用于棱柱形电池组件的带有插头的整体外壳制造技术

公开了一种具有外壳系统的电池模块的系统。根据公开的实施例，外壳系统可以包括具有至少一个孔与插头的四个壁的外壳(例如，没有顶部/底部)，孔与插头使用延迟机构与外壳中的孔相连接。外壳能够以面对面的布置容纳多个棱柱形电池。插头可以穿过外壳中的孔延伸，以接触外壳中的电池，并且将压缩力施加至外壳中的电池。进一步，外壳可以在平行侧上具有孔与插头组件，使得压缩力从两个方向施加于电池。压缩力可以保留外壳中的电池，并且限制电池的膨胀，以保持它们的产品寿命。外壳系统还可以包括与电池和/或压板的底部相接触的冷却系统，以均匀地分配棱柱形电池上的压缩力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于棱柱形电池组件的带有插头的整体外壳相关申请的交叉引用本申请要求2011年11月7日申请的序列号为61/556，747，标题为“用于棱柱形蓄电池组件的带有插头的整体外壳”的美国临时申请的优先权与利益，为了全部的目的，其通过引用合并在此。
本公开通常涉及电池模块领域。尤其，本公开涉及用于电池模块的外壳系统，其可以尤其用于车辆环境，以及其他能量存储/消耗应用。
技术介绍
该部分旨在向读者介绍可能涉及本公开的各方面的领域的各种方面，其在以下描述和/或要求保护。相信本论述能够有助于向读者提供背景信息，以方便对本公开的各方面的更好的理解。因此，应该理解的是，这些说明将从这个角度理解，并且不作为对现有技术的承认。为了它们的全部或一部分原动力而使用电力的车辆相比于由内燃机提供动力的传统车辆可以提供大量的优势。例如，使用电力的车辆可以产生更少的污染，并且可以显示更大的燃油经济性。在相同情况中，使用电力的车辆可以完全消除对汽油的使用，并且从电力获得它们全部的原动力。当技术持续发展，需要为这种车辆提供改进的动力源，尤其是电池模块。例如，需要最小化电池模块的复杂性，以降低与加工相关的成本。还需要最小化电池模块的重量与尺寸，以保持车辆重量，并且提供用于额外车辆元件和/或存储的空间。使用电力为至少一部分它们的原动力的车辆可以从多个封装为电池模块的单体棱柱形电池获得它们的电力。不像用于容纳传统电池的圆柱形容器，由于圆柱体与矩形棱柱的几何形状之差，棱柱形容器可以在一定程度上具有结构柔性。这种柔性提出问题，由于电池中的压力的建立，棱柱形电池可以经历膨胀。膨胀可以导致棱柱形电池的内部元件的更换。例如，棱柱形电池的电极中的绕组可以分离，退化棱柱形电池的化学性质。进一步，棱柱形电池的不受控制的膨胀可以彻底降低它们的效率与产品寿命。因此，需要为棱柱形电池提供压缩，以保护它们的化学完整性，并且因此提高它们的效率与产品寿命。
技术实现思路
以下陈述此处公开的特定实施例的概述。应该理解的是，仅提出这些方面，以向读者提供这些特定实施例的简要概述，并且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含各种方面，其可以不在以下陈述。本技术可以适合于广泛的环境，并且可以尤其很好地适合于它们的至少一部分原动力来自电力的车辆。本公开的实施例涉及电池模块外壳系统，其可以用于压缩一个或多个棱柱形电池。这种压缩可以防止或至少控制或限制由一个或多个棱柱形电池经历的膨胀的量。根据公开的实施例，外壳系统可以包括四个壁包围的外壳(例如，不具有顶部/底部)，具有穿过容纳插头的外壳的一端或两端的孔。布置成面对面的多个棱柱形电池可以放置在外壳中，端电池的面相邻于孔。孔与插头可以具有互补的延迟机构，以使得插头固定在孔中的轴向位置处。当插头穿过孔，朝向外壳的内部区域轴向平移时，其可以应用于或压缩至外壳中的电池。该外壳与插头系统可以进一步起作用，以保持在外壳中的电池，同时，暴露出电池的底部。在一个实施例中，冷却系统(例如，分散、板、散热片等)可以设置成与电池的底部相接触，以辅助电池的冷却。在另一实施例中，电池模块外壳系统可以包括位于外壳壁中的孔与多个电池的端电池面之间的压板。当插头穿过孔延伸，插头可以对压板施力，其随后相对于相邻电池挤压。当相反于插头接触电池面的单个点时，压板的刚性可以使得压板在电池的整个面上传播插头的力。这可以降低损害电池的可能性。在特定的实施例中，需要从电池模块的两端施加压缩。因此，外壳可以包含位于相反端壁上的两个孔，并且两个插头可以用于将压缩施加于外壳中的电池，使用压板或不使用压板。以上提及的各种特征的改进可以相关于此处公开的实施例存在。额外的特征还可以包括在这些各种实施例中。这些改进与额外的特征可以单独或组合存在。例如，以下论述的有关于一个或多个实施例的各种特征可以包括在其他公开的实施例中，单独或组合。再次，以上提出的简要概述仅旨在使读者对本公开的实施例的特定方面与内容了解得更加清楚，而不对要求保护的主题进行限制。【附图说明】一旦阅读以下详细说明，并且参照附图，则可以更好地理解本公开的各种方面，其中:图1为具有提供所有或一部分车辆原动力的电池模块的车辆的实施例的透视图；图2示例了以混合动力电动车辆形成提供的车辆的实施例的剖面示意图；图3为封闭多个棱柱形电池的外壳系统的实施例的透视图；图4为图3的外壳系统的实施例的分解图,具有冷却系统；图5为图3的外壳系统的实施例的分解图，具有压板；图6为外壳系统的实施例的顶视图，出了具有两个插头的外壳系统；图7为外壳系统的实施例的顶视图,不出了具有一个插头的外壳系统；图8为插头的实施例的透视图，具有作为延迟机构的棘轮机构；图9A为插头的实施例的透视图，具有带有作为延迟机构的卡环的有肋结构；图9B为包括有肋插头与卡环的外壳的实施例的顶视图；以及图10为插头的实施例的侧视图，具有弹簧承载特征。【具体实施方式】在此限定术语“xEV”包括所有以下车辆，或任意变化或其组合，其使用电力作为它们车辆原动力的全部或一部分。本领域技术人员应该知道的是，混合动力电动车辆(HEVs)结合内燃机驱动系统与电池供电的电驱动系统。术语HEV可以包括混合动力车辆的任意变化，例如微混合动力与轻度混合动力系统，当车辆怠速时，其禁用内燃机，并且利用电池系统持续为空调单元提供动力、或其他电子设备，以及当需要驱动时发动发动机。轻度混合动力系统可以为内燃机施加某些级别的动力辅助，然而，微混合动力系统不为内燃机提供动力辅助。插电式电动车辆(PEV)为任意车辆，其可以从外部电源充电，例如壁式插座，并且存储在可再充电的电池组中的能量驱动或作用于驱动车轮。PEVs为电动车辆的子范畴，其包括全电动或纯电动车辆(BEVs)、插电式混合动力车辆(PHEVs)、以及混合动力电动车辆的电动车辆转换以及传统内燃机车辆。电动车辆(EV)为全电动车辆，其使用一个或多个由电能提供动力的电机，用于其驱动。如以下更加详细的说明，此处公开的为电池模块外壳系统的实施例，其可以用于压缩一个或多个电池，并且可以很好地适合于xEV应用。电池模块的单元可以保持在使用插头的外壳中，以相对于外壳将电池保持在合适的位置。插头可以对电池施加力，将电池压缩在外壳中。此外，为了将电池保持在适当的位置，压缩力可以通过限制它们在外壳中膨胀的能力而延长电池的寿命。而且，插头的使用使得能够为大量设置于外壳中的电池调节压缩力的量，不管电池尺寸与公差的方差。而且，此处提供的外壳系统的实施例可以包括整体外壳。尤其，整体结构作为外壳的使用可以产生外壳中的刚性，相比于组合外壳。当它们在操作过程中膨胀时，这可以使得整体外壳能够为棱柱形电池提供刚性与压缩。进一步，整体结构的使用降低了电池模块外壳的部件数量，从而减少与电池模块向管理的加工的时间与成本。包括具有整体外壳与插头的外壳系统的电池模块可以易于配置成在xEVs中使用。在特定实施例中，xEV可以包括至少一个电池模块，并且每个电池模块均可以具有简化设计的外壳系统。为了确保外壳系统的外壳与插头保持连接，外壳可以具有用于插头直连的孔，并且插头与孔可以包括它们连接表面上的延迟机构。这样，插头可以牢固地连接至外壳，并且提供将可调节的压缩力施加至外壳中的电池的能力。现转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一个或多个电池的外壳系统，所述外壳系统包括：外壳，其形成通常矩形的内部空间，具有相反的尾端件；孔，其穿过所述尾端件之一延伸；以及插头，其具有头部与主体部，其中，所述主体部配置成穿过所述孔延伸，以接触所述电池之一，并且所述主体部具有延迟机构，以固定其位置，从而在所述电池上提供压缩力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 US 61/556,747;2012.10.31 US 13/665,6131.一种用于一个或多个电池的外壳系统，所述外壳系统包括: 外壳，其形成通常矩形的内部空间，具有相反的尾端件； 孔，其穿过所述尾端件之一延伸；以及 插头，其具有头部与主体部，其中，所述主体部配置成穿过所述孔延伸，以接触所述电池之一，并且所述主体部具有延迟机构，以固定其位置，从而在所述电池上提供压缩力。2.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述外壳配置成封闭多个棱柱形电池。3.根据权利要求1所述的外壳系统,其中,所述外壳为整体结构。4.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述外壳由塑料材料形成。5.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述孔为带螺纹的，并且所述插头的所述延迟机构包括螺纹，其与所述孔的螺纹相匹配，以将所述插头固定于所述孔中的所需轴向位置。6.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述延迟机构包括围绕所述插头的所述主体设置的一系列肋以及安装在肋之间，以将所述插头固定于所述孔中的所需轴向位置的卡环。7.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述延迟机构包括棘轮机构，其具有沿所述插头的所述主体部分轴向布置的至少一组三角形齿，并且具有至少一个棘爪，以接合围绕所述外壳的所述尾端件的 所述孔布置的所述齿。8.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述插头配置成设置于所述孔中，并且具有施加于所述头部的转矩，以将压缩力施加于所述外壳中的所述电池。9.根据权利要求1所述的外壳系统，其中，所述插头包括弹簧。10.根据权利要求1所述的外壳系统具有冷却系统，其布置于所述外壳之下，其中，所述冷却系统具有至所述电池底部的直接通道。11.根据权利要求1所述的外壳系统具有压板...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·麦克，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US