具有带整体形成的端子的电化学电池的电池模块制造技术

技术编号:5277254 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种包括多个电化学电池的电池模块。每一个电池包括具有纵轴线的外壳和耦合到外壳的罩。该罩包括设置作为电池第一端子的元件。元件的至少一部分在大致垂直于纵轴线的方向上从外壳延伸出。电池模块进一步包括设置来接收多个电池的结构并且包括多个凹陷部。多个凹陷部中的每一个设置来接收元件的至少一部分,从而使得元件被正确地对准,用于与邻近电池的端子的导电耦合。

【技术实现步骤摘要】

本申请总得涉及电池和电池模块领域。本申请尤其涉及可以用于车辆中,用以 提供至少一部分的汽车动力的电池和电池模块。
技术介绍
使用电能作为全部或者部分动力的车辆(例如电动车辆(EVs)、混合动力电动车 辆(HEVs)、插电式混合动力电动车辆(PHEVs),以及类似车辆,共同被称为“电动车 辆”)与更传统的使用内燃机的气体动力车辆相比,具有一些优点。例如,电动车辆与 使用内燃机的车辆相比能够产生较少的不必要的排放物和能够表现更高的燃料效率(以 及,在一些情况下,这种车辆能够完全消除汽油的使用,例如在一些类型的PHEVs的情 况中)。随着电动车辆技术继续发展,需要为这种车辆提供改善的能源(例如,电池系统或者模块)。例如,希望这种车辆在不必对电池再充电的条件下能够增加行驶距离。 还希望改进这种电池的性能和降低与电池系统相关的成本。持续发展改善的一个领域是在电池化学领域。早期电动车辆系统使用金属氢化 物镍(NiMH)电池作为推动力源。随着时间推移,不同的添加和改进提高了 NiMH电池 的性能、可靠性和实用性。更近时间,制造者已经开始发展可以用在电动车辆中的锂离子电池。在车辆应 用中使用锂离子电池具有一些优点。例如,锂离子电池具有比NiMH电池更高的电荷密 度和比功率。用另一种方式来说,在存储相同量的电荷时,锂离子电池比NiMH电池 小,这使得能够在电动车辆中节省重量和空间(或者,可替换地,这个特征让制造者在 不增加车辆重量或由电池系统所占据空间的情况下为车辆提供更大动力)。众所周知,锂离子电池和NiMH电池运行不同,且由于与NiMH电池技术上存 在不同,可能存在设计和工程上的挑战。例如,锂离子电池与相当的NiMH电池相比更 易于在电池温度上变化,因此在车辆运行期间可能需要使用调节锂离子电池的温度的系 统。锂离子电池的制造还存在对于该电池化学的独特的挑战,并且正在研发新方法和系 统来解决这些挑战。需要提供改进的用在电动车辆中的电池模块和/或系统,以解决与用在该车辆 中的NiMH和/或锂离子电池系统相关联的一个或多个挑战。同样需要提供一种电池模 块和/或系统,该电池模块和/或系统包括任何一个或多个从本公开的描述中将变得显而 易见的有益特征。
技术实现思路
一个实施例涉及包括多个电化学电池的电池模块。电池中的每一个均包含具有 纵轴线的外壳和耦合到外壳的罩。罩包括配置成用作电池的第一端子的元件。该元件的 至少一部分在大致垂直于该纵轴线的方向上从该外壳延伸开。电池模块进一步包括配置 成接收多个电池并且包括多个凹陷部的结构。该多个凹陷部的每一个被配置成接收该元 件的至少一部分,从而该元件被正确地对准,用于与邻近电池的端子的导电耦合。一个实施例涉及制造包括提供一种结构的电池模块的方法。该方法还包括对于 该结构提供多个电化学电池,从而该结构的多个凹陷部中的每一个接收该多个电化学电 池的每一个的元件,使得该元件被正确地对准,用于与邻近电池的端子的导电耦合,该 方法进一步包括将多个电化学电池中的一个的元件耦合到邻近电池的端子。附图说明图1是具有根据示例性实施例的电池系统的车辆的透视图。图2是根据示例性实施例的混合电动车辆的图解剖面图。图3是根据示例性实施例的电池系统的剖面透视图。图4是根据示例性实施例利用汇流条耦合到第二电化学电池的第一电化学电池 的透视图。图5是根据示例性实施例耦合到邻近电化学电池的汇流条的透视图。图6是具有第一电化学电池的电池模块的一部分的透视图,该第一电化学电池 用如图5所示的汇流条耦合到第二电化学电池。图7是根据示例性实施例示出的没有电极的电化学电池的一部分的剖面透视 图。图8是如图7所示的电化学电池的分解视图。图9是根据示例性实施例具有耦合到端子的整体汇流条的罩的透视图。图10是如图9所示的罩的透视图。图11是根据示例性实施例的电池模块的透视图。图12是如图11所示的电池模块的透视图,上托架被移除。图13是根据示例性实施例设置在上托架中的多个电化学电池的透视图。图14是根据示例性实施例设置在上托架中的多个电化学电池的透视图。图15是如图11所示的上托架的顶视图。图16是如图11所示的上托架的透视图。图17是如图11所示的上托架的底视图。图18是如图11所示的上托架的底透视图。具体实施方式 参照图1,示意了根据一个示例性实施例的车辆12,且其包括电池系统14。电 池系统14的大小、形状、配置和位置以及车辆12的类型可以根据不同实施例而改变。例 如,当如图1所示的车辆12是汽车,依据不同示例性实施例,车辆12可以包含车辆的各种各样的不同类型包括,除了其他类型以外,摩托车、公共汽车、旅游汽车、船及其类 似物。依据实施例,车辆12有给车辆12提供全部或部分动力的电池系统14。这种车辆 可以是电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、 或其它类型的使用电力作为动力的车辆(共同被称为“电动车辆”)。尽管电池系统14在图1中图解定位在车辆12的行李箱或后部,依据其它示例性 实施例,电池系统14的位置可以改变。例如,电池系统14的位置可以基于车辆12中的 有效空间、车辆12的需要的重量平衡、与电池系统14 一起使用的其它部件(例如,电池 管理系统,通风口或冷却设备等)的位置和各种各样的其它考虑来选择。图2举例说明了根据示例性实施例的以PHEV形式提供的车辆100的图解剖面 图。电池系统102设置成朝着车辆100的后部紧接燃料槽104 (电池系统102可以设置成 紧邻燃料槽104,或可以设置在车辆100的后部中的独立隔间中(例如,行李箱),或可 以设置在车辆100中的其它位置)。内燃机106设置成在车辆100利用汽油动力推动自己 时使用。电动机108、动力分配设备112、和发电机114也被提供作为车辆100的车辆驱 动系统的一部分。车辆100可以仅使用电池系统102、仅使用内燃机106、或使用电池系 统102和内燃机106两者来提供动力或驱动。 应该注意其它类型车辆和车辆电动系统的配置可以根据其它实施例来使用,并 且图2的图解说明不应该被认为是限制本申请描述的主题范围。参考图3,根据示例性实施例的电池系统116被示出和包括具有电化学电池或电 池组(batteries) 118的电池模块117。根据示例性实施例,电池模块117包括一些特征或 部件,该特征或部件用于将电化学电池118彼此连接和/或将电化学电池118连接到车辆 电动系统的其它部件,并且也用于调节电化学电池118和电池系统116的其它特征。例 如,电池系统116—些特征,该特征负责监视和控制电池系统116的电学性能、管理电 池116的热特性、流出物(例如,可以是从电池118中排出的气体)的容纳和/或路径安 排,以及电池系统116的其它方面。根据示例性实施例,电池模块117包括多个电化学电池或电池组118 (例如,锂 离子电池、金属氢化物镍电池、锂聚合物电池等,或现在已知或将来发展的其它类型的 电化学电池)。根据示例性实施例,电化学电池118—般是圆柱型锂离子电池,其配置成 存储电荷。依据其它示例性实施例,电池118可具有其它物理配置(例如,椭圆形、菱形、 多边形,等)。电池118的电容量、尺寸、结构、和其它特征可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电池模块(1300),包括:多个电化学电池(1110,1210,1310),该电池(1110,1210,1310)中的每一个包括具有纵轴线的外壳(1136,1212)和耦合到该外壳(1136,1212)的罩(1218,1312),该罩(1218,1312)包括配置成用作电池(1110,1210,1310)的第一端子(1116,1226,1314)的元件(1116,1226,1314),该元件(1116,1226,1314)的至少一部分在大致垂直于该纵轴线的方向上从该外壳(1136,1212)延伸开;和配置成接收多个电池(1110,1210,1310)并且包括多个凹陷部(1320)的结构(1316),该多个凹陷部(1320)中的每一个被配置成接收该元件(1116,1226,1314)的至少一部分,从而该元件(1116,1226,1314)被正确地对准,用于与邻近电池(1110,1210,1310)的端子(1112,1222,1328)的导电耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:JD富尔DB特雷斯特GP霍钦米勒TJ多尔蒂
申请(专利权)人:江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司
类型:发明
国别省市:US

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