RU2355069C2 - Модульная аккумуляторная батарея - Google Patents

Модульная аккумуляторная батарея Download PDF

Info

Publication number
RU2355069C2
RU2355069C2 RU2007121743/09A RU2007121743A RU2355069C2 RU 2355069 C2 RU2355069 C2 RU 2355069C2 RU 2007121743/09 A RU2007121743/09 A RU 2007121743/09A RU 2007121743 A RU2007121743 A RU 2007121743A RU 2355069 C2 RU2355069 C2 RU 2355069C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modular battery
modular
battery
cells
elements
Prior art date
Application number
RU2007121743/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007121743A (ru
Inventor
Дзин Воонг ХА (KR)
Дзин Воонг ХА
Дзихо КИМ (KR)
Дзихо КИМ
ХанХо ЛИ (KR)
Ханхо ЛИ
Original Assignee
Эл Джи Кем, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020040112596A external-priority patent/KR100897182B1/ko
Priority claimed from KR1020040112589A external-priority patent/KR100875606B1/ko
Application filed by Эл Джи Кем, Лтд. filed Critical Эл Джи Кем, Лтд.
Publication of RU2007121743A publication Critical patent/RU2007121743A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2355069C2 publication Critical patent/RU2355069C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0445—Multimode batteries, e.g. containing auxiliary cells or electrodes switchable in parallel or series connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/519—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/588—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries outside the batteries, e.g. incorrect connections of terminals or busbars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к модульной или пакетной аккумуляторной батарее большой выходной мощности высокой емкости. Согласно изобретению модульная аккумуляторная батарея большой выходной мощности и высокой емкости имеет множество электрически соединенных друг с другом единичных элементов для зарядки и разрядки электроэнергии. Множество единичных элементов уложены стопкой один на другом и установлены на пластине, предпочтительно, между верхним кожухом и нижним кожухом, которые отделены друг от друга, схемные блоки постоянно смонтированы на боковых поверхностях модульной батареи для измерения напряжения, тока и температуры батареи, управления батареей и прерывания электрического тока при возникновении перегрузки по току, благодаря чему модульная аккумуляторная батарея выполнена имеющей компактную конструкцию, причем конструктивное исполнение модульной аккумуляторной батареи легко изменяется в зависимости от электрической емкости и выходной мощности, а компоненты модульной батареи смонтированы надежно. Техническим результатом является высокая надежность и безопасность по отношению к внешним воздействиям. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к модульной или пакетной аккумуляторной (вторичной) батарее большой выходной мощности и высокой емкости, имеющей множество электрически соединенных друг с другом единичных элементов для зарядки и разрядки электроэнергии, и, более конкретно, к модульной аккумуляторной батарее, в которой множество единичных элементов уложены стопкой один на другой и установлены на пластине, предпочтительно, между верхним кожухом и нижним кожухом, которые отделены друг от друга, причем на боковых поверхностях модульной батареи постоянно установлены схемные блоки для измерения напряжения, тока и температуры батареи, управления батареей и прерывания электрического тока при возникновении перегрузки по току, благодаря чему модульная аккумуляторная батарея выполнена имеющей компактную конструкцию, причем конструктивное исполнение модульной батареи легко изменяется в зависимости от электрической емкости и выходной мощности, а компоненты модульной батареи смонтированы надежно.
Уровень техники
В последнее время аккумуляторные батареи, которые могут заряжаться и разряжаться, широко используются в качестве источника питания для беспроводных мобильных устройств. Кроме того, аккумуляторные батареи привлекают к себе значительное внимание в качестве источника питания для электромобилей и гибридных электромобилей, которые разрабатываются для решения таких проблем, как загрязнение воздуха, вызванное эксплуатацией бензиновых и дизельных транспортных средств, использующих ископаемое топливо. В результате области применения аккумуляторных батарей расширяются благодаря преимуществам аккумуляторных батарей, и в дальнейшем можно ожидать, что аккумуляторные батареи будут использоваться в еще более обширных областях применения и разнообразных изделиях.
В связи с ростом областей применения аккумуляторных батарей и соответствующих изделий увеличивается и количество типов батарей, которые могут обеспечить выходные мощности и емкости, соответствующие этим применениям и изделиям. Кроме того, имеется большая потребность в снижении размеров и массы батарей для соответствующих применений и изделий.
Например, в малогабаритных мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны, персональные цифровые помощники (PDAs), цифровые камеры и портативные компьютеры, для каждого устройства используются один или несколько малогабаритных легких элементов в соответствии со снижением размеров и массы соответствующих изделий. С другой стороны, в средне- или крупногабаритных устройствах, таких как электрические велосипеды, электрические мотоциклы, электромобили и гибридные электромобили, используются средне- или крупногабаритные батареи (или средне- или крупногабаритные блоки батарей), имеющие множество элементов, электрически соединенных друг с другом, поскольку для средне- и крупногабаритных устройств требуется большая выходная мощность и высокая емкость. Размер и масса модульной батареи непосредственно связаны с посадочным пространством и мощностью соответствующего средне- или крупногабаритного устройства. По этой причине изготовители стараются производить малогабаритные, легкие батареи. Кроме того, устройства, которые подвергаются многочисленным внешним воздействиям и вибрациям, такие как электрические велосипеды и электромобили, требуют надежного электрического соединения и физического соединения между составляющими батарею компонентами. Кроме того, для достижения большой выходной мощности и высокой емкости используется множество элементов и, следовательно, важной считается безопасность батареи.
Обычно, средне- или крупногабаритная батарея изготавливается путем установки множества единичных элементов в кожухе (корпусе), имеющем заранее заданный размер, и электрического соединения этих единичных элементов. В качестве единичных элементов используются прямоугольные вторичные элементы или пакетные («карманные») (от англ. «pouch-shaped») вторичные элементы, которые могут быть уложены стопкой с высокой степенью интеграции. Предпочтительно, в качестве единичных элементов обычно используются пакетные элементы, поскольку эти пакетные элементы являются легкими и недорогими.
На Фиг.1 показан типичный вид сверху традиционного пакетного элемента 100. Обращаясь к Фиг.1, пакетный элемент 100 включает в себя электродную сборку (не показана), которая содержит катод, разделительную пленку и анод, установленные вместе с электролитом в герметичном пакетном кожухе 110, который выполнен из алюминиевого ламинированного листа. От электродной сборки проходят электродные отводы, которые выступают из верхнего торца элемента, образуя пластинчатые электродные клеммы 120 и 130. Альтернативно, пластинчатые электродные клеммы 120 и 130 могут быть образованы электродными выводами, прикрепленными к электродным отводам, которые выступают из верхнего торца элемента.
Вместе с тем, при производстве модульной батареи с использованием вышеописанного элемента в качестве единичного элемента возникает ряд проблем.
В частности, механическая прочность оболочки (кожуха) элементов низка и поэтому трудно изготовить конструктивно прочную модульную батарею с использованием множества таких элементов. Кроме того, сам элемент не включает в себя какой-либо конструкции для связывания элементов друг с другом и поэтому для производства модульной батареи необходима дополнительная соединительная деталь.
В традиционном уровне техники элементы устанавливают в кассету, которая способна вмещать от одного до трех элементов, и множество кассет укладывают стопкой (штабелируют) одна на другую, и уложенные стопкой кассеты устанавливают в модульный кожух с получением модульной батареи. Иначе говоря, для производства модульной батареи, включающей в себя множество элементов, используют множество кассет и модульный кожух. Соответственно, размер модульной батареи увеличивается, а процесс производства модульной батареи усложняется.
Кроме того, затруднительно выполнять электрическое соединение пластинчатых электродных клемм пакетных элементов последовательно или параллельно друг с другом. Таким образом, процесс электрического соединения электродных клемм между собой также усложняется. Обычно электродные клеммы соединяют друг с другом с использованием проводов, пластин или электрических шин путем сварки. По этой причине пластинчатые электродные клеммы являются частично изогнутыми и пластины или электрические шины соединяют с изогнутыми частями пластинчатых электродных клемм с помощью сварки, что требует технических навыков. К тому же, такой процесс соединения оказывается очень сложным. Кроме того, соединенные части могут отделиться одна от другой в результате внешних воздействий, что приводит к росту числа дефектных изделий.
Кроме того, поскольку существует много типов изделий, использующих аккумуляторную батарею в средне- или крупногабаритных устройствах, то требуются и различные модульные батареи, которые способны обеспечивать соответствующую электрическую емкость и выходную мощность. Кроме того, когда размеры изделий различаются даже в пределах одной и той же группы изделий, то соответствующие электрические емкости и выходные мощности также различаются, и поэтому имеется необходимость в изменении конструкции модульной батареи.
Традиционная средне- или крупногабаритная модульная аккумуляторная батарея выполнена имеющей конструкцию, в которой множество единичных элементов помещаются в кожух (корпус), имеющий заранее заданный размер, и единичные элементы электрически соединяются друг с другом. На внешней поверхности кожуха установлены схемные блоки для измерения напряжения, тока и температуры единичных элементов и управления батареей. Вместе с тем, такая конструкция модульной батареи имеет несколько недостатков.
Во-первых, трудно увеличить или уменьшить размер модульной батареи в зависимости от требуемой электрической емкости и выходной мощности. Единичные элементы сконструированы так, чтобы они подходили к кожуху с заранее заданными размерами, и различные компоненты имеют конструкции, соответствующие этому кожуху. Следовательно, когда, например, нужно добавить единичные элементы для увеличения выходной мощности, необходимо изменять конструкцию всей модульной батареи.
Кроме того, различные компоненты и провода, установленные на внешней стороне кожуха или предусмотренные для электрического соединения, не выполнены имеющими компактную конструкцию (высокую плотность). Соответственно, размер модульной батареи увеличивается, и модульная батарея не обладает достаточной надежностью и безопасностью по отношению к внешним воздействиям.
Сущность изобретения
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы по существу избежать вышеупомянутых проблем традиционного уровня техники, а также технических проблем, пришедших из прошлого.
Первая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить модульную батарею, размер которой может быть легко увеличен или уменьшен в зависимости от требуемой электрической емкости и выходной мощности, причем составляющие эту модульную батарею компоненты и провода для электрического соединения выполнены имеющими компактную конструкцию при надежном исполнении электрического соединения.
Вторая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить модульную батарею, которая способна обеспечить высокую надежность и безопасность по отношению к внешним воздействиям даже несмотря на то, что используется модульный кожух, который имеет компактную конструкцию и относительно низкую прочность.
В соответствии с настоящим изобретением вышеуказанные и другие задачи могут быть решены предоставлением модульной аккумуляторной батареи большой выходной мощности и высокой емкости, имеющей множество электрически соединенных друг с другом единичных элементов для зарядки и разрядки электроэнергии, причем эта модульная батарея содержит пластину, на которую стопкой один на другом уложено множество единичных элементов, которые являются заряжаемыми и разряжаемыми вторичными элементами; и схемные блоки для управления работой батареи.
Пластина никак специально не ограничена, при условии, что эта пластина имеет такую конструкцию, при которой единичные элементы могут быть уложены стопкой один на другом. Пластина может быть кожухом, имеющим приемную часть, соответствующую размеру единичных элементов, так что эти единичные элементы могут быть легко установлены в приемную часть. Предпочтительно, кожух выполнен имеющим раздельную конструкцию, в которой верхняя и нижняя части уложенных стопкой единичных элементов соответственно закрыты отдельными кожухами.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения модульная аккумуляторная батарея содержит множество единичных элементов, которые являются заряжаемыми и разряжаемыми вторичными элементами; нижний кожух, на котором единичные элементы последовательно уложены стопкой один на другом, причем нижний кожух имеет верхнюю приемную часть; верхний кожух для закрывания верхнего конца единичных элементов, уложенных стопкой на нижнем кожухе, причем верхний кожух имеет нижнюю приемную часть; первый схемный блок для выполнения электрического соединения между уложенными стопкой единичными элементами, причем этот первый схемный блок включает в себя сборку измерительной платы для измерения напряжения, тока и/или температуры батареи; второй схемный блок, электрически соединенный с первым схемным блоком, причем второй схемный блок включает в себя сборку основной платы для управления модульной батареей; и третий схемный блок, электрически соединенный со вторым схемным блоком, причем третий схемный блок также соединен с внешней выходной клеммой, при этом предотвращая перезарядку, переразрядку и/или перегрузку по току.
Ширина и длина модульной батареи в соответствии с настоящим изобретением несколько больше таковых у единичных элементов и поэтому общий размер модульной батареи очень невелик. Таким образом, размер модульной батареи минимизирован и поэтому модульная батарея эффективно устанавливается на внешних устройствах и приборах, на которых она применяется.
Единичные элементы специально не ограничены, при условии, что эти единичные элементы являются заряжаемыми и разряжаемыми вторичными элементами. Например, в качестве единичных элементов могут быть использованы литиевые вторичные элементы, никель-металлогидридные (Ni-MH) вторичные элементы или никель-кадмиевые (Ni-Cd) вторичные элементы. Предпочтительно, в качестве единичных элементов используются литиевые вторичные элементы, поскольку литиевые вторичные элементы обеспечивают большое отношение выходной мощности к массе. По своей форме литиевые вторичные элементы классифицируются на цилиндрические элементы, прямоугольные элементы и пакетные элементы. Предпочтительно, в качестве единичных элементов используются прямоугольные элементы и пакетные элементы, которые могут быть уложены стопкой с высокой степенью интеграции. Более предпочтительно, в качестве единичных элементов используются такие пакетные элементы, масса которых является небольшой.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения верхний кожух и нижний кожух модульной батареи отделены один от другого. Следовательно, когда имеется необходимость в изменении емкости или выходной мощности модульной батареи согласно потребностям, то между верхним кожухом и нижним кожухом добавляют или удаляют единичные элементы, что обеспечивает гибкость конструкции модульной батареи.
Общий размер верхнего кожуха и нижнего кожуха приблизительно соответствует размерам единичных элементов. Следовательно, верхняя приемная часть нижнего кожуха, в которую помещаются единичные элементы, и нижняя приемная часть верхнего кожуха, в которую помещаются единичные элементы, соответствуют размеру основных корпусов единичных элементов.
Предпочтительно, между самым верхним из уложенных стопкой единичных элементов и верхним кожухом расположена пластинчатая высокопрочная защитная деталь так, что эта защитная деталь размещена параллельно электродной пластине самого верхнего единичного элемента.
Механическая защищенность, которая является серьезной проблемой в случае компактной и легкой модульной батареи, связана с падением и соударением модульной батареи при внешних воздействиях или внутренними короткими замыканиями в единичных элементах из-за проникания иглообразных проводников. Если внешние воздействия приложены в направлении электродных пластин единичных элементов, то надежность и безопасность модульной батареи серьезно ухудшаются. Следовательно, когда пластинчатая высокопрочная защитная деталь расположена в кожухе в направлении вдоль электродных пластин единичных элементов, механическая защищенность существенно возрастает, хотя масса модульной батареи при этом увеличивается лишь незначительно.
Защитная деталь выполнена, предпочтительно, из высокопрочного металлического материала, а более предпочтительно - из нержавеющей стали. Предпочтительно, размер защитной детали задан так, что защитная деталь имеет площадь поверхности, соответствующую единичным элементам, и подходящую толщину. Если толщина защитной детали слишком мала, то трудно обеспечить требуемую механическую прочность. С другой стороны, когда толщина защитной детали слишком велика, то масса модульной батареи значительно возрастает, что является нежелательным.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения между уложенными стопкой единичными элементами расположены двусторонние клейкие детали. С помощью двусторонних клейких деталей единичные элементы более надежно уложены стопкой один на другом и закреплены в модульной батарее. Двусторонние клейкие детали могут быть двусторонними клейкими лентами, но двусторонние клейкие детали не ограничиваются лишь двусторонними клейкими лентами. Например, две или более двусторонних клейких деталей могут быть расположены на каждой контактной поверхности стопки так, что эти двусторонние клейкие детали разнесены одна от другой на некоторое расстояние. В этом случае между уложенными стопкой единичными элементами двусторонними клейкими деталями образуются заданные зазоры. Эти зазоры между уложенными стопкой единичными элементами служат для компенсации изменения объема единичных элементов при их зарядке или разряде и в то же самое время для эффективного рассеивания тепла, выделяемого из единичных элементов.
Единичные элементы уложены стопкой один на другом так, что электродные клеммы единичных элементов ориентированы в одном и том же направлении. Предпочтительно, каждый из единичных элементов имеет пластинчатые электродные клеммы, в которых соответственно сформированы соединительные сквозные отверстия, и верхний кожух и нижний кожух прикреплены один к другому крепежными деталями, которые вставлены через эти соединительные сквозные отверстия, посредством чего достигается надежное соединение между единичными элементами и в то же самое время легко достигается контакт между соединительными клеммами для электрического соединения.
Считается, что пластинчатые электродные клеммы имеют низкую механическую прочность. По этой причине пластинчатые электродные клеммы обычно не используются в качестве непосредственных соединительных приспособлений для соединения единичных элементов. То есть, как указано выше, является обычным, когда элементы монтируются в кассете, и множество кассет соединяются одна с другой для получения модульной батареи. Вместе с тем, в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения пластинчатые электродные клеммы, в которых сформированы сквозные отверстия, непосредственно используются для соединения элементов.
Электродные клеммы могут быть выполнены так, что катодная клемма и анодная клемма сформированы на одной стороне каждого элемента или же катодная клемма сформирована на одной стороне каждого элемента, тогда как анодная клемма сформирована на другой стороне каждого элемента. Например, катодная клемма и анодная клемма могут быть сформированы соответственно у верхнего конца и нижнего конца каждого элемента так, что катодная клемма и анодная клемма являются противоположными друг другу. Электродные клеммы могут быть выполнены из проводящего материала для получения электрической проводимости в результате электрохимической реакции в электродной сборке, такого как алюминий, медь, никель или их сплав.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения модульная батарея дополнительно включает в себя изолирующую деталь, установленную между электродными клеммами соседних единичных элементов, для обеспечения электрической изоляции между этими электродными клеммами, причем изолирующая деталь имеет выступы, которые посажены в соединительные сквозные отверстия; и соединительную деталь, связанную с изолирующей деталью, для электрического соединения электродных клемм единичных элементов, связанных с изолирующей деталью, последовательно или параллельно друг с другом.
В этом случае, изолирующая деталь служит также для механического соединения электродных клемм посредством выступов. Предпочтительно, каждый из этих выступов имеет сквозное отверстие, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра соединительных сквозных отверстий электродных клемм, и единичные элементы соединяют друг с другом путем укладывания единичных элементов стопкой в то время, как между единичными элементами располагаются изолирующие детали, и вставки крепежных деталей через сквозные отверстия выступов.
Изолирующая деталь и соединительная деталь подробно описаны в заявке на патент Кореи № 2004-112590, которая была подана от имени заявителя настоящей заявки. Содержание этой заявки включено сюда посредством ссылки.
В модульной батарее в соответствии с настоящим изобретением первый схемный блок включает в себя соединительные детали для соединения единичных элементов параллельно или последовательно друг с другом; и сборку измерительной платы для приема и считывания сигналов напряжения, тока и/или температуры от соответствующих единичных элементов. Предпочтительно, первый схемный блок принимает сигналы напряжения и температуры единичных элементов. Температура может быть измерена в сборке измерительной платы или сборке основной платы как общая температура батареи. Первый схемный блок установлен на одной боковой поверхности модульной батареи, смежной с электродными клеммами единичных элементов.
Конструкция соединительных деталей никак специально не ограничена, при условии, что единичные элементы соединены соединительными деталями параллельно или последовательно друг с другом. Предпочтительно, между соединительными деталями подключена защитная деталь для прерывания тока при возникновении перегрузки по току или перегрева. Эта защитная деталь может быть плавким предохранителем, биметаллической пластиной или элементом с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ПТКС).
Предпочтительно, сборка измерительной платы представляет собой печатную плату, электрически подключенную к соответственным единичным элементам.
Второй схемный блок может быть установлен вместе с первым схемным блоком на одной боковой поверхности модульной батареи, смежной с электродными клеммами единичных элементов. Второй схемный блок может также быть установлен в нижней приемной части нижнего кожуха. Альтернативно, второй схемный блок может быть установлен на другой боковой поверхности модульной батареи так, что второй схемный блок противоположен первому схемному блоку. Предпочтительно, второй схемный блок установлен в нижней приемной части нижнего кожуха. В этом кожухе единичные элементы электрически подключены ко второму схемному блоку, установленному в нижней приемной части нижнего кожуха, через первый схемный блок. Работа батареи контролируется сборкой основной платы второго схемного блока.
Третий схемный блок, который представляет собой последний конструктивный элемент модульной батареи, подключенный к внешнему устройству для контроля за перезарядкой, переразрядкой и/или перегрузкой по току при зарядке или разрядке батареи, может быть установлен вместе с первым схемным блоком на одной боковой поверхности модульной батареи, смежной с электродными клеммами единичных элементов. Третий схемный блок может также быть установлен в нижней приемной части нижнего кожуха. Альтернативно, третий схемный блок может быть установлен на другой боковой поверхности модульной батареи так, что третий схемный блок противоположен первому схемному блоку. Предпочтительно, третий схемный блок установлен на другой боковой поверхности модульной батареи так, что третий схемный блок противоположен первому схемному блоку.
Схемные блоки могут быть частично или полностью выполнены в виде комбинированной конструкции. Наиболее предпочтительно, второй схемный блок установлен в нижней приемной части нижнего кожуха, а третий схемный блок установлен на другой боковой поверхности модульной батареи так, что третий схемный блок противоположен первому схемному блоку. В этом случае схемные блоки, используемые для обслуживания работы батареи, соединены друг с другом таким образом, что эти схемные блоки окружают модульную батарею в соответствии с настоящим изобретением и поэтому общий размер модульной батареи сильно снижается.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения третий схемный блок содержит переключающую плату, которая включает в себя переключающие элементы для управления зарядкой и разрядкой модульной аккумуляторной батареи; и теплоотводящую конструкцию, соединенную с этими переключающими элементами. Предпочтительно, переключающая плата представляет собой печатную плату (PCB), включающую в себя соответствующие схемы.
Переключающие элементы включены последовательно с составляющими модульную батарею единичными элементами для управления протекающим в батарее током. Переключающие элементы подключены также к схеме (цепи) защиты для измерения напряжения и/или тока батареи с целью управления переключающими элементами. Переключающие элементы никак специально не ограничены, при условии, что эти переключающие элементы контролируют перезарядку, переразрядку или перегрузку по току. Например, в качестве переключающих элементов могут быть использованы элементы на полевых транзисторах (FET) или транзисторы. Предпочтительно, в качестве переключающих элементов используются элементы на полевых транзисторах.
Предназначенный для зарядки переключающий элемент представляет собой переключающий элемент для управления состоянием заряда батареи, а предназначенный для разрядки переключающий элемент представляет собой переключающий элемент для управления состоянием разряда батареи. Обычно переключающие элементы модульной батареи включают в себя предназначенный для зарядки переключающий элемент и предназначенный для разрядки переключающий элемент.
Переключающие элементы подключены к схеме управления для измерения напряжения и/или тока батареи с целью управления переключающими элементами. Переключающие элементы управляют состояниями "включено" или "выключено" в соответствии с выходным сигналом от схемы управления. Конкретнее, схема управления поддерживает переключающие элементы (предназначенный для зарядки переключающий элемент и предназначенный для разрядки переключающий элемент) в состоянии "включено". Однако, если во время зарядки батареи имеет место отклонение от нормального состояния, то предназначенный для зарядки переключающий элемент переключается в состояние "выключено" с прерыванием зарядного тока. Если отклонение от нормального состояния имеет место во время разрядки батареи, то в состояние "выключено" переключается предназначенный для разрядки переключающий элемент с прерыванием разрядного тока. Также, если во время зарядки батареи напряжение батареи превышает заданное максимальное значение напряжения, то схема управления выдает сигнал на переключение предназначенного для зарядки переключающего элемента в состояние "выключено" для предотвращения избыточной зарядки (перезарядки) батареи. С другой стороны, если во время разрядки батареи напряжение батареи падает ниже заданного минимального значения напряжения, то схема управления выдает сигнал на переключение предназначенного для разрядки переключающего элемента в состояние "выключено" для предотвращения избыточной разрядки (переразрядки) батареи. Если выходная сторона батареи замыкается накоротко и, следовательно, в батарее протекает избыточный ток, т.е. возникает перегрузка по току, или же если к батарее вследствие отклонения от нормального режима ее работы приложено высокое зарядное напряжение и, следовательно, в батарее протекает избыточный ток, т.е. также возникает перегрузка по току, то схема управления воспринимает эту перегрузку по протекающему в батарее току и выдает сигналы на переключение переключающих элементов в состояние "выключено". Схема управления, которая управляет переключающими элементами, входит в состав печатной платы или в дополнительный схемный блок.
Модульная батарея в соответствии настоящим изобретением предпочтительно используется в средне- или крупногабаритных системах батарей, имеющих большую выходную мощность и высокую емкость. Диапазон большой выходной мощности и высокой емкости никак специально не ограничен.
Например, модульная батарея в соответствии с настоящим изобретением может быть использована в качестве источника питания в различных областях применения и изделиях, включая источник питания для транспортных средств, таких как электрические велосипеды (электровелосипеды, от англ. «e-bikes»), электрические мотоциклы, электромобили или гибридные электромобили. Более предпочтительно, модульная батарея в соответствии с настоящим изобретением используется в качестве источника питания для электрических велосипедов, поскольку эта модульная батарея выполнена имеющей компактную конструкцию.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более отчетливо поняты из следующего подробного описания, приведенного в сочетании с сопутствующими чертежами, на которых:
фиг.1 представляет собой типичный вид сверху, иллюстрирующий традиционный пакетный элемент;
фиг.2 и 3 представляют собой соответственно типичный вид в перспективе и типичный вид сбоку, иллюстрирующие модульную батарею в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг.4 представляет собой типичный вид, иллюстрирующий укладывание единичных элементов стопкой на нижнем кожухе модульной батареи, показанной на фиг.2;
фиг.5 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий нижнюю поверхность нижнего кожуха модульной батареи, показанной на фиг.2; и
фиг.6 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий нижнюю поверхность верхнего кожуха модульной батареи, показанной на фиг.2.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации
Ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи будет подробно описан предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. Следует все же отметить, что объем настоящего изобретения не ограничивается проиллюстрированным вариантом реализации.
На фиг.2 и 3 показаны соответственно типичный вид в перспективе и типичный вид сбоку модульной батареи 1000 в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения.
Обращаясь к фиг.2 и 3, модульная батарея 1000 включает в себя верхний кожух 200, нижний кожух 300, множество единичных элементов 100, первый схемный блок 400, второй схемный блок (не показан) и третий схемный блок 500. Единичные элементы 100 уложены стопкой между верхним кожухом 200 и нижним кожухом 300, которые отделены друг от друга. Первый схемный блок 400 установлен на передней поверхности модульной батареи 1000, второй схемный блок установлен на нижней поверхности модульной батареи 1000, а третий схемный блок 500 установлен на задней поверхности модульной батареи 1000.
Поскольку верхний кожух 200 и нижний кожух 300 отделены друг от друга, то количество единичных элементов 100, которые можно уложить стопкой один на другой, верхним кожухом 200 и нижним кожухом 300 не ограничивается. Следовательно, можно легко сконструировать модульную батарею 1000 так, чтобы эта модульная батарея 1000 имела требуемую электрическую емкость и выходную мощность, модифицируя первый схемный блок 400 и третий схемный блок 500 в зависимости от количества уложенных стопкой единичных элементов 100. Кроме того, единичные элементы 100 остаются открытыми и, следовательно, эффективно осуществляется рассеяние тепла при зарядке и разрядке единичных элементов 100.
На фиг.4 показан вид в перспективе, иллюстрирующий единичные элементы и нижний кожух модульной батареи, показанной на фиг.2, а на фиг.5 - вид в перспективе, иллюстрирующий нижнюю поверхность нижнего кожуха, на которой установлен второй схемный блок.
Обращаясь сначала к фиг.4, нижний кожух 300 представляет собой конструктивную деталь, имеющую почти такой же внешний вид, что и единичный элемент 100. Нижний кожух 300 включает в себя верхнюю приемную часть 301, в которую помещается единичный элемент 100. Предпочтительно, нижний кожух 300 выполнен из пластичного полимера, такого как сополимер акрилонитрила-бутадиена-стирола (АБС), поликарбонат (ПК) или полибутилентерефталат (ПБТ), который имеет высокую прочность и высокие электроизоляционные свойства.
Единичный элемент 100, уложенный в стопку на нижнем кожухе 300, представляет собой пакетный вторичный элемент, который имеет катодную клемму 120 и анодную клемму 130, выступающие из верхнего края корпуса 110 элемента. На электродных клеммах 120 и 130 сформированы соответственно соединительные сквозные отверстия 140. Дополнительные крепежные детали, например болты 700, вставляют через соединительные сквозные отверстия 140 и крепежные отверстия 302, сформированные в нижнем кожухе 300, в то время, как единичные элементы 100 и 101 укладывают стопкой, и затем гайки (не показаны) навинчивают на болты 700 на нижней поверхности нижнего кожуха 300. Таким образом, единичные элементы 100 и 101 скрепляют друг с другом.
Между электродными клеммами 120 и 130 единичных элементов 100 и электродными клеммами 120 и 130 единичных элементов 101 устанавливают изолирующую деталь 600 для обеспечения электрической изоляции между единичными элементами 100 и 101. На изолирующей детали 600 сформированы выступы 610, которые плотно садятся в соединительные сквозные отверстия 140 электродных клемм 120 и 130. На выступах 610 также сформированы сквозные отверстия 620 и поэтому поддерживается электрическая изоляция между болтами 700, вставленными через сквозные отверстия 620 выступов 610 и электродные клеммы 120 и 130. Хотя это и не показано на чертежах, электрическое соединение между электродными клеммами может быть выполнено посредством дополнительной соединительной детали (не показана) в случае наличия изолирующей детали 600. Как было отмечено ранее, изолирующая деталь и соединительная деталь подробно описаны в заявке на патент Кореи № 2004-112590, которая была подана от имени заявителя настоящей заявки. Содержание этой заявки включено сюда посредством ссылки.
Кроме того, двусторонние клейкие ленты 800 и 801 прикреплены к корпусу 110 единичного элемента 100, посредством чего гарантируется более надежное соединение уложенных стопкой единичных элементов 100 и 101. Более того, уложенные стопкой единичные элементы 100 и 101 разнесены один от другого на толщину двусторонних клейких лент 800 и 801. Зазор между уложенными стопкой единичными элементами 100 и 101 служит для компенсации изменения объема единичных элементов 100 и 101 при зарядке или разрядке единичных элементов 100 и 101 и для эффективного рассеивания тепла, выделяемого из единичных элементов 100 и 101 при их зарядке и разрядке.
Как показано на фиг.5, нижний кожух 300 снабжен на своей нижней поверхности нижней приемной частью 310, в которую установлена вторая схема 330. Вторая схема 330 включает в себя электрические провода 320 и 322 для выполнения электрического соединения между катодом и анодом основной клеммы (не показано). Электрические провода 320 и 322 подключены к третьему схемному блоку. Кроме того, вторая схема 330 включает в себя электрические провода 332 и 334, которые электрически подключены соответственно к сборке 410 измерительной платы первого схемного блока 400 и третьему схемному блоку.
На фиг.6 показан вид в перспективе, иллюстрирующий нижнюю поверхность верхнего кожуха модульной батареи, показанной на фиг.2, и защитную деталь, прикрепленную к нижней поверхности верхнего кожуха.
Обращаясь к фиг.6, верхний кожух 200 может быть выполнен из той же изолирующей детали, что и нижний кожух, или другой изолирующей детали, отличающейся от изолирующей детали нижнего кожуха. Предпочтительно, верхний кожух 200 выполнен из пластичного полимера.
Верхний кожух 200 имеет нижнюю приемную часть 201 с размером, соответствующим единичным элементам 100 (см. фиг.2), так что верхний край самого верхнего единичного элемента 100 помещается в нижнюю приемную часть 201. Кроме того, верхний кожух 200 имеет отверстия 202, которые соответствуют сквозным отверстиям электродных клемм единичных элементов.
В нижней приемной части 201 верхнего кожуха 200 установлена пластинчатая защитная деталь 900. Эта защитная деталь 900 имеет почти такие же размеры, что и единичные элементы. Защитная деталь 900 размещена параллельно электродной пластине соответствующего единичного элемента.
Хотя выше в иллюстративных целях был приведен предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет ясно, что возможны различные модификации, дополнения и замены без отступления от объема и сущности изобретения, охарактеризованных в прилагаемой формуле изобретения.
Промышленная применимость
Из приведенного описания очевидно, что размер модульной аккумуляторной батареи в соответствии с настоящим изобретением может быть легко увеличен или уменьшен исходя из требуемой электрической емкости и выходной мощности. Кроме того, компоненты, составляющие модульную батарею, и провода, соединяющие компоненты модульной батареи, размещены в виде компактной конструкции. Кроме того, модульная аккумуляторная батарея в соответствии с настоящим изобретением имеет высокую надежность и безопасность по отношению к внешним воздействиям. Таким образом, настоящее изобретение позволяет достигнуть результата, заключающегося в надежном электрическом соединении.

Claims (14)

1. Модульная аккумуляторная батарея большой выходной мощности и высокой емкости, имеющая множество электрически соединенных друг с другом единичных элементов для зарядки и разрядки электроэнергии, причем эта модульная батарея содержит: нижний кожух, на котором единичные элементы последовательно уложены стопкой один на другом, причем нижний кожух имеет верхнюю приемную часть;
верхний кожух для закрывания верхнего конца единичных элементов, уложенных стопкой на нижнем кожухе, причем верхний кожух имеет нижнюю приемную часть;
первый схемный блок для выполнения электрического соединения между уложенными стопкой единичными элементами, причем первый схемный блок включает в себя сборку измерительной платы для измерения напряжения, тока и/или температуры батареи;
второй схемный блок, электрически соединенный с первым схемным блоком, причем второй схемный блок включает в себя сборку основной платы для управления модульной батареей; и
третий схемный блок, электрически соединенный со вторым схемным блоком, причем третий схемный блок соединен также с внешней выходной клеммой, предотвращая при этом перегрузку по току, перезарядку и/или переразрядку.
2. Модульная батарея по п.1, в которой вторичные элементы представляют собой пакетные элементы.
3. Модульная батарея по п.1, дополнительно содержащая: двусторонние клейкие детали, расположенные между единичными элементами.
4. Модульная батарея по п.1, дополнительно содержащая: пластинчатую высокопрочную защитную деталь, расположенную между самым верхним из уложенных стопкой единичных элементов и верхним кожухом так, что эта защитная деталь размещается параллельно электродной пластине самого верхнего единичного элемента.
5. Модульная батарея по п.1, в которой
каждый из единичных элементов имеет пластинчатые электродные клеммы, на которых соответственно сформированы соединительные сквозные отверстия, и
верхний кожух и нижний кожух скреплены друг с другом крепежными деталями, которые вставлены через соединительные сквозные отверстия.
6. Модульная батарея по п.5, дополнительно содержащая: изолирующую деталь, установленную между электродными
клеммами соседних единичных элементов для достижения электрической изоляции между электродными клеммами, причем изолирующая деталь имеет выступы, которые посажены в соединительные сквозные отверстия; и
соединительную деталь, связанную с изолирующей деталью, для электрического соединения электродных клемм единичных элементов, связанных с изолирующей деталью, последовательно или параллельно друг с другом.
7. Модульная батарея по п.6, в которой
каждый из выступов имеет сквозное отверстие, внутренний диаметр которого является меньшим, чем внутренний диаметр соединительных сквозных отверстий электродных клемм, и единичные элементы соединены друг с другом путем укладывания единичных элементов стопкой в то время, как между единичными элементами расположены изолирующие детали, и вставки крепежных деталей через сквозные отверстия выступов.
8. Модульная батарея по п.1, в которой первый схемный блок включает в себя:
соединительные детали для соединения единичных элементов параллельно или последовательно друг с другом; и
сборку измерительной платы для приема и считывания сигналов напряжения, тока и/или температуры от соответствующих единичных элементов.
9. Модульная батарея по п.8, дополнительно содержащая: защитную деталь, подсоединенную между соединительными деталями для прерывания тока, когда возникает перегрузка по току или перегрев.
10. Модульная батарея по п.1, в которой
первый схемный блок установлен на одной боковой поверхности модульной батареи, смежной с электродными клеммами единичных элементов,
второй схемный блок установлен в нижней приемной части нижнего кожуха, и
третий схемный блок установлен на другой боковой поверхности модульной батареи, противоположной электродным клеммам единичных элементов.
11. Модульная батарея по п.1, в которой третий схемный блок включает в себя:
переключающие элементы для контроля за перегрузкой по току при зарядке и разрядке модульной батареи.
12. Модульная батарея по п.11, в которой третий схемный блок содержит переключающую плату, которая включает в себя:
переключающие элементы для управления зарядкой и разрядкой модульной батареи; и
теплоотводящую конструкцию, соединенную с переключающими элементами.
13. Модульная батарея по п.12, в которой переключающие элементы являются элементами на полевых транзисторах (FET).
14. Модульная батарея по п.1, причем эта модульная батарея используется в качестве источника питания для электрических велосипедов, электрических мотоциклов, электромобилей или гибридных электромобилей.
RU2007121743/09A 2004-12-24 2005-11-29 Модульная аккумуляторная батарея RU2355069C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2004-0112589 2004-12-24
KR1020040112596A KR100897182B1 (ko) 2004-12-24 2004-12-24 안전성이 향상된 이차전지 모듈
KR10-2004-0112596 2004-12-24
KR1020040112589A KR100875606B1 (ko) 2004-12-24 2004-12-24 이차전지 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121743A RU2007121743A (ru) 2008-12-20
RU2355069C2 true RU2355069C2 (ru) 2009-05-10

Family

ID=36601934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121743/09A RU2355069C2 (ru) 2004-12-24 2005-11-29 Модульная аккумуляторная батарея

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8039145B2 (ru)
EP (2) EP2450981B1 (ru)
JP (1) JP4652416B2 (ru)
BR (1) BRPI0518367B8 (ru)
CA (1) CA2589892C (ru)
RU (1) RU2355069C2 (ru)
TW (1) TWI299592B (ru)
WO (1) WO2006068373A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058850A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 Enerdel, Inc. Battery support with modular coupling inserts
RU2513027C2 (ru) * 2009-04-24 2014-04-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Блок батарей
RU2523441C1 (ru) * 2011-02-16 2014-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Кожух элемента и монтажная конструкция для кожуха элемента
RU2524366C2 (ru) * 2012-08-13 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Эль" (ООО "Эль") Способ получения растительного масла с натуральным ароматом и цветом исходного сырья
RU2532262C2 (ru) * 2010-07-26 2014-11-10 Энердел, Инк. Система элементов аккумуляторной батареи с соединенными между собой рамками
RU2750612C1 (ru) * 2017-11-07 2021-06-30 Роторк Контролс Лимитед Исполнительный механизм со встроенной батареей

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4661648B2 (ja) 2005-06-16 2011-03-30 日産自動車株式会社 扁平型電池および該扁平型電池を用いた組電池
KR100948970B1 (ko) * 2006-03-13 2010-03-23 주식회사 엘지화학 완충부재가 설치되어 있는 중대형 전지모듈
KR100866767B1 (ko) 2006-07-10 2008-11-04 주식회사 엘지화학 이차전지용 안전부재
KR100892046B1 (ko) * 2006-09-18 2009-04-07 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 그것을 포함하고 있는 중대형 전지팩
KR100863729B1 (ko) * 2006-09-18 2008-10-16 주식회사 엘지화학 전지모듈 인터페이스
US7531270B2 (en) * 2006-10-13 2009-05-12 Enerdel, Inc. Battery pack with integral cooling and bussing devices
US8669001B2 (en) * 2007-03-05 2014-03-11 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Device for combining and housing power storage cells
US20080292950A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module
JP5254332B2 (ja) * 2007-07-19 2013-08-07 エルジー・ケム・リミテッド 大容量電池パック
US8288997B2 (en) * 2007-08-24 2012-10-16 Alexander Choi Providing power based on state of charge
EP2048725A1 (fr) * 2007-10-12 2009-04-15 Valeo Equipements Electriques Moteur Dispositif de stockage d'énergie électrique, notamment pour équiper un véhicule automobile
WO2009061451A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Enerdel, Inc. Battery assembly with temperature control device
DE102007059805A1 (de) * 2007-12-11 2009-06-25 Evonik Degussa Gmbh Batteriepack
DE102008010825A1 (de) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Batterie mit einer Wärmeleitplatte und mehreren Einzelzellen
DE102008010823A1 (de) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Batterie mit mehreren einen Zellverbund bildenden Flachzellen
TWM351456U (en) * 2008-09-26 2009-02-21 Cheng Uei Prec Ind Co Ltd Battery module
US7762848B2 (en) * 2008-10-23 2010-07-27 Lg Chem, Ltd. Interconnect device for battery cell assemblies
DE102009010147A1 (de) * 2009-02-23 2010-08-26 Li-Tec Battery Gmbh Galvanische Zelle
US8369904B2 (en) * 2009-02-24 2013-02-05 Gary Bennis Cell phone battery system with back-up reserve
CN102379058B (zh) * 2009-04-01 2014-06-18 株式会社Lg化学 电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块
DE102009018787A1 (de) 2009-04-24 2010-10-28 Akasol Engineering Gmbh Batteriemodul
KR101084783B1 (ko) * 2009-09-01 2011-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그의 제조 방법
US20130122339A1 (en) * 2009-11-27 2013-05-16 V-Ens Co., Ltd. Battery
KR101230495B1 (ko) * 2010-02-01 2013-02-06 주식회사 엘지화학 대용량의 전지팩
FR2959609B1 (fr) 2010-04-28 2013-01-11 Michelin Soc Tech Ensemble accumulateur pour batterie de vehicule electrique ou hybride
KR101403930B1 (ko) * 2010-08-16 2014-07-01 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 전지팩
KR101271567B1 (ko) 2010-08-16 2013-06-11 주식회사 엘지화학 고정부재가 플레이트들의 관통구에 삽입되어 있는 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US8852789B2 (en) 2010-11-04 2014-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module having battery cell holder
KR101281744B1 (ko) * 2010-11-18 2013-07-04 주식회사 엘지화학 안전성의 향상을 위한 부재를 전지셀들 사이에 포함하고 있는 전지모듈
TWI426637B (zh) * 2011-01-12 2014-02-11 Delta Electronics Inc 電池模組
EP2662922B1 (en) * 2011-03-10 2017-11-15 LG Chem, Ltd. Battery pack provided with stable measurement means
US9178192B2 (en) 2011-05-13 2015-11-03 Lg Chem, Ltd. Battery module and method for manufacturing the battery module
KR101275811B1 (ko) * 2011-05-19 2013-06-18 삼성에스디아이 주식회사 전지 팩
US9496544B2 (en) 2011-07-28 2016-11-15 Lg Chem. Ltd. Battery modules having interconnect members with vibration dampening portions
US8974938B2 (en) 2011-08-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Battery system and method for coupling a battery cell assembly to an electrically non-conductive base member
US8871376B2 (en) 2011-08-31 2014-10-28 Lg Chem, Ltd. Interconnection assemblies and methods for forming the interconnection assemblies in a battery module
KR101371364B1 (ko) 2011-10-25 2014-03-11 주식회사 엘지화학 단자블록을 포함하는 탑 캡 어셈블리
CN102544406B (zh) * 2012-02-15 2014-08-27 中国电力科学研究院 一种软包装电池模块组
CN102569937B (zh) * 2012-02-15 2014-03-12 中国电力科学研究院 一种散热式软包装电池模块组
CN102593550B (zh) * 2012-02-15 2014-08-27 中国电力科学研究院 一种软包装箱体电池
CN102569936B (zh) * 2012-02-15 2014-08-27 中国电力科学研究院 一种软包装电池模块
US8846240B2 (en) 2012-02-16 2014-09-30 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and method of manufacturing the assembly
KR101178152B1 (ko) * 2012-02-23 2012-08-29 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지팩
US9450216B2 (en) * 2012-08-15 2016-09-20 Motorola Solutions, Inc. Intrinsically safe battery pack
DE102013100545B4 (de) * 2013-01-18 2022-12-01 Cayago Tec Gmbh Wasserfahrzeug mit einer Akkumulatoreinheit
JP2013152935A (ja) * 2013-02-28 2013-08-08 Lg Chem Ltd 大容量電池パック
JP6122150B2 (ja) * 2013-05-15 2017-04-26 エルジー・ケム・リミテッド 新規な構造の電池モジュールアセンブリー
KR101440895B1 (ko) * 2013-05-24 2014-09-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20150019728A (ko) * 2013-08-14 2015-02-25 삼성에스디아이 주식회사 전지 팩
US9437859B2 (en) 2014-04-07 2016-09-06 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and a battery module
EP3128574B1 (en) 2014-04-30 2018-08-22 LG Chem, Ltd. Battery pack comprising a pouch-type cell secondary battery and said secondary battery comprising a circuit board
US9620761B2 (en) 2014-09-09 2017-04-11 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and a battery module
KR102314081B1 (ko) * 2014-11-26 2021-10-15 삼성에스디아이 주식회사 탭을 갖는 이차 전지
US10020483B2 (en) 2015-02-09 2018-07-10 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of coupling first and second electrical terminals of first and second battery cells to a voltage sense member of an interconnect assembly
US9905892B2 (en) 2015-02-09 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of coupling first and second electrical terminals of first and second battery cells to first and second voltage sense members of an interconnect assembly
US11309604B2 (en) 2015-04-13 2022-04-19 Cps Technology Holdings Llc Thermal epoxy and positioning of electrochemical cells
KR101948180B1 (ko) 2015-04-30 2019-02-14 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 그 제조 방법
KR101943489B1 (ko) 2015-04-30 2019-01-29 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 그 제조 방법
CN107851748B (zh) 2015-06-30 2021-01-22 株式会社杰士汤浅国际 蓄电装置
KR102047482B1 (ko) * 2015-10-30 2019-12-02 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN105670550B (zh) * 2016-03-31 2017-11-14 东莞新能源科技有限公司 一种导热胶及含有该导热胶的二次电池
KR102101906B1 (ko) * 2016-10-21 2020-04-17 주식회사 엘지화학 조립 가이드 기능의 체결 부재를 포함하는 전지팩
DE102017117067A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Colibri Energy GmbH Einfasselement, Einfassmodul, Speichermodul und Anordnung zum Bereitstellen elektrischer Energie sowie Transportfahrzeug enthaltend das Speichermodul oder die Anordnung zum Bereitstellen elektrischer Energie
KR102130827B1 (ko) * 2017-11-15 2020-07-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP7193372B2 (ja) * 2019-02-19 2022-12-20 株式会社ジェイテクト 電源装置及び電源装置の提供方法
CN110534678A (zh) * 2019-09-19 2019-12-03 安徽超稳动力节能科技有限公司 电芯组合及采用该电芯组合的电池组件
CN113193287B (zh) * 2021-04-29 2025-11-28 宁德新能源科技有限公司 一种电池包以及用电设备
US12353640B2 (en) 2022-12-14 2025-07-08 Dell Products L.P. Information handling system keyboard support with rail guide structure assembly to a housing rail
US12306672B2 (en) 2022-12-14 2025-05-20 Dell Products L.P. Portable information handling system keyboard membrane having liquid detection
US12446184B2 (en) 2022-12-14 2025-10-14 Dell Products L.P. Information handling system serial thermal solution with motherboard engagement
US12468358B2 (en) 2022-12-14 2025-11-11 Dell Products L.P. Information handling system motherboard battery cable free connector
US12498772B2 (en) 2022-12-14 2025-12-16 Dell Products L.P. Information handling system circuit board retention with bi-stable flexture plate
US12560976B2 (en) 2022-12-14 2026-02-24 Dell Products L.P. Information handling system security lock and keystone housing assembly
US12585421B2 (en) 2022-12-14 2026-03-24 Dell Products L.P. Information handling system keyboard membrane with speaker interface
US12443220B2 (en) 2022-12-14 2025-10-14 Dell Products L.P. Information handling system keyboard support with internal component assembly features
US12416948B2 (en) 2022-12-14 2025-09-16 Dell Products L.P. Information handling system keyboard support with rail guide structure assembly to a housing rail
US20240201738A1 (en) * 2022-12-14 2024-06-20 Dell Products L.P. Information handling system having expandable and adaptable battery modules

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003045492A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Sony Corp 電池及び電池パック
RU2230418C1 (ru) * 2002-12-24 2004-06-10 Груздев Александр Иванович Батарея химических источников тока

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5547775A (en) * 1991-04-26 1996-08-20 Sony Corporation Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries
US5283137A (en) * 1991-04-29 1994-02-01 Optima Batteries, Inc. Cover assembly for rechargeable battery
US5298347A (en) * 1992-09-14 1994-03-29 Motorola, Inc. Battery pack
US5358798A (en) * 1993-12-06 1994-10-25 Motorola, Inc. Battery assembly having a thermal fuse
JPH08146105A (ja) * 1994-11-25 1996-06-07 Yazaki Corp 電池の放電特性算出方法及び電池の残存容量測定装置
US5441824A (en) * 1994-12-23 1995-08-15 Aerovironment, Inc. Quasi-bipolar battery requiring no casing
JP3998736B2 (ja) * 1996-02-13 2007-10-31 日産自動車株式会社 平角型電池モジュール
US5925901A (en) * 1997-03-21 1999-07-20 Nec Corporation Field effect transistor with plated heat sink on a fet chip
US6146778A (en) * 1997-07-25 2000-11-14 3M Innovative Properties Company Solid-state energy storage module employing integrated interconnect board
US6517967B1 (en) * 1998-12-15 2003-02-11 Electric Fuel Limited Battery pack design for metal-air battery cells
US6296967B1 (en) * 1999-09-24 2001-10-02 Electrofuel Inc. Lithium battery structure incorporating lithium pouch cells
DE19963622A1 (de) * 1999-12-29 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Elektrische Sicherung für Drehstromgeneratoren mit Gleichrichter
JP4196521B2 (ja) * 2000-05-19 2008-12-17 新神戸電機株式会社 電気自動車用バッテリ構造及び電池モジュール
DE60307750T2 (de) 2002-05-08 2006-12-14 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Sekundärzellenmodul und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3970684B2 (ja) * 2002-05-21 2007-09-05 日産自動車株式会社 二次電池モジュール
JP3624903B2 (ja) * 2002-07-04 2005-03-02 日産自動車株式会社 モジュール電池
KR100530347B1 (ko) * 2003-03-13 2005-11-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지 모듈
US7291422B2 (en) * 2003-10-10 2007-11-06 Nissan Motor Co., Ltd. Battery and related method
JP4662530B2 (ja) * 2004-01-20 2011-03-30 パナソニック株式会社 電池パック
JP4894140B2 (ja) * 2004-11-29 2012-03-14 日産自動車株式会社 組電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003045492A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Sony Corp 電池及び電池パック
RU2230418C1 (ru) * 2002-12-24 2004-06-10 Груздев Александр Иванович Батарея химических источников тока

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513027C2 (ru) * 2009-04-24 2014-04-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Блок батарей
US8748029B2 (en) 2009-04-24 2014-06-10 Nissan Motor Co., Ltd. Battery pack
RU2532262C2 (ru) * 2010-07-26 2014-11-10 Энердел, Инк. Система элементов аккумуляторной батареи с соединенными между собой рамками
RU2523441C1 (ru) * 2011-02-16 2014-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Кожух элемента и монтажная конструкция для кожуха элемента
RU2524366C2 (ru) * 2012-08-13 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Эль" (ООО "Эль") Способ получения растительного масла с натуральным ароматом и цветом исходного сырья
WO2014058850A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 Enerdel, Inc. Battery support with modular coupling inserts
RU2750612C1 (ru) * 2017-11-07 2021-06-30 Роторк Контролс Лимитед Исполнительный механизм со встроенной батареей
RU2750612C9 (ru) * 2017-11-07 2022-01-12 Роторк Контролс Лимитед Исполнительный механизм со встроенной батареей
US11742676B2 (en) 2017-11-07 2023-08-29 Rotork Controls Limited Actuating mechanism with integral battery

Also Published As

Publication number Publication date
TWI299592B (en) 2008-08-01
EP2450981B1 (en) 2014-03-19
BRPI0518367B8 (pt) 2023-01-10
JP2008521199A (ja) 2008-06-19
EP1839348A4 (en) 2009-09-23
EP2450981A1 (en) 2012-05-09
CA2589892A1 (en) 2006-06-29
EP1839348A1 (en) 2007-10-03
BRPI0518367B1 (pt) 2018-02-06
TW200638580A (en) 2006-11-01
RU2007121743A (ru) 2008-12-20
EP1839348B1 (en) 2013-05-08
JP4652416B2 (ja) 2011-03-16
US20060177733A1 (en) 2006-08-10
US8039145B2 (en) 2011-10-18
BRPI0518367A2 (pt) 2008-11-18
CA2589892C (en) 2010-09-14
WO2006068373A1 (en) 2006-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2355069C2 (ru) Модульная аккумуляторная батарея
RU2336601C1 (ru) Способ изготовления модульной аккумуляторной батареи
CA2592475C (en) Sensing board assembly for secondary battery module
JP5259599B2 (ja) バッテリーモジュールインタフェース
CN100568585C (zh) 用于二次电池模块的热辐射结构，以及开关板和具有该开关板的二次电池模块
JP5122573B2 (ja) バッテリーモジュール、及びそれを含む中または大型バッテリーパック
CN101401229B (zh) 采用冲击吸收构件的中型或大型蓄电池模块
CN101488595B (zh) 二次电池模块
US20250183395A1 (en) Busbar holder assembly, battery module including same, and method of manufacturing same
KR20060073387A (ko) 안전성이 향상된 이차전지 모듈