電池模塊和電池單體的制作方法
【專利說明】電池模塊和電池單體
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)要求在2013年9月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/882,772的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容通過引用合并入于此。
【背景技術(shù)】
[0003]多年來已經(jīng)調(diào)查并研究了可以產(chǎn)生高能量密度和相對(duì)低成本的用于電池單體的新材料。然而，20多年來，電池單體的化學(xué)性質(zhì)沒有多大改變。雖然某些材料，諸如具有Li2MnO3結(jié)構(gòu)的多層(layer-layer)富Li材料或者Si基材料能夠增大能量密度，但它們多年來已經(jīng)無法購(gòu)得。本發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果電池模塊空間如本文所述地減小，則能夠以相對(duì)低成本增大電池模塊能量密度，從而增大電動(dòng)車輛行程。
[0004]特別地，本發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，需要如下的電池模塊和電池單體:其具有改進(jìn)的電端子布置，這允許改進(jìn)電氣裝置、諸如互連板和線束在其上的布置，以通過減小電池系統(tǒng)中的不可用空間而使得電池系統(tǒng)能量密度最大化。通過利用本文描述的電池單體和電池模塊，能夠獲得高能量密度的電池模塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了根據(jù)示例性實(shí)施例的電池單體。該電池單體包括大致矩形的殼體以及第一和第二電端子。殼體沿著第一軸線縱向地并且沿著第二軸線豎直地延伸。第二軸線大致垂直于第一軸線。殼體具有第一、第二、第三和第四端。第一和第二端大致平行于第一軸線延伸。第三和第四端大致平行于第二軸線延伸。沿著平行于第一軸線的方向的殼體和第一、第二電端子的組合長(zhǎng)度是沿著平行于第二軸線的方向的殼體的長(zhǎng)度的至少兩倍。第一電端子沿著大致平行于第一軸線的方向從殼體的第三端向外延伸。第一電端子具有大致平行于第一軸線延伸的第一和第二邊緣。第一電端子的第一邊緣布置為比第一電端子的第二邊緣更靠近殼體的第一端。第一電端子的第一邊緣不與殼體的第一端共線。從殼體的第二端到第一電端子的第二邊緣的距離大于從殼體的第一端到第一電端子的第一邊緣的距離。第二電端子沿著大致平行于第一軸線的方向從殼體的第四端向外延伸。第二電端子具有大致平行于第一軸線延伸的第一和第二邊緣。第二電端子的第二邊緣布置為比第二電端子的第一邊緣更靠近殼體的第二端。第二電端子的第二邊緣不與殼體的第二端共線。從殼體的第一端到第二電端子的第一邊緣的距離大于從殼體的第二端到第二電端子的第二邊緣的距離。
[0006]提供了根據(jù)另一示例性實(shí)施例的電池模塊。該電池模塊包括具有第一和第二側(cè)的框架部件。該電池模塊進(jìn)一步包括布置在框架部件的分別第一和第二側(cè)上的第一和第二電池單體。第一電池單體具有第一殼體和第一、第二電端子。第一殼體是大致矩形的，并且沿著第一軸線縱向地且沿著第二軸線豎直地延伸。第二軸線大致垂直于第一軸線。第一殼體具有第一、第二、第三和第四端。第一殼體的第一和第二端大致平行于第一軸線延伸。第一殼體的第三和第四端大致平行于第二軸線延伸。第一殼體和第一、第二電端子沿著平行于第一軸線的方向的組合長(zhǎng)度是第一殼體沿著平行于第二軸線的方向的長(zhǎng)度的至少兩倍。第一電端子沿著大致平行于第一軸線的方向從第一殼體的第三端向外延伸。第一電端子具有大致平行于第一軸線延伸的第一和第二邊緣。第一電端子的第一邊緣布置為比第一電端子的第二邊緣更靠近第一殼體的第一端。第一電端子的第一邊緣不與第一殼體的第一端共線。從第一殼體的第二端到第一電端子的第二邊緣的距離大于從第一殼體的第一端到第一電端子的第一邊緣的距離。第二電端子沿著大致平行于第一軸線的方向從第一殼體的第四端向外延伸。第二電端子具有大致平行于第一軸線延伸的第一和第二邊緣。第二電端子的第二邊緣布置為比第二電端子的第一邊緣更靠近第一殼體的第二端。第二電端子的第二邊緣不與第一殼體的第二端共線。從第一殼體的第一端到第二電端子的第一邊緣的距離大于從第一殼體的第二端到第二電端子的第二邊緣的距離。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例的電池模塊的示意圖；
[0008]圖2是圖1的電池模塊的橫截面示意圖；
[0009]圖3是圖1的電池模塊的側(cè)視圖；
[0010]圖4是圖1的電池模塊的另一側(cè)視圖；
[0011]圖5是在圖1的電池模塊中利用的第一電池單體的側(cè)視圖；
[0012]圖6是圖5的電池單體的更詳細(xì)圖；
[0013]圖7是在圖1的電池模塊中利用的第二電池單體的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參考圖1-4，例示了根據(jù)一示例性實(shí)施例的電池模塊10。電池模塊10的優(yōu)點(diǎn)在于，電池模塊10改進(jìn)了電端子的布置，以使電池模塊具有用于在其中接收互連板100、102的開放區(qū)域110、120。因此，電池模塊1具有更易于布置在電動(dòng)車輛內(nèi)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造。電池模塊10包括框架部件20、22、24、26、28、30、32、34;電池單體50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80;和互連板100、102。
[0015]框架部件20-34構(gòu)造為在其中保持電池單體。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，框架部件20-34由塑料構(gòu)造成。
[0016]參考圖2，框架部件20包括板部分150和凸緣部分152、154。凸緣部分152、154分別聯(lián)接到板部分150的第一和第二端，并且大致垂直于板部分150延伸。框架部件20包括側(cè)面156和與側(cè)面156相對(duì)地布置的側(cè)面158。電池單體50布置在框架部件20的側(cè)面156上，并且電池單體52布置在框架部件20的側(cè)面158上。
[0017]框架部件22包括板部分170和凸緣部分172、174。凸緣部分172、174分別聯(lián)接到板部分170的第一和第二端，并且大致垂直于板部分170延伸?？蚣懿考?2包括側(cè)面176和與側(cè)面176相對(duì)地布置的側(cè)面178。電池單體54布置在框架部件22的側(cè)面176上并且鄰近于電池單體52，而電池單體56布置在框架部件22的側(cè)面178上?？蚣懿考?2聯(lián)接到框架部件20和框架部件24兩者。
[0018]框架部件24包括板部分190和凸緣部分192、194。凸緣部分192、194分別地聯(lián)接到板部分190的第一和第二端，并且大致垂直于板部分190延伸?？蚣懿考?4包括側(cè)面196和與側(cè)面196相對(duì)地布置的側(cè)面198。電池單體58布置在框架部件24的側(cè)面196上并且鄰近于電池單體56，并且電池單體60布置在框架部件24的側(cè)面198上。框架部件24聯(lián)接到框架部件22和框架部件26兩者。
[0019]框架部件26包括板部分210和凸緣部分212、214。凸緣部分212、214分別地聯(lián)接到板部分210的第一和第二端，并且大致垂直于板部分210延伸?？蚣懿考?6包括側(cè)面216和與側(cè)面216相對(duì)地布置的側(cè)面218。電池單體62布置在框架部件26的側(cè)面216上并且鄰近于電池單體60，并且電池單體64布置在框架部件26的側(cè)面218上。框架部件26聯(lián)接到框架部件24和框架部件28兩者。
[0020]框架部件28包括板部分230和凸緣部分232、234。凸緣部分232、234分別地聯(lián)接到板部分230的第一和第二端，并且大致垂直于板部分230延伸?？蚣懿考?8包括側(cè)面236和與側(cè)面236相對(duì)地布置的側(cè)面238。電池單體66布置在框架部件28的側(cè)面236上并且鄰近于電池單體64，并且電池單體68布置在框架部件28的側(cè)面238上。框架部件28聯(lián)接到框架部件26和框架部件30兩者。
[0021]框架部件30包括板部分250和凸緣部分252、254。凸緣部分252、254分別地聯(lián)接到板部分250的第一和第二端，并且大致垂直于板部分250延伸?？蚣懿考?0包括側(cè)面256和與側(cè)面256相對(duì)地布置的側(cè)面258。電池單體70布置在框架部件30的側(cè)面256上并且鄰近于電池單體68，并且電池單體72布置在框架部件30的側(cè)面258上?？蚣懿考?0聯(lián)接到框架部件28和框架部件32兩者。
[0022]框架部件32包括板部分270和凸緣部分272、274。凸緣部分272、274分別地聯(lián)接到板部分270的第一和第二端，并且大致垂直于板部分270延伸。框架部件32包括側(cè)面276和與側(cè)面276相對(duì)地布置的側(cè)面278。電池單體74布置在框架部件32的側(cè)面276上并且鄰近于電池單體72，并且電池單體76布置在框架部件32的側(cè)面278上?？蚣懿考?2聯(lián)接到框架部件30和框架部件34兩者。
[0023]框架部件34包括板部分290和凸緣部分292、