MX2012002068A - Modulo de bateria. - Google Patents

Abstract

Un módulo de batería (1A) se proporciona con una celda de batería y una carcasa (C). La carcasa (C) aloja la celda (23) de batería. La carcasa (C) incluye una primera cara principal, una segunda cara principal, una primera estructura (13A) de acoplamiento de módulo de batería y una primera estructura (15A) de deformación elástica. La primera estructura (13A) de acoplamiento de módulo de batería se dispone y configura para retener un primer módulo (1X) de batería adicional sobre la primera cara principal. La primera estructura (15A) de deformación elástica se dispone y configura con respecto a la primera cara principal para deformarse elásticamente hacia dentro de la segunda cara principal al apilar el primer módulo (1X) de batería adicional sobre la primer cara principal mientras que el primer módulo (1X) de batería adicional se retiene a la primera cara principal de la carcasa (C) mediante la primera estructura (13A) de acoplamiento de módulo de batería.

Description

MÓDULO DE BATERÍA REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama la prioridad a la Solicitud de Patente Japonesa No. 2009 -210059 , presentada el 11 de septiembre de 2009 . Toda la descripción de la Solicitud de Patente Japonesa No. 2009 -210059 se incorpora por este medio en la presente para referencia.

ANTECEDENTES Campo de la Invención La presente invención se relaciona generalmente con un módulo de batería. Más específicamente, la presente invención se relaciona con módulos de batería que se apilan uno sobre el otro.

Información Antecedente En ciertas ocasiones los módulos de batería se disponen en una pila con placas extremas provistas en ambos extremos de la pila de los módulos de batería para formar un grupo o ensamble de módulos de batería. Las placas extremas usualmente se aseguran en cada una de las cuatro esquinas con un sujetador que incluye un perno sujetador y una disposición de tuerca de tal modo que una presión de superficie uniforme se aplica a los módulos de batería. Un ejemplo de este tipo de disposición se describe en la Publicación de Patente Japonesa Abierta al Público No. 2007-66625.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto que con los módulos de batería convencionales, como se describe anteriormente, los pernos de sujeción y las tuercas se proporcionan como componentes separados para aplicar una presión uniforme. Por consiguiente, existe la preocupación de que el número de partes y el costo incrementarán.

En vista del estado de la tecnología conocida, un aspecto de la presente descripción es para proporcionar un módulo de batería en el cual puede aplicarse una presión de superficie uniforme sin incrementar el número de partes.

El aspecto antes mencionado puede lograrse al proporcionar un módulo de batería que comprende básicamente una celda de batería y una carcasa. La carcasa aloja la celda de batería. La carcasa incluye una primera cara principal, una segunda cara principal, una primera estructura de acoplamiento de módulo de batería y una primera estructura de deformación elástica. La primera estructura de acoplamiento de módulo de batería se dispone y configura para retener un primer módulo de batería adicional sobre la primera cara principal. La primera estructura de deformación elástica se dispone y configura con respecto a la primera cara principal para deformarse elásticamente hacia adentro de la segunda cara principal al apilar el primer módulo de batería sobre la primera cara principal mientras que el primer módulo de batería adicional se retiene a la primera cara principal de la carcasa mediante la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con referencia ahora a los dibujos anexos, los cuales forman parte de esta descripción original: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un módulo de batería sencillo de acuerdo con una primera modalidad ilustrada; la Figura 2 es una vista en perspectiva parcialmente ampliada de una porción de esquina del módulo de batería ilustrado en la Figura 1 ; la Figura 3 es una vista en corte transversal longitudinal del módulo de batería ilustrado en la Figura 1 como puede verse a lo largo de la línea de la sección III-III de la Figura 1; la Figura 4 es una vista en perspectiva de un grupo o ensamble de módulos de batería que comprende una pluralidad de módulos de batería ilustrados en la Figura 1 ; la Figura 5 es una vista en perspectiva ampliada que muestra una estructura de acoplamiento entre un par de módulos de batería adyacentes ilustrada en la Figura 1; la Figura 6 es una vista en corte transversal longitudinal de una porción . del grupo de módulo de batería que comprende de módulos de batería ilustrados en la Figura 1 apilados uno sobre otro; la Figura 7 es una vista en perspectiva de un módulo de batería sencillo de acuerdo con otra modalidad; la Figura 8 es una vista en perspectiva parcial ampliada de una porción de esquina del módulo de batería ilustrado en la Figura 7; la Figura 9 es una vista en perspectiva de un grupo o ensamble de módulo de batería que comprende una pluralidad de módulos de batería ilustrados en la Figura 7; y la Figura 10 es una vista en corte transversal longitudinal de una porción de un grupo o ensamble de módulo de batería que comprende una pluralidad de módulos de batería en un estado apilado de acuerdo con aún otra modalidad ilustrada .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Ahora se explicarán modalidades seleccionadas con referencia a los dibujos. Será aparente para aquellos con experiencia en la técnica a partir de esta descripción que las siguientes descripciones de modalidades se proporcionan sólo para ilustración y no para el propósito de limitar la invención como se define por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes .

Con referencia inicialmente a las Figuras 1 a 3, un módulo 1A de batería sencillo se ilustra de acuerdo con una primera modalidad. La Figura 1 es una vista en perspectiva del módulo 1A de batería sencillo. La Figura 2 es una vista en perspectiva parcialmente ampliada de una porción de esquina del módulo 1A de batería ilustrado en la Figura 1. La Figura 3 es una vista en corte transversal longitudinal del módulo 1A de batería ilustrado en la Figura 1 como puede verse a lo largo de la línea de la sección III-III de la Figura 1.

En esta modalidad, como puede verse en la Figura 4, el módulo 1A de batería se apila con módulos IB a 1H, 1J, 1K, IX y 1Y de batería adicionales que se apilan uno sobre otro para formar un grupo o ensamble 1M de módulo de batería. Los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX y 1Y de batería tienen caras principales que se solapan en una dirección de apilamiento de módulo de batería como se muestra en la Figura 4. En esta modalidad, el grupo 1M de módulo de batería incluye doce módulos de batería. Sin embargo, más o menos módulos de batería pueden utilizarse para formar un grupo de módulo de batería según sea necesario y/o deseado. El ensamble o grupo 1M de módulo de batería sirve como una fuente de energía eléctrica para el motor de impulsión de un vehículo. Cada uno de los módulos Al a 1H, 1J, 1K, IX y 1Y tienen una terminal positiva (por ejemplo, la superior en la Figura 4) y una terminal negativa (por ejemplo, la inferior en la Figura 4) , las cuales se colocan en una cara de borde de la carcasa C entre las caras principales de la carcasa C.

El módulo 1A de batería. Cada uno de los otros doce módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería que se muestran en la Figura 4 tiene la misma estructura. Puesto que los doce módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería que se muestran en la Figura 4 tienen todos la misma estructura, el módulo 1A de batería en la segunda posición desde la izquierda en la Figura 4 se explicará ahora como un ejemplo representativo de todos los otros módulos IB a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y. Además, partes correspondientes de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se indican con el mismo número y una letra correspondiente a la posición del módulo de batería particular. Por ejemplo, el módulo 1A de batería tiene básicamente una carcasa C formada de una primera pieza 11A de carcasa y una segunda pieza 12A de carcasa, con la segunda pieza 12A de carcasa que es básicamente simétrica a la pieza 11A de carcasa. Por lo tanto, por ejemplo, el módulo IX de batería tiene una primera pieza llx de carcasa correspondiente y una segunda pieza 12X de carcasa. En algunos casos, partes correspondientes de los otros módulos de batería se omiten en los dibujos para brevedad.

Como puede verse en las Figuras 1 a 3, por ejemplo, las dos piezas 11A y 12A de carcasa se adaptan juntas de tal modo que una línea divisora entre las mismas se ubica en una porción media de la cara lateral de la carcasa C. Cada una de las piezas 11A y 12A de carcasa está hecha de un material de resina plástica. Cuando las dos piezas 11A y 12A de carcasa se adaptan juntas estas forman la carcasa C. La primera pieza 11A de carcasa incluye una primera estructura 13A de acoplamiento de módulo de batería en cada extremo, mientras la segunda pieza 12A de carcasa incluye una segunda estructura 14A de acoplamiento de módulo e batería en cada extremo. La primera y segunda estructuras 13A y 14A de acoplamiento de módulo de batería se unen juntas para retener las piezas 11A y 12A de carcasa juntas como una unidad. La carcasa C de cada uno de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería aloja un cuerpo 23A de celda de batería laminada sencilla, el cual está hecho de ya sea una celda de batería sencilla, o una pluralidad de celdas de batería delgadas apiladas una sobre la otra en la dirección de espesor o apilamiento de las celdas de batería con las celdas de batería que hacen contacto unas con otras en la dirección de apilamiento.

Como puede verse en las Figuras 1 y 3 , el módulo 1A de batería tiene una primera estructura 15A de deformación elástica formada en la primera pieza 11A de carcasa y una segunda estructura 16A de deformación elástica formada en la segunda pieza 12A de carcasa. La primera estructura 13A de acoplamiento de módulo de batería de la primer pieza 11A de carcasa incluye un par de primeras partes 17A amortiguadoras (por ejemplo, empalmes de caucho) dispuestas en esquinas opuestas, mientras que la segunda estructura 14A de acoplamiento de módulo de batería de la segunda pieza 12A de carcasa incluye un par de segundas partes 18A amortiguadoras (por ejemplo, empalmes de caucho) dispuestas en esquinas opuestas. Como puede verse en la Figura 6, las estructuras 15A y 16A de deformación elástica se deforman elásticamente cuando el módulo lA de batería se acopla a los módulos IX y IB de batería con las primeras partes 17A amortiguadoras correspondientes que hacen contacto con las segundas partes 18A amortiguadoras correspondientes. Como resultado, no se requieren partes separadas para apilar los módulos 1A a IH, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería y una presión de superficie uniforme puede aplicarse a los módulos 1A a IH, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería mediante la deformación elástica de las estructuras 15A y 16A de deformación elástica.

En particular, en esta modalidad ilustrada, la primera pieza 11A de carcasa incluye una primera protuberancia 151A, una pluralidad (cuatro) de primeros cordones o rebordes 152A salientes, y una pluralidad (cuatro) de primeros rebajos 19A. La primera protuberancia 151A se forma integralmente en una porción central de la superficie principal de la primera pieza llA de carcasa. La primera protuberancia 151A se dispone en la intersección de los primeros cordones 152A salientes, los cuales se extienden desde la primera protuberancia 151A hacia cuatro esquinas de la primera pieza llA de carcasa. Como puede verse en la Figura 3, la primera protuberancia 151A sobresale hacia fuera de los primeros cordones 152A salientes, con una altura Hl con respecto a los primeros cordones 152A. Un perímetro externo de la superficie principal de la primera pieza llA de carcasa se forma para tener la misma altura que la porción 152A del primer cordón saliente. Los primeros rebajos 19A tienen una altura menor que los primeros cordones 152 salientes. Los primeros rebajos 19A se forman en la superficie principal de tal modo que los primeros rebajos 19A se encuentren rodeados por el perímetro externo y los primeros cordones 152A salientes. La primera protuberancia 151A, los primeros cordones 152A salientes y los primeros rebajos 19A juntos constituyen la primer estructura 15A de deformación elástica.

La segunda pieza 12A de carcasa es básicamente simétrica a la primera pieza llA de carcasa con respecto a la línea divisora en medio de la cara lateral. La segunda pieza 12A de carcasa también incluye una segunda protuberancia 161A, una pluralidad (cuatro) de segundos cordones o rebordes 162A salientes, y una pluralidad (cuatro) de segundos rebajos 20A. Estas características se encuentran escondidas en las Figuras 1 y 2, pero se muestran en la vista en corte transversal de la Figura 3. La segunda protuberancia 161A se forma integralmente en una porción central de una superficie principal de la segunda pieza 12A de carcasa. La segunda protuberancia 161A se dispone en la intersección de los segundos cordones 162A salientes, los cuales se extienden desde la segunda protuberancia 161A hacia cuatro esquinas de la segunda pieza 12A de carcasa. Como puede verse en la Figura 3, la segunda protuberancia 161A sobresale hacia fuera de los segundos cordones 162A salientes, con una altura Hl con respecto a los segundos cordones 162A salientes. Un perímetro externo de la superficie principal de la segunda pieza 12A de carcasa se forma para tener la misma altura que los segundos cordones 162A salientes. Los segundos rebajos 20A tienen una altura menor que los segundos cordones 162A salientes. Los segundos rebajos 20A se forman en la superficie principal de tal modo que los segundos rebajos 20A se encuentren rodeados por el perímetro externo y los segundos cordones 162A salientes. La segunda protuberancia 161A, los segundos cordones 162A salientes y los segundos rebajos 20A juntos constituyen la segunda estructura 16A de deformación elástica.

Cuando los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se apilan uno sobre otro como se muestra en la Figura 4, la primera protuberancia 151A de la primera estructura 15A de deformación elástica que se proporciona en la superficie principal de la primera pieza HA de carcasa se empalma contra una segunda protuberancia 16IX de la segunda estructura 16X de deformación elástica que se forma en una superficie principal de la segunda pieza 12X de carcasa del módulo IX de batería que se dispone en el lado frontal del módulo 1A de batería. Los primeros rebajos 19A trabajan junto con las primeras partes 17A amortiguadoras y los segundos rebajos 20X trabajan junto con las segundas partes 18X amortiguadoras para formar espacios S que sirven como pasajes de aire de enfriamiento como puede verse en la Figura 6. Los primeros cordones 152A salientes que se extienden hacia cuatro esquinas de la protuberancia 151A funcionan como vigas rígidas de la primera estructura 15A de deformación elástica. Los primeros cordones 152A salientes permiten una presión de superficie uniforme para aplicarse a un cuerpo 23A de celda de batería laminada sencilla cuando toda la cara principal se somete a deformación elástica. Con esta disposición, la cual se explicará a más detalle posteriormente, toda la pila de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se deforman elásticamente como puede se muestra en la Figura 6. Al aplicar presión al cuerpo 23A de celda de batería alojado dentro del grupo 1M de módulo, se puede obtener un desempeño de carga/descarga estable.

De manera similar, cuando los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se apilan uno sobre otro como se muestra en la Figura 4, la segunda protuberancia 161A de la segunda estructura 16A de deformación elástica que se proporciona en la superficie principal opuesta no visible en la Figura 1 se empalma contra la primera protuberancia 151B de la primera estructura 15B de deformación elástica que se forma en la cara principal del módulo IB de batería que se dispone en el lado opuesto del módulo 1A de batería. Los segundos cordones 162A salientes que se extienden hacia cuatro esquinas de la segunda protuberancia 161A funcionan como vigas rígidas de la segunda estructura 16A de deformación elástica y permiten una presión de superficie uniforme para aplicarse al cuerpo 23A de celda de batería cuando toda la cara principal se somete a deformación elástica. Con esta disposición, toda la pila de los módulos de batería se deforman elásticamente como se muestra en la Figura 6 (el módulo IB de batería se omite en la Figura 6) . Al aplicar presión al cuerpo 23A de celda de batería alojado dentro, se puede obtener un desempeño de carga/descarga estable .

Como se muestra en la Figura 4, los módulos IX e 1Y de batería se colocan en las porciones extremas del grupo 1M de módulo de batería, y una placa extrema u otro cuerpo rígido se proporciona en cada uno de los extremos. Una primera placa extrema se proporciona en el extremo del grupo 1M de módulo de batería (mostrado en el primer plano en la Figura 4) para empalmarse contra la primera protuberancia 151X de la primera estructura 15X de deformación elástica del módulo IX de batería. De manera similar, se proporciona una segunda placa extrema en el extremo opuesto del grupo 1M de módulo de batería para empalmarse contra la segunda protuberancia 161Y de la segunda estructura 16Y de deformación elástica del módulo 1Y de batería. Como resultado, todo el grupo se somete a deformación elástica como se muestra en la Figura 6. Al aplicar presión al cuerpo 23A de celda de batería alojado dentro de cada uno de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería, se puede obtener un desempeño de carga/descarga estable. Sin embargo, debido a que un efecto aplicador de presión se obtiene cuando ya sea una de la primera o segunda estructuras de deformación elástica se deforma, es aceptable omitir las placas extremas de ambos extremos del grupo 1M de módulo de batería de tal modo que la primera estructura 15X de deformación elástica del módulo IX de batería y la segunda estructura 16Y de deformación elástica del módulo 1Y de batería no se someten a deformación elástica. También es aceptable omitir la primera estructura 15X de deformación elástica y la segunda estructura 16Y de deformación elástica completamente.

Como se muestra en la vista ampliada de la Figura 5, la primera estructura 13B de acoplamiento de módulo de batería incluye un primer aceptor 13 IB de acoplamiento, mientras que la segunda estructura 14A de acoplamiento de módulo de batería incluye una segunda proyección 141A de acoplamiento. La proyección 141A de acoplamiento se forma en cada una de las cuatro esquinas de la pieza 12A de carcasa (la proyección 141A de acoplamiento se encuentra escondida en la Figura 1 y parcialmente escondida en la Figura 2) . El aceptor 131B de acoplamiento se forma en cada una de las cuatro esquinas de la pieza 11B de carcasa. Las proyecciones de acoplamiento 141A se configuran para acoplarse en un toque con los aceptores 13 IB de acoplamiento del módulo IB de batería adyacente cuando los módulos 1A a 1H, 1J, 1 , IX, y lY de batería se apilan como se muestra en la Figura 4 de tal modo que el módulo 1A de batería se acople al módulo IB de batería adyacente. Cada una de las proyecciones 141A de acoplamiento tiene una porción en forma de llave formada en la punta de la misma. La porción en forma de llave se configura para acoplarse con un rebajo en forma de llave formado en los aceptores 13 IB de acoplamiento correspondiente del módulo IB de batería de tal modo que las proyecciones 141A de acoplamiento y los aceptores 131B de acoplamiento se encuentren acoplados juntos. En la modalidad ilustrada, los primeros aceptores de acoplamiento y las primeras partes amortiguadoras pueden referirse colectivamente como una primera estructura de acoplamiento de módulo de batería, y las segundas proyecciones de acoplamiento y las segundas partes amortiguadoras pueden referirse colectivamente como una segunda estructura de acoplamiento de módulo de batería para cada uno de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería correspondientes .

Mientras tanto, cuando los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se apilan uno sobre el otro como se muestra en la Figura 4, los receptores 131A en las cuatro esquinas de la pieza 11A de carcasa se acoplan con las proyecciones de acoplamiento correspondientes del módulo IX de batería adyacente (que tiene la misma forma que la proyección 141A del módulo 1A de batería que se muestra en la Figura 5) de tal modo que el módulo 1A de batería y el módulo IX de batería se encuentren acoplados juntos.

Los aceptores 131A de acoplamiento tienen la misma forma que el receptor 13IB del módulo IB de batería que se muestra en la Figura 5. En breve, los aceptores 131A de acoplamiento se forman en las cuatro esquinas de las caras principales del primer plano de los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería y las proyecciones 141A de acoplamiento se forman en las cuatro esquinas de las caras principales del lado opuesto de los mismos de tal modo que los aceptores 131 de acoplamiento y las proyecciones 141 de acoplamiento correspondientes que se forman en las caras principales opuestas de los módulos de batería adyacentes puedan acoplarse uno con el otro y, por lo tanto, se acoplen los módulos de batería adyacentes juntos en las cuatro esquinas.

Como puede verse en la Figura 1, las primeras partes 17A amortiguadoras se forman en los dos lados cortos de la cara principal del primer plano del módulo 1A de batería. Como puede verse en la Figura 3, las primeras partes 17A amortiguadoras sobresalen hacia fuera por una dimensión H2 de altura de la cara principal de la pieza llA de carcasa. La dimensión H2 de altura de la primera parte 17A amortiguadora es menor que la dimensión Hl de altura de la primera protuberancia 151A (es decir, H2<Hl) . La primer parte 17A amortiguadora está hecha de un material flexible (por ejemplo, material elastomérico - caucho o elastómero) que tenga un módulo de elasticidad menor (más elástico) que el material de resina plástica de la pieza llA de carcasa. De esta manera, el material flexible de la primer parte 17A amortiguadora es relativamente un material suave con una dureza de superficie baja (baja rigidez) a comparación del material de resina plástica de la pieza llA de carcasa. En otras palabras, las primeras partes 17A amortiguadoras se forman de un material más elástico que el material que forma a l primera estructura 15A de deformación elástica. Las primeras partes 17A amortiguadoras pueden formarse como una unidad integral con la pieza 11A de carcasa mediante el uso de, por ejemplo, un método de doble moldeo con el material de resina plástica formando la pieza 11A de carcasa y el caucho o elastomero formando la primera parte 17A amortiguadora.

Durante el apilamiento de los módulos 1A y IX de batería, la primera y segunda protuberancias 151A y 161A de las caras principales opuestas de las carcasas C de los módulos 1A y IX de batería inicialmente hacen contacto una con la otra antes de que la primera y segunda partes 17A y 18X amortiguadoras hagan contacto una con otra. Por lo tanto, el movimiento adicional de las carcasas C de los módulos 1A y IX de batería juntos provocarán que las caras principales opuestas de las carcasas C de los módulos 1A y IX de batería se deformen elásticamente hacia dentro de los cuerpos de celda de batería. Una vez que la primera y segunda partes 17A y 18X amortiguadoras se contacten una con otra, la primera y segunda partes 17A y 18A amortiguadoras iniciaran a comprimirse antes de que las proyecciones de acoplamiento de la pieza 11A de carcasa se encuentren totalmente unidas (acopladas) con los aceptores de acoplamiento de la pieza 12X de carcasa. Por consiguiente, la primera estructura 15A de deformación elástica de la pieza 11A de carcasa no se comprimirá durante el apilamiento y acoplamiento de los módulos 1A y IX de batería, pero en vez de eso la superficie principal de la pieza 11A de carcasa se doblará (deformación elástica) hacia dentro contra el cuerpo 23A de celda de batería. Sin embargo, la fuerza general para comprimir las partes 17A amortiguadoras es mayor que la fuerza general necesaria para deformar la primera estructura 15A de deformación elástica de tal modo que la primera y segunda partes 17A y 18X amortiguadoras aplican una fuerza para retener firmemente las proyecciones de acoplamiento de la pieza 11A de carcasa en contacto con los aceptores de acoplamiento de la pieza 12x de carcasa.

Cuando el receptor 131A de acoplamiento del módulo 1A de batería se acopla con la proyección de acoplamiento del módulo IX de batería de tal modo que el módulo 1A de batería y el módulo IX de batería se acoplan juntos, la primera parte 17A amortiguadora se empalma contra una segunda parte 18X amortiguadora opuesta que se forma en el módulo IX de batería como se muestra en la Figura 6 y espacios S se desarrollan entre la cara principal de la pieza 11A de carcasa del módulo 1A de batería y la cara principal de la pieza 12X de carcasa del módulo IX de batería a medida que ocurre la deformación elástica.

Como resultado, el aire de enfriamiento que se sopla desde un aparato de enfriamiento externo puede pasarse a través de los espacios S entre los módulos 1A y IX de batería y la eficiencia de enfriamiento de los módulos lA y IX de batería puede incrementarse. De manera simultánea, la fuerza elástica de la primera parte 17A amortiguadora fortalece el acoplamiento entre las proyecciones de acoplamiento y los aceptores de acoplamiento y asegura la deformación elástica de la primera estructura 15A de deformación elástica.

En esta modalidad, para formar los espacios S de aire de enfriamiento, las alturas H2 de la primera y segunda partes 17A y 18X amortiguadoras se ajustan para ser más pequeñas que las alturas Hl de la primera y segunda protuberancias 151A y 161A. De esta manera, durante el apilamiento de los módulos 1A y IX de batería, las caras principales opuestas de las carcasas C de los módulos 1A y IX de batería se deforma hacia dentro de los cuerpos de celda de batería mientras que la primera y segunda partes 17A y 18A mantienen los bordes de la cara principal de la carcasa C del módulo 1A de batería lejos de los bordes de la cara principal de la carcasa C del módulo IX de batería. También la primera parte 17A amortiguadora es más elástica que la elasticidad de la primera estructura 15A de deformación elástica. Si la elasticidad de la primera parte 17A amortiguadora es mucho menor que la elasticidad de la primera estructura 15A de deformación elástica, entonces los espacios S de aire de enfriamiento pueden obtenerse con seguridad y la conexión entre la protuberancia de acoplamiento y el receptor de acoplamiento de los módulos 1A y IX de batería se fortalece.

También si la deformación elástica de la primera estructura 15A de deformación elástica puede asegurarse, entonces la altura H2 de las primeras partes 17A amortiguadoras pueden ajustarse alternativamente para ser igual o mayor que la altura Hl de la primera protuberancia 151A.

Aunque en esta modalidad las primeras partes 17A amortiguadoras se configuran para abarcar de manera continua en ambos lados cortos de la pieza 11A de carcasa, es aceptable para las primeras partes 17A amortiguadoras configurarse como partes dispersas (intermitentes) y/o proporcionadas en ambos lados largos siempre y cuando los espacios S de aire de enfriamiento puedan formarse.

Aunque se encuentran escondidos en las Figuras 1 y 2, las segundas partes 18A amortiguadoras se forman en ambos lados cortos de la cara principal de la pieza 12A de carcasa en el otro lado del módulo 1A de batería. Las segundas partes 18A amortiguadoras se configuran para sobresalir hacia fuera de la cara principal con la altura H2. La dimensión H2 de altura de las segundas partes 18A amortiguadoras es menor que la dimensión Hl de altura de la segunda protuberancia 151A (es decir, H2<Hl) . Por lo tanto, la estructura y deformación de las segundas partes 18A amortiguadoras son las mismas que aquellas de las primeras partes 17A amortiguadoras.

Como se menciona anteriormente, los módulos IB a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y tienen la misma estructura que el módulo 1A de batería de la Figura 1. Los módulos 1A a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería se encuentran todos apilados uno sobre el otro como se muestra en las Figuras 4 y 6 de tal modo que las proyecciones de acoplamiento y los aceptores de acoplamiento proporcionados en las caras principales opuestas de los módulos IB a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería adyacentes se acoplan uno con el otro como se muestra en la Figura 5. De esta manera, se forma el grupo 1M de módulo de batería. En la siguiente explicación, las letras de referencia se omitirán y sólo se utilizarán los números de referencia para referirse a las partes de los módulos de batería a menos que una parte de un módulo de batería particular deba indicarse.

Las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento que se proporcionan en las cuatro esquinas de las caras principales de los módulos 1 de batería se configuran de tal modo que estos pueden acoplarse con una operación de acoplamiento de un toque. Como resultado, pueden omitirse partes separadas y se puede obtener un efecto de reducción de costos debido al número reducido de partes. Puesto que las primeras partes 17 amortiguadoras de un módulo 1 de batería entran en contacto con las segundas partes 18 amortiguadoras del módulo 1 de batería adyacente y las primeras partes 17A y 18A amortiguadoras se presionan una contra la otra de tal modo que exista una fuerza repelente. El acoplamiento entre la protuberancia 141 de acoplamiento y el receptor 131 de acoplamiento se fortalece adicionalmente y puede prevenir que los módulos 1 de batería se desarmen debido a vibraciones cuando el grupo 1M de módulo de batería se monte en un vehículo.

Cuando las cuatro esquinas de las caras principales de los módulos 1 de batería se acoplan a través de las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento, la primera protuberancia 151 de un módulo 1 de batería entra en contacto con la segunda protuberancia 161 del otro módulo 1 de batería como se muestra en la Figura 6 y las protuberancias 151 y 161 se presionan una contra la otra de tal modo que exista una fuerza repelente. Como resultado, las primeras estructuras 15 de deformación elástica y las segundas estructuras 16 de deformación elástica se deforman elásticamente en la dirección de las flechas que se muestran en la Figura 6 debido a las propiedades elásticas de las piezas 11 y 12 de carcasa, y se aplica una presión de superficie al cuerpo 23 de celda laminada sencilla almacenado dentro de la carcasa C.

Los primeros cordones 152 salientes se extienden hacia fuera desde la primera protuberancia 151 hacia el perímetro externo de la carcasa C y los segundos cordones 162 salientes se configuran para extenderse radialmente hacia fuera de la segunda protuberancia 161. Por consiguiente, los primeros y segundos cordones 152 y 162 salientes proporcionan un efecto de viga rígida de tal modo que se aplique una presión de superficie uniforme al cuerpo 23 de celda laminada sencilla .

Adicionalmente, puesto que las primeras partes 17 amortiguadoras y las segundas partes 18 amortiguadoras provocan que los espacios S se formen entre las caras principales opuestas de los módulos 1 de batería adyacentes, el aire de enfriamiento que se proporciona desde un aparato de enfriamiento (no mostrado) puede soplarse a través de los espacios S de tal modo que el cuerpo 23 de celda laminada sencilla pueda enfriarse. Puesto que los rebajos 19 y 20 se forman en porciones de las caras principales de las piezas 11 de carcasa que hacen contacto con el cuerpo 23 de celda laminada sencilla, los espacios S pueden hacerse más grandes a la vez que se reduce el espesor de las caras principales que hacen contacto con al cuerpo 23 de celda laminada sencilla, por lo tanto se incrementa el efecto de enfriamiento del aire de enfriamiento.

Con referencia ahora a las Figuras 7 a 9, se explicará un módulo de batería de acuerdo con una segunda modalidad. En vista de la similitud entre la primera y segunda modalidades, a las partes de la segunda modalidad que sean idénticas a las partes de la primera modalidad se les darán los mismos número de referencia que las partes de la primera modalidad. Además, las descripciones de las partes de la segunda modalidad que sean idénticas a las partes de la primera modalidad pueden omitirse para efectos de brevedad. La Figura 7 es una vista en perspectiva del módulo de batería sencillo de acuerdo con una segunda modalidad. La Figura 8 es una vista en perspectiva parcial ampliada de una porción de esquina del módulo de batería ilustrado en la Figura 7. La Figura 9 es una vista en perspectiva de un grupo de módulo de batería que comprende una pluralidad de módulos de batería ilustrados en la Figura 7.

La forma de los primeros cordones o rebordes 152A salientes de la estructura 15A de deformación elástica y la forma de los primeros rebajos 19A son ambos diferentes en esta modalidad que los del módulo 1A de batería de la modalidad anterior. En esta modalidad, los primeros cordones 152A salientes comprenden dos cordones que se extienden hacia los lados largos de la primera protuberancia 151A. Los primeros rebajos 19A son rectangulares y se disponen en la izquierda y derecha de los primeros cordones 152A salientes.

Esta modalidad también se diferencia de la modalidad anterior en cuanto a que las primeras guías 21A de flujo saliente tienen una altura menor que la primera protuberancia 151A, se forman en una disposición regular en la totalidad de cada uno de los primeros rebajos 19A. La pieza 12A de carcasa en el otro lado del módulo 1A de batería tiene la misma estructura e incluye la segunda protuberancia, los segundos cordones salientes, los segundos rebajos, y las segundas guías de flujo saliente que tienen una altura menor que la segunda protuberancia. Bajo otras circunstancias, las características constituyentes son iguales que las de la primera modalidad y las explicaciones de las mismas se toman prestadas de la primera modalidad.

De manera similar a la primera modalidad, los módulos IB a 1H, U, 1K, lx, y 1Y de batería de esta segunda modalidad son iguales al módulo 1A de batería de esta segunda modalidad. Los módulos lA a 1H, lj, ??, IX, y 1Y de batería de esta segunda modalidad se apilan uno sobre el otro como se muestra en la Figura 9 de tal modo que las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento proporcionados en caras principales opuestas de los módulos 1 de batería adyacentes se acoplan uno con el otro como se muestra en la Figura 5. De esta manera, se forma un grupo 1M de módulo de batería.

Las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento proporcionados en cuatro esquinas de las caras principales de los módulos 1 de batería se configuran de tal modo que puedan acoplarse con una operación de acoplamiento de un solo toque. Como resultado, pueden omitirse partes separadas y se puede obtener un efecto de reducción de costo debido al número reducido de partes.

Puesto que las primeras partes 17 amortiguadoras de un módulo 1 de batería de esta segunda modalidad entran en contacto con las segundas partes 18 amortiguadoras de un módulo 1 de batería adyacente de esta segunda modalidad y las partes 17 y 18 amortiguadoras se presionan una contra la otra de tal modo que exista una fuerza repelente, el acoplamiento entre la protuberancia 141 de acoplamiento y el receptor 131 de acoplamiento se fortalece adicionalmente y puede prevenirse que los módulos de batería se desarmen debido a vibraciones cuando el grupo 1M de batería se monte en un vehículo .

Cuando las cuatro esquinas de las caras principales de los módulos 1 de batería de esta segunda modalidad se acoplan a través de las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento, la primera protuberancia 151 de un módulo 1 de batería entra en contacto con la segunda protuberancia 161 del otro módulo 1 de batería (como se muestra en la Figura 6 con respecto a la primera modalidad) y las protuberancias 151 y 161 se presionan una contra la otra de tal modo que exista una fuerza repelente. Como resultado, la primera estructura 15 de deformación elástica y la segunda estructura 16 de deformación elástica se deforman elásticamente en la dirección de las flechas que se muestran en la Figura 6 debido a las propiedades elásticas de las piezas 11 y 12 de carcasa de esta segunda modalidad, y se aplica una presión de superficie al cuerpo 23 de celda laminada sencilla almacenada en la carcasa C de esta segunda modalidad.

Los primeros cordones 152 salientes de esta segunda modalidad se extienden radialmente hacia fuera de la primera protuberancia 151, y los segundos cordones salientes de esta segunda modalidad se extienden radialmente hacia fuera de la segunda protuberancia. Por consiguiente, los primeros y segundos cordones 152 y 162 salientes proporcionan un efecto de viga rígida de tal modo que se aplique una presión de superficie uniforme al cuerpo 23 de celda laminada sencilla.

Adicionalmente, puesto que las primeras partes 17 amortiguadoras y las segundas partes 18 amortiguadoras provocan que los espacios S se formen entre las caras principales opuestas de los módulos 1 de batería adyacentes, el aire de enfriamiento proporcionado desde un aparato de enfriamiento (no mostrado) puede soplarse a través de los espacios S de tal modo que el cuerpo 23 de celda laminada sencilla pueda enfriarse.

Puesto que los rebajos 19 y 20 se forman en porciones de las caras principales de las piezas 11 de carcasa que hacen contacto con el cuerpo 23 de celda laminada sencilla, los espacios S pueden hacerse más grandes a la vez que se reduce el espesor de las caras principales que hacen contacto con el cuerpo 23 de celda laminada sencilla, por lo tanto se incrementa el efecto de enfriamiento del aire de enfriamiento .

En esta segunda modalidad, las primeras guías 21 de flujo saliente y las segundas guías 22 de flujo saliente sobresalen dentro de los espacios S para dar de frente entre sí . El aire de enfriamiento introducido dentro de los espacios S colisiona con las primeras guías 21 de flujo saliente y las segundas guías 22 de flujo saliente de tal modo que el flujo se organiza dentro de trayectorias zigzagueantes. Como resultado, el área de superficie que hace contacto por el aire de enfriamiento se incrementa y el efecto de enfriamiento se incrementa.

Con referencia ahora a la Figura 10, se explicará un módulo de batería de acuerdo con una tercera modalidad. En vista de la similitud entre las modalidades anteriores y esta tercera modalidad, a las partes de la tercera modalidad que son idénticas a las partes de las modalidades anteriores se les darán los mismos números de referencia que los de las modalidades anteriores. Además, las descripciones de las partes de la tercera modalidad que sean idénticas a las partes de las modalidades anteriores pueden omitirse a efectos de brevedad. La Figura 10 es una vista en corte transversal longitudinal de una porción del grupo de módulo de batería que comprende una pluralidad de módulos de batería de acuerdo con la tercera modalidad ilustrada en un estado apilado .

El módulo lA de batería en esta tercera modalidad es diferente que el de las modalidades anteriores en cuanto a que la segunda estructura 16A de deformación elástica tiene un rebajo 161 ? de recepción de protuberancia en vez de una segunda protuberancia 161A y la primera estructura 15A de deformación elástica tiene una primera protuberancia 151' A que se configura para ser lo suficientemente larga para acoplarse con un rebajo 161 'X de recepción de protuberancia de la segunda estructura 16X de deformación elástica del módulo IX de batería adyacente. Por lo tanto, cuando el módulo 1A de batería y el módulo IX de batería adyacente se apilan juntos en esta terca modalidad, un extremo de punta de la protuberancia 151 ? de la primera estructura 15A de deformación elástica se acopla con el rebajo 161 'X de recepción de protuberancia de la segunda estructura 16X de deformación elástica del módulo IX de batería y aplica una fuerza de empuje contra el rebajo 161 'X de recepción de protuberancia. De manera similar, cuando el módulo 1A de batería y un módulo IB de batería adyacente se apilan juntos en esta tercera modalidad, el tercer rebajo 161' A de la segunda sección 16A de deformación elástica del módulo 1A de batería se acopla con el extremo de punta de una primera protuberancia 151 'B de la primera estructura 15B de deformación elástica del módulo IB de batería y recibe una fuerza de empuje de la primera protuberancia 151 'B. Bajo otras circunstancias, las características constituyentes son iguales a las de la primera modalidad. Las explicaciones de las mismas características en la primera y segunda modalidad se omiten a efecto de brevedad.

Similar a la primera modalidad, los módulos IB a 1H, 1J, 1K, IX, y 1Y de batería de esta modalidad son iguales que el módulo 1A de batería de esta tercera modalidad. Los módulos 1A a 1H, U, 1K, lx, y 1Y de batería de esta tercera modalidad se apilan uno sobre el otro como se muestra en la Figura 9 de tal modo que las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento proporcionados en caras principales opuestas de los módulos 1 de batería adyacentes se acoplan uno con el otro como se muestra en la Figura 5. De esta manera, se forma un grupo 1M de módulo de batería.

Cuando las cuatro esquinas de las caras principales de los módulos 1 de batería se acoplan a través de las proyecciones 141 de acoplamiento y los aceptores 131 de acoplamiento, la primera protuberancia 151' de un módulo 1 de batería se acopla con el rebajo 161' receptor de protuberancia de otro módulo de batería (como se muestra en la Figura 10 con respecto a la primera modalidad) y las primeras protuberancias 151' y los rebajos 161' de recepción de protuberancia presionan uno contra el otro de tal modo que exista una fuerza repelente. Como resultado, la primera estructura 15 de deformación elástica y la segunda estructura 16 de deformación elástica se deforman elásticamente en la dirección de las flechas que se muestra en la misma figura debido a las propiedades elásticas de las piezas 11 y 12 de carcasa, y se aplica una presión de superficie al cuerpo 23 de celda laminada sencilla almacenada dentro.

El acoplamiento de la primera protuberancia 151' de un módulo 1 de batería con el rebajo 161' de recepción de protuberancia de otro módulo 1 de batería adyacente fija las posiciones de dos módulos 1 de batería adyacentes con respecto uno del otro y permite que el desplazamiento de los módulos de batera individuales que conforman al grupo apilado se suprima.

Aunque sólo modalidades seleccionadas se han escogido para ilustrar la presente invención, a partir de esta descripción será aparente para aquellos con experiencia en la técnica que varios cambios y modificaciones pueden realizarse en la presente sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, el tamaño, forma, ubicación u orientación de los varios componentes pueden cambiarse según sea necesario y/o deseado. Los componentes que se muestran directamente conectados o en contacto uno con el otro pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre los mismos . Las funciones de un elemento pueden realizarse mediante dos, y viceversa. Las estructuras y funciones de una modalidad pueden adoptarse en otra modalidad. No es necesario que todas las ventajas se encuentren presentes en una modalidad particular al mismo tiempo. Cada característica la cual es única de la técnica anterior, sola o en combinación con otras características, también debe considerarse como una descripción separada de invenciones adicionales por el solicitante, que incluyen conceptos estructurales y/o funcionales representados por tal o tales características. Por lo tanto, las descripciones anteriores de las modalidades de acuerdo con la presente invención se proporcionan sólo para ilustración, y no para el propósito de limitar la invención como se define por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes .

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un módulo de batería que comprende : una celda de batería; y una carcasa que aloja a la celda de batería la carcasa incluye una primera cara principal, una segunda cara principal, una primera estructura de acoplamiento de módulo de batería y una primera estructura de deformación elástica, la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería se dispone y configura para retener un primer módulo de batería adicional sobre la primera cara principal, la primera estructura de deformación elástica se dispone y configura con respecto a la primera cara principal para deformarse elásticamente hacia dentro de la segunda cara principal al apilar el primer módulo de batería adicional sobre la primera cara principal a la vez que el primer módulo de batería adicional se retiene a la primera cara principal de la carcasa mediante la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería.

2. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 1, donde la carcasa incluye una segunda estructura de acoplamiento de módulo de batería que tiene una configuración complementaria a la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería, con la segunda estructura de acoplamiento de módulo de batería que se configura para acoplar un segundo módulo de batería adicional sobre la segunda cara principal del módulo de batería.

3. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 1 ó 2 , donde la carcasa incluye una segunda estructura de deformación elástica que se dispone y configura con respecto a la segunda cara principal para deformarse elásticamente hacia dentro de la primera cara principal, con la segunda estructura de deformación elástica que tiene una configuración idéntica a la primera estructura de deformación elástica .

4. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 1 ó 2, donde la carcasa incluye una segunda estructura de deformación elástica que se dispone y configura con respecto a la segunda cara principal para deformarse elásticamente hacia dentro de la primera cara principal, con la segunda estructura de deformación elástica que tiene una configuración de unión con respecto a la forma de la primera estructura de deformación elástica.

5. El módulo de batería como se enumera en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería incluye una parte amortiguadora dispuesta en la primera cara principal de tal modo que la parte amortiguadora se dispone entre la primera cara principal del módulo de batería y una cara principal correspondiente del primer módulo de batería adicional a la vez que el primer módulo de batería adicional se retiene a la primera cara principal de la carcasa mediante la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería, la parte amortiguadora se forma de un material más elástico que el material que forma a la primera estructura de deformación elástica.

6. El módulo de batería como se enumera en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la primera estructura de deformación elástica incluye una primera protuberancia saliente hacia fuera de la primera cara principal en una dirección de apilamiento de módulo de batería, y la primera estructura de deformación elástica incluye un cordón saliente con el cordón saliente que tiene una altura máxima menor en la dirección de apilamiento de módulo de batería que la altura máxima de la primera protuberancia, el cordón saliente se extiende a lo largo de la primera cara principal desde la primera protuberancia en una dirección hacia un perímetro externo de la primera cara principal .

7. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 4, donde la primera estructura de deformación elástica incluye una primera protuberancia saliente hacia fuera desde la primera cara en una dirección de apilamiento de módulo de batería, y la segunda estructura de deformación elástica incluye un rebajo de recepción de protuberancia que tiene una configuración de unión con respecto a la forma de la primera protuberancia .

8. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 6, donde la primera cara principal incluye un primer rebajo ubicado en una posición que se encuentra desplazada de la primera protuberancia y el cordón saliente.

9. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 8, donde la primera cara principal incluye una guía de flujo saliente que se forma en una superficie de rebajo que define el primer rebajo, con la guía de flujo saliente que sale hacia fuera desde la superficie de rebajo en la dirección de apilamiento de módulo de batería y la guía de flujo saliente tiene una altura máxima menor en la dirección de apilamiento de módulo de batería que una altura máxima de la primera protuberancia .

10. El módulo de batería como se enumera en cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, donde la primera estructura de deformación elástica se forma de un material de resina plástica proporcionado en la primera cara principal; y la segunda estructura de deformación elástica se forma de un material de resina plástica proporcionado en la segunda cara principal .

11. El módulo de batería como se enumera en la reivindicación 5, donde la parte amortiguadora se forma de un material elastomérico .

12. Un ensamble de batería que comprende: un primer módulo de batería que incluye una primera carcasa que aloja una primera celda de batería, con la primera carcasa incluye una primera cara principal y una segunda cara principal; y un segundo módulo de batería que incluye una segunda carcasa que aloja una segunda celda de batería, la segunda carcasa incluye una primera cara principal y una segunda cara principal, el primer y segundo módulos de batería se apilan en una dirección de apilamiento de módulo de batería, con la primera cara principal de la cara del primer módulo de batería superpuesta sobre la segunda cara principal del segundo módulo de batería, cada una de la primera y segunda carcasas incluye, una primera estructura de acoplamiento de módulo de batería, una segunda estructura de acoplamiento de módulo de batería, una primera estructura de deformación elástica, y una segunda estructura de deformación elástica, la primera estructura de acoplamiento de módulo de batería del primer módulo de batería acoplado con la segunda estructura de acoplamiento de batería del segundo módulo de batería de tal modo que el primero y segundo módulos de batería se retienen juntos con la segunda cara principal del segundo módulo de batería sobre la primera cara principal del primer módulo de batería; la primera estructura de deformación elástica del primer módulo de batería y la segunda estructura de deformación elástica del segundo módulo de batería entran en contacto una con otra y se deforman elásticamente en la dirección de apilamiento de módulo de batería hacia la primera y segunda celdas de baterías, respectivamente.