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電池部件的改進結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:7051197閱讀:188來源:國知局
電池部件的改進結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】提供了一種電池部件的改進結(jié)構(gòu)。該電池部件包括由多個電池單元的堆疊制成的電池,所述多個電池單元中的每個電池單元均配備有用作正極端子和負極端子的電極片。這些電極片可以分成第一電極片和第二電極片。第一電極片為電池單元中的每兩個相鄰電池單元的通過焊接部接合在一起的電極片。第二電極片為電池單元的下述電極片:該電極片中的每個電極片均通過焊接部接合至匯流條,而沒有連接至任何電極片。第一電極片和第二電極片各自具有彎曲部,該彎曲部位于電池單元的主體與焊接部之間,并且用作振動吸收件,以確保焊接操作期間形成焊接部的過程的穩(wěn)定性。
【專利說明】電池部件的改進結(jié)構(gòu)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種用于諸如汽車的交通工具的電池部件(battery unit),該電池部件包括配備有電化電池單元的堆疊的蓄電池。

【背景技術】
[0002]配備有多個電化電池單元的蓄電池已經(jīng)投入實際應用。這些電池單元(cell)中的每個電池單元均具有電極片(即,正電極片和負電極片)。這些電池單元中的每個電池單元的電極片被接合至這些電池單元中的一個相鄰電池單元的電極片或者匯流條。例如利用超聲波焊接技術來形成接合部。這種類型的超聲波焊接例如在日本專利第一公報2004-114136中公開。具體地,該公報教示了如下的超聲波焊接機:該超聲波焊接機將電池單元中的兩個相鄰電池單元的正電極片和負電極片保持在砧座與超聲波砧角的成形表面之間,并使與砧座的成形表面平行的、超聲波砧角的成形表面振動,以形成正電極片與負電極片的接合部。
[0003]其中電化電池單元被串聯(lián)連接的以上類型的蓄電池使電極片中的一些電極片耦接在一起,并使其他電極片接合至匯流條。這兩種類型的電池單元因此在電極片延伸的方向上在構(gòu)型方面彼此不同。具體地,串聯(lián)連接的電池單元的組件的正電極片中的最末端正電極片以及負電極片中的最末端負電極片接合至匯流條,而其他片彼此接合。接合在一起的電極片彎曲成彼此靠近、并在從彎曲部延伸至其頂部的部分處焊接,而接合至匯流條的電極片在形狀方面保持為直的、并具有接合至匯流條的末梢。
[0004]我們已發(fā)現(xiàn),電極片間在形狀(特別是彎曲部的形狀)方面的上述不同使得電極片在其被超聲波焊接機所振動時經(jīng)受不同的不良影響,并且直的電極片有助于將振動傳遞至電池單元的主體。
[0005]我們也已發(fā)現(xiàn),電極片間在形狀(特別是彎曲部的形狀)方面的不同導致了電極片的比彎曲部更靠近其末梢的部分在長度方面的不同,使得電極片的較長的導引部的末梢在電池設置在殼體中時可能會是障礙。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本公開的目的在于提供一種被設計成以適當?shù)姆绞浇雍想姵貑卧碾姌O片的電池部件的改進結(jié)構(gòu)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種可以與自動交通工具一起使用的電池部件。該電池部件包括:(a)電池,該電池包括多個層疊式電池單元的堆疊,所述多個層疊式電池單元中的每一個均配備有分別用作正極端子和負極端子的電極片,電極片中的每個電極片均具有通向電池單元中的相應電池單元的主體的基部端;(b)第一電極片,第一電極片為電池單元中的每兩個相鄰電池單元的具有布置在彼此上且通過焊接部接合在一起的部分的電極片,第一電極片中的每個第一電極片均包括第一彎曲部,該第一彎曲部從該第一電極片的基部端延續(xù)并接近兩個相鄰電池單元中的另一電池單元,第一電極片中的每個第一電極片中的第一彎曲部位于該第一電極片的基端部與焊接部之間;以及(C)第二電極片,第二電極片為電池單元中的如下電極片:該電極片中的每個電極片均具有通過焊接部接合至匯流條的部分而沒有連接至任一個電極片,第二電極片中的每個第二電極片均包括第二彎曲部,該第二彎曲部從該第二電極片的基部端延續(xù)并位于該第二電極片的基端部與焊接部之間。
[0008]具體地,第一彎曲部和第二彎曲部用作振動吸收件,以吸收焊接機器中的焊接操作期間產(chǎn)生的電極片的振動,從而確保形成焊接部的穩(wěn)定性并使對電池單元的不良影響最小化。
[0009]如果僅將第一電極片或者僅第二電極片設計成具有彎曲部,則其可能會導致電極片的外末梢在電池單元被堆疊的方向上的未對準,這導致末梢對焊接機器的任意部件或存儲箱的物理干擾。彎曲部用以有助于使電極片的末梢易于以與電池單元被堆疊的方向?qū)实姆绞絹砼帕?。電極片的末梢的這種布局消除了以上問題,并確保了電極片與匯流條的接合的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]根據(jù)下文中給出的詳細描述并根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖,將更加充分地理解本發(fā)明,然而,下文中給出的詳細描述以及本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖不應當被視為將本發(fā)明限制為具體實施例,而是僅出于說明和理解的目的。
[0011]在附圖中:
[0012]圖1為示出了根據(jù)實施例的電池部件的總體結(jié)構(gòu)的立體圖;
[0013]圖2為沿著圖1中的線I1-1I獲得的橫向截面圖;
[0014]圖3為示出了圖1的電池部件的主要部件的分解立體圖;
[0015]圖4為示出了其上安裝有組裝電池模塊的基部的立體圖;
[0016]圖5為圖4的平面圖;
[0017]圖6為示出了緊固至圖5的基部的罩的仰視圖;
[0018]圖7為示出了設置在圖4的基部與圖6的罩之間的中間箱的立體圖;
[0019]圖8 (a)為圖7的中間箱的平面圖;
[0020]圖8 (b)為圖7的中間箱的仰視圖;
[0021]圖9為沿著圖8(a)中的線IX -1X獲得的豎向截面圖;
[0022]圖10為水損害傳感器的放大立體圖;
[0023]圖11為存儲箱的基部和中間箱的豎向截面圖,該豎向截面圖示出了圖10的水損害傳感器的豎向位置;
[0024]圖12為示出了安裝在圖1的電池部件中的組裝電池模塊的立體圖;
[0025]圖13為示出了組裝電池模塊的分解立體圖;
[0026]圖14為示出了組裝電池模塊的分解立體圖;
[0027]圖15為組裝電池模塊的平面圖;
[0028]圖16為沿著圖15的線XV1-XVI獲得的截面圖;
[0029]圖17為示出了組裝電池模塊的電池單元的電極片的接合部的側(cè)視圖;
[0030]圖18為圖17的局部放大圖;
[0031]圖19為示出了安裝在圖1的電池部件的存儲箱的基部上的組裝電池模塊的平面圖;
[0032]圖20(a)為示出了如何將組裝電池模塊的電極片的堆疊與匯流條進行超聲波焊接的局部側(cè)視圖;
[0033]圖20(b)為示出了如何將組裝電池模塊的電極片與匯流條進行超聲波焊接的局部側(cè)視圖;
[0034]圖21為示出了安裝在圖1的電池部件中的控制板的立體圖;
[0035]圖22為示出了安裝在存儲箱的基部上的圖21的控制板的平面圖;
[0036]圖23為示出了電源系統(tǒng)的電結(jié)構(gòu)的電路圖;以及
[0037]圖24為示出了圖17的電極片的修改形式的側(cè)視圖;
[0038]圖25為圖24的分解圖;
[0039]圖26為圖17的電極片的第二修改形式;
[0040]圖27(a)為示出了組裝電池模塊的修改形式的平面圖;以及
[0041]圖27(b)為示出了組裝電池模塊的另一修改形式的平面圖。

【具體實施方式】
[0042]參照附圖,其中,在多幅附圖中相似的附圖標記表示相似的部件,特別地參照圖1至圖3,示出了作為示例與安裝在自動交通工具中的電源系統(tǒng)一起使用的電池部件10,該自動交通工具配備有:內(nèi)燃發(fā)動機;電子控制單元(ECU),用以控制發(fā)動機或其他電動裝置的操作;發(fā)電機(也被稱作交流發(fā)電機),其由發(fā)動機驅(qū)動以產(chǎn)生電;以及電存儲裝置,其由發(fā)電機所產(chǎn)生的電力來充電。電存儲裝置包括鉛酸電池和鋰離子電池。如下文將描述的那樣,電池部件10被設計為鋰離子電池。
[0043]以下將參照圖1至圖3對電池部件10的總體結(jié)構(gòu)進行描述。為了方便起見,以下討論中所涉及的電池部件10的豎向方向是基于如圖1中所示那樣放置在水平平面上的電池部件10的定向。
[0044]電池部件10主要包括組裝電池模塊11、控制板12以及存儲箱13。組裝電池模塊11由各自以復合膜覆蓋的層疊式電池單元的堆疊構(gòu)成??刂瓢?2用作控制器,以控制組裝電池模塊11的充電或放電。存儲箱13中安裝了組裝電池模塊11和控制板12,并且存儲箱13由基部14、罩15以及中間箱16構(gòu)成?;?4固定在安裝電池部件10的位置處。罩15設置在基部14的上方。中間箱16作為限定了存儲箱13的側(cè)壁的一部分的側(cè)殼而接合在基部14與罩15之間。組裝電池模塊11和控制板12布置成彼此豎向重疊。具體地,控制板12設置在組裝電池模塊11的上方。組裝電池模塊11和控制板12固定至基部14。罩15和中間箱16也緊固至基部14。
[0045]電池部件10配備有用于與外部鉛酸電池或發(fā)電機電連接的接線板(terminalblock) 17、以及用于與安裝在交通工具中的E⑶電連接的電連接器18。電連接器18還能夠接合至要從電池部件10供應電力的其他電負載。從圖1中可以看出,接線板17和連接器18部分地暴露在電池部件10的外側(cè)。
[0046]以下將對電池部件10的結(jié)構(gòu)進行詳細地描述。
[0047]存儲箱13的基部14
[0048]將對電池部件10的基部14進行說明。圖4為基部14的立體圖。圖5為基部14的平面圖。
[0049]基部14由諸如鋁的金屬材料制成,并且包括底部板21以及從底部板21豎向延伸的豎立壁22。底部板21在形狀方面為大致正方形,并且具有豎立壁22從其延伸的周向邊緣。換句話說,豎立壁22圍繞底部板21的周向邊緣。底部板21用作其上保持組裝電池模塊11的模塊安裝架。豎立壁22被定形成完全包圍安裝在底部板21上的組裝電池模塊11。
[0050]如圖5中所示,基部14具有模塊安裝表面23,該模塊安裝表面23由基部14的底部壁的一部分限定,并且組裝電池模塊11以與該模塊安裝表面23直接接觸的方式安裝。模塊安裝表面23從基部14中的其周圍區(qū)域略微凸出,并具有例如通過研磨或拋光形成的上平坦表面。豎立壁22具有環(huán)形形狀,并圍繞組裝電池模塊11。
[0051]組裝電池模塊11、控制板12、罩15以及中間箱16緊固至基部14。具體地,基部14具有多個圓筒形固定部24a至24d,這些圓筒形固定固定部24a至24d被用作緊固件支承件,以用于將組裝電池模塊U、控制板12、罩15以及中間箱16緊固至基部14。下文中,還將由附圖標記24來一般地表示圓筒形固定部24a至24d。圓筒形固定部24a為用于控制板12的緊固件支承件。圓筒形固定部24b為用于罩15的緊固件支承件。圓筒形固定部24a和24b在豎立壁22內(nèi)從基部14的底部豎向延伸,并且具有其上安裝控制板12和罩15的頂端?;?4還在豎立壁22的內(nèi)拐角上形成基部塊25,圓筒形固定部24a和24b中的一些圓筒形固定部在基部塊25上向上延伸。
[0052]圓筒形固定部24c為用于組裝電池模塊11的緊固件支承件,并位于豎立壁22內(nèi)。圓筒形固定部24c在高度方面比豎立壁22的上端更低。圓筒形固定部24d為用于中間箱16的緊固件支承件,并位于豎立壁22外。
[0053]圓筒形固定部24a至24d中的每一者的頂端均具有沿與底部板21的底部表面延伸的方向相同的方向延伸的平坦表面。圓筒形固定部24a至24d中的每一者的頂端均具有在其中形成的螺紋孔。組裝電池模塊11、控制板12、罩15以及中間箱16在基部14上的安裝通過將其放置在圓筒形固定部24a至24d的頂端上、隨后將螺釘N緊固到圓筒形固定部24a至24d的螺紋孔中來實現(xiàn)。
[0054]基部14還具有像圓筒形固定部24a至24d那樣向上延伸的多個圓筒形定位銷26 (在本實施例中為兩個)。定位銷26中的每個均具有外肩狀部,并且由小直徑部和大直徑部構(gòu)成。小直徑部用作定位件,以將控制板12相對于基部14定位。
[0055]基部14配備有用于將由組裝電池模塊11和控制板12產(chǎn)生的熱釋放至外界的散熱裝置。具體地,如圖4和圖5中所示,基部14具有在豎立壁22內(nèi)形成為基部板21上的散熱裝置的散熱器27。散熱器27包括面向控制板12的背面的板面向板(board-facingplace) 27a以及設置在該板面向板27a的下方的多個翅片(未不出)。散熱器27與控制板12的安裝有功率器件P的區(qū)域相對。由功率器件P產(chǎn)生的熱被傳遞至板面向板27a,隨后從翅片釋放到電池部件10外。
[0056]功率器件P由功率半導體器件實施。具體地,諸如功率MOSFET或IGBT的功率晶體管作為功率器件P安裝在通向電池部件10中的組裝電池模塊11的功率路徑上。接通及關斷功率器件P,以控制到組裝電池模塊11的電力輸入或從組裝電池模塊11的電力輸出。電池部件10如上所述連接至鉛酸電池和發(fā)電機。通向組裝電池模塊11的功率路徑因此連接至鉛酸電池和發(fā)電機。
[0057]基部14在基部板21的下表面上形成了用作散熱裝置的肋狀部(未示出)。由組裝電池模塊11或控制電路板12產(chǎn)生的熱通過豎立壁22傳遞至底部板21,隨后從肋狀部釋放到電池部件10外。這些肋狀部還用作加強件。
[0058]豎立壁22還在其中形成排氣口 28,存儲箱13中的氣體從該排氣口 28排出到電池部件10外。底部板21還具有從豎立壁22向外延伸的凸緣29。凸緣29中的每個凸緣均具有孔,用于電池部件10的安裝的螺栓穿過該孔。
[0059]罩15
[0060]圖6為罩15的仰視圖。罩15像基部14那樣由諸如招的金屬材料制成。罩15在形狀方面為大致正方形,并且在其平面圖中與省去凸緣29的基部14在尺寸方面相同。罩15在其周緣或拐角上形成固定部31,固定部31被用作緊固件支承件以將罩15機械連接至基部14。罩15還在其中形成環(huán)形槽32,在環(huán)形槽32中配合了中間箱16的上端(即,如稍后將進行描述的中間壁41的上端)。固定部31以與基部14的圓筒形固定部24b對準的方式位于罩15的四個拐角處。固定部31中的每個均具有在其中形成的螺紋孔。環(huán)形槽32在固定部31外延伸,并具有與基部14的豎立壁22的上端的輪廓一致的輪廓。罩15具有在其下表面上形成的加強肋狀部33。
[0061]罩15在其下表面上形成有被設計為按壓機構(gòu)保持件的彈簧保持件35。彈簧保持件35還被用作彈簧按壓件,以在壓力下保持設置在組裝電池模塊11與罩15之間的卷簧101。如圖2中所示,彈簧保持件35從罩15的下表面向下突出,并且在其中形成有用于設置卷簧101的多個圓筒形室35a。稍后將對利用了卷簧101的按壓機構(gòu)進行詳細地描述。
[0062]以從彈簧保持件35輻射狀伸展的圖案來設置肋狀部33,以使因?qū)椈杀3旨?5施加機械負荷(即,定向成向上提升罩15的彈簧101的反作用力)而引起的罩15的變形或卷繞最小化。具體地,彈簧保持件35用作彈簧支承件,以保持卷簧101中的每個卷簧的一個端部。肋狀部33用作變形避免部,以使罩15的變形最小化。
[0063]通過下述方式來實現(xiàn)罩15至基部14的附接:將罩15的固定部31中的每個固定部放置在基部14的圓筒形固定部24b中的一個圓筒形固定部上,并將螺釘N緊固到固定部31和圓筒形固定部24b中。如可以從圖2中觀察到的,罩15位于基部14的豎立壁22的上方,使得沒有被罩15和基部14兩者占據(jù)的大致正方形閉合窗形成在存儲箱13的周壁中。
[0064]中間箱16
[0065]以下將對中間箱16的結(jié)構(gòu)進行描述。圖7為中間箱16的立體圖。圖8(a)為中間箱16的平面圖。圖8(b)為中間箱16的仰視圖。圖9為沿著圖8(a)中的線IX-1X獲得的截面圖。
[0066]中間箱16由人造樹脂制成,該人造樹脂在硬度方面低于基部14和罩15的材料。中間箱16附接至基部14,并且從豎立壁22向上連續(xù)延伸。罩15安裝在中間箱16上。中間箱16閉合了沒有被罩15和基部14兩者占據(jù)的上述正方形閉合窗。
[0067]如在圖7、圖8(a)和圖8(b)中所示,中間箱16具有呈大致正方形閉合形狀的中間壁41。中間箱16具有限定了其下端的正方形閉合框架42??蚣?2在其中形成有正方形閉合槽43,在正方形閉合槽43中配合基部14的豎立壁22的上端??蚣?2具有形成在槽43的外側(cè)的附接至基部14的固定部44。固定部44以與基部14的固定部24d對準的方式定位,并且具有在其中形成的螺紋孔。螺紋孔分別延伸穿過固定部44的厚度。通過下述方式實現(xiàn)中間箱16至基部14的附接:將固定部44放置在基部14的固定部24d上,隨后將螺釘N緊固到固定部24d和固定部44中。中間箱16設置在基部14的豎立壁22的頂端上。
[0068]中間壁41具有形成有孔45的內(nèi)片部,基部14的定位銷26 (即,大直徑部)分別穿過這些孔45。
[0069]中間箱16在其上一體地設置有連接端子47,連接端子47電接合至接線板17。中間箱16還具有附接至該中間箱16的連接器18。連接端子47和連接器18設置成在中間箱16的四個側(cè)壁中的同一側(cè)壁中彼此相鄰或在同一側(cè)壁上彼此相鄰。
[0070]連接器18部分地暴露在中間箱16外,并且由配合有線纜線束(未示出)的連接器的連接器殼51、以及具有排列在連接器殼51內(nèi)的多個接線銷53的插頭52構(gòu)成。接線銷52部分地向上延伸,并且電焊接至控制板12。接線銷53包括電力輸出端子(例如,匯流條)和信號輸入/輸出端子。
[0071]中間箱16配備有設置在中間壁41內(nèi)的水損害傳感器60。水損害傳感器60定位成較靠近插頭52,并且用作浸入檢測傳感器以檢測水進入電池部件10中,S卩,檢測電池部件10是否已經(jīng)浸入水中。圖10為水損害傳感器60的放大立體圖。
[0072]水損害傳感器60主要包括延伸板61和傳感器基板62。延伸板61從框架42向下延伸。傳感器基板62附接至延伸板61。延伸板61為正方形,并具有部分地嵌入其中的多個連接端子(即,電導體)63。連接端子63各自由匯流條構(gòu)成。連接端子63中的每個均具有從延伸板61的上端向上延伸的一端以及從延伸板61的安裝有傳感器基板62的側(cè)表面61a(即,主表面)水平延伸的另一端。具體地,連接端子63中的每個連接端子在延伸板61內(nèi)成直角彎曲。延伸板61的側(cè)表面61a (以下也被稱作基板安裝表面)在其上形成有兩個圓筒形突出部64。圓筒形突出部64中的每個圓筒形突出部均由以下兩個部段構(gòu)成:小直徑部和大直徑部段。圓筒形突出部64位于延伸板61的基板安裝表面61a的拐角處。
[0073]傳感器基板62在其中形成有一排孔65和一對孔66,在一排孔65中配合有作為連接端子63的下端的銷63a,在一對孔66中插入有延伸板61的圓筒形突出部64。傳感器基板62至延伸板61的基板安裝表面61a的附接通過下述方式來實現(xiàn):將連接端子63的銷63a和延伸板61的圓筒形突出部64插入到孔65和孔66中,并利用螺釘緊固傳感器基板62。在附接至延伸板61之后,傳感器基板62被定向成具有豎向延伸的主表面。傳感器基板62具有形成在其下端中的兩個狹縫67。狹縫67彼此平行地豎向延伸。傳感器基板62還具有與狹縫67相鄰地附接的三個水檢測電極68。
[0074]圖11示出了當中間箱16附接至基部14時水損害傳感器60的位置。圖11為當中間箱16和基部14組裝在一起時水損害傳感器60的豎向截面圖。
[0075]當中間箱16接合至基部14時延伸板61設置在基部14的豎立壁22內(nèi)。傳感器基板62位于延伸板61內(nèi)。三個水檢測電極68設置得比延伸板61的下端(S卩,基部14的豎立壁22的上端)更低,并且設置成靠近底部板21。當水進入存儲室13時,其將會相對快地到達水檢測電極68。這使得水檢測電極68彼此電連接以將其指示信號輸出至控制板12。
[0076]如圖11中所示,傳感器基板62位于控制板12下方,并具有橫穿(traverse)控制板12的主表面(S卩,電子部件安裝表面)(即,大致垂直于控制板12的主表面延伸)的主表面(即,電子部件安裝表面)。水檢測電極68設置在比圖11中由“K”表示的、基部14與中間箱16之間的明顯邊界更低的水平處。明顯邊界K位于基部14的豎立壁22的頂端與配合在中間箱16的槽43中的密封構(gòu)件75的下表面之間??刂瓢?2定位成比明顯邊界K更高。傳感器基板62延伸的方向與下述方向相同:在該方向上,如圖2中清晰地示出的那樣將組裝電池模塊11的電化電池單元83布置為彼此重疊。
[0077]如圖7中所示,中間箱16包括從框架42向下延伸的絕緣壁71。在中間箱16與基部14的組裝中,如圖2中清晰地示出的,絕緣壁71在豎立壁22內(nèi)從中間箱16朝向基部14的底部板21延續(xù)或延伸。換句話說,絕緣壁71中的每個絕緣壁均布置成在水平方向(即,垂直于電池部件10的厚度的方向)上與豎立壁22重疊。絕緣壁71用以將組裝電池模塊11的電極(即,稍后將進行詳細地描述的電極片84和85)與豎立壁22電絕緣,并且位于組裝電池模塊11的電極與豎立壁22之間?;?4如上所述具有位于豎立壁22內(nèi)的基部塊25。如圖8(a)和圖8(b)中清晰地示出的,絕緣壁71中的每個絕緣壁均具有L形形狀,換句話說,其具有彼此垂直地延伸以將組裝電池模塊11的電極與基部塊25電絕緣的兩個壁部段。
[0078]圖2示出了緊固至基部14的罩15和中間箱16?;?4的豎立壁22的上端配合在中間箱16的框架42的槽43中。具體地,在使中間箱16的固定部44的下端與基部14的固定部24d接觸的情況下,將基部14固定至中間箱16。在這種情況下,中間箱16的槽43的底部(即,中間壁41的相對端部中的面向基部14的那個端部)定位在離開豎立壁22的上端的給定距離處。密封構(gòu)件75 (即,機械密封件)填充了中間箱16的槽43與豎立壁22的上端之間的這個空氣間隙。密封構(gòu)件75具有如圖3中所示的構(gòu)型。更具體地,密封構(gòu)件75由環(huán)形條狀構(gòu)件構(gòu)成。密封構(gòu)件75被豎立壁22的上端彈性壓縮以在基部14與中間箱16之間產(chǎn)生液密密封。
[0079]中間箱16的中間壁41的上端配合在沿著罩15的周緣延伸的槽43中。具體地,在使罩15的固定部31的下端與基部14的固定部24b接觸的情況下,罩15固定至基部14。在這種情況下,罩15的槽32的底部(S卩,罩15的相對端部中的面向基部14的那個端部)定位在離開中間壁41的上端的給定距離處。密封構(gòu)件76 (B卩,機械密封件)填充了罩15的槽32與中間壁41的上端之間的該空氣間隙。密封構(gòu)件76具有如圖3中所示的構(gòu)型。更具體地,密封構(gòu)件76由環(huán)形條狀構(gòu)件構(gòu)成。密封構(gòu)件76被中間壁41的上端彈性壓縮以在罩15與中間箱16之間產(chǎn)生液密密封。
[0080]如從以上討論中明顯看到的,基部14的豎立壁22的上端以與中間箱16的槽43的底部間接接觸的方式放置。類似地,中間箱16的中間壁41的上端以與罩15的槽32的底部間接接觸的方式放置。換句話說,減震器設置在基部14與中間箱16之間以及中間箱16與罩15之間,以避免從上方作用在罩15上的外力直接傳遞至中間箱16以及基部14。
[0081]組裝電池模塊11
[0082]以下將對組裝電池模塊11的結(jié)構(gòu)進行描述。圖12為示出了組裝電池模塊11的總體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖13和圖14為組裝電池模塊11的分解立體圖。圖15為組裝電池模塊11的平面圖。圖16為沿著圖15中的線X V1-X VI獲得的截面圖。
[0083]組裝電池模塊11用作所謂的電池,并且主要包括具有多個(在該實施例中為四個)電池單元83的電池組件81以及緊固至電池組件81的作為匯流條保持件的電池保持件82。電池組件81包括電池單元83,電池單元83中的每個電池單元均通過如本申請的前序部分中所描述的層疊式電池單元來實施。具體地,電池單元83中的每個電池單元均由下述柔性平坦殼體構(gòu)成:該柔性平坦殼體是由如圖16中所示的設置在平坦殼體中的一對復合膜以及正方形電池單元主體83a所形成的。該殼體具有被密封成將電池單元主體83a密閉地放置在殼體內(nèi)的周緣。電池單元83在其厚度方向上布置成彼此重疊。電池單元83中的每個電池單元均具有平坦形狀,并具有從電池單元主體83a向外延伸的一對電極片84和85。電極片84和85附接至電池單元83中的每個電池單元的四個側(cè)部中的在直徑上相對的兩個側(cè)部。電極片84用作正電極。電極片85用作負電極。正電極片84由鋁制成。負電極片85由銅制成。
[0084]如上所述,電池單元83豎向地堆疊。如可以從圖12和圖13中觀察到的,電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元中的一個電池單元具有與另一電池單元83的負電極片85設置在相同的側(cè)部上的正電極片84。換句話說,電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元中的一個電池單元的正電極片84在電池單元83的厚度方向上布置在另一電池單元83的負電極片85的上方。電池單元83中的每個電池單元的正電極片84電接合至電池單元83中的一個相鄰電池單元的負電極片85,使得所有電池單元83均串聯(lián)地電連接在一起。
[0085]電池單元83中的兩個相鄰電池單元的正電極片84和負電極片85物理彎曲成彼此靠近,以具有布置成彼此豎向重疊的部分。這些重疊部分例如通過超聲波焊接接合在一起。在該實施例中,電池組件81的正電極片84和負電極片85如圖17中所示以此方式接合。所有電池單元83的電極片84和85被分成兩種類型:一種是第一電極片,而另一種是第二電極片。如稍后詳細描述的,第一電極片是電池單元83中的每兩個豎向相鄰電池單元的、具有布置在彼此上且通過焊接部接合在一起的部分的那些電極片84和85。第二電極片是電池單元83的沒有接合至其它電池單元83的電極片的那些電極片84和85。更具體地,在電池組件81的右側(cè),在水平方向上平直地延伸的最上方正電極片84和最下方負電極片85為第二電極片,而電池單元83中的中間兩個電池單元的彎曲并焊接在一起的最上方正電極片84和最下方負電極片85為第一電極片。在電池組件81的左側(cè),電池單元83中的上兩個電池單元的彎曲并焊接在一起的正電極片84和負電極片85為第一電極片。類似地,電池單元83中的下兩個電池單元的彎曲并焊接在一起的正電極片84和負電極片85為第一電極片。
[0086]第一電極片和第二電極片在電極片84和85延伸的方向上在構(gòu)型方面彼此不同,其中第一電極片是電極片84和85中的在電池單元83中的兩個豎向相鄰電池單元之間布置成彼此重疊的且接合在一起的一些電極片,而第二電極片是沒有彼此接合的其他電極片84和85。將參照圖18對此進行描述。圖18為示出了如圖17中所示的處于電池單元83的右側(cè)的電極片84和85的放大圖,并且為了方便起見,將接合在一起的電極片84和85表示為第一電極片Tl并將沒有接合在一起的電極片84和85表示為第二電極片T2。附圖標記94a、94b以及94c表示與第一電極片Tl和第二電極片T2連接的匯流條。稍后將對匯流條94a至94c進行詳細地描述。
[0087]第一電極片Tl中的每個第一電極片均具有曲柄形狀并具有彎曲部86,該彎曲部86從該第一電極片的通向電池單元83中的相應電池單元的主體的基部端部以大致直角延伸,即,接近第一電極片Tl中的配對的電極片(即,豎向相鄰的電極片),以在電極片84與85中的每兩個相鄰電極片之間產(chǎn)生重疊。第一電極片Tl中的每個第一電極片的彎曲部86居中位于第一電極片Tl的從電池單元83中的相應電池單元的主體直接延續(xù)的基部端與該第一電極片Tl的與相鄰電極片的接合部(或焊接部)之間。第一電極片Tl中的每個第一電極片均包括兩個圓形或弧狀拐角300,這兩個圓形或弧狀拐角300在相對方向上隆起以整體限定第一電極片Tl的曲柄形狀。第一電極片Tl具有在電池單元83的厚度方向上布置在彼此上并在電池單元83中的兩個相鄰電池單元之間居中位置處接合在一起的頂端部?;罟战?00中的每個弧狀拐角定形成具有使作用在該弧狀拐角上的應力的不理想程度最小化的曲率半徑,其中該應力是由在超聲波焊接操作期間產(chǎn)生的或在電池部件10安裝在自動交通工具上的情況下從自動交通工具的主體傳遞的振動所引起的?;罟战?00的曲率半徑可以彼此相等。
[0088]第二電極片T2中的每個第二電極片均包括當在垂直于其長度方向的方向上觀察時具有大致U形形狀的彎曲部87。第二電極片T2中的每個第二電極片的彎曲部87位于該第二電極片T2的從電池單元83的主體直接延續(xù)的基部端與至匯流條94a或94c的接合部(或焊接部)之間。第二電極片T2中的每個第二電極片均包括在不同的方向上隆起的三個圓形或弧狀拐角400。具體地,弧狀拐角400中的兩個外部弧狀拐角在大致相同的方向(SP,圖17和圖18中的向下方向)上隆起?;罟战?00中的一個中間弧狀拐角在與外部弧狀拐角400隆起的方向相反的方向(B卩,圖17和圖18中的向上方向)上隆起?;罟战?00中的每個弧狀拐角定形成具有使作用在該弧狀拐角上的應力的不理想程度最小化的曲率半徑,該應力是由在超聲波焊接操作期間產(chǎn)生的或在電池部件10安裝在自動交通工具上的情況下從自動交通工具的車身傳遞的振動所引起的?;罟战?00的曲率半徑可以彼此相等。
[0089]電池部件10具有對電池單元83堆疊的方向——即,電池單元83的厚度方向——上的機械振動最敏感的構(gòu)型。該方向在下文中也被稱作堆疊方向。
[0090]彎曲部86和87在幾何上定形成使得無論如何將第一電極片Tl和第二電極片T2接合在一起或接合至匯流條94a至94c,所有的第一電極片Tl和第二電極片T2均具有相同的長度LI。如圖18中可以觀察到的,該長度LI為第一電極片Tl和第二電極片T2中的每一者的通向電池單元83的基部端與其梢端之間的線性距離。因此,第一電極片Tl和第二電極片T2的相同的線性長度LI使得所有的第一電極片Tl和第二電極片T2的梢端在電池單元83的堆疊方向上對準。具體地,在電池單元83的同一側(cè)延伸的第一電極片Tl和第二電極片T2具有在電池單元83的堆疊方向上對準的梢端。這消除了對制造第一電極片Tl和第二電極片T2的所有條狀件的長度進行調(diào)節(jié)的需求,并且允許第一電極片Tl和第二電極片T2在第一電極片Tl和第二電極片T2延伸的方向上在相同位置處接合在一起或接合至匯流條94a至94c。第二電極片T2的彎曲部87用作長度調(diào)節(jié)器以調(diào)節(jié)第二電極片T2的長度,以使第二電極片T2的接合部在電池單元83的堆疊方向上與第一電極片Tl的接合部對準。這使得第二電極片T2與匯流條94間的接合部(焊接部)的中心以及第一電極片Tl與彼此(即,與匯流條94)間的接合部(焊接部)的中心在第一電極片Tl和第二電極片T2延伸的方向上位于離開電池單元83的主體的相同距離處。
[0091]如圖14中所示,粘合帶88插置在電池單元83中的每兩個電池單元之間,以將所有電池單元83粘結(jié)在一起。電池組件81還具有通過粘合帶88附接至電池單元83中的最上方電池單元的表面的剛性板89。該剛性板89例如由具有與電池單元83中的每個電池單元的表面積至少相等的表面積的鐵片制成。在該實施例中,剛性板89的表面積在尺寸方面大于電池單元83的表面積。剛性板89用作對由卷簧101產(chǎn)生的機械負荷的彈簧支承件。
[0092]電池保持件82配備有第一保持件91、第二保持件92以及將第一保持件91與第二保持件92連接在一起的連接器93。第一保持件91在電池組件81的側(cè)部中的一個側(cè)部上附接至電極片84和85,而第二保持件92在電池組件81的相對側(cè)部上附接至電極片84和85。第一保持件91、第二保持件92以及連接器93通過人造樹脂一體地形成。
[0093]第一保持件91具有下文中將由附圖標記94 一般地表示的三個匯流條94a、94b和94c。匯流條94a、94b和94c布置成在電池單元83的堆疊方向上彼此重疊并且由第一保持件91懸挑。匯流條94a、94b和94c電連接至從電池組件81的兩個相對側(cè)部中的一個側(cè)部延伸的正電極片84和負電極片85。匯流條94a、94b和94c具有在豎向方向(B卩,電池組件81的厚度方向)上面向彼此的主表面。如圖18的右側(cè)示出的,匯流條94a、94b和94c中的每一者均具有下述的主表面之一:其與正電極片84和負電極片85中的相應一者的表面直接接觸地接合。如可以在圖18中觀察到的,匯流條94a、94b和94c在電池單元83的堆疊方向上彼此對準。換句話說,匯流條94a、94b和94c定位成離開電池單元主體83a,并且在電極片84和85延伸的方向上放置在大致相同的位置中。匯流條94a用作電池組件81的正極端子(即,由串聯(lián)連接的電池單元83形成的串聯(lián)電路的正極端子)。匯流條94c用作電池組件81的負極端子(即,串聯(lián)電路的負極端子)。匯流條94a和94c分別連接至電池組件81的功率端子85。
[0094]第二保持件92具有下文中將由附圖標記94 一般地表示的兩個匯流條94d和94e。匯流條94d和94e布置成在電池單元83的堆疊方向上彼此重疊并由第二保持件92懸挑。匯流條94d和94e電連接至從電池組件81的兩個相對側(cè)部中的另一側(cè)部延伸的正電極片84和負電極片85。匯流條94d和94e具有在豎向方向(即,電池組件81的厚度方向)上面向彼此的主表面。如圖16的左側(cè)示出的,匯流條94d和94e中的每一者均具有下述的主表面之一:其與正電極片84和負電極片85中的相應一者的表面直接接觸地接合。如可以在圖16中觀察到的,匯流條94d和94e在電池單元83的堆疊方向上彼此對準。換句話說,匯流條94d和94e定位成離開電池單元主體83a,并且在電極片84和85延伸的方向上放置在大致相同的位置中。
[0095]電池組件81被設計成測量電池單元83中的每個電池單元處出現(xiàn)的端電壓。具體地,第一保持件91具有分別連接至匯流條94a、94b和94c的三個電壓檢測端子96。第二保持件92具有連接至匯流條94d和94e的兩個電壓檢測端子96。功率端子95和電壓檢測端子96全部向上延伸,并具有接合至控制板12的頂端。
[0096]電壓檢測端子96中的每個電壓檢測端子均可以由匯流條94(94a至94e)中的一個匯流條的一部分構(gòu)成。換句話說,匯流條94中的每個匯流條均可以用于檢測電池單元83處的端電壓。在該實施例中,匯流條94中的每個匯流條作為電壓檢測端子96在一個端部處連接至電池組件81的正電極片84和負電極片中的一者而在另一端部處連接至控制板12。匯流條94中的每個匯流條彎曲并部分地嵌入第一保持件91和第二保持件92中的一者中。匯流條94用作電接合至控制板12的連接構(gòu)件,控制板12是設置在電池部件10中的電裝置之一。匯流條94還用作電接合至設置在電池部件10外的外部鋅電池單元或鋅電池的連接構(gòu)件。
[0097]連接器93由上、下連接條98構(gòu)成。換句話說,連接器93具有水平的細長開口或狹槽,以具有上、下連接條98。連接條98中的每個連接條均具有如可以從圖12中觀察到的足夠小的寬度以被設置在電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元的復合膜的周緣之間的空間中。在電池保持件82附接至電池組件81的情況下,連接條98各自在電池單元83的復合膜之間延伸,而沒有從電池組件81的周界突出。這有益于減小電池部件10的總尺寸。
[0098]第一保持件91和第二保持件92中的每一者均具有如圖2中可以觀察到的比電池組件81的總厚度(即,電池組件81在電池單元93堆疊的方向上的豎向尺寸)更小的高度(即,第一保持件91和第二保持件92中的每一者的樹脂主體的豎向尺寸)。這使得組裝電池模塊11能夠在保持件91和92對電池部件10的任何部件均沒有任何物理干擾的情況下安裝在基部14上。
[0099]圖19為示出了安裝在中間箱16所附接的基部14上的組裝電池模塊11的平面圖。
[0100]當從中間箱16的連接器18觀察時,組裝電池模塊11放置成使得電極片84和85位于組裝電池模塊11的主體的右側(cè)和左側(cè)。組裝電池模塊11還設置成在基部14上與散熱器27相鄰。電池保持件28配合在組裝電池模塊11的更靠近散熱器27的一個側(cè)部中,即,更靠近連接器18和連接器47的一個側(cè)部中。在使電池保持件82 (即,第一保持件91和第二保持件92)的安裝壁97通過螺釘N緊固至基部14的固定部24c的情況下,將組裝電池模塊11固定在基部14上。
[0101]如圖3中所示,雙面膠帶(也被稱作雙粘貼帶)111設置在組裝電池模塊11的主體的下方。雙面膠帶111將組裝電池模塊11的底部表面粘結(jié)至基部14。絕緣片112放置在電池組件81的電極片84和85的下方,以將電極片84和85與底部板21電絕緣。
[0102]電極片的超聲波焊接
[0103]以下將對組裝電池模塊11的電極片84和85的超聲波焊接進行描述。圖20(a)和圖20 (b)示出了被用以實現(xiàn)電極片84和85與匯流條94的焊接的超聲波焊接機140。超聲波焊接機140配備有站座141 (即,固定臺)和砧角142 (即,超聲波發(fā)生器(sonotrode))。砧座141和砧角142分別具有成形表面143和144,在成形表面143和144上形成有精細的不規(guī)則物或凹痕。例如通過滾花來實現(xiàn)凹痕的形成。
[0104]正電極片84與負電極片85的接合通過下述方式來實現(xiàn):將電池單元83中的兩個相鄰電池單元的正電極片84和負電極片85布置成彼此重疊,并對該重疊部進行超聲波焊接。如上所述,正電極片84由鋁制成,而負電極片85由銅制成。正電極片84因而在硬度方面低于負電極片85。這引起了下述擔憂:對簡單保持在成形表面143與144之間的正電極片84與負電極片85的超聲波焊接引起對硬度較低的正電極片84的物理損害。
[0105]為了緩和以上問題,匯流條94被用作加強板,以物理地保護正電極片84。匯流條94例如由銅制成。具體地,如圖20(a)中清楚地示出的,正電極片84和負電極片85放置成彼此重疊,使得正電極片84位于下側(cè),即,面向砧座141,而負電極片85放置在上側(cè),即,面向砧角142。匯流條94設置在砧座141與正電極片84之間。利用這種布局,硬度較低的正電極片84夾入硬度較高的負電極片85與匯流條94之間,其中,負電極片85和匯流條94以分別與超聲波焊接機140的成形表面143和144接觸的方式來放置。由超聲波焊接機140將超聲波振動施加至正電極片84、負電極片85以及匯流條94,以將它們焊接在一起。在超聲波焊接操作期間,防止硬度較低的正電極片84與成形表面143和144進行物理接觸,從而使得不會對其產(chǎn)生損害。
[0106]如已經(jīng)描述的,正電極片84中的被用作組裝電池模塊11的電池組件81的電池正極端子(也被稱作總體正極端子)的一個正電極片在沒有連接至負電極片85的情況下接合至匯流條94 ( S卩,圖13和圖18中的匯流條94a)。參照圖20 (b)對正電極片84中的一個正電極片的超聲波焊接進行描述。如附圖中清楚地示出的,匯流條94a設置在正電極片84的下方,即,砧座141的上方。接觸板99布置在正電極片84上,S卩,砧角142的下方。接觸板99用作由硬度比正電極片84更高的材料制成的加強件或保護件,并且例如由銅制成。具體地,硬度較低的正電極片84夾入硬度較高的匯流條94a與接觸板99之間。由超聲波焊接機140將超聲波振動施加至正電極片84、匯流條94a以及接觸板99,以將它們焊接在一起。在超聲波焊接操作期間,防止硬度較低的正電極片84與成形表面143和144進行物理接觸,從而使得不會對其產(chǎn)生損害。接觸板99通常保持焊接至正電極片84和匯流條94a,但是也可以替代性地在完成超聲波焊接操作之后從其移除。為了簡化起見,圖18省去了接觸板99。
[0107]如已經(jīng)描述的,負電極片85中的被用作組裝電池模塊11的電池組件81的電池負極端子(也被稱作總體負極端子)的一個負電極片在沒有連接至正電極片84的情況下接合至匯流條94( S卩,圖13和圖18中的匯流條94c)。負電極片85不是由硬度較低的鋁制成。因此,在沒有使用接觸板99的情況下實現(xiàn)負電極片85與匯流條94c的焊接。換句話說,負電極片85和匯流條94c直接承受由超聲波焊接機140產(chǎn)生的超聲波振動。
[0108]電極片84和85如上所述具有彎曲部86和87。彎曲部86和87用作振動吸收件,以在受到超聲波焊接機140中的超聲波焊接時吸收傳遞至電極片84和85的很小的或高頻的振動,從而消除了作用在電極片84和85上的不理想的應力。電極片84和85在其在超聲波焊接部與通向電池單元83的主體的基部端之間的材料的長度方面彼此大致相同,從而使得在超聲波焊接操作期間在焊接部處產(chǎn)生的熱對電池單元83的影響是均勻的。
[0109]電池保持件82的匯流條94均放置在距電池單元主體83a大致相同的距離處。具體地,所有匯流條94均具有位于離開電池單元主體83a相同距離處的縱向中心。另外,所有電極片84和85均具有在電極片84和85從電池單元主體83a向外延伸的方向上位于距電池單元主體83a相同的距離處的梢端。這消除了對超聲波焊接機140的砧座141和/或砧角142的構(gòu)型進行改變以及對超聲波焊接的條件進行調(diào)整的需求,并且還避免了電極片84和85的梢端在焊接操作期間對超聲波焊接機140的物理干擾。
[0110]返回參照圖16,三個匯流條94a至94c在電池保持件82的第一保持件91中焊接至電極片84和85。具體地,如已經(jīng)描述的,匯流條94a至94c中的每一者設置在電極片84和85中的相應一者的下方并接合在一起。更具體地,電極片84和85中的最上方的一者(即,正電極片84)夾入?yún)R流條94a與接觸板99之間并焊接在一起。電極片84和85中的中間的一者(即,正電極片84)夾入負電極片85與匯流條94b之間,并且它們被焊接在一起。電極片84和85中的最下方的一者(即,負電極片85)放置在匯流條94c上并焊接在一起。
[0111]兩個匯流條94d和94e在電池保持件82的第二保持件92中接合至電極片84和85。具體地,匯流條94d和94e中的每一者均放置在電極片84和85的組合的下方并接合在一起。匯流條94d和94e的焊接以與正電極片84位于負電極片85和匯流條94之間的方式相同的方式來實現(xiàn)。
[0112]第一保持件91的匯流條94a、94b和94c中的每一者均設定在與配對部件——即,電極片84和85中的相應一者或相應的組合一的高度對應的水平處。因此,當電池保持件82附接至電池組件81時,匯流條94中的每個匯流條將會放置并保持在電極片84和85中的相應一者或相應的組合上,從而有助于易于對匯流條94和電極片84和85進行焊接操作。
[0113]被用作電池組件81的正極端子的匯流條94a以及被用作電池組件81的負極端子的匯流條94c用作主功率路徑,因而被設計成比其他匯流條94b、94d和94e更寬。匯流條94a至94e均具有相同的厚度,以使超聲波焊接條件標準化。
[0114]將對組裝電池模塊11的生產(chǎn)方法進行簡要地說明。首先將對如何制造電池組件81進行討論。四個電池單元83中的每個電池單元的電極片84和85分別彎曲成預定形狀。電池單元83被堆疊成彼此重疊,其中,電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元中的一個電池單元的正電極片84或負電極片85放置在另一電池單元83的負電極片85或正電極片84上。粘合帶88設置在電池單元83中的每兩個電池單元之間,以將所有電池單元83粘結(jié)在一起。這使得除用作電池組件81的正、負極端子的那些電極片84和85外,正電極片84和負電極片85具有布置成彼此重疊的頂部。
[0115]隨后,與電池組件81分開生產(chǎn)的電池保持件82附接至電池組件81。這種附接通過將電池保持件82與下述方向?qū)?、并將電池保持?2配合在電池組件81上來實現(xiàn):在該方向上,電池組件81的沒有電極片84和85的兩個側(cè)部彼此相對。這使得從電池保持件82橫向延伸的匯流條94(94a至94e)正好放置在電池組件81的電極片84和85的下方。電池保持件82的連接器93 (即,連接條98)插入到電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元的復合膜之間的空氣間隙中。具體地,連接條98中的每個連接條均配合在電池單元83中的兩個相鄰電池單元的復合膜(即,周緣)之間的空氣間隙中。
[0116]在電池單元83被堆疊并彼此串聯(lián)電連接之后,這種堆疊如上所述包括正電極片84與負電極片85的某些重疊部。所有重疊部中的每個重疊部均具有放置在負電極片85的下方的正電極片84。匯流條94中的每個匯流條均布置在重疊部中的一個重疊部的下方,使得正電極片84插置在負電極片85與匯流條94之間。匯流條94、正電極片84和負電極片85的每個這種堆疊隨后通過超聲波焊接機140焊接。
[0117]控制板12
[0118]以下將對控制板12的結(jié)構(gòu)進行描述。圖21為控制板12的立體圖。圖22為示出了安裝在基部14上的控制板12的平面圖。在圖22中,為了簡化起見,虛線表示組裝電池模塊11 (即,剛性板87)的位置。
[0119]控制板12由具有安裝在其主表面上的各種電子器件的印刷電路板制成??刂瓢?2的其上制造有電子器件的表面在下文中也將被稱作電子部件安裝表面。具體地,控制板12配備有CPU (即,運算裝置),該CPU用作控制器以執(zhí)行給定的控制任務,從而控制組裝電池模塊11和上述功率器件P的充電與放電操作??刂瓢?2布置成與組裝電池模塊11豎向重疊,即,在其豎向方向上設置在組裝電池模塊11正上方。換句話說,控制板12定位得比組裝電池模塊11更加遠離底部板21。
[0120]控制板12具有與其上制造有功率器件P等的表面相對的下表面。該下表面放置在基部14的固定部24a上,并通過螺釘N緊固至基部14。具體地,如可以在圖3和圖18中觀察到的,控制板12通過螺釘N在多個位置處緊固至基部14。
[0121]水損害傳感器60的水檢測電極68位于基部14的底部板21附近,使得控制板12上的CPU (即,控制器)可以對來自水損害傳感器60的表不電池部件10浸入水中的輸出進行分析,以執(zhí)行給定的任務,從而例如在電池部件10由于其浸入水中而發(fā)生故障之前停止對組裝電池模塊11進行充電或放電。
[0122]控制板12具有兩個區(qū)域:重疊區(qū)域,該重疊區(qū)域布置成與組裝電池模塊11豎向重疊,即,在其豎向方向上設置在組裝電池模塊11的正上方;以及非重疊區(qū)域,該非重疊區(qū)域定位成在豎向方向上與組裝電池模塊11不一致。功率器件P制造在非重疊區(qū)域上。如圖5中所示出,非重疊區(qū)域位于基部14的散熱器27的正上方,換句話說,面向基部14的散熱器27,從而有助于將由功率器件P產(chǎn)生的熱通過散熱器27釋放到組裝電池模塊11外。
[0123]如圖3中所示,絕緣片113插置在散熱器27的板面向板27a與控制板12之間,以將散熱器27與控制板12電絕緣。
[0124]控制板12至基部14的接合通過下述方式來實現(xiàn):將中間箱16的接線銷53和連接端子63以及組裝電池模塊11的功率端子95和電壓檢測端子96插入到形成在控制板12中的孔中,隨后將其焊接。
[0125]由熱敏電阻制成的溫度傳感器106如圖22中所示通過導線105連接至控制板12。溫度傳感器106安裝在組裝電池模塊11上,并用以測量組裝電池模塊11的溫度。具體地,組裝電池模塊11的電池保持件82如圖12中所示具有向上延伸的傳感器安裝架107。溫度傳感器106附接至傳感器安裝架107。
[0126]如上所述,電池部件10配備有按壓機構(gòu),以從上方按壓組裝電池模塊11并將其保持在存儲箱13內(nèi)。具體地,按壓機構(gòu)配備有卷簧101,該卷簧101如圖2中所示設置在組裝電池模塊11的上表面與罩15之間,以按壓組裝電池模塊11靠著基部14。卷簧101在組裝電池模塊11與罩15之間的安裝導致了對控制板12與卷簧101之間的物理干擾的擔憂。
[0127]為了緩和以上問題,控制板12具有孔102,該孔102穿過該控制板12的厚度以限定設置有卷簧101的彈簧室。卷簧101中的每個卷簧均具有膨脹或收縮的長度(即,軸線)并且如在圖2中清楚地示出的那樣被設置在孔102中,使得長度大致垂直于控制板12的主表面延伸???02用作干擾避免部,以消除控制板12與卷簧101之間的物理干擾??刂瓢?2整體具有圈形形狀。如圖21和圖22中所示,孔102具有多邊形形狀,但是其也可以為環(huán)形。
[0128]對以上按壓機構(gòu)的說明進行補充,組裝電池模塊11具有其相對的主表面中的一個王表面的中央?yún)^(qū)域,其中在該中央?yún)^(qū)域上施加由卷黃101廣生的壓力。換句話說,卷黃101設置在組裝電池模塊11的上表面的中央?yún)^(qū)域上。該中央?yún)^(qū)域以下還將被稱作壓力施加區(qū)域。該壓力施加區(qū)域在組裝電池模塊11的平面圖中占據(jù)了組裝電池模塊11的重心。按壓機構(gòu)具有以2乘2矩陣的形式設置的四個卷簧101??刂瓢?2布置成在豎向方向(即,電池部件10的厚度方向)上與組裝電池模塊11的重心重疊。具體地,孔101形成在控制電路板12中的、在電池部件10的厚度方向(即,由卷簧101產(chǎn)生的壓力作用在組裝電池模塊11上的方向)上覆蓋或重疊組裝電池模塊11的重心的那個區(qū)域中。換句話說,按壓機構(gòu)(即,卷簧101)定位成通過組裝電池模塊11的上表面而將機械壓力施加在組裝電池模塊11的重心上。
[0129]剛性板87如上所述附接至組裝電池模塊11的電池組件81的上表面。卷簧101設置在剛性板87上。如已經(jīng)描述的那樣,罩15已在其下表面上形成了用于保持卷簧101的端部的彈簧保持件35。具體地,彈簧保持件35具有分別放置各卷簧101的室35a,使得卷簧101適當?shù)囟ㄎ挥诮M裝電池模塊11的壓力施加區(qū)域上。
[0130]罩15接合至基部14,并壓縮卷簧101的長度以產(chǎn)生機械壓力。該機械壓力施加在組裝電池模塊11上。四個卷簧101的使用使得組裝電池模塊11的、其上作用了由卷簧101產(chǎn)生的機械壓力的區(qū)域(即壓力施加區(qū)域)增大。剛性板87的使用實現(xiàn)了機械壓力在組裝電池模塊11的電池組件81的上表面上的均勻分布。
[0131 ] 交通工具電源系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)
[0132]下面將參照圖23對交通工具中的電源系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)進行描述。電池部件10的組裝電池模塊11如上所述配備有串聯(lián)連接的四個電池單元83。電池單元83中的每個電池單元均在其正極端子和負極端子處通過電路徑121連接至控制器122??刂破?22由CPU (即,運算裝置)來實施,該CPU用以執(zhí)行給定控制任務,以控制組裝電池模塊11的充電或放電操作??刂破?22為安裝在控制板12上的電子部件。如圖13中所示,匯流條94 (94a至94e)連接至電池單元83的正、負極端子。通過匯流條94和電壓檢測端子96來提供電路徑121。
[0133]電池部件10配備有通過導線125耦接在一起的連接端子123和124。組裝電池模塊11連接至從導線125分叉的導線126。開關127設置在導線135中。開關128設置在導線126中。開關127和128中的每一者均用作例如由功率MOSFET構(gòu)成的功率控制開關裝置。如圖17中所示,開關127和128對應于功率器件P。水損害傳感器60的傳感器基板62連接至控制器122。
[0134]除電池部件10之外,電源系統(tǒng)還包括鉛酸電池131。鉛酸電池131耦接至電池部件10的連接端子123。電池部件10和鉛酸電池131通過安裝在交通工具中的發(fā)電機(也被稱作交流發(fā)電機)132來充電。交通工具還配備有作為由來自鉛酸電池131的電力來供給的電負載的起動機133,以起動安裝在交通工具中的內(nèi)燃發(fā)動機。諸如安裝在交通工具中的音頻系統(tǒng)或?qū)Ш较到y(tǒng)的電負載134通過連接端子124耦接到電池部件10。電池部件10將電力供給至電負載134。
[0135]將對由控制器122控制的開關127的接通/斷開操作進行簡要地描述。開關127根據(jù)組裝電池模塊11和鉛酸電池131中的荷電狀態(tài)(即,可用的電能的量)而斷開/閉合。具體地,當組裝電池模塊11中的荷電狀態(tài)大于或等于給定值Kl時,控制器122斷開開關127,以使連接端子123與組裝電池模塊11斷開連接。替代性地,當組裝電池模塊11中的荷電狀態(tài)落在了給定值Kl以下時,控制器122接通開關127,以連接連接端子123與組裝電池模塊11,從而利用發(fā)電機132對組裝電池模塊11進行充電。
[0136]當需要利用起動機133起動發(fā)動機,并且鉛酸電池131中的荷電狀態(tài)大于或等于給定值K2時,控制器122斷開開關127,以將來自鉛酸電池131的電力供給起動機133。替代性地,當鉛酸電池131中的荷電狀態(tài)小于給定值K2時,控制器122接通開關127,以將來自組裝電池模塊11的電力供給起動機133。
[0137]安裝有電源系統(tǒng)的交通工具配備有用以在點火開關處于接通狀態(tài)時自動使發(fā)動機停止的自動怠速停止系統(tǒng)(也被稱作自動發(fā)動機起動/重新起動系統(tǒng))。當滿足給定的自動發(fā)動機停止條件時,安裝在交通工具中的E⑶(S卩,怠速停止E⑶)自動使發(fā)動機停止。當在發(fā)動機停止之后滿足給定的自動發(fā)動機重新起動條件時,ECU利用起動機133重新起動發(fā)動機。自動發(fā)動機停止條件例如為如下條件:交通工具的加速裝置(accelerator)已經(jīng)被關閉或釋放、交通工具的制動器(brake)已經(jīng)被打開或應用、以及交通工具的速度小于給定值。自動發(fā)動機重新起動條件例如為如下條件:加速裝置已經(jīng)打開、以及制動器已經(jīng)關閉。
[0138]電池部件10的安裝
[0139]電池部件10安裝在交通工具的限定了乘客廂的底板上。更具體地,基部14的底部板21水平設置在交通工具的前座的下方。電池部件10位于交通工具的乘客廂中,使得與電池部件10安裝在交通工具的發(fā)動機廂內(nèi)的情況相比,電池組件10濺到水或泥的可能性更小。電池部件10可以替代性地放置在除前座的下方以外的位置,例如,放置在后座與后行李廂之間的空間中。
[0140]上述實施例提供了以下優(yōu)勢。
[0141]電極片84和85如上所述具有彎曲部86和87。彎曲部86和87用作振動吸收件,以在受到超聲波焊接機140中的超聲波焊接時吸收傳遞至電極片84和85的振動,從而消除了作用在電極片84和85上的不理想的應力。
[0142]組裝電池模塊11具有牢固地緊固在存儲箱13中的電池組件81和電池保持件82。電池單元83中的每個電池單元的電極片84和85均焊接至匯流條94。這種類型的組裝電池模塊通常遇到的缺點在于,存儲箱13的振動產(chǎn)生了施加在電極片84和85與匯流條94間的焊接部上的應力,這可能會導致焊接部的破裂。為了避免這一問題,電極片84和85被設計成具有用作應力吸收器的彎曲部86和87,以使作用在焊接部上的應力最小化。這確保了電極片84和85至匯流條94的接合的穩(wěn)定性,并使得電極片84和85產(chǎn)生了對振動的大致相同程度的抵抗性。
[0143]如果電極片84和85中的一些電極片被設計成具有彎曲部86和87,而其他電極片84和85形成為不具有彎曲部86和87,則其可能會導致電極片84和85的末梢在焊接操作期間對超聲波焊接機140的某些部件的物理干擾,或者導致電極片84和85的末梢根據(jù)存儲箱13的構(gòu)型在存儲箱13內(nèi)彼此物理干擾。彎曲部86和87還用以有助于使電池組件81的任一側(cè)部上的電極片84和85的末梢易于排列成與電池組件81的堆疊方向(即,厚度方向)I對準。電極片84和85的末梢的這種布局消除了以上問題,并確保了電極片84和85與匯流條94的接合的穩(wěn)定性。
[0144]如上所述,彎曲部86和87的形成消除了為提前實現(xiàn)電極片84和85的末梢的對準而對電極片84和85的材料的長度或電池單元83的尺寸進行調(diào)節(jié)的需求。具體地,彎曲部86和87幾何定形成使得所有電極片84和85都具有相同的長度,該長度為電極片84和85中的每個電極片的通向電池單元83的基部端與其梢端之間的線性距離,從而避免了電極片84和85的末梢在焊接操作期間對超聲波焊接機140的任何部件的干擾。
[0145]電極片84和85在其材料的長度(即,電極片84和85在被彎曲以形成彎曲部86和87之前的長度)方面彼此大致相同,從而使得在超聲波焊接操作期間在焊接部處產(chǎn)生的熱對電池單元83的影響是均勻的。彎曲部86和87的形成導致熱傳導路徑的增大的長度(即,電極片84和85的總長度),從而使超聲波焊接機140的焊接操作期間對電池單元83的不良熱影響的變化最小化。
[0146]彎曲部86和87均在同一平面中延伸,換句話說,均在相同的方向上定向,即,在電池單元83的作為使由電池部件10的振動引起并作用在電極片84和85上的應力最大化的方向的堆疊方向上定向,從而使得加強了對電池部件10在安裝在自動交通工具中時的振動的吸收的有效性。彎曲部86和87還用以吸收電池單元83受熱時的變形(B卩,膨脹或收縮)。
[0147]匯流條94位于距電池單元主體83a的任一側(cè)大致相同的距離處。從電池單元主體83a的每個側(cè)部延伸的電極片84和85排列成具有在電池單元83的堆疊方向上彼此對準的末梢。換句話說,電極片84和85的從其焊接部向外延伸的部分具有在電極片84和85延伸的方向上位于大致相同的位置的末梢,從而避免了末梢對超聲波焊接機140或者對存儲箱13的內(nèi)壁的物理干擾。
[0148]正電極片84與匯流條94的接合如上所述通過將硬度比正電極片84更高的匯流條94布置在正電極片84上并將其焊接在一起來實現(xiàn)。具體地,匯流條94用作加強件或保護板,以使焊接操作期間對正電極片84的物理損害最小化,從而確保正電極片84與匯流條94的接合的穩(wěn)定性。
[0149]組裝電池模塊11使用匯流條94,以用于將電力輸入到電池組件81中或從電池組件81輸出電力,或者用于測量電池單元83處產(chǎn)生的電壓。匯流條94如上所述形成為在硬度方面比正電極片84更高,并且在將匯流條94超聲波焊接至正電極片84時被用作加強件或保護件,從而提供了焊接部的穩(wěn)定性。
[0150]正電極片84中的每個正電極片如上所述由鋁制成,而負電極片85中的每個負電極片由銅制成。正電極片84從而在硬度方面比負電極片85低。正電極片84、負電極片85以及匯流條94的焊接通過將正電極片84夾入在硬度方面比正電極片84更高的負電極片85與匯流條94之間來實現(xiàn),從而消除了為避免正電極片84在焊接操作期間的破損而對額外的加強件或保護件的需求。
[0151 ] 電池保持件82用作匯流條保持件,以使匯流條94在組裝電池模塊11的任一側(cè)在電池單元83的堆疊方向上排列。匯流條94如上所述在超聲波焊接操作中用作加強件。匯流條94由電池保持件82懸挑,并且在其末梢部焊接至正電極片84或負電極片85。匯流條94如上所述由電池保持件82牢固地保持。以如下方式設計電池保持件82:當該電池保持件82附接至電池組件81時,正電極片84和負電極片85將定位成更靠近匯流條94,從而有助于使正電極片84和/或負電極片85易于焊接至匯流條94中的每個匯流條。
[0152]電池保持件82的連接器93 (即,連接條98)插入到電池單元83中的豎向相鄰的兩個電池單元的復合膜之間的空氣間隙中,使得在電池保持件82附接至電池組件81之后,連接器93沒有突出到電池組件81外,從而避免了組裝電池模塊11的總尺寸的增大。
[0153]所有匯流條94至正電極片84和/或負電極片85的接合通過下述方式來實現(xiàn):從電池單元83被堆疊的相對方向中的僅一個方向(即,以上實施例中的向下方向)將匯流條94放置在正電極片84的正下方,并對它們進行焊接。僅通過將電池保持件82附接至電池組件81而完全實現(xiàn)了匯流條94的這種布置。這在需要將硬度較低的正電極片84插置在負電極片85與匯流條94之間時非常有用,并且使豎向堆疊正電極片84、負電極片85以及匯流條94時的誤差最小化。
[0154]以下將對以上實施例的修改進行描述。
[0155]電極片84和85中的每個電極片均被設計成具有如圖24中所示的形狀。具體地,電極片84和85具有在形狀方面全部彼此相同的彎曲部151和152。更具體地,電極片84和85中的焊接在一起的每兩個電極片(即,第一電極片Tl)具有第一彎曲部151,這些第一彎曲部151具有相同構(gòu)型,并且相對于在第一電極片Tl的長度之間居中延伸的中心線以鏡像方式定向。電極片84和85中的被用作電池組件81的電池正極端子和電池負極端子的兩個電極片(即,第二電極片T2)具有第二彎曲部152,這些第二彎曲部152在形狀方面與第一彎曲部151相同,并且如可以從圖24中觀察到的,這些第二彎曲部152相對于在第二電極片T2的長度之間居中延伸的中心線以鏡像方式定向。電池單元83中的每個電池單元均具有如附圖中清楚地示出的那樣在相對方向上彎曲的一對正電極片84和負電極片85。因此,如圖25中所示,電池單元83堆疊成使得電池單元83中的每個電池單元的正電極片84和負電極片85在與電池單元83的堆疊厚度平行的相對方向(即,如圖25中觀察到的向上方向和向下方向)上彎曲或定向,以有助于電極片84和85的串聯(lián)連接。
[0156]電極片84和85的彎曲部151和152如上所述在形狀方面全部彼此相同,從而允許使用相同的模具來形成彎曲部151和152,這提高了彎曲效率;以及還允許電極片84和85的材料具有相同的長度;以及還允許電極片84和85在其被定形之后在通向電池單元主體83a的基部端與其焊接部之間具有相同的長度。
[0157]彎曲部151和152的相同構(gòu)型允許以相同的方式生產(chǎn)所有電池單元83,從而提高了電池單元83的成形有效性。
[0158]第二電極片T2( S卩,圖24的右側(cè)的電極片84和85中的、用作電池組件81的電池正、負極端子的最上方電極片和最下方電極片)可以與圖24中示出的第二電極片Τ2相反地定向。具體地,用作電池組件81的電池正極端子的電極片84在圖24中向下彎曲,而用作電池組件81的電池負極端子的電極片85在圖24中向上彎曲。
[0159]電極片84和85中的每個電極片均可以替代性地定形成具有至少兩個波形部或突出部:一個是向上定向的,而另一個是向下定向的,即,在與電極片84和85的平面橫向垂直的相對方向上定向。這樣的突出部例如可以壓有U形或多邊形形狀的滾花。替代性地,如圖26中所示,電極片84和85中的每個電極片可以在垂直于其長度的方向(即,附圖中的豎向方向)上彎曲若干次(在圖中為兩次),以具有水平(即,與電池單元83的堆疊方向垂直的方向)延伸的末梢部。通常,電池單元83中的每個電池單元在圖26中的與電極片84和85延伸的方向相同的方向A上熱膨脹或收縮。熱膨脹或收縮將產(chǎn)生作用在電極片84和85上的機械應力。電極片84和85的如圖16中那樣定形的彎曲部允許電極片84和85在方向A上移動或彈性變形以吸收應力。
[0160]組裝電池模塊11的電池組件81的電極片84和85與匯流條94的接合在以上實施例中通過將匯流條94放置在電極片84和85和匯流條94的堆疊的底部(即,最靠近圖20(a)中的砧座141)處并將其焊接來實現(xiàn)。該布局可以進行改變。例如,該接合可以通過將匯流條94布置在上述堆疊的頂部(即,靠近圖20(a)中的砧角142)處、將電極片84和85布置成靠近砧座141以及將其焊接來實現(xiàn)。在該焊接操作中,與圖20 (a)中不同,正電極片84在負電極片85的上方設置成靠近匯流條94。在任一種情況下,該接合總是通過將硬度較低的正電極片84夾入硬度較高的匯流條94與負電極片85之間來實現(xiàn)。
[0161]正電極片84和負電極片85如上所述由彼此不同的材料制成。具體地,正電極片84由鋁制成,而負電極片85由銅制成。然而,正電極片84和負電極片85可以替代性地由相同的材料制成。例如,正電極片84和負電極片85可以由鋁制成。在這種情況下,正電極片84和負電極片85與匯流條94的接合優(yōu)選地通過下述方式來實現(xiàn):將匯流條94放置在正電極片84和負電極片85的堆疊的相對表面中的一個表面上,將如接觸板99的加強件放置在該堆疊的另一表面上,并經(jīng)由超聲波焊接機140對它們進行焊接。
[0162]對于電池單元83中的每個電池單元而言,如上所述,正電極片84和負電極片85從其四個側(cè)部中的直徑方向上相對的兩個側(cè)部向外延伸,但是電池單元83中的每個電池單元也可以替代性地設計成具有設置在其相鄰的兩個側(cè)部上的正電極片84和負電極片85。在這種情況下,電池保持件82例如如圖27(a)中所示地定形。
[0163]在圖27(a)的示例中,正電極片84和負電極片85形成為從電池單元83的四個側(cè)部中的兩個相鄰側(cè)部(即,相互正交的兩個側(cè)部)延伸。電池保持件82配備有兩組匯流條94,每一組以與電池單元83的四個側(cè)部中的兩個相鄰側(cè)部中的一個側(cè)部平行的方式延伸。在圖27 (b)的示例中,電池單元83中的每個電池單元均設計成具有設置成在其四個側(cè)部中的相同側(cè)部上彼此靠近的正電極片84和負電極片85。電池保持件82配備有兩組匯流條94,這兩組匯流條94均以與電池單元83的四個側(cè)部中的排列有正電極片84和負電極片85的那個側(cè)部大致平行的方式延伸。
[0164]在圖27(a)和圖27(b)的示例中的每個示例中,電池組件81的電池單元83的電串聯(lián)連接通過下述方式來實現(xiàn):除了被用作電池組件81的電池正極端子和負極端子的那些正電極片84和負電極片85以外,將電池單元83中的每兩個相鄰電池單元中的一個電池單元的正電極片84布置在另一電池單元83的負電極片85上,并將它們焊接在一起。匯流條94像以上實施例中那樣從相同的方向(即,平行于電池單元83的厚度而延伸的相對方向中的一個方向)放置在正電極片84、負電極片85、以及正電極片84和負電極片85的堆疊上并焊接在一起。換句話說,堆疊在電池組件81中的電池單元83的電極片84和85中的每一者均具有下述的主相對表面之一:其面向電池單元83被堆疊的相對方向中的同一方向。圖27(a)和圖27(b)的示例中的其他布置與以上實施例的布置相同,并且其詳細描述在此處被省去。
[0165]如圖13中所述,電池保持件82具有一體地形成的第一保持件91以及第二保持件92,然而,第一保持件91和第二保持件92可以替代性地形成為彼此分離。具體地,第一保持件91和第二保持件92彼此獨立地附接至電池組件81。
[0166]電池保持件82使匯流條94全部由第一保持件91和第二保持件92懸挑,然而,其也可以設計成在與第一保持件91和第二保持件92中的一者的兩個附接點處雙支承匯流條94中的每個匯流條。
[0167]電池單元83的正電極片84和負電極片85以及/或者匯流條94如上所述超聲波焊接在一起,但是也可以以另一種方式接合。例如,其可以利用振動焊接技術或者使用了由熱源產(chǎn)生的熱能的熱焊接技術而以例如數(shù)百赫茲的更低的頻率接合。
[0168]控制板12安裝在存儲箱13內(nèi),但是也可以設置在存儲箱13外。
[0169]如圖2中清楚地示出的,基部14豎向地位于罩15的下方。電池部件10橫向安裝?;?4和罩15可以替代性地設置成水平地彼此相鄰,而電池部件10豎向放置。
[0170]存儲箱13如上所述由基部14、罩15以及中間箱16構(gòu)成,但是也可以僅由基部14和罩15形成。例如,基部14的豎立壁22設計成具有增大的高度以在存儲箱13內(nèi)在其高度方向上提供所需的空間。替代性地,罩15可以設計成具有豎向側(cè)壁以提供所需的存儲箱13總高度。
[0171]電池部件10如上所述安裝在交通工具的乘客廂中的座椅的下方,然而,其可以設置在交通工具的儀表板或發(fā)動機廂內(nèi)。
[0172]電池單元83中的每個電池單元如上所述為鋰離子蓄電池單元,但是也可以通過諸如鎳鎘蓄電池單元或鎳氫蓄電池單元的另一種類型的蓄電池單元來實現(xiàn)。
[0173]電池部件10可以與配備有用于驅(qū)動車輪的內(nèi)燃發(fā)動機和電動機的混合動力交通工具以及僅配備有作為驅(qū)動源的電動機的電動交通工具一起使用。
[0174]盡管已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明以有助于更好地理解本發(fā)明,但是應當理解到,本發(fā)明可以在不背離本發(fā)明的原理的情況下以各種方式實施。因此,本發(fā)明應當理解為包括了可以在不背離所附權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明的原理的情況下實施的所有可能實施例和對所示出實施例的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種電池部件,包括: 電池,所述電池包括多個層疊式電池單元的堆疊,所述多個層疊式電池單元中的每一個均配備有分別用作正極端子和負極端子的電極片,所述電極片中的每一個均具有通向所述電池單元中的相應電池單元的主體的基部端; 第一電極片,所述第一電極片是所述電池單元中的每兩個相鄰電池單元的具有布置在彼此上且通過焊接部接合在一起的部分的電極片,所述第一電極片中的每個第一電極片包括第一彎曲部,該第一彎曲部從該第一電極片的基部端延續(xù)并接近所述兩個相鄰電池單元中的另一電池單元,所述第一電極片中的每個第一電極片的所述第一彎曲部位于該第一電極片的基部端與焊接部之間;以及 第二電極片,所述第二電極片是所述電池單元的如下電極片:該電極片中的每一個具有通過焊接部接合至匯流條的部分而不連接至任一個電極片,所述第二電極片中的每個第二電極片包括第二彎曲部,該第二彎曲部從該第二電極片的基部端延續(xù)并位于該第二電極片的基部端與焊接部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池部件,其中,所述第一電極片的處于所述第一電極片的基部端與焊接部之間的材料的長度和所述第二電極片的處于所述第二電極片的基部端與焊接部之間的材料的長度彼此相同,并且其中,所述第一電極片彼此間的焊接部以及所述第二電極片與所述匯流條間的焊接部位于離開所述電池單元的主體的相同距離處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池部件,其中,所述第一彎曲部和所述第二彎曲部中的每一個均在所述電池單元被堆疊的方向上定向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池部件,其中,所述電池包括:堆疊有所述電池單元的電池組件、以及用于保持所述匯流條并被附接至所述電池組件的匯流條保持件,其中,所述匯流條保持件使所述匯流條在所述電池單元被堆疊的方向上排列,其中,所述第一電極片中的兩個第一電極片的焊接部通過下述方式來形成:將所述匯流條中的一個匯流條放置在所述第一電極片中的該兩個第一電極片中的一個第一電極片上以作為與超聲波焊接機的定形表面接觸的加強件、并將所述第一電極片中的該兩個第一電極片與所述匯流條中的該一個匯流條進行超聲波焊接,該加強件由與所述第一電極片中的該兩個第一電極片中的該一個第一電極片的材料相比硬度更高的材料制成,并且其中,所述第二電極片中的每個第二電極片的焊接部通過下述方式來形成:將加強件以與所述超聲波焊接機的定形表面接觸的方式放置在該第二電極片的相對表面中的一個表面上、將所述匯流條中的一個匯流條布置在該第二電極片的另一表面上、并將該第二電極片與該匯流條超聲波焊接在一起,該加強件由與所述第二電極片的材料相比硬度更高的材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池部件,其中,所述匯流條在所述電極片延伸的方向上位于離開所述電池單元的主體的相同距離處,并且其中,所述電極片具有位于離開所述電池單元的主體的相同距離處的梢端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池部件,其中,所述電池單元中的每個電池單元具有:直徑方向上相對的側(cè)部、以及所述電極片中的用作該電池單元的正極端子和負極端子的兩個電極片,所述電極片中的該兩個電極片分別設置在所述相對的側(cè)部上,其中,所述匯流條保持件配備有第一保持件、第二保持件以及將所述第一保持件和所述第二保持件連接在一起的連接器,所述第一保持件用于保持所述匯流條中的、接合至所述電池單元中的每個電池單元的所述相對的側(cè)部中的一個側(cè)部的匯流條,而所述第二保持件用于保持接合至所述電池單元中的每個電池單元的所述相對的側(cè)部中的另一側(cè)部的其他匯流條,并且其中,所述連接器配合在所述電池單元中的兩個相鄰電池單元的周緣之間的空氣間隙中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池部件,其中,所述電池單元的所述電極片被堆疊在所述電池組件中,以具有均面向所述電池單元被堆疊的相對方向中的同一方向的表面,其中所述匯流條焊接至所述電極片的所述表面。
【文檔編號】H01M10/058GK104241691SQ201410273012
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】樋口裕昭, 山口芳范, 木下秀宏, 田中豪 申請人:株式會社電裝
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