專利名稱：能量儲存模塊的接線端連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量儲存裝置，如超電容器或者電池組(battery)，更具體地，涉及一種用于連接多個高電壓能量儲存組件的電池的接線端連接裝置。
背景技術(shù)：
通常，電能儲存裝置的代表性的示例包括電池組和電容器。在電容器中，超電容器，也稱為超級電容器，是一種能量儲存裝置，其特性介于電解電容器和蓄電池(secondary battery,次級電池組)之間。由于超電容器具有很高的效率和半永久性使用期限，所以超電容器被認為是可與蓄電池并聯(lián)使用或者替代蓄電池的下一代能量儲存裝置。為了利用超電容器實現(xiàn)高壓電池組，需要幾百伏特(V)的高壓模塊。該高壓模塊為高壓超電容器組件，其中所需數(shù)量的超電容器作為單元電池進行連接。在這種情況下，使用匯流條(busbar)連接多個超電容器。圖1A到圖1C示出了能量儲存模塊或組件，其中電池接線端利用傳統(tǒng)的匯流條通過過盈配合而連接。通常，如圖1A到圖1C所示，多個電池10利用匯流條20進行連接以形成具有匯流條20的模塊或組件，該匯流條20過盈配合到電池10的電池接線端11。換言之，制備具有與電池接線端11相對應(yīng)的孔的匯流條20，隨后將匯流條20設(shè)置成使這些孔與相應(yīng)的電池接線端11對準。接下來，將匯流條20強制地插入并且壓配合到這些電池接線端11中。然而，雖然這種利用傳統(tǒng)的匯流條20通過過盈配合的連接具有諸如構(gòu)造簡單，價格便宜，以及容易組裝等優(yōu)點，但是當(dāng)配合的緊密度降低時不能保證連接的可靠性。也就是說，抗震性或耐久性較低。此外，當(dāng)配合變松或者電池接線端11滑落時，會對使用該模塊或組件的系統(tǒng)造成不好的影響。此外，為了應(yīng)用過盈配合，進行配合的匯流條20和電池接線端11的精度非常重要。這是因為這可能導(dǎo)致故障發(fā)生的可能性與制造部件的難度一起增加。圖2A到圖2D示出了能量儲存模塊或組件，其中電池接線端利用傳統(tǒng)的匯流條與螺母連接。如圖2A到圖2D所示，匯流條20利用螺母30緊密地聯(lián)接到電池接線端11，這增加了匯流條20與電池接線端11之間的聯(lián)接強度。換言之，電池接線端11從電池10的頂部伸出，并且匯流條20具有對應(yīng)于電池接線端11的孔。匯流條20設(shè)置為使這些孔與相應(yīng)的電池接線端11對準。之后，匯流條20通過螺母30固定到電池接線端11。這種利用螺母30的傳統(tǒng)連接增加了聯(lián)接強度或者連接可靠性，但是由于使用的螺母30的高度和體積而增加了該模塊或者組件的整體尺寸。由于以上問題，這種傳統(tǒng)的連接與使用能量儲存模塊或組件的裝置朝著最小化和輕量化的趨勢并不匹配，并且多余的重量和體積對產(chǎn)品的設(shè)計具有不好的影響。也就是說，設(shè)計的自由減少了并且產(chǎn)品的設(shè)計受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決以上問題而設(shè)計，因此本發(fā)明的目的是提供一種能量儲存模塊的接線端連接裝置，其在結(jié)構(gòu)上具有改進并且具有連接多個待組裝的電池的方案(scheme)，以增加與電池接線端的聯(lián)接強度，從而確保連接耐久性和連接可靠性。本發(fā)明的另一個目的是提供一種能量儲存模塊的接線端連接裝置，其在結(jié)構(gòu)上具有改進并且具有連接多個待組裝的電池的方案，以使重量和體積最小化，從而減小該模塊或者組件的整體尺寸。本發(fā)明的附加特征將在接下來的說明書中闡述，并且某種程度上從說明書中將是顯而易見的，或者可通過本發(fā)明的實踐而得知。為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種用以連接高壓電容器或電池組組件(battery assembly)的多個電池的能量儲存模塊的接線端連接裝置,該裝置包括:匯流條，該匯流條具有本體部和電池接線端安裝部，該本體部由兩端呈階梯狀的預(yù)定長度的板形成，該電池接線端安裝部具有位于該本體部的每一端的插入孔，對應(yīng)的電池接線端被插入到該插入孔中；以及緊固構(gòu)件，其通過穿過該匯流條的本體部的每一端插入孔與電池接線端螺紋連接而將該匯流條固定，該緊固構(gòu)件具有螺母本體部和螺母螺紋部，該螺母本體部由在中心部具有空心部且外周被加工成螺母狀的板形成，該螺母螺紋部具有沿著該螺母本體部的空心部的內(nèi)周而形成的螺紋，該螺紋用于與該電池接線端螺紋連接，其中該匯流條的本體部的階梯的高度對應(yīng)于該緊固構(gòu)件的螺母本體部的厚度。優(yōu)選地，該緊固構(gòu)件還包括環(huán)形凸出部，其具有從該螺母本體部沿著該空心部向下伸出的圓柱形形狀。優(yōu)選地，該環(huán)形凸出部的外徑對應(yīng)于該匯流條的本體部的插入孔的直徑，或者該環(huán)形凸出部的外徑小于該匯流條的本體部的插入孔的直徑。優(yōu)選地，該環(huán)形凸出部的伸出長度小于該匯流條的本體部的厚度。優(yōu)選地，該匯流條的本體部在包括位于該本體部兩端的電池接線端安裝部在內(nèi)的長度上呈階梯狀，并且該匯流條的本體部在半圓形的分界線處呈階梯狀。優(yōu)選地，該匯流條的本體部在其中間的下表面處具有彎曲部，以避免與被設(shè)置成供所述電池之間的絕緣用的套管發(fā)生干擾。優(yōu)選地，該匯流條的本體部具有孔，該孔用來容納用于保護電池的平衡電路的電壓測量端子(terminal)。優(yōu)選地，該螺母本體部成形為與標準緊固工具相對應(yīng)的標準螺母。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種用以連接高壓電容器或電池組組件的多個電池的能量儲存模塊的接線端連接裝置，該裝置包括:匯流條，該匯流條具有本體部和電池接線端聯(lián)接部，該本體部由具有預(yù)定長度的板形成；該電池接線端聯(lián)接部具有位于該本體部的每一端的插入孔，對應(yīng)的電池接線端被插入到該插入孔中，位于該本體部的一端的插入孔具有沿著內(nèi)周的螺紋；以及緊固構(gòu)件，由具有空心部的圓板形成，以通過穿過位于該匯流條的本體部的另一端的插入孔與電池接線端的螺紋連接而將該匯流條固定。


附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且與前述公開內(nèi)容一起用于提供對本發(fā)明的技術(shù)精神的進一步理解。然而，本發(fā)明并不視為被限制到附圖。圖1A到圖1C是示出了能量儲存模塊或組件的視圖，其中電池接線端利用傳統(tǒng)的匯流條通過過盈配合而連接。圖2A到圖2D是示出了能量儲存模塊或組件的視圖，其中電池接線端利用傳統(tǒng)的匯流條與螺母連接。圖3是示出了通過根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池的連接的立體圖。圖4是圖3沿C-C’線剖開的剖視圖。圖5是圖4的截面D的放大剖視圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的匯流條的視圖。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固構(gòu)件的視圖。圖8是示出了通過根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池的連接的剖視圖。圖9到圖12是示出了通過根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置連接多個電池的過程的立體圖。圖13A是示出了通過根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池的連接的立體圖。圖13B是圖13A沿E_E’線剖開的剖視圖。圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的匯流條的立體圖。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固構(gòu)件的立體圖。圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固工具的立體圖。圖17是示出了通過根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池的連接的剖視圖。圖18是示出了通過根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置連接電池的過程的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述本發(fā)明。在描述之前，應(yīng)當(dāng)理解在說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)解釋為具有通常的和詞典中的含義，而是應(yīng)當(dāng)考慮到發(fā)明者能合適地限定這些術(shù)語和詞語的概念以便盡可能最好地描述他/她自己的發(fā)明的原則，將這些術(shù)語和詞語解釋為具有對應(yīng)于本發(fā)明的技術(shù)思想的含義和概念。因此，在此所提出的描述僅僅是用于解釋目的的優(yōu)選的示例，并不用于限制本發(fā)明的范圍，因而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在本發(fā)明中做出多種改型和變型。本發(fā)明的特征在于在匯流條和緊固構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中實施改進，該匯流條和緊固構(gòu)件用于連接多個電池的電池接線端以組裝電池(如超電容器或電池組)，從而增加聯(lián)接強度和穩(wěn)定性，提高組裝操作的方便性，并且實現(xiàn)緊湊且輕量化的連接。此外，匯流條可僅借助通用標準的螺母而被簡單、方便地聯(lián)接到電池接線端，而不必使用用于特殊目的的、單獨的聯(lián)接工具或者緊固工具。圖3是示出了通過根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池的連接的立體圖。圖4是圖3沿C-C’線剖開的剖視圖。圖5是圖4的截面D的放大剖視圖。參考圖3到圖5，根據(jù)本發(fā)明的能量儲存模塊的接線端連接裝置包括:多個儲存能量的電池(cell) 100，各具有:電池接線端110 ;匯流條200 ;以及緊固構(gòu)件300。匯流條200和緊固構(gòu)件300用于連接電池100的電池接線端110以組裝電池100。換言之，高壓能量儲存組件可通過借助本發(fā)明的包括匯流條200和緊固構(gòu)件300的接線端連接裝置來連接多個電池100而形成。在這種情況下，電池100是儲存電能的單個電池，如超電容器電池(超級電容電池)或電池組電池(battery cell)。典型地，電池100呈圓柱形，并且可采用各種形式，例如棱柱形式或者板狀形式。電池100的電池接線端110用于所儲存的電能的輸入/輸出。電池接線端110典型地處于電池100的頂部或底部，并且呈圓柱形形狀。此外，電池接線端110由導(dǎo)電材料制成并且連接到電池100中的電極。具體地，電池接線端110具有沿著其外側(cè)或者外周通過攻螺紋而形成的螺紋。螺紋用于與以下描述的緊固構(gòu)件300進行螺紋連接。匯流條200機械連接并電連接多個電池100以形成模塊或組件。匯流條200聯(lián)接到多個電池100的電池接線端110，以機械連接并電連接多個電池100。匯流條200具有由導(dǎo)電材料制成的本體部和在兩端形成以安裝電池接線端110的電池接線端安裝部。匯流條200的電池接線端安裝部具有插入孔，電池接線端110插入到這些插入孔中。在附圖中，匯流條200具有兩個插入孔，用于連接兩個電池100。插入孔在匯流條200的本體部的兩端形成，并且具有與電池接線端110的形狀相對應(yīng)的形狀，以使這些電池接線端110可插入并且安裝到插入孔中。此外，插入孔的直徑大于電池接線端110的外徑。這提供了充足的空間或間隙以避免匯流條200的插入孔阻礙電池接線端110與以下描述的緊固構(gòu)件300之間的螺紋連接。匯流條200由具有預(yù)定長度的薄板形成；并且在本體部的端部和中心部之間的分界線處，該薄板呈階梯狀。由于板狀匯流條200跨過電池100連接電池接線端110，匯流條200優(yōu)選地加工成階梯結(jié)構(gòu)，使得本體部的中心部設(shè)置為高于本體部的直接與電池接線端110接觸的端部，以防止匯流條200接觸及干擾這些電池100。緊固構(gòu)件300由薄板狀螺母形成，其中心(部)具有空心部，并且沿著該空心部的內(nèi)周形成有螺紋。緊固構(gòu)件300具有:螺母形的螺母本體部；螺母螺紋部，其具有沿著空心部的內(nèi)周形成的螺紋；以及圓柱形的環(huán)形凸出部，其沿著空心部從螺母本體部向下伸出。在電池接線端110插入并安裝到匯流條200的插入孔之后，緊固構(gòu)件300與電池接線端110螺紋連接，以在這些電池接線端110和匯流條200之間建立機械連接和電連接。為此，緊固構(gòu)件300的螺母本體部具有大于匯流條200的電池接線端安裝部的插入孔的直徑的外徑，或者其延伸到插入孔的直徑之外。緊固構(gòu)件300的環(huán)形凸出部穿過匯流條200的插入孔與電池接線端110螺紋連接，以增加匯流條200與電池接線端110之間的聯(lián)接強度，由此提高了連接可靠性。如圖5所示，緊固構(gòu)件300的環(huán)形凸出部的外徑小于匯流條200的電池接線端安裝部的插入孔的直徑，從而當(dāng)環(huán)形凸出部穿過匯流條200的插入孔并與電池接線端110螺紋連接時，在緊固構(gòu)件300和匯流條200之間產(chǎn)生足夠的空間或者間隙Gl。雖然本實施例示出了具有用于連接穩(wěn)定性的環(huán)形凸出部的緊固構(gòu)件300，但是本發(fā)明并不限于這點。例如，緊固構(gòu)件300可僅具有螺母本體部和螺母螺紋部，而不含環(huán)形凸出部。在這種情況下，緊固構(gòu)件300的緊固性能整體上略微地降低，但另一方面，加工緊固構(gòu)件300更容易并且制造成本降低。緊固構(gòu)件300的螺母本體部的高度等于匯流條200的階梯的高度。這使得在電池接線端110通過匯流條200和緊固構(gòu)件300連接之后，緊固構(gòu)件300的高度等于匯流條200的中心處的高度。此外，電池接線端110優(yōu)選地設(shè)計為具有與緊固構(gòu)件300的高度(即匯流條200的高度)相等的高度。此外，如圖5所示，緊固構(gòu)件300的環(huán)形凸出部具有有限的長度，以便當(dāng)緊固構(gòu)件300被緊固到匯流條200時，在緊固構(gòu)件300和電池100的支撐匯流條200的頂部或底部之間提供空間或間隙G2。為此，緊固構(gòu)件300的環(huán)形凸出部的長度小于匯流條200的板的厚度。因此，當(dāng)緊固構(gòu)件300被緊固到匯流條200時，充足的壓力使匯流條200緊固到緊固構(gòu)件300而不直接接觸這些電池100的頂部或底部。以下，將參考圖6和圖7更詳細地描述匯流條200和緊固構(gòu)件300。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的匯流條200的視圖。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固構(gòu)件300的視圖。參考圖6和圖7，本發(fā)明的匯流條200具有:本體部，其形成為具有預(yù)定的長度的板狀；電池接線端安裝部210，其形成在本體部的兩端以安裝電池接線端110 ;環(huán)形插入孔230，其形成在本體部的一端以容納平衡電路的端子；以及階梯部220，其形成為使本體部的兩端部和中心部之間的高度不同。本體部呈具有預(yù)定長度的薄板狀并且由導(dǎo)電材料制成。本體部的長度基于多個電池100的電池接線端110的間距而決定，以機械連接并電連接這些電池100為目標。此外，本體部由階梯狀的板形成，其中本體部的中心部與端部之間的邊界線是彎曲的。如圖6所示，本體部在中心部凸出并且以相同的水平(程度)在兩端下沉。本體部的凸出中心部防止匯流條200在組裝之后，干擾圍繞這些電池100的側(cè)部和頂部/底部的套管。本體部的下沉端部使匯流條200能夠緊密地接觸這些電池接線端110。本體部的階梯狀板以均勻的厚度使用壓機而形成。階梯部220以半圓形而不是直線的形狀形成。這是為了在緊固構(gòu)件300和電池接線端110之間進行螺紋連接期間不會產(chǎn)生干擾的情況下，確保緊固構(gòu)件300和緊固工具的旋轉(zhuǎn)半徑。此外，直線彎曲的板比半圓形彎曲的板具有更高的機械強度，如彎曲或者翹曲阻力。此外，階梯部220具有表示板的彎曲程度的階梯的高度Tl，其等于之后描述的緊固構(gòu)件300的板的高度T2。這是為了使得在匯流條200與緊固構(gòu)件300齊平設(shè)置而組裝之后，最大化要附連的散熱墊或?qū)釒У慕佑|面積。電池接線端安裝部210位于本體部的兩端并且具有插入孔，電池接線端110插入并安裝到這些插入孔中。這些電池接線端Iio安裝在電池接線端安裝部210的插入孔中，而后穿過多個電池接線端安裝部210的插入孔與緊固構(gòu)件300螺紋連接。因此，這些電池接線端安裝部210的插入孔具有對應(yīng)于電池接線端110的外側(cè)或外周的形狀。圓形插入孔230通過攻螺紋而形成在本體部的一端。圓形插入孔230容納用于保護能量儲存模塊中的電池100的平衡電路的電壓測量端子。參考圖7，本發(fā)明的緊固構(gòu)件300使匯流條200與電池接線端110的聯(lián)接變緊。緊固構(gòu)件300具有:螺母本體部310，其由具有空心部的薄板狀螺母形成；螺母螺紋部320，其具有沿著螺母本體部310的空心部的內(nèi)周形成的螺紋；以及圓柱形的環(huán)形凸出部330，沿著該空心部從螺母本體部310向下伸出。螺母本體部310由具有通用的或標準的螺母的外周或形狀的薄板形成。如圖7所示，螺母本體部310為具有六個側(cè)面的六邊形螺母。本發(fā)明并不限制為具有特定形狀的螺母，具有各種形狀的通用的或標準的螺母是顯而易見的。螺母本體部310的厚度T2等于匯流條200的本體的階梯的高度Tl。螺母螺紋部320具有沿著螺母本體部310的空心部的內(nèi)周形成的螺紋，并且該螺紋延伸到以下描述的環(huán)形凸出部330的內(nèi)周。螺母螺紋部320具有對應(yīng)于所聯(lián)接的電池接線端110的尺寸和形狀。環(huán)形凸出部330采用沿著螺母本體部310的空心部向下延伸的圓柱體的形式，并且呈環(huán)形，其中該環(huán)形凸出部的內(nèi)周具有與螺母螺紋部320相同的螺紋，該環(huán)形凸出部330的外周小于螺母本體部310的外周。環(huán)形凸出部330具有高度T3，其小于匯流條200的板的厚度T2。此外，環(huán)形凸出部330的外徑小于匯流條200的電池接線端安裝部210的插入孔的內(nèi)徑。圖8是示出了通過根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的多個電池100連接的剖視圖。參考圖8，本發(fā)明的接線端連接裝置連接兩個電池100。這些電池100的電池接線端110具有螺紋。電池接線端110被插入到匯流條200的電池接線端安裝部210的插入孔中，隨后穿過這些插入孔與緊固構(gòu)件300螺紋連接。在這種情況下，這些電池接線端110通過螺紋連接而電連接到緊固構(gòu)件300，并且由于緊固構(gòu)件300由匯流條200的電池接線端安裝部210的上表面支撐并與該上表面接觸，所以緊固構(gòu)件300電連接到匯流條200。因此，借助匯流條200和緊固構(gòu)件300，在這些電池接線端110之間建立了機械連接和電連接。在這些電池100通過根據(jù)本發(fā)明的接線端連接裝置而機械連接且電連接之后，散熱構(gòu)件500 (如導(dǎo)熱帶)被附連到匯流條200的頂部以提供散熱性能。在這種情況下，由于設(shè)置在匯流條200的下沉端部的緊固構(gòu)件300的高度或厚度等于匯流條200的高度，所以在匯流條200和緊固構(gòu)件300的頂部上形成整體上包含直線的平面。因此，散熱構(gòu)件500可很容易地在寬的面積上附連到該平面。此外，在組裝之后，絕緣件600 (如套管)被附連到電池100的包括電池100的頂部在內(nèi)的表面，以便在這些電池100之間提供絕緣。設(shè)置在這些電池100的頂部上的絕緣件600容納在匯流條200的階梯內(nèi)，因此消除了干擾。圖9到圖12是示出了通過根據(jù)本發(fā)明一實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置連接電池100的過程的立體圖。以下，將參考圖9到圖12更詳細地描述通過根據(jù)本發(fā)明的接線端連接裝置連接電池100的過程。首先，如圖9所示，要連接的電池100由鋸齒狀件(zig) 700進行固定。在這種情況下，準備多個電池100，隨后將這些電池設(shè)置成使得電池接線端110處于彼此相同的高度并且由鋸齒狀件700壓緊，從而使這些電池100固定到適當(dāng)?shù)奈恢?。接下來，如圖10所示，將匯流條200安裝在被固定的電池100上。在這種情況下，匯流條200被設(shè)置成使得匯流條200的插入孔分別與被固定的電池100的那些電池接線端110對齊，隨后通過使電池接線端110插入?yún)R流條200的插入孔中而被固定。在這種情況下，匯流條200可由鋸齒狀件固定。如圖11所示，當(dāng)匯流條200安裝到電池接線端110上時，緊固構(gòu)件300與這些電池接線端110中的一者臨時地螺紋連接。在這種情況下，通過手、或者通過通用的或標準的工具，進行這種臨時的螺紋連接。接下來，如圖12所示，利用緊固構(gòu)件300’對另一個電池接線端110進行與曾對電池接線端Iio所做過的那些相同的操作。這些電池接線端110都與緊固構(gòu)件300臨時地螺紋連接。通過使用通用的或標準的緊固工具，以所需的扭矩旋轉(zhuǎn)緊固構(gòu)件300，這些電池接線端110被完全地連接。在這種情況下，匯流條200的半圓形階梯結(jié)構(gòu)可防止在通過扭矩而旋轉(zhuǎn)的期間發(fā)生干擾。通過以上過程，這些電池接線端以高聯(lián)接強度進行連接，從而提高了連接可靠性，而且即使在組裝之后，匯流條的總高度保持為小于預(yù)定的水平，從而實現(xiàn)了緊湊且輕量化的連接。圖13A是示出了通過根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池101連接的視圖。圖13B是圖13A沿E-E’線剖開的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的特征在于，在用于連接多個電池(如超電容器或電池組)以組裝電池的匯流條和緊固構(gòu)件的結(jié)構(gòu)中實施了改進，從而提高了聯(lián)接強度和穩(wěn)定性，提升了組裝操作的便利性，并且實現(xiàn)了緊湊且輕量化的連接。
參考圖13A和13B，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置包括:匯流條201和緊固構(gòu)件301，以連接多個電池101的電池接線端111從而組裝電池101。換言之，可通過本發(fā)明的包括匯流條201和緊固構(gòu)件301的接線端連接裝置，連接多個電池101而形成高壓能量儲存組件。電池101是儲存電能的單個電池，如超電容器或電池組電池。典型地，電池101為圓柱體，并且可采用多種形式，例如棱柱形式或者板狀形式。電池101的電池接線端111設(shè)置為用于輸入/輸出儲存的電能。電池接線端111典型地處于電池101的頂部或底部，并且具有圓柱形。此外，電池接線端111由導(dǎo)電材料制成，并且連接到電池101中的電極。具體地，電池接線端111具有沿著其外側(cè)或者外周，通過攻螺紋而形成的螺紋。該螺紋用于使以下描述的匯流條201與緊固構(gòu)件301進行螺紋連接。匯流條201機械連接并電連接多個電池101，以形成模塊或組件。即，匯流條201聯(lián)接到多個電池101的電池接線端111,以機械連接并電連接多個電池101。匯流條201具有由導(dǎo)電材料制成的本體部和電池接線端111所聯(lián)接于的電池接線端聯(lián)接部。匯流條201的電池接線端連接部具有多個插入孔，電池接線端111插入到這些插入孔中。在附圖中，匯流條201具有兩個插入孔，以連接兩個電池101。插入孔在匯流條201的本體部的兩端形成；并且一個插入孔具有通過攻螺紋形成的螺紋，而另一個插入孔沒有螺紋。匯流條201在一端與穿過插入孔的電池接線端111直接螺紋連接，在另一端不與電池接線端111螺紋連接，而是利用以下描述的緊固構(gòu)件301與電池接線端111聯(lián)接。緊固構(gòu)件301由圓形板形成，并且具有位于中心處的空心部和沿著該空心部的內(nèi)周形成的螺紋。在第一電池接線端111在匯流條201的一端通過插入孔而與匯流條201直接螺紋連接之后，第二電池接線端111在另一端利用緊固構(gòu)件301聯(lián)接到匯流條201。因此，緊固構(gòu)件301具有凹槽311，用以容納用于與第二電池接線端111螺紋連接的緊固工具。以下，將參考圖14更詳細地描述匯流條201和緊固構(gòu)件301。圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的匯流條201的立體圖。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固構(gòu)件301的立體圖。參考圖14和圖15，本發(fā)明的匯流條201具有:本體部，其由具有預(yù)定長度的板形成；電池接線端聯(lián)接部211和221，其形成在本體部的兩端以聯(lián)接到電池接線端111 ;階梯部231，其形成在本體部的中間的下表面；圓形插入孔241，其形成在本體部的一側(cè)以容納平衡電路的端子；擋止部251，其形成在電池接線端聯(lián)接部221，通過接觸電池接線端111的電池接線柱而阻擋電池接線端111的進一步移動；以及凹陷部261，其形成在電池接線端聯(lián)接部221以安裝之后描述的緊固構(gòu)件301。本體部為具有預(yù)定長度的薄板狀，并且由導(dǎo)電材料制成。本體部的長度基于多個電池101的電池接線端111的間距而確定，以機械連接并電連接多個電池101為目標。電池接線端聯(lián)接部211和221位于本體部的兩端，并且包括:第一插入孔211，其形成在本體部的一端以聯(lián)接一個電池接線端或者第一電池接線端；和第二插入孔221，其形成在本體部的另一端以聯(lián)接另一個電池接線端或第二電池接線端。
第一插入孔211具有與第一電池接線端進行螺紋連接的螺紋。第一電池接線端通過本體部的旋轉(zhuǎn)穿過第一插入孔211與匯流條201螺紋連接。在電池接線端固定在第一插入孔211之后，很難旋轉(zhuǎn)本體部以聯(lián)接到另一個電池接線端。因此，第二插入孔221是無螺紋的平孔(plain hole)，其具有足夠容納電池接線端的尺寸。另一個電池接線端通過緊固構(gòu)件301穿過第二插入孔221聯(lián)接到匯流條201。為此，第二插入孔221具有擋止部251和凹陷部261。擋止部251圍繞第二插入孔221形成在本體部的底部，并且具有對應(yīng)于電池接線端的電池接線柱的形狀。當(dāng)電池接線端插入第二插入孔221時，擋止部251接觸電池接線端的電池接線柱，以阻止電池接線端進一步移動并且將位于第二插入孔221的電池接線端引導(dǎo)到適當(dāng)位置。凹陷部261圍繞第二插入孔221在本體部的頂部下沉(下陷)。即，圍繞凹陷部261的本體部具有相對較小的厚度。這降低了在緊固構(gòu)件301安裝之后從本體部的頂部伸出的結(jié)構(gòu)的高度。階梯部231形成在本體部中間的下表面。這防止了本體部對設(shè)置在彼此連接的電池100之間的接觸區(qū)域的單獨結(jié)構(gòu)的干擾。通常，套管設(shè)置在這些電池之間的接觸區(qū)域，以便電隔離電池100。由于套管延伸到電池100的頂部，在套管和匯流條201之間可能發(fā)生干擾。由于該原因，匯流條201的本體部具有階梯部231，以容納套管。電路插入孔241通過攻螺紋形成在本體部的一側(cè)。電路插入孔241容納用于在組裝之后保護多個電池101的平衡電路的電壓測量端子。處在本體部一側(cè)的電路插入孔241可避免在導(dǎo)熱帶被附連以提供散熱性能的時候發(fā)生干擾。第二插入孔221為電池接線端利用圖15的緊固構(gòu)件301連接到匯流條201的地方。如圖15所示，緊固構(gòu)件301呈具有空心部的薄圓板狀，并且具有螺紋321和凹槽311，螺紋321沿著該空心部的內(nèi)周形成用以與電池接線端進行螺紋連接，凹槽311沿著外周形成，緊固工具插入到該凹槽311中。緊固構(gòu)件301呈階梯狀，以使上部直徑大于下部直徑。因此，緊固構(gòu)件301與電池接線端螺紋連接，并且在匯流條201的本體部的凹陷部261處與匯流條201連接。S卩，具有較小的直徑的緊固構(gòu)件301的下圓板穿過匯流條201的第二插入孔221并且與電池接線端螺紋連接，具有較大直徑的上圓板不能穿過第二插入孔221并且設(shè)置在凹陷部261上。由于薄圓板的緊固構(gòu)件301安裝在凹陷部261中，所以緊固構(gòu)件301防止它的一部分從匯流條201的頂部伸出。此外，緊固構(gòu)件301具有供在緊固操作中使用的緊固工具用的凹槽311，從而不需要單獨的結(jié)構(gòu)或凸出部。圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于能量儲存模塊的接線端連接裝置的緊固工具401的立體圖。通過緊固工具401將旋轉(zhuǎn)力應(yīng)用到緊固構(gòu)件301，緊固構(gòu)件301與電池接線端螺紋連接。即，緊固工具(組裝工具)401的插入件411被插入到緊固構(gòu)件301的凹槽311中，并且在這種狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動組裝工具401以將旋轉(zhuǎn)力應(yīng)用到緊固構(gòu)件301。在這種情況下，在緊固工具401上形成的多邊體(polygon)通過扳手而旋轉(zhuǎn)，以轉(zhuǎn)動組裝工具401。圖17是示出了通過根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置進行的電池101連接的剖視圖。參考圖17，本發(fā)明的匯流條201連接兩個電池101。第一電池101的電池接線端111與匯流條201的本體部的具有螺紋的電池接線端連接部直接螺紋連接。第二電池101的電池接線端111與緊固構(gòu)件301螺紋連接，其中匯流條201的本體部的電池接線端聯(lián)接部插設(shè)于電池接線端111和緊固構(gòu)件301之間。緊固構(gòu)件301的圓板的上表面圍繞匯流條201的本體部的第二插入孔221與凹陷部261接觸，以在其間建立電連接。此外，圍繞電池101的電池接線端111的電池接線柱151與圍繞匯流條201的本體部的第二插入孔221的擋止部251接合，因此電池接線端111
保持在適當(dāng)位置。在這些電池101通過根據(jù)本發(fā)明的接線端連接裝置機械連接并電連接之后，散熱構(gòu)件501(如導(dǎo)熱帶)附連到匯流條201的頂部以提供散熱性能。在這種情況下，緊固構(gòu)件301插入到匯流條201的凹陷部261，因此在匯流條201和緊固構(gòu)件301的頂部上形成整體上包含直線的平面。此外，為了組裝電池101，絕緣件601 (如套管)被附連到電池101的表面，以在這些電池101之間提供絕緣。設(shè)置在電池101的頂部上的絕緣件601容納在匯流條201的階梯部231內(nèi)，從而避免發(fā)生干擾。圖18是示出了通過使用根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的能量儲存模塊的接線端連接裝置連接電池101以形成組件的過程的視圖。如圖18中的(a)所示，第一電池101通過鋸齒狀件及類似物進行固定。然后，準備本發(fā)明的匯流條201。第一電池101的電池接線端111被插入?yún)R流條201的第一插入孔中。匯流條201旋轉(zhuǎn)并且與電池接線端111螺紋連接。如圖18中的(b)所示，第二電池101的電池接線端111被插入?yún)R流條201的第二插入孔中。在這種情況下，圍繞第二電池101的電池接線端111的電池接線柱與圍繞匯流條201的第二插入孔的階梯部對齊，從而產(chǎn)生容易的組裝。如圖18中的(C)所示，當(dāng)?shù)诙姵?01的電池接線端111被插入?yún)R流條201中時，準備本發(fā)明的緊固構(gòu)件301，并將緊固構(gòu)件301與匯流條201上方的電池接線端111螺紋連接。在這種情況下，緊固工具401用于將緊固構(gòu)件301與電池接線端111螺紋連接。S卩，在緊固工具401被插入緊固構(gòu)件301的凹槽311中之后，緊固工具401旋轉(zhuǎn)，由此使緊固構(gòu)件301旋轉(zhuǎn)。因此，緊固構(gòu)件301與電池接線端111螺紋連接。通過以上過程，這些電池接線端以高聯(lián)接強度連接，從而提高了連接可靠性，即使在組裝之后，匯流條的總高度也維持在低于預(yù)定水平的高度，從而實現(xiàn)緊湊且輕量化的連接。根據(jù)前述的內(nèi)容，用于能量儲存模塊的接線端連接裝置具有改進的結(jié)構(gòu)，該改進的結(jié)構(gòu)包括:由兩端呈階梯狀的板形成的匯流條以及具有對應(yīng)于匯流條的階梯的厚度的板狀螺母，其中利用電池接線端與在匯流條兩端的插入孔對齊并且借助板狀螺母聯(lián)接到匯流條，從而即使在組裝之后的振動條件或環(huán)境改變的情況下，也能維持很高的聯(lián)接和連接可靠性。此外，板狀螺母的厚度對應(yīng)于匯流條的階梯的厚度，即使在組裝之后也對匯流條的總高度沒有任何影響，因此這實現(xiàn)了緊湊且輕量化的連接并且增加了產(chǎn)品的設(shè)計的自由。雖然本發(fā)明已經(jīng)在以上進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，由于在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)做出各種變化和改型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，所以表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的那些詳細描述和具體示例僅作為示例說明給出。
權(quán)利要求
1.一種能量儲存模塊的接線端連接裝置，用以連接高壓電容器或電池組組件的多個電池，該裝置包括: 匯流條，該匯流條具有:本體部，該本體部由兩端呈階梯狀的具有預(yù)定長度的板形成；和電池接線端安裝部，該電池接線端安裝部具有位于該本體部的每一端的插入孔，對應(yīng)的電池接線端被插入到該插入孔中；以及 緊固構(gòu)件，其穿過該匯流條的本體部每一端的插入孔通過與電池接線端螺紋連接而將該匯流條固定，該緊固構(gòu)件具有:螺母本體部，其由在中心部具有空心部且外周被加工成螺母狀的板形成；和螺母螺紋部，其具有沿著該螺母本體部的空心部的內(nèi)周形成的螺紋，用于與該電池接線端螺紋連接； 其中該匯流條的本體部的階梯的高度對應(yīng)于該緊固構(gòu)件的螺母本體部的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該緊固構(gòu)件還包括環(huán)形凸出部，該環(huán)形凸出部具有從該螺母本體部沿著該空心部向下伸出的圓柱形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該環(huán)形凸出部的外徑對應(yīng)于該匯流條的本體部的插入孔的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該環(huán)形凸出部的外徑小于該匯流條的本體部的插入孔的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該環(huán)形凸出部的 伸出長度小于該匯流條的本體部的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部在該本體部的兩端在包括該電池接線端安裝部在內(nèi)的長度上呈階梯狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部在半圓形的分界線處呈階梯狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部在該本體部中間的下表面處具有彎曲部，以避免與被設(shè)置成供所述電池之間的絕緣用的套管發(fā)生干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部具有孔，該孔用來容納用于保護所述電池的平衡電路的電壓測量端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該螺母本體部成形為與標準緊固工具相對應(yīng)的標準螺母。
11.一種能量儲存模塊的接線端連接裝置，用以連接高壓電容器或電池組組件的多個電池，該裝置包括: 匯流條，該匯流條具有:本體部，該本體部由具有預(yù)定長度的板形成；和電池接線端聯(lián)接部,該電池接線端聯(lián)接部具有位于該本體部的每一端的插入孔,對應(yīng)的電池接線端被插入到該插入孔中，位于該本體部的一端的插入孔具有沿著內(nèi)周的螺紋；以及 緊固構(gòu)件，其由具有空心部的圓板形成，以穿過位于該匯流條的本體部的另一端的插入孔通過與電池接線端螺紋連接而將該匯流條固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部呈階梯狀，使得該另一端的厚度小于該一端的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部具有與該另一端處的電池接線端的電池接線柱相對應(yīng)的擋止部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部在該一端和該另一端之間的下表面處具有階梯部，以避免與供所述電池絕緣用的套管發(fā)生干擾。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該匯流條的本體部在側(cè)面具有孔，用來容納用于保護所述電池的平衡電路的電壓測量端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該緊固構(gòu)件呈階梯狀，以使該緊固構(gòu)件的多個部分具有不同的直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該緊固構(gòu)件具有聯(lián)接該電池接線端的下部，該下部的直徑小于上部的直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求 11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該緊固構(gòu)件具有沿著該空心部的內(nèi)周的螺紋，用于建立與該電池接線端的螺紋連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量儲存模塊的接線端連接裝置， 其中該緊固構(gòu)件具有供緊固工具插入的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能量儲存模塊的接線端連接裝置，該裝置包括匯流條，該匯流條具有本體部和電池接線端安裝部，該本體部由兩端呈階梯狀的預(yù)定長度的板形成，該電池接線端安裝部具有位于該本體部的每一端的插入孔；以及緊固構(gòu)件，其由板形成，以便穿過該匯流條的插入孔通過與電池接線端螺紋連接來將該匯流條固定，該緊固構(gòu)件具有螺母本體部和螺母螺紋部，該螺母本體部在中心部具有空心部且其外周被加工成螺母狀，該螺母螺紋部具有沿著該螺母本體部的空心部的內(nèi)周而形成的螺紋，其中該匯流條的本體部的階梯的高度對應(yīng)于該緊固構(gòu)件的螺母本體部的厚度。
文檔編號H01M2/26GK103151482SQ20121010419
公開日2013年6月12日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者李在京, 權(quán)胤赫, 徐兌昊 申請人:Ls美創(chuàng)有限公司