專利名稱：電池組的機械包裝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及電池組，并且更具體地涉及電池組內部構件的 機械包裝。
背景技術：
在電動車輛以及在混合動力電動車輛和非車輛應用中(例如，火車 頭、不在公路上行駛的礦車、海洋應用、公共汽車和自動車、吊車， 這僅舉出了若干例子)，電池組為用于儲存一部分能量的基本構件，該 部分能量在剎車期間再生以便隨后在駕車期間使用，或者在隨后使用 需求較低時產(chǎn)生，因而提高了燃料效率。通常，電池組的工作環(huán)境因 如下原因而變得惡劣，這包括但不限于環(huán)境工作溫度的巨大變化、長 期的機械振動，以及存在腐蝕性污染物。此外，充電和放電是在惡劣 的條件下完成的，包括在重型車輛加速時的大量放電電流，以及在剎 車時的大量充電電流。然而，給定在與如下事實(即通常這些電池組由 彼此電性連接的許多電池組成)相關的初始資金成本很高的情況下，預 計混合動力車輛的電池組具有延長的使用壽命。
圖1示出了常規(guī)電池組19的內部組件10，而圖2示出了具有圖 1中的內部組件10的常規(guī)電池組19的截面圖。如圖所示，常規(guī)電池 組19的內部組件10包括底板12，也稱為扣形體片材，其具有多個扣 形體或凸起13，扣形體或凸起13構造成用以支承通過多條母線(未示 出)彼此電性連接的多個電池14。供有來自于冷卻集管18的空氣的多 個冷卻管或冷卻板16設計成用以將電池14保持在期望的工作溫度范 圍內，并使成組的電池14隔開。如普通技術人員所認識的那樣，圖1 在這里只是用來示出常規(guī)電池組19的構件，其僅包括少量的電池14,
8以使所示和所述的其它特征更為清楚，并且不應當認作是以任何方式限制所公開的不同實施例，或不應當認作是商品的圖示。例如，在一
些常規(guī)電池組中，不同于圖1中所示，冷卻板16設置在各排電池14之間。
如圖2中所示，云母片20裝填在相鄰的電池14之間，以便使電池14彼此電絕緣以及與常規(guī)電池組19的機械包裝電絕緣。常規(guī)電池組11的機械包裝還包括包圍內部組件10的內殼22,其通過絕緣材料26層與外殼24隔開。通常，內殼22與外殼24之間的空間是真空的，以便最大限度地減少通向和/或來自電池組11的熱傳遞。加熱器28揭_供成用于將電池組的溫度升高至期望的工作水平。
已知許多類型的電池組已退市；然而，如普通技術人員所理解到的那樣，當前的高溫電池組，例如舉例來說鈉鎳氯化物電池組，易于出現(xiàn)因電池組內部構件的機械振動破壞所引起的故障。機械振動引起云母片20和電池14相對于彼此的相對運動，導致因母線故障所引起在電池之間的電連接損失、漏電和/或因空間緊密所引起的放電故障，以及對云母片的機械性能和絕緣性能的損害。常規(guī)電池組的其它已知的技術難題包括但不限于，由電絕緣材料隔開所引起的漏電和放電故障；由柔性基底所引起的高能低頻電池共振；由共振電池響應所引起的較大電池平移；基板與冷卻管之間連結的機械故障、內部電池破壞(熱電池)、母線^坡?lián)p、內部電池組殼體石皮壞，以及因4交大電池平移所引起的加熱器片材破裂和擊穿；因內部電池組殼體破壞所引起的真空損失；因加熱器片材破裂和擊穿所引起的加熱器連續(xù)性的損失；因加熱器連續(xù)性的損失、電池傳導率(和/或正確操作)的損失所引起的保持適當電池組溫度的能力的損失；因內部電池^C壞所引起的對注液電池隔離器密封的破壞；以及因注液電池隔離器的密封的破壞所引起的液體鈉的泄漏。
因此，期望的是研發(fā)出一種可靠性得到改善、生產(chǎn)成本得到降低以及使用壽命得到延長的電池組，以在包括火車頭的混合動力運輸車輛的高振動環(huán)境中使用。

發(fā)明內容
一個或多個上述概括的需求及本領域中所公知的其它需求通過
如下電池組來實現(xiàn)，該電池組包括多個冷卻4反；i殳置在相鄰冷卻^反 之間的多個電池；設置在相鄰電池之間的多個絕緣片材；使電池互連 的多條母線；包繞多個冷卻板、多個電池、多個絕緣片材以及多條母 線的內殼；包繞內殼以便在其間形成間隙的外殼；設置在至少一部分 間隙內的絕緣材料層；以及在本發(fā)明的不同實施例中的構造成用以防 止電池相對于彼此運動的多個其它結構器件。
以上簡述闡述了本發(fā)明的特征，以便能更好地理解隨后的詳細描 述，以及便于能更好地認識到對本領域的當前貢獻。當然，下文將描 述本發(fā)明的其它特征，并且這些特征將用于所附權利要求的主題。
在此方面，在詳細^侖述本發(fā)明的若干實施例之前，應當理解本發(fā) 明不限于其僅應用于如下說明中闡述或附圖中示出的構造細節(jié)和構 件布置中。本發(fā)明能夠有其它實施例，并且可采用多種方式實施和執(zhí) 行。此外，應當理解到，本文所使用的用語和術語是用于說明的目的 而不應當認作是進行限制。
因此，本領域的技術人員將認識到，本發(fā)明的公開內容所基于的 構想可容易地用作設計用于執(zhí)行本發(fā)明的若干目的的其它結構、方法 和系統(tǒng)的基礎。因此重要的是，權利要求視作為包括這些同等構造， 因為它們在此程度上并未脫離本發(fā)明的精神和范圍。
此外，前述摘要的目的在于使專利審查員和普通公眾，且尤其是 不熟悉專利或法律術語或用語的本領域的科學家、工程師和從業(yè)人 員，能夠通過粗略審查便可快速確定本申請技術公開內容的性質和要 素。因此，摘要既非意圖限定僅由權利要求所規(guī)定的本發(fā)明或本申請， 也非意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
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通過參照如下詳細說明并結合附圖考慮，將更容易得到且更好地
理解本發(fā)明的更為完全的評鑒及其附帶的許多優(yōu)點，在附圖中圖1示出了常規(guī)電池組的內部組件的透^L圖；圖2示出了具有圖1中的內部組件的常規(guī)電池組的截面圖；圖3示出了所公開的本發(fā)明的實施例，包括沿電池組的冷卻管所
截取的截面圖(圖3A),以及圖3A中所示示圖的前視圖(圖3B)和透一見
圖4示出了所公開的本發(fā)明的另一實施例的透視圖；圖5示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例的透視圖；圖6示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例的沿電池組冷卻管所截取的截面圖7示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括連接到電池組內殼上的呈肋條(圖7A)或板件(圖7B)形式的加裝的街條(beam)段；
圖8示出了根據(jù)所公開的本發(fā)明的又一實施例的電池組電池的端部的透一見圖9示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例的沿相鄰電池的電連接器所截取的截面圖，包括電絕緣材料片材，其設置在沿大致平行于母線方向延伸的電池的頂上(圖9A)、大致平行于母線方向上設置在電池的頂上(圖9B)，以及在大致橫切于母線方向上設置在母線的下方(圖9C);
圖10示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括設置在電池頂部和底部上的片材，該片材設置在電池的頂部上，具有與通過接觸壓力所產(chǎn)生的電連接形成一體的母線；
圖11示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括設置在電池頂部上的片材，該片材具有與通過機械干涉配合所產(chǎn)生的電連接形成一體的母線；
圖12示出了所^Hf的本發(fā)明的又一實施例，包括具有呈互補的波紋(圖12A)以及凸起和凹部(圖12B)形式的粗糙和/或波狀表面的相鄰的云母片和電池；
圖13示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括抵靠電池組內殼壓擠電池、云母片和/或冷卻板的偏壓部件；
圖14示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括設置成圍繞電池、云母片和/或電池組冷卻板的條帶或包覆件；
圖15示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括幾何形狀可變的云母片(圖15A)和/或冷卻管(圖15B);
圖16示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括幾何形狀可變的云母片和/或電池(圖16A)以及冷卻管和/或電池(圖16B);
圖17示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括機械地連接到扣形體片材上的電池；以及
圖18示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，包括用以將電池底部結合到絕緣的扣形體片材上的改變的電池幾何形狀。
具體實施例方式
現(xiàn)參看附圖，附圖中相同的參考標號表示所有各個視圖中的相同或對應的零件，將要描述所公開的高溫電池組的多個實施例，包括但不限于涉及使內部組件剛硬、使電池組殼體剛硬、限制電池垂直運動或其組合的實施例。
圖3至圖5示出了涉及使高溫電池組的內部組件更為剛硬的不同實施例。圖3示出了第一實施例，其包括使用多個擱柵吊掛裝置30來使電池懸置在冷卻管或冷卻板16上。圖3包括沿電池組的冷卻管所截取的截面圖(圖3A),以及圖3A中所示示圖的前視圖(圖3B)和透視圖(圖3C)。如圖所示，擱柵吊掛裝置30包括附接到冷卻管16上的垂直延伸的鐙形件32。在相鄰的鐙形件32之間，設置了基部支承件34來通過M閣柵吊掛裝置30提供對單獨的電池組電池支承件的支承。在一些情形中， 一個基部支承件34可用于支承一個以上的電池14，同時對期望機械振動較小的內部組件區(qū)域提供較小的剛度。因此，盡
管本發(fā)明構思出擱柵吊掛裝置30用以支承一個以上的電池14，但優(yōu) 選的是每個電池14 一個擱柵吊掛裝置30,如圖3所示。如適用領域 中的普通技術人員所理解到的那樣，擱柵吊掛裝置30可附接到由適 合材料制成的冷卻板16上，從而消除了對提供扣形體片材的需求， 同時對各電池提供更為剛硬的支承以及從前向后更為剛硬的內部組 件。在一個實施例中，如圖3中所示，擱柵吊掛裝置30包括插入提 供在冷卻板16中的凹槽中的凸起。
圖4示出了根據(jù)所公開的本發(fā)明的內部組件10的另一實施例。 如圖所示，街條段36形成在扣形體片材12中，位于扣形體13之間， 以便使電池組的內部組件變得剛硬，以及對于扣形體片材12提供更 為剛硬的支承。在該實施例的一種形式中，如圖4中所示，街條段36 設置在大致垂直于冷卻板16的方向上；然而，如普通技術人員所理 解到的，這些桁條段36還可成對角地設置，或設置成連接扣形體13 的任何組合。此外，各桁條段36的截面形狀可例如但不限于三角形、 方形或橢圓形，并且可進行選擇，以便最大限度地增大扣形體片材12 的總體剛度和增強制造的容易程度。
圖5示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，其構造成用以使混合 動力電池的內部組件變得剛硬。如圖所示，該實施例包括使用構造成 用以在電池組的后側連接冷卻管16的互連部件或支架部件38。該實 施例的變型可包括將互連元件38緊固到扣形體片材12上和/或扣形體 片材12和冷卻管16兩者上。互連元件38的多個不同實施例處在所 公開的本發(fā)明的范圍內，包括但不限于帶子、條帶、線材、彈簧以及 金屬片(平坦的或成形的)，互連元件38構造成用以容許對扣形體片材 12的更大支承，尤其是如果使用高度集成的接頭將其緊固至扣形體片 材12上。除使用互連元件38外，或在備選方案中，增大冷卻管16 和扣形體片材12的厚度和/或使該連接更為連續(xù)可增大將冷卻管16附 接到扣形體片材12上的剛性，從而使電池組的內部組件變得剛硬，
13當冷卻板16和扣形體片材12厚度增大時對扣形體片材12提供剛性 更大的支承，以及限制電池14的垂直運動。
圖6和圖7示出了所公開的本發(fā)明的多個實施例，其構造成用以 使電池組殼體更為剛硬，且因此減小由使用期間的機械振動所造成的 電池組中一個或多個不同構件的相對運動而引起的對其破壞。圖6示 出了沿一個實施例的冷卻板16所截取的截面圖，該實施例包括在內 殼22與外殼24之間使用耐火磚狀物40，用以支承扣形體片材12。 如圖6中所示，耐火磚狀物40可為連續(xù)件，或其可為沿扣形體片材 12底部設置的分立件(未示出)。如普通技術人員所認識到的，耐火磚 狀物40將在扣形體片材12下方提供剛硬表面，從而提高可施加到電 池組殼體上的壓力大小，以及使內殼22的撓性更小。
圖7示出了構造成用以使電池組殼體變得剛硬的所公開的本發(fā)明 的又一實施例。在該實施例中，呈肋條42(圖7A)或柘J牛44(圖7B)形 式的加裝的軒條段連接到內殼22上。如圖7A和圖7B中所示，肋條 42或板件44連接到內殼22上，以便伸入絕緣材料26中，從而導致 內殼22更為剛硬，以及改善對扣形體片材12的支承。如本領域的普 通技術人員理解到的，肋條42和板件44可采用多種方式連接到內殼 22上，包括但不限于通過焊接。作為備選，肋條42和板件44可連接 或附接到外殼24上，以便伸入絕緣材料26中。在此備選實施例中， 獲得了更為剛硬的外殼24,其可更好地承受加裝到其上的其它固定裝 置，容許電池組殼體的整體偏轉更小，以及對電池組內部組件提供剛 性更大的支承。在本文參照圖7進行描述的實施例中，肋條42和板 件44的數(shù)目和位置可根據(jù)控制電池組殼體的局部和/或整體剛度的意 愿變化。因此，肋條42可設置在扣形體片材12的各扣形體13的下 方，或根據(jù)需要以任何順序或模式分立地散開，以提供所期望的效果。
圖8至圖18示出了所公開的本發(fā)明的多個實施例，其構造成用 以約束電池14的垂直運動，從而減小由使用期間的機械振動所引起 的對其的破壞。在這些實施例中的第一實施例中，如圖8中的電池14
14端部的透視圖中所示，偏壓部件46設置在電池14頂部上，從而提供 自內殼22(未示出)至電池14的加壓負載。偏壓部件46可采用加壓盤 狀物(如圖所示)形式或彈簧(未示出)形式。如適用領域的普通技術人員 所理解到的，將偏壓部件46加裝到各電池頂部將會減小和/或消除在 電池14與內殼22之間的間隙，從而提供了 一種方法用以控制單獨電 池的彈簧比率，以及最大限度地減小了一個電池相對于另一個的相對 運動。如本文所用，單獨電池的彈簧比率涉及因彈簧力或由電池自身 及周圍電池產(chǎn)生的剛度所？ 1起的電池14的運動比率。在一些情形中， 偏壓部件46可"&置在電池組中的分立電池14的頂部，同時對電池14 在期望減小垂直運動的區(qū)域中的垂直運動提供更少約束。因此，盡管 本發(fā)明構思出偏壓部件46分立地設置在電池14頂部上，但有利的是 每個電池14 一個偏壓部件46。
圖9A至圖9C示出了構造成用以約束和/或限制與使用電絕緣材 料片材相關的電池相對于彼此的垂直運動的多種實施例，該電絕緣材 料片材采用設計成用以夾緊電池的多種構造設置在電池頂部上。圖9A 的實施例包括電絕緣材料片材54,其設置在電池14頂部，使得電池 組端子50和52穿過片材54凸出，并且通過設置在片材54上方的母 線48相互連接。如普通技術人員所理解到的，所用片材54的定向和 數(shù)目可取決于最大限度地減小電池垂直運動局部總量的大小。如圖9A 中所示，片材54沿大致平行于母線48的方向延伸，并且包括與電池 14相接觸的表面上的開口，用以收容電池的頂部。當片材54夾緊電 池時，電池的彈簧比率可得到更好地控制，從而限制電池相對于彼此 的相對運動。片材54可在電池組內殼和/或冷卻管上受到支承，并且 可由云母、陶瓷或硅硅酮陶瓷制成。在圖9B的實施例中，如示出的 側視圖和頂視圖中所示，絕緣材料片材54沿大致平行于母線48的方 向設置在電池14的頂部，以便使電端子50和52以及連接它們的母 線48露出。在圖9C的實施例中，絕緣材料片材54施加到母線48下 方，沿大致橫切母線48的方向延伸。如普通技術人員所理解到的，結合了圖9B和圖9C的特征的實施例也在所公開的主題的范圍內。
圖IO示出了約束和/或限制電池14相對于;f皮此的垂直運動的又一 實施例。在該實施例中，具有結合到其中的母線46的片材54施加到 電池14的頂部56,使得不需要位于頂部片材54中的開孔來容納電池 14的頂部，以及沒有母線46的類似片材54施加到電池的底部58上。 電連接由連接到片材54上的緊固件60所施加的接觸壓力產(chǎn)生，該片 材54施加到電池14的頂部56和底部58上。如適用領域的普通4支術 人員所理解到的，圖10的實施例容許控制電池相對于彼此的相對運 動，以及消除了對獨立母線的需要和將母線48釬焊到電池組的電端 子50和52上的需要。如普通技術人員進一步認識到的，圖10中所 示的實施例的集成母線46也可在沒有緊固件60的情況下使用，以及 圖9中所示的實施例也可結合正如圖10中所示的實施例-淪述的緊固 件60使用。
圖11示出了構造成用以限制和/或減小電池相對于彼此的垂直運 動的又一實施例。如圖所示，在圖ll的實施例中，片材54結合了集 成的母線48,且片材54連接到電池頂部上并通過機械干涉配合進行 附接。該實施例也容許控制電池相對于彼此的相對運動，以及消除了 對獨立母線的需要以及將母線48釬焊到電池組的電端子50和52上 的需要。該實施例的變型可通過使片材54(類似于圖9A)僅提供干涉配 合以便防止相對運動來實現(xiàn)。
在構造成用以限制和/或減小電池相對于4皮此的垂直運動的又一 實施例中，粘合劑被施加到電池14的側面，以便抑制電池的運動。 所使用的粘合劑的非限制性實例為漆。
圖12示出了所公開的本發(fā)明的又一實施例，其構造成用以防止、 抑制和/或約束電池14相對于彼此的垂直運動。如圖所示，在該實施 例中，云母片20和電池14的相鄰表面是粗糙的和/或波狀的，以便降 低各構件相對于其它構件的滑移趨勢。在圖12A中，云母片20和電 池14的相鄰表面包括互補的波紋，其可具有MJ3'J形狀或不規(guī)則形狀。
16在圖12B中，云母片20和電池14的相鄰表面包括對應的凸起和凹部。 圖13中示出了構造成用以減小電池14和云母片20相對于彼此 的相對垂直運動的又一實施例。如圖所示，該實施例包括通過^f吏用i殳 置成抵靠內殼22的偏壓部件62來從內殼22朝向電池組的中部壓4齊 電池14、云母片20和冷卻斧反16。偏壓部件62的實例包括^a不限于 墊片和彈簧。壓擠通過具有過度約束的幾何形狀來實現(xiàn)。換句話說， 加裝偏壓部件會將加壓負載施加到電池陣列上，以及通過幾何干涉將 拉伸負載施加到電池組殼體上。偏壓部件將比它們附近的殼體材料更 為剛硬，因此不容許相對的部件自由地分離，而是改為將相等且相反 的力施加到彼此上。如適用領域的普通技術人員所理解到的，偏壓部 件62將有助于抑制電池14的垂直運動，以及可利用所有現(xiàn)有材料進 行應用。
圖14中示出了構造成用以減小電池14和云母片20相對于彼此 的相對垂直運動的又一實施例。如圖所示，該實施例包括利用條帶或 包覆件64來包覆電池14、云母片20和冷卻板16。這提供了約束力， 使得各電池具有用以相對于另一相鄰電池進行垂直移動的趨勢更小。
圖15A和圖15B示出了又一實施例，其構造成用以減小電池14 相對于彼此的相對垂直運動，從而消除和/或減小了母線48由于機械 振動而在^吏用中與電池組斷開的趨勢。如圖15中所示，該實施例包 括改變云母片20(圖15A)和/或頂部加厚的冷卻管16(圖15B)的幾何形 狀，以防止/阻礙電池向上運動，從而抑制/約束電池的相對運動。
圖16A和圖16B示出了又一實施例，其構造成用以減小電池14 相對于彼此的相對垂直運動，從而消除和/或減小了母線48由于機械 振動而在^f吏用中與電池組斷開的趨勢。如圖16中所示，該實施例包 括改變電池14和云母片20(圖16A)和/或電池14和冷卻管16(圖16B) 的幾何形狀，以防止/抑制電池在垂直方向上運動。在該實施例中，特 征為給定位置處的電池14寬度或直徑的尺寸得到改變，使得該寬度 或直徑相對于電池14其它部分處的寬度或直徑進行減小或增大，以便在相鄰電池14之間產(chǎn)生附加的空間，同時增大或減小云母片的對
應尺寸以適應電池幾何形狀的變化。如圖16A中所示，在該實施例的 一個實例中，特征為電池14寬度或直徑的尺寸得到改變，使得大致 在電池14的中部處，該寬度或直徑相對于電池14的頂部和底部處的 寬度或直徑減小，以1更在相鄰的電池14之間產(chǎn)生附加空間。相鄰電 池14之間產(chǎn)生的附加空間然后由云母片20占據(jù)，該云母片20在減 小了電池14寬度或直徑的對應位置上具有更大的寬度，云母片20的 寬度然后,人云母片20的中部至其頂部和底部減小，以便匹配電池14 的形狀。
如圖16B的備選實施例中所示，特征為電池14寬度或直徑的尺 寸得到改變，使得大致在電池14的中部處，該寬度或直徑相對于電 池14的頂部和底部處的寬度或直徑增大，以i"更在相鄰電池14的頂部 和底部處于該相鄰電池14之間產(chǎn)生附加的空間。在相鄰電池14之間 產(chǎn)生的附加空間然后由冷卻板16占據(jù)，該冷卻板16在增大了電池14 寬度或直徑的對應位置處具有更大的寬度，冷卻板16的寬度然后從 頂部和底部減小以Y更匹配相鄰電池14的對應形狀。如普通^支術人員 基于所公開的主題理解到的，圖16示出了云母片、電池和/或冷卻板 的形狀的實例。如圖所示，這些形狀不必為對稱的。例如，只有電池 可制造成使其在頂部較寬。或者，備選的電池可制造成在頂部處較寬 且在底部處較寬。
圖17示出了又一實施例，其構造成用以減小電池相對于彼此的 相對垂直運動，從而約束電池的垂直運動，同時對電池組的內部組件 提供了剛度。如圖所示，該實施例包括通過機械連接如螺紋連接、鉚 接、焊接和/或釬焊連接將電池14的底部固定到絕緣的扣形體片材12 上。在圖17的示圖中，電池14的底部包括緊固部件68,其延伸穿過 絕緣的扣形體片材12中的孔口。然后，使用螺母66將緊固部件68 緊固到絕緣的扣形體片材12上。
圖18示出了又一實施例，其構造成用以減小電池相對于彼此的相對垂直運動，從而同才羊約束了電池的垂直運動，同時對電池組的內 部組件提供了剛度。如圖所示，該實施例包括與絕緣的扣形體片材12 相接觸的電池14部分的改變的幾何形狀，以便使前者結合或并入到 后者中。如適用領域的普通技術人員所理解到的，該結合或并入工藝
可通過在電池4底部與絕緣扣形體片材12之間使用漆、環(huán)氧樹脂、 槽式連接或波紋連接來實現(xiàn)。如普通技術人員所認識到的，用于此類 結合的多種備選方法同樣落在所公開的主題內。例如，在圖18的第 一示圖中，在電池整個周圍形成突起，在第二示圖中，這些突起提供 在多個位置(可為兩個半球形突起)，以及在第三示圖中，突起的形狀 可為三角形，并且電池可滑入或擠入其中。其它變型可容許電池和內 部組件限定幾何形狀，使得電池在安裝時可閉鎖在適當位置上。出于 將電池底部錨定在牢固形成的基底或凸起中的目的，多種形式的幾何 形狀間斷(凸起)可基于在電池殼體中具有對應波紋。
盡管本文所述主題的公開實施例已在附圖中示出，且結合多個示 例性實施例的特征和細節(jié)在上文進行了完整的描述，但本領域的普通 技術人員很明白，在實質上不脫離新穎性的教導內容、本文闡述的原 理和概念以及所附權利要求中論述的主題的優(yōu)點的情況下， 一些變 型、改變和省略是可行的。因此，所公開的技術創(chuàng)新的適當范圍應當 僅由所附權利要求的寬泛解釋來確定，以便包含所有這些變型、改變 和省略。此外，可才艮據(jù)備選實施例來改變或重排任何工藝或方法的步 驟的順序或次序。最后，在權利要求中，任何裝置+功能的款項旨在 涵蓋文中在執(zhí)行所述功能時進行描述的結構，并且不僅涵蓋結構性的 等同件而且包含同等結構。
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權利要求
1.一種電池組，包括多個冷卻板；設置在相鄰冷卻板之間的多個電池；設置在多個電池之間的多個絕緣片材；使所述多個電池互連的多條母線；包繞所述多個冷卻板、所述多個電池、所述多個絕緣片材以及所述多條母線的內殼；包繞所述內殼以便在其間形成間隙的外殼；設置在所述間隙的至少一部分內的絕緣材料層；以及用于防止所述電池相對于彼此運動的裝置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的 所述裝置包括連接到所述冷卻板中的至少 一 個連接板的側面上的至 少 一個擱柵吊掛裝置，所述至少一個擱柵吊掛裝置構造成用以使至少 一個電池懸置在所述至少一個冷卻;f反上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電池組，其特征在于，所述至少一個擱 柵吊掛裝置包括由基部支承件連接的一對垂直延伸的鐙形件，所述基 部支承件構造成用以支承由所述至少一個擱柵吊掛裝置所懸置的所 述至少一個電池的底部。
4. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，所述電池組還包括扣形體片材，其具有構造成用以支承所述多個電池的多個扣形體，其中，用于防止運動的所述裝置包括設置在所扣形體片材上的扣 形體之間的桁條段。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，所述桁條段設置 成大致垂直于所述多個冷卻板。
6. 根據(jù)權利要求5所述的電池組，其特征在于，各桁條段所具有的截面形狀選自由三角形、方形、橢圓形以及它們的組合所組成的組。
7. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的 所述裝置包括支架部件，用以在所述電池組的后側將所述多個冷卻板 相互連接。
8. 根據(jù)權利要求7所述的電池組，其特征在于，所述支架部件選 自由帶子、條帶、線材、彈簧和金屬片所組成的組。
9. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的 所述裝置包括耐火磚狀物，所述耐火磚狀物沿所述電池組的底部設置 在所述內殼與所述外殼之間的間隙中。
10. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括多個耐火磚狀物部件，所述多個耐火磚狀物部件沿所 述電池組的底部分立地設置在所述內殼與所述外殼之間的間隙中。
11. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括桁條段，所述桁條段連接到所述內殼上且延伸到絕緣 材料層中。
12. 根據(jù)權利要求11所述的電池組，其特征在于，所述軒條段選 自由肋條、板件及它們的組合所組成的組。
13. 根據(jù)權利要求12所述的電池組，其特征在于，所述肋條和所 述板件連接到構造成用以支承所述多個電池的扣形體片材上。
14. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括桁條段，所述桁條段連接到所述外殼上且延伸到所述 絕緣材料層中。
15. 根據(jù)權利要求14所述的電池組，其特征在于，所述桁條段選 自由肋條、板件及它們的組合所組成的組。
16，根據(jù)權利要求15所述的電池組，其特征在于，所述肋條和所 述板件連接到構造成用以支承所述多個電池的扣形體片材上。
17.根據(jù)^又利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括至少一個偏壓部件，所述至少一個偏壓部件設置在所述電池中的至少 一個電池的頂部上且被構造成用以將加壓負載從所 述內殼施加到所述電池中的所述至少 一個電池上。
18. 根據(jù)權利要求17所述的電池組，其特征在于，所述至少一個 偏壓部件為加壓盤狀物或彈簧。
19. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括至少 一條母線，所述母線具有的截面形狀為沿所述電 池的縱軸線垂直向上較長且在橫向上較窄。
20. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括電絕緣材料片材，所述電絕緣材料片材設置在所述電 池的頂上，使得至少一個電池的第一電連接器和第二電連接器從所述 片材伸出。
21. 根據(jù)權利要求20所述的電池組，其特征在于，所述片材沿大 致平行于所述母線的方向延伸，所述片材包括位于其表面上的開口 ， 用以收容所述至少 一個電池的頂部。
22. 根據(jù)權利要求21所述的電池組，其特征在于，所述片材由云 母、陶覺或硅硅酮陶瓷制成。
23. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括多個電絕緣材料片材，所述電絕緣材料片材設置在所 述電池的頂上，沿大致平行于所述母線的方向延伸，使得所述多個電 池中的一個電池的第一電連接器、相鄰電池的第二電連接器以及在其 間連接的所述母線設置在兩個相鄰片材之間。
24. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括多個電絕緣片材，所述電絕緣片材設置在所述多條母 線的下方，所述多個片材沿大致垂直于所述母線的方向延伸。
25. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括絕緣材料的多個第 一片材，所述第 一 片材中的各個片 才均具有結合到其中的對應母線并且設置在至少兩個相鄰電池的頂 部上。
26. 根據(jù)權利要求25所述的電池組，其特征在于，所述母線中的 各條母線均通過機械干涉配合連接到對應電池上。
27. 根據(jù)權利要求25所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置還包括絕緣材料的多個第二片材，所述第二片材中的各個 片材均設置在所述至少兩個相鄰電池的對應底部上，以及將所述第一 片材連接到所述第二片材上的至少兩個緊固件，所述至少兩個相鄰電固件所施加的接觸壓力產(chǎn)生。
28. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括施加到所述電池的側面上的粘合劑。
29. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括相鄰的云母片和電池的粗糙表面和/或波狀表面。
30. 根據(jù)權利要求29所述的電池組，其特征在于，所述粗糙表面^卜的;皮纟丈。
31. 根據(jù)權利要求29所述的電池組，其特征在于，所述粗糙表面補的凸起和凹部。
32. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括至少一個偏壓部件，所述偏壓部件從所述內殼朝向所 述電池組的中部壓擠所述多個電池、所述多個絕緣片材和/或所述多個 冷卻斧反。
33. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括設置成圍繞所述多個電池、所述多個絕緣片材和/或所 述多個冷卻板的包覆件或條帶。
34. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動 的所述裝置包括所述絕緣片材中的各個片材，所述片材具有的截面面 積在所述電池中的各個電池的頂部附近的位置處比在接近所述電池中的各個電池的底部附近的位置處更大。
35. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括所述冷卻板中的各個冷卻板，所述冷卻板具有的截面面積在所述電池中的各個電池的頂部附近的位置處比在所述電池中的各個電池的底部附近的位置處更大。
36. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括所述電池中的各個電池，所述電池具有的尺寸以其寬度或直徑為特征，所述電池的寬度或直徑在所述電池的第一部分處比所述電池在其第二部分處的寬度或直徑更小，以及所述絕緣片材中的各個絕緣片材所具有的尺寸以其寬度或直徑為特征，所述絕緣片材的寬度或直徑在所述電池的第一部分處對應地比所述絕緣片材在所述電池的第二部分處的寬度或直徑更大。
37. 根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括所述電池中的各個電池，所述電池具有的尺寸以其寬度或直徑為特征，所述電池的寬度或直徑在所述電池的第一部分處比所述電池在其第二部分處的寬度或直徑更大，以及所述絕緣冷卻板中的各個絕緣冷卻板所具有的尺寸以其寬度或直徑為特征，所述冷卻板的寬度或直徑在所述電池的第一部分處對應地比所述冷卻板在所述電池的第二部分處的寬度或直徑更小。
38. 根據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括至少 一個緊固件，所述至少 一個緊固件設置在至少一個電池的底部處且延伸穿過所述扣形體片材，所述至少一個緊固件構造成用以將所述至少 一個電池緊固到所述扣形體片材上。
39. 根據(jù)權利要求38所述的電池組，其特征在于，所述至少一個緊固件通過以下連接方式而連接到所述扣形體片材上，所述連接方式選自由螺栓連接、鉚釘連接、釬焊連接、電焊連接及它們的組合所組成的組。
40. 才艮據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，用于防止運動的所述裝置包括將電池底部結合到所述扣形體片材上。
41.根據(jù)權利要求40所述的電池組，其特征在于，所述結合選自由漆、槽式連接或波紋連接所組成的組。
全文摘要
所公開的電池組包括多個冷卻板；設置在相鄰冷卻板之間的多個電池；設置在相鄰電池之間的多個絕緣片材；使多個電池互連的多條母線；包繞多個冷卻板、多個電池、多個絕緣片材以及多條母線的內殼；包繞內殼以便在其間形成間隙的外殼；設置在至少一部分間隙內的絕緣材料層；以及在本發(fā)明的不同實施例中構造成用以防止電池相對于彼此運動的多個其它結構器件。
文檔編號H01M2/20GK101682087SQ200880015269
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權日2007年5月7日
發(fā)明者A·K·庫馬, H·A·埃爾斯沃思, J·D·布丁, J·L·唐納, M·P·馬利, S·佩爾科夫斯基 申請人:通用電氣公司