用于鉛酸電池系統(tǒng)的通氣轉(zhuǎn)接器的制造方法
【專利說明】用于鉛酸電池系統(tǒng)的通氣轉(zhuǎn)接器
[0001] 相關(guān)申請的參見引用
[0002] 本申請要求于2013年7月25日提交的題為"電池通氣口設(shè)計(BATTERY VENT PORT DESIGNS)"的美國臨時申請序列號61/858,370的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該臨時申請的全部內(nèi)容為 了所有目的通過引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 本公開總體設(shè)及電池和電池模塊領(lǐng)域。更具體而言，本公開設(shè)及可在車輛環(huán)境W 及其它能量儲存/消耗應(yīng)用中使用的電池。
[0004] 該部分旨在向閱讀者介紹本領(lǐng)域的各個方面，運些方面可能設(shè)及下面進行描述 和/或要求保護的本公開的各個方面。相信該討論有助于向閱讀者提供背景信息W便于更 好地理解本公開的各個方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，運些陳述W該角度來閱讀，并不視為承 認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。
[000引現(xiàn)今所用的電池呈現(xiàn)出各種形式。從在超市購買的堿性電池包至能夠?qū)Ψ课莼蛏?至航天器供能的大型電化學(xué)電池組，電池可在形狀、尺寸、電學(xué)特性等方面不同。電池作為 儲能裝置的普遍性至少部分地歸功于電池能夠W各種方式彼此連接W實現(xiàn)不同的功率分 布、其可擴展性W及電化學(xué)電池作為能量儲存和提取解決方案的可靠性質(zhì)的能力。
[0006] 作為一個具體示例，鉛酸電池已在車輛中使用了數(shù)十年，并且對于運類電池已開 發(fā)出許多不同的形狀和尺寸，W努力滿足某些功率和空間要求。盡管有著尺寸、形狀和額定 功率方面的運些區(qū)別，但是許多鉛酸電池包括類似的特征。例如，鉛酸汽車用電池通常包括 兩個或多個端子，通常連接至相同類型的部件(例如，交流發(fā)電機、起動裝置），并且通常W 相同的電化學(xué)原理(鉛的氧化還原反應(yīng))操作。
[0007] 由于電池的廣泛應(yīng)用性W及在尺寸、形狀和額定功率方面的相關(guān)變型，消費者(例 如，經(jīng)銷商、商店、汽車店)必須保證特定電池滿足特定應(yīng)用的要求。例如，想要更換其車輛 電池的人必須保證更換的電池符合針對其車輛所制定的適當(dāng)規(guī)格。為此，存在規(guī)定了鉛酸 電池的某些方面的許多標(biāo)準(zhǔn)(和可與其它類型的電池相關(guān)的其它標(biāo)準(zhǔn)）。運些標(biāo)準(zhǔn)使制造商 和消費者均能夠確定特定電池是否適合于特定應(yīng)用。例如，運些標(biāo)準(zhǔn)可建立針對鉛酸電池 的、與電池外殼的尺寸、電化學(xué)電池的數(shù)量和布置、端子(例如，位置、形狀和尺寸）、電池的 冷啟動性能和荷電保持能力，W及電池如何保持在車輛內(nèi)，等等有關(guān)的限制、范圍、容限等。 作為非限制性示例，汽車和其它車輛應(yīng)用所廣泛接受并理解的標(biāo)準(zhǔn)包括國際電池理事會 (BCI)組號、德國工業(yè)規(guī)格準(zhǔn)(DIN規(guī)范）和歐洲規(guī)格化N)規(guī)范。運些組號或規(guī)范各自都可視 為對鉛酸電池特定組要求的規(guī)定。
[0008] 雖然運些標(biāo)準(zhǔn)非常有助于保證特定電池與特定應(yīng)用的兼容性，但是運不僅要求購 買者挑出特定類型的電池（例如，符合BCI、DIN和/或EN號的電池），而且通常還要求購買點 備有大量的不同電池類型。例如，汽車專賣店可能要存儲大量的各種組號要求的電池 W滿 足各種消費者的需求。
[0009] 根據(jù)本公開的方面，現(xiàn)在認(rèn)識到，可期望的是使用減少數(shù)量的電池類型來滿足各 種應(yīng)用要求。實際上，還認(rèn)識到，可期望的是單個電池類型兼容多個電池類型應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 下文概述了在范圍上與初始要求保護的主題相稱的某些實施例。運些實施例不旨 在限制本公開的范圍，運些實施例僅旨在提供所公開的某些實施例的簡要總結(jié)。實際上，本 公開可涵蓋各種可類似于或不同于下文所闡述的實施例的形式。
[0011] 本公開設(shè)及電池和電池模塊。更具體地，本公開設(shè)及鉛酸電池通氣轉(zhuǎn)接器部件和 系統(tǒng)。
[0012] 例如，在一個實施例中，一種用于鉛酸電池的通氣轉(zhuǎn)接器包括:第一側(cè)，該第一側(cè) 構(gòu)造成通過具有第一幾何結(jié)構(gòu)的第一連接器與鉛酸電池的通氣口配接;和第二側(cè)，該第二 側(cè)與第一側(cè)流體連通并且構(gòu)造成通過具有第二幾何結(jié)構(gòu)的第二連接器與汽車的通氣通道 配接，其中第一幾何結(jié)構(gòu)和第二幾何結(jié)構(gòu)具有彼此不同的各自形狀。
[0013] 作為另一示例，在實施例中，一種電池系統(tǒng)包括鉛酸電池，該鉛酸電池包括:外殼； 設(shè)置于外殼內(nèi)的多個鉛酸電池單元；W及外殼中的通氣口，該通氣口構(gòu)造成排出所述多個 鉛酸電池單元放出的氣體；W及通氣轉(zhuǎn)接器，該通氣轉(zhuǎn)接器構(gòu)造成將通氣口與具有不同幾 何形狀的通氣連接器流體地連接，該通氣轉(zhuǎn)接器包括:第一連接器，該第一連接器在形狀和 尺寸上基本與通氣口相匹配W實現(xiàn)通氣口和第一連接器之間的過盈配合；W及第二連接 器，該第二連接器具有不同于鉛酸電池的通氣口的形狀。
[0014] 作為又一示例，在另一實施例中，一種系統(tǒng)包括安裝于車輛內(nèi)的鉛酸電池，該鉛酸 電池包括:外殼;多個鉛酸電池單元，所述多個鉛酸電池單元設(shè)置于外殼內(nèi)并且通過鉛酸電 池的兩個或更多個端子電連接至車輛；W及外殼中的通氣口，該通氣口通過通氣轉(zhuǎn)接器流 體地連接至車輛的通氣通道，其中該通氣轉(zhuǎn)接器在第一端直接連接至通氣口并且在第二端 直接連接至車輛的通氣通道，并且通氣轉(zhuǎn)接器的第一端和第二端具有不同的幾何形狀。
【附圖說明】
[0015] 在參考附圖閱讀下述【具體實施方式】時，將更好地理解本公開的運些和其它特征、 方面和優(yōu)點，在附圖中，相同附圖標(biāo)記在所有圖中表示相同部件，其中：
[0016] 圖1為根據(jù)本方法的實施例的具有電池系統(tǒng)的車輛的立體圖，該電池系統(tǒng)為該車 輛提供全部或部分的電力；
[0017] 圖2為根據(jù)本方法的實施例的具有可結(jié)合通氣轉(zhuǎn)接器使用的一個或多個通氣口的 鉛酸電池的實施例的示意圖，該通氣轉(zhuǎn)接器配置成適應(yīng)通氣口的幾何形狀W在其它不兼容 應(yīng)用中使用；
[0018] 圖3為國際電池理事會(BCI)組65鉛酸電池的實施例W及其中組65鉛酸電池的通 氣口可使用根據(jù)本公開的某些方面所配置的轉(zhuǎn)接器進行適配W在BCI組66應(yīng)用中使用的方 式的實施例的圖示；
[0019] 圖4為根據(jù)本公開的某些方面的圖3的轉(zhuǎn)接器的實施例的立體圖；
[0020] 圖5為根據(jù)本公開的某些方面的圖4的轉(zhuǎn)接器的實施例的前視圖；
[0021] 圖6為根據(jù)本公開的某些方面的圖4和圖5的轉(zhuǎn)接器的實施例的側(cè)視圖；
[0022] 圖7為根據(jù)本公開的某些方面的圖4至圖6的轉(zhuǎn)接器的實施例的剖面?zhèn)纫晥D；
[0023] 圖8為BCI組24F鉛酸電池的實施例W及其中組24F鉛酸電池的通氣口可使用根據(jù) 本公開的某些方面所配置的轉(zhuǎn)接器進行適配W結(jié)合鍵控通氣管使用的方式的實施例的圖 示；
[0024] 圖9為根據(jù)本公開的某些方面的圖8的轉(zhuǎn)接器的實施例的前視圖；
[0025] 圖10為根據(jù)本公開的某些方面的圖8的轉(zhuǎn)接器的實施例的側(cè)視圖；
[0026] 圖11為根據(jù)本公開的某些方面的圖8的轉(zhuǎn)接器的實施例的剖面?zhèn)纫晥D；
[0027] 圖12為其中根據(jù)本公開的某些方面所配置的轉(zhuǎn)接器可用于調(diào)整在商業(yè)應(yīng)用中使 用的BCI組31鉛酸電池組的通氣位置的方式的示意圖；W及
[0028] 圖13為包括轉(zhuǎn)接器的圖12的示意圖的一部分的擴展視圖。
【具體實施方式】
[0029] 下文將描述一個或多個具體實施例。為了提供運些實施例的簡明描述，說明書中 未描述實際實施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是，在任何此類實際實施方式的開發(fā)中，如在 任何工程或設(shè)計項目中，必須做出許多實施方式特定的決策W達(dá)到開發(fā)者的特定目標(biāo)，諸 如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束條件，運些約束條件可根據(jù)實施方式而不同。此外，應(yīng)當(dāng) 理解的是，此類開發(fā)工作可能是復(fù)雜并且耗時的，然而對于受益于本公開的普通技術(shù)人員 而言將是設(shè)計、制作和制造的例行任務(wù)。
[0030] 在介紹本公開的各種實施例的元件時，冠詞"(a)"、"(an)"和"該"旨旨在意指存在 一個或多個該元件。術(shù)語"包括"、"包含"和"具有"旨在為包含性的，并且意指可存在不同于 所列出元件的附加元件。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，對本公開的"一個實施例"或"實施例"的引用 并非旨在解釋為排除也包含了所列舉特征的附加實施例的存在。
[0031] 如前所述，存在許多規(guī)定了鉛酸電池的某些方面的可接受的標(biāo)準(zhǔn)，包括但不限于 國際電池理事會(BCI)組號、德國工業(yè)規(guī)格(DIN)規(guī)范、歐洲規(guī)格化N)規(guī)范、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JIS)規(guī)范、美國汽車工程師學(xué)會(SAE)名稱，等等。另外，存在鉛酸電池的許多其它特征，運 些特征不一定受限于運些標(biāo)準(zhǔn)，但是，由于對與組要求相關(guān)的制造上的約束條件，運些特征 通常與電池上的特定位置相關(guān)聯(lián)，并且通?？膳c特定尺寸和/或形狀相關(guān)聯(lián)。
[0032] 在制造、存儲和銷售時，運些不同尺寸的電池使制造商和商店能夠?qū)㈦姵靥峁┯?于各種應(yīng)用，現(xiàn)在認(rèn)識到，可期望的是，能夠?qū)崿F(xiàn)對特定類型的電池（例如，鉛酸汽車用電 池）的更大靈活性W適用于多種不同應(yīng)用。例如，現(xiàn)在認(rèn)識到，實現(xiàn)滿足從功率和空間（例 如，形狀因數(shù))角度充分接近的某些標(biāo)準(zhǔn)的電池之間的兼容性可W減少需要被制造、存儲和 銷售的電池的數(shù)量，從而增大制造生產(chǎn)量和增加更大的消費者信屯、。
[0033] 根據(jù)本公開，例如，現(xiàn)在認(rèn)識到，第一鉛酸電池類型使用連接至第一鉛酸電池類型 的一個或多個轉(zhuǎn)接器特征(例如，通氣轉(zhuǎn)接器)可用于取代另一鉛酸電池類型，其中一個或 多個轉(zhuǎn)接器特征配置成通過改變結(jié)構(gòu)特征的幾何結(jié)構(gòu)（形狀)而模擬第二電池類型的結(jié)構(gòu) 特征(例如，通氣口）。例如，歸屬于不同組標(biāo)準(zhǔn)的兩種不同的鉛酸電池類型的尺寸和功率性 能可W是類似的，但它們可具有一個或多個不同的特征(例如，連接器、突出、軟管）。一個運 樣的特征可包括不同鉛酸電池類型的通氣口，其中不同通氣口使得排出氣體能夠從它們相 應(yīng)的電池釋放，但在構(gòu)造(例如，形狀、尺寸)上不同。根據(jù)本公開的方面，轉(zhuǎn)接器可具有配置 成與第一電池類型的通氣口相接的第一部分，該通氣口具有第一幾何結(jié)構(gòu)（形狀和尺寸）； 并且可具有第二部分，該第二部分具有不同于第一幾何結(jié)構(gòu)的第二幾何結(jié)構(gòu)，并且具有與 第二電池類型的通氣口基本相同的構(gòu)造(例如，幾何結(jié)構(gòu)、尺寸）。W運種方式，在轉(zhuǎn)接器連 接至第一電池類型的通氣口時，所得構(gòu)造(例如，通氣口形狀)就像是呈現(xiàn)第二電池類型，并 且該應(yīng)用的各種通氣特征(例如，通氣軟管)可連接至該所得構(gòu)造。下文進一步詳細(xì)討論電 池組和相關(guān)轉(zhuǎn)接器的具體示例。
[0034] 例如，在本公開的一個方面中W及如下文參考圖3至圖7所詳細(xì)討論的，適合于BCI 組65應(yīng)用的電池(在本文被稱為組65電池）和適合于BCI組66應(yīng)用的電池(在本文被稱為組 66電池）具有基本相同的尺寸（長度、寬度、高度）。具體地，BCI組65和66的尺寸要求僅在一 個方向上（即，在其高度上）相差大約2毫米，并且BCI組65和66的功率要求在冷啟動性能和 容量方面基本重疊。然而，它們的通氣口具有不同的形狀和尺寸?，F(xiàn)在認(rèn)識到，轉(zhuǎn)接器可置 于組65電池的通氣口上W使組65電池能夠如同是組66電池那樣排氣，其中轉(zhuǎn)接器導(dǎo)致通氣 口的形狀上的變化(即，不僅是尺寸上的