本發(fā)明的示例實施例的一個或多個方面涉及可再充電電池模塊。
背景技術(shù):
與通常不再被充電的一次電池不同,可再充電電池可被重復(fù)充電和放電。具有小容量的可再充電電池可被用于諸如移動電話、膝上型計算機、便攜式攝像機等的便攜式小型電子設(shè)備,具有大容量的可再充電電池可被用于例如混合動力車輛或電動車輛的電動機驅(qū)動電源。
可再充電電池可利用諸如用于小型電子設(shè)備應(yīng)用的單個電池。另外,一些可再充電電池可以利用其中多個電池被彼此電連接的模塊。一些可再充電電池可以利用諸如用于驅(qū)動電動機的其中多個模塊被電連接的一組電池模塊。
例如,可再充電電池模塊可通過在一個方向(x軸方向)上布置多個單元電池、在單元電池的布置方向上的相反端布置端板、在單元電池的布置方向上相反橫向側(cè)布置側(cè)板、將側(cè)板焊接(或連接)到端板、并使用匯流條連接單元電池來形成。
匯流條可以被連接到單元電池的電極端子并連接到電力電纜。因此,單元電池的電流可以通過匯流條排出到電力電纜或通過由電力電纜連接到外部電源的匯流條被充電。
連接到電力電纜的匯流條的連接可能由于可能在連接中發(fā)生的電流集中現(xiàn)象產(chǎn)生的高熱而熔化。因此,可再充電電池模塊在大功率電動車輛中可能不穩(wěn)定。
此外,在可再充電電池模塊被安裝在電動車輛中的情況下,單元電池可能經(jīng)歷在x軸布置方向和z軸高度方向上的振動。因此,匯流條可能經(jīng)歷每個單元電池在每個x軸方向和每個z軸方向上的振動。其結(jié)果是,匯流條在單元電池的連接結(jié)構(gòu)中可能具有弱點。
在此背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅用于增強對發(fā)明的背景的理解,因此其可能包含不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的示例實施例的一個或多個方面涉及一種可再充電電池模塊,其包括在由側(cè)板和端板限定的空間中的多個單元電池,并且使用匯流條電連接單元電池。
根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例,可再充電電池模塊的單元電池與匯流條的電連接和機械連接可以是相對穩(wěn)定的。另外,根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例,可再充電電池模塊的匯流條與電力電纜的連接結(jié)構(gòu)可以是相對穩(wěn)定的。
根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施例,一種可再充電電池模塊包括:沿第一方向布置的多個單元電池;在單元電池上的匯流條支架;在匯流條支架中的電連接單元電池的匯流條;在單元電池的第一方向上的相反端上的第一端板和第二端板;以及在單元電池的與第一方向交叉的第二方向上的相反端上并被連接到端板的側(cè)板,其中匯流條包括沿第一方向延伸并連接到單元電池的電極端子的第一構(gòu)件和連接到第一構(gòu)件的第二構(gòu)件。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件具有第一厚度并且通過匯流條支架的匯流條孔被連接到電極端子。
根據(jù)一些示例實施例,第二構(gòu)件具有比第一厚度更厚的第二厚度,并且在匯流條支架中并被連接到第一構(gòu)件的表面。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件被連接到電極端子,并且彎曲以在與第二方向交叉的第三方向上延伸,并且被連接到第二構(gòu)件的上表面。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件包括在第一方向上相鄰的電極端子之間的切口,并且在第二方向上延伸到超過電極端子的位置。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件包括在切口的內(nèi)端的擴展部分,擴展部分具有直徑比切口的間隙更寬的大致圓弧形狀。
根據(jù)一些示例實施例,匯流條支架進一步包括在第一方向上相鄰的匯流條孔之間且在第三方向上比第一構(gòu)件更加伸出的突起,以被結(jié)合到切口。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件包括鋁,第二構(gòu)件包括銅。
根據(jù)一些示例實施例,匯流條包括被連接到電力電纜的電纜端子的連接部,并在連接部處具有在第二方向上的最大寬度。
根據(jù)一些示例實施例,第一構(gòu)件的一部分被移除以暴露第二構(gòu)件的表面,以形成連接部。
根據(jù)一些示例實施例,電纜端子和連接部通過超聲波焊接被連接。
根據(jù)一些示例實施例,匯流條支架和匯流條被彼此結(jié)合以形成子組件。
根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例,可再充電電池模塊包括匯流條,匯流條包括彼此連接的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件,同時第一構(gòu)件連接單元電池的電極端子,第二構(gòu)件增加導(dǎo)電面積,從而保持單元電池和匯流條的相對穩(wěn)定的電連接和機械連接結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例的可再充電電池模塊的透視圖。
圖2是示出了圖1中所示的可再充電電池模塊的進一步細節(jié)的分解透視圖。
圖3是示出了圖2中所示的可再充電電池的進一步細節(jié)的透視圖。
圖4是沿圖3的線IV-IV截取的剖視圖。
圖5是沿圖2的線V-V截取的剖視圖。
圖6是沿圖2的線VI-VI截取的剖視圖。
圖7是示出了圖6中所示的匯流條的進一步細節(jié)的俯視圖。
圖8是示出了圖1和圖2中所示的電力電纜和匯流條的連接狀態(tài)的局部透視圖。
圖9示出了圖8中所示的電力電纜的端子和匯流條的超聲波焊接的工作狀態(tài)。
具體實施方式
在下文中將參考其中示出了發(fā)明的示例實施例的附圖更充分地描述本發(fā)明的一些示例實施例的方面。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到,所描述的實施例可以以各種不同的方式修改,均不脫離本發(fā)明的精神或范圍。圖和描述將被視為是說明性的,而非限制性的。在整個說明書中,相同的附圖標記指代相同的元件。
應(yīng)當理解,雖然術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、部件、區(qū)域、層或部分。因此,下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
為了易于說明,可以在本文中使用諸如“之下”、“下方”、“下”、“下面”、“上方”、“上”等的空間相對術(shù)語來描述如圖中所示的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當理解,除了圖中描述的方位之外,空間相對術(shù)語旨在包含設(shè)備在使用或操作中的不同方位。例如,如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn),則被描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件將于是被定向為在其它元件或特征的“上方”。因此,示例術(shù)語“下方”和“下面”可以包括上方和下方兩種方位。設(shè)備可被另外定向(例如旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位),本文使用的空間相對描述符應(yīng)進行相應(yīng)的解釋。
應(yīng)當理解,當元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“被連接到”或“被聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r,其可以直接在另一元件或?qū)由?,被直接連接到或直接聯(lián)接到另一元件或?qū)?,或者也可以存在一個或多個中間元件或中間層。另外,還應(yīng)當理解,當元件或?qū)颖环Q為在兩個元件或兩個層“之間”時,其可以是這兩個元件或兩個層之間的唯一元件或唯一層,或者也可以存在一個或多個中間元件或中間層。
本文使用的術(shù)語僅用于描述特定的實施例,并不旨在限制本發(fā)明。如本文所用,單數(shù)形式的“一”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另有明確說明。將進一步理解的是,當在此說明書中使用時,術(shù)語“包括”和“包含”表明存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。如本文所用,術(shù)語“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的所列項目的一個或多個的任意和所有組合。當放在一列元件之前時,諸如“至少一個”的表述修飾的是整列元件,而不是修飾該列中的單獨元件。
如本文所用,術(shù)語“基本上”、“大約”和類似術(shù)語被用作近似的術(shù)語,而不是作為程度的術(shù)語,并且旨在包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公認的在測量或計算的值中的固有偏差。此外,當描述本發(fā)明的實施例時,使用“可以”指的是“本發(fā)明的一個或多個實施例”。如本文所用,術(shù)語“使用”和“所使用”可以被認為分別和術(shù)語“利用”和“所利用”同義。此外,術(shù)語“示例性”意指示例或例示。
除非另有定義,本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。將進一步理解,例如那些在常用字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域和/或本說明書的上下文的含義一致的含義,將不以理想化或過于正式的意義來解釋,除非在本文中明確地如此定義。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例的可再充電電池模塊的透視圖,圖2是示出了圖1中所示的可再充電電池模塊的進一步細節(jié)的分解透視圖。參考圖1和圖2,根據(jù)本發(fā)明的一些示例實施例的可再充電電池模塊包括作為可再充電電池的一部分的多個單元電池100、用于覆蓋單元電池100的匯流條支架600、布置在匯流條支架600中以電連接單元電池100的匯流條200、以及用于容納并支撐單元電池100的端板300和側(cè)板400。
單元電池100在第一方向(例如x軸方向)上相鄰布置,并且由匯流條200彼此電連接和機械連接,以形成可再充電電池模塊。匯流條支架600被布置在單元電池100的上部,以覆蓋或重疊單元電池100。
匯流條200被布置在匯流條支架600的外部上,以連接單元電池100。例如,匯流條200可用以將相鄰布置在可再充電電池模塊中的四個單元電池100并聯(lián),并且將相鄰并列布置的第一組四個單元電池100與相鄰并列布置的第二組四個單元電池100聯(lián)接。
端板300可以包括一對端板(例如第一端板和第二端板)300,它們被分別布置在單元電池100的沿第一方向(例如x軸方向)的相反端,以支撐最外側(cè)的單元電池100。例如,端板300可以通過在可再充電電池模塊的長度方向(例如第一方向或x軸方向)上的相反端的內(nèi)側(cè)上插入端部支撐件310來支撐單元電池100。
端板300的每一個可以由金屬或金屬材料(例如不銹鋼)形成以提供機械強度,以在可再充電電池模塊(例如在第一方向或x軸方向上)的最外端處支撐可再充電電池模塊。端部支撐件310的每一個可以由電絕緣體材料形成,并且可用以將端板300與單元電池100電絕緣,同時支撐單元電池100。
側(cè)板400可以包括一對(或多個)側(cè)板400,它們被分別設(shè)置在與第一方向(例如x軸方向)相交(例如與其垂直)的第二方向(例如y軸方向)的相反端,并且被機械連接到端板300。也就是說,側(cè)板400可用以在可再充電電池模塊的寬度方向(例如第二方向或y軸方向)上的相反側(cè)容納并支撐單元電池100。
端板300和側(cè)板400通過焊接或任何其它合適的附接技術(shù)彼此結(jié)合或機械附接或固定至彼此。側(cè)板400可以通過焊接或任何其它合適的附接技術(shù)與匯流條支架600結(jié)合或機械附接或固定至匯流條支架600。端板300、側(cè)板400和匯流條支架600被構(gòu)造為在其中形成空間,用于容納(例如接納)并支撐單元電池100。
側(cè)板400的每一個可以包括與單元電池100相鄰的一個或多個通孔413,以減小側(cè)板400的重量。通孔413可以包括沿第一方向(例如x軸方向)和垂直于第一方向和第二方向的第三方向(例如z軸方向)形成的多個通孔。通孔413可進一步用以減小側(cè)板400的重量,同時保持側(cè)板400的強度。
匯流條支架600包括用于連接單元電池100的匯流條200和匯流條孔610。因此,布置在匯流條支架600的外部上的匯流條200可以通過匯流條孔610被電連接到單元電池100。
在本文中,匯流條支架600和側(cè)板400被配置為在第二方向(例如y軸方向)和第三方向(例如z軸方向)上具有夾持力,并且被彼此結(jié)合或機械附接。因此,可以有效地保護可再充電電池模塊免受在y軸方向和z軸方向上產(chǎn)生的振動。
例如,匯流條支架600可以由合成樹脂形成,并且可以包括朝第二方向(例如y軸方向)上的相反端突出或伸出的卡爪620。作為示例,卡爪620可以通過插入注射成型形成在匯流條支架600中??ㄗ?20可以由與側(cè)板400的材料相同(或相似)的不銹鋼形成,并且可以被焊接(或連接或機械附接)到側(cè)板400。
例如,卡爪620可以包括多個卡爪620,并且可以在匯流條支架600中沿第一方向(例如x軸方向)以一定間隔(例如預(yù)定間隔)布置。此外,側(cè)板400可以包括在第一方向(例如x軸方向)上以一定間隔(例如預(yù)定間隔)布置的連接件430,以與匯流條支架600的卡爪620對應(yīng)。
例如,匯流條支架600的卡爪620可以通過焊接被連接到側(cè)板400的連接件430。在本文中,匯流條支架600可以包括圍繞卡爪620的安裝槽630以提供空間,焊接熱量通過該空間消散。
因為包括卡爪620的匯流條支架600和包括連接件430的側(cè)板400在第二方向(例如y軸方向)和第三方向(例如z軸方向)上具有相對較強的夾持力用于焊接(或連接)卡爪620和連接件430,可以有效地管理在第二方向(例如y軸方向)和第三方向(例如z軸方向)上產(chǎn)生的振動。
同時,側(cè)板400可以進一步包括在其下端部沿著與第一方向和第二方向(例如x軸方向和y軸方向)相交的第三方向(例如z軸方向)朝第二方向(例如y軸方向)彎曲的法蘭420,用于支撐單元電池100。
法蘭420可以通過使得用于支撐可再充電電池模塊中的單元電池100的下端的下板能被省略而有助于重量減輕。然而,根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,可再充電電池模塊可以包括用于支撐可再充電電池模塊中的單元電池100的下端的下板。此外,當可再充電電池模塊被結(jié)合到另一設(shè)備(例如電動車輛)時,法蘭420可以通過將單元電池100直接附著到冷卻裝置(未示出)而有助于冷卻。
因此,側(cè)板400可以通過在其下端的法蘭420支撐單元電池100的下端,并且可以通過被布置在其上端的連接件430被結(jié)合到覆蓋單元電池100的匯流條支架600。
也就是說,側(cè)板400的法蘭420和連接件430相對于單元電池100和匯流條支架600產(chǎn)生在第三方向(例如z軸方向)上的夾持力。因此在第三方向(例如z軸方向)上產(chǎn)生的夾持力可以有效地保護可再充電電池模塊免受在第三方向(例如z軸方向)上產(chǎn)生的振動的影響。
側(cè)板400可以由具有一定厚度(例如預(yù)定厚度)的薄板金屬片形成。例如,側(cè)板400可以由薄板不銹鋼形成。此外,絕緣片500可以進一步被布置在側(cè)板400和單元電池100之間。絕緣片500可用以將側(cè)板400與單元電池100電絕緣。
此外,匯流條支架600可以進一步包括沿第一方向(例如x軸方向)形成的結(jié)合槽640,以在第三方向(例如z軸方向)上與在第二方向(例如y軸方向)的相反端分離。側(cè)板400包括被結(jié)合到結(jié)合槽640的結(jié)合部440。
側(cè)板400的結(jié)合部440被結(jié)合到匯流條支架600的結(jié)合槽640。因此,側(cè)板400和匯流條支架600相對于單元電池100和匯流條支架600產(chǎn)生沿第三方向(例如z軸方向)的夾持力。在第三方向(例如z軸方向)上產(chǎn)生的夾持力可以更有效地保護可再充電電池模塊免受在第三方向(例如z軸方向)上產(chǎn)生的振動的影響。
圖3是示出了圖2中所示的可再充電電池的進一步細節(jié)的透視圖,圖4是沿圖3的線IV-IV截取的剖視圖。參考圖3和圖4,一個單元電池100包括充電和放電的可再充電電池。
單元電池100包括電極組件10、用于容納電極組件10的殼體15、結(jié)合到殼體15的開口的蓋板20、第一電極端子21(在下文中被稱為負極端子)和第二電極端子22(在下文中被稱為正極端子)、以及布置在負極端子21的一側(cè)上的外部短路器40。
例如,電極組件10可以通過螺旋卷繞第一電極11(在下文中被稱為負電極)、作為絕緣體的隔板13和第二電極12(在下文中被稱為正電極)同時將負電極11和正電極12布置在隔板13的相反側(cè)上而被形成為膠卷構(gòu)造。
負電極11和正電極12分別包括由涂覆有活性物質(zhì)的金屬板的集流體形成的涂覆區(qū)域11a和12a以及由因未涂覆活性物質(zhì)而暴露的集流體形成的未涂覆區(qū)域11b和12b。
負電極11的未涂覆區(qū)域11b被形成在負電極11的沿著螺旋卷繞的負電極11的方向上的一個端部。正電極12的未涂覆區(qū)域12b被形成在正電極12的沿著螺旋卷繞的正電極12的方向上的一個端部。未涂覆區(qū)域11b和12b被分別布置在電極組件10的相反端。
例如,殼體15可以被構(gòu)造為具有大致(例如基本上)立方體形狀,以形成用于容納電極組件10和電解質(zhì)溶液的空間,并且可以在其一個表面上形成連接內(nèi)部和外部的開口。開口使得電極組件10能夠被插入到殼體15的內(nèi)部。
蓋板20被安裝到殼體15的開口,以封閉并密封殼體15的開口。例如,殼體15和蓋板20可由待焊接(或機械附接或連接)到一起的鋁制成。
此外,蓋板20包括電解質(zhì)注入開口29、通氣孔24和端子孔H1和H2。電解質(zhì)注入開口29使得能夠在蓋板20被結(jié)合到殼體15之后將電解質(zhì)溶液注入到殼體15的內(nèi)部。在其中注入電解質(zhì)溶液之后,電解質(zhì)注入開口29被密封蓋27密封。
通氣孔24被通氣板25關(guān)閉和密封,用于排出單元電池100的內(nèi)部壓力。如果單元電池100的內(nèi)部壓力達到一定水平(例如預(yù)定水平),則通氣板25破裂以打開通氣孔24。通氣板25包括用于誘導(dǎo)破裂的槽口25a。
同時,參考圖1和圖2,匯流條支架600進一步包括與通氣孔24對應(yīng)的支架通氣孔624。因此,通過通氣孔24排出的內(nèi)部壓力可以通過支架通氣孔624排出到可再充電電池模塊的外部。換句話說,通過通氣孔24排出的內(nèi)部壓力不被匯流條支架600中斷。
再次參考圖3和圖4,負極端子21和正極端子22被安裝在蓋板20的端子孔H1和H2中,并且被電連接到電極組件10。也就是說,負極端子21被電連接到電極組件10的負電極11,正極端子22被電連接到電極組件10的正電極12。因此,電極組件10通過負極端子21和正極端子22被引出到殼體15的外部。
因為負極端子21和正極端子22在蓋板20的內(nèi)側(cè)形成彼此相同的結(jié)構(gòu),所以將共同描述相同的結(jié)構(gòu),并且因為負極端子21和正極端子22在蓋板20的外側(cè)形成彼此不同的結(jié)構(gòu),將單獨描述不同的結(jié)構(gòu)。
負極端子21和正極端子22分別包括安裝在蓋板20的端子孔H1和H2中的鉚接端子21a和22a、在蓋板20的內(nèi)側(cè)與端子21a和22a較寬地且一體地形成的法蘭21b和22b、以及布置在蓋板20的外側(cè)并通過鉚接或焊接或任何其它合適的連接方法被連接到鉚接端子21a和22a的板端子21c和22c。
負極襯墊36和正極襯墊37被分別安裝在負極端子21和正極端子22的鉚接端子21a和22a與端子孔H1和H2的內(nèi)表面之間,以密封并電絕緣正極端子21和負極端子22的鉚接端子21a和21b與蓋板20。
負極襯墊36和正極襯墊37通過在法蘭21b和22b與蓋板20的內(nèi)表面之間延伸進一步密封并電絕緣法蘭21b和22b與蓋板20。也就是說,負極襯墊36和正極襯墊37通過將正極端子21和負極端子22安裝在蓋板20中來防止電解質(zhì)溶液通過端子孔H1和H2泄漏(或減少其出現(xiàn))。
負極引線片51和正極引線片52分別將負極端子21和正極端子22電連接到電極組件10的正電極11和負電極12。例如,負極引線片51和正極引線片52在由法蘭21b和22b支撐的同時被結(jié)合到鉚接端子21a和22a的下端,通過將負極引線片51和正極引線片52結(jié)合到鉚接端子21a和22a的下端以填塞(或密封)其下端。
負極絕緣構(gòu)件61和正極絕緣構(gòu)件62被安裝在負極引線片51和正極引線片52與蓋板20之間,以使負極引線片51和正極引線片52與蓋板20電絕緣。此外,負極絕緣構(gòu)件61和正極絕緣構(gòu)件62在其一側(cè)被結(jié)合到蓋板20并且在其另一側(cè)覆蓋負極引線片51和正極引線片52、鉚接端子21a和22a以及法蘭21b和22b,從而穩(wěn)定其連接結(jié)構(gòu)。
同時,將分別與負極端子21的板端子21c和正極端子22的板端子22c相關(guān)聯(lián)地描述外部短路器40和頂板46。
布置在負極端子21側(cè)的外部短路器40包括短路構(gòu)件43和根據(jù)內(nèi)部壓力與短路構(gòu)件43間隔開或短路的短路接線片41。短路接線片41被電連接到負極端子21的鉚接端子21a,并且利用其間的絕緣構(gòu)件31被布置在蓋板20的外側(cè)。
絕緣構(gòu)件31被安裝在短路接線片41和蓋板20之間,以使短路接線片41與蓋板20電絕緣。也就是說,蓋板20用于保持相對于負極端子21的電絕緣狀態(tài)。
短路接線片41和板端子21c被結(jié)合到鉚接端子21a的上端,通過將短路接線片41和板端子21c結(jié)合到鉚接端子21a的上端以填塞(或密封)其上端。因此,短路接線片41和板端子21c利用其間的絕緣構(gòu)件31被固定到蓋板200。
短路構(gòu)件43被安裝在蓋板20上形成的短路孔42中。短路接線片41被連接到負極端子21,以沿著短路構(gòu)件的外側(cè)延伸。因此,短路接線片41和短路構(gòu)件43可以通過被布置為對應(yīng)于短路孔42并彼此面對而保持分離狀態(tài)(由實線表示),并且當單元電池100的內(nèi)部壓力增加時可以通過短路構(gòu)件43的反轉(zhuǎn)而變成短路狀態(tài)(由虛線表示)。
在正極端子22側(cè)的頂板46電連接并且直接連接正極端子22的板端子22c與蓋板20。例如,頂板46可以被插入在板端子22c與蓋板20之間,鉚接端子22a延伸穿過頂板46。
因此,頂板46和板端子22c被結(jié)合到鉚接端子22a的上部,通過將頂板46和板端子22c結(jié)合到鉚接端子22a的上部以填塞(或密封)其上端部。板端子22c利用其間的頂板46被安裝在蓋板20的外側(cè)。
同時,正極襯墊37進一步在鉚接端子22a和頂板46之間延伸。因此,正極襯墊37防止鉚接端子22a與頂板46彼此電連接和直接連接。也就是說,鉚接端子22a通過板端子22c被電連接到頂板46。
圖5是沿圖2的線V-V截取的剖視圖。參考圖1、圖2和圖5,在根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的可再充電電池模塊中,匯流條200的每一個包括在x軸方向上延伸并且在其第一側(cè)被連接到單元電池100的負極端子21和正極端子22的第一構(gòu)件210、以及被附接在第一構(gòu)件210的第二側(cè)上以增加匯流條200的導(dǎo)電面積的第二構(gòu)件220。
例如,第一構(gòu)件210可以由鋁形成,第二構(gòu)件220可以由具有優(yōu)異導(dǎo)電性的銅形成。在這種情況下,負極端子21和正極端子22的板端子21c和22c可以由鋁形成,以增加與第一構(gòu)件210的焊接性。
第一構(gòu)件210被配置為具有第一厚度t1,并且通過匯流條支架600的匯流條孔610被焊接(或連接)到負極端子21和正極端子22。第二構(gòu)件220被布置在匯流條支架600上,以具有比第一厚度t1更厚的第二厚度t2,并且被連接到第一構(gòu)件210的面對表面。
第一構(gòu)件210被焊接(或連接)到負極端子21和正極端子22,并且被彎曲成在與第二方向(例如y軸方向)相交的第三方向(例如z軸方向)上突出,以被連接到第二構(gòu)件220的上表面。也就是說,第二構(gòu)件220被布置在匯流條支架600上,并且第一構(gòu)件210的彎曲部分與第二構(gòu)件220的上表面表面接觸。
第一構(gòu)件210用以將匯流條200連接到負極端子21和正極端子22,第二構(gòu)件220主要用于傳導(dǎo)流過第一構(gòu)件210的電流。因此,匯流條200可以通過調(diào)整第二構(gòu)件220的第二厚度t2被有效地應(yīng)用到具有高容量的單元電池100。
由于具有第一厚度t1的第一構(gòu)件210被連接到負極端子21和正極端子22,匯流條200的高度ΔH可以部分地低于第一厚度t1和第二厚度t2的總高度。此外,即使第一構(gòu)件210具有薄的第一厚度t1,具有第二厚度t2的第二構(gòu)件220也可以確保大的導(dǎo)電區(qū)域,電流從匯流條200的整體在該大的導(dǎo)電區(qū)域中流動。
圖6是沿圖2的線VI-VI截取的剖視圖,圖7是示出了圖6中所示的匯流條200的俯視圖。參考圖6和圖7,匯流條200的第一構(gòu)件210包括在第一方向(x軸方向)上相鄰的負極端子21和正極端子22之間的切口211。
切口211被布置在負極端子21和正極端子22之間,并且通過沿第二方向(y軸方向)被切割到超過負極端子21和正極端子22的位置而形成。即使當單元電池100在第一和第三方向(例如,x和z軸方向)上移動時,切口211可以平滑地吸收單元電池100的移動,同時保持第一構(gòu)件210與負極端子21和正極端子22的電連接狀態(tài)。
相應(yīng)地,匯流條支架600包括被布置為在第一方向(例如x軸方向)上相鄰的匯流條孔610之間在第三方向(例如z軸方向)上比第一構(gòu)件210更加突出的突起650。突起650被結(jié)合到第一構(gòu)件210的切口211,以限制單元電池100在第一方向(例如x軸方向)上的移動。
此外,第一構(gòu)件210包括被布置在切口211的內(nèi)端的擴展部分212,以具有直徑比切口211的間隙G更寬的圓弧形狀。擴展部分212用于分散當切口211吸收單元電池100在第一和第三方向(例如x和z軸方向)上的移動時作用在切口211上的應(yīng)力。
圖8是示出了圖1和圖2中所示的電力電纜和匯流條的連接狀態(tài)的局部透視圖,圖9示出了圖8中的電力電纜的端子和匯流條的超聲波焊接的工作狀態(tài)。
參考圖8和圖9,匯流條200包括被連接到電力電纜700的電纜端子710的連接部221,并且在連接部221處具有在第二方向(例如y軸方向)上的最大寬度W1。
形成為具有匯流條200中的最大寬度W1的連接部221與最小寬度W2相比具有寬度差ΔW。具有最大寬度W1的部分和具有最小寬度W2的部分被線性連接。因此,與對應(yīng)于最小寬度W2的區(qū)域相比,匯流條200可通過對應(yīng)于寬度差ΔW的面積增加電流的導(dǎo)電面積。
通過在具有增加的導(dǎo)電面積的部分處部分去除第一構(gòu)件210,連接部221被形成為第二構(gòu)件220的部分暴露表面。因此,電纜端子710可以通過超聲波焊接被連接到連接部221。
為此,在超聲波焊接之前,匯流條支架600和匯流條200可以被彼此結(jié)合,以形成子組件。在本文中,匯流條支架600包括用于支撐底砧721的焊接孔661,底砧721支撐連接部221。
也就是說,電纜端子710通過超聲波振動被焊接(或連接)到連接部221,超聲波振動通過按壓其上放置有焊頭662的連接部221和電纜端子710而產(chǎn)生,同時底砧721通過焊接孔661支撐連接部221。
在通過將匯流條200結(jié)合到匯流條支架600形成子組件之后,通過電力電纜700的電纜端子710與匯流條200的連接部221的超聲波焊接,可以提高焊接強度。
可再充電電池模塊可通過在超聲波焊接之后將形成子組件的匯流條支架600布置在單元電池100上并將匯流條200的第一構(gòu)件210焊接到單元電池100來完成。
盡管已經(jīng)結(jié)合目前認為是實用的示例實施例描述了本發(fā)明,應(yīng)當理解,本發(fā)明不限于所公開的實施例,而是相反,意在覆蓋被包括在所附權(quán)利要求及其等同方案以及詳細描述和附圖的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
<對一些符號的描述>
10:電極組件 11:第一電極(負電極)
11a、12a:涂覆區(qū)域 11b、12b:未涂覆區(qū)域
12:第二電極(正電極) 13:隔板
15:殼體 20:蓋板
21:第一電極端子(負極端子)
21a、22a:鉚接端子
21b、22b:法蘭 21c、22c:板端子
22:第二電極端子(正極端子)
24:通氣孔
25:通氣板 27:密封蓋
29:電解質(zhì)注入開口 31:絕緣構(gòu)件
36、37:正極襯墊和負極襯墊 40:外部短路器
41:短路接線片 42:短路孔
43:短路構(gòu)件 46:頂板
51、52:正極引線片和負極引線片
61、62:正極絕緣構(gòu)件和負極絕緣構(gòu)件
100:單元電池 200:匯流條
210、220:第一構(gòu)件和第二構(gòu)件 211:切口
212:擴展部分 221:連接部
300:端板 310:端部支撐件
400:側(cè)板 413:通孔
420:法蘭 430:連接件
440:結(jié)合部 500:絕緣片
600:匯流條支架 610:匯流條孔
620:卡爪 624:支架通氣孔
630:安裝槽 640:結(jié)合槽
650:突起 661:焊接孔
662:焊頭 700:電力電纜
710:電纜端子 721:底砧
G:間隙 H1、H2:端子孔
t1、t2:第一厚度和第二厚度 W1:最大寬度
W2:最小寬度 ΔH:高度
ΔW:寬度差