电池单元之间设置有箔片的电池模块制造技术

在一种实施方式中，一种电池模块，包括：布置成多行和多列的多个电池单元；和在所述多个电池单元中的两个或多个相邻电池单元之间布置的箔片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池单元之间设置有箔片的电池模块相关申请的交叉引用本专利申请要求申请号62/716,694，代理案号为TIV-180003P1，申请日为2018年8月9日，名称为《电池单元之间设置有箔片的电池模块以及组装方法》的美国临时专利的权益，所述美国临时申请转让给本专利技术的受让人并且由此以引用的方式整体明确地并入本文。
实施例涉及电池单元之间设置有箔片的电池模块。
技术介绍
储能系统可依赖电池以存储电力。例如，在某些传统的电动运载工具(EV)设计(例如，全电动运载工具，混合动力电动运载工具等)中，电动运载工具中安装的电池外壳容纳有多个电池单元(例如，多个电池单元可以单独地安装到电池外壳中或可选地以分组的方式安装在各自的电池模块内，每个电池模块包括一组电池单元，各个电池模块安装在电池外壳中)。电池外壳中的电池模块经由汇流条电连接(串联连接或并联连接)到电池接线盒(BJB)，并且将从汇流条提供的电能分配到驱动电动运载工具的电动马达，以及电动运载工具的各种其他电气部件(例如，无线电、控制台、车辆供暖设备、通风和空调(HVAC)系统、内部灯、诸如头灯和刹车灯的外部灯等)。
技术实现思路
在一种实施方式中，一种电池模块，包括：布置成多行和多列的多个电池单元；和在所述多个电池单元中的两个或多个相邻电池单元之间布置的箔片。附图说明通过结合附图参考以下详细描述，可易于更加完整并更好地理解本专利技术的实施方式。附图仅用于说明目的，并不对本
技术实现思路
构成限制。附图中：图1A示出了根据各种实施例的示例金属离子(例如，锂离子)电池，其中可应用本专利技术所述的部件，材料，方法和其他技术或其组合。图1B示出了根据本专利技术实施例的示例性电池模块的高电平电气图，其示出了1…N组串联连接的组P。图2示出了组装过程中的电池模块。图3示出了将电池单元插入电池底部固定元件的相应插槽中之后的图2的后续的组装图。图4-16B所示为根据本专利技术实施方式的电池模块的组装过程。图17示出了组装装置中的销布置的两个变型。图18示出了用于电池单元布置的坐标系(x，y，z)。图19描绘了根据本专利技术实施例的设置在相邻的电池层中的两个电池单元之间的箔片的示例A-C，以及箔片配置的示例I-III。图20A示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的单片箔片布置(箔片沿y方向排列)。图20B示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的多片箔片布置(箔片沿y方向排列)。图21A示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的单片箔片布置(箔片沿x方向排列)。图21B示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的多片箔片布置(箔片沿x方向排列)。图22A示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的单片箔片布置(箔片沿x和y方向对角排列)。图22B示出了根据本专利技术实施例的用于电池模块的多片箔片布置(箔片沿x和y方向对角排列)。具体实施方式在以下描述和相关附图中提供本专利技术的实施方案。可在不脱离本专利技术的范围的情况下设计替代实施方案。另外，本专利技术的众所周知的要素将不详细描述或将被省略，以便使本专利技术的相关细节不被模糊。储能系统可依赖电池以存储电力。例如，在某些传统的电动运载工具(EV)设计(例如，全电动运载工具，混合动力电动运载工具等)中，电动运载工具中安装的电池外壳容纳有多个电池单元(例如，多个电池单元可以单独地安装到电池外壳中或可选地以分组的方式安装在各自的电池模块内，每个电池模块包括一组电池单元，各个电池模块安装在电池外壳中)。电池外壳中的电池模块经由汇流条电连接(串联连接或并联连接)到电池接线盒(BJB)，并且将从汇流条提供的电能分配到驱动电动运载工具的电动马达，以及电动运载工具的各种其他电气部件(例如，无线电、控制台、车辆供暖设备、通风和空调(HVAC)系统、内部灯、诸如头灯和刹车灯的外部灯等)。图1A示出了根据各种实施例的示例金属离子(例如，锂离子)电池，其中可应用本文所述的部件，材料，方法和其他技术或其组合。出于说明的目的示出了圆柱形电池，但是根据需要也可以使用其他类型的布置，包括棱柱形或袋形(层压型)电池。示例电池100包括负极102，正极103，置于负极102和正极103之间的隔膜104，浸渍隔膜104的电解质(隐含地示出)，电池壳体105和密封电池壳体105的密封件106。本专利技术的实施例涉及可以被部署为储能系统的一部分的电池模块的各种配置。在一个示例中，虽然没有明确示出，但是可以对于储能系统部署根据本文所述的任何实施例的多个电池模块(例如，串联连接以向储能系统提供更高的电压，以及并联连接以向储能系统或其组合提供更高的电流)。图1B示出了根据本专利技术实施例的电池模块100B的高电平电气图，该电池模块100B示出了1…N组串联连接的组P。在一个示例中，N可以是大于或等于2的整数(例如，如果N＝2，则组P表示为组P2，图1中的N-1则可以省略)。每个组P包括1…M个并联连接的电池单元。第一个串联连接的组P(或组P1)的负极端子耦合到电池模块100B的负极端子105B，而最后一个串联连接的组P(或组PN)的正极端子耦合到电池模块100B的正极端子110B。如本专利技术所使用的，电池模块可由串联连接的组P的数量表征。具体地，具有2个串联连接的组P的电池模块被称为“2S”系统，具有3个串联连接的组P的电池模块被称为“3S”系统，依此类推。图2示出了在组装过程中的电池模块200。在图2中，其示出了电池底部固定元件205，该电池底部固定元件205包含用于固定圆柱形电池单元的底部的多个电池单元容纳槽。电池底部固定元件205可以被设置为插入并固定(例如，胶合)到电池模块200的底部的单片大块塑料(或几个接合的塑料块)。电池底部固定元件205可以布置成使得不同的连续容纳槽簇对应于不同的组P。图3示出了电池单元305被插入到电池底部固定元件205的各个容纳槽中之后的后续的组装过程的电池模块200。尽管未示出，但是电池顶部固定元件(未示出)可以设置在电池单元305上方，使得电池单元305通过其附接到电池顶部固定元件205(未示出)以及电池底部固定元件205而基本固定(或紧固)在电池模块200内。图2-3所示的电池固定装置的一个缺点是对碰撞力的耐受性有限。例如，假设电池模块200被部署在经受碰撞力的电动运载工具中。各个电池单元305经由电池顶部固定元件205(未示出)和电池底部固定元件205被牢固地保持住，因此取决于碰撞力的强度将会导致应力以及可能对电池单元305造成破裂。图4-16B所示为根据本专利技术的实施方式的电池模块的组装过程。参照图4，电池模块起始构造于基板400，在基板400上(例如，经由螺钉415)安装了夹具405-410(正侧夹具405和负侧夹具410)。夹具是可堆叠的，在下面将进行更详细地描述。电池模块的外部框架部件420布置在夹具之间。如本专利技术所用，电池单元组件的“负侧”是指电池单元的与电池单元的正极端子相对的一侧。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，其特征在于，包括：/n设置成多行和多列的多个电池单元；和/n在所述多个电池单元中的两个以上相邻电池单元之间布置的箔片。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180809 US 62/716,694;20190808 US 16/536,1701.一种电池模块，其特征在于，包括：
设置成多行和多列的多个电池单元；和
在所述多个电池单元中的两个以上相邻电池单元之间布置的箔片。


2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述箔片附接到所述两个以上相邻电池单元中的至少一个的顶部，以将所述两个以上相邻电池单元固定到位，
所述箔片附接到所述两个以上相邻电池单元中的至少一个的底部，以将所述两个以上相邻电池单元固定到位，或者
以上任意组合。


3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述箔片包括导电材料，或者
所述箔片包括电绝缘材料，或者
所述箔片包含涂覆有电绝缘层的导电材料。


4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述箔片包括一个或多个预定义薄弱点，其中，所述薄弱点被配置为所述箔片响应于所述电池模块的碰撞而破裂的第一部分。


5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述一个或多个预定薄弱点对应于定义在所述箔片中的一个或多个穿孔。


6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述一个或多个穿孔通过激光或裂缝定义在所述箔片中。


7.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述一个或多个预定薄弱点包括在所述箔片的两端之间间隔交错的多个薄弱点。


8.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，还包括：
将所述箔片附接到所述两个或多个相邻电池单元中的至少一个的粘合剂。


9.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述箔片的厚度的范围在约0.01mm到约1.00mm之间。


10.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述两个以上相邻电池单元对应于两个以上圆柱形电池单元，以及
所述箔片被布置为波纹状箔片，其中，所述波纹状箔片在所述两个以上圆柱形电池单元的相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：海纳·费斯，安德里亚斯·特拉克，拉尔夫·迈施，亚历山大·艾希霍恩，约尔格·达马斯克，瓦伦汀·布洛克普，汉斯约阿希姆·普夫鲁格，克劳斯·杰拉尔德·普夫鲁格，
申请(专利权)人：帝威尼梅吉克股份公司，
类型：发明
国别省市：美国;US