在一个实施例中,电池模块包括底板和集成于底板中或附接至底板的一组定位元件,所布置的一组定位元件定义了圆柱形电池单元的底部与底板的表面接合的电池固定区域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】底板设有用于定位电池单元的定位元件的电池模块相关申请的交叉引用本专利申请要求申请号62/716,676,代理案号为TIV-180002P1,申请日为2018年8月9日,名称为《底板设有用于定位电池单元的定位元件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。
实施例涉及具有底板的电池模块,在其上布置有定位元件以定位电池单元。
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
在一个实施例中,电池模块包括底板和集成至底板或附接至底板的一组定位元件,所布置的一组定位元件定义了圆柱形电池单元的底部与底板的表面接合的电池固定区域。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单元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所示为根据本专利技术实施方式的几个定位元件布置。图20A示出了根据本专利技术实施方式的3-销布置的示例,其中,每个销被胶合到底板上。图20B示出了根据本专利技术的实施方式的3-销布置的示例,其中,每个销被应用为胶合到底板上的3-销环的一部分。图20C示出了3-销布置的示例,其中每个销与进一步被用于将电池单元粘合到底板上的胶一起被胶合到底板上。图21A至图21J示出了根据本专利技术实方式的与6-销布置相关联的销配合和形状方面的变型。图22A至图22B示出了根据本专利技术实施方式的一个实例,其中,经由焊接连接(例如,扭转焊接)(图22A)或通过胶合连接(图22B)将销用作拉杆。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串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。对于某些实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池模块,其特征在于,包括:/n底板;和/n集成至所述底板或附接至所述底板的一组定位元件,所述一组定位元件设置成定义出一电池单元固定区域,其中,在所述电池单元固定区域中,圆柱形电池单元的底部与所述底板的表面连接。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180809 US 62/716,676;20190808 US 16/536,1531.一种电池模块,其特征在于,包括:
底板;和
集成至所述底板或附接至所述底板的一组定位元件,所述一组定位元件设置成定义出一电池单元固定区域,其中,在所述电池单元固定区域中,圆柱形电池单元的底部与所述底板的表面连接。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件用于固定所述圆柱形电池单元,以(i)控制所述圆柱形电池单元与一个或多个相邻的圆柱形电池单元之间的一个或多个距离,以及(ii)控制所述圆柱形电池单元的所述底部与所述底板的表面之间的距离。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件包括沿所述圆柱形电池单元的所述底部周向布置的三至六个定位元件。
4.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件集成至所述底板。
5.根据权利要求4所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件对应于所述底板中定义的凹口。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件附接至所述底板。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其特征在于,所述一组定位元件通过胶附接至所述底板。
8.根据...
【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
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