專利名稱：電池模塊的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電池模塊。
背景技術(shù)：
與不能被再充電的一次電池不同，可再充電電池可以被重復充電和放電。低容量 的可再充電電池被用于諸如移動電話、膝上型計算機和可攜式攝像機之類的便攜小型電子 裝置。大容量的電池被用作用于驅(qū)動電機的電源，例如用于混合電動車輛的電源。近年來，正在開發(fā)使用具有高能量密度的非水電解液的大功率可再充電電池。大 功率可再充電電池包括電池模塊，在電池模塊中多個可再充電電池被串聯(lián)連接，從而使得 大功率可再充電電池可以被用于驅(qū)動諸如電動車之類的需要大功率的設備的電機。此外，電池模塊通常包括被串聯(lián)連接的多個可再充電電池(以下為了描述方便將 每個可再充電電池稱為“單元電池”)，并且可再充電電池中的每一個可以具有圓柱形或方 形。單元電池中的每一個包括殼體，具有在正電極與負電極之間放置有隔板的電極 組件和放置電極組件的空間；蓋組件，被配置為封閉并密封殼體；以及電極端子，電連接至 電極組件，并被配置為通過蓋組件向外伸出。此外，單元電池中每一個的正端子和負端子被布置為與相鄰單元電池的正端子和 負端子交叉，使得單元電池可以被彼此串聯(lián)連接。連接件被插入到單元電池的正端子與相 鄰單元電池的負端子之間，并且置于連接件上面的螺母與正端子和負端子嚙合。因此，單元 電池通過連接件被串聯(lián)連接。為此，在連接件中形成在其中插入正端子和負端子的孔，并且正端子和負端子的 外圍表面被加工成具有螺紋形狀，以與螺母嚙合。然而，在螺母與連接件相接觸的表面處會產(chǎn)生高接觸電阻。 這種現(xiàn)象是由螺母與連接件之間接觸面積小而導致的。也就是說，盡管連接件和 螺母被加工成外部具有平滑的表面，但是由于受到工藝的限制，該表面還是會被形成為具 有不平滑的部分。因此，在螺母與正端子和負端子嚙合的狀態(tài)下，在顯微鏡中檢查螺母與連 接件的接觸部分時，接觸部分是小面積的。由于單元電池的接觸部分處的接觸電阻增大，導致在接觸部分處產(chǎn)生電阻熱，因 此傳統(tǒng)電池模塊產(chǎn)生的輸出功率低。而且，用于緊固的螺母會由于外部的振動而變松。在 這種情況下，接觸部分會具有更大的接觸電阻，導致更多的熱量產(chǎn)生。電池模塊設計者已經(jīng)提出將連接件焊接到端子上。然而，在這種情況下，很難將單 元電池與電池模塊分離。在背景技術(shù)部分中公開的以上信息僅用于加強對本發(fā)明背景的理解，因此其可以 包含并不構(gòu)成本國內(nèi)本領域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供具有低接觸電阻的電池模塊。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電池模塊包括各自具有端子基部和電連接至該端子 基部的端子的多個單元電池，以及至少一個連接器，所述至少一個連接器在面對所述端子 基部的一側(cè)具有至少一個突起，以將所述多個單元電池中的第一單元電池的端子與所述多 個單元電池中與所述第一單元電池相鄰的第二單元電池的端子電連接。所述至少一個突起可以包括至少一個第一突起和至少一個第二突起。所述至少一 個第一突起與所述多個單元電池中的所述第一單元電池的端子基部相接觸，并且所述至少 一個第二突起與所述多個單元電池中與所述第一單元電池相鄰的所述第二單元電池的端 子基部相接觸。所述端子基部可以包括與所述端子嚙合的螺母。所述端子基部可以與所述端子整體形成。所述多個單元電池中每一個單元電池可以包括包含與所述端子電連接的電極組 件的殼體，以及支持所述殼體中的電極組件的蓋板。所述蓋板具有開口，所述端子的一部分 通過所述開口伸出。所述至少一個突起可以包括至少一個環(huán)形突起。所述至少一個突起可以具有三角 形、弧形或四邊形截面。所述至少一個突起可以是圍繞所述至少一個連接器的開口的環(huán)形，所述多個單元 電池之一的端子的一部分通過所述開口伸出。所述至少一個突起可以具有波形截面。所述至少一個突起可以包括各自從靠近所述開口的位置處在半徑方向上向外延 伸的多個條。所述至少一個突起可以包括圍繞所述開口的多個圓錐形突起。所述電池模塊可以進一步包括多個單電池障壁，所述多個單電池障壁中的每一 個在所述多個單電池中相鄰單元電池之間，以形成熱傳遞介質(zhì)的通路。所述電池模塊可以進一步包括用于將所述至少一個連接器緊固到所述多個單元 電池之一的端子的螺母。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，至少一個連接器上的至少一個突起緊密 地附到端子基部上。因此，可以增加至少一個連接器與相應端子相接觸的面積，從而減小接 觸電阻。


附圖與申請文件一起示出本發(fā)明的示例性實施例，并且與說明書一起用于解釋本 發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的電池模塊的分解透視圖；圖2是圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的突起的截面圖；圖3B是圖3A中所示的根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的加壓螺母使突起變形的截面 圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖4B是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的連接件的截面圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的連接件的透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施例的連接件的部分切除的透視圖。表示附圖中主要元件的附圖標記的描述100:電池模塊10 單元電池15 殼體17 蓋板21，22:端子25，26:螺母29 端子基部30 連接件32:突起36 孔
具體實施例方式在以下詳細描述中，僅通過圖示說明的方式示出并描述本發(fā)明的某些示例性實施 例。本領域技術(shù)人員會認識到，本發(fā)明可以諸多不同的形式具體體現(xiàn)，而不應當被解釋為限 于這里所給出的實施例。另外，在本申請的上下文中，當一元件被稱為在另一元件“上”時， 該元件可以直接位于另一元件上，或在該元件與另一元件之間有一個或多個中間元件從而 間接位于另一元件上。在申請文件中，相同的附圖標記始終表示相同的元件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的電池模塊的分解透視圖。圖2是圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖。參見圖1和圖2，根據(jù)第一示例性實施例的電池模塊100包括多個單元電池10， 各自具有正端子21和負端子22 ；單電池障壁11，各自被置于單元電池(例如，單元電池中 的相鄰單元電池)之間，并被配置為形成熱傳遞介質(zhì)的通路；連接件30 (例如，至少一個連 接器)，各自被配置為電連接相鄰單元電池10的端子21和22 (術(shù)語“端子”是包括正端子 和負端子的概念)；以及螺母25和26，被配置為將連接件30緊固到端子21和22。根據(jù)本示例性實施例的單元電池10包括被配置為具有方形并且包含、封閉并密 封電極組件的殼體15，以及被配置為配合(例如，支持)殼體15的蓋板17。在本示例性實 施例中，盡管單元電池被示為方形電池，但是單元電池不限于方形，而是可以具有圓柱形或 其它形狀。此外，端子21和22被置于蓋板17中，使得端子21和22可以從蓋板17伸出。例 如，蓋板17具有開口，每個端子21和22的一部分通過該開口伸出。在端子21和22的外 圍表面上形成與螺母25和26嚙合的螺紋，使得端子21和22可以由螺母25和26固定到 蓋板17。這里，端子21和22中每一個可以具有桿形。進一步地，用于將蓋板17與端子21和22絕緣的襯墊23被置于蓋板17與端子21 和22之間。例如，襯墊具有在蓋板17的一側(cè)處的第一部分和在蓋板17的另一側(cè)處的第二 部分，從而與蓋板17嚙合。在蓋板17中形成各自具有特定直徑的孔17a (例如，開口 )，以便于在孔17a中安 裝端子21和22以及襯墊23。例如，端子21和22中每一個的一部分通過孔17a中的相應 孔伸出。襯墊23以被插入孔17a中的狀態(tài)進行安裝，因此襯墊23的上部分被置于蓋板17 的外部，而襯墊23的下部被置于蓋板17內(nèi)部。凸緣單元28形成在端子21和22之下，并被配置為支持蓋板17內(nèi)的端子21和22。當屬于螺母25和26的置于下側(cè)的第一螺母25被安裝在端子21和22中的每一個上時，可以在襯墊23與第一螺母25之間插入墊圈24。在這種情況下，第一螺母25充當 基部構(gòu)件。在本示例性實施例中，構(gòu)成電池模塊100的單元電池10中的每一個的正端子21 和負端子22被布置為與相鄰單元電池10的正端子21和負端子22交叉，從而使單元電池 10可以彼此串聯(lián)連接。因此，連接件30 —側(cè)被置于單元電池10的正端子21處，而另一側(cè) 被置于相鄰單元電池10的負端子22處。連接件30具有長片形。相應端子21和22被插入其中的孔36形成在連接件30的 長度方向上的兩個邊緣部分上。在第一螺母25被置于端子21和22之后，通過將端子插入 相應的孔36中來安裝連接件30。這里，為了固定連接件30，第二螺母26在連接件30之上 被緊固到相應的端子21和22。第二螺母26用于將連接件30向第一螺母25加壓。因此， 電極組件所產(chǎn)生的電流通過正端子21和第一螺母25被傳送給連接件30。在這種情況下，在連接件30的面對第一螺母25的表面上形成突起32。突起32通 過使連接件30彎曲而形成。因此，連接件30的表面上面對第二螺母26且與從連接件30 突起的部分對應的部分凹陷。每個突起32被形成在每個端子21和22的圓周方向上。例 如，突起32具有圍繞相應端子21和22被插入其中的每個孔36的圓環(huán)形。突起32可以具有弧形截面，但是并不限于弧形。例如，突起32可以具有諸如三角 形(例如，圖4A)或四邊形(例如，圖4B)之類的多種截面形狀。如果突起32如本示例性實施例所示而形成在連接件30中，則突起32緊密地附到 第一螺母25(例如，基部構(gòu)件)上，從而形成電流通路。因此，連接件30可以以較大面積與 第一螺母25接觸。例如，連接件30被彎曲以形成突起32。因此，當如圖3和4所示，突起32被第二 螺母26 (用作加壓件)壓在第一螺母25上時，突起32被展開，從而能夠有彈性地使突起32 的曲率平滑地變形。因此，連接件32可以以較大面積與第一螺母25接觸。圖4A是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖。根據(jù)本示 例性實施例的電池模塊除端子和連接件的形狀之外與根據(jù)第一示例性實施例的電池模塊 具有相同的構(gòu)造，因而省略對相同構(gòu)造的描述。根據(jù)本示例性實施例，在正端子21處形成置于蓋板17之下的凸緣單元28和置于 蓋板17之上的端子基部29。盡管為了方便描述，將正端子作為示例進行描述，但是負端子 與正端子具有相同的結(jié)構(gòu)。凸緣單元28和端子基部29與正端子21整體形成，并且被配置 為針對蓋板17來支持正端子21。凸緣單元28和端子基部29可以在正端子21被插入蓋板 17中時通過延伸正端子21的一段來形成。當如上所述端子基部29與正端子21整體形成時，可以減小在正端子21與第一螺 母25之間存在的接觸電阻。同時，在連接件70的面對端子基部29的表面中形成突起72。例如，突起72可以通過彎曲連接件來形成。進一步地，每個突起72可以具有尖銳地向端子基部29突出的三 角形。當如上所述形成突起72時，突起72可以鉆入端子基部29的表面內(nèi)，從而可以緊密地附著到端子基部29。當突起72如以上所述鉆入端子基部29的表面內(nèi)時，突起72與端 子基部29形成表面接觸。因此，連接件70與端子基部29相接觸的面積可被增加。圖4B是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的電池模塊的一部分的截面圖。除截面是 四邊形之外，圖4B的實施例與圖1至圖4A中所示的實施例類似。圖5是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的連接件的截面圖。參見圖5，根據(jù)本示例性實施例的連接件40具有片形。在其中插入相應端子21和 22的孔46以與連接件40在長度方向上的兩個邊緣相毗鄰的方式形成在連接件40中。圍繞每個孔46進一步形成突起42。突起42具有多個彼此連續(xù)的突起和下陷結(jié) 構(gòu)。因此，突起42具有波形截面。進一步地，突起42沿每個孔46的圓周布置，使得多個環(huán) 形突起42圍繞每個孔46布置在連接件40中。當多個突起42如以上所述被圍繞每個孔46布置時，較大數(shù)目的突起42可以與螺 母或基部構(gòu)件(即端子基部)相接觸，從而能夠減小接觸電阻。圖6是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的連接件的透視圖。參見圖6，根據(jù)第五示例性實施例的連接件50具有片形。在其中插入相應端子21 和22的孔56以與連接件50在長度方向上的兩個邊緣相毗鄰的方式形成在連接件40中。在例如(大約)每個孔56的圓周形成多個突起52。突起52被配置為從連接件 50的表面突出，并且分別被形成為在半徑方向上從每個孔56延伸。進一步地，突起52以恒 定的間隔彼此隔開，并且被布置在每個孔56的圓周方向上。當如以上所述布置突起52時， 突起52不僅在圓周方向上而且還在半徑方向上與螺母或端子基部(即基部構(gòu)件)均勻接 觸。因此，可以通過突起52更穩(wěn)定地傳送電流。一般而言，電流趨向于沿最短的路徑流動。如果突起僅在圓周方向上延伸，并且最 短的路徑是圓周部分中的一部分，則電流會集中于該相應部分上。因此，在該相應部分上， 電阻會增加，并會產(chǎn)生熱量。然而，當如本示例性實施例，突起52在半徑方向上延伸，并且多個突起52沿圓周 彼此隔開時，可以不僅在圓周方向上而且在長度方向上實現(xiàn)充分的接觸。因此，可以防止電 流的集中。圖7是根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施例的連接件的部分切除的透視圖。參見圖7，根據(jù)第六示例性實施例的連接件60具有片形，并且在其中插入相應端 子21和22的孔65形成在連接件60中。突起62形成在連接件60中。每個突起62可以 具有圓錐形，并且多組突起62圍繞每個孔65彼此隔開。在本示例性實施例中，多個突起62從靠近每個孔65的位置向孔的外側(cè)被放射地 布置(例如，在半徑方向上從靠近開口的位置向外延伸)。然而，本發(fā)明不限于以上實施例， 而是可以以各種方式布置突起62。當每個突起62都具有圓錐形時，圓錐形的邊緣鉆入螺母或端子基部(即基部構(gòu) 件)中。因此，突起62可以更穩(wěn)定地與基部構(gòu)件相接觸。也就是說，每個突起62可以依據(jù)間隙的不同而具有不同的高度。當連接件60由 諸如螺母之類的加壓件壓在基部構(gòu)件上時，由于突起62的邊緣被削尖，具有較大高度的突 起62較深地鉆入基部構(gòu)件中，而具有較小高度的突起62比具有較大高度的突起62較淺地 鉆入基部構(gòu)件中。因此，所有突起62可以與基部構(gòu)件相接觸。結(jié)果，連接件60與端子21和22可以彼此穩(wěn)定地接觸。 盡管結(jié)合特定的示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明不限于所公 開的實施例，相反本發(fā)明旨在覆蓋所附權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍內(nèi)所包含的各種 修改和等同物。
權(quán)利要求
一種電池模塊，包括多個單元電池，每個單元電池具有端子基部和電連接至所述端子基部的端子；和至少一個連接器，每個連接器在面對所述端子基部的一側(cè)包括至少一個突起，以將所述多個單元電池中的第一單元電池的端子與所述多個單元電池中與所述第一單元電池相鄰的第二單元電池的端子電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述至少一個突起包括至少一個第一突起和至 少一個第二突起，并且所述至少一個第一突起與所述多個單元電池中的所述第一單元電池 的端子基部相接觸，并且所述至少一個第二突起與所述多個單元電池中與所述第一單元電 池相鄰的所述第二單元電池的端子基部相接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述至少一個突起的至少一部分鉆入所述多個 單元電池中至少一個單元電池的端子基部。
4.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述端子基部包括與所述端子嚙合的螺母。
5.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述端子基部與所述端子整體形成。
6.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述多個單元電池中每一個單元電池包括包 含電連接至所述端子的電極組件的殼體，以及支持所述殼體中的電極組件的蓋板，其中所 述蓋板具有開口，所述端子的一部分通過所述開口伸出。
7.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，進一步包括蓋板之下的凸緣，其中所述凸緣與所述端子整體形成。
8.如權(quán)利要求7所述的電池模塊，進一步包括在所述開口處安裝到所述蓋板的襯墊， 所述襯墊具有在所述蓋板一側(cè)處的第一部分和在所述蓋板的另一側(cè)處的第二部分，從而與 所述蓋板嚙合。
9.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述至少一個連接器中的每一個連接器具有開 口，所述多個單元電池之一的端子的一部分通過所述開口伸出，其中所述至少一個突起圍 繞所述開口。
10.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中所述至少一個突起包括圍繞所述開口的至少 一個環(huán)形突起。
11.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中所述至少一個突起具有三角形、弧形或四邊形截面。
12.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中所述至少一個突起是圍繞所述開口的環(huán)形，并 且具有波形截面。
13.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中所述至少一個突起包括多個條，每個條在半徑 方向上從靠近所述開口的位置處向外延伸。
14.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中所述至少一個突起包括圍繞所述開口的多個 圓錐形突起。
15.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，進一步包括多個單電池障壁，所述多個單電池障壁中的每一個在所述多個單電池中相鄰單元電池 之間，以形成熱傳遞介質(zhì)的通路。
16.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，進一步包括用于將所述至少一個連接器緊固到所述多個單元電池之一的端子的螺母。
全文摘要
本發(fā)明提供電池模塊，該電池模塊包括各自具有端子基部和電連接至該端子基部的端子的多個單元電池。該電池模塊進一步包括至少一個連接器，所述連接器在面對所述端子基部的一側(cè)具有至少一個突起，以將所述多個單元電池中的第一單元電池的端子與所述多個單元電池中與所述第一單元電池相鄰的第二單元電池的端子電連接。所述至少一個突起可以包括至少一個第一突起和至少一個第二突起。所述至少一個第一突起與所述多個單元電池中的所述第一單元電池的端子基部相接觸，并且所述至少一個第二突起與所述多個單元電池中與所述第一單元電池相鄰的所述第二單元電池的端子基部相接觸。
文檔編號H01M10/00GK101841055SQ20091026553
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者金容三 申請人:Sb鋰摩托有限公司