過外殼中的開口拉動電化學單元電池的端子,拉動方式使得通過密封環施加的向內壓縮力密閉性地密封外殼的頂部中的開口。
[0032]考慮到上述內容,圖1是形式為汽車(例如,小汽車)的xEV 10的立體圖,其具有根據本發明實施方案的電池系統12,用于為如上所述的車輛10提供一部分的動力。雖然xEV 10可以是上文通過具體例子描述的xEV類型中的任一種,但xEV 10可以是包括配有微混合動力系統的內燃發動機的mHEV,微混合動力系統包括啟動-停止系統,其可利用電池系統12來給至少一個或多個配件(例如,AC,車燈、儀表盤等)供電,以及在啟動-停止循環期間給內燃發動機的點火器供電。
[0033]進一步地,雖然xEV 10在圖1中所示為小汽車,但在其它實施方案中的車輛類型可以是不同的,所有這些都旨在落入本公開內容的范圍之內。例如,xEV 10可以代表的車輛包括卡車、公交車、工業車輛、摩托車、休閑車輛、船或可受益于使用電力的任何其它類型的車輛。此外,雖然電池系統12在圖1中所示為位于行李箱或車輛的后部,但根據其它實施方案,電池系統12的位置可以是不同的。例如,可基于車輛內可利用的空間、車輛的所需重量平衡、與電池系統12—起使用的其它構件(例如,電池控制單元、測量電子設備等)的位置以及種種其它方面的考慮來選擇電池系統12的位置。
[0034]xEV 10可以是具有電池系統12的HEV,該電池系統12包括一個或多個電池模塊13,如圖2中所示。特別地,圖2中所示的電池系統12是朝著車輛10的后部靠近燃料箱14設置的。在其它實施方案中,可以緊鄰燃料箱14設置電池系統12、將其設置在車輛10后部的單獨隔室(例如,行李箱)中或者將其設置在HEV 10中的別的合適的位置。此外,如圖2中所示,HEV 10包括內燃發動機16,用于當HEV 10利用汽油動力來推動車輛10的時候。HEV 10還包括電動機18、動力分配裝置20和作為驅動系統的一部分的發電機22。
[0035]圖2中所示的HEV 10可單獨由電池系統12、單獨由燃燒發動機16或者由電池系統12和燃燒發動機16兩者供電或驅動。應當指出的是,在本發明方法的其它實施方案中,可以利用其它類型的車輛及車輛驅動系統的構造,并且圖2的示意圖不應被視為限制本申請中描述的主題內容的范圍。根據各種實施方案,電池系統12的尺寸、形狀和位置以及車輛的類型(除了別的特征之外)可以不同于所示或描述的這些。
[0036]合適的電池模塊13的一個實施方案示于圖3的分解立體圖中。如圖所示,電池模塊13包括容納在電池模塊殼體26內的多個電池單元24。電池單元24可以是例如鋰離子單元電池、鎳金屬氫化物單元電池、鋰聚合物單元電池或現在已知或以后研制的其它類型的電池單元。根據一實施方案,單元電池包括至少一個端子(如正極端子28和/或負極端子30)和泄放裝置(如排泄孔32)。
[0037]所示實施方案中的電池單元24是彼此并排(面對面)設置的,使得第一電化學單元電池的一個面鄰近第二電化學單元電池的一個面(例如,單元電池彼此面對著)。根據所示的實施方案,單元電池24以交替的方式堆疊,使得第一單元電池的正極端子28是鄰近第二單元電池的負極端子30設置的。同樣地,第一單元電池24的負極端子30是鄰近第二單元電池24的正極端子28設置的。這種布置允許經由匯流條將電池單元24有效地串聯連接。然而,在其它實施方案中可以將電池單元24按其它方式布置和/或連接(例如,并聯或者串并聯組合)。
[0038]在所不的實施方案中,用于電池模塊13的電池模塊殼體26包括第一側夾板34、第二側夾板36和底蓋板37。殼體26還包括第一端蓋38和第二端蓋40。如圖所不,端蓋38和40各自被固定于側夾板34和36,并且底蓋41被固定于組件的底部。
[0039]根據一個實施方案,電池單元24可以是構造成儲存電荷的通常為棱柱形的鋰離子單元電池。根據其它的實施方案,電池單元24可具有其它物理構造(例如,橢圓形、柱形、多角形等)。另外,在一些實施方案中,電池單元24的容量、尺寸、設計及其它特征可不同于所示的這些。
[0040]圖4中示出容納在圖3的電池模塊13內的前述電池單元24的這樣一種實施方案。在所示的實施方案中,電池單元24包括設置在外殼44或電池單元罐內的電化學單元電池42。電化學單元電池42可具有兩個電池端子:正極端子28和負極端子30,用于對預期的負載傳送能量。圖中顯示了從電化學單元電池42延伸并穿過外殼44的負極端子30的擴大圖。在當前示出的實施方案中,使用密封組件46來密封電池單元24。密封組件46可包括絕緣墊圈48 (取決于外殼4的預期電荷)、設置在外殼44的上部或頂部51上的凸緣50和密封環52,該密封環對凸緣50施加壓縮力。
[0041]如上文所指出的那樣,電池單元24可以包括或可以不包括絕緣墊圈48,這取決于外殼的期望電荷。例如,圖5至圖8顯示了適合外殼44的預期電取向的密封組件46的一些實施方案。在圖5中,正極端子28經由絕緣墊圈48與外殼44絕緣,而負極端子30與外殼44直接接觸,導致外殼44帶負電荷。在圖6中,負極端子30經由絕緣墊圈48與外殼44絕緣,而正極端子28與外殼44直接接觸,導致外殼44帶正電荷。在圖7中,正極端子28和負極端子30均經由絕緣墊圈48與金屬傳導外殼44隔離,使得外殼44保持中性。在圖8中,外殼44由塑料材料制成,并因此保持中性,即使正極端子28和負極端子30均與外殼44直接接觸。
[0042]前述密封組件46的一個特定的實施方案示于圖9和圖10,其中所示的端子擬與外殼44電絕緣。在這些圖中,組件沿基本上垂直于外殼44的上表面取向的軸線53居中。開口 54存在于外殼44的頂部51以允許電池端子(例如,負極端子30)沿軸線53從電化學單元電池42延伸穿過外殼44,使得環繞負極端子30設置的絕緣墊圈48與外殼44進行接觸并將負極端子30與外殼44絕緣。如上文所指出的那樣,在其中正極端子28擬與外殼44絕緣的某些其它實施方案中,所示的密封組件46可應用于正極端子28。經由密封環52將密封組件46中的開口 54密閉性地密封,密封環52對凸緣50施加壓縮力以密閉性地密封外殼44的頂部51中的開口 54。
[0043]在其它實施方案中,如上所述,可能期望的是電池端子直接接觸設置在外殼44上的凸緣50的內表面55。如上文所討論以及在圖5、圖6和圖8中所示出的那樣,可以因為任意種原因而沒有絕緣墊圈48。圖11中所示的密封組件46顯示擬直接接觸外殼44的端子的實施方案。在此實施方案中,電池端子(例如正極端子28)從電化學單元電池42延伸穿過外殼44的頂部51中的開口 54。如上文所指出的那樣,在其中負極端子30擬與外殼44進行直接接觸的某些其它實施方案中,所示的密封組件46可應用于負極端子30。在圖示中,密封環52對凸緣50施加壓縮力以經由正極端子28與外殼44的內表面55的直接接觸而密閉性地密封外殼44的頂部51中的開口 54。
[0044]為了能夠高效率地制作具有至少一個與凸緣50的內表面55進行直接接觸的端子的電池單元24(例如,如上文所討論的帶電荷的外殼44組件或中性的塑料外殼44組件),電池端子可包括錐形表面56,如圖11中所示。這可允許在與環繞外殼44中的開口 54設置的凸緣50的內表面55進行接觸之前端子(在此例中是正極端子28)的截面減小的區域57穿過外殼44延伸到外殼44外部的預期距離處。此外,外殼44的頂部51中的開口 54可包括倒圓邊緣或倒角邊緣58以容許接納正極端子28或負極端子30并引導端子穿過開口
54。還應當指出的是,可以在密封組件46和一般情況下的電池單元24 (如包括一個或多個絕緣墊圈48的那些)的其它實施方案中包括正極端子28或負極端子30的錐形表面56和外殼44的頂部51中的開口 54的倒角邊緣58。
[0045]連同具有密封組件46的電池單元24的各種實施方案,可采用各種技術借助于將電化學單元電池42安裝到外殼44內來制造電池單元24。一種這樣的技術示于圖12所示的方法60中,圖13和14中是示出物理組件的實施方案。方法60涉及將電化學單元電池42安裝到外殼44內并產生用于電池單元24組件的密閉性密封。外殼的組件可涉及環繞設置在外殼44 (或電池罐)的頂部51上的凸緣50和環繞開口 54裝配壓縮環52,如方框62中所示。開口 54被配置成接納電化學單元電池42的電池端子28、30。電化學單元電池42的組裝可涉及將絕緣墊圈48附接于從電化學單元電池42延伸的電池端子28、30之一或兩者,如方框64中所示。在電中性外殼44的情況下,可以不使用絕緣墊圈48,因為兩個電池端子28、30擬與外殼44進行直接接觸。在本發明方法60中,穿過外殼44的底部部分65插入電化學單元電池42,直到用于抓握電池端子28、30的工具可以夠得到電池端子28、30,如方框66中所描述的那樣。穿過外殼44中的開口 54拉電池端子28、30以產生密閉性密封,如方框68中所示。換言之,通過穿過外殼44中的開口 54拉電池端子28、30,直到絕緣墊圈46、電池端子28、30的外徑或各自的一個與環繞外殼44中的開口 54設置的凸緣50的內表面55進行