CN1694294A - 蓄电池组件 - Google Patents

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Abstract

一种由多个单元电池整体形成的大容量蓄电池组件。本发明提供一种蓄电池组件，具有多个单元电池和用于电连接单元电池的连接器，该蓄电池组件包括：位于单元电池和连接器之间的隔离片。该蓄电池组件可以使盖绝缘于连接器，并使单元电池之间保持均匀的间距。

Description

蓄电池组件
技术领域
本发明涉及蓄电池。特别是涉及一种具有大容量、且具有改进的单元电池连接的高电压蓄电池组件。
背景技术
近来，使用高能量密度无水电解质的高电压蓄电池得到了发展。多个高电压蓄电池(为方便起见以下称为单元电池)，串联地连接到一起形成一个组件，用于诸如电动车等需要高电压的装置上。
通常，每个单元电池包括：具有正极、负极和置于它们之间的隔板的电极部件，具有容纳该电极部件的空间的壳体，连接在壳体上用于密封该壳体的盖部件，以及包含正极端子和负极端子的端子，端子从该盖部件上伸出以电连接到该电极部件的正极和负极。
为了将单元电池组成组件，单元电池以如下方式布置：每个单元电池的正极端子和负极端子与相邻的单元电池的正极端子和负极端子相交替布置，并且端子之间用导电连接器相互连接。
据此，导电连接器中穿过端子并由螺母紧固，从而不会从端子上松脱。为了紧固的连接，在每个端子的外圆周形成有螺纹。
如上所述，常规的蓄电池组件是用螺丝固定导电连接器的方法电连接几个到几十个单元电池形成的。
在常规的蓄电池组件中，只有当每个单元电池中产生的热量能够容易地被排出时，单元电池才能在装置中理想地运行和稳定地使用，其中这些装置是依靠蓄电池组件的电力运行的，如混合动力车(HEV)。因此可以说，散热问题是应用到高电压装置中的蓄电池组件最重要的因素。
总之，如果热量不能从蓄电池组件的单元电池中有效地排出，蓄电池组件和每个单元电池自身的温度都会升高，这将导致高电压装置发生故障。
所以，在设计蓄电池组件时，需要一种能够增加每个单元电池散热效率的结构。为此，单元电池需要以均匀间距布置。
另外，在设计蓄电池组件时，单元电池的盖部件在连接单元电池时需要绝缘于导电连接器。
如果盖部件和导电连接器之间不能有效地绝缘，则其间会发生短路，因而会降低整个蓄电池组件以及有问题的单元电池的性能，并造成故障。
但是，已知的蓄电池组件却不能保持单元电池之间均匀的间距。还有，因为单元电池间的间距和盖部件与导电导体之间的绝缘分别使用不同的零件来实现，所以，蓄电池组件的整体结构和安装工艺变得很复杂。特别是，由于用于驱动混合动力车电动机的蓄电池组件具有许多单元电池，所以在发生上述问题时，造成的损坏会更大。
发明内容
所以本发明的一个方面是解决上述问题。
本发明的另一个方面是提供一种改进的蓄电池组件。
本发明的又一方面是提供一种蓄电池组件，其中在连接多个单元电池以形成大容量蓄电池组件时，该蓄电池组件能够使盖子部件与连接单元电池的连接器之间绝缘，并且能够保持具有一种结构的各个单元电池之间的均匀间距。
为了达到以上目的，本发明提供一种蓄电池组件，具有多个单元电池，电连接相邻的单元电池的连接器，和在单元电池和连接器之间安装的隔离片。
其中，蓄电池组件可以用于驱动电动机。单元电池包括：包含正极、负极和置于它们之间的隔板的电极部件，容纳该电极部件的壳体，连接在壳体上用于密封该壳体的盖部件，以及端子，端子包括从该盖部件向外伸出的、电连接到该电极部件的正极和负极的正极端子和负极端子。
隔离片由绝缘材料制成，或隔离片覆盖有绝缘材料并具有非导体性能。所以，隔离片可以简单地固定在单元电池的盖部件和导体连接器之间，并防止金属盖部件电连接于导电连接器。
另外，本发明的隔离片以预定距离延伸到所排列单元电池之间的空间，从而保持了单元电池之间的间距。
还有，隔离片被设置成能够使单元电池的端子从其中插入。优选地，隔离片形成为对应于蓄电池组件延伸一定长度的杆形状，并且在整个表面上具有隔离片开口。每个单元电池的端子从隔离片开口穿过。
还有，隔离片还包括在底端的插入凹槽，单元电池的壳体插入到插入凹槽中。
由此，当隔离片安装在单元电池中时，隔离片使盖部件绝缘于安装在盖部件和端子上的导电连接器，并在单元电池的壳体插入到隔离片底部上形成的插入凹槽时，保持壳体之间均匀的间距。
蓄电池组件具有端子排，该端子排是根据单元电池的布置由端子排成一条线而形成。隔离片安装在每个端子排上，或者安装在每个端子排上的隔离片连接并组合成整体。
从隔离片开口伸出的正负端子从隔离片穿过，并且隔离片通过使用安装在隔离片上的导电连接器和与正负端子相配合的螺母来紧固。
为实现这些方面，本发明提供一种蓄电池组件，包括：多个单元电池，每个单元电池包括具有正极、负极和两电极之间的隔板的电极部件；容纳电极部件的壳体；连接在壳体上并密封壳体的盖部件，包括电连接于正极和负极的正极端子和负极端子的端子，端子从盖部件伸出，端子按其极性交替排列；绝缘隔离片，其具有由端子穿过的隔离片开口和在一侧供单元电池的壳体插入的插入凹槽，绝缘隔离片安装在单元电池上；位于隔离片上的连接器，其上穿过伸出隔离片开口的端子；以及螺母，该螺母通过与端子配合将连接器紧固在端子上。
为完成以上几方面，本发明提供一种蓄电池组件，包括：多个单元电池，每个单元电池包括由正极、负极和置于两电极之间的隔板构成的电极部件；容纳电极部件的壳体；连接在壳体上并密封壳体的盖部件；端子，其包括电连接于正极和负极的从盖部件伸出的正极端子和负极端子；隔离片，其具有由端子穿过的隔离片开口和在一侧由单元电池的壳体插入的插入凹槽；位于隔离片上的连接器以连接由隔离片开口伸出的两个相邻端子。
附图说明
结合附图和下面的详细说明，本发明的完整评价以及上述及其它特点和优点将变得很清楚，也可以更好地被理解，其中相同的参考标号代表相同或类似的元件，其中：
图1为根据本发明实施例的蓄电池组件的分解透视图；
图2为图1中沿线I-I的横截面视图；
图3为根据本发明实施例的蓄电池组件的零件的平面图；和
图4为根据本发明另一个实施例的蓄电池组件的分解透视图。
具体实施方式
在以下详细说明中，仅以介绍发明人实现本发明的最佳形式，来图示和说明本发明下面的实施例。正如可以实现的，本发明能够具有各种变体，而全部没有脱离本发明。由此，附图和说明实质上只用作说明，而并非限制。
图1为根据本发明实施例的蓄电池组件的分解透视图，图2为根据本发明的实施例说明蓄电池组的零件的横截面视图，图3为根据本发明实施例的蓄电池组件的零件的平面图。
形成大容量蓄电池组件10的单元电池11包括：具有正极、负极和置于它们之间的隔板的电极部件(未示出)，具有容纳该电极部件的空间的壳体12，连接到壳体12上用于密封该壳体的盖部件13，和端子，端子包括从盖部件13向外伸出的、电连接到该电极部件的正极和负极的正极端子14和负极端子15。
壳体12由铝、铝合金以及镀镍钢等导电金属制成，而且壳体12具有内部能够容纳电极部件的形状。壳体最好是六面体形状。
在本实施例中，每个单元电池11具有两个端子，即从盖部件13伸出的在其间具有间距的正极端子和负极端子。优选地，每个端子14或15在其外圆周表面具有螺纹的结构。
为了制成大容量的蓄电池组件10，具有上述结构的单元电池11的端子14和15布置在上表面，正极端子14和负极端子15从单元电池11的盖部件13的上端伸出，正极端子14与相邻单元电池11的负极端子15交替布置。
由此，在单元电池的两侧，以预定距离形成了正极和负极端子交替的端子排。端子排可以理解成将端子按交替极性排列成的线。
蓄电池组件10包括连接器16，该连接器用于将单元电池的负极端子和正极端子分别与相邻单元电池11的正极端子14和负极端子15相电连接，从而将单元电池串联连接起来。
优选地，连接器16是两端具有开口17的板，端子14和15由连接器16通过开口17而固定。连接器16由与从连接器16的开口17伸出的端子相配合的螺母紧固。
因此，第一单元电池11的正极端子14通过连接器16，与紧接着第一单元电池11的第二单元电池11的负极端子15相连，然后第二单元电池11在另一端子排的正极端子通过连接器16，与紧接着第二单元电池11的第三单元电池11的负极端子相连。这样，全部单元电池11串联连接起来。
其中，本发明的蓄电池组件还包括，在单元电池的盖部件13和在上述结构中蓄电池组件10的端子14和15上安装的连接器16之间的隔离片20。隔离片20具有沿单元电池11的端子排方向延伸的杆的形状。
隔离片20具有隔离片开口21，隔离片开口形成一排并互相具有一定间距，单元电池11的端子从隔离片开口中穿过，隔离片20包括插入凹槽22，每个单元电池11的壳体12从插入凹槽插入。
优选地，插入凹槽22的宽度大致与每个单元电池11的壳体12的宽度相等，这样壳体12插入到插入凹槽22中时不会在插入凹槽22中移动。
在本实施例中，两片隔离片20安装在单元电池11的两排端子排上。
由此，当隔离片20上形成的隔离片开口21安装在所排列的单元电池的端子上时，在组装蓄电池组件10过程中安装连接器16之前，端子通过隔离片开口21穿过隔离片20，然后隔离片20安装在盖部件13上。由于由绝缘材料制成的非导电隔离片20位于每个单元电池11和连接器16之间，所以金属的盖部件13和金属的连接器16之间没有电连接。
当隔离片20与单元电池11相连接时，单元电池11的壳体12插入到隔离片20下端形成的插入凹槽22中。所以，单元电池11之间的间距均匀地保持为隔离片20的插入凹槽22之间的间距。
其中，插入凹槽22在对应隔离片开口21的位置形成在隔离片20中。所以，当隔离片20通过隔离片开口21与单元电池11的端子相配合时，安装有端子的单元电池11的壳体12插入到隔离片20的插入凹槽22中。
当隔离片20与单元电池11连接时，连接器16根据端子极性的布置安装在通过隔离片开口21伸出的端子上。
当连接器16两末端形成的开口17与相邻单元电池11的正极端子和负极端子相连接时，连接器16安装在隔离片20上。这样，通过螺母配合并紧固在从连接器16的开口17中伸出的两个端子上，使连接器固定在隔离片20上，从而将单元电池11串联连接起来。
如上所述，仅依靠将隔离片20与端子的配合，连接器16就能够绝缘于单元电池11的盖部件13，而且组成蓄电池组件10的单元电池11之间能够保持预定间距。
同时，图4表示本发明的另一个实施例，其中隔离片30覆盖在整个单元电池11上。
在该实施例中，蓄电池组件具有隔离片30，该隔离片安装在单元电池11的盖部件13和安装在端子上的连接器16之间。隔离片30具有板式结构，覆盖在所排列的单元电池11上全部的两排端子排上。隔离片30的整个表面都具有隔离片开口31，这些隔离片开口以预定间距与端子排的端子14和15相配合，隔离片30具有插入凹槽22，单元电池11的壳体12插入到插入凹槽的下端。
因为整个单元电池11由一片隔离片30覆盖，所以隔离片30使得整个蓄电池组件10的盖部件13绝缘于连接器16。另外，单元电池11的壳体12插入到插入凹槽32中，使得单元电池11之间保持均匀的间距。
类似于第一实施例，通过放置在连接器16上并拧紧螺母18，板类型的隔离片30配合并紧固在从隔离片30的隔离片开口31中伸出的端子上。
根据本发明，本发明能够以简单的方法使连接电池的连接器绝缘于电池的盖部件，并能够保持电池之间均匀的间距。
因此，本发明能够防止端子和盖之间的短路，从而提高电池的散热效率。
另外，由于绝缘功能和间隔功能可以通过一个零件同时实现，因此本发明还具有安装简单，减少工序，减少零件数从而增加效益的效果。
尽管只对实用典型实施例进行了说明，但应该理解的是，本发明并不局限于所公开的各个实施例，相反，可以具有所附权利要求的精神和范围内的各种变体和等价替换。

Claims (20)

1、一种蓄电池组件，包括：
多个单元电池；
电连接多个单元电池的连接器；和
位于单元电池和连接器之间的隔离片。
2、根据权利要求1的蓄电池组件，其中单元电池包括：包含正极、负极和置于正极和负极之间的隔板的电极部件，容纳该电极部件的壳体，连接在壳体上用于密封该壳体的盖部件，和端子，该端子包含从该盖部件向外伸出的、电连接到该正极和负极的正极端子和负极端子。
3、根据权利要求2的蓄电池组件，其中隔离片具有多个开口，单元电池的正极端子和负极端子从该隔离片的开口穿过。
4、根据权利要求1的蓄电池组件，其中隔离片延伸到单元电池之间的空间。
5、根据权利要求1的蓄电池组件，其中隔离片对应于蓄电池组件延伸一定长度，并且具有隔离片开口，在整个表面上每个单元电池的端子从隔离片开口穿过并互相具有一定间距。
6、根据权利要求5的蓄电池组件，其中隔离片在一侧具有插入凹槽，并且单元电池插入到插入凹槽中。
7、根据权利要求5的蓄电池组件，其中隔离片放置在根据单元电池的布置而形成的端子排上。
8、根据权利要求7的蓄电池组件，其中隔离片被合成为单独体。
9、根据权利要求2的蓄电池组件，其中多个单元电池的端子排列形成第一排和第二排，隔离片包括分别对应第一排和第二排安装的第一隔离片和第二隔离片。
10、根据权利要求1的蓄电池组件，其中隔离片由绝缘材料制成。
11、根据权利要求1的蓄电池组件，其中隔离片表面上覆盖有绝缘材料。
12、根据权利要求1的蓄电池组件，其用于驱动电动机。
13、一种蓄电池组件，包括：
多个单元电池，其中多个单元电池的每个包括：
具有正极、负极和置于正极与负极之间的隔板的电极部件；
容纳该电极部件的壳体；
连接在壳体上以密封该壳体的盖部件；和
端子，所述端子包括电连接到该电极部件的正极和负极的正极端子和负极端子，端子从盖部件上伸出，并排列成按端子的极性交替布置；
绝缘隔离片，其具有由端子穿过的隔离片开口和在一侧由单元电池壳体插入的插入凹槽，绝缘隔离片放置在单元电池上；
位于隔离片上的连接器，端子从该连接器穿过，并且该连接器从隔离片开口伸出；以及
通过与端子配合将连接器紧固的螺母。
14、一种蓄电池组件，包括：
多个单元电池，其中单元电池的每个包括：
具有正极、负极和置于正极和负极之间的隔板的电极部件；
容纳该电极部件的壳体；
固定在壳体上以密封该壳体的盖部件；和
端子，所述端子包括从盖部件伸出的、电连接于正极和负极的正极端子和负极端子；
隔离片，其具有由端子穿过的隔离片开口和在一侧由单元电池的壳体插入的插入凹槽；以及
位于隔离片上以连接从隔离片开口伸出的两个相邻端子的连接器。
15、根据权利要求14的蓄电池组件，其中隔离片由绝缘材料制成，以使盖部件与连接器绝缘。
16、根据权利要求14的蓄电池组件，其中隔离片表面覆盖有绝缘材料，以使盖部件与连接器绝缘。
17、根据权利要求14的蓄电池组件，其中多个单元电池的端子形成第一排和第二排端子，并且隔离片包括分别对应第一排和第二排安装的第一隔离片和第二隔离片。
18、根据权利要求17的蓄电池组件，其中第一隔离片和第二隔离片具有沿第一排和第二排端子延伸的杆形状。
19、根据权利要求14的蓄电池组件，其中多个单元电池形成第一排和第二排端子，并且隔离片为一个单独体，以使盖部件绝缘于连接器。
20、根据权利要求14的蓄电池组件，其中每个端子在其外圆周具有螺纹，并且螺母与上面放置隔离片和连接器的端子相配合。
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