CN104183809A - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

一种电池模块包括：第一电池单元，第一电池单元具有第一电极端子和第二电极端子；与第一电池单元相邻的第一端块，第一端块具有第一电源端子部分；以及将第一电极端子电连接到第一电源端子部分的连接部分。

Description

电池模块
相关申请的交叉引用
此申请要求2013年5月21日递交到美国专利商标局的未决美国临时申请61/825,724和2014年4月2日递交的名称为“电池模块”的美国非临时申请14/243,600的优先权，它们通过引用全部合并于此。
技术领域
实施例涉及电池模块。
背景技术
一般来说，电池单元被用作用于移动设备、电动汽车、混合动力汽车等的能量源。取决于应用电池单元的应用，可以使用各种形状的电池单元。
诸如蜂窝电话的紧凑移动设备可以用单个电池单元的功率和容量操作预定时间。但是，在需要长时间驱动和高功率驱动的情况下，例如，在消耗大量功率的电动汽车或混合动力车辆中，为了增加功率和容量，可以通过电连接多个电池单元配置大容量电池模块。电池模块的输出电压或输出电流可以根据内置在电池模块中的电池单元的数目增加。另外，可以通过电连接这样的电池模块配置电池组。
发明内容
实施例涉及电池模块，包括：第一电池单元，第一电池单元具有第一电极端子和第二电极端子；和第一电池单元相邻的第一端块，第一端块具有第一电源端子部分；以及将第一电极端子电连接到第一电源端子部分的连接部分。
第一端块可以进一步包括外部部分和第一电源端子部分中的电源端子，外部部分与第一电池单元相邻并与第一电池单元电隔离，电源端子被电连接到第一电极端子。
第一端块可以由绝缘材料形成，并且第一电源端子部分可以包括嵌入在绝缘材料中的导电电源端子。
第一端块可以接触第一电池单元的侧表面。
电池模块可以进一步包括第二电池单元，第二电池单元具有第一电极端子和第二电极端子。第二电池单元的第一电极端子可以被电连接到第一电池单元的第二电极端子，并且第一电池单元和第二电池单元可以被插入在第一端块和第二端块之间。
第二端块可以包括被联接到电池模块的电池单元的电极端子的第二电源端子部分，第二电源端子部分具有和第一电源端子部分相反的极性。
电池模块可以进一步包括在电池模块的每一端处的端板，端板被配置为将第一端块和第二端块以及它们之间的电池单元朝彼此按压。
端板中的至少一个可以包括朝对应的端块突出并由对应的端块中的凹部容纳的至少一个突起区域。
连接部分可以包括第一连接区域、第二连接区域以及将第一连接区域联接到第二连接区域的延伸部分。
第一连接区域可以被联接到第一电极端子。
第一连接区域可以接触第一电极端子。
电池模块可以进一步包括第二电池单元，第二电池单元具有第一电极端子和第二电极端子。第二电池单元的第一电极端子可以通过汇流条电连接到第一电池单元的第二电极端子，并且第一电池单元的第一电极端子之上可以具有最外面的汇流条，第一连接区域经由最外面的汇流条电连接到第一电池单元的第一电极端子。
第一电源端子部分可以包括插入孔和电源端子，插入孔被形成在第一端块的上表面中，电源端子被插入到插入孔中并具有端子孔。
插入孔可以被形成为从第一端块的上表面朝第一端块的侧表面倾斜。
第二连接区域可以具有对应于第一电源端子部分的通孔。
第二连接区域可以与电源端子直接接触。
连接部分可以是单片的金属。
第一端块可以具有靠近第一电源端子部分的突出部分，突出部分被配置成将连接部分和第一电源端子部分对齐。
连接部分可以邻接突出部分。
连接部分可以具有通孔，并且突出部分被插入到通孔中。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员来说将变得明显，附图中：
图1是根据示例性实施例的电池模块的透视图。
图2是图1的分解透视图。
图3是图1的区域“A”的放大透视图，用于例示端块和连接部分之间的连接关系。
图4是示出了根据示例性实施例的端块的透视图。
图5A和图5B是示出了根据示例性实施例的连接部分的侧视图和透视图。
图6是根据示例性实施例的电池模块的透视图。
图7是示出了图6的端块和端板的透视图。
图8是示出了根据示例性实施例的连接部分和电源端子部分之间的连接关系的放大透视图。
图9是示出了根据示例性实施例的连接部分的透视图。
图10是示出了图9的连接部分和电源端子部分之间的连接关系的透视图。
具体实施方式
下面将参考附图更充分地描述示例性实施例，然而，它们可体现为不同的形式，并且不应被解释为限于本文所提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开将是充分和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施例的范围。
在图中，为了例示清楚，尺寸可能被放大。将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，它可以是这两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。
当元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者间接在另一元件上，在它们之间插入有一个或多个中间元件。此外，当元件被称为“被连接到”另一元件时，它可以被直接连接到另一元件，或者被间接连接到另一元件，在它们之间插入有一个或多个中间元件。
图1是根据示例性实施例的电池模块的透视图。图2是图1的分解透视图。
在图1和图2中所示的示例性实施例中，电池模块100包括：多个电池单元110，在一个方向上排列，并且每个包括形成在其一个表面上的端子部分111；端块150，分别设置在多个电池单元110的最外侧，并且每个具有形成在其一个表面上的电源端子部分151；以及将被设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a电连接到电源端子部分151的连接部分。
电池单元110可包括具有一个开口表面的电池壳体、以及被容纳在电池壳体中的电极组件和电解质。电极组件和电解质通过它们之间的电化学反应产生能量。电池壳体可以由第一表面118密封。例如，电池单元110的第一表面118可以包括盖组件。第一表面118可被提供有具有不同极性的正电极和负电极端子112和113以及排气部分114。排气部分114是电池单元110的安全装置，用作电池单元110内产生的气体被排放到电池单元110的外部通过的通路。
根据本示例性实施例，两个端板160被分别设置在端块150的外表面上，两个侧板170被分别设置在多个电池单元110的侧表面处。多个电池单元110可以在由一对端板160和一对侧板170限定的空间中在一个方向上排列，例如，多个电池单元110可彼此平行地排列，使得它们的宽的前表面彼此相对。
两个相邻的电池单元110的正电极和负电极端子112和113可通过汇流条130彼此电连接。汇流条保持器120可以被设置在电池单元110的上部上。根据本示例性实施例，汇流条保持器120具有暴露相应的端子部分111通过的开口121。汇流条130被设置在开口121上，以连接在端子部分111之间。汇流条130可通过插入到形成在汇流条保持器120中的第一紧固孔122和形成在汇流条130中的第二紧固孔130a中的螺栓(未示出)被紧固到汇流条保持器120。
根据本示例性实施例，最外面的汇流条131被连接到分别设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a中的没有连接汇流条130的端子部分111a。最外面的汇流条131没有被连接到相邻的电池单元110的端子部分111，而是被电连接到端子部分111a和连接部分140。最外面的汇流条131可通过被插入到形成在最外面的汇流条131中的第三紧固孔131a和形成在汇流条保持器120中的第一紧固孔122中的螺栓(未示出)被紧固到汇流条保持器120。
根据正电极和负电极端子112和113的设计，可以实现各种形状的汇流条130和最外面的汇流条131等。
图3是图1的区域“A”的放大透视图，用于例示端块和连接部分之间的连接关系。图4是示出了根据示例性实施例的端块的透视图。图5A和图5B是示出了根据示例性实施例的连接部分的侧视图和透视图。
在图3至图5中所示的示例性实施例中，电源端子部分151被形成在端块150的一个表面上。根据示例性实施例，端块150可以包括外部部分和在电源端子部分151中的电源端子153，外部部分与设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a相邻并与该电池单元110a电隔离。电源端子部分151为电池模块100提供了被电连接到设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a的电源端子153，这样电池模块100可以通过连接到电源端子153的电力电缆被连接到例如另一电池模块。
例如，电源端子部分151可包括形成在端块150的一个表面上的插入孔152、被插入到插入孔152中的电源端子153以及在电源端子153中的端子孔153a。
插入孔152可被形成为从端块150的上表面朝端块150的侧表面倾斜，以扩大其中电源端子153将被插入到端块150中的空间。电源端子153可以是插入螺母，端块150可以通过将插入螺母插入到插入孔152中而注射成型。
连接部分140可包括：被电连接到设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a的第一连接区域141；在弯曲部分143从第一连接区域141弯曲并朝电源端子部分151延伸的延伸区域145；以及从延伸区域145延伸并具有形成在其中的通孔147a的第二连接区域147。通孔147a对应于电源端子153的端子孔153a。
第一连接区域141可以被连接到最外面的汇流条131，从而通过最外面的汇流条131被电连接到端子部分111a，最外面的汇流条131被连接到设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a。根据端子部分111a和最外面的汇流条131的形状，可以进行用于将第一连接区域141电连接到端子部分111a的各种布置。例如，在另一示例性实施例中，第一连接区域141可被形成为从连接到设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a的最外面的汇流条131延伸。
根据本示例性实施例，至少一个突出部分154被形成为在端块150的上表面上的电源端子153附近。在第二连接区域147中，可以形成由突出部分154引导的引导部分147b。第二连接区域147的位置由将引导部分147b止锁到突出部分154被引导。因此，电源端子153的端子孔153a和第二连接区域147的通孔147a可以被设置为彼此对应。
根据示例性实施例，端块150可以由绝缘材料形成，连接部分140和电源端子153可由诸如金、银、铜、镍、铝、铜合金或铝合金的导电金属形成。根据示例性实施例，导电的电源端子153可以嵌入在绝缘材料中。根据示例性实施例，连接部分140可以是单片的金属。
根据本示例性实施例，电池模块100包括具有电源端子153的端块150，并且电池模块100的电源端子153可被连接到形成在另一电池模块中的电源端子153。电源端子153之间的连接可以通过电力电缆、单独的汇流条等执行。
根据本示例性实施例，端块150被设置为与设置在电池单元110的最外侧的相应的电池单元110a表面接触。端块150可向电池单元110的内部施加压力，以帮助防止在电池单元110中发生膨胀现象。在一般的电池模块中，最外面的电池单元可能只用端板按压，用薄端板时，对于强力按压电池单元存在限制。根据本示例性实施例，端块150被进一步提供，这样按压电池单元110a的部分的厚度增大，因而可以更强力按压电池单元110a。
图6是根据示例性实施例的电池模块的透视图。图7是示出了图6中所示的端块和端板的透视图。
在下文中，将参考图6和图7描述根据本示例性实施例的端块和端板。这里，和上述实施例的部件相同或相对应的部件将由相同的附图标记表示，可省略其细节以避免冗余。
参考图6和图7，朝端块150突出的至少一个突起区域161被形成在端板160的一侧处。在其中容纳突起区域161的至少一个凹部，例如容纳区域155，可被形成在端块150的一侧处。突起区域161被容纳在容纳区域155中，这样端块150和端板160可以彼此紧密联接，这可以帮助增加端板160抵抗弯曲的强度。
图8是示出了根据示例性实施例的连接部分和电源端子部分之间的连接关系的放大透视图。
在下文中，将参考图8描述根据本示例性实施例的连接部分。这里，和上述实施例的部件相同或相对应的部件将由相同的附图标记表示，可省略其细节以避免冗余。
参考图8，连接部分840可以包括：被电连接到最外面的汇流条131的第一连接区域841；在弯曲部分843从第一连接区域841弯曲并朝电源端子部分151延伸的延伸区域845；以及从延伸区域845延伸并具有形成在其中的通孔847a的第二连接区域847。通孔847a对应于电源端子部分151的端子孔153a。
根据本示例性实施例，引导孔847b被形成在第二连接区域847中，形成在端块150的上表面上的突起部分154被插入到引导孔847b中，这样第二连接区域847的位置由引导孔847b引导。
根据本示例性实施例，在连接部分840中，第二连接区域847的位置通过将突出部分154插入到引导孔847b中被引导。因此，电源端子的端子孔153a和第二连接区域847的通孔847a可以被设置为彼此对应。
诸如螺母的紧固构件(未示出)可被紧固到插入在引导孔847b中的突出部分154，这样连接部分840和电源端子部分151可以彼此强力联接。
图9是示出了根据示例性实施例的连接部分的透视图。图10是示出了图9的连接部分和电源端子部分之间的连接关系的透视图。
在下文中，将参考图9和图10描述根据本示例性实施例的连接部分。这里，和上述实施例的部件相同或相对应的部件将由相同的附图标记表示，可省略其细节以避免冗余。
参考图9和图10，根据该示例性实施例的电池模块可包括连接到设置在电池单元110的最外侧的电池单元110a的端子部分111a的最外面的汇流条931，连接部分940可包括：在弯曲部分943从最外面的汇流条931弯曲并朝电源端子部分151延伸的延伸区域945；以及从延伸区域945延伸并具有形成在其中的通孔947a的第二连接区域947。通孔947a对应于电源端子153的端子孔153a。
和图2中所示的实施例相比，根据本示例性实施例，连接部分940和最外面的汇流条931一体形成，这样电源端子部分151和连接到最外面的汇流条931的端子部分111a可以通过连接部分940彼此电连接。根据正电极和负电极端子112和113的设计，可以实现各种形状的最外面的汇流条931。
如上所述，实施例可以提供包括用于将电池模块彼此连接的电源端子的电池模块。在根据一个实施例的电池模块中，各自具有电源端子部分的端块被分别设置在多个电池单元的最外侧，这样电池模块可以被连接到例如另一个电池模块。另外，端块可以强力按压多个电池单元，这可以帮助防止电池单元的膨胀现象。
已经在本文中公开了示例性实施例，尽管使用了特定术语，但它们以一般和描述性的意思被使用和理解，而不是为了限制的目的。在某些情况下，从递交本申请时起，对本领域的普通技术人员将是明显是，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以被单独使用，也可以与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求提出的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种电池模块，包括：
第一电池单元，所述第一电池单元具有第一电极端子和第二电极端子；
和所述第一电池单元相邻的第一端块，所述第一端块具有第一电源端子部分；以及
将所述第一电极端子电连接到所述第一电源端子部分的连接部分。
2.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一端块进一步包括外部部分和在所述第一电源端子部分中的电源端子，所述外部部分与所述第一电池单元相邻并与所述第一电池单元电隔离，所述电源端子被电连接到所述第一电极端子。
3.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一端块由绝缘材料形成，并且所述第一电源端子部分包括嵌入在所述绝缘材料中的导电的电源端子。
4.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一端块接触所述第一电池单元的侧表面。
5.如权利要求1所述的电池模块，进一步包括第二电池单元，所述第二电池单元具有第一电极端子和第二电极端子，其中：
所述第二电池单元的所述第一电极端子被电连接到所述第一电池单元的所述第二电极端子，并且
所述第一电池单元和第二电池单元被插入在所述第一端块和第二端块之间。
6.如权利要求5所述的电池模块，其中所述第二端块包括被联接到所述电池模块的电池单元的电极端子的第二电源端子部分，所述第二电源端子部分具有和所述第一电源端子部分相反的极性。
7.如权利要求5所述的电池模块，进一步包括在所述电池模块的每一端处的端板，所述端板被配置为将所述第一端块和第二端块以及它们之间的电池单元朝彼此按压。
8.如权利要求7所述的电池模块，其中所述端板中的至少一个包括朝对应的端块突出并由所述对应的端块中的凹部容纳的至少一个突起区域。
9.如权利要求1所述的电池模块，其中所述连接部分包括第一连接区域、第二连接区域以及将所述第一连接区域联接到所述第二连接区域的延伸部分。
10.如权利要求9所述的电池模块，其中所述第一连接区域被联接到所述第一电极端子。
11.如权利要求10所述的电池模块，其中所述第一连接区域接触所述第一电极端子。
12.如权利要求10所述的电池模块，进一步包括第二电池单元，所述第二电池单元具有第一电极端子和第二电极端子，其中：
所述第二电池单元的所述第一电极端子通过汇流条电连接到所述第一电池单元的所述第二电极端子，并且
所述第一电池单元的所述第一电极端子之上具有最外面的汇流条，所述第一连接区域经由所述最外面的汇流条电连接到所述第一电池单元的所述第一电极端子。
13.如权利要求9所述的电池模块，其中所述第一电源端子部分包括插入孔和电源端子，所述插入孔被形成在所述第一端块的上表面中，所述电源端子被插入到所述插入孔中并具有端子孔。
14.如权利要求13所述的电池模块，其中所述插入孔被形成为从所述第一端块的所述上表面朝所述第一端块的侧表面倾斜。
15.如权利要求13所述的电池模块，其中所述第二连接区域具有对应于所述第一电源端子部分的通孔。
16.如权利要求13所述的电池模块，其中所述第二连接区域与所述电源端子直接接触。
17.如权利要求1所述的电池模块，其中所述连接部分是单片的金属。
18.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一端块具有靠近所述第一电源端子部分的突出部分，所述突出部分被配置成将所述连接部分和所述第一电源端子部分对齐。
19.如权利要求18所述的电池模块，其中所述连接部分邻接所述突出部分。
20.如权利要求18所述的电池模块，其中所述连接部分具有通孔，并且所述突出部分被插入到所述通孔中。
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