專利名稱：具有電極端子連接構(gòu)件和絕緣接合構(gòu)件的中型和大型電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電極端子連接構(gòu)件和絕緣接合構(gòu)件的中型或大型電池模塊， 更具體地涉及一種具有下述結(jié)構(gòu)的中型或大型電池模塊，在該結(jié)構(gòu)中，兩個或更多個板狀 二次電池單元(“電池單元”)沿橫向方向布置，其中，電池單元具有沿相同的方向布置的電 極端子，用于將電池單元彼此電連接的板狀電極端子連接構(gòu)件電連接到電池單元的電極端 子的定向表面(oriented surface)，電極端子連接構(gòu)件中的每一個在其頂部和/或底部設(shè) 置有聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)用于將電極端子連接構(gòu)件互連，并且在聯(lián)接結(jié)構(gòu)中聯(lián)接的絕 緣接合構(gòu)件的至少一端被模塊殼體支承。
背景技術(shù)：
近來，可以被充電和放電的二次電池已經(jīng)被廣泛地用作無線移動裝置的能量源。 而且，二次電池已經(jīng)作為電動汽車(EV)和混合電動汽車(HEV)的電源吸引了相當(dāng)大的關(guān) 注，其已經(jīng)被開發(fā)來解決由使用礦物燃料的現(xiàn)有汽油和柴油汽車引起的諸如空氣污染的問 題。結(jié)果，由于二次電池的優(yōu)點，導(dǎo)致使用二次電池的應(yīng)用的種類正在增加，以后，預(yù) 期二次電池被應(yīng)用到比現(xiàn)在更多的應(yīng)用和產(chǎn)品。小型的移動裝置使用一個或多個電池單元來用于每一個裝置。另一方面，諸如汽 車的中型或大型裝置使用具有多個彼此電連接的電池單元的中型或大型電池模塊，因為高 功率和大容量對于中型或大型裝置是必要的。電池模塊的大小和重量與對應(yīng)的中型或大型裝置的接收空間和功率直接相關(guān)。因 為這個原因，制造商正試圖制造小型輕型電池模塊。而且，諸如電動自行車和電動汽車的、 受到大量的外部沖擊和振動的裝置需要在構(gòu)成電池模塊的部件之間的穩(wěn)定的電連接和物 理聯(lián)接。另外，多個電池單元用于實現(xiàn)高功率和大容量，因此，電池模塊的安全性被認為是 重要的。優(yōu)選的是，中型或大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因為這個 原因，可以高度整合地堆疊并且具有小的重量與容量比的柱狀電池或盒狀電池通常被用作 中型或大型電池模塊的電池單元。特別是，當(dāng)前使用鋁層疊片作為外殼構(gòu)件的盒狀電池引 起很多的關(guān)注，因為盒狀電池的重量小，并且盒狀電池的制造成本低。為了將盒狀電池彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)，相應(yīng)電池的電極端子經(jīng)由電極端子連接構(gòu) 件而彼此電連接。然而，在該情況下，在相應(yīng)的電池的電極端子和電極端子連接構(gòu)件之間的 分離可能發(fā)生，或者電極端子連接構(gòu)件可能由于諸如振動和外部沖擊或由電池的膨脹引起 的扭曲的外力而離位，結(jié)果是可能發(fā)生電池模塊的短路。因此，為了防止短路的發(fā)生，已經(jīng)提出了一種結(jié)構(gòu)，其中，電極端子連接構(gòu)件經(jīng)由 預(yù)定的絕緣構(gòu)件而被安裝到電池單元。然而，在該情況下，需要另外的構(gòu)件，并且另外，必須 將該構(gòu)件安裝到電池單元，結(jié)果是電池模塊的整體尺寸增加，并且電池模塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
4而且，這樣的結(jié)構(gòu)僅保證了電極端子連接構(gòu)件到電池單元的穩(wěn)定安裝，而不提供電池模塊 的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，已經(jīng)做出了本發(fā)明來解決上述問題和還沒有解決的其他技術(shù)問題。 具體地說，本發(fā)明的一個目的是提供一種電池模塊，其具有能夠安全地且容易地 實現(xiàn)電池單元之間的電連接和機械聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，由此提高生產(chǎn)率和可靠性。本發(fā)明的另一個目的是提供一種電池模塊，其具有能夠防止由于外力或內(nèi)力導(dǎo)致 的電極端子連接構(gòu)件和電池單元的離位的結(jié)構(gòu)，由此防止短路的發(fā)生。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有提高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的電池模塊，使得所述電 池模塊可以在嚴酷的條件下使用。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以通過提供具有下述結(jié)構(gòu)的中型或大型電池模塊來實 現(xiàn)上述和其他目的，在該結(jié)構(gòu)中，兩個或更多個板狀二次電池單元(“電池單元”)沿其橫向 方向布置，其中，電池單元具有沿相同的方向布置的電極端子，用于將電池單元彼此電連接 的板狀電極端子連接構(gòu)件電連接到電池單元的電極端子的定向表面，電極端子連接構(gòu)件中 的每一個在其頂部和/或底部設(shè)置有聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)用于將電極端子連接構(gòu)件互 連，并且在所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)中聯(lián)接的絕緣接合構(gòu)件的至少一端被模塊殼體支承。當(dāng)如上所述外部沖擊被施加到電池模塊施加或在電池模塊的操作期間電池單元 膨脹或扭曲時，在電極端子和電極端子連接構(gòu)件之間的聯(lián)接區(qū)域被分離，并且/或者，電極 端子連接構(gòu)件或電池單元可能離位，結(jié)果是可能發(fā)生電池模塊的短路。另一方面，所述中型或大型電池模塊包括用于聯(lián)接電極端子連接構(gòu)件的特定結(jié) 構(gòu)。因此，當(dāng)電池單元由于被施加到電池模塊的外部沖擊或其他原因而變形時，能夠有效地 防止電極端子連接構(gòu)件和電池單元的離位，由此防止短路的發(fā)生。而且，用于將電極端子連 接構(gòu)件彼此連接的絕緣接合構(gòu)件被其中安裝了電池單元的模塊殼體支承，由此提高電池模 塊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。板狀電池單元可以是二次電池，其每一個具有當(dāng)將二次電池在橫向方向上堆疊以 便構(gòu)成電池模塊時足以使二次電池的總尺寸最小的小厚度、較大的寬度和較大的長度。在 一個優(yōu)選示例中，所述電池單元中的每一個可以被構(gòu)造成使得電極組件以密封的狀態(tài)被安 裝在由包括金屬層和樹脂層的層疊片形成的電池殼體中。具體地說，所述電池單元中的每 一個可以被構(gòu)造成使得電極組件被安裝在由鋁層疊片形成的盒狀殼體中，并且一對電極端 子從所述殼體的一端突出。具有上述結(jié)構(gòu)的二次電池也可以被稱為盒狀電池單元?？梢砸愿鞣N結(jié)構(gòu)來構(gòu)造電極端子連接構(gòu)件中的每一個。在一個優(yōu)選示例中，所述 電極端子連接構(gòu)件中的每一個可以包括板狀構(gòu)件主體，所述板狀構(gòu)件主體被構(gòu)造成被布 置在沿其橫向方向布置的電池單元的電極端子上，所述板狀構(gòu)件主體具有預(yù)定厚度；左翼 連接部分，其從板狀構(gòu)件主體延伸，使得左側(cè)電池單元的電極端子連接到左翼連接部分，以 實現(xiàn)電池單元之間的串聯(lián)電連接或串聯(lián)和并聯(lián)電連接；以及右翼連接部分，其從板狀構(gòu)件 主體延伸，使得右側(cè)電池單元的電極端子連接到右翼連接部分，以實現(xiàn)電池單元之間的串聯(lián)電連接或串聯(lián)和并聯(lián)電連接，左翼連接部分可以設(shè)有與電池單元的電極端子的形狀對應(yīng) 的狹縫，相應(yīng)的電池單元的板狀電極端子(“電池單元電極端子”)被插入穿過該狹縫，右翼 連接部分可以具有與電池單元電極端子的形狀對應(yīng)的狹縫，電池單元電極端子被插入穿過 該狹縫，并且在電連接期間，電池單元電極端子可以被插入穿過左翼和右翼連接部分的狹 縫，并且被彎曲以便電池單元電極端子與電極端子連接構(gòu)件的頂部形成緊密接觸，然后，可 以通過焊接將電池單元電極端子聯(lián)接到電極端子連接構(gòu)件。S卩，在包括沿其橫向方向布置的兩個或更多個電池單元的中型或大型電池模塊 中，左翼連接部分可以連接到位于電池單元的左側(cè)的陰極端子或陽極端子(“左側(cè)電極端 子”)，而右翼連接部分可以連接到位于電池單元的右側(cè)的陰極端子或陽極端子(“右側(cè)電 極端子”)。結(jié)果，沿其橫向方向布置的電池單元以規(guī)則的序列彼此串聯(lián)電連接。而且，左翼連接部分和右翼連接部分具有狹縫，相應(yīng)的電池單元的電極端子插入 穿過該狹縫。因此，電池單元電極端子被插入穿過相應(yīng)的狹縫，被彎曲，然后通過焊接連接 到電極端子連接構(gòu)件，由此實現(xiàn)電池單元的電極端子之間的電連接。而且，以緊密接觸方式 與電極端子連接構(gòu)件相鄰地布置的電池單元的電極端子彼此有效地電連接，并且容易執(zhí)行 組裝處理。另外，電極端子連接構(gòu)件作為一種用于將電池單元互連的聯(lián)接構(gòu)件，由此在電池 單元之間的聯(lián)接區(qū)域提供了高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高的聯(lián)接強度。而且，可以根據(jù)構(gòu)成電池模塊的電池單元的數(shù)量來改變狹縫的數(shù)量。因此，當(dāng)對于 小量批量生產(chǎn)而言構(gòu)成電池模塊的電池單元的數(shù)量頻繁改變時，能夠容易地改變狹縫的數(shù) 量，以便容易地對應(yīng)于電池單元的數(shù)量的改變。通常，板狀電池單元中的每一個被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中，電極組件被安裝在電池 殼體中，并且電連接到電極組件的陰極和陽極的電極端子從所述殼體向外突出。因此，考慮 到導(dǎo)電率、耐用性和相對于另一個部件的可焊接性，電池單元電極端子中的每一個可以由 金屬板形成。如上所述，電極端子連接構(gòu)件的左翼連接部分將位于板狀構(gòu)件主體的左側(cè)、沿其 橫向方向布置的電池單元的左側(cè)電極端子彼此電連接，并且電極端子連接構(gòu)件的右翼連接 部分將位于板狀構(gòu)件主體的右側(cè)、沿其橫向方向布置的電池單元的右側(cè)電極端子彼此電連 接。僅一個電池單元可以連接到連接部分中的每一個，或者兩個或更多個電池單元可以連 接到連接部分中的每一個。例如，當(dāng)連接到左翼連接部分的左側(cè)電極端子的數(shù)量是兩個或 更多時，并且當(dāng)連接到右翼連接部分的右側(cè)電極端子的數(shù)量是兩個或更多時，除了在電池 單元之間的串聯(lián)連接之外，在與連接到連接部分的電池單元的數(shù)量對應(yīng)的電池單元之間的 并聯(lián)連接是可能的。在其中電池單元彼此串聯(lián)和并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選示例中，左翼連接部分可以設(shè) 有沿橫向方向形成的階梯，使得所述階梯與彼此串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量相對應(yīng)，并且 右翼連接部分可以設(shè)有沿橫向方向形成的階梯，使得所述階梯與彼此串聯(lián)連接的電池單元 的數(shù)量相對應(yīng)。例如，左翼連接部分可以在板狀構(gòu)件主體的左上方向上延伸，并且右翼連接部分 可以在板狀構(gòu)件主體的右下方向上延伸。因此，左翼連接部分連接到位于板狀構(gòu)件主體的 左側(cè)的電池單元的左電極端子，而右翼連接部分連接到位于板狀構(gòu)件主體的右側(cè)的電池單 元的右電極端子，同時，右翼連接部分具有沿橫向方向形成的階梯，使得所述階梯與串聯(lián)連
6接到左側(cè)連接部分的電池單元的數(shù)量相對應(yīng)。結(jié)果，連接到左翼連接部分的電池單元和連 接到右翼連接部分的電池單元彼此串聯(lián)連接。而且，每一個連接部分的電池單元彼此并聯(lián) 連接。在另一個優(yōu)選示例中，左翼連接部分可以設(shè)有沿其橫向方向布置的兩個或更多個 狹縫，使得兩個或更多個電池單元彼此并聯(lián)連接，并且右翼連接部分可以設(shè)有沿其橫向方 向布置的兩個或更多個狹縫，使得兩個或更多個電池單元彼此并聯(lián)連接。例如，當(dāng)電池單元 以3P (并聯(lián))-2S (串聯(lián))連接結(jié)構(gòu)彼此電連接時，左翼連接部分可以具有三個狹縫，并且右 翼連接部分可以具有三個狹縫。另一方面，當(dāng)電池單元以2P-2S連接結(jié)構(gòu)彼此電連接時，左 翼連接部分可以具有兩個狹縫，并且左翼連接部分可以具有兩個狹縫。不特別限制所述狹縫，只要電池單元電極端子可以被容易地插入穿過左翼連接部 分和右翼連接部分的狹縫。例如，狹縫可以從左翼連接部分和右翼連接部分的每一個的外 端凹進。替代地，狹縫可以形成在左翼連接部分和右翼連接部分的每一個中，使得狹縫與左 翼連接部分和右翼連接部分的每一個的外端間隔開預(yù)定距離。同時，如上所述，可以通過下述方式來實現(xiàn)電池單元的電極端子和電極端子連接 構(gòu)件之間的聯(lián)接將相應(yīng)的電池單元的電極端子插入穿過左翼連接部分和右翼連接部分的 狹縫，彎曲相應(yīng)的電池單元的電極端子使得相應(yīng)的電池單元的電極端子與電極端子連接構(gòu) 件的頂部形成緊密接觸，并且在其中相應(yīng)的電池單元的電極端子與電極端子連接構(gòu)件的頂 部形成緊密接觸的狀態(tài)中將相應(yīng)的電池單元的電極端子的彎曲部分焊接到電極端子連接 構(gòu)件的頂部，由此實現(xiàn)穩(wěn)定的機械聯(lián)接和電連接。可以使用選自下組的焊接方法來適當(dāng)?shù)?執(zhí)行焊接電阻焊接、激光焊接、電弧焊接和超聲波焊接。在根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池模塊中，聯(lián)接結(jié)構(gòu)可以包括框架，該框架被構(gòu)造 成在電池單元的橫向方向上形成的空心結(jié)構(gòu)(“空心框架”)，并且在其中多個電極端子連 接構(gòu)件沿其橫向方向上布置的狀態(tài)中，被構(gòu)造成條型結(jié)構(gòu)的絕緣接合構(gòu)件可以固定地插入 穿過空心框架。因此，在其中通過將絕緣接合構(gòu)件插入穿過空心框架來固定電極端子連接構(gòu)件的 聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，能夠防止電極端子連接構(gòu)件和絕緣接合構(gòu)件之間的電接觸，并且另外，當(dāng)外部 沖擊被施加電池模塊時，能夠有效地防止電極端子連接構(gòu)件的離位。不特別限制所述空心框架，只要所述空心框架被構(gòu)造成與絕緣接合構(gòu)件相對應(yīng)的 形狀，因此，通過將絕緣接合構(gòu)件插入到空心框架內(nèi)而容易地實現(xiàn)所述絕緣接合構(gòu)件和所 述空心框架之間的聯(lián)接。例如，空心框架可以具有被構(gòu)造成多邊形空心結(jié)構(gòu)的豎直截面形 狀，使得在將絕緣接合構(gòu)件插入空心框架內(nèi)后，絕緣接合構(gòu)件不能自由地在所述空心結(jié)構(gòu) 中旋轉(zhuǎn)。多邊形空心結(jié)構(gòu)可以包括四邊形空心結(jié)構(gòu)、三角形空心結(jié)構(gòu)和五邊形空心結(jié)構(gòu)。而且，可以在板狀構(gòu)件主體的頂部或底部形成空心框架。替代地，可以在板狀構(gòu)件 主體的頂部和底部形成空心框架。即，可以根據(jù)需要來選擇性地使用空心框架。同時，不特別限制所述絕緣接合構(gòu)件，只要所述絕緣接合構(gòu)件可以由保證期望的 硬度和絕緣性的材料制成，或可以以保證期望的硬度和絕緣的結(jié)構(gòu)來構(gòu)造絕緣接合構(gòu)件。 例如，所述絕緣接合構(gòu)件可以由絕緣材料構(gòu)成，或可以被構(gòu)造成其中以絕緣材料來覆蓋金 屬桿的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述絕緣接合構(gòu)件包括由表現(xiàn)高的物理硬度的金屬材料制成的桿和覆蓋所述桿的絕緣材料。例如，具有預(yù)定厚度的絕緣膜可以被附著到所述桿的外側(cè)，以便將桿 與空心框架隔離。替代地，可以使用絕緣涂層來覆蓋所述桿。而且，絕緣膜或絕緣涂層可以由例如樹脂或橡膠制成?？梢曰谘仄錂M向方向布置的電池單元的數(shù)量或沿其橫向方向布置的電池單元 的布置結(jié)構(gòu)來使用一個或多個電極端子連接構(gòu)件。在使用兩個或更多個電極端子連接構(gòu)件 的情況下，優(yōu)選地在相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件之間布置絕緣構(gòu)件，以便防止在相應(yīng)的電極 端子連接構(gòu)件之間的電接觸。為了防止在其中在相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件之間布置絕緣構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中的絕緣 構(gòu)件的離位，可以將絕緣構(gòu)件聯(lián)接到電極端子連接構(gòu)件的外周。因為絕緣構(gòu)件如上所述地 聯(lián)接到電極端子連接構(gòu)件，所以能夠防止電極端子連接構(gòu)件之間的電接觸，并且穩(wěn)定地保 持電極端子連接構(gòu)件和絕緣構(gòu)件之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。在另一個示例中，絕緣構(gòu)件可以具有絕緣接合構(gòu)件插入其中的空心結(jié)構(gòu)，由此實 現(xiàn)電極端子連接構(gòu)件和絕緣接合構(gòu)件之間的聯(lián)接。例如，可以在絕緣接合構(gòu)件的底部設(shè)置 具有與電極端子連接構(gòu)件的空心框架對應(yīng)的形狀的空心結(jié)構(gòu)，由此改善在電極端子連接構(gòu) 件和絕緣構(gòu)件之間的聯(lián)接。根據(jù)情況，除了橫向布置結(jié)構(gòu)之外，中型或大型電池模塊可以進一步具有其中兩 個或更多個電池單元沿其縱向方向布置的結(jié)構(gòu)。因此，電極端子連接構(gòu)件優(yōu)選地不僅用于 實現(xiàn)沿其橫向方向布置的電池單元之間的電連接，而且用于實現(xiàn)沿其縱向方向布置的電池 單元之間的電連接。特別地，根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池模塊優(yōu)選用在具有高功率和大容量的中型 或大型電池模塊或中型或大型電池組中，這需要長的使用壽命和良好的耐久性。中型或大 型電池模塊可以被用作例如電動汽車、混合電動汽車、電動摩托車和電動自行車的電源。中型或大型電池模塊和中型或大型電池組的結(jié)構(gòu)及其制造方法在本發(fā)明所屬的 領(lǐng)域中是公知的，并且將不給出其詳細描述。


通過下面結(jié)合附圖詳細說明，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和 其他優(yōu)點，在附圖中圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電池模塊的局部透視圖；圖2是圖示用使用絕緣接合構(gòu)件和絕緣構(gòu)件將在圖1中所示的多個電極端子連接 構(gòu)件彼此連接的處理的典型視圖；圖3是圖示其中在電池模塊中安裝絕緣接合構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的典型視圖；圖4是圖示絕緣接合構(gòu)件的豎直截面的典型視圖；圖5是圖示在圖1中所示的電極端子連接構(gòu)件之一的透視圖；圖6和圖7是圖示電極端子連接構(gòu)件的變型的透視圖。圖8是圖示在圖2中所示的絕緣構(gòu)件之一的放大典型視圖；以及圖9是圖示中型或大型電池模塊的局部典型視圖，該中型或大型電池模塊被構(gòu)造 成其中電池單元沿其橫向方向和縱向方向布置的結(jié)構(gòu)。
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具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，應(yīng)當(dāng)注意，所說明的實 施例不限制本發(fā)明的范圍。圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電池模塊的局部透視圖，并且圖2是圖示 用使用絕緣接合構(gòu)件和絕緣構(gòu)件將在圖1中所示的多個電極端子連接構(gòu)件彼此連接的處 理的典型視圖。首先參見圖1，電池模塊400被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，電池單元200、202、 204,220,222和224沿其橫向方向W布置，其電極端子212和214沿相同的方向布置，并且 電極端子連接構(gòu)件100電連接到電池單元的電極端子212和214的定向表面。而且，每一個電極端子連接構(gòu)件100在其底部處設(shè)置有空心框架140，并且絕緣接 合構(gòu)件150插入穿過電極端子連接構(gòu)件100的空心框架140，以將電極端子連接構(gòu)件100彼 此連接。絕緣接合構(gòu)件150的相對端被如圖3中所示的模塊殼體300支承。參見圖2與圖1，每一個電極端子連接構(gòu)件100包括板狀構(gòu)件主體110，其被構(gòu)造 成布置在電池單元200、202和204的左側(cè)電極端子212和電池單元220、222和224的右側(cè) 電極端子214上；左翼連接部分120和右翼連接部分130，它們形成在板狀構(gòu)件主體110的 左部和右部；以及空心框架140，其被固定到板狀構(gòu)件主體110的底部。三個狹縫125從每一個電極端子連接構(gòu)件100的左翼連接部分120的外端126凹 進，并且三個狹縫135從每一個電極端子連接構(gòu)件100的右翼連接部分130的外端136凹 進。在電池模塊400的組裝期間，電池單元200和220的電極端子212和214被插入 穿過每一個電極端子連接構(gòu)件100的狹縫125和135，被彎曲成使得電池單元200和220的 電極端子212和214與電極端子連接構(gòu)件100的頂部形成緊密接觸，然后通過電阻焊接等 聯(lián)接到電極端子連接構(gòu)件100的頂部。在電極端子連接構(gòu)件之間的連接被如下實現(xiàn)。多個電極端子連接構(gòu)件100沿其橫 向方向W布置，并且條型絕緣接合構(gòu)件150被插入穿過相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件100的空 心框架140。而且，在相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件100之間布置有絕緣構(gòu)件160，結(jié)果是防止了在 相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件100之間的電導(dǎo)通。在下文中，將參考圖8來詳細說明絕緣構(gòu)件 160。圖3是圖示其中在電池模塊中安裝絕緣接合構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的典型視圖，而圖4是圖 示絕緣接合構(gòu)件的豎直截面的典型視圖。首先參見圖3和圖2，電池單元的電極端子被插入穿過相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件 100的狹縫，然后被彎曲使得將電池單元的電極端子布置在適當(dāng)?shù)奈恢?。通過電阻焊接將電 極端子的彎曲部分聯(lián)接到相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件100的頂部。絕緣接合構(gòu)件150被插入 穿過相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件100的空心框架140，并且絕緣接合構(gòu)件150被安裝在電池單 元殼體300的聯(lián)接部分310中?？商娲?，可以以逆序來執(zhí)行這個處理。如圖4中所示，絕緣接合構(gòu)件150被構(gòu)造成其中使用具有預(yù)定厚度的絕緣樹脂154 來涂敷由金屬材料制成的桿152的結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)絕緣接合構(gòu)件150被插入穿過空心框架 140以便固定電極端子連接構(gòu)件100時，不會發(fā)生經(jīng)由絕緣接合構(gòu)件150在相應(yīng)的電極端子
9連接構(gòu)件100之間的電導(dǎo)通。圖5是圖示在圖1中所示的電極端子連接構(gòu)件之一的透視圖。參見圖5與圖1，電 極端子連接構(gòu)件100被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，左翼連接部分120在左上方向上從板 狀構(gòu)件主體110延伸，并且右翼連接部分130在右下方向上從板狀構(gòu)件主體110延伸。左 翼連接部分120在其橫向方向上具有階梯D，階梯D與彼此串聯(lián)的三個電池單元200、202和 204的大小之和對應(yīng)。而且，右翼連接部分130在其橫向方向上具有階梯D，階梯D與彼此 串聯(lián)的三個電池單元220、222和224的大小之和對應(yīng)。而且，三個狹縫125從每一個電極端子連接構(gòu)件100的左翼連接部分120的外端 126凹進，并且三個狹縫135從每一個電極端子連接構(gòu)件100的右翼連接部分130的外端 136凹進。左翼連接部分120連接到位于板狀構(gòu)件主體110的左上部分的電池單元200、202 和204的陰極端子212，并且右翼連接部分130連接到位于板狀構(gòu)件主體110的右下部分的 電池單元220、222和224的陽極端子214。結(jié)果，左側(cè)電池單元200、202和204和右側(cè)電池 單元220、222和224以3S-2P連接結(jié)構(gòu)彼此串聯(lián)和并聯(lián)地電連接。圖6和圖7是典型地圖示電極端子連接構(gòu)件的修改的透視圖。參見這些附圖，圖6的電極端子連接構(gòu)件102被構(gòu)造成其中空心框架142被固定 到板狀構(gòu)件主體112的頂部的結(jié)構(gòu)，并且，圖7的電極端子連接構(gòu)件104被構(gòu)造成其中空心 框架144被固定到板狀構(gòu)件主體114的頂部的結(jié)構(gòu)，并且另一個空心框架146被固定到板 狀構(gòu)件主體114的底部?？梢曰陔姵貑卧碾娺B接結(jié)構(gòu)來選擇性地使用具有上述結(jié)構(gòu)的 電極端子連接構(gòu)件102和104。圖8是圖示在圖2中所示的絕緣構(gòu)件之一的放大典型視圖。參見圖8和圖2，絕緣構(gòu)件160被彎曲成與電極端子連接構(gòu)件100的外周122的 形狀相對應(yīng)。而且，絕緣構(gòu)件160設(shè)有固定凹進槽162，左翼連接部分120和右翼連接部分 130的外周以緊密接觸的方式配合到固定凹進槽162中。因此，左翼連接部分120和右翼連 接部分130的外周被插入絕緣構(gòu)件160的相應(yīng)固定凹進槽162中，由此實現(xiàn)在絕緣構(gòu)件160 和電極端子連接構(gòu)件100之間的聯(lián)接。而且，絕緣構(gòu)件160被置于相應(yīng)的電極端子連接構(gòu) 件100之間，因此，防止了絕緣構(gòu)件160的離位。而且，絕緣構(gòu)件160在其底部處設(shè)置了具有與電極端子連接構(gòu)件100的空心框架 140對應(yīng)的形狀的空心結(jié)構(gòu)164，以便使絕緣接合構(gòu)件150插入穿過空心結(jié)構(gòu)164。圖9是圖示中型或大型電池模塊的局部典型視圖，該中型或大型電池模塊被構(gòu)造 成其中電池單元沿其橫向方向和縱向方向布置的結(jié)構(gòu)。參見圖9，中型或大型電池模塊600被構(gòu)造成其中兩個電池模塊400——其中一個 在圖2中示出——在電池模塊400的縱向方向上彼此連接的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成每一個電池模塊400 的電池單元沿其橫向方向和縱向方向布置。在每一個電池模塊，即電池模塊400和電池模 塊500中，在每一個電池模塊的橫向方向W上布置的電池單元經(jīng)由相應(yīng)的電極端子連接構(gòu) 件100彼此串聯(lián)和并聯(lián)連接，并且在每一個電池模塊的縱向方向L上布置的電池單元經(jīng)由 另外的連接構(gòu)件(未示出)彼此串聯(lián)連接。即，電池模塊400和500經(jīng)由另外的連接構(gòu)件 而彼此串聯(lián)連接。工業(yè)實用性
通過上面的描述顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池模塊被構(gòu)造成使得 電極端子連接構(gòu)件經(jīng)由絕緣接合構(gòu)件彼此聯(lián)接。因此，當(dāng)向電池模塊施加外部沖擊時或當(dāng) 電池單元變形時，有效地防止了電極端子連接構(gòu)件的離位，由此防止短路的發(fā)生。而且，用于將電極端子連接構(gòu)件彼此聯(lián)接的絕緣接合構(gòu)件被模塊殼體支承，由此 改善了電池模塊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，電池單元的電極端子被插入穿過電極端子連接構(gòu)件的狹縫，被彎曲，然后被 焊接到電極端子連接構(gòu)件，由此實現(xiàn)電池單元的電極端子之間的電連接。而且，以緊密接觸 的方式與電極端子連接構(gòu)件鄰近布置的電池單元的電極端子有效地彼此連接，并且，容易 執(zhí)行組裝處理。另外，電極端子連接構(gòu)件作為用于將電池單元互連的聯(lián)接構(gòu)件，由此在電池 單元之間的聯(lián)接區(qū)域提供高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高的聯(lián)接強度。雖然已經(jīng)為了說明性的目的公開了本公開的示例性實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不偏離所附權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、增 加和替代是可能的。
權(quán)利要求
一種中型或大型電池模塊，所述中型或大型電池模塊具有這樣的結(jié)構(gòu)兩個或更多個板狀二次電池單元(“電池單元”)沿其橫向方向布置，其中，所述電池單元具有沿相同的方向布置的電極端子，用于使得所述電池單元彼此電連接的板狀電極端子連接構(gòu)件電連接到所述電池單元的所述電極端子的定向表面，每個所述電極端子連接構(gòu)件的頂部和/或底部設(shè)有聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)用于將所述電極端子連接構(gòu)件互連，并且被聯(lián)接于所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)中的絕緣接合構(gòu)件的至少一端由模塊殼體支承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，每個所述電池單元被構(gòu)造成電 極組件在密封的狀態(tài)下被安裝在電池殼體中，所述電池殼體由包括金屬層和樹脂層的層疊 片形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中每個所述電極端子連接構(gòu)件均包括板狀構(gòu)件主體，所述板狀構(gòu)件主體構(gòu)造成設(shè)置在所述電池單元的電極端子上，所述電 池單元的電極端子沿其橫向方向布置，所述板狀構(gòu)件主體具有預(yù)定厚度；左翼連接部分，所述左翼連接部分從所述板狀構(gòu)件主體延伸，使得左側(cè)電池單元的電 極端子連接到所述左翼連接部分，以實現(xiàn)所述電池單元之間的串聯(lián)電連接、或串聯(lián)和并聯(lián) 電連接；以及右翼連接部分，所述右翼連接部分從所述板狀構(gòu)件主體延伸，使得右側(cè)電池單元的電 極端子連接到所述右翼連接部分，以實現(xiàn)所述電池單元之間的串聯(lián)電連接、或串聯(lián)和并聯(lián) 電連接，所述左翼連接部分設(shè)有與所述電池單元的所述電極端子的形狀相對應(yīng)的狹縫，相應(yīng)的 電池單元的板狀電極端子(“電池單元電極端子”)穿過該狹縫而插入，所述右翼連接部分設(shè) 有與所述電池單元電極端子的形狀相對應(yīng)的狹縫，電池單元電極端子穿過該狹縫而插入， 并且在電連接期間，所述電池單元電極端子穿過所述左翼連接部分和右翼連接部分的所述 狹縫而插入，并且被彎曲來使得所述電池單元電極端子與所述電極端子連接構(gòu)件的頂部緊 密接觸，然后所述電池單元電極端子通過焊接而聯(lián)接到所述電極端子連接構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，每個所述電池單元電極端子均 由金屬板形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中型或大型電池模塊，其中，所述左翼連接部分設(shè)有在所述 橫向方向上形成的階梯，所述階梯與彼此串聯(lián)連接的所述電池單元的數(shù)量相對應(yīng)；所述右 翼連接部分設(shè)有在所述橫向方向上形成的階梯，所述階梯與彼此串聯(lián)連接的所述電池單元 的數(shù)量相對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中型或大型電池模塊，其中，所述左翼連接部分設(shè)有在其橫 向方向上布置的兩個或更多個狹縫，從而兩個或更多個電池單元彼此并聯(lián)連接；所述右翼 連接部分設(shè)有在其橫向方向上布置的兩個或更多個狹縫，從而兩個或更多個電池單元彼此 并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中型或大型電池模塊，其中，所述焊接由以下焊接方法來執(zhí) 行電阻焊接、激光焊接、電弧焊接和超聲波焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造成空心結(jié)構(gòu)的框架(“空心框架”)，所述空心結(jié)構(gòu)形成在所述電池單元的橫向方向上，并且在多個 電極端子連接構(gòu)件沿其橫向方向布置的狀態(tài)下，構(gòu)造成條型結(jié)構(gòu)的絕緣接合構(gòu)件以固定方 式穿過所述空心框架而插入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中型或大型電池模塊，其中，所述空心框架具有構(gòu)造成多邊 形空心結(jié)構(gòu)的豎直截面形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，所述絕緣接合構(gòu)件包括由金屬 材料制成的桿和附著到所述桿的外側(cè)的絕緣膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，所述絕緣接合構(gòu)件包括由金屬 材料制成的桿和覆蓋所述桿的外側(cè)的絕緣涂層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，在相應(yīng)的電極端子連接構(gòu)件之 間設(shè)置與所述電極端子連接構(gòu)件的外周形狀相相對應(yīng)的絕緣構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的中型或大型電池模塊，其中，所述絕緣構(gòu)件聯(lián)接到所述電 極端子連接構(gòu)件的外周。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的中型或大型電池模塊，其中，每個所述絕緣構(gòu)件具有空心 結(jié)構(gòu)，所述絕緣接合構(gòu)件聯(lián)接于該空心結(jié)構(gòu)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池模塊，其中，所述中型或大型電池模塊還具 有這樣的結(jié)構(gòu)兩個或更多個電池單元沿其縱向方向布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中型或大型電池模塊，其具有這樣的結(jié)構(gòu)兩個或更多個板狀二次電池單元(下文稱為“電池單元”)沿寬度方向(即豎直方向)布置在所述電池模塊上。所述電池單元布置為使得電極端子沿相同的方向定位。所述電池單元的電極端子具有定向表面，用于電池單元的電連接的板狀電極端子連接構(gòu)件在所述定向表面上電連接。電極端子連接構(gòu)件的頂面和/或底面上形成有用于將電極端子連接構(gòu)件聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。連接至用于聯(lián)接所述電極端子連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的絕緣接合構(gòu)件的一端或兩端由模塊殼體支承。
文檔編號H01M2/10GK101983443SQ200980108065
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者南宮檍, 崔元準, 樸永善, 金明煥, 金秀鈴 申請人:株式會社Lg化學(xué)