專利名稱：用于電池模塊的電壓檢測組件和包括該電壓檢測組件的電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于電池模塊的電壓感測組件，該電壓感測組件用于在所述電壓感測組件安裝于電池模塊中的狀態(tài)下感測電池單體的電壓，該電池單體具有形成在其上端或下端處的電極端子，所述電壓感測組件包括上部塊狀殼體、下部塊狀殼體、上排的導電式傳感器、下排的導電式傳感器、以及連接器，其中，該上部塊狀殼體和下部塊狀殼體均包括向上敞ロ的安裝槽，這些安裝槽分別形成在與電極端子連接部相對應的位置，在上排的導電式傳感器安裝于上部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該上排的導電式傳感器連接至上排的電極端子連接部，并且，在下排的導電式傳感器安裝于下部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該下排的導電式傳感器連接至下排的電極端子連接部。
背景技術(shù)：
近來，能夠充放電的二次電池已廣泛用作無線移動設備的能量源。而且，作為電動車輛(EV)、混合動カ電動車輛(HEV)和外接插電式混合動カ電動車輛(Plug-in HEV)的動力源，二次電池已引起了相當大的關(guān)注，已經(jīng)開發(fā)了上述這些車輛來解決由現(xiàn)有的、使用化石燃料的汽油車和柴油車所引起的問題，例如空氣污染。小型移動設備為每個設備使用一個或數(shù)個電池単體。另ー方面，由于中大型設備需要高功率和大容量，所以，諸如車輛的中大型設備使用具有彼此電連接的多個電池単體的電池模塊。優(yōu)選地，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行堆疊并具有小的重量/容量比的棱形電池或袋狀電池作為中大型電池模塊的電池單體。特別地，由于袋狀電池的重量輕且袋狀電池的制造成本低，所以，當前的很多興趣都集中在使用鋁制層壓片作為防護構(gòu)件的袋狀電池上。而且，多個電池單體相互組合而構(gòu)成ー個電池模塊。因此，當某些電池單體中出現(xiàn)過壓、過流或過熱吋，電池模塊的安全性和操作效率會大大惡化。為此，需要提供一種單元來感測并控制這種過壓、過流或過熱。因此，將電壓傳感器連接到電池單體，以實時或以預定的時間間隔來確認電池單體的操作狀態(tài)并控制電池單體的電壓。然而，這種感測單元的安裝或連接使得電池模塊的組裝過程變得非常復雜。另外，由于使用了多條電線來安裝或連接該感測單元，所以可能出現(xiàn)短路。而且，由于二次電池的廣泛應用，二次電池用作車輛的動カ源。因此，需要提供ー種固定単元，以便即使在很強的沖擊或振動被施加于感測単元吋，也能穩(wěn)定地維持該感測單元的接觸狀態(tài)。另ー方面，在使用多個電池単體來構(gòu)成ー個電池模塊或使用每個均包括預定數(shù)量的電池單體的多個單元模塊來構(gòu)成ー個電池模塊的情況下，通常需要提供大量的構(gòu)件來實現(xiàn)這些電池單體或單元模塊之間的機械聯(lián)接和電連接。然而，這些構(gòu)件的組裝過程非常復雜。此外，還需要提供這些構(gòu)件被聯(lián)接、焊接或熔接以實現(xiàn)電池單體或單元模塊之間的機械聯(lián)接和電連接的空間。結(jié)果，増加了整個系統(tǒng)的尺寸。如上文所述，尺寸的增加不是優(yōu)選的。因此，對于更緊湊且具有高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的電池模塊存在著高的需求。

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)明的ー個目的是提供ー種用于電池模塊的電壓感測組件，通過在不使用多個構(gòu)件的情況下、利用簡單的組裝方法來實現(xiàn)機械聯(lián)接和電連接，能夠制造該電池模塊。本發(fā)明的另ー個目的是提供如下一種電壓感測構(gòu)件，該電壓感測構(gòu)件被單獨地提供，以提高電池模塊的生產(chǎn)率和電池模塊的維護性。
本發(fā)明的又一目的是提供ー種電池模塊，該電池模塊被制造為具有所期望的功率和容量，并包括用于電池模塊的電壓感測組件。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，能夠通過提供如下一種用于電池模塊的電壓感測組件來實現(xiàn)上述及其它目的，所述電壓感測組件用于在其安裝于電池模塊中的狀態(tài)下感測電池單體的電壓，該電池単體具有形成在其上端或下端處的電極端子，所述電壓感測組件包括(a)上部塊狀殼體和下部塊狀殼體，該上部塊狀殼體和下部塊狀殼體以彼此組裝的方式相互聯(lián)接，所述上部塊狀殼體和下部塊狀殼體由電絕緣材料制成，所述上部塊狀殼體和下部塊狀殼體安裝至電池模塊的、與電池單體的電極端子連接部相對應的區(qū)域(電池模塊的前部或后部)；(b)上排的導電式傳感器和下排的導電式傳感器，該上排的導電式傳感器和下排的導電式傳感器分別連接至電池單體的電極端子連接部；以及(C)連接器，該連接器把所述導電式傳感器感測到的電壓傳送至電池管理系統(tǒng)(BMS)，其中，所述上部塊狀殼體和下部塊狀殼體均包括向上敞ロ的安裝槽，這些安裝槽分別形成在與電極端子連接部相對應的位置，在上排的導電式傳感器安裝于上部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該上排的導電式傳感器連接至上排的電極端子連接部，并且，在下排的導電式傳感器安裝在下部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該下排的導電式傳感器連接至下排的電極端子連接部。在根據(jù)本發(fā)明的用于電池模塊的電壓感測組件中，在上排的導電式傳感器安裝于上部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該上排的導電式傳感器連接至上排的電極端子連接部，并且，在下排的導電式傳感器安裝于下部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，該下排的導電式傳感器連接至下排的電極端子連接部，因此，該電壓感測組件的組裝過程非常簡單，并且該電壓感測組件具有緊湊的結(jié)構(gòu)，以穩(wěn)定地感測電壓。而且，用于感測電池單體的電壓的構(gòu)件被構(gòu)造成具有模塊化的組裝結(jié)構(gòu)。因此，該電壓感測組件能夠容易地安裝至電池模塊的前部或后部。另外，能夠通過外包來制造被構(gòu)造為單獨單元的組裝結(jié)構(gòu)。因此，能夠大大提高電池模塊的生產(chǎn)率。而且，當構(gòu)成該電壓感測組件的各個部件發(fā)生故障時，能夠在不拆解該電池模塊的情況下僅更換安裝于電池模塊的前部或后部處的電壓感測組件，從而與常規(guī)電池模塊的結(jié)構(gòu)相比，大大提高了維護性。所述上部塊狀殼體和下部塊狀殼體之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要上部塊狀殼體和下部塊狀殼體能夠彼此容易地聯(lián)接即可。例如，上部塊狀殼體可以在其外表面的一側(cè)處設有向下突出的聯(lián)接部，而下部塊狀殼體可以在其與所述聯(lián)接部相對應的外表面處設有向下凹進的聯(lián)接槽。因此，上部塊狀殼體的聯(lián)接部被配合在下部塊狀殼體的聯(lián)接槽中，從而容易實現(xiàn)上部塊狀殼體和下部塊狀殼體之間的聯(lián)接。在另ー實例中，上部塊狀殼體可以在其外表面的一側(cè)處設有向上凹進的聯(lián)接槽，而下部塊狀殼體可以在其與所述聯(lián)接槽相對應的外表面處設有向上突出的聯(lián)接部。上部塊狀殼體的安裝槽和下部塊狀殼體的安裝槽的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要所述上排的導電式傳感器能夠容易地安裝在上部塊狀殼體的安裝槽中并且所述下排的導電式傳感器能夠容易地安裝在下部塊狀殼體的安裝槽中即可。例如，上部塊狀殼體的安裝槽可以分別形成，以與各個上排的導電式傳感器相對應。因此，上排的導電式傳感器能夠安裝在 上部塊狀殼體的各個安裝槽中。在該情況下，防止了導電式傳感器之間的接觸，這是優(yōu)選的。在另ー實例中，下部塊狀殼體的安裝槽可以構(gòu)造為單個槽的形式，所述下排的導電式傳感器全都安裝在該單個槽中。所述安裝槽可以在面向電極端子連接部的區(qū)域處向上凹迸。在該情況下，所述導電式傳感器安裝在各個安裝槽中，然后電極端子連接部插入到各個安裝槽中，從而容易實現(xiàn)這些導電式傳感器與電極端子連接部之間的電連接。在一優(yōu)選實例中，所述導電式傳感器可以形成為具有插座式結(jié)構(gòu)，在該插座式結(jié)構(gòu)中，導電式傳感器從上方插入到電極端子連接部中。在該情況下，即使在外部沖擊被施加至該電池模塊時，也能穩(wěn)定地為此這些導電式傳感器與電極端子連接部之間的電連接，這是優(yōu)選的。所述導電式傳感器的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要導電式傳感器能夠容易地連接至用于將感測到的電壓傳送至BMS的連接器即可。例如，導電式傳感器可以經(jīng)由電線連接至該連接器，并且每根電線均可以纏繞有絕緣帶或可以安裝在管狀構(gòu)件中，從而每根電線均能與外界隔絕。該管狀構(gòu)件例如可以是中空絕緣管。優(yōu)選地，上部塊狀殼體和下部塊狀殼體在它們各自的前部均設有凹部，各個所述電線安裝在該凹部中，從而提供一種緊湊的結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，每個凹部均在其內(nèi)側(cè)處設有以交替定向的方式形成的多個突起，以穩(wěn)定地固定被插入的所述電線中的相應ー根電線。同吋，該電壓感測組件還可以包括電池單體溫度傳感器和/或冷卻劑溫度傳感器，該電池単體溫度傳感器用于感測電池單體的溫度，該冷卻劑溫度傳感器用于測量冷卻劑引入部中的冷卻劑溫度。在該情況下，能夠感測并控制溫度的過度升高，從而有效防止電池模塊著火或爆炸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種包括具有上述構(gòu)造的電壓感測組件的電池模塊。在一優(yōu)選實例中，所述電池模塊包括Ca)電池單體堆，該電池單體堆具有多個電池単體或単元模塊，所述多個電池單體或単元模塊在彼此沿橫向方向堆疊的狀態(tài)下相互串聯(lián)連接，所述電池單體堆在其前部處設有用于將電池単體的電極端子連接至外部輸入/輸出端子的匯流條；(b)上殼體，該上殼體覆蓋所述電池單體堆的ー個側(cè)面端并覆蓋所述電池単體堆的頂部的一部分及底部的一部分，該上殼體在其前部處設有外部輸入/輸出端子，電壓感測組件的上部安裝在該上殼體中；以及(C)下殼體，所述電壓感測組件的下部安裝在該下殼體中，在該下殼體覆蓋所述電池單體堆的另一個側(cè)面端并覆蓋所述電池單體堆的頂部的其余部分及底部的其余部分的狀態(tài)下，該下殼體被聯(lián)接至所述上殼體。為了參考，同一単元模塊中的電池單體的至少ー些電連接部相互串聯(lián)連接，或者，一個單元模塊中的電池單體的至少ー些電連接部串聯(lián)連接至另ー個単元模塊中的電池單體的至少ー些電連接部。在電池單體被布置為使得這些電池単體的電極端子彼此相鄰的狀態(tài)下，電池單體的電極端子相互聯(lián)接，并且，通過電池單體蓋來覆蓋預定數(shù)量的電池單體，以制造多個單元模塊?？梢跃植扛淖冊撝圃爝^程的順序。例如，可以獨立地制造多個單元模塊，并可以在這些單元模塊之間執(zhí)行電連接。所述電池單體堆沿豎直方向安裝在上殼體和下殼體中，在該電池單體堆中，在電池単體的電極端子相互連接的狀態(tài)下將各個電池單體以高集成度進行堆疊，所述上殼體和下殼體能夠沿豎直方向分離并相互聯(lián)接成組裝式聯(lián)接結(jié)構(gòu)。當電池單體堆安裝在上殼體和下殼體中并且上殼體和下殼體相互聯(lián)接時，上殼體 和下殼體僅覆蓋該電池單體堆的邊緣，從而，該電池單體堆的彼此相反的兩個主表面暴露于上殼體和下殼體的外部，從而容易散發(fā)來自該電池単體堆的熱量。因此，如上所述，上殼體覆蓋該電池單體堆的一個側(cè)面端井覆蓋該電池単體堆的頂部的一部分及底部的一部分，并且，下殼體覆蓋該電池単體堆的另一個側(cè)面端井覆蓋該電池単體堆的頂部的其余部分及底部的其余部分。另ー方面，在由多個電池單體構(gòu)成的電池模塊中，考慮到電池模塊的安全性和エ作效率，有必要測量并控制電壓。特別地，有必要對每個電池單體或?qū)﹄姵貐g體的每個電連接部測量電壓。然而，安裝這種電壓感測構(gòu)件將進ー步使電池模塊的結(jié)構(gòu)復雜化。在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊中，電壓感測組件安裝在相互聯(lián)接的上殼體和下殼體的前側(cè)內(nèi)部，從而解決了上述問題。即，該電池模塊被構(gòu)造成使得所述電壓感測組件安裝在相互聯(lián)接的上殼體和下殼體的前側(cè)內(nèi)部。由于電壓感測組件被構(gòu)造成具有模塊化結(jié)構(gòu)并安裝在相互聯(lián)接的上殼體和下殼體的前側(cè)內(nèi)部，所以與常規(guī)電池模塊的結(jié)構(gòu)相比，該電壓感測構(gòu)件具有更緊湊的結(jié)構(gòu)，在該常規(guī)電池模塊中，電壓感測構(gòu)件安裝在下殼體的前側(cè)和后側(cè)內(nèi)部并經(jīng)由設置在下殼體的下部處的電線而相互連接。該電池單體堆可以包括多個單元模塊，每個單元模塊包括多個板狀電池單體，每個板狀電池單體具有形成在其上端或下端處的電極端子。每個單元模塊可以包括兩個或更多個電池，該兩個或更多個電池在它們的電極端子相互串聯(lián)連接的狀態(tài)下布置成堆疊結(jié)構(gòu)；以及一對電池單體蓋，該ー對電池單體蓋相互聯(lián)接，以覆蓋該電池單體堆的整個外表面的、除了電池單體的電極端子以外的部分。在具有上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實例中，在同一單元模塊中彼此相鄰布置的多個電池單體的、相互串聯(lián)連接的電極端子可以被設置為在這些電極端子彼此面對的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成電極端子連接部。在另ー個優(yōu)選實例中，在電池單體彼此相鄰的情況下布置在不同單元模塊中的電池単體的、相互串聯(lián)連接的電極端子可以設置為在電極端子垂直彎曲的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成垂直型的電極端子連接部。
所述上殼體可以在其前部處設有一對狹槽，與所述電池單體堆的最外側(cè)電極端子連接的匯流條插入穿過該ー對狹槽。因此，能夠容易地將匯流條安裝至所述上殼體。每個匯流條均可以包括電極端子連接部和輸入/輸出端子連接部，該電極端子連接部電連接至電池模塊的最外側(cè)的相應ー個電極端子，該輸入/輸出端子連接部連接至所述上殼體的相應ー個外部輸入/輸出端子。而且，該輸入/輸出端子連接部可以從電極端子連接部向電池模塊的內(nèi)側(cè)垂直彎曲。因此，具有上述構(gòu)造的匯流條可以使電池模塊的最外側(cè)電極端子以及上殼體的外部輸入/輸出端子同時相互連接，這是優(yōu)選的。在上述結(jié)構(gòu)中，每個匯流條的輸入/輸出端子連接部均可以在其上部處設有向內(nèi)凹進區(qū)域，并且每個外部輸入/輸出端子均可以配合在該凹進區(qū)域中，從而實現(xiàn)每個外部輸入/輸出端子與相應ー個匯流條之間的電連接。 因此，能夠在匯流條電連接至外部輸入/輸出端子之后有效防止該匯流條脫位。同時，除了用于感測電壓的電壓感測組件以外，該電池模塊還可以包括用于感測和控制電池單體的溫度或冷卻劑引入部中的溫度的溫度傳感器，以防止電池模塊著火或爆炸，并因此提高電池模塊的安全性。因此，在具有上述結(jié)構(gòu)的實例中，電池模塊還可以包括電池單體溫度傳感器，并且電池單體溫度傳感器可以位于電池模塊的中間區(qū)域處，以便容易地感測該電池模塊的、溫度最高的中間區(qū)域的溫度。在具有上述結(jié)構(gòu)的另ー個實例中，電池模塊可以還包括冷卻劑溫度傳感器，并且該冷卻劑溫度傳感器可以位于電池模塊的最外側(cè)，以便容易地感測位于電池模塊的最外側(cè)的冷卻劑引入部的溫度。通常地，電池模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)冷卻劑流入電池模塊以冷卻電池模塊。在該情況下，電池模塊的冷卻效率取決于冷卻劑引入部的溫度，因此，測量冷卻劑引入部的溫度是非常重要的。因此，從提高電池模塊的安全性來看，冷卻劑溫度傳感器的上述安裝結(jié)構(gòu)是非常優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的電池模塊通常被構(gòu)造成具有緊湊的結(jié)構(gòu)。而且，在未使用大量構(gòu)件的情況下實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的機械聯(lián)接和電連接。另外，預定數(shù)量(例如4個、6個、8個或10個)的電池或単元模塊構(gòu)成一個電池模塊。因此，能夠?qū)⑺钄?shù)量的電池模塊有效安裝在有限空間中。因此根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種利用具有上述結(jié)構(gòu)的電池模塊作為単元模塊而制造的高功率、大容量的中大型電池組。通過基于所需的功率和容量來組合多個電池模塊，可以制造根據(jù)本發(fā)明的中大型電池組。而且，考慮到上述安裝效率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，根據(jù)本發(fā)明的中大型電池組優(yōu)選用作電動車輛、混合動カ電動車輛或外接插電式混合動カ電動車輛的動カ源，這些車輛具有有限的安裝空間并且暴露于頻繁的振動和強烈沖擊下。從上述描述明顯可見，通過在不使用多個構(gòu)件的情況下、利用簡單的組裝方法來實現(xiàn)機械聯(lián)接和電連接，能夠制造根據(jù)本發(fā)明的用于電池模塊的電壓感測組件能夠。因此，能夠降低電壓感測組件的制造成本。而且，即使在強烈的外部沖擊或振動被施加至電壓感測組件吋，也能穩(wěn)定地感測電壓。
而且，根據(jù)本發(fā)明的電壓感測組件能夠被單獨地提供，從而大大提高了電池模塊的生產(chǎn)率和電池模塊的維護性。另外，具有根據(jù)本發(fā)明的電壓感測組件的電池模塊能夠用作単元模塊，從而制造出具有所期望的功率和容量的中大型電池組。


圖I是將安裝在電池模塊中的電池單體的透視圖；圖2是圖I的典型分解圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的電壓感測組件的透視圖；圖4是圖3的電壓感測組件的典型分解圖；
圖5是圖3的電壓感測組件的典型后視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的電池模塊的透視圖；圖7是圖6的電池模塊的典型分解圖；圖8是圖6的電池模塊的、除了上殼體和下殼體以外的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖9是圖8的電池模塊的典型平面圖；并且圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電池模塊的透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，應當注意，本發(fā)明的范圍不限于所示出的實施例。圖I是典型示出了示例性的電池單體的透視圖，該電池單體將安裝在根據(jù)本發(fā)明的単元模塊中，而圖2是圖I的典型分解圖。參考這兩幅圖，袋狀電池單體200被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)即，電極組件210包括陰極、陽極和分別設置在陰極與陽極之間的隔板，該電極組件210在密封狀態(tài)下安裝于袋狀電池外殼100中，使得與該電極組件的陰極突片220及陽極突片230電連接的兩個電極引線222和232暴露于外部。電池外殼100包括外殼本體140，該外殼本體140具有凹進容納部142，電極組件210位于該凹進容納部142中；以及蓋150，該蓋150 —體地連接到外殼本體140。被構(gòu)造成具有堆疊式結(jié)構(gòu)或堆疊/折疊式結(jié)構(gòu)的電極組件210的陰極突片220和陽極突片230通過焊接而分別聯(lián)接至電極引線222和232。此外，絕緣膜240附接至每個電極引線222和232的頂部和底部，以便在使用熱焊接裝置將蓋150熱焊接至外殼本體140的余留部144吋，防止在該熱焊接裝置與電極引線222、232之間發(fā)生短路，并實現(xiàn)電極引線222,232與電池外殼100之間的密封。外殼本體140包括外側(cè)樹脂層110、隔離金屬層120和內(nèi)側(cè)樹脂層130。類似地，蓋150也包括外側(cè)樹脂層110、隔離金屬層120和內(nèi)側(cè)樹脂層130。通過由施加至外殼本體140的外表面和蓋150的外表面的所述熱焊接裝置(未示出)產(chǎn)生的熱量和壓力，將蓋150的內(nèi)側(cè)樹脂層130以緊密接觸的狀態(tài)固定至外殼本體140的內(nèi)側(cè)樹脂層130。在被電解液浸沒的電極端子210位于容納部142中的狀態(tài)下，外殼本體140的余留部144與蓋150之間的接觸區(qū)域被熱焊接而形成密封部分。
圖3是典型示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電壓感測組件的透視圖，而圖4是圖3的電壓感測組件的典型分解圖。參考這兩幅圖以及圖7，電壓感測組件300包括上部塊狀殼體310、下部塊狀殼體330、上排的導電式傳感器322、下排的導電式傳感器324、以及連接器340，該上排的導電式傳感器322和下排的導電式傳感器324分別連接至電池單體的電極端子連接部406和404(參見圖7)，該連接器340把所述導電式傳感器感測到的電壓傳送至電池管理系統(tǒng)(BMS)。上部塊狀殼體310和下部塊狀殼體330以彼此組裝的方式相互聯(lián)接。上部塊狀殼體310和下部塊狀殼體330由電絕緣材料制成。上部塊狀殼體310和下部塊狀殼體330分別安裝至電池模塊900的、分別與電池單體的電極端子連接部406、404相對應的前部。而且，上部塊狀殼體310和下部塊狀殼體330分別包括向上敞ロ的安裝槽312和332，安裝槽312和332分別形成在與電極端子連接部406和404相對應的位置。上部塊狀殼體310在其外表面的一側(cè)設有向下突出的聯(lián)接部314。下部塊狀殼體 330在其與聯(lián)接部314相對應的外表面處設有向下凹進的聯(lián)接槽334。而且，上部塊狀殼體310的安裝槽312分別形成為與各個上排的導電式傳感器322相對應。下部塊狀殼體330的安裝槽332被構(gòu)造為單個槽的形式，所述下排的導電式傳感器324全都安裝在該單個槽中。上部塊狀殼體310和下部塊狀殼體330在它們的前部處分別設有凹部318和338，電線326和328的中間部分安裝在該凹部318和338中。在凹部318和338的內(nèi)側(cè)以交替定向的方式形成有多個突起316和336，以穩(wěn)定地固定被插入的電線326和328的中間部分，從而，所插入的電線326和328的中間部分不會脫位。同時，導電式傳感器322和324被形成為具有插座式結(jié)構(gòu)，其中，導電式傳感器322和324從上方插入到電池單體的電極端子連接部406和404中。導電式傳感器322和324經(jīng)由電線326和328連接至連接器340。每根電線326和328均纏繞有絕緣帶或安裝在絕緣管320中，從而每根電線326和328均能與外界隔絕。在上排的導電式傳感器322安裝于上部塊狀殼體310的安裝槽312中的狀態(tài)下，該上排的導電式傳感器322連接至上排的電極端子連接部406。在下排的導電式傳感器322安裝在下部塊狀殼體330的安裝槽332中的狀態(tài)下，該下排的導電式傳感器324連接至下排的電極端子連接部404。圖5是圖3的電壓感測組件的典型后視圖。參考圖5以及圖4和圖7，導電式傳感器322和324在被配合在上部塊狀殼體310的安裝槽312和下部塊狀殼體330的安裝槽332中的狀態(tài)下被固定，導電式傳感器322和324經(jīng)由上部塊狀殼體310的后部開ロ 319和下部塊狀殼體330的后部開ロ 339而連接至電極端子連接部404。而且，聯(lián)接構(gòu)件350被構(gòu)造成安裝至電池模塊900 (參見圖7)的上殼體500 (參見圖7)，該聯(lián)接構(gòu)件350從電壓感測組件300的后側(cè)突出，并且，電池模塊900的上殼體500在其前部處設有與聯(lián)接構(gòu)件350相對應的聯(lián)接槽506。該聯(lián)接槽可以形成在電池模塊900的下殼體600處。圖6是典型示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電池模塊的透視圖，而圖7是圖6的電池模塊的典型分解圖。
參考這兩幅圖，電池模塊900包括電池單體堆400，該電池單體堆400具有多個單元模塊408，這些單元模塊408在沿橫向方向堆疊的狀態(tài)下相互串聯(lián)連接；上殼體500，電壓感測組件300的上部安裝在該上殼體500中；以及下殼體600，電壓感測組件300的下部安裝在該下殼體600中。而且，電池單體堆400的前部處安裝有用于將電池単體的電極端子連接至外部輸入/輸出端子的匯流條402。上殼體500覆蓋電池單體堆400的一個側(cè)面端并覆蓋電池單體堆400的頂部的一部分及底部的一部分。上殼體500在其前部處設有外部輸入/輸出端子502和一對狹槽504，與該電池單體堆的最外側(cè)電極端子連接的匯流條402插入穿過該ー對狹槽504。在下殼體600覆蓋電池單體堆400的另ー個側(cè)面端并覆蓋電池單體堆400的頂部的一部分及底部的一部分的狀態(tài)下，下殼體600被聯(lián)接至上殼體500。電壓感測組件300安裝在相互聯(lián)接的上殼體500和下殼體600的前側(cè)內(nèi)部。 圖8是典型示出了圖6的電池模塊的、除了上殼體和下殼體以外的結(jié)構(gòu)的透視圖。參考圖8以及圖7，電池單體堆400包括四個單元模塊408，每個單元模塊408包括多個板狀電池單體，每個板狀電池單體具有形成在其上端處的電極端子。每個單元模塊408包括兩個電池単體，這兩個電池單體在其電極端子相互串聯(lián)連接的狀態(tài)下布置成堆疊結(jié)構(gòu)；以及一對電池單體蓋410，該ー對電池單體蓋410相互聯(lián)接，以覆蓋該電池單體堆的整個外表面的、除了電池單體的電極端子以外的部分。每個匯流條402均包括電極端子連接部412和輸入/輸出端子連接部414，該電極端子連接部412電連接至所述電池模塊的最外側(cè)的相應ー個電極端子，該輸入/輸出端子連接部414電連接至上殼體500的相應ー個外部輸入/輸出端子502。該輸入/輸出端子連接部414從電極端子連接部412向電池模塊400的內(nèi)側(cè)垂直彎曲。而且，輸入/輸出端子連接部414在其上部處設有向內(nèi)凹進區(qū)域416。每個外部輸入/輸出端子502均被配合在相應ー個輸入/輸出端子連接部414的凹進區(qū)域416中，從而實現(xiàn)每個外部輸入/輸出端子502與相應ー個匯流條402之間的電連接。圖9是圖8的電池模塊的典型平面圖，而圖10是典型示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實施例的電池模塊的透視圖。首先參考圖9，用于感測電池單體溫度的電池單體溫度傳感器328位于電池模塊900的中間區(qū)域處。而且，在同一單元模塊408中彼此相鄰布置的多個電池單體的、相互串聯(lián)連接的電極端子902和904被設置為在這些電極端子彼此面對的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成電極端子連接部906。此外，在電池單體彼此相鄰的情況下布置在不同単元模塊408和409中的電池單體的、相互串聯(lián)連接的電極端子904和908被設置為在這些電極端子904和908垂直彎曲的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成垂直型的電極端子連接部910?，F(xiàn)在參考圖10，在電池模塊902的最外側(cè)處設置有用于測量冷卻劑引入部中的冷卻劑溫度的冷卻劑溫度傳感器329。盡管已出于示例性目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在不偏離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行各種修改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.ー種用于電池模塊的電壓感測組件，所述電壓感測組件用于在所述電壓感測組件安裝于所述電池模塊中的狀態(tài)下感測電池単體的電壓，所述電池単體具有形成在所述電池單體的上端或下端處的電極端子，所述電壓感測組件包括 (a)上部塊狀殼體和下部塊狀殼體，所述上部塊狀殼體和所述下部塊狀殼體以彼此組裝的方式相互聯(lián)接，所述上部塊狀殼體和所述下部塊狀殼體由電絕緣材料制成，所述上部塊狀殼體和所述下部塊狀殼體安裝至所述電池模塊的、與所述電池単體的電極端子連接部相對應的區(qū)域(所述電池模塊的前部或后部); (b)上排的導電式傳感器和下排的導電式傳感器，所述上排的導電式傳感器和所述下排的導電式傳感器分別連接至所述電池単體的電極端子連接部；以及 (C)連接器，所述連接器把所述導電式傳感器感測到的電壓傳送至電池管理系統(tǒng)(BMS)，其中 所述上部塊狀殼體和所述下部塊狀殼體均包括向上敞ロ的安裝槽，所述安裝槽分別形成在與所述電極端子連接部相對應的位置，在所述上排的導電式傳感器安裝于所述上部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，所述上排的導電式傳感器被連接至上排的電極端子連接部，并且，在所述下排的導電式傳感器安裝于所述下部塊狀殼體的安裝槽中的狀態(tài)下，所述下排的導電式傳感器被連接至下排的電極端子連接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述上部塊狀殼體的外表面的ー側(cè)設有向下突出的聯(lián)接部，并且，所述下部塊狀殼體的與所述聯(lián)接部相對應的外表面處設有向下凹進的聯(lián)接槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述上部塊狀殼體的安裝槽被分別形成，以與各個所述上排的導電式傳感器相對應。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述下部塊狀殼體的安裝槽被構(gòu)造為單個槽的形式，所述下排的導電式傳感器全都安裝在該單個槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述上部塊狀殼體的安裝槽和所述下部塊狀殼體的安裝槽在面向所述電極端子連接部的區(qū)域處向上凹迸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述導電式傳感器被形成為具有插座式結(jié)構(gòu)，在該插座式結(jié)構(gòu)中，所述導電式傳感器從上方插入到所述電極端子連接部中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，其中，所述導電式傳感器經(jīng)由電線連接至所述連接器，并且，每根所述電線均纏繞有絕緣帶或安裝在管狀構(gòu)件中，從而每根電線均能與外界隔絕。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓感測組件，其中，所述上部塊狀殼體的前部和所述下部塊狀殼體的前部均設有凹部，各根所述電線安裝在所述凹部中，并且，每個所述凹部的內(nèi)側(cè)均設有以交替定向的方式形成的多個突起，以穩(wěn)定地固定被插入的所述電線中的相應ー根電線。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓感測組件，還包括電池單體溫度傳感器和/或冷卻劑溫度傳感器，所述電池単體溫度傳感器用于感測所述電池単體的溫度，所述冷卻劑溫度傳感器用于測量冷卻劑引入部中的冷卻劑溫度。
10.ー種電池模塊，所述電池模塊具有根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項所述的電壓感測組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池模塊，包括 Ca)電池單體堆，所述電池單體堆具有多個電池単體或単元模塊，所述多個電池單體或単元模塊在彼此沿橫向方向堆疊的狀態(tài)下相互串聯(lián)連接，所述電池單體堆的前部處設有用于將所述電池単體的電極端子連接至外部輸入/輸出端子的匯流條； (b)上殼體，所述上殼體覆蓋所述電池單體堆的ー個側(cè)面端并覆蓋所述電池單體堆的頂部的一部分及底部的一部分，所述上殼體的前部處設有外部輸入/輸出端子，所述電壓感測組件的上部安裝在所述上殼體中；以及 (C)下殼體，所述電壓感測組件的下部安裝在所述下殼體中，在所述下殼體覆蓋所述電池単體堆的另一個側(cè)面端井覆蓋所述電池單體堆的頂部的其余部分及 底部的其余部分的狀態(tài)下，所述下殼體被聯(lián)接至所述上殼體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，所述電壓感測組件安裝在相互聯(lián)接的所述上殼體和所述下殼體的前側(cè)內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，所述電池單體堆包括多個單元模塊，每個單元模塊包括多個板狀電池單體，每個板狀電池單體的上端或下端處形成有電極端子，并且每個所述単元模塊包括兩個或更多個電池單體，所述兩個或更多個電池在所述兩個或更多個電池單體的電極端子相互串聯(lián)連接的狀態(tài)下布置成堆疊結(jié)構(gòu)；以及ー對電池單體蓋，所述一對電池單體蓋相互聯(lián)接，以覆蓋所述電池單體堆的整個外表面的、除了所述電池単體的電極端子以外的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊，其中，在同一單元模塊中彼此相鄰布置的多個電池單體的、相互串聯(lián)連接的電極端子被設置為在所述電極端子彼此面對的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成電極端子連接部。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊，其中，在所述電池単體彼此相鄰的情況下布置在不同単元模塊中的所述電池単體的、相互串聯(lián)連接的電極端子被設置為在所述電極端子垂直彎曲的狀態(tài)下相互緊密接觸，以構(gòu)成垂直型的電極端子連接部。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，所述上殼體的前部處設有一對狹槽，與所述電池單體堆的最外側(cè)電極端子連接的所述匯流條插入穿過所述ー對狹槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，每個所述匯流條均包括電極端子連接部和輸入/輸出端子連接部，所述電極端子連接部電連接至所述電池模塊的最外側(cè)的相應ー個電極端子，所述輸入/輸出端子連接部連接至所述上殼體的相應ー個外部輸入/輸出端子，所述輸入/輸出端子連接部從所述電極端子連接部向所述電池模塊的內(nèi)側(cè)垂直彎曲。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池模塊，其中，所述輸入/輸出端子連接部的上部處設有向內(nèi)凹進區(qū)域，并且，每個所述外部輸入/輸出端子均被配合在所述凹進區(qū)域中，從而實現(xiàn)每個所述外部輸入/輸出端子與相應ー個所述匯流條之間的電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，還包括電池單體溫度傳感器，其中，所述電池單體溫度傳感器位于所述電池模塊的中間區(qū)域處。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，還包括冷卻劑溫度傳感器，其中，所述冷卻劑溫度傳感器位于所述電池模塊的最外側(cè)。
21.—種電池組，所述電池組是利用根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊作為單元模塊而制造的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池組，其中，所述電池組用作電動車輛、混合動カ電動車輛或外接插電式混合動カ電動車輛的動カ源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于電池模塊的電壓檢測組件，其包括(a)上部塊狀殼體和下部塊狀殼體，它們通過組裝而相互連接并且安裝在與電池單體的電極端子連接部相對應的電池模塊部分(電池模塊的前表面或后表面)上；(b)上排和下排的導電式感測部，這些導電式感測部插入到各個電極端子連接部中；以及(c)連接器，該連接器把導電式感測部檢測到的電壓傳送至BMS，其中，上部塊狀殼體和下部塊狀殼體均包括安裝槽，該安裝槽具有與相應的電極端子連接部相對應的敞口頂部結(jié)構(gòu)，上排的導電式感測部安裝在上部塊狀殼體中的安裝槽上并插入到在上排的電極端子中，并且，下排的導電式感測部安裝在下部塊狀殼體中的安裝槽上并插入到下排的電極端子中。
文檔編號G01R19/165GK102822687SQ201180015621
公開日2012年12月12日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者辛溶植, 尹種文, 揚在勛, 李珍圭, 李汎炫, 姜達模 申請人:株式會社Lg化學