專利名稱：安全性提高的中大型電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全性提高的中大型電池模塊，更具體地，涉及一種包括多個(gè)電池單體或單元模塊的中大型電池模塊，該中大型電池模塊被構(gòu)造成具有如下連接結(jié)構(gòu)在該連接結(jié)構(gòu)中，所述電池單體或單元模塊的測(cè)量電壓和/或溫度信號(hào)通過導(dǎo)線型連接構(gòu)件傳送和接收；其中，該連接構(gòu)件的至少一個(gè)端部以凸凹接合型的機(jī)械聯(lián)接方式連接到連接對(duì)應(yīng)部(connection counterpart)，該連接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，該向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)形成在與連接部鄰近的區(qū)域處使得該向下彎曲部分向下彎曲到比所述連接部低的高度，以防止冷凝在該連接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到所述連接部中。
背景技術(shù)：
近來，能夠充電和放電的二次電池已廣泛用作無線移動(dòng)裝置的能量源。而且，作為電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(Plug-in HEV)的動(dòng)力源，二次電池已引起了相當(dāng)大的關(guān)注，已經(jīng)開發(fā)了上述這些車輛，以解決現(xiàn)有的使用化石燃料的汽油車和柴油車引起的問題，例如空氣污染。小型移動(dòng)裝置為每個(gè)裝置使用一個(gè)或幾個(gè)電池單體。另一方面，對(duì)于中大型裝置而言，高功率和大容量是必要的，所以中大型裝置例如車輛使用中大型電池模塊，該中大型電池模塊具有彼此電連接的多個(gè)電池單體。優(yōu)選地，中大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。為此，通常使用能夠以高的集成度進(jìn)行堆疊并具有小的重量/容量比的棱形電池或袋狀電池來作為中大型電池模塊的電池單體。特別地，目前，很多興趣都集中在使用鋁制層合片材作為防護(hù)構(gòu)件 (sheathing member)的袋狀電池，這是因?yàn)榇鼱铍姵氐闹亓枯p，袋狀電池的制造成本低， 并且袋狀電池的形狀易于改變。同時(shí)，電池模塊是這樣一種結(jié)構(gòu)體其包括彼此組合的多個(gè)電池單體，結(jié)果，當(dāng)某些電池單體中發(fā)生過壓、過流和過熱時(shí)，整個(gè)電池模塊的安全性和運(yùn)行效率可能降低。因此，需要用于感測(cè)這種過壓、過流和過熱的感測(cè)單元。具體地，將電壓傳感器或溫度傳感器連接到這些電池單體，以便實(shí)時(shí)地或者以預(yù)定的時(shí)間間隔感測(cè)并控制這些電池單體的運(yùn)行。也就是說，使用導(dǎo)線型連接構(gòu)件來作為用于將電池單體的電壓和溫度傳送至電池管理系統(tǒng)(BMS)的通道。例如，該導(dǎo)線型連接構(gòu)件可以通過一束鎧裝數(shù)據(jù)電纜來實(shí)現(xiàn)，在其每一端處均可以設(shè)置有插頭或帽式連接器。然而，如果由于在電池單體的充電和放電期間、這些電池單體的溫度發(fā)生變化而在所述導(dǎo)線型連接構(gòu)件的表面上形成水分，則導(dǎo)線型連接構(gòu)件上的水分可能由于重力而沿著該導(dǎo)線型連接構(gòu)件的表面被引入到位于該導(dǎo)線型連接構(gòu)件的相應(yīng)端部處的連接部中，除非設(shè)置在該導(dǎo)線型連接構(gòu)件的端部處的連接器具有防水功能。結(jié)果，在連接部和連接對(duì)應(yīng)部之間的聯(lián)接區(qū)域處可能發(fā)生短路。
而且，與該連接對(duì)應(yīng)部電連接的所述BMS測(cè)量每個(gè)電池單體的電壓值。為此，需要準(zhǔn)確的感測(cè)，因此有必要提供一種具有能夠防止發(fā)生短路的特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線型連接構(gòu)件。因此，非常需要如下這種中大型電池模塊該中大型電池模塊包括具有特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線型連接構(gòu)件，如上所述，該特殊結(jié)構(gòu)能夠防止由于水分而在連接部與連接對(duì)應(yīng)部之間的聯(lián)接區(qū)域處發(fā)生短路，并因此能夠防止各個(gè)電池單體中發(fā)生短路。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，為了解決上述問題以及其他尚未解決的技術(shù)問題，已經(jīng)做出了本發(fā)明。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種中大型電池模塊，該中大型電池模塊包括具有特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線型連接構(gòu)件，即使在該導(dǎo)線型連接構(gòu)件的連接部不具有防水功能的情況下，所述特殊結(jié)構(gòu)也能夠防止由于水分而發(fā)生短路。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種安全性提高的中大型電池模塊，該中大型電池模塊能夠穩(wěn)定地感測(cè)電池單體的電壓和溫度并防止各個(gè)電池單體之間的異常偏差。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠通過提供一種中大型電池模塊來實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，該中大型電池模塊包括多個(gè)電池單體或單元模塊，該中大型電池模塊被構(gòu)造成具有如下連接結(jié)構(gòu)在該連接結(jié)構(gòu)中，所述電池單體或單元模塊的測(cè)量電壓和/或溫度信號(hào)通過導(dǎo)線型連接構(gòu)件傳送和接收；其中，該連接構(gòu)件的至少一個(gè)端部以凸凹接合型的機(jī)械聯(lián)接方式連接到連接對(duì)應(yīng)部，該連接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，該向下彎曲區(qū)域 (向下彎曲部分)形成在與連接部鄰近的區(qū)域處使得該向下彎曲部分向下彎曲到比連接部低的高度，以防止冷凝在該連接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到所述連接部中。在根據(jù)本發(fā)明的中大型電池模塊中，連接構(gòu)件具有向下彎曲到比所述連接部低的高度的向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，因此，能夠有效防止冷凝在該導(dǎo)線型連接構(gòu)件上的水分由于重力而弓丨入到所述連接部中。而且，如上所述，在不存在具有防水功能的另外的連接器的情況下，該連接構(gòu)件能夠容易地防止由于水分而在電池單體中發(fā)生短路。結(jié)果，能夠穩(wěn)定地感測(cè)各個(gè)電池單體或單元模塊的溫度或電壓，因此能夠提高該電池模塊的安全性。所述電池模塊被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)在模塊外殼中安裝有包括多個(gè)電池單體或單元模塊的電池單體組，所述多個(gè)電池單體或單元模塊在沿其橫向方向直立的同時(shí)彼此串聯(lián)連接。因此，所述模塊外殼能夠安全地保護(hù)該電池單體組免受外部作用力。所述連接對(duì)應(yīng)部是與該連接構(gòu)件的一端連接的部分。例如，該連接對(duì)應(yīng)部可以位于電池管理系統(tǒng)(BMS)處， 該電池管理系統(tǒng)(BMS)用于監(jiān)視和控制所述電池模塊的運(yùn)行。例如，該連接對(duì)應(yīng)部可以位于所述BMS的頂部，從而該連接對(duì)應(yīng)部能夠以凸凹聯(lián)接的方式機(jī)械聯(lián)接到所述連接構(gòu)件的一端。所述向下彎曲部分的形狀不受特別限制，只要該向下彎曲部分能夠防止所述連接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到連接構(gòu)件的連接部中。例如，該向下彎曲部分可以構(gòu)造成半橢圓形的平面形狀。而且，該向下彎曲部分可以與所述連接部隔開Icm至10cm。
如果該向下彎曲部分的位置過度靠近與連接對(duì)應(yīng)部以機(jī)械方式聯(lián)接的連接部，則該向下彎曲部分處的電阻值增加，并且該向下彎曲部分可能由于彎曲而發(fā)生損壞。另一方面，如果該向下彎曲部分的位置過度遠(yuǎn)離所述連接部，則存在一種很大的可能性即，在該連接構(gòu)件的位于向下彎曲部分與連接部之間的導(dǎo)線上冷凝的水分可能不僅引入到該向下彎曲部分，而且還可能引入到連接部中，這不是優(yōu)選的。根據(jù)情形，該向下彎曲部分的下端可以位于比所述連接部低0. 5cm至IOcm的高度，以有效防止該連接構(gòu)件上的水分引入到所述連接部中。如果該向下彎曲部分的下端與所述連接部之間的高度差太小，則可能難以防止水分引入到所述連接部中。另一方面，如果該向下彎曲部分的下端與所述連接部之間的高度差太大，則優(yōu)選地能夠防止水分的引入；然而，這樣會(huì)增加該連接構(gòu)件的長度，結(jié)果，該連接構(gòu)件的電阻增大并且可能存在空間限制，這不是優(yōu)選的。例如，所述向下彎曲部分可以構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中連續(xù)布置有第一豎直彎曲點(diǎn)、 水平彎曲點(diǎn)、以及第二豎直彎曲點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因?yàn)樵谀軌蛉菀椎貜澢撨B接構(gòu)件的同時(shí)，也能夠容易地實(shí)現(xiàn)所期望的防止水分引入的效果。在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選該向下彎曲部分具有足以抑制所述導(dǎo)線的彎曲點(diǎn)處的電阻過度增大的特殊半徑。例如，這些彎曲點(diǎn)可以具有0. 3cm至3cm的半徑。在一優(yōu)選實(shí)例中，該向下彎曲部分可以被絕緣帶包圍，該絕緣帶用于防止向下彎曲部分恢復(fù)到其初始狀態(tài)。因此，能夠有效防止所述連接構(gòu)件上的水分由于該向下彎曲部分恢復(fù)到其初始狀態(tài)而引入到所述連接部中。在上述結(jié)構(gòu)中，絕緣帶的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要該絕緣帶能夠容易地防止所述向下彎曲部分恢復(fù)到其初始狀態(tài)即可。在一個(gè)實(shí)例中，該絕緣帶可以構(gòu)造成帽的形狀以包圍所述向下彎曲部分，該絕緣帶的上部是敞口的。在另一個(gè)實(shí)例中，該絕緣帶可以構(gòu)造成中空管的形狀，以包圍與所述向下彎曲部分相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線。與構(gòu)造成帽的形狀的絕緣帶相比，這種結(jié)構(gòu)需要更小的安設(shè)空間，因此， 構(gòu)造成中空管形狀的絕緣帶是更優(yōu)選的。在上述結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造成帽的形狀或中空管形狀的絕緣帶中可以填充有水分吸收材料，或者該水分吸收材料可以涂布于被構(gòu)造成帽的形狀或中空管形狀的絕緣帶的內(nèi)側(cè)。因此，與其內(nèi)未填充有水分吸收材料或其內(nèi)側(cè)未涂布有水分吸收材料的絕緣帶相比，構(gòu)造成帽的形狀或中空管形狀的絕緣帶能夠更有效地吸收冷凝在所述向下彎曲部分的外表面上的水分。該水分吸收材料的實(shí)例可以包括硅基材料和鋁基材料。作為該水分吸收材料的一個(gè)代表性示例，可以使用硅膠，然而，本發(fā)明不限于此。同時(shí)，所述連接構(gòu)件不受特別限制，只要該連接構(gòu)件被構(gòu)造成能夠容易彎曲的導(dǎo)線的形狀。在一個(gè)實(shí)例中，該連接構(gòu)件可以是線束。作為參考，該線束通常用作車輛的低壓電纜。該線束是構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件其中，通過絞合柔性銅絲而制造的傳電導(dǎo)線的外側(cè)覆蓋有合成樹脂。優(yōu)選地，該連接構(gòu)件的端部被構(gòu)造成插頭或帽式連接器的形狀，以與所述連接對(duì)應(yīng)部連接。因此，能夠以凸凹聯(lián)接的方式容易地實(shí)現(xiàn)該連接構(gòu)件與連接對(duì)應(yīng)部之間的機(jī)械聯(lián)接。根據(jù)情形，該連接構(gòu)件可以具有連續(xù)形成的兩個(gè)或更多個(gè)向下彎曲部分。
例如，所述電池單體組可以包括多個(gè)單元模塊，每個(gè)單元模塊均包括板狀電池單體，每個(gè)板狀電池單體的上端和下端均形成有電極端子，并且每個(gè)單元模塊均可以包括兩個(gè)或更多個(gè)電池單體，所述兩個(gè)或更多個(gè)電池單體被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中所述電池單體的電極端子彼此串聯(lián)連接并且這些電極端子之間的連接件是彎曲的，所述電池單體相互堆疊；以及一對(duì)高強(qiáng)度電池蓋，該一對(duì)高強(qiáng)度電池蓋彼此聯(lián)接，以包圍所述電池單體的外表面的、除了所述電池單體的電極端子以外的部分。所述板狀電池單體中的每一個(gè)均可以是具有小厚度和較大寬度及長度的二次電池，當(dāng)所述板狀電池單體相互堆疊以構(gòu)成電池模塊時(shí)，所述小厚度和較大寬度及長度足以使該電池模塊的總體尺寸最小。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，每個(gè)板狀電池單體均可以是構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)的二次電池其中電極組件安裝在由包括樹脂層和金屬層的層合片材形成的電池外殼中，并且電極端子從電池外殼的上端和下端向外突出。具體地，每個(gè)板狀電池單體均可以構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中電極組件安裝在由鋁制層合片材形成的袋狀電池外殼中。具有這種結(jié)構(gòu)的二次電池可以稱為袋狀電池單體。該袋狀電池單體的袋狀電池外殼可以構(gòu)造成各種結(jié)構(gòu)。例如，該外殼可以包括兩個(gè)構(gòu)件。電極組件可以安裝于在該電池外殼的上部和/或下部的內(nèi)側(cè)處形成的收容部中， 并且，上接觸部分和下接觸部分彼此能夠以緊密密封的方式聯(lián)接。該電極組件包括陰極和陽極，電池單體能夠通過該陰極和陽極被充電和放電。例如，該電極組件可以構(gòu)造成使得在隔板置放在陰極和陽極之間的同時(shí)，陰極和陽極以果醬卷式結(jié)構(gòu)、堆疊式結(jié)構(gòu)、或者堆疊/折疊式結(jié)構(gòu)相互堆疊。該電極組件的陰極和陽極可以構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中陰極和陽極的電極突片從電池直接向外突出；或者也可以構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中在電極突片連接到另外的引線的狀態(tài)下，陰極和陽極的電極突片從該電池向外突出。電池單體構(gòu)成了被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)的單元模塊其中，一個(gè)或多個(gè)電池單體被由合成樹脂或金屬材料制成的高強(qiáng)度電池蓋包圍。該高強(qiáng)度電池蓋保護(hù)電池單體，這些電池單體的機(jī)械強(qiáng)度較低，并且該高強(qiáng)度電池蓋抑制了在電池單體的充放電期間由于電池單體的反復(fù)膨脹和收縮而引起的電池單體變形，以防止各個(gè)電池單體的密封部分彼此分離。因此，能夠制造出具有更佳安全性的中大型電池模塊。一個(gè)單元模塊中的各個(gè)電池單體彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，或者一個(gè)單元模塊的電池單體與另一個(gè)相鄰的單元模塊的另一電池單體彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。例如，電池單體的電極端子可以在電極端子沿著電池單體的縱向方向串聯(lián)布置的狀態(tài)下相互聯(lián)接，從而電極端子彼此相鄰地連續(xù)地置放，兩個(gè)或更多個(gè)電池單體以堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行折疊，并且，所折疊的電池單體被電池蓋包圍，從而制造多個(gè)單元模塊?？梢允褂弥T如焊接、軟焊和機(jī)械聯(lián)接等的各種方法將電池單體的電極端子相互聯(lián)接。優(yōu)選地，電池單體的電極端子通過焊接來相互聯(lián)接。例如，其中電池單體的電極端子相互連接并且電池單體以高集成度相互堆疊的電池單體組豎直安裝在上部外殼和下部外殼中，該上部外殼和下部外殼相互聯(lián)接成組件結(jié)構(gòu)。該上部外殼和下部外殼被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中上部外殼和下部外殼僅僅包圍電池單體組的外周，因此，優(yōu)選地，該電池單體組的外表面的大部分暴露于外界，以便在上部外殼和下部外殼彼此聯(lián)接的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)從電池單體組的容易散熱。因此，如上文所述，所述上部外殼被構(gòu)造成包圍電池單體組的一側(cè)并且包圍電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，并且所述下部外殼被構(gòu)造成包圍電池單體組的另一側(cè)并且包圍電池單體組的上端的一部分和下端的一部分。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，所述模塊外殼可以包括(a)上部外殼，該上部外殼被構(gòu)造成包圍由電池單體或單元模塊構(gòu)成的電池單體組的一側(cè)并且包圍電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，該上部外殼的前部處設(shè)置有外部輸入端子和輸出端子；以及(b)下部外殼，該下部外殼聯(lián)接到上部外殼，該下部外殼被構(gòu)造成包圍電池單體組的另一側(cè)并且包圍電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，該下部外殼的前部處設(shè)置有用于將電池單體組的電極端子連接到所述外部輸入端子和輸出端子的母線。因?yàn)樗瞿K外殼包括兩個(gè)構(gòu)件，即上部外殼和下部外殼，所以提高了上部外殼和下部外殼之間的組裝效率，并且，當(dāng)電池單體組存在缺陷時(shí)，可以容易地進(jìn)行修理和維護(hù)工作。而且，該上部外殼和下部外殼被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中上部外殼和下部外殼僅包圍電池單體組的外周，從而該電池單體組的外表面暴露于上部外殼和下部外殼之外，由此提高該電池單體組的散熱效率。所述下部外殼的前部和/或后部的下端處可以設(shè)置有聯(lián)接部，所述下部外殼通過該聯(lián)接部固定到外部裝置，該聯(lián)接部的中央形成有通孔。根據(jù)本發(fā)明的中大型電池模塊被構(gòu)造成總體緊湊的結(jié)構(gòu)，并且在不使用大量構(gòu)件的情況下實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的機(jī)械聯(lián)接和電連接。而且，使用預(yù)定數(shù)目(例如四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)和十個(gè))的電池單體來構(gòu)成電池模塊。因此，能夠在有限的空間中有效地安裝必要數(shù)目的電池模塊。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種具有高功率和大容量的中大型電池系統(tǒng)，該中大型電池系統(tǒng)是通過連接作為單元體的、具有上述構(gòu)造的多個(gè)電池模塊而制造的。通過基于所期望的功率和容量來組合各個(gè)電池模塊，可以制造根據(jù)本發(fā)明的中大型電池系統(tǒng)?？梢允褂迷撾姵叵到y(tǒng)作為其安全性被認(rèn)為重要的電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的動(dòng)力源。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于中大型電池模塊的導(dǎo)線型連接構(gòu)件，該導(dǎo)線型連接構(gòu)件用于把從包括多個(gè)電池單體或單元模塊的電池模塊中測(cè)量到的電壓和/ 或溫度信號(hào)傳送到電池管理系統(tǒng)(BMS)，該電池管理系統(tǒng)(BMS)用于監(jiān)視和控制所述電池模塊的運(yùn)行。具體地，該連接構(gòu)件的一端被構(gòu)造成插頭或帽式結(jié)構(gòu)，該插頭或帽式結(jié)構(gòu)以凸凹接合型的機(jī)械聯(lián)接方式連接到所述BMS的連接器，并且該連接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，該向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)形成在鄰近于連接部的區(qū)域處使得該向下彎曲部分向下彎曲到比連接部低的高度，以防止冷凝在所述連接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到所述連接部中。因?yàn)樵撨B接構(gòu)件被如上所述地構(gòu)造成插頭或帽式結(jié)構(gòu)，所以能夠以凸凹聯(lián)接的方式容易地實(shí)現(xiàn)該連接構(gòu)件與所述BMS的連接器之間的機(jī)械聯(lián)接。而且，因?yàn)樵撨B接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，該向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)形成在鄰近于連接部的區(qū)域處使得該向下彎曲部分向下彎曲到比所述連接部低的高度，所以能夠容易地防止因?yàn)槔淠谶B接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到連接部中、所導(dǎo)致的在連接部處發(fā)生短路。


從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中，將能更清楚地理解本發(fā)明的上述及其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是示出了使用常規(guī)導(dǎo)線型連接構(gòu)件的中大型電池模塊的典型視圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖；圖3是示出了圖2的向下彎曲部分的典型放大視圖；圖4是示出了使用圖2所示導(dǎo)線型連接構(gòu)件的另一實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖；圖5和6是示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)線型連接構(gòu)件的典型視圖；圖8是示出了使用圖2所示導(dǎo)線型連接構(gòu)件的另一實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖；圖9是示出了代表性的袋狀電池的透視圖；圖10是示出了構(gòu)成圖2所示的每個(gè)單元模塊的一對(duì)電池蓋的透視圖；并且圖11是示出了由多個(gè)單元模塊構(gòu)成的電池單體組的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于所示出的實(shí)施例。圖1是示出了使用常規(guī)導(dǎo)線型連接構(gòu)件的中大型電池模塊的典型視圖。在圖1的中大型電池模塊10中，導(dǎo)線型連接構(gòu)件20可以是線束，在該導(dǎo)線型連接構(gòu)件20的一端設(shè)置有連接部22，該連接部22以凸凹聯(lián)接的方式聯(lián)接到連接對(duì)應(yīng)部32，該連接對(duì)應(yīng)部32設(shè)置在電池管理系統(tǒng)(BMQ 30的頂部處。然而，在此結(jié)構(gòu)中，冷凝在導(dǎo)線型連接構(gòu)件20的表面上的水分由于重力而從該導(dǎo)線型連接構(gòu)件20的最上端M流動(dòng)到連接部22，結(jié)果，在連接部22與連接對(duì)應(yīng)部32之間的聯(lián)接區(qū)域處可能發(fā)生短路。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖，而圖3是示出了圖2的向下彎曲部分的典型放大視圖。參考這些圖，中大型電池模塊400被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)在模塊外殼中安裝有包括多個(gè)單元模塊的電池單體組，所述多個(gè)單元模塊在沿其橫向方向直立的同時(shí)彼此串聯(lián)連接。所述模塊外殼包括上部外殼410，該上部外殼410被構(gòu)造成包圍所述電池單體組的一側(cè)并且包圍所述電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，該上部外殼410的前部處設(shè)置有外部輸入端子和輸出端子；以及下部外殼412，該下部外殼412聯(lián)接到上部外殼 410，下部外殼412被構(gòu)造成包圍所述電池單體組的另一側(cè)并且包圍所述電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，下部外殼412的前部處設(shè)置有用于將所述電池單體組的電極端子連接到外部輸入端子和輸出端子的母線。下部外殼412在其后部的下端處設(shè)置有聯(lián)接部，該聯(lián)接部在其中央形成有通孔 414，該聯(lián)接部被構(gòu)造成固定到外部裝置。用于傳送和接收各個(gè)單元模塊的測(cè)量電壓和/或溫度信號(hào)的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420 的一個(gè)端部(即連接部42 以機(jī)械聯(lián)接方式、例如以凸凹聯(lián)接的方式電連接到連接對(duì)應(yīng)部 432，該連接對(duì)應(yīng)部432設(shè)置在插座430的頂部處。導(dǎo)線型連接構(gòu)件420的另一個(gè)端部連接到處理所述測(cè)量信號(hào)的BMS(未示出)。導(dǎo)線型連接構(gòu)件420具有向下彎曲部分A，該向下彎曲部分A從與連接部422隔開大約2cm的位置d向下彎曲到比連接部422低大約5cm的高度h。因此，能夠防止冷凝在連接構(gòu)件420上的水分由于重力而引入到連接部422中。向下彎曲部分A被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中從連接部422連續(xù)布置有第一豎直彎曲點(diǎn)421、水平彎曲點(diǎn)424、以及第二豎直彎曲點(diǎn)426。該向下彎曲部分A被構(gòu)造成半橢圓形的平面形狀。例如，第一豎直彎曲點(diǎn)421可以具有大約2cm的半徑Rl，第二豎直彎曲點(diǎn)4 可以具有大約3cm的半徑R3，而水平彎曲點(diǎn)4M可以具有大約0. 5cm的半徑R2。然而，也可以考慮到這些彎曲點(diǎn)的內(nèi)部電阻及其恢復(fù)程度來適當(dāng)?shù)卮_定這些彎曲點(diǎn)的半徑。圖4是示出了使用圖2所示導(dǎo)線型連接構(gòu)件的另一實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖。與圖2 —起來參考圖4，除了導(dǎo)線型連接構(gòu)件420a的向下彎曲部分被絕緣帶4 包圍之外，中大型電池模塊400a在結(jié)構(gòu)方面與圖2所示的中大型電池模塊相同，該絕緣帶 428用于防止導(dǎo)線型連接構(gòu)件420a的向下彎曲部分恢復(fù)到其初始狀態(tài)，并且絕緣帶4 被構(gòu)造成帽的形狀以包圍所述向下彎曲部分，該絕緣帶428的上部是敞口的。因此，將不再給出該中大型電池模塊400a的詳細(xì)描述。圖5和6是示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖。除了圖2中的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420平行連接到連接對(duì)應(yīng)部412之外，圖5所示的中大型電池模塊400b在結(jié)構(gòu)方面與圖2所示的中大型電池模塊400相同。除了圖4中的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420a平行連接到連接對(duì)應(yīng)部412之外，圖6所示的中大型電池模塊400c在結(jié)構(gòu)方面與圖4所示的中大型電池模塊400a相同。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)線型連接構(gòu)件的典型截面視圖。圖7的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420d在結(jié)構(gòu)方面與圖3的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420的不同之處在于該導(dǎo)線型連接構(gòu)件420d連續(xù)形成有兩個(gè)向下彎曲部分B和C。在此結(jié)構(gòu)中，也能夠防止冷凝在連接構(gòu)件420d上的水分由于重力而引入到連接部422d中。因此，圖7的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420d具有與圖3的導(dǎo)線型連接構(gòu)件420相同的效果。圖8是示出了使用圖2所示導(dǎo)線型連接構(gòu)件的另一實(shí)施例的中大型電池模塊的典型視圖。與圖2 —起來參考圖8，中大型電池模塊400d的特征在于絕緣帶似9被構(gòu)造成中空管的形狀，以包圍與導(dǎo)線型連接構(gòu)件420a的向下彎曲部分相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線，并且該中空管中填充有水分吸收材料，例如硅膠。可替代地，該水分吸收材料可涂布于所述中空管的內(nèi)
10側(cè)。圖9是典型示出了代表性的袋狀電池的透視圖。圖9的袋狀電池100被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中兩個(gè)電極引線110和120在彼此反向的狀態(tài)下從電池本體130的上端和下端向外突出。防護(hù)構(gòu)件140包括上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部。電極組件(未示出)被收容在收容部中，該收容部形成在防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部之間。防護(hù)構(gòu)件140的兩個(gè)相反側(cè)面140b以及上端140a、下端140c彼此結(jié)合，由此制造出袋狀電池100，這兩個(gè)相反側(cè)面140b以及上端140a、下端140c是防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的接觸區(qū)域。防護(hù)構(gòu)件140被構(gòu)造成由樹脂層/金屬薄膜層/樹脂層這三者形成的層疊結(jié)構(gòu)。因此，通過向防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的兩個(gè)相反側(cè)面140b以及上端140a、 下端140c施加熱量和壓力以使樹脂層彼此焊接，能夠?qū)⒎雷o(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的相互接觸的兩個(gè)相反側(cè)面140b以及上端140a、下端140c彼此結(jié)合。根據(jù)情形，防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的兩個(gè)相反側(cè)面140b以及上端140a、下端140c可以使用粘合劑而彼此結(jié)合。對(duì)于防護(hù)構(gòu)件140的兩個(gè)相反側(cè)面140b，防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的相同樹脂層彼此直接接觸，由此通過焊接實(shí)現(xiàn)了防護(hù)構(gòu)件140的兩個(gè)相反側(cè)面140b處的均一密封。另一方面，對(duì)于防護(hù)構(gòu)件140的上端140a和下端140c，電極引線110和120從防護(hù)構(gòu)件140的上端140a和下端140c向外突出。為此，考慮到電極引線110和120的厚度以及電極引線110、120與防護(hù)構(gòu)件140之間的材料差異，在膜狀密封構(gòu)件160置于電極引線110、120與防護(hù)構(gòu)件140之間的同時(shí)，將防護(hù)構(gòu)件140的上側(cè)防護(hù)部和下側(cè)防護(hù)部的上端140a和下端140c彼此熱焊接，以便提高密封性。圖10是示出了構(gòu)成圖2所示的每個(gè)單元模塊的一對(duì)電池蓋的透視圖。參考圖10，電池蓋200內(nèi)安裝有兩個(gè)袋狀電池單體，以增強(qiáng)這些袋狀電池單體的機(jī)械強(qiáng)度并使袋狀電池單體能夠容易地安裝到模塊外殼(未示出)，圖9中示出了袋狀電池單體之一。首先將這兩個(gè)電池單體的相應(yīng)電極端子彼此串聯(lián)連接，然后，將連接后的所述電極端子彎曲成使得所述電池單體彼此緊密接觸。之后，將這些電池單體安裝在電池蓋200 中。電池蓋200包括彼此聯(lián)接的一對(duì)構(gòu)件210和220。每個(gè)構(gòu)件210和220均由高強(qiáng)度金屬片材制成。電池蓋200在其左右兩側(cè)設(shè)置有階狀部230，該階狀部230用于實(shí)現(xiàn)電池模塊的容易固定。而且，電池蓋200在其上端和下端以同樣方式設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)電池模塊的容易固定的階狀部M0。另外，電池蓋200在與其上端及下端鄰近的區(qū)域處設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)模塊外殼(未示出)的容易安裝的橫向固定部250。在電池蓋200的外側(cè)形成有沿著電池蓋200的縱向方向彼此隔開的多個(gè)線狀突起 2600在這些突起的中間一個(gè)突起、即突起261處形成有凹陷部沈2，以便將熱敏電阻器(未示出)安裝在該凹陷部沈2中。而且，在這些突起中的上端一個(gè)突起處形成有凸起沈3，并且在這些突起中的下端一個(gè)突起處形成有另一個(gè)凸起沈4，該凸起264被構(gòu)造成與凸起263 的形狀相反的形狀。圖11是示出了由多個(gè)單元模塊構(gòu)成的電池單體組300的透視圖。參考圖11，電池單體組300包括四個(gè)單元模塊200和201。每個(gè)單元模塊200中均安裝有兩個(gè)電池單體(未示出)。因此，電池單體組300總共包括八個(gè)電池單體。各個(gè)電池單體之間的電極端子彼此串聯(lián)連接，并且，各個(gè)單元模塊之間的電極端子也彼此串聯(lián)連接。電極端子連接件310以“[”形的截面形狀彎曲，以構(gòu)成該電池單體組。在外側(cè)電極端子320 和321比其它電極端子連接件310突出得稍多的狀態(tài)下，最外側(cè)的單元模塊200和201的外側(cè)電極端子320和321以“，，，形的截面形狀向內(nèi)彎曲。工業(yè)實(shí)用性從以上描述中清楚可見，根據(jù)本發(fā)明的中大型電池模塊包括具有向下彎曲部分的導(dǎo)線型連接構(gòu)件，該向下彎曲部分形成在與連接部鄰近的區(qū)域處使得該向下彎曲部分向下彎曲到比連接部低的高度。因此，即使在該導(dǎo)線型連接構(gòu)件的連接部不具有防水功能的情形中，也能夠容易地防止由于水分而在連接部與連接對(duì)應(yīng)部之間發(fā)生短路。而且，上述導(dǎo)線型連接構(gòu)件的特殊結(jié)構(gòu)使得能夠穩(wěn)定地測(cè)量電池單體的電壓、溫度等并防止各個(gè)電池單體之間出現(xiàn)異常偏差，由此提高該中大型電池模塊的安全性。雖然已經(jīng)出于例示性目的公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改、添加和替代。
權(quán)利要求
1.一種中大型電池模塊，所述中大型電池模塊包括多個(gè)電池單體或單元模塊，所述中大型電池模塊被構(gòu)造成具有如下連接結(jié)構(gòu)在該連接結(jié)構(gòu)中，所述電池單體或所述單元模塊的測(cè)量電壓和/或溫度信號(hào)通過導(dǎo)線型連接構(gòu)件來傳送和接收；其中，所述連接構(gòu)件的至少一個(gè)端部以凸凹接合型的機(jī)械聯(lián)接方式連接到連接對(duì)應(yīng)部，所述連接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，所述向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)形成在與連接部鄰近的區(qū)域處使得所述向下彎曲部分向下彎曲到比所述連接部低的高度，以防止冷凝在所述連接構(gòu)件上的水分由于重力而弓丨入到所述連接部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述電池模塊被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)在模塊外殼中安裝有包括多個(gè)電池單體或單元模塊的電池單體組，所述多個(gè)電池單體或單元模塊在沿其橫向方向直立的同時(shí)彼此串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述連接對(duì)應(yīng)部位于電池管理系統(tǒng) (BMS)處，所述電池管理系統(tǒng)(BMS)用于監(jiān)視和控制所述電池模塊的運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述向下彎曲部分被構(gòu)造成半橢圓形的平面形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述向下彎曲部分與所述連接部隔開 Icm 至 10cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述向下彎曲部分的下端位于比所述連接部低0. 5cm至IOcm的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述向下彎曲部分被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中連續(xù)布置有第一豎直彎曲點(diǎn)、水平彎曲點(diǎn)、以及第二豎直彎曲點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的中大型電池模塊，其中，所述彎曲點(diǎn)具有0.3cm至3cm的半徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述向下彎曲部分被絕緣帶包圍，所述絕緣帶用于防止所述向下彎曲部分恢復(fù)到其初始狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中大型電池模塊，其中，所述絕緣帶被構(gòu)造成帽的形狀以包圍所述向下彎曲部分，所述絕緣帶的上部是敞口的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中大型電池模塊，其中，所述絕緣帶被構(gòu)造成中空管的形狀，以包圍與所述向下彎曲部分相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的中大型電池模塊，其中，所述帽或所述中空管中填充有水分吸收材料，或者所述水分吸收材料被涂布于所述帽或所述中空管的內(nèi)側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述連接構(gòu)件是線束。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述連接構(gòu)件的端部被構(gòu)造成插頭或帽式連接器的形狀，以與所述連接對(duì)應(yīng)部連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述連接構(gòu)件具有連續(xù)形成的兩個(gè)或更多個(gè)向下彎曲部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述單元電池組包括多個(gè)單元模塊，每個(gè)所述單元模塊均包括板狀電池單體，每個(gè)板狀電池單體的上端和下端均形成有電極端子，并且每個(gè)所述單元模塊均包括兩個(gè)或更多個(gè)電池單體，所述兩個(gè)或更多個(gè)電池單體被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)其中所述電池單體的電極端子彼此串聯(lián)連接并且所述電極端子之間的連接件是彎曲的，所述電池單體相互堆疊；以及一對(duì)高強(qiáng)度電池蓋，所述一對(duì)高強(qiáng)度電池蓋彼此聯(lián)接，以包圍所述電池單體的外表面的、除了所述電池單體的電極端子以外的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型電池模塊，其中，所述模塊外殼包括(a)上部外殼，所述上部外殼被構(gòu)造成包圍由所述電池單體或所述單元模塊構(gòu)成的電池單體組的一側(cè)并且包圍所述電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，所述上部外殼的前部處設(shè)置有外部輸入端子和輸出端子；以及(b)下部外殼，所述下部外殼聯(lián)接到所述上部外殼，所述下部外殼被構(gòu)造成包圍所述電池單體組的另一側(cè)并且包圍所述電池單體組的上端的一部分和下端的一部分，所述下部外殼的前部處設(shè)置有用于將所述電池單體組的電極端子連接到所述外部輸入端子和輸出端子的母線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的中大型電池模塊，其中，所述下部外殼的前部和/或后部的下端處設(shè)置有聯(lián)接部，所述下部外殼通過所述聯(lián)接部固定到外部裝置，所述聯(lián)接部的中央形成有通孔。
19.一種具有高功率和大容量的中大型電池系統(tǒng)，所述中大型電池系統(tǒng)是使用作為單元體的、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊而制造的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的中大型電池系統(tǒng)，其中，所述電池系統(tǒng)用作電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的動(dòng)力源。
21.一種用于中大型電池模塊的導(dǎo)線型連接構(gòu)件，所述導(dǎo)線型連接構(gòu)件用于把從包括多個(gè)電池單體或單元模塊的電池模塊中測(cè)量到的電壓和/或溫度信號(hào)傳送到電池管理系統(tǒng)(BMQ，所述電池管理系統(tǒng)(BMQ用于監(jiān)視和控制所述電池模塊的運(yùn)行，其中，所述連接構(gòu)件的一端被構(gòu)造成插頭或帽式結(jié)構(gòu)，所述插頭或帽式結(jié)構(gòu)以凸凹接合型的機(jī)械聯(lián)接方式連接到所述BMS的連接器，并且所述連接構(gòu)件具有向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)，所述向下彎曲區(qū)域(向下彎曲部分)形成在鄰近于連接部的區(qū)域處使得所述向下彎曲部分向下彎曲到比所述連接部低的高度，以防止冷凝在所述連接構(gòu)件上的水分由于重力而引入到所述連接部中。
全文摘要
本發(fā)明提供了電池模塊中的一種中大型電池模塊，該中大型電池模塊由多個(gè)電池單體或單元模塊組成，其中，該中大型電池模塊具有用于通過導(dǎo)線型連接構(gòu)件對(duì)測(cè)量電壓和/或溫度信號(hào)進(jìn)行傳送和接收的連接結(jié)構(gòu)。該中大型電池模塊中的連接構(gòu)件的至少一個(gè)端部通過凸凹聯(lián)接方法機(jī)械聯(lián)接到連接對(duì)應(yīng)單元。在冷凝于該連接構(gòu)件上的水分會(huì)由于重力而流入連接聯(lián)接單元的情形中，該連接構(gòu)件的導(dǎo)線包括如下部分(向下彎曲部分)，該部分(向下彎曲部分)在與連接聯(lián)接單元鄰近的區(qū)域處向下彎曲到比連接聯(lián)接單元低的高度。
文檔編號(hào)H01M10/48GK102369628SQ201080014624
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者尹種文, 揚(yáng)在勛, 李汎炫, 申溶植 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)