專利名稱：電池模塊的制作方法
技術領域：
各實施例涉及ー種包括多個電池單元的電池模塊。
背景技術：
電池單元通常被用作移動設備、電動車、混合動カ車的能源和電力，并且根據(jù)應用的外部電子設備的類型以各種形狀使用。例如移動電話的小型移動設備能使用單個電池的輸出和容量運行預定時間。然而，包括多個電池単元的電池模塊優(yōu)選用于長時間操作和高功率操作，例如用于消耗大量功率的電動車和混合動カ車，并且，電池模塊的輸出電壓和輸出電流能夠根據(jù)嵌入的電池単元的數(shù)量而增加?？紤]到輸出電壓和電流，電池模塊包括多個電池單元。然而，電池模塊應被容納在盡可能小的空間中，因而希望提高安裝效率。

發(fā)明內容
各實施例可提供一種電池模塊。該電池模塊可包括沿第一方向布置的多個電池単元；與所述多個電池單元中的第一最外側電池単元相鄰的第一端板；與所述多個電池單元中的第二最外側電池単元相鄰的第二端板，該第二端板沿著所述第一方向與所述第一端板分隔開；在所述第一方向上沿所述多個電池單元延伸的連接構件，該連接構件具有連接到所述第一端板的第一端和連接到所述第二端板的第二端；將所述連接構件的所述第一端固牢到所述第一端板的第一固牢部分；以及將所述第二端固牢到所述第二端板的第二固牢部分，該第二固牢部分具有與所述第一固牢部分不同的構造。所述第一固牢部分可包括固牢所述第一端板和所述連接構件的所述第一端的第
ー焊接部。所述第二固牢部分可包括將所述第二端固牢到所述第二端板的第二焊接部。所述第二固牢部分可包括將所述第二端固牢到所述第二端板的緊固件。所述連接構件的所述第一端可在平行于所述第一端板的暴露表面的平面中延伸，該暴露表面與所述第一端板的與所述多個電池單元的所述第一最外側電池単元相鄰的表面相反。所述電池模塊可進ー步包括沿著所述第一方向從所述第一端板的所述暴露表面伸出的第一端板對齊標記。所述第一端可包括被配置為接納所述第一端板對齊標記的孔。所述第一固牢部分可包括將所述第一端板對齊標記固牢到所述連接構件的所述第一端的焊接部。所述連接構件可包括沿著所述多個電池單元的相對側部的兩個側連接構件。所述連接構件可進ー步包括沿著所述多個電池單元的底部延伸的底連接構件。所述連接構件的所述第二端可沿著所述第一方向延伸超過所述第二端板的暴露表面，該暴露表面與所述第二端板的與所述多個電池單元的所述第二最外側電池単元相鄰的表面相反。所述第二固牢部分可包括沿著所述第一方向從所述第二端板的所述暴露表面延伸的突出部。所述第二固牢部分可進ー步包括將所述第二端固牢到所述突出部的焊接部。所述第二端可包括端對齊標記，并且所述突出部包括第二端板對齊標記。所述對齊標記和
所述第二端板對齊標記可形成被配置為接納緊固件的通道。所述第二緊固部分可包括從所述第二端板的暴露表面的底部沿著所述第一方向延伸的法蘭，該暴露表面與所述第二端板的與所述第二最外側電池単元相鄰的表面相反。所述第二固牢部分可包括沿著與所述第一方向正交的第二方向從所述第二端延伸的緊固構件。所述第二固牢部分可進ー步包括形成在所述第二端板的所述暴露表面的所述底部中和在所述法蘭中的導向部，該導向部被配置為容納所述緊固構件。所述導向部的寬度可在所述法蘭中沿著所述第一方向減少，從而所述導向部距所述第二端板最遠的寬度對應于所述緊固構件的寬度。所述電池模塊可包括被固牢到所述緊固構件的固定構件。


通過參照附圖詳細描述各示例性實施例，各實施例的特征對于本領域普通技術人員而言將變得更加明顯，其中圖I例示出根據(jù)實施例的電池模塊的透視圖。圖2例示出實施例的第一端板和第二端板、側支架和底支架的分解透視圖。圖3A和3B例示出根據(jù)實施例的電池模塊的局部透視圖。圖4例示出沿圖3B的線A-A截取的截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述各示例實施例；然而，這些示例實施例可以以不同形式體現(xiàn)，并且不應該被解釋為限于本文所陳述的各實施例。而是，這些實施例被提供為使得本公開將徹底和完整，并將本發(fā)明的范圍充分傳達給本領域技術人員。進ー步，一零件與另ー零件的連接包括直接連接和所述零件利用它們之間另ー設備的電連接。進ー步，為了清楚，與實施例無關的零件被省略。相似的元件在整個說明書中被給予相似的附圖標記。參照圖I和圖2描述了根據(jù)實施例的電池模塊。圖I例示出根據(jù)實施例的電池模塊的透視圖。圖2例示出圖I的電池模塊的第一端板和第二端板、側支架和底支架的分解透視圖。參照圖1，電池模塊100可包括彼此相対的第一端板110和第二端板120 ;沿ー個方向布置在第一端板Iio與第二端板120之間的多個電池單元10 ;以及連接第一端板110和第二端板120的連接構件。連接構件可為支架。支架可包括支撐電池單元10的兩個側部的側支架130 ;以及底支架140，其具有連接到第一端板110的一端，并支撐電池單元10的底部。電池單元10可包括具有開ロ的電池殼體和閉合該開ロ的蓋板14。電池殼體可容納陽極板、陰極板、包括設置在陽極板、陰極板之間的隔板的電極組件以及電解質。與陽極板連接的陽極端子11和與陰極板連接的陰極端子12從蓋板14的兩端向外伸出。陽極板和陰極板通過與電解質反應產生能量，該能量通過陽極端子11和陰極端子12被傳輸?shù)酵獠?。排氣?3可被設置在蓋板14的陽極端子11與陰極端子12之間。排氣孔13用作當電池單元10中的氣體的壓カ超過預定水平時將氣體排放到外部的通道，由此防止電池単元10被內部壓カ損壞。
根據(jù)該實施例的電池模塊100可包括在第一端板110與第二端板120之間的多個電池單元10。電池單元10可沿ー個方向布置。電池單元10的寬闊的前表面可平行布置以彼此面對。因此，位于電池単元10的蓋板14的中心處的排氣孔13可基本被布置成行。兩個相鄰電池單元10的陽極端子11和陰極端子12可通過例如由鎳等制成的匯流條(未顯示)而電連接。該實施例例示出了電池單元10為矩形鋰二次電池時的情況?？商娲?，實施例可用于例如鋰聚合物電池或圓柱形電池。電池模塊100可包括在空間上彼此分隔開的第一端板110和第二端板120、連接第一端板110和第二端板120的左右側的側支架130以及連接第一端板110和第二端板120的底部的底支架140。多個電池單元10可被布置在第一端板110與第二端板120之間。第一端板110和第二端板120可被設置為分別與最外面的電池單元10表面接觸，并向內擠壓電池單元10。進ー步，側支架130支撐電池單元10的兩側，電池單元10的底部可由底支架140支撐。在該構造中，由第一端板110和第二端板120、側支架130和底支架140支撐的電池単元10具有陽極端子11和陰極端子12，陽極端子11和陰極端子12可被交替布置并在電池単元中彼此串聯(lián)連接。進一歩，電池單元10的連接結構和數(shù)量可根據(jù)電池模塊100的設計以各種方式進行改變。第一端板110可與側支架130和底支架140的端部連接。詳細地，連接到第一端板Iio的左右側的兩個側支架130的端部131可通過分別與第一端板110的左右側連接而形成第一連接部分151。進ー步，底支架140的一端141可通過與第一端板110的下部連接而形成第二連接部分152。第一連接部分151和第二連接部分152可通過激光焊接或電弧焊接形成。在該實施例中，不需要特定構件將第一端板110與側支架130和底支架140連接。因此，由于在不使用螺栓或鉚釘?shù)那闆r下可以將第一端板Iio與側支架130和底支架140的端部穩(wěn)固地連接，因此制造過程可被簡單化，并且諸如螺栓的一些部件可被省去，從而減小了電池模塊100的重量。圖2例示出根據(jù)實施例的第一端板和第二端板、側支架和底支架。參照圖2，包括側支架130和底支架140的連接構件可具有連接到第一端板110的第一端和連接到第二端板120的第二端。也就是，側支架130可具有連接到第一端板110的第一端131和連接到第二端板120的第二端132，底支架140可具有連接到第一端板110的第一端141和連接到第二端板120的第二端142。該電池模塊100還可包括將連接構件的第一端131、141固牢到第一端板110的第一固牢部分。第一固牢部分包括第一連接部分151和第二連接部分152。參照圖2描述了由第一連接部分151和第二連接部分152組成的連接部分150 (第一固牢部分)。連接構件的第一端131、141可在平行于第一端板110的暴露表面的平面中延伸，該暴露表面與第一端板110的與多個電池單兀10的第一最外側電池単元相鄰的表面相反。電池模塊100可進ー步包括從第一端板110的暴露表面沿著電池單兀10順序布置的第一方向伸出的第一端板對齊標記。第一端板對齊標記設置在第一端板110上，并且可包括第一對齊標記111和第二對齊標記112。第一對齊標記111和第二對齊標記112為通過將側支架130和底支架140與第一端板110焊接而形成連接部分150 (見圖I)的部分。進ー步，第一端131和141可包括被配置為用于接納第一端板對齊標記的孔。也就是，在側支架130的第一端131和底支架140的第一端141處可分別形成孔131a和141a。孔131a和141a優(yōu)選被形成為對應于第一對齊標記111和第二對齊標記112。 第一對齊標記111被提前設置在第一端板110上的側支架130將要連接到第一端板110所在的地方。例如，第一對齊標記111可以是突出部，并且該突出部可被插入到側支架130的第一端131處的孔中。類似地，第二對齊標記112例如可以是突出部。第二對齊標記112可以是三個突出部，并且分別對應于三個突出部112的三個孔141a可被形成在底支架140的第一端141處。突出部被插入到相應的孔141a中，并引導底支架140的位置。如上所述，第一對齊標記111和第二對齊標記112能夠引導側支架130和底支架140的附接位置，從而側支架130和底支架140能夠被容易地附接到第一端板110的預定位置。相反，如上所述，通過第一對齊標記111和第二對齊標記112的連接并不穩(wěn)固，從而不足以將電池単元10支撐在電池模塊100中。因此，在突出部被插入的地方的第一對齊標記111和第二對齊標記112可被進ー步焊接，并且連接部分150能夠通過焊接更穩(wěn)固。也就是，第一固牢部分包括用于固牢第一端板110和連接構件的第一端131、141的第一焊接部，更具體的是，包括用于將第一端板110上的第一端板對齊標記固牢到連接構件的第一端131、141的焊接部。進ー步，第一對齊標記111和第二對齊標記112和孔只要必須被定位為彼此對應，從而第一對齊標記111和第二對齊標記112以及所述孔的數(shù)量和形狀可通過各種方式進行改變。側支架130和底支架140還可具有沿著z方向與第一端131、141隔開的第二端132、142，其中在第一端131、141處，連接部分150被緊固到第二端板120。包括側支架130和底支架140的連接構件的第二端132、142沿著z方向延伸超過第二端板120的暴露表面，該暴露表面與第二端板120的與多個電池單元10的第二最外側電池單元相鄰的表面相反。詳細地，側支架130的第二端132可以是延伸部分132，其延伸超過沿ー個方向布置的電池單元10的側部，例如在z方向上比沿ー個方向(即z方向)布置的電池單元10的側部長。進ー步，延伸部分132可對應于從第二端板120的左右側延伸的法蘭121。類似地，底支架140的第二端142可以是延伸部分142，其延伸超過電池單元10的底部，例如在z方向上比電池單元10的底部長。電池模塊100還包括將第二端132、142固牢到第二端板120的第ニ固牢部分，該第二固牢部分具有與所述第一固牢部分不同的構造。具體地，底支架140的延伸部分142可對應于從第二端板120的底部延伸的法蘭122。進ー步，側支架130和底支架140的延伸部分132和142可與在第二端板120的左右側和底部的邊緣處彎曲的法蘭121和122的至少一部分重疊，與所述部分表面接觸。也就是，第二固牢部分可包括沿著z方向從第二端板120的暴露表面延伸的突出部(法蘭121和122)。進ー步，孔132a和142a (端對齊標記)可分別被形成在側支架130和底支架140的延伸部分132和142處。優(yōu)選的是，孔132a和142a被定位為與第二端板120的法蘭121和122中的孔121a和122a (第二端板對齊標記)對應，例如對齊。第二固牢部分可包括用于將第二端132和142固牢到第二端板120的緊固件160。側支架130和底支架140的延伸部分132和142中的孔132a和142a以及第二端板120的法蘭121和122中的孔121a和122a可形成ー個通道，該通道用于分別接納緊固件160，例如鉚釘或螺栓。在該構造中，緊固有緊固件160的部分可被進ー步焊接，從而更穩(wěn)固地緊固側支架130、底支架140和第ニ端板120?？商娲?，在側支架130和底支架140的延伸部分132和142以及第二端板120 的法蘭121和122處可不形成孔。在此情況下，側支架130、底支架140和第二端板120可通過焊接被連接。也就是，第二固牢部分可包括用于將第二端132和142固牢到第二端板120的第二焊接部，具體的是，用于將第二端132、142固牢到所述突出部(法蘭121和122)的焊接部(最佳如圖3B中所示的焊接部251)。該焊接可以是例如激光焊接或電弧焊接。側支架130和底支架140的延伸部分132和142的形狀可對應于第二端板120的法蘭121和122。延伸部分132和142以及法蘭121和122只要必須被連接并且將側支架130和底支架140固定到第二端板120，從而形狀不限于此。然而，當延伸部分132和142對應于法蘭121和122時，它們可用作裝配電池模塊100的導向部，從而能夠提高生產率。進ー步，側支架130可進ー步具有支撐部分133。支撐部分133可在側支架130的內側上支撐電池單元10的左右側。電池單元10通過支撐部分133能夠被更穩(wěn)固地固定在第一端板110與第二端板120之間。例如，支撐部分133可以是對應于電池単元10的側部的肋條或者卷邊。參照圖3A至圖4描述了根據(jù)另ー實施例的電池模塊。除了以下構造之外，該實施例的構造類似于參照圖I和2所述的構造，因此在下文中不再重復詳細描述。圖3A和圖3B例示出根據(jù)另ー實施例的電池模塊200的局部透視圖。圖3A例示出在第二端板220被擠壓在電池模塊200上之前的電池模塊200，圖3B例示出在第二端板220被擠壓在電池模塊200上之后的電池模塊200。參照圖3A和3B，根據(jù)該實施例的電池模塊200包括成對彼此相対的第一端板(未顯示)和第二端板220 ;沿ー個方向布置在第一端板與第二端板220之間的多個電池單元10 ;連接到第一端板和第二端板220并支撐電池單元10的兩個側部的側支架230 ;以及底支架240，其具有連接到第一端板的一端，并支撐電池單元10的底部。進一歩，緊固構件250可被設置在底支架240的另一端，緊固構件250沿著與z方向正交的第二方向從底支架240的第二端242延伸，并且導向部223可對應于緊固構件250形成在第二端板220的暴露表面的底部中和法蘭222中。圖3A和圖3B例示出電池單元10沿ー個方向布置并且第二端板220被擠壓在電池單元10的最外側上，其中側支架230和底支架240連接到第一端板(未顯示)。該實施例的底支架240可進ー步具有緊固構件250。例如，諸如柱的緊固構件250，可被設置在底支架240的延伸部分242處。進ー步，第二端板220可具有導向部223。導向部223可被形成為跨越第二端板220的底部以及法蘭222。法蘭222為在第二端板220的底部的邊緣處彎曲的部分，并可與底支架240的延伸部分242的一部分表面接觸。導向部223可例如形成為孔形狀。導向部223可具有對應于底支架240的緊固構件250的形狀。也就是，在第二端板220被擠壓之后，側支架230和底支架240的延伸部分232和242與從第二端板220的左右側和底部的邊緣延伸的法蘭221和222連接。在該構造中，第二端板220可首先與底支架240連接，從而將第二端板220容易地固定到側支架230和底支架240。 通常，第二端板220和底支架240可通過螺栓和螺母連接。如上所述，當使用螺栓和螺母時，底支架的延伸部分可具有相對于插入到下部分的螺栓的頭部周圍部分的臺階部分，從而難以使中心對齊。相反，根據(jù)本發(fā)明，諸如柱的緊固構件250可被設置在底支架240的延伸部分242處。柱能夠被插入到底支架240的延伸部分242中并在底支架240的延伸部分242中被制造，從而不需要專用螺栓，并且不需要如上所述的用于容納螺栓頭部的臺階部分。進ー步，第二端板220可在對應于底支架240的緊固構件250的位置處具有導向部223。導向部223在電池單元10被第二端板220擠壓時引導位置，以便于電池模塊200的裝配。進一歩，電池模塊200可進ー步包括固定構件260。固定構件260具有底支架240的緊固構件250所穿過的孔。在固定構件已被固牢到緊固構件250之后，側支架230的延伸部分232和第二端板220的法蘭221例如可通過焊接部251被固牢。圖4例示出沿圖3B的線A-A截取的截面圖。參照圖4，導向部223可被提供為當電池單元10被擠壓到第二端板220時防止與底支架240的緊固構件250干渉。導向部223可被形成為越過第二端板220的底部到達法蘭 222。 在此情況下，第二端板220的底部處的導向部223的豎直截面可對應于底支架240的緊固構件250的豎直截面。進ー步，法蘭222的導向部223的水平截面可對應于緊固構件250的水平截面。法蘭222的導向部223可為錐形。法蘭222處的導向部223的寬度可從第二端板220的底部的邊緣處逐漸減少，其中最小的錐形寬度可對應于緊固構件250的水平截面。也就是，導向部223在法蘭222中沿著z方向在寬度上減少，從而導向部223距第二端板220最遠處的寬度對應于緊固構件250的寬度。如上所述，法蘭222的錐形導向部223用作導向，從而當?shù)诙税?20被擠壓時防止左右裝配公差，從而電池模塊220被更容易地裝配，提聞生廣率。進一歩，電池模塊200可進ー步包括固定構件260。固定構件260具有底支架240的緊固構件250所穿過的孔。通過使伸出通過導向部223的緊固構件250穿過固定構件260的孔，根據(jù)該實施例的電池模塊200能夠使第二端板220與底支架240穩(wěn)固地連接。例如，固定構件260可以是螺母。
根據(jù)上述實施例，通過簡化制造過程，可以減少工作時間，提高生產率。進ー步，根據(jù)實施例，可減少諸如螺母的零件數(shù)量，從而可以減少電池模塊的制造費用。本文已公開了各示例實施例，盡管采用了特定的術語，但這些術語僅以普通的和描述性的含義來使用和解釋，而非為了限制的目的。在一些情況下，自遞交本申請起如對于本領域普通技術人員而言明顯的那樣，除非另有說明，結合具體實施例描述的特征、特性和/或元件可単獨使用或與結合其他實施例描述的特征、特性和/或元件結合使用。相應地，本領域技術人員應該理解的是，在不脫離所附權利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行形式和細節(jié)上的各種改變。
權利要求
1.一種電池模塊,包括 沿第一方向布置的多個電池單元； 與所述多個電池單元中的第一最外側電池単元相鄰的第一端板； 與所述多個電池單元中的第二最外側電池単元相鄰的第二端板，該第二端板沿著所述第一方向與所述第一端板分隔開； 在所述第一方向上沿所述多個電池單元延伸的連接構件，該連接構件具有連接到所述第一端板的第一端和連接到所述第二端板的第二端； 將所述連接構件的所述第一端固牢到所述第一端板的第一固牢部分；以及 將所述第二端固牢到所述第二端板的第二固牢部分，該第二固牢部分具有與所述第一固牢部分不同的構造。
2.如權利要求I所述的電池模塊，其中所述第一固牢部分包括固牢所述第一端板和所述連接構件的所述第一端的第一焊接部。
3.如權利要求2所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分包括將所述第二端固牢到所述第二端板的第二焊接部。
4.如權利要求2所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分包括將所述第二端固牢到所述第二端板的緊固件。
5.如權利要求I所述的電池模塊，其中所述連接構件的所述第一端在平行于所述第一端板的暴露表面的平面中延伸，該暴露表面與所述第一端板的與所述多個電池單元的所述第一最外側電池單兀相鄰的表面相反。
6.如權利要求5所述的電池模塊，進一歩包括沿著所述第一方向從所述第一端板的所述暴露表面伸出的第一端板對齊標記。
7.如權利要求6所述的電池模塊，其中所述第一端包括被配置為接納所述第一端板對齊標記的孔。
8.如權利要求7所述的電池模塊,其中所述第一固牢部分包括將所述第一端板對齊標記固牢到所述連接構件的所述第一端的焊接部。
9.如權利要求5所述的電池模塊，其中所述連接構件包括沿著所述多個電池單元的相反側部的兩個側連接構件。
10.如權利要求9所述的電池模塊，其中所述連接構件進一歩包括沿著所述多個電池單元的底部延伸的底連接構件。
11.如權利要求I所述的電池模塊，其中所述連接構件的所述第二端沿著所述第一方向延伸超過所述第二端板的暴露表面，該暴露表面與所述第二端板的與所述多個電池單元的所述第二最外側電池単元相鄰的表面相反。
12.如權利要求11所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分包括沿著所述第一方向從所述第二端板的所述暴露表面延伸的突出部。
13.如權利要求12所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分進ー步包括將所述第二端固牢到所述突出部的焊接部。
14.如權利要求13所述的電池模塊，其中所述第二端包括端對齊標記，并且所述突出部包括第二端板對齊標記。
15.如權利要求14所述的電池模塊，其中所述端對齊標記和所述第二端板對齊標記形成被配置為接納緊固件的通道。
16.如權利要求I所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分包括從所述第二端板的暴露表面的底部沿著所述第一方向延伸的法蘭，該暴露表面與所述第二端板的與所述第二最外側電池単元相鄰的表面相反。
17.如權利要求16所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分包括沿著與所述第一方向正交的第二方向從所述第二端延伸的緊固構件。
18.如權利要求17所述的電池模塊，其中所述第二固牢部分進ー步包括形成在所述第ニ端板的所述暴露表面的所述底部中和在所述法蘭中的導向部，該導向部被配置為容納所述緊固構件。
19.如權利要求18所述的電池模塊，其中所述導向部的寬度在所述法蘭中沿著所述第一方向減少，從而所述導向部距所述第二端板最遠的寬度對應于所述緊固構件的寬度。
20.如權利要求19所述的電池模塊，進一歩包括被固牢到所述緊固構件的固定構件。
全文摘要
電池模塊包括沿第一方向布置的多個電池單元；與所述多個電池單元中的第一最外側電池單元相鄰的第一端板；與所述多個電池單元中的第二最外側電池單元相鄰的第二端板，該第二端板沿著所述第一方向與所述第一端板分隔開；在所述第一方向上沿所述多個電池單元延伸的連接構件，該連接構件具有連接到所述第一端板的第一端和連接到所述第二端板的第二端；將所述連接構件的所述第一端固牢到所述第一端板的第一固牢部分；以及將所述第二端固牢到所述第二端板的第二固牢部分，該第二固牢部分具有與所述第一固牢部分不同的構造。
文檔編號H01M2/10GK102651462SQ20111044801
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者任榮彬 申請人:Sb鋰摩托有限公司