CN107210394A - 电池模块压缩单元组件 - Google Patents

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Abstract

一种电池模块包括壳体，其包括第一内表面，与所述第一内表面相对的第二内表面以及设置在所述第一和第二内表面之间的所述壳体的内部空间内的压缩单元组件。所述压缩单元组件包括布置在单元堆中的多个棱柱形电池单元，所述单元堆包括第一端，与所述第一端相对的第二端以及设置在所述单元堆的所述第一端和所述壳体的所述第一内表面之间的保持壁。所述保持壁包括与所述单元堆的所述第一端相接触的第一表面以及与所述壳体的所述第一内表面相接触的与所述第一表面相对的第二表面。所述第一和第二内表面被配置成将所述压缩单元组件保持在压缩状态中，所述压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。

Description

电池模块压缩单元组件
背景技术
本公开一般涉及电池和电池模块的领域。更具体地说，本公开涉及一种用于电池模块的堆叠单元制造方案。
这个部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，这些方面可涉及本公开的各个方面，这些方面在下文进行描述。这种讨论被认为是有助于向读者提供背景信息以便更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述以该角度来阅读，并且不视为现有领域的确认。
使用一个或多个电池系统以用于对车辆提供全部或一部分动力的车辆能够称为xEV，其中术语“xEV”在本文被定义成包括所有下列车辆或其任何变型或组合，其将电力用作其车辆动力的全部或一部分。例如，xEV包括将电力用作全部动力的电动车辆(EV)。如本领域的技术人员将理解的，也被认为是xEV的混合动力电动车辆(HEV)组合了内燃机推进系统和电池供能的电动推进系统，诸如48伏(V)或130V系统。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机或使用两者来对车辆提供动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速时停用内燃机且利用电池系统以继续向空气调节单元、无线电或其他电子器件供电以及在需要推进时重启发动机。轻度混合动力系统还可以在例如加速期间应用一定程度的动力辅助以作为对内燃机的补充。轻度混合动力通常为96伏至130伏且通过皮带或曲柄集成起动器发电机回收制动能量。此外，微混合动力电动车辆(mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“启-停”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以向内燃机提供或不提供动力辅助并在低于60V的电压下进行操作。为了本讨论的目的，应注意的是，mHEV通常在技术上不将直接提供到曲轴或变速器的电力用作车辆的任何部分的动力，但mHEV仍可以被认为是xEV，这是因为当车辆怠速(其中内燃机停用)时其使用电力来作为对车辆动力需求的补充并通过集成起动器发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是能够从外部电源，诸如墙壁插座进行充电的任何车辆，且储存在可再充电电池组中的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV为EV的子类，其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的改装型电动车辆。
与仅使用内燃机和通常为由铅酸电池供能的12V系统的传统电气系统的更传统的气体供能车辆相比，如上所述的xEV可以提供许多优点。例如，与传统的内燃车辆相比，xEV可以产生更少的不期望的排放产物且可以表现出更大的燃料效率，且在一些情况下，这种xEV可以完全消除对汽油的使用，如某些类型的EV或PEV那样。
随着技术继续发展，需要为这样的车辆提供改进的电源，特别是电池模块。在一些传统的配置中，电池模块的电池单元被紧密地封装和保持在电池壳体内，该电池壳体具有用于，例如，使电池模块的能量密度最大化的附接的夹持机构。传统的夹持机构通常包括电池模块的外部特征(例如，以便进入夹持机构以进行制造)且是在所有电池单元均已定位在电池模块内之后进行激活的。现在认识到，这种夹持机构可能使电池模块和组装工艺增加体积、重量和一些复杂性。
进一步认识到，在某些系统中，当将电池单元定位在电池壳体内时，由于制造变化性而导致的在电池单元之间的厚度差异可能证明是有问题的。因此，现在认识到，通过提供允许每个电池单元的尺寸具有更大变化性的用于将电池单元布置在电池壳体内且同时仍能够实现所需程度的压缩/夹持的机构来实现对这种电池模块制造工艺、电池模块的再现性等的增强是可取的。
发明内容
下面阐明了对本文所公开的某些实施例的概述。应理解的是，这些方面仅仅是为了向读者提供对这些特定实施例的简要概述且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括以下可能未阐明的各种方面。本公开涉及电池和电池模块。更具体地说，本公开涉及锂离子电池单元，其可以用于车辆背景(例如，xEV)以及其他能量储存/消耗应用(例如，用于电网的能量储存)中。
本公开涉及一种电池模块，其包括壳体，该壳体包括第一内表面和与第一内表面相对的第二内表面。电池模块还包括压缩单元组件，其设置在第一和第二内表面之间的壳体的内部空间内。压缩单元组件包括布置在单元堆中的多个棱柱形电池单元，单元堆包括第一端和与第一端相对的第二端。压缩单元组件还包括第一保持壁，其设置在单元堆的第一端和壳体的第一内表面之间。保持壁包括与单元堆的第一端相接触的第一表面。保持壁还包括与第一表面相对的第二表面，其与壳体的第一内表面相接触。第一和第二内表面被配置成将压缩单元组件保持在压缩状态中，压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。
本公开还涉及一种电池模块，其包括壳体，该壳体包括第一内表面和与第一内表面相对的第二内表面。电池模块还包括多个棱柱形电池单元，其设置在电池模块的壳体的内部空间中。多个棱柱形电池单元布置在单元堆中，该单元堆包括第一端和第二端。电池模块还包括第一保持壁，其设置在单元堆的第一端和壳体的第一内表面之间。额外地，电池模块包括第二保持壁，其设置在单元堆的第二端和壳体的第二内表面之间。第一和第二保持壁被配置成压缩单元堆。
本公开还涉及一种制造电池模块的方法。该方法包括将多个棱柱形电池单元组装至单元堆中。该方法还包括将单元堆压缩成压缩单元堆。此外，该方法包括在电池模块的壳体内插入压缩单元堆。额外地，该方法包括使用壳体保持在压缩单元堆上的压缩力。
附图说明
在阅读下列具体实施方式和参考附图后，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：
图1为根据本方法的一个实施例的具有为车辆提供全部或一部分动力的电池系统的车辆(xEV)的立体图；
图2为图1的xEV实施例的剖面示意图，其采用混合动力电动车辆(HEV)的形式，混合动力电动车辆(HEV)具有电池模块，且电池模块具有根据本方法的一个实施例进行配置的压缩特征；
图3为根据本方法的一个实施例的电池模块的前俯视立体图；
图4为根据本方法的一个实施例的图3的电池模块的一个实施例的分解立体图，其示出用于形成压缩单元组件的特征的布置；
图5为根据本方法的一个实施例的可以是图4的压缩单元组件的一部分的棱柱形电池单元的一个实施例的立体图；
图6为根据本方法的一个实施例的移除了顶盖且具有含两个保持壁的压缩单元组件的图3的电池模块的前俯视立体图；
图7为根据本方法的一个实施例的移除了壳体且具有设置在保持壁中的一个上的继电器的图3的电池模块的右侧立体图；
图8为根据本方法的一个实施例的移除了壳体且具有设置在保持壁中的另一个上的电子器件的图3的电池模块的左侧立体图；
图9为根据本方法的一个实施例的图3的电池模块的一个实施例的分解立体图，电池模块包括用于压缩多堆电池单元的单个保持壁；
图10为根据本方法的一个实施例的具有保持壁的图9的电池模块的一个实施例的立体图，其中电池模块的电子器件位于保持壁上且穿过壳体的部分开口突出；
图11为示出根据本方法的一个实施例的用于制造具有压缩单元组件的电池模块的方法的一个实施例的流程图；
图12为根据本方法的一个实施例的用于制造具有压缩单元组件的电池模块的系统的局部示意图，该系统包括用于压缩该压缩单元组件的夹持机构；
图13为根据本方法的一个实施例的具有通过电池模块的壳体的保持凸片而保持在位的两个保持壁的图3的电池模块的示意图；以及
图14为根据本方法的一个实施例的具有通过壳体的保持凸片而保持在位的两个保持壁的电池模块的示意图，其中保持壁中的一个用作壳体的端部。
具体实施方式
下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，在说明书中并未描述实际实施方式的全部特征。应理解的是，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于实施方式的决定以实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这些约束条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，应理解的是，这种开发上的努力可能是复杂且耗时的，但尽管如此，对于受益于本公开的普通技术人员而言，其仍是进行设计、制作和制造的常规工作。
本文所述的电池系统可以用于向各种类型的电动车辆(xEV)和其他高电压能量储存/消耗应用(例如，电网电力储存系统)提供电力。这样的电池系统可以包括一个或多个电池模块，每个电池模块具有壳体和许多电池单元(例如，锂离子(Li离子)电化学单元)，其布置在壳体内以提供有用于向例如，xEV的一个或多个构件供电的特定电压和/或电流。作为另一个实例，根据本实施例的电池模块可以与固定电力系统(例如，非汽车系统)相结合或向其提供电力。
本实施例包括物理电池模块特征、组装构件、制造和组装技术等，其便于按可以实现电池单元尺寸的更宽的容限、在该容限内的更宽的变化程度以及电池模块和系统的大小和重量的潜在减小的方式制造电池模块和系统。实际上，使用本文所述的方法，可以设计某些先进的电池模块(例如，锂离子电池模块)以具有所需的形状因数(例如，与传统的铅酸电池相应的尺寸)，而不需要使用致动夹持机构以压缩电池单元。实际上，现在认识到，可以从使用本公开的保持和压缩特征的电池模块完全去除在下面进一步详细讨论的致动夹持机构。这种去除能够减少与电池模块制造相关联的复杂性和成本。
尽管存在有这种复杂性和成本，但是在传统系统中，与模块(例如，模块外壳)成一体的致动夹持机构往往是典型的。这是因为某些类型的电池单元易于在一个方向上具有比在另一个方向上的更大程度的膨胀(例如，在某些棱柱形或其他类似形状的电池单元中的情况)且在操作期间是向下夹持的以保持所需的能量密度和性能(例如，通过将电池单元的膨胀程度保持在一定量以下)。特别地，棱柱形电池单元可以在厚度方向膨胀且可以向下夹持以减少膨胀。用于提供这种夹持的许多传统的致动夹持机构包括结合至(例如，附接至、设置在其中或与其相集成)电池模块中的致动构件，其可能使电池模块增加相当大的重量且增加制造的复杂性。这种致动夹持机构旨在表示夹持机构是与电池模块为一体的(即，在制造后保持与电池模块在一起的)且可在电池模块内进行致动以针对电池单元产生所需的夹持力。
例如，在一个传统的制造工艺中，电池单元可以被放置在电池模块的壳体中，且随后可以通过致动夹持机构(例如，外部经曲柄起动或螺栓机构)来压缩电池单元，例如，抵靠彼此和/或抵靠壳体而进行。这种致动夹持机构可以包括，例如附接到电池模块的夹具、可以致动的(例如，使用曲柄、夹具、可调整带和螺栓机构进行的)以抵靠电池单元的设置在电池模块壳体内的可动板或用于致动电池模块壳体的构件(例如，外或内壁)的可调整带和螺栓机构。除了庞大的和/或沉重的致动夹持构件之外，这些额外的夹持步骤可能在制造期间需要额外的时间和设备。实际上，由于致动夹持构件应是坚固的，其一般是由坚硬的重质材料(例如，金属)制成。
如将在下面更详细描述的，本实施例包括具有在压缩堆中布置的电池单元的电池模块，其中使用电池模块本身的壳体将压缩堆保持在电池模块内。在某些实施例中，壳体可以与额外的间隔特征相结合使用，额外的间隔特征是抵靠壳体的特征而简单进行放置的以保持该堆的压缩状态。
再次，可以在任何数量的能量消耗系统(例如，车辆背景和固定电力背景)中采用根据本实施例进行配置的电池模块。为了便于讨论，本文所述的电池模块的实施例是在xEV中采用的高级电池模块(例如，锂离子电池模块)的背景下呈现的。考虑到上述内容，图1为这种车辆10(例如，xEV)的立体图，该车辆10可以利用再生制动系统。虽然以下讨论是关于具有再生制动系统的车辆而呈现的，但是本文所述的技术也适用于用电池捕获/储存电能的其他车辆，其可以包括电力供能和气体供能车辆。
可能需要使电池系统12在很大程度上与传统的车辆设计相兼容。因此，电池系统12可以置于本来要容纳传统的电池系统的车辆10中的一个位置上。例如，如图所示，车辆10可以包括类似于典型的内燃机车辆的铅酸电池进行定位的电池系统12(例如，在车辆10的发动机盖的下方)。而且，如将在下面更详细描述的，电池系统12可以进行定位以便管理电池系统12的温度。例如，在一些实施例中，将电池系统12定位在车辆10的发动机盖的下方可以使得空气管道能够在电池系统12上引导空气流并冷却电池系统12。
在图2中描述了电池系统12的更详细的视图。如图所示，电池系统12包括能量储存构件14，其被联接到点火系统16、交流发电机18、车辆控制台20以及可选地联接到电动机22。通常，能量储存构件14可以捕获/储存在车辆10中产生的电能并输出电能以对车辆10中的电气装置供电。
换句话说，电池系统12可以向车辆的电气系统的构件供电，该构件可以包括散热器冷却风扇、气温控制系统、电动助力转向系统、主动悬架系统、自动泊车系统、电动油泵、电动增压器/涡轮增压器、电动水泵、加热挡风玻璃/除霜器、车窗升降电机、阅读灯、轮胎压力监测系统、天窗电机控制器、电动座椅、报警系统、信息娱乐系统、导航特征、车道偏离警告系统、电动驻车制动器、外部灯或其任何组合。在所示的实施例中，能量储存构件14向车辆控制台20和点火系统16供电，其可以用于起动(例如，经曲柄起动)内燃机24。
额外地，能量储存构件14可以捕获由交流发电机18和/或电动机22产生的电能。在一些实施例中，交流发电机18可以在内燃机24运行的同时产生电能。更具体地说，交流发电机18可以将通过内燃机24旋转而产生的机械能转换为电能。额外地或可替代地，当车辆10包括电动机22时，电动机22可以通过将由车辆10的运动(例如，车轮的旋转)产生的机械能转换成电能来产生电能。因此，在一些实施例中，能量储存构件14可以在再生制动期间捕获由交流发电机18和/或电动机22产生的电能。如此，交流发电机和/或电动机22在本文通常被称为再生制动系统。
为了便于捕获和供给电能，能量储存构件14可以经总线26电联接到车辆的电气系统。例如，总线26可以使得能量储存构件14能够接收由交流发电机18和/或电动机22产生的电能。额外地，总线26可以使得能量储存构件14能够将电能输出到点火系统16和/或车辆控制台20。因此，当使用12伏电池系统12时，总线26可以承载通常在8至18伏之间的电力。
额外地，如图所示，能量储存构件14可以包括多个电池模块。例如，在所示的实施例中，能量储存构件14包括锂离子(例如，第一)电池模块28和铅酸(例如，第二)电池模块30，其中的每一个均包括一个或多个电池单元。在其他实施例中，能量储存构件14可以包括任何数量的电池模块。额外地，虽然锂离子电池模块28和铅酸电池模块30被示为彼此相邻，但是其也可以被定位在车辆周围的不同区域中。例如，铅酸电池模块可以位于车辆10内或在其内部周围，而锂离子电池模块28则可以位于车辆10的发动机盖的下方。
在一些实施例中，能量储存构件14可以包括多个电池模块以利用多个不同的电池化学组成。例如，当使用锂离子电池模块28时，由于锂离子电池化学组成通常具有比铅酸电池化学组成更高的库伦效率和/或更高的电力充电接受率(例如，更高的最大充电电流或充电电压)，因此可以提高电池系统12的性能。如此，可以提高电池系统12的捕获、储存和/或分配效率。
为了便于控制对电能的捕获和储存，电池系统12可以额外地包括控制模块32。更具体地说，控制模块32可以控制在电池系统12中的构件的操作，诸如在能量储存构件14内的继电器(例如，开关)、交流发电机18和/或电动机22。例如，控制模块32可以调节由每个电池模块28或30捕获/供给的电能量(例如，对电池系统12降低定额和重新定额)，执行在电池模块28和30之间的负载均衡，确定每个电池模块28或30的充电状态，确定每个电池模块28或30的温度，控制由交流发电机18和/或电动机22输出的电压等。
因此，控制单元32可以包括一个或多个处理器34和一个或多个存储器36。更具体地说，一个或多个处理器34可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个通用处理器或其任何组合。额外地，一个或多个存储器36可以包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(RAM)和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、光驱、硬盘驱动器或固态驱动器。在一些实施例中，控制单元32可以包括车辆控制单元(VCU)的部分和/或单独的电池控制模块。而且，如图所示，锂离子电池模块28和铅酸电池模块30越过其端子并联连接。换句话说，锂离子电池模块28和铅酸模块30可以经总线26并联地联接到车辆的电气系统。
锂离子电池模块28可以具有各种不同形状、大小、输出电压、容量等中的任何一个，并且本公开通常旨在应用于在图中所示的模块的形状和大小的不同变化。考虑到这一点，图3为电池模块28的一个实施例的前俯视立体图。为了便于讨论电池模块28及其各种组件和构件，Z轴40被定义为延伸通过电池模块28的长度，Y轴42被定义为延伸通过电池模块28的高度(垂直于第一方向上的长度)，且X轴44被定义为延伸通过电池模块28的宽度(垂直于长度和高度)。
电池模块28包括第一端子58(例如，负极端子)和第二端子60(例如，正极端子)，其可以联接到电负载(例如，电路)以向xEV 10提供电力。在其他实施例中，电池模块28可以具有两个以上的端子，例如，用于经越过不同端子组合的连接提供用于不同负载的不同电压。
电池模块28包括用于封装或含有多个电池单元(图4)和电池模块28的其他构件的壳体62。例如，如下面将更详细描述的，壳体62可以封装多个棱柱形电池单元。壳体62可以包括两个端部64和66(例如，沿Z轴40设置的)、两个侧部68和70(例如，沿X轴44设置的)、顶部72(例如，装配有顶盖73)和底部74。壳体62可以是金属的(例如，由钢、铝或另一种合适的金属制成)，可以是聚合物的(例如，聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺(PI)或另一种合适的聚合物或塑料或其组合)或任何其他合适的壳体材料或材料的组合。
如上所述，电池模块28的底座(即，底部74)的尺寸(例如，长度和宽度)可以被选择为类似于特定种类的铅酸电池(例如，特定电池组)的或与其完全相同。根据电池模块28的电压和/或容量要求以及每个电池单元的个体电压和容量及其联接的方式，电池模块28可以包括任何数量的电池单元。因此，可以根据电池模块28的所需电力和/或电池模块的所需尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)使用任何数量和/或布置的电池单元。参考所示的实施例，应理解的是，在电池模块28上没有使用致动夹持特征。相反地，电池单元是经由内部壳体以及无法在壳体内致动的压缩特征而保持在压缩组件中的，如下面所讨论的。
在这个方面，电池模块28的壳体62可以进行配置，以使得一组电池单元可以布置在作为压缩组件的壳体62内以提供所需的电力输出，而不管个体电池单元的尺寸变化程度如何，只要每一个均在个体电池单元的制造容限内即可。作为一个实例，可以选择壳体62的至少一个尺寸以在即使所有电池单元在制造容限范围的较大侧上具有尺寸的情况下允许放置所需数量的电池单元。此外，可以选择壳体62的至少一个尺寸以在即使所有电池单元在制造容限范围的较小侧上具有尺寸的情况下在该组电池单元上放置或保持所需的压缩力。在这种情况下，电池模块28可以包括确保提供该力的各种内部特征。
图4示出包括壳体62的电池模块28的一个实施例的分解立体图，该壳体62进行定尺寸以便按所需的方式(例如，作为压缩组件)放置多个电池单元90。尽管可以利用任何单一类型的电池单元90，但用于电池模块28中的电池单元90均可以具有相同的一般形状(例如，棱柱形、圆柱形、袋状或任何其他形状)、相同的电化学组成(例如，电极活性材料、电解质、添加剂)、相同的一般尺寸(例如，在制造容限内)和其他类似的设计特征(例如，电隔离)。在所示的实施例中，电池模块28包括足以使得电池模块28能够提供48V的输出的许多电池单元90，然而电池模块28也可以使用不同数量的电池单元90和/或电池单元90的连接输出其他电压(例如，12V)。
在导入模块壳体62中之前，电池单元90可以布置在单元堆92中。在某些实施例中，可以在单元堆92的每个电池单元90之间使用间隔物94(例如，一个或多个)以将电池单元90彼此分离。间隔物94可以采用任何合适的形式，诸如与电池单元90相分离的离散层(例如，塑料或硅酮分隔物)；粘合到电池单元90的粘合带、凸片等；缠绕在个体电池单元90周围的橡皮筋；或固定至电池单元90的粘合泡棉胶带。在间隔物94为粘合物的实施例中，电池单元90可以彼此进行粘合。
在一些实施例中，间隔物94可以提供足够程度的电绝缘以防止单元间导电(例如，由于单元膨胀或移动而导致的)。例如，在对电池单元90的外壳95进行充电(例如，将其用作端子)的实施例中，间隔物94中的一个可以覆盖电池单元90的整个导电表面(例如，可以接触到相邻的电池单元90的棱柱形电池单元90的部分)。然而，在未对外壳95进行充电的其他实施例中，间隔物94(例如，粘合带、粘合凸片、橡皮筋等)可以仅覆盖电池单元90的导电表面的一部分。在这种实施例中，间隔物94可能不一定提供电绝缘。在这种情况下，可以在电池单元90的导电表面的周围设置绝缘材料(例如，额外类型的间隔物)。
作为非限制性实例，绝缘材料可以是聚合物涂层，其可以使电池单元90电绝缘且可以保护电池单元90以免受某些环境(例如，空气、湿气、碎片等)条件的影响。聚合物涂层可以是能够将电池单元90彼此绝缘并且还与其他导电触点(例如，在需要这种绝缘的电池单元90的部分中)相绝缘的电介质。聚合物涂层可以喷涂在电池单元90上或电池单元90可以浸入聚合物涂层中。聚合物涂层可以是单体或可交联树脂，其可以是液体的形式、凝胶状的或在能够除去(例如，通过蒸发实现的)溶剂的溶液中。然后，单体或可交联树脂可以进行适当的刺激以影响聚合物涂层的某种程度的硬化以使聚合物涂层固定在电池单元90上。
电池单元90的单元堆92和间隔物94(在利用其的情况中)可以被插入壳体62的开口96中。在某些实施例中，壳体62可以进行定尺寸至用于所需数量的电池单元90的最大允许容差(例如，为电池模块28提供所需电力输出)。即，即使所有的电池单元90都在制造容限的较大端，壳体62可以足够得大以容纳所需数量的电池单元90和其他构件(例如，间隔物94)。这可能是可取的，这是因为单元堆92可以进行组装、压缩并插入壳体62中，而不用首先确定在个体电池单元90的制造容限内的变化程度。这可以提高制造电池模块28的速度和效率。
在其中电池单元90都位于制造容限的较大端处的实施例中，电池单元90的单元堆92和间隔物94可以紧密地装配在壳体62内，这可以保持在电池单元90上的足够量的压缩力。例如，在将单元堆92插入壳体62中之前，可以压缩单元堆92(例如，使用未附接到电池模块28或不是电池模块28的整体特征的外部致动夹持机构来进行)。在将单元堆92插入壳体62中之后，可以移除外部夹持机构且壳体62本身可以保持在电池单元90上的所需压缩(例如，可以提供在预定阈值之上的在单元堆92上的压缩力)。即，壳体62可以减少或阻止电池单元90的扩张超过预定阈值。因此，通过在将单元堆92插入壳体62中之前压缩单元堆92，可以使用壳体62以保持在电池单元90上的足够的压缩力，而无需使用属于电池模块28的致动夹持机构(例如，位于壳体62的内部和/或外部)。在电池单元90具有适当大小的情况下(例如，基于单元堆92的所需压缩力和大小)，不可能使用额外的内部压缩保持。
然而，在一些实施例中，壳体62可以进行定尺寸，以使得在插入单元堆92之后，在壳体62的内表面98和单元堆92之间存在有间隙。例如，这可能发生在其中单元堆92的电池单元90中的一个或多个位于制造容限的较小端处的实施例中。为了填补间隙并保持在单元堆92上的足够的压缩力，可以在单元堆92的末端102(例如，第一端105和与第一端105相对的第二端107)设有一个或多个保持壁100(例如，可移除保持壁)以产生压缩单元组件103。例如，保持壁100可以是由任何合适的材料或材料的组合，诸如具有不同程度的硬度和/或强度的聚合物，相对可压缩的材料诸如硅酮，可破坏的刚性材料诸如玻璃或复合材料诸如玻璃填充的聚丙烯制成的通常为矩形的棱柱(例如，块、板)。在将单元堆插入壳体62之后，可以使用保持壁100以压缩单元堆92，或在插入壳体62中之前，可以将单元堆92和/或保持壁100一起压缩(例如，作为压缩单元组件103)。例如，压缩的单元组件103可以设置在限定壳体62的内部空间的壳体的一部分108中，且该部分108可以在三侧上围绕压缩单元组件103。另外，根据其在电池模块28内的位置，保持壁100可以不一定具有相同的大小、形状或材料。此外，本公开还包括其中除了保持壁100之外可以使用位于壳体62外部或内部的一个或多个致动夹持机构来提供在电池单元90上的额外的压缩力的实施例。如图所示，电池模块28还可以包括额外的结构，例如一个或多个热间隙垫104、被配置成电联接到电池单元90的汇流条106或任何其他合适的构件。如下面所讨论的，电池模块28的某些构件可以位于保持壁100中的一个或多个上。
在所示的实施例中，沿z轴40(例如，行布置)对单元堆92进行定向。然而，应注意的是，可以按任何合适的布置对电池单元90进行定位。例如，尽管可以利用单个单元堆92，但在其他实施例中，也可以在一个或多个单元堆92中布置电池单元90。此外，可以垂直地(例如，列布置)或水平地(例如，行布置)对一个或多个单元堆进行定向。例如，如在图6至8中所示，电池模块28可以包括单个单元堆92，其可以包括任何合适数量的电池单元90且可以水平地进行定向。在其他实施例中，如在图9中所示，电池模块28可以包括垂直地(例如，列布置)进行定向的两个单元堆92，其中每个单元堆92可以具有电池模块28中电池单元90总量中的一半并提供相同的功能(例如，48V或其他输出)。
本文所述的电池单元90可以是棱柱形电池单元，其中如本文所定义的棱柱形电池单元包括通常为矩形形状的棱柱形外壳。与袋状单元相反，棱柱形外壳是由相对不可弯曲的硬(例如，金属)材料制成。然而，应注意的是，除了或代替棱柱形电池单元，下面所述的某些实施例可以包含袋状单元。根据本实施例，每个棱柱形电池单元可以包括棱柱形单元外壳110，如在图5中所示。棱柱形单元外壳110可以包括顶部外壳部分111，其中定位有一组单元端子112和113(例如，正极和负极单元端子)。一个或多个单元排气孔114也可以位于顶部外壳部分111上。棱柱形单元外壳110还包括位于与顶部外壳部分111相对处的底部外壳部分115。可以是直的或圆形的第一和第二侧116和117在与单元端子112和113相应的各个位置上的顶部和底部外壳部分111和115之间延伸。可以是平的(如图所示)或圆形的第一和第二面118和119联接在每个单元90的相对端处的第一和第二侧116和117。
如在图6中所示，其示出了移除了顶部72(例如，顶盖73)的图3的电池模块28，电池模块28包括抵靠单元堆92的末端102设置的两个保持壁100(例如，块、板)。特别地，两个保持壁100包括抵靠单元堆92的第一端122进行设置的第一保持壁120以及抵靠单元堆92的第二端126进行设置的第二保持壁124。如图所示，第一和第二保持壁120和122的形状可以大致为矩形。例如，第一和第二保持壁120和122可以包括基本上为矩形且平坦的面，其与单元堆92的第一和第二端122和126相邻接。在某些实施例中，保持壁100可以是棱柱形的，这类似于用于电池模块28中的电池单元90。在某些实施例中，保持壁100未集成或联接到壳体62。
第一和第二保持壁120和124中的每一个可以包括一个或多个狭槽128，其可以被配置成接收夹持和定位机构的相应部分以压缩单元堆92并将压缩单元堆92插入壳体62中。例如，一个或多个狭槽128可以被配置成在插入壳体62中之前由用于进行压缩单元组件103的接合和压缩的夹持机构进行接合。夹持和定位机构可以是致动机构(例如，夹具)，其位于电池模块28的外部且在压缩单元堆92并将其插入壳体62中之后从电池模块28进行移除(例如，未附接至)。因此，夹持和定位机构不是如在传统系统中的致动夹持机构，这是因为其不联接到电池模块28或与其相集成。例如，其在制造之后不属于电池模块28。第一和第二保持壁120和124还接触到具有由固定距离间隔开的内表面131的壳体62的保持凸片130。保持凸片130可以在壳体62内产生用于电池模块28的其他构件(例如，电子器件、开关、导体)的内部空间。额外地，保持凸片130是壳体62中的突出物，其包括与可移除壁120和124邻接的内表面131以保持单元堆92的压缩状态。在一些实施例中，保持凸片130的内表面131可以仅接触可移除壁120和124的一部分。如此，在将单元堆92(例如，作为压缩单元组件103的一部分)插入壳体62中之后，壳体62的第一和第二保持壁120和124以及保持凸片130可以在单元堆92的电池单元90上提供保持和压缩力，以使得电池单元90可以仅向未压缩状态解压缩(例如，扩张)预定的量。如此，第一和第二保持壁120和124和保持凸片130(例如，保持凸片130的内表面131)可以进行协作以保持单元堆92的压缩。此外，保持凸片130的内表面131被配置成将压缩单元组件103保持在压缩状态中，该压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。在某些实施例中，壳体62的第一和第二保持壁120和124以及保持凸片130可以在电池单元90上提供保持和压缩力，以使得电池单元90不会从压缩状态进行解压缩。保持凸片130也可以用于保持壳体62的一个或多个构件的放置(例如，在壳体62包括一个或多个可分离部分的实施例中)。即，由压缩单元组件103提供的抵靠壳体62的恢复力也可以用作保持在其他方式下不会联接在一起的两个或更多壳体部分的相对位置的力。
在其他实施例中，电池模块28可以仅包括单个保持壁100，其可以抵靠单元堆92的第一端122或第二端126进行设置。可能需要仅提供单个保持壁100以减小壳体62的尺寸和/或降低制造成本。使用一个或两个保持壁的能力也增加了壳体62的尺寸灵活性。在这种实施例中，阻尼机构(例如，在压缩单元堆92且将其插入壳体62中之后其未附接到电池模块28)可以接合单个保持壁100的一个或多个狭槽128且可以在单个保持壁100和与保持壁100相对的单元堆92的一侧之间或在单个保持壁100和壳体62(例如，壳体62的保持凸片130中的一个)之间压缩单元堆92。
再次地，可移动壁100可以由任何合适的材料，例如，塑料、复合材料、陶瓷、硅酮、玻璃或玻璃填充的聚丙烯构成。实际上，现在认识到，由某些材料构成保持壁100提供了迄今为止未被认识到的优点。例如，用玻璃构成保持壁100可以便于通过在不使用复杂设备的情况下使得能够从电池模块28将其移除来回收电池模块28。此外，可能需要用玻璃或玻璃填充的聚丙烯构成间隔物100以在万一电池单元90破裂并排气的情况下提供吸力特征。额外地或可替代地，保持壁100可以包括有意的脆弱点或折皱区，其可以提供类似的力分布。
例如，单元堆92的电池单元90可能由于电池单元90的内部超压或过温而扩张和破裂。热失控也可能传播到相邻的电池单元90。为了适应所导致的电池模块28本身的内部压力的增加，保持壁100、保持壁100的有意的脆弱点或折皱区或类似的特征可以被配置成破裂或折皱，其可以由于扩张或破裂的电池单元90而消耗一些能量且可以使得扩张或破裂的电池单元90能够扩张至壳体62内的额外空间中。本实施例可以提供用于适应这种情形的更有效的方式。
由单元排气导致的排放气体对其他构件(例如，电池单元90、电子器件)来说可能是稍有些腐蚀性的或具有其他的有害性。保持壁100可以结合被配置成减少排放气体的某些不需要的化学特性的材料。例如，额外的材料(例如，吸收性、中和性的)可以结合至保持壁100中。
另外或作为按上述方式使用保持壁100的替代方案，可以作为用于电池模块28的一个或多个构件的安装件来利用保持壁100。例如，如在图7中所示，第二可移除壁124可以用作用于电池模块28的继电器132的安装件。风扇134、排气孔136的部分和/或任何其他合适的构件或电子器件可以类似地安装在第二保持壁124上。如此，第二保持壁124将电池单元90与继电器132相分离且可以阻挡源于继电器132的排放气体且还可以在正常操作期间阻挡一些热量转移。第二保持壁124可以是任何适合的形状和材料构成以便将电池模块28的构件联接到第二保持壁124。例如，在一些实施例中，第二保持壁124可以包括平侧表面138，其可以用作所需构件的安装件；以及凹部140，其成形为容纳排气孔136和/或其他特征。
类似的，保持壁100可以用于安装电池模块28的简单和复杂的电路(例如，电子器件，诸如电池控制模块)。例如，如在图8中所示，第一保持壁120可以用作用于电池模块28的电路板(例如，控制板)150的安装件。类似于第二保持壁124，第一保持壁120可以包括任何合适的形状以便将电池模块28的电路板150联接到第一保持壁120。例如，在一些实施例中，第一保持壁120可以包括平侧表面152，其可以用作电池模块28的电路板150和/或任何其他所需构件的安装件。除了提供用于电路板150的结构安装件之外，第一保持壁120还可以将电池单元90与电路板150进行热和电隔离，反之亦然，这可以降低噪声(例如，干扰)。此外，利用第一保持壁120和/或第二保持壁124作为安装件允许在将第一保持壁120和/或第二保持壁124插入壳体62中之前将所需构件局部组装到第一保持壁120和/或第二保持壁124上，这可以减少制造时间和成本。换句话说，在图7和8中所示的具有其安装的构件的保持壁120和124可以按组装形式导入电池模块28中，这将大大减少制造复杂性和时间。
如上所述，在一些实施例中，电池模块28可以仅包括单个保持壁100。在这种实施例中，保持壁100可以用于安装电池模块28的几个所需构件，诸如电路板150、继电器132、风扇134和/或排气孔136。作为一个实例，可能需要利用单个保持壁100来减小壳体62的大小和/或减少制造成本。实际上，对于其中电池模块28的占用空间是很重要的电池模块28来说，这种安装可以提供一定程度的灵活性，这减少了制造考虑。
保持壁100的定向不限于在图6至8中所示的定向。相反地，本公开还涉及替代的定向，如在图9中所示。此外，单个保持壁100可以用于保持多个单元堆92。例如，如在图9中所示，电池单元90可以布置至两个(或更多)单元堆92中。在所示的实施例中，两个单元堆92包括第一列的单元堆170和第二列的单元堆172。然而，在其他实施例中，可以利用两个以上的单元堆92和/或可以水平地定位单元堆92(例如，行布置)。
保持壁100可以设置在第一和第二列的单元堆170和172的顶表面174上。在一些实施例中，保持壁100可以包括一个或多个狭槽128，其被配置成由夹持机构进行接合，如上面所讨论的。第一和第二列的单元堆170和172可以使用保持壁100进行压缩且插入至电池模块28的壳体62中。特别地，夹持机构的第一部分可以与第一和第二列的单元堆170和172的顶表面174相邻接且夹持机构的第二部分可以插入至保持壁100的一个或多个狭槽128中。夹持机构可以抵靠第一和第二列的单元堆170和172的顶表面174和保持壁100施加压缩力。保持壁100可以由壳体62的顶部72保持在位。然而，在其他实施例中，第一和第二列的单元堆170和172可以使用分别围绕第一和第二列的单元堆170和172的顶表面174和底表面176而设置的两个保持壁100进行压缩。
额外地，在一些实施例中，保持壁100可以用作电池模块28的壳体62的一部分。例如，如在图10中所示，移除了壳体62的顶部72的中心区178。第一和第二列的单元堆170和172可以使用保持壁100进行压缩并插入到壳体62中，如上面所讨论的。然而，在图10中，保持壁100的顶表面180可以是暴露的且可以用作壳体62的顶部72的移除的中心区178。在这种实施例中，保持壁100可以经壳体62的保持凸片182而保持在壳体内。
再次地，按照上面关于图6至8的保持壁120、124而阐述的类似方式，图9和10的可移除壁100可以具有安装至其的各种导体、开关(例如，继电器)和电子器件(例如，电池控制模块、传感器、印刷电路板)。在图10的所示实施例中，电池模块28包括由壳体62的顶部72(用作凸片182)、可移除壁100、顶部72的周壁192和在周壁192上方装配的可移除顶盖(未示出)(例如，类似于图3的顶盖73)形成的基本上为隔离的区域190。基本上为隔离的区域可以将安装至可移除壁100的电子器件、开关、电路等(例如，电气构件)与容纳电池单元90的电池模块28的区域以及与外部环境进行隔离。
图11示出根据本方法的用于制造电池模块28的方法200的一个实施例。特别地，方法200包括将多个电池单元(例如，电池单元90)组装至单元堆(例如，单元堆92)中(方框202)。在某些实施例中，将多个电池单元组装至单元堆中可以包括在多个电池单元的每个电池单元之间提供单元间隔物(例如，间隔物94)。如上面详细描述的，间隔物94可以使电池单元彼此电绝缘。
此外，方法200包括将单元堆压缩成压缩单元堆(方框204)。将单元堆压缩成压缩单元堆可以利用一个或多个保持壁100，如上面详细讨论的，其可以被配置成由夹持机构进行接合。在一些实施例中，单元堆92可以使用夹持机构在两个保持壁100之间进行压缩。例如，夹持机构可以包括第一夹具，其被配置成与第一保持壁100相接合(例如，经一个或多个狭槽128而进行)；以及第二夹具，其被配置成与第二保持壁100相接合(例如，经一个或多个狭槽128而进行)。在其他实施例中，单元堆92可以在设置在单元堆92的第一端周围的保持壁100和设置在单元堆92的第二端的电池单元90中的一个的表面之间进行压缩。在这种实施例中，夹持机构可以包括第一夹具，其被配置成与保持壁100相接合(例如，经一个或多个狭槽而进行)；以及第二夹具，其被配置成与设置在单元堆92的第二端的电池单元90的表面相接合。可替代地，单元堆92可以在设置在单元堆92的第一端周围的保持壁100和设置在单元堆92的第二(例如，相对)端周围的壳体62的内表面之间进行压缩。在这种实施例中，夹持机构可以包括第一夹具，其被配置成与保持壁100相接合(例如，经一个或多个狭槽128而进行)；以及第二夹具，其被配置成与壳体62(例如，壳体62的外表面)相接合。在图12中示出了该布置的一个示例实施例。
一旦形成了压缩单元堆，则将压缩单元堆92插入电池模块28的壳体62中(方框206)。如上面详细讨论的，与壳体62相组合的一个或多个保持壁100可以在压缩单元堆上提供足够的保持和压缩力以将压缩单元堆保持在所需位置上并在电池模块28的操作期间减少或防止电池单元的扩张。此外，如上所述，夹持机构可以位于电池模块28的外部且可以在单元堆92被压缩和插入壳体62中之后从电池模块移除(例如，可以不附接至电池模块28)。
图12示出可以被配置成实施方法200以制造所公开的电池模块28的系统230的局部示意图。如图所示，单元组件103可以使用电池单元90、间隔物94和一个或多个保持壁100进行组装。如上所述，保持壁100包括一个或多个狭槽128。夹持和定位系统232可以被配置成接合一个或多个保持壁100的一个或多个狭槽128和/或在单元堆92的一端102上的电池单元90的表面(例如，用于其中仅使用一个可移除壁100的实施例)。夹持和定位系统232可以被配置成压缩单元组件103并将压缩的单元组件103插入电池模块28的壳体62内。
图13示出包括两个保持壁100(例如，第一和第二保持壁120和124)的电池模块28的示意图。如图所示，电池单元90(以及，在一些实施例中，单元间隔物94)被布置到单元堆92中。如上面详细描述的，第一和第二保持壁120和124(以及一个或多个额外的保持壁100，当需要时)可以邻近单元堆92的末端102进行设置且进行压缩以形成压缩单元组件103，且可以将压缩单元组件103插入壳体62中。另外，如果在压缩单元组件103的一个或多个末端250和壳体62的保持凸片130之间存在有间隙(例如，如果包括第一和第二保持壁120和124的单元组件103的长度252小于在壳体62的相对末端的保持凸片130之间的距离254)，则可以设有一个或多个额外的保持壁100和/或间隔物94。
如图所示，在第一保持壁120和壳体62的端部64之间存在有间隙256。类似地，在第二保持壁124和壳体62的端部66之间存在有间隙258。由压缩单元组件103的内部压力(例如，内部电池单元压力)产生的恢复力可以使得压缩单元组件103在向外的方向260上(例如，沿Z轴40)抵靠壳体62(例如，抵靠保持凸片130)而扩张。保持凸片130保持第一和第二保持壁120和124(以及任何额外的保持壁100)的位置，以使得第一和第二保持壁120和124不会分别移动越过保持凸片130并进入间隙256和258中。通过保持第一和第二保持壁120和234的位置，压缩单元组件103保持在压缩状态中，该状态具有在预定阈值以上的压缩力。预定阈值可以基于，例如，在用于所利用的特定类型的电池单元的单元体积、扩张或膨胀百分比和充电状态(SOC)之间的相关性。
如上所述，单元堆92的电池单元90可能由于电池单元90的内部超压或过温而扩张和破裂。为了适应所产生的电池模块28本身内部压力的增加，第一和第二保持壁120和124，第一和第二保持壁120和124的有意的脆弱点或折皱区或类似的特征可以被配置成破裂或折皱。这可能由于扩张或破裂的电池单元90而消耗一些能量。例如，如果第一保持壁120破裂或折皱，第一保持壁120的部分可以落入间隙256中，这可以在单元堆92的末端和保持凸片130之间产生空间。该额外的空间可以允许电池单元90扩张和/或分离，其可以减少对电池模块28的其他构件的影响。额外地，电池单元90可以扩张或膨胀至间隙256中。此外，如果第一保持壁120破裂或折皱，该间隙256的至少一部分则可以暴露于电池单元90，且所排放的气体可以扩散至间隙256，这可以减少相邻的电池单元90于所排放的气体的暴露。
在某些实施例中，一个或多个保持壁100可以用作壳体62的端部(例如，端部64或66、侧部68或70、顶部72或底部74)。例如，如在图14中所示，壳体62不包括端部66。即，壳体62可以使用端部64、侧部68和70、顶部72、底部74和保持凸片130进行构造，且壳体62可以不包括端部66。相反地，保持壁100(例如，第二保持壁124)可以用作端部66。因此，压缩单元组件103的末端250(例如，第二保持壁124的外表面270)可以是壳体62的外表面。如上所述，通过保持凸片130以及从更压缩的阶段扩张的压缩单元组件103的恢复力来保持第二保持壁124的位置。如此，保持凸片130保持压缩单元组件103的压缩状态并使得第二保持壁124能够被用作壳体62的端部。
所公开的实施例中的一个或多个可以单独或组合地提供一个或多个技术效果，其包括制造具有压缩电池单元(例如，棱柱形电池单元)的电池模块。所公开的设计使得能够使用电池单元的堆，该堆可以放置在电池模块的壳体内且可以使用一个或多个间隔物在电池模块的壳体内进行压缩和/或限制。所公开的电池模块设计使得能够实现电池模块的每个电池单元的更大的尺寸变化性，这提供了更大的灵活性以选择一组电池单元以基于特定的电和热的考虑安装在电池模块中，而不必担心每个电池单元相对于电池模块壳体的精确尺寸。额外地，所公开的间隔物可以在操作期间减少或防止电池模块的电池单元的膨胀，从而改进在电池模块的寿命中的电池单元的性能。此外，间隔物可以提供热失控保护。额外地，间隔物可以用作电池模块的构件的结构安装件，诸如继电器和电路板，且可以使电池单元与电路板实现电和热隔离。相应地，与其他电池模块设计相比，所公开的电池模块设计提供了改进的灵活性和性能。额外地，所公开的电池模块设计可以减少电池模块的重量和体积，这是因为未将致动夹持机构结合(例如，附接至、集成至、设置在其内)至电池模块中。说明书中的技术效果和技术问题是示例性的且不是限制性的。应注意的是，在说明书中描述的实施例可以具有其他技术效果且能够解决其他技术问题。
虽然仅示出和描述了某些特征和实施例，但是本领域的技术人员在实质上未脱离该主题的新颖教示和优点的情况下可以想到许多修改和变化(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色，取向等的变化)。任何工艺或方法步骤的顺序或序列可以根据可替代的实施例进行变化或重新排序。因此，要理解的是，所附权利要求旨在涵盖落在本发明的真实精神内的所有这样的修改和变化。而且，为了提供对示例性实施例的简要描述，可能尚未描述实际实施方式的所有特征。应理解的是，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，可以做出许多特定于实施方式的决定。这种开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，其不过是进行设计、制作和制造的常规工作，而无需进行过度的实验。

Claims (29)

1.一种电池模块，其包括：
壳体，其包括第一内表面和与所述第一内表面相对的第二内表面；以及
压缩单元组件，其设置在所述第一和第二内表面之间的所述壳体的内部空间内，其包括：
布置在单元堆中的多个棱柱形电池单元，所述单元堆包括第一端和与所述第一端相对的第二端；以及
保持壁，其设置在所述单元堆的所述第一端和所述壳体的所述第一内表面之间，其中所述保持壁包括与所述单元堆的所述第一端相接触的第一表面以及与所述壳体的所述第一内表面相接触的与所述第一表面相对的第二表面，且其中所述第一和第二内表面被配置成将所述压缩单元组件保持在压缩状态中，所述压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其包括一个或多个狭槽，其被配置成由阻尼机构接合以在插入所述壳体中之前进行所述压缩单元组件的接合和压缩。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体的所述第一内表面包括仅与所述保持壁的所述第二表面的一部分相接触的突出物，且其中所述电池模块包括电路板，其被安装至在不与所述壳体的所述第一内表面相接触的区域中的所述保持壁的所述第二表面。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中所述保持壁使所述多个棱柱形电池单元与所述电路板实现电和热绝缘。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池模块包括继电器，其被配置成将所述电池模块联接到负载，且其中所述继电器被联接到所述保持壁的所述第二表面。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁是由玻璃构成的。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁是由玻璃填充聚合物构成的。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁包括折皱区，其被配置成由于所述多个棱柱形电池单元中的棱柱形电池单元的扩张而变形或断裂以使得所述棱柱形电池单元能够扩张至在所述壳体中的额外空间中。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池模块的所述壳体不包括致动夹持机构。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个棱柱形电池单元的每个棱柱形电池单元通过单元间隔物与所述多个棱柱形电池单元的相邻棱柱形电池单元相分离。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中所述单元间隔物是电绝缘的。
12.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述压缩单元组件包括额外的保持壁，其设置在所述单元堆的所述第二端和所述壳体的所述第二内表面之间，其中所述额外的保持壁包括与所述单元堆的所述第二端相接触的各自的第一表面，以及与所述壳体的所述第二内表面相接触的各自的第二表面，其中所述各自的第一表面与所述各自的第二表面相对。
13.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个棱柱形电池单元包括锂离子电池单元。
14.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述单元堆包括第一列，其包括所述多个棱柱形电池单元中的前半部分；以及与所述第一列相邻的第二列，其包括所述多个棱柱形电池单元中的后半部分。
15.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体包括第一部分，其限定其中设置有所述压缩单元组件的空间，且所述第一部分在三侧上围绕所述压缩单元组件。
16.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁未集成或紧固到所述壳体。
17.一种电池模块，其包括：
壳体，其包括第一内表面和第二内表面，所述第二内表面与所述第一内表面相对且按固定的距离与其间隔开；
多个棱柱形电池单元，其设置在所述电池模块的所述壳体的内部空间中，其中所述多个棱柱形电池单元布置在单元堆中，所述单元堆包括第一端和第二端；
第一保持壁，其设置在所述单元堆的所述第一端和所述壳体的所述第一内表面之间；以及
第二保持壁，其设置在所述单元堆的所述第二端和所述壳体的所述第二内表面之间；
其中所述第一和第二保持壁和所述壳体被配置成相协作以保持所述单元堆的压缩。
18.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁被配置成在将所述单元堆安装在所述壳体内之前使得能够进行所述单元堆的压缩，且其中所述第一和第二保持壁和所述壳体被配置成在将所述单元堆和所述第一和第二保持壁安装在所述壳体内之后保持所述单元堆的压缩。
19.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁中的每一个包括一个或多个狭槽，其被配置成由夹持机构进行接合。
20.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述电池模块包括电路板，且其中所述电路板被联接到与所述壳体的所述第一内表面相接触的所述第一保持壁的表面。
21.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁是由玻璃或玻璃填充聚合物构成的。
22.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁中的每一个包括折皱区，其被配置成吸收由电池单元排气所产生的压力。
23.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁防止所述多个棱柱形电池单元中的每一个在所述电池模块的操作期间扩张。
24.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述第一和第二保持壁未集成或联接到所述壳体。
25.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述电池模块不包括任何致动夹持机构。
26.一种方法，其包括：
将多个棱柱形电池单元组装至单元堆中；
将所述单元堆压缩成压缩单元堆；
将所述压缩单元堆插入电池模块的壳体内；以及
使用所述壳体保持在所述压缩单元堆上的压缩力。
27.根据权利要求26所述的方法，其中将所述单元堆压缩成压缩单元堆包括：
抵靠所述单元堆的第一端设置第一保持壁，其中所述第一保持壁包括第一狭槽；
抵靠所述单元堆的第二端设置第二保持壁，其中所述第二保持壁包括第二狭槽；
将夹持机构的第一和第二夹具分别插入所述第一和第二狭槽中；以及
使用所述夹持机构压缩所述第一和第二保持壁和所述单元堆。
28.根据权利要求26所述的方法，其中将所述单元堆压缩成压缩单元堆包括：
抵靠所述单元堆的第一端设置保持壁，其中所述保持壁包括狭槽；
将所述单元堆和所述保持壁插入所述电池模块的所述壳体中，其中所述单元堆的第二端与所述电池模块的所述壳体的内表面相邻；
将夹持机构的第一夹具插入所述保持壁的所述狭槽中；
将与所述第一端相对的所述单元堆的第二端与所述夹持机构的第二夹具相接合；以及
使用所述夹持机构压缩所述保持壁和所述单元堆。
29.根据权利要求26所述的方法，其中将所述多个棱柱形电池单元组装至所述单元堆中包括在所述多个棱柱形电池单元中的每一个之间设置单元间隔物。
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