上的一个或更多个端子171。另外，多个电池单元170中的每个电池单元具有相对薄的安全通气口172和封闭形成在顶表面上的电解液注入孔的塞173。

电池单元170的底表面被紧密地附着到壳体110的底部分111上。另外，电池单元170的两个窄的侧表面被紧密地附着到壳体110的相互面对的侧壁112上。进一步，多个电池单元170中的最后面的电池单元170的宽的表面被紧密地附着到后侧壁112上。

图5是图1的纵向剖视图。

如图5所示，壳体110包括底部分111和从底部分111的周边延伸的侧壁112。另外，多个加强部分113在底部分111和侧壁112的外表面上向外突出以加强壳体110的强度。基本向外突出的延伸部分114被进一步形成在侧壁112的顶端上。被联接到上盖120的上联接部分115从每个延伸部分114向上突出。

同时，如上所述，多个电池单元170被容纳在由壳体110的底部分111和三个侧壁112形成的内部空间中。另外，如上所述，多个电池单元170的每个电池单元都具有一个或更多个向上突出的端子171，并且汇流条174被联接到所述一个或更多个端子171的每个端子。

中间盖140被定位在多个电池单元170和壳体110的顶表面上。换句话说，基本上覆盖多个电池单元170的中间盖140被联接在壳体110和上盖120之间。中间盖140进一步包括被提供在基本位于壳体110的侧壁112与每个电池单元170之间的缝隙或空间S处的联接部分144。换句话说，中间盖140进一步包括被向下安装到位于壳体110的侧壁112与电池单元170之间的缝隙或空间S中的联接部分144以防止电池单元170振动。

进一步，中间盖140包括具有内部中空的汇流条安置部分142。汇流条安置部分142包括上突出部(或称第一凸缘)142a和内部中间突出部(或称第二凸缘)142b。被联接到端子171的下螺母171a被定位在内部中间突出部142b的下方，并且被联接到端子171的汇流条174和上螺母171b被定位在内部中间突出部142b的上方。因此，中间盖140可通过汇流条174和上螺母171b被固定到壳体110和电池单元170的上表面。另外，中间盖140可包括具有内部中空的多个气体释放引导部143，通过这些气体释放引导部，内部气体可在安全通气口172(参见图4)打开时被快速引导至外面。

另外，上盖120被联接到形成在壳体110的延伸部分114中的上联接部分115。在这一方面，隔开的双下联接部分122沿上盖120的周边形成并向下延伸。换句话说，壳体110的上联接部分115联接到上盖120的隔开的双下联接部分122。如上所述，由于形成在上盖120中的隔开的双下联接部分122被联接到壳体110的上联接部分115，外部湿气或外来物质不太可能渗透电池组100。

图6是图5所示的部分6的放大剖视图。

如图6所示，壳体110的侧壁112和电池单元170之间存在缝隙或空间S。空间S是由于通过使用铸模的注塑模制形成壳体100而产生的。详细来讲，在壳体110注射模制后，为了使壳体110容易从铸模中取出，拔模斜度(draft gradient)可被应用到壳体110的侧壁112上。具有拔模斜度的壳体110的侧壁112相对于底部分111以大约大于90°的角度被形成，并且在侧壁112和电池单元170之间相应地产生空间S。具体而言，空间S越小，侧壁112和电池单元170之间的上部分区域越紧密。

如上所述，根据本发明，由于拔模斜度，中间盖140的联接部分144与侧壁112和电池单元170之间产生的空间S结合。如此，侧壁112和电池单元170之间产生的空间S基本被消除，从而防止电池单元170在壳体110内振动。换句话说，电池单元170紧密地接触形成在中间盖140中的联接部分144，从而防止电池单元170的振动。

联接部分144可被形成为具有基本上为矩形的横截面。另外，联接部分144可被形成为具有为侧壁112的(或电池单元170的)高度的约1％到约20％之间的向下延伸的长度。当联接部分144向下延伸的长度在侧壁112的高度的约1％到约20％之间时，电池单元170的振动被最有效地抑制。如果联接部分144向下延伸的长度小于侧壁112高度的1％，那么联接部分144可能偏离侧壁112和电池单元170之间的空间S，而不是与之结合。另一方面，如果联接部分144向下延伸的长度大于侧壁112高度的20％，那么联接部分144可能不能与侧壁112和电池单元170之间的空间S适当地结合。

联接部分144的厚度可与侧壁112和电池单元170之间的空间S的宽度相同或略大于它。实际上，联接部分144被形成为具有略大于空间S的宽度的厚度，使得联接部分144可通过强迫配合或干涉配合与空间S结合。因此，电池单元170与联接部分144更紧密地接触，并且电池单元170的振动可被更有效地抑制。

图7A和7B是示出形成在中间盖上的联接部分的变体的剖视图，并且图8是示出了图1所示的电池组中的中间板的底表面的透视图。

如图7A和7B所示，中间盖240的联接部分244和中间盖340的联接部分344可分别被形成为具有基本上为倒梯形的截面和基本上为倒三角形的截面。换句话说，联接部分244和344的厚度沿从上端离开到下端的方向逐渐减小。因此，联接部分244和344被容易地引导进入到壳体110的侧壁112和电池单元170之间的空间中。换句话说，由于每个联接部分244和344都在其下端比上端薄，联接部分144的下端被容易地插入到空间中。将会理解的是，联接部分的横截面形状不限于在此描述的那些形状，而是可以是封闭电池模块(例如多个电池单元170)和壳体110之间缝隙的任何适合的形状。联接部分的一端基本上为平面的。

如图8所示，联接部分144沿中间盖140的主体141的周边形成。例如，联接部分144可被形成在主体141的周边的至少三条边中。联接部分144沿主体141的周界是连续的。该联接部分144为U形。因此，联接部分144被与壳体的至少三个侧壁和电池单元之间形成的三面的空间结合。另外，每个都具有中空的多个汇流条安置部分142和每个都具有中空的多个气体释放引导部143被形成在主体141中，该主体141被形成在联接部分144的内部区域中。

在一实施例中，基本上为三角形的多个辅助联接部分145被进一步形成在联接部分144的外部区域处。换句话说，辅助联接部分145沿基本上垂直于联接部分144的纵长方向的方向被形成。辅助联接部分145可被以一定斜度形成，并且可被联接到提供在壳体110的侧壁112处的辅助联接槽(或称联接槽)116(参见图9)。

图9是示出图1所示的电池组中的中间盖的辅助联接部分和壳体的辅助连接槽之间的连接关系的放大视图。

如图9所示，中间盖140具有被进一步形成在联接部分144的外部区域处的基本上为三角形的辅助联接部分145。辅助联接部分145可被联接到提供在壳体110的侧壁112处的辅助联接槽116上。因此，根据本发明，由于中间盖140的联接部分144与壳体110的侧壁112和电池单元170之间的空间结合，并且中间盖140的辅助联接部分145被联接到形成在壳体110的侧壁112上的辅助联接槽116，壳体110和中间盖140之间的联接强度被进一步增加。将会理解的是，辅助联接部分145的形状不限于在此描述的形状，而是可以是接合相应槽的任何适合的形状。

图10是示出根据本发明另一实施例的电池组中的在电池单元和壳体之间联接的联接部分的剖视图。

如根据本发明另一实施例的图10所示，联接部分444与中间盖440不是被彼此整体地形成，而是作为分开的部件被彼此分离地形成。因此，分离的联接部分444首先与壳体110的侧壁112和电池单元170之间的空间结合，然后中间盖440被安置在其上。这里，分离的联接部分444也可被形成为具有基本上为矩形的横截面。分离的联接部分444的长度和宽度与前面描述的基本上相同，并且不再给出与之相关的详细描述。

图11A至11D是示出联接部分的可替代的变体的剖视图。

如图11A至11D所示，分离的联接部分544、644、744和844可分别被形成为具有倒梯形、倒三角形、圆形和椭圆形的形状。这里，倒梯形或倒三角形形状的联接部分544、644可被容易地安装到壳体110和电池单元170之间的空间中。

图12是放大地示出图1所示的电池组中的壳体的底部分和侧壁之间的关系的剖视图。

如图12所示，壳体110被形成为使得底部分111和侧壁112相对于彼此被以约91°到约95°，而不是90°的角度被布置。换句话说，在电池组100中，为了在注模操作时方便从铸模中取出壳体110，拔模斜度被应用到壳体110的侧壁。拔模斜度一般在约1°到约5°的范围内。因此，壳体110的侧壁112向下渐缩，产生在壳体110的侧壁112和电池单元170之间的空间。

壳体110通过使用铸模的注射模制塑料树脂被形成。塑料树脂可选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚邻苯二甲酸二烯丙基酯(PDAP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETP)、酚醛(PF)、聚异丁烯(PIB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)；聚甲醛(PF)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PUR)、聚醋酸乙烯酯(PVAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基缩丁醛(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、聚氯乙烯醋酸酯(PVCA)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚氟乙烯(PVF)、聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)组成的组中的至少一种，以及其等价物，但本发明的各方面不限于在此列举的作为壳体110的材料的那些。

图13是示出根据本发明另一实施例的电池组中的中间盖的底表面的透视图。

如图13所示，中间盖940包括多个隔开的联接部分944。换句话说，联接部分944一般被形成在中间盖940的主体141的周边的至少三条边上。在一实施例中，联接部分944被形成为彼此分开或彼此隔开。因此，在两个相邻的联接部分944之间产生缝隙或空间。另外，每个联接部分可包括辅助联接部分145。

虽然图13示出了联接部分944从中间盖940的主体141延伸，但是联接部分944也可被形成为与主体141分开或隔开。

如此，联接部分944与壳体的每个侧壁和电池单元之间产生的缝隙结合，从而防止电池单元在壳体内振动。

图14是示出形成在中间盖中的联接部分的变体的剖视图。

如图14所示，联接部分1144包括在其表面上的多个突出部、不规则体或细纹部分1144a。多个突出部、不规则体或细纹部分1144a从联接部分1144的表面突出，从而允许联接部分1144更紧密地附着到侧壁112和电池单元170之间的空间S上。

虽然图14示出了联接部分1144被形成为从中间盖1140的主体1141延伸，但是联接部分1144也可被形成为与主体1141分开或隔开。

图15是示出根据本发明另一实施例的电池组中的在电池单元和壳体之间联接的联接部分或楔形物的剖视图。

如图15所示，联接部分1244可以是被形成为与中间盖的主体分开的楔形物。例如，联接部分1244可以是向下渐缩的楔形物(如图15所示)。多个联接部分1244可被包括在电池组中，每个都是楔形以被安装到壳体的侧壁和电池单元之间的空间中。因此，多个联接部分1244或楔形物可防止位于壳体的内部区域处的电池单元振动。

如图16所示，联接部分1344可以是包括向下渐缩的第一区域1344a和以台阶结构从第一区域1344a横向突出然后向下渐缩的第二区域1344b的楔形物。多个联接部分或楔形物1344可被包括在电池组中以被安装到壳体的侧壁和电池单元之间的空间中。具体而言，每个联接部分1344或楔形物包括从第一区域1344a横向突出的第二区域1344b。因此，一旦联接部分1344或楔形物被安装到壳体的侧壁和电池单元之间的空间中，它们便不容易该从空间松开，从而防止位于壳体的内部区域处的电池单元振动。尽管为了例证目的已经描述了根据本发明的示例性实施例的电池组，但是本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可做出各种修改。

附图主要部分的附图标记说明

Claims

1.一种电池组，包括：

包括至少一个电池单元的电池模块；

容纳所述至少一个电池单元的壳体，所述壳体包括底板和从所述底板延伸的多个侧壁；

覆盖所述电池模块的盖，所述盖具有主体；以及

位于所述多个侧壁的至少一个侧壁和所述电池模块之间的联接部分。

2.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分沿远离所述主体的方向延伸。

3.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分具有在所述多个侧壁的所述至少一个侧壁的长度的1％到20％之间的长度。

4.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分与所述多个侧壁的所述至少一个侧壁和所述电池模块接触。

5.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分沿朝向所述底板的方向渐缩。

6.如权利要求5所述的电池组，其中所述联接部分的一端为平面的。

7.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分对应于所述电池模块的三个侧面。

8.如权利要求1所述的电池组，进一步包括被联接到所述壳体的上盖，其中所述盖在所述上盖和所述电池模块之间。

9.如权利要求1所述的电池组，其中所述多个侧壁具有多个联接槽，并且其中所述联接部分包括多个辅助联接部，所述多个辅助联接部的每个位于所述多个联接槽的相应的一个联接槽中。

10.如权利要求1所述的电池组，其中所述主体和所述联接部分为分开的部件。

11.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分的横截面为基本上矩形、倒梯形、倒三角形、椭圆形或圆形、或其组合。

12.如权利要求1所述的电池组，其中所述多个侧壁和所述底板之间的角度大于90度。

13.如权利要求12所述的电池组，其中所述多个侧壁和所述底板之间的角度在91度到95度之间。

14.如权利要求1所述的电池组，其中所述至少一个电池单元包括多个电池单元并且所述电池模块包括多个汇流条，所述多个汇流条的每个在所述多个电池单元的相邻电池单元之间延伸以将所述多个电池单元相互电连接，并且其中所述盖具有多个汇流条容纳部分，所述多个汇流条容纳部分的每个与所述多个汇流条的相应的一个汇流条接触。

15.如权利要求14所述的电池组，其中所述多个汇流条容纳部分的每个包括沿远离所述底板的方向延伸的第一凸缘和从所述第一凸缘延伸并沿垂直于所述第一凸缘的方向延伸的第二凸缘。

16.如权利要求1所述的电池组，其中所述盖具有多个气体释放开口，所述多个气体释放开口的每个对应于所述至少一个电池单元的相应的一个电池单元。

17.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分沿所述主体的周界是连续的。

18.如权利要求17所述的电池组，其中所述联接部分为基本上U形。

19.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分包括至少一个楔形物。

20.如权利要求19所述的电池组，其中所述至少一个楔形物包括沿所述电池模块的周界彼此隔开的多个楔形物。

21.如权利要求1所述的电池组，其中所述联接部分包括在该联接部分的表面上的多个突出部、不规则体或细纹部分。