專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠測量由多個縱向連接的電池單元對構(gòu)成的電池中的電壓的電池。
背景技術(shù)：
電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)、及燃料電池車輛(FCV)通常包括高壓蓄電池。在運(yùn)轉(zhuǎn)時，蓄電池提供電能以運(yùn)轉(zhuǎn)車輛中的多個組件，例如連接至車輪的電動馬達(dá)。 蓄電池通常包括多個可存儲電荷的電化學(xué)電池單元。例如，蓄電池可為鋰離子電池。會出現(xiàn)如下的一些問題高效封裝電池單元陣列、有效連接電池單元以提供所需電池特性、提供足夠的冷卻以確保電池單元不會過熱、以及為所有或至少許多電池單元提供傳感器用于測量電壓和溫度以探測除濕電池單元運(yùn)轉(zhuǎn)故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種電池，包括第一和第二多個設(shè)置為陣列的電池單元對，第一電池單元對的正極端子和第二電池單元對的負(fù)極端子被設(shè)置為與陣列的第一側(cè)面相鄰。第一導(dǎo)體在與第一側(cè)面相鄰的端部電連接至第一電池單元對的邊緣，第二導(dǎo)體電連接至與第一側(cè)面相鄰的第一電池單元對正極端子。支架焊接至第二電池單元對的負(fù)極端子。支架位于陣列第一側(cè)面的附近。母線將多個第一電池單元對中的一個電池單元對連接至多個第二電池單元對中的一個電池單元對。母線焊接至一個第一電池單元對的與第一側(cè)面相鄰的端部的中心，并機(jī)械連接至一個第二電池單元對的支架。每個第一電池單元對均與多個第二電池單元對中的一個在第一側(cè)面相匹配，并設(shè)有多個母線以在第一側(cè)面連接這些配對。第一電池單元對的負(fù)極端子和第二電池單元對的正極端子位于陣列的第二側(cè)面附近。電池還包括在與第二側(cè)面相鄰的端部電連接至第二電池單元對的邊緣的第三導(dǎo)體、 和電連接至與第二側(cè)面相鄰的第二電池單元對正極端子的第四導(dǎo)體。電池單元對中與第一側(cè)面相鄰的電池單元被稱為近端電池單元，而電池單元對中與第二側(cè)面相鄰的電池單元被稱為遠(yuǎn)端電池單元。通過第一和第二導(dǎo)體確定第一電池單元對的近端電池單元的電壓。通過第一和第四導(dǎo)體確定第一電池單元對的遠(yuǎn)端電池單元的電壓。通過第二和第三導(dǎo)體確定第二電池單元對的近端電池單元的電壓。通過第三和第四導(dǎo)體確定第二電池單元對的遠(yuǎn)端電池單元的電壓。電池包括與陣列第二側(cè)面相鄰的焊接至第一電池單元對負(fù)極端子的支架、以及電連接第一電池單元對和第二電池單元對的與陣列第二側(cè)面相鄰的母線。母線的第一端焊接至第二電池單元對的正極端子，母線的第二端機(jī)械連接至焊接至第一電池單元對的支架。根據(jù)本發(fā)明，還公開了一種電池，該電池包含設(shè)置為陣列的第一和第二電池單元對Q00a、200d和200b、200c)，第一電池單元對的正極端子和第二電池單元對的負(fù)極端子設(shè)置為與陣列的第一側(cè)面相鄰；電連接至第一電池單元QOOa)的彎曲接頭018a)的感應(yīng)導(dǎo)線；連接至第一電池單元QOOa)的正極端子的母線O08a)；以及電連接至母線(208a)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中，電池單元QOOa)為第一電池單元對O00a、 200d)的第一電池單元，且通過測量電連接至彎曲接頭018a)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至母線的感應(yīng)導(dǎo)線012b)之間的電壓差來確定第一電池單元QOOa)的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中，電池單元QOOa)為第一電池單元對O00a、 200d)的第一電池單元，電池單元QOOd)為第一電池單元對(200a、200d)的第二電池單元， 還包含連接至第二電池單元OOOd)的負(fù)極端子O04d)的支架(206d)，母線也連接至支架O06d)；以及電連接至支架O06d)的感應(yīng)導(dǎo)線(212d)，其中通過測量電連接至彎曲接頭018a)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至支架O06d)的感應(yīng)導(dǎo)線之間的電壓差來確定第二電池單元OOOd)的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中，該電池還包含以卡扣關(guān)系連接至彎曲接頭 (218a)的扣環(huán)(216a)，其中扣環(huán)(216a)還連接至感應(yīng)導(dǎo)線(220a)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第二電池單元對(200b、200c)包含第一電池單元QOOb)和第二電池單元(200c)，電池還包含連接至第一電池單元QOOb)的負(fù)極端子 (204b)的支架Q06b)；電連接至支架O06b)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)；以及電連接至第二電池單元QOOc)的彎曲接頭018c)的感應(yīng)導(dǎo)線；其中，通過測量電連接至彎曲接頭 (218c)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至支架O06b)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)之間的電壓差來確定第一電池單元QOOb)的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中電池單元QOOa)為第一電池單元對(200a、200d) 的第一電池單元，電池單元QOOd)為第一電池單元對(200a、200d)的第二電池單元，電池單元QOOb)為第二電池單元對Q00b、200c)的第一電池單元，電池單元QOOc)為第二電池單元對Q00b、200c)的第二電池單元，還包含連接至第一電池單元對Q00a、200d)的第二電池單元OOOd)的負(fù)極端子O04d)的支架Q06d)；以及電連接至支架O06d)的感應(yīng)導(dǎo)線0l2d)；連接至第二電池單元對Q00b、200c)的第一電池單元QOOb)的負(fù)極端子 (204b)的支架Q06b)；電連接至第二電池單元對Q00b、200c)的第一電池單元QOOb)的支架(206b)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)；電連接至第二電池單元對Q00b、200c)的第二電池單元 (200c)的彎曲接頭018c)的感應(yīng)導(dǎo)線Q20c)；以及連接至第二電池單元對(200b、200c) 的第二電池單元QOOc)的母線(208c)，其中通過測量電連接至第一電池單元對O00a、 200d)的第一電池單元QOOa)的彎曲接頭018a)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至與第一電池單元對(200a、200d)的第一電池單元QOOa)的正極端子相連的母線O08a)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)之間的電壓差來確定第一電池單元對(200a、200d)的第一電池單元QOOa)的電壓。通過測量電連接至第一電池單元對(200a、200d)的第一電池單元QOOa)的彎曲接頭018a)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至第一電池單元對Q00a、200d)的第二電池單元QOOd)的支架Q06d)的感應(yīng)導(dǎo)線之間的電壓差來確定第一電池單元對O00a、 200d)的第二電池單元QOOd)的電壓；通過測量電連接至第二電池單元對Q00b、200c)的第二電池單元的彎曲接頭018c)的感應(yīng)導(dǎo)線和電連接至第二電池單元對O00b、 200c)的第一電池單元的支架O06b)的感應(yīng)導(dǎo)線012b)之間的電壓差來確定第二電池單元對Q00b、200c)的第一電池單元QOOb)的電壓；通過測量電連接至第二電池單元對(200b,200c)的第二電池單元QOOc)的彎曲接頭的感應(yīng)導(dǎo)線Q20c)之間的電壓差來確定第二電池單元對QOOb、200c)的第二電池單元(200c)的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，支架具有內(nèi)部螺紋，電池還包含與支架的內(nèi)螺紋相連接的具有螺紋的螺栓。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種電池，該電池包含設(shè)置為陣列的第一多個電池單元對，正極端子設(shè)置為與陣列的第一側(cè)面相鄰，第一電池單元對具有與第一側(cè)面相鄰的近端電池單元和遠(yuǎn)離第一側(cè)面的遠(yuǎn)端電池單元；設(shè)置為陣列的第二多個電池單元對，負(fù)極端子設(shè)置為與第一側(cè)面相鄰，第二電池單元對具有與第一側(cè)面相鄰的近端電池單元和遠(yuǎn)離第一側(cè)面的遠(yuǎn)端電池單元；電連接第一電池單元對的近端電池單元的正極端子和第二電池單元對的近端電池單元的負(fù)極端子的母線；以及在與第一電池單元對的近端電池單元與第一側(cè)面相鄰的端部相鄰處連接至第一電池單元對的近端電池單元的邊緣的扣環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中，電池單元總體上為圓柱形，每個電池單元的端部包含包括正極端子的中間，以及極性與正極端子相反的外部；且扣環(huán)扣在外部上。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中，電池單元具有負(fù)極性且總體上呈圓柱形的外殼， 其在正極端子上彎曲形成與電池單元的一端相鄰的彎曲接頭；彎曲接頭具有將圓柱形殼體與正極端子在彎曲接頭附近隔離開的絕緣體；電池單元的圓柱形殼體中成型有凹口 ；扣環(huán)包含至少兩個扣鉤與凹口接合以形成卡扣連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中扣環(huán)在第一電池單元對的近端電池單元的大約四分之三邊緣上與近端電池單元連接；扣環(huán)中的缺口與連接至第一電池單元對的近端電池單元的母線對齊以防止扣環(huán)與母線之間的接觸。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，該電池還包含連接至母線的感應(yīng)導(dǎo)線；以及連接至扣環(huán)的感應(yīng)導(dǎo)線，其中第一電池單元對的特定近端電池單元的電壓基于連接至該特定近端電池單元相關(guān)聯(lián)的母線的感應(yīng)導(dǎo)線和連接至該特定電池單元相關(guān)聯(lián)的扣環(huán)的感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差被確定。在包含電池單元對的電池陣列中，可通過接觸位于電池單元對的端部的導(dǎo)體測量電壓，從而避免了必須在連接點(diǎn)(其位于遠(yuǎn)離任意端部處)附近接觸電池對。在包含單個電池單元的電池陣列中，可通過接觸位于電池對一端處的導(dǎo)體來測量電壓，其可有助于可選擇的封裝方案。


圖1為說明了機(jī)動車輛及設(shè)置在車輛中的電池的示意性立體圖。圖2為說明了包括多個電池單元和多個堆疊支撐件的電池的立體圖。圖3a為堆疊支撐件的側(cè)視圖，以虛線顯示了電池單元。圖北為堆疊支撐件的一部分，指示了支撐表面相對于虛線所示的電池單元的位置。圖4為堆疊支撐件和彈性帶的立體分解圖。圖5為電池的側(cè)視圖，顯示了母線連接電池單元。圖6為電池的示意側(cè)視圖，顯示了近端上的母線連接電池單元和遠(yuǎn)端處的母線連接電池單元的一部分。
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圖7為帶有蓋住端部的遮蓋的電池的側(cè)視圖，顯示了用于將冷卻空氣引入電池單元的入口。圖8顯示了兩個相鄰并相連的電池單元的一部分的截面圖。圖9顯示了兩個相鄰并相連的電池單元的側(cè)視圖。圖10顯示了母線的立體圖。圖11顯示了通過母線在一端相連的兩個縱向連接的電池單元對。圖12顯示了扣環(huán)的立體圖。圖13顯示了帶有與之連接的母線和扣環(huán)的電池單元的端部。圖14顯示了端板的一部分。圖15、16顯示了帶有插入其中的溫度傳感器的端板的一部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，參考任一

及描述的實(shí)施例的多個特征可與一個或多個其它附圖中所說明的特征相組合以得到并未明確說明或描述的替代實(shí)施例。所說明特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，對于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓桨福赡苄枰c本說明書教導(dǎo)相一致的特征的多種組合和修改。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到與本說明書相一致的類似應(yīng)用或?qū)嵤┓桨福缫耘c附圖中實(shí)施例所示略微不同的順序設(shè)置組件的應(yīng)用或?qū)嵤┓桨?。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到本說明書的教導(dǎo)可用于其它應(yīng)用或?qū)嵤┓桨浮Ｔ趫D1中，顯示了具有電池12的車輛10。在圖2中，顯示了去除了外殼的電池14 的立體圖。電池14具有多個電池單元16，其沿電池單元16的縱軸設(shè)置為電池單元對18。 將兩個電池單元配對為電池單元對18為一個非限制性示例。在另一實(shí)施例中，單個電池單元設(shè)置為陣列。在另一實(shí)施例中，多于兩個的電池單元縱向連接以形成電池單元組，其隨后設(shè)置為形成電池單元陣列。選擇縱向設(shè)置的電池單元的數(shù)目的相關(guān)因素為電池單元的冷卻。如果冷卻介質(zhì)在一端導(dǎo)入并沿電池組的長度移動，沿冷卻路徑的最后一個電池單元比沿冷卻路徑的第一個電池單元接收到較高溫度的冷卻介質(zhì)。在圖2中所示的實(shí)施例中，電池單元對分別設(shè)置為第一排20、第二排22、和第三排M電池單元對，支撐帶維持電池單元16的相對位置。下支撐帶沈位于第一排電池單元 20下方并設(shè)置為與板觀、30平行(圖2中看不到30)。另一下支撐帶32設(shè)置為與支撐帶 26平行并總體上位于支撐帶沈中央。取決于縱向連接的電池單元的數(shù)目，可提供更多或更少的下支撐帶32。在第一排電池單元對20的頂部，設(shè)置有外部中支撐帶34和中央中支撐帶36。在支撐帶34和36的頂部設(shè)置有第二排電池單元對22。另一組外部中支撐帶38 和中央中支撐帶設(shè)置在第二排電池單元電源對22上方。圖1的實(shí)施例具有三排電池單元對。在另一實(shí)施例中，可組裝更少或更多排的電池單元對，而外部中支撐帶和中央中支撐帶的數(shù)目相應(yīng)地增加或減少。上支撐帶42、44設(shè)置在頂排電池單元對(其為第三排24)的頂部。支撐帶沈、42具有相同的設(shè)計(jì)，但指向不同，支撐帶沈的支撐表面(此附圖中不易見)向上延伸，支撐帶42的支撐表面向下延伸，即支撐表面與電池單元接合。類似地，支撐帶44和32相同，支撐帶34與38相同、支撐帶36與40相同。繼續(xù)參考圖2，支撐帶沈、32具有朝向下的槽(圖2中的視圖里不可見)，支撐帶42、44具有朝向上的槽。彈性帶46設(shè)置在上支撐帶相關(guān)聯(lián)的槽中。支撐帶為波浪形，波浪的底部延伸入槽的底面。當(dāng)遮蓋位于電池14上方時，擠壓彈性帶46以提供壓力，從而維持電池單元在電池14內(nèi)的相對位置。在圖3a中，顯示了支撐帶50 (下)、52 (第一中)、54(第二中)、和56 (上)的部分。所顯示的支撐帶50的部分可在一端(例如圖3中所示的近端部)支撐6個電池單元。 另一支撐帶設(shè)置在電池單元(或電池單元對)的遠(yuǎn)端，所述另一支撐帶在圖3a中不可見。 電池單元58 (圖3a中虛線所示)可設(shè)置在支撐表面60上。固定凸緣62從支撐表面60向上延伸。電池單元58在正極端子端附近具有環(huán)形凹口 64與固定凸緣62接合。在替代實(shí)施例中，連接固定凸緣62以形成單個固定凸緣。電池單元58的右邊為由支撐表面68容納的另一電池單元66。在一個實(shí)施例中，支撐表面為凹形的用于放置電池單元的外部圓柱形表面。交替位于支撐帶50上的一排電池單元具有位于支撐帶50上的正極端子端(例如電池單元58)和位于支撐帶50上的負(fù)極端子端(例如電池單元66)。因此，在一排電池單元中，負(fù)極端子端與正極端子端相鄰，反之亦然。第一中支撐帶52設(shè)置在第一排電池單元的上方。支撐帶52具有向下延伸并與電池單元58的環(huán)形凹口 64接合的固定凸緣。支撐帶52具有向下延伸與電池單元66相鄰的邊72。電池單元66的前邊緣位于邊72之后。邊72可防止電池單元66滑出。除了設(shè)置在第一排電池單元的上方之外，第一中支撐帶52還提供了對第二排電池單元的支撐。由于第一中支撐帶52的支撐結(jié)構(gòu)，第二排電池單元與第一排電池單元有所偏離，這樣它們處于緊密排列的陣列中。最緊密的排列設(shè)置為三個相鄰電池單元的中心彼此距離相等，即形成等邊三角形。然而，在圖3a中所示的實(shí)施例中，三個相鄰電池單元的中心形成等腰三角形 74，其提供了緊密排列的陣列，而非最緊密排列的陣列。在圖北中，第二中支撐帶M在5點(diǎn)鐘位置和6點(diǎn)鐘位置之間以及6點(diǎn)鐘位置和 7點(diǎn)鐘位置之間接觸電池單元75。在此視圖中看不見電池單元75所處的實(shí)際支撐表面，因?yàn)槠浔贿?2所遮擋。上支撐帶56向下延伸并也接觸電池單元75。由于被邊73所遮擋，看不見支撐表面。這些上支撐表面在10點(diǎn)鐘位置和11點(diǎn)鐘位置之間以及1點(diǎn)鐘位置和2點(diǎn)鐘位置之間接觸電池單元75。應(yīng)注意，電池中的所有電池單元標(biāo)稱均相同，只有指向和連接有所不同。然而出于說明目的，對多個電池單元分配了不同的附圖標(biāo)記以說明本發(fā)明的相關(guān)特征。再次參考圖3a，第二中支撐帶M設(shè)置于第二排電池單元的上方并支撐第三排電池單元。上支撐帶56處于第三排電池單元的頂部。支撐帶56的上表面具有槽76，彈性帶 46位于該槽中。彈性帶46可為金屬帶。任何合適的彈力或彈性金屬均可用在槽76中；此外，可使用其它合適的形狀替代圖3a中所示的波浪形彈簧。圖4中顯示了支撐帶的立體分解圖。從圖4的視角可以看出支撐帶52上的固定凸緣70從支撐帶52的前表面向后縮入一定距離。邊72與支撐帶52的前表面平齊。此外， 支撐帶52上的一對支撐表面68放置電池單元的端部(未顯示)，而另一對從支撐帶M向下延伸的支撐表面也與電池單元相接觸，從而通過其周邊上的四個支撐表面將電池單元固定在適當(dāng)位置。在圖5中，顯示了電池80的側(cè)視圖，具有三排電池單元，每排有十四個電池單元，正極端子和負(fù)極端子交替指向外。在圖5中，電池單元82的負(fù)極端子和電池單元84的正極端子可見。七個母線86連接底排電池單元的相鄰電池單元。十三個母線88連接第二排中的電池單元和第三排中的電池單元。電池單元的另一端也設(shè)有母線，其在圖6中示意性說明，其中電池具有設(shè)置為三排的四十二個電池單元對。圖6中僅電池單元對的近端電池單元可見。圖6中可見所有母線的至少一部分，母線102、104連接電池單元對的近端電池單元，母線106、108連接電池對的遠(yuǎn)端電池單元。電池單元110正電勢最高，電池導(dǎo)線114 離開電池100。類似地，電池單元112負(fù)電勢最低，電池導(dǎo)線116離開電池100。如果單個電池單元中的電勢為4. 2V，圖6中的各個電池單元代表了電池對，且有42個電池對，則導(dǎo)線114和116之間的電勢為176V。需要避免相鄰電池單元(例如電池單元118和120)之間發(fā)生短路。電池單元118和120之間有10個電池單元電池單元118和120后方各有一個，以及四個電池單元對122后方各有一個。電池單元118和120的端子之間有50. 4V(12 個電池單元，每個電池單元4. 2V)的電勢差。1.6mm的氣隙足以避免短路?？紤]到安全系數(shù)，設(shè)置了 2mm的間隙。所需間隙可取決于電池單元的類型、電池單元如何連接、電池所受到的振動、以及所需的安全系數(shù)而有所變化。在圖6中，由于緊密排列的陣列設(shè)置導(dǎo)致電池單元垂直不對齊，電池100具有虛設(shè)電池單元位置124。在這種實(shí)施例中，虛設(shè)電池單元位置可用于將電纜導(dǎo)線(例如傳感器電線)引入引出電池100。在另一實(shí)施例中，可引入電池單元100的右側(cè)，而僅保留虛設(shè)電池單元位置124的一部分。在又一實(shí)施例中，位置124中設(shè)有兩個額外的電池單元，且位置124中的電池單元具有最大的負(fù)電勢。電池單元在充電/放電運(yùn)轉(zhuǎn)期間釋放能量。為了避免過熱及損壞電池單元，通常要冷卻電池單元。在一個實(shí)施例中，沿電池單元對縱向提供冷卻空氣。在圖7中，電池132 的端板130具有開口 134用于允許冷卻空氣流入電池單元的間隔中。在遠(yuǎn)端，空氣離開電池單元的間隔。再次參考圖5，氣孔136、138、140大致與開口 134對齊。在圖8中，通過截面顯示了兩個相鄰電池單元150、152的部分。電池單元150的端子IM通過彎曲接頭156與電池單元體155直接或間接連接。通過在彎曲接頭156內(nèi)部設(shè)置絕緣體158以將二者分離來避免正極端子IM和電池單元體155之間的短路。凹口 157 位于彎曲接頭156附近。母線160焊接至正極端子154。母線160從正極端子IM朝向電池單元152延伸。電池單元152的負(fù)極端子162與電池單元150的正極端子指向相同方向。 在一個實(shí)施例中，支架164通過焊接連接至負(fù)極端子162。母線160中的開口位于支架164 附近。墊圈168位于母線160上方。一些實(shí)施例中不包括墊圈168。支架164內(nèi)部具有螺紋以允許與具有合適螺紋的螺栓166接合。螺栓166將母線160固定在適當(dāng)位置。電池單元150的正極端子端154、母線160、支架164、墊圈168、及螺栓166的電勢基本上相等，因?yàn)樗鼈冸娺B接。圖9中顯示了相鄰電池單元150、152的側(cè)視圖。正極端子154設(shè)于電池單元150 端部的中心。相對于正極端子1 極性相反的彎曲接頭156占據(jù)了電池單元150端部的外部。母線160朝向電池單元152延伸。母線160具有長孔170。圖10中顯示了母線160的立體圖，顯示了長孔170、彎頭172(圖8中也有所顯示)、及用于焊接的位置174。由于設(shè)置了彎頭172而使母線160不會與彎曲接頭156 (圖8 中所示)接觸。由于母線160處于正極端子154的電勢，而彎曲接頭156處于電池單元體 155的負(fù)電勢，所以母線160與彎曲接頭156之間接觸會導(dǎo)致短路。
在圖11中，顯示了六個電池單元200a_f，其為電池單元陣列的一小部分。電池單元200a和200d縱向連接并形成第一電池單元對。電池單元200b和200c縱向連接并形成第二電池單元對。電池單元200e和200f縱向連接并形成第三電池單元對。圖11中僅可見正極端子202b、202d、和202f的一部分。電池單元200b、200d和200f的負(fù)極端子204b、 204d和204f分別設(shè)有支架206b、206d和206f。如上文關(guān)于陣列中電池單元的設(shè)置所討論的，一個電池單元的正極端子與另一電池單元的負(fù)極端子相鄰，例如電池單元200a的正極端子(圖11中不可見正極端子，但在圖11的最左側(cè))與電池單元200b的負(fù)極端子204b 相鄰。電池單元200a的正極端子通過母線208a電連接至電池單元200b的負(fù)極端子204b。 母線208a通過支架206b和螺栓214b與電池單元200b的負(fù)極端子204b相連；這樣，所有這些元件電勢相同。在圖11中所示的實(shí)施例中，墊圈210b設(shè)置在支架206b和螺栓214b之間。電壓感應(yīng)導(dǎo)線212b連接至墊圈210b。在替代實(shí)施例中，沒有墊圈210b，而電壓感應(yīng)導(dǎo)線212b連接至母線208b或支架206b。圖11中可見的電池單元200a_f的圓柱形體的表面相對于其正極端子為負(fù)電勢(例如，關(guān)于電池單元200d，正極端子相對于電池單元200d的圓柱形體(其具有負(fù)電荷)具有正電荷)。扣環(huán)216a、216c和216e分別與電池單元200a、 200c和200e的彎曲接頭218a、218c和218e連接。下文將參考圖12、13更為詳細(xì)地討論扣環(huán)。扣環(huán)216a,216c和216e設(shè)有感應(yīng)導(dǎo)線220a、220c、禾口 220e?？郗h(huán)216a,216c和216e分別處于電池單元200a、200C、200e的負(fù)極端子的負(fù)電勢。因此，通過測量感應(yīng)導(dǎo)線212b (與母線208a的電勢相同)與感應(yīng)導(dǎo)線220a (與扣環(huán)216a的電勢相同)之間的電勢差，可確定跨過電池單元200a的電勢。通過測量感應(yīng)導(dǎo)線212b和連接至扣環(huán)216c的感應(yīng)導(dǎo)線220c 之間的電壓，確定跨過電池單元200b(其與電池單元200c構(gòu)成電池單元對)的電勢。對于電池單元對，通過在電池單元對的兩端進(jìn)行測量來確定電勢。然而，這相對于在電池單元對的電池單元之間的接頭處進(jìn)行測量表現(xiàn)出了優(yōu)勢。所示的測量配置不需要在鄰近負(fù)極端子 204a處進(jìn)行測量以確定跨過電池單元200a的電壓。可根據(jù)下列表格測量跨過每個所示電池單元的電壓。
權(quán)利要求
1.一種電池，包含第一電池單元，正極端子設(shè)置為與所述電池的第一側(cè)面相鄰； 第二電池單元，負(fù)極端子設(shè)置為與所述第一側(cè)面相鄰；第一母線，連接所述第一電池單元的所述正極端子和所述第二電池單元的負(fù)極端子；以及第一扣環(huán)，在與所述第一側(cè)面相鄰處連接至所述第一電池單元的邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述第一電池單元在與所述第一側(cè)面相鄰的側(cè)壁中具有凹口，且所述第一扣環(huán)具有多個與所述凹口接合的扣鉤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于，所述第一扣環(huán)是一個190度至315度的環(huán)，所述扣環(huán)的缺口指向所述第一母線，從而避免了所述第一扣環(huán)和所述第一母線之間的電連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，還包含 第一感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第一母線；以及第二感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第一扣環(huán)，其中，基于所述第一和第二感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差確定所述第一電池單元的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，還包含第三電池單元，與所述第一電池單元縱向連接，所述第一和第三電池單元包含第一電池單元對，所述第一電池單元更接近所述第一側(cè)面；第四電池單元，與所述第二電池單元縱向連接，所述第二和第四電池單元包含第二電池單元對，所述第二電池單元更接近所述第一側(cè)面；以及第二扣環(huán)，遠(yuǎn)離所述第一側(cè)面連接至所述第四電池單元的邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池，其特征在于，還包含 第一感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第一母線；第二感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第一扣環(huán)；以及第三感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第二扣環(huán)，其中，基于所述第一和第二感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差確定所述第一電池單元的電壓，基于所述第二和第三感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差確定所述第二電池單元的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池，其特征在于，還包含第三電池單元對，由縱向連接的第五和第六電池單元構(gòu)成，所述第五電池單元的正極端子設(shè)置為與所述第一側(cè)面相鄰；第二母線，連接所述第四電池單元的所述正極端子與所述第六電池單元的負(fù)極端子； 第三扣環(huán)，在與所述第一側(cè)面相鄰處連接至所述第五電池單元的邊緣； 第四感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第二母線；以及第五感應(yīng)導(dǎo)線，電連接至所述第三扣環(huán)，其中所述第六電池單元的電壓基于所述第四和第五感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差，且所述第四電池單元的電壓基于所述第三和第四感應(yīng)導(dǎo)線之間的電勢差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其特征在于，所述扣環(huán)為不完整的環(huán)，其具有多個扣鉤，所述扣鉤與相關(guān)聯(lián)電池單元上的凹口以卡扣關(guān)系協(xié)作，且所述扣環(huán)具有一定指向以防止與焊接至所述相關(guān)聯(lián)電池單元的所述母線電連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池，該電池具有設(shè)置為陣列的多個電池單元對。電池單元對縱向連接。感應(yīng)導(dǎo)線設(shè)置在電池單元對的端部上以避開與電池單元對的接頭相鄰的感應(yīng)導(dǎo)線。
文檔編號H01M2/20GK102299288SQ201110158479
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者帕特里克·丹尼爾·瑪古爾 申請人:福特全球技術(shù)公司