电池模块压缩单元组件制造技术

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

Battery module compression unit assembly

A battery module comprises a shell, which comprises a first inner surface, with the compression unit components of the second first surface corresponding to the inner surface and the shell is arranged on the surface of the first and second in the internal space of the. The compression unit assembly includes a plurality of prisms arranged in a stack of cells in shape and cell, the cell stack includes a first end and a second end opposite the first end and between the first end is arranged on the unit of the reactor and the casing of the first inner surface of the retaining wall. The retaining wall includes a first surface and a stack of cells of the first end and contact with the shell of the first inner surface in contact with the second surface opposing the first surface. The first and second inner surfaces are configured to hold the compressed cell assembly in a compression state having a compressive force above a predetermined threshold.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块压缩单元组件
技术介绍
本公开一般涉及电池和电池模块的领域。更具体地说，本公开涉及一种用于电池模块的堆叠单元制造方案。这个部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，这些方面可涉及本公开的各个方面，这些方面在下文进行描述。这种讨论被认为是有助于向读者提供背景信息以便更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述以该角度来阅读，并且不视为现有领域的确认。使用一个或多个电池系统以用于对车辆提供全部或一部分动力的车辆能够称为xEV，其中术语“xEV”在本文被定义成包括所有下列车辆或其任何变型或组合，其将电力用作其车辆动力的全部或一部分。例如，xEV包括将电力用作全部动力的电动车辆(EV)。如本领域的技术人员将理解的，也被认为是xEV的混合动力电动车辆(HEV)组合了内燃机推进系统和电池供能的电动推进系统，诸如48伏(V)或130V系统。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机或使用两者来对车辆提供动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速时停用内燃机且利用电池系统以继续向空气调节单元、无线电或其他电子器件供电以及在需要推进时重启发动机。轻度混合动力系统还可以在例如加速期间应用一定程度的动力辅助以作为对内燃机的补充。轻度混合动力通常为96伏至130伏且通过皮带或曲柄集成起动器发电机回收制动能量。此外，微混合动力电动车辆(mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“启-停”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以向内燃机提供或不提供动力辅助并在低于60V的电压下进行操作。为了本讨论的目的，应注意的是，mHEV通常在技术上不将直接提供到曲轴或变速器的电力用作车辆的任何部分的动力，但mHEV仍可以被认为是xEV，这是因为当车辆怠速(其中内燃机停用)时其使用电力来作为对车辆动力需求的补充并通过集成起动器发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是能够从外部电源，诸如墙壁插座进行充电的任何车辆，且储存在可再充电电池组中的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV为EV的子类，其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的改装型电动车辆。与仅使用内燃机和通常为由铅酸电池供能的12V系统的传统电气系统的更传统的气体供能车辆相比，如上所述的xEV可以提供许多优点。例如，与传统的内燃车辆相比，xEV可以产生更少的不期望的排放产物且可以表现出更大的燃料效率，且在一些情况下，这种xEV可以完全消除对汽油的使用，如某些类型的EV或PEV那样。随着技术继续发展，需要为这样的车辆提供改进的电源，特别是电池模块。在一些传统的配置中，电池模块的电池单元被紧密地封装和保持在电池壳体内，该电池壳体具有用于，例如，使电池模块的能量密度最大化的附接的夹持机构。传统的夹持机构通常包括电池模块的外部特征(例如，以便进入夹持机构以进行制造)且是在所有电池单元均已定位在电池模块内之后进行激活的。现在认识到，这种夹持机构可能使电池模块和组装工艺增加体积、重量和一些复杂性。进一步认识到，在某些系统中，当将电池单元定位在电池壳体内时，由于制造变化性而导致的在电池单元之间的厚度差异可能证明是有问题的。因此，现在认识到，通过提供允许每个电池单元的尺寸具有更大变化性的用于将电池单元布置在电池壳体内且同时仍能够实现所需程度的压缩/夹持的机构来实现对这种电池模块制造工艺、电池模块的再现性等的增强是可取的。
技术实现思路
下面阐明了对本文所公开的某些实施例的概述。应理解的是，这些方面仅仅是为了向读者提供对这些特定实施例的简要概述且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括以下可能未阐明的各种方面。本公开涉及电池和电池模块。更具体地说，本公开涉及锂离子电池单元，其可以用于车辆背景(例如，xEV)以及其他能量储存/消耗应用(例如，用于电网的能量储存)中。本公开涉及一种电池模块，其包括壳体，该壳体包括第一内表面和与第一内表面相对的第二内表面。电池模块还包括压缩单元组件，其设置在第一和第二内表面之间的壳体的内部空间内。压缩单元组件包括布置在单元堆中的多个棱柱形电池单元，单元堆包括第一端和与第一端相对的第二端。压缩单元组件还包括第一保持壁，其设置在单元堆的第一端和壳体的第一内表面之间。保持壁包括与单元堆的第一端相接触的第一表面。保持壁还包括与第一表面相对的第二表面，其与壳体的第一内表面相接触。第一和第二内表面被配置成将压缩单元组件保持在压缩状态中，压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。本公开还涉及一种电池模块，其包括壳体，该壳体包括第一内表面和与第一内表面相对的第二内表面。电池模块还包括多个棱柱形电池单元，其设置在电池模块的壳体的内部空间中。多个棱柱形电池单元布置在单元堆中，该单元堆包括第一端和第二端。电池模块还包括第一保持壁，其设置在单元堆的第一端和壳体的第一内表面之间。额外地，电池模块包括第二保持壁，其设置在单元堆的第二端和壳体的第二内表面之间。第一和第二保持壁被配置成压缩单元堆。本公开还涉及一种制造电池模块的方法。该方法包括将多个棱柱形电池单元组装至单元堆中。该方法还包括将单元堆压缩成压缩单元堆。此外，该方法包括在电池模块的壳体内插入压缩单元堆。额外地，该方法包括使用壳体保持在压缩单元堆上的压缩力。附图说明在阅读下列具体实施方式和参考附图后，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：图1为根据本方法的一个实施例的具有为车辆提供全部或一部分动力的电池系统的车辆(xEV)的立体图；图2为图1的xEV实施例的剖面示意图，其采用混合动力电动车辆(HEV)的形式，混合动力电动车辆(HEV)具有电池模块，且电池模块具有根据本方法的一个实施例进行配置的压缩特征；图3为根据本方法的一个实施例的电池模块的前俯视立体图；图4为根据本方法的一个实施例的图3的电池模块的一个实施例的分解立体图，其示出用于形成压缩单元组件的特征的布置；图5为根据本方法的一个实施例的可以是图4的压缩单元组件的一部分的棱柱形电池单元的一个实施例的立体图；图6为根据本方法的一个实施例的移除了顶盖且具有含两个保持壁的压缩单元组件的图3的电池模块的前俯视立体图；图7为根据本方法的一个实施例的移除了壳体且具有设置在保持壁中的一个上的继电器的图3的电池模块的右侧立体图；图8为根据本方法的一个实施例的移除了壳体且具有设置在保持壁中的另一个上的电子器件的图3的电池模块的左侧立体图；图9为根据本方法的一个实施例的图3的电池模块的一个实施例的分解立体图，电池模块包括用于压缩多堆电池单元的单个保持壁；图10为根据本方法的一个实施例的具有保持壁的图9的电池模块的一个实施例的立体图，其中电池模块的电子器件位于保持壁上且穿过壳体的部分开口突出；图11为示出根据本方法的一个实施例的用于制造具有压缩单元组件的电池模块的方法的一个实施例的流程图；图12为根据本方法的一个实施例的用于制造具有压缩单元组件的电池模块的系统的局部示意图，该系统包括用于压缩该压缩单元组件的夹持机构；图13为根据本方法的一个实施例的具有通过电池模块的壳体的保持凸片而保持在位的两个保持壁的图3的电池模块的示意图；以及图1本文档来自技高网...

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

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 14/501,2411.一种电池模块，其包括：壳体，其包括第一内表面和与所述第一内表面相对的第二内表面；以及压缩单元组件，其设置在所述第一和第二内表面之间的所述壳体的内部空间内，其包括：布置在单元堆中的多个棱柱形电池单元，所述单元堆包括第一端和与所述第一端相对的第二端；以及保持壁，其设置在所述单元堆的所述第一端和所述壳体的所述第一内表面之间，其中所述保持壁包括与所述单元堆的所述第一端相接触的第一表面以及与所述壳体的所述第一内表面相接触的与所述第一表面相对的第二表面，且其中所述第一和第二内表面被配置成将所述压缩单元组件保持在压缩状态中，所述压缩状态具有在预定阈值以上的压缩力。2.根据权利要求1所述的电池模块，其包括一个或多个狭槽，其被配置成由阻尼机构接合以在插入所述壳体中之前进行所述压缩单元组件的接合和压缩。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体的所述第一内表面包括仅与所述保持壁的所述第二表面的一部分相接触的突出物，且其中所述电池模块包括电路板，其被安装至在不与所述壳体的所述第一内表面相接触的区域中的所述保持壁的所述第二表面。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中所述保持壁使所述多个棱柱形电池单元与所述电路板实现电和热绝缘。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池模块包括继电器，其被配置成将所述电池模块联接到负载，且其中所述继电器被联接到所述保持壁的所述第二表面。6.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁是由玻璃构成的。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁是由玻璃填充聚合物构成的。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述保持壁包括折皱区，其被配置成由于所述多个棱柱形电池单元中的棱柱形电池单元的扩张而变形或断裂以使得所述棱柱形电池单元能够扩张至在所述壳体中的额外空间中。9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池模块的所述壳体不包括致动夹持机构。10.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个棱柱形电池单元的每个棱柱形电池单元通过单元间隔物与所述多个棱柱形电池单元的相邻棱柱形电池单元相分离。11.根据权利要求10所述的电池模块，其中所述单元间隔物是电绝缘的。12.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述压缩单元组件包括额外的保持壁，其设置在所述单元堆的所述第二端和所述壳体的所述第二内表面之间，其中所述额外的保持壁包括与所述单元堆的所述第二端相接触的各自的第一表面，以及与所述壳体的所述第二内表面相接触的各自的第二表面，其中所述各自的第一表面与所述各自的第二表面相对。13.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个棱柱形电池单元包括锂离子电池单元。14.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述单元堆包括第一列，其包括所述多个棱柱形电池单元中的前半部分；以及与所述第一列相邻的第二列，其包括所述多个棱柱形电池单元中的后半部分。15.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体包括第一部分，其限定其中设置有所述压缩单元组件的空间，且所述第一部分在三侧上围绕所述压缩单元组件。16.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：理査德·M·德克斯特，杰森·D·富尔，罗伯特·J·麦克，乔纳森·P·罗贝尔，詹妮弗·L·查尔内基，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US