電池模塊、蓄電裝置、蓄電系統(tǒng)、電子裝置、電動車輛和電力系統(tǒng)的制作方法

本技術(shù)涉及一種電池模塊、蓄電裝置、蓄電系統(tǒng)、電子裝置、電動車輛和電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，鋰離子二次電池已開始被廣泛用于例如電動汽車和蓄電的行業(yè)。鑒于減少重量和節(jié)省空間，用鋰離子二次電池對車輛的鉛電池進(jìn)行更換已經(jīng)在市場上增加。在汽車等的鋰離子二次電池的使用中，已經(jīng)使用各種固定方法作為防止振動和沖擊的措施。

例如，專利文獻(xiàn)1公開了一種結(jié)構(gòu)，其中具有與匯流條連接的端子的多個單元組用桿固定，來調(diào)節(jié)單元組的高度，并固定單元組，從而防止端子上的應(yīng)力，以提高可靠性和耐久性。

例如，專利文獻(xiàn)2公開了一種結(jié)構(gòu)，其中端子條設(shè)置在桿部件的端面之間，以固定組裝的電池。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利申請公開號2004-31122

專利文獻(xiàn)2：日本專利申請公開號2007-35311

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題

已經(jīng)存在提高電池模塊的電池單元(battery cell)之間的連接的長期可靠性的要求。

因此，本技術(shù)的目的是提供能夠提高電池單元之間的連接的長期可靠性的電池模塊，和具有該電池模塊的蓄電裝置、蓄電系統(tǒng)、電子裝置、電動汽車和電力系統(tǒng)。

解決問題的方法

為了解決前述問題，本技術(shù)是一種電池模塊，包括：堆疊結(jié)構(gòu)，至少包括堆疊的多個電池組(battery unit)；絕緣桿部件，穿過堆疊結(jié)構(gòu)；以及緊固部件，從穿過堆疊結(jié)構(gòu)的絕緣桿部件的兩端緊固堆疊結(jié)構(gòu)，其中，每個電池組包括：多個電池單元(battery cell)；電池支架，具有耦接部，穿過耦接部形成貫穿耦接部的兩端面之間的第一孔，電池支架保持多個電池單元；以及導(dǎo)電部件，形成有第二孔，并且包括與耦接部的兩端面的一個端面或另一個端面緊密接觸的緊密接觸部，和連接到電池單元的電極片的接合部，以及絕緣桿部件穿過堆疊的多個電池組的第一孔和第二孔，并貫穿位于沿著堆疊方向的直線上的多個電池組的耦接部和緊密接觸部，并且緊固部件緊固堆疊結(jié)構(gòu)來固定電池組，從而使電池組中的相鄰電池組的導(dǎo)電部件的緊密接觸部彼此緊密接觸，并且相鄰電池組彼此電連接。

包括上述電池模塊的本技術(shù)的蓄電裝置、蓄電系統(tǒng)、電子裝置、電動車輛和電力系統(tǒng)。

本發(fā)明的效果

根據(jù)本技術(shù)，提高了電池單元之間的連接的長期可靠性。

附圖說明

圖1是示出典型的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的分解透視圖。

圖2是典型的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的一部分的放大透視圖。

圖3是在兩個相鄰電池組通過匯流條連接之前的狀態(tài)的放大透視圖。

圖4是示出電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的透視圖。

圖5是電池組的透視圖。

圖6A至圖6D分別是電池組底視圖、前視圖、后視圖和右視圖。

圖7A是示出可用于本技術(shù)的電池單元的外觀的示意圖。圖7B是示出電池單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7C是示出電池單元的底面?zhèn)鹊耐庥^的示意圖。

圖8A是示出第一匯流條的示例結(jié)構(gòu)的透視圖。圖8B是示出第二匯流條的示例結(jié)構(gòu)的透視圖。

圖9是示出電池模塊的電氣配置輪廓的電路圖。

圖10是示出堆疊和連接的四個電池組的透視圖。

圖11A是示出在如圖10所示的四個電池組的近側(cè)上的側(cè)面的示意圖，并且圖11B是示出在如圖10所示的四個電池組的遠(yuǎn)側(cè)上的側(cè)面的示意圖的示意圖。

圖12是示出電池模塊的示例配置的側(cè)視圖。

圖13是示出根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的輪廓的頂視圖。

圖14是示出根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的輪廓的截面圖。

圖15是示出包括電池模塊的蓄電裝置的示例配置的分解透視圖。

圖16是用于說明本技術(shù)的電池模塊的應(yīng)用的方框圖。

圖17是用于說明本技術(shù)的電池模塊的應(yīng)用的方框圖。

具體實(shí)施方式

(技術(shù)背景)

首先，為了便于理解本技術(shù)，將描述本技術(shù)的技術(shù)背景。在包括多個電池單元的電池模塊中，除了電池以外的組件所占用的體積需要降低，以提高每單位體積的能量密度。因此，有減少組件的大小和減少組件的數(shù)量的需求。

對于典型的電池模塊，通常使用將連接電池單元的匯流條用螺栓彼此連接的方法。將描述典型的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的輪廓。圖1是示出典型的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的分解透視圖。圖2是典型的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的一部分的放大透視圖。圖3是兩個相鄰電池組在通過組匯流條連接之前的狀態(tài)的放大透視圖。

如圖1至圖3所示，在電池模塊200中，由多個電池組210構(gòu)成的電池單元組群203’設(shè)置在端板201和202之間。

電池單元組群203’的電池組210的每一個具有一個側(cè)面，由例如銅、鋁等制成的導(dǎo)電部件(在下文中稱為組匯流條)214附著到該側(cè)面上，用于連接相鄰的電池組210。組匯流條214附接到多個電池組210上，以提供所需的電池連接。如圖3所示，相鄰的集電器211通過組匯流條214彼此連接。組匯流條214以這樣的方式附接，浮動螺栓212插入到組匯流條214的孔中，并用螺母緊固。

防誤插罩221在近側(cè)覆蓋電池單元組群203’的側(cè)面。防誤插罩221定位組匯流條214，并用于防止組匯流條214的誤插。

通常將通過控制螺栓的扭矩減少在連接處的接觸電阻的方法應(yīng)用于上述電池模塊200。然而，當(dāng)匯流條的數(shù)目增加時，用于連接匯流條的螺栓的數(shù)量相應(yīng)地增加，這使控制很困難。

在上述電池模塊200中，使用在其中布置電池組210并且組匯流條214將集電器211彼此連接的結(jié)構(gòu)。然而，由于相鄰的集電器211的表面錯位，組匯流條214的穩(wěn)定表面接觸已經(jīng)變得困難。此外，由于高電流被施加到組匯流條214上，很難減少厚度等以使組匯流條214靈活。

在上述電池模塊200中，在組裝過程中組匯流條214的誤插導(dǎo)致致命的問題，例如由錯誤連接產(chǎn)生的短路。單獨(dú)的防誤插罩221等用作防止該問題的一種措施。然而，在防誤插罩221未放置在適當(dāng)?shù)奈恢玫那闆r下，導(dǎo)致短路的可能性不能被消除。

在上述電池模塊200中，如果使用諸如螺栓的剛性結(jié)構(gòu)，在振動過程中應(yīng)力可能集中在螺栓的底部上，并在螺栓上產(chǎn)生剪力，并且這個問題的典型解決方案是使用浮動螺栓212。然而，使用這種解決方案使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且是成本增加的一個因素。

下面將參考附圖描述本技術(shù)的實(shí)施方式。注意，說明將按以下順序進(jìn)行。

1.第一實(shí)施方式(電池模塊的第一示例)

2.第二實(shí)施方式(電池模塊的第二示例)

3.其它實(shí)施方式(變型)

4.應(yīng)用

注意，下面描述的實(shí)施方式等是本技術(shù)的示例性具體示例，并且不限制本技術(shù)。此外，這里提到的效果指示示例性的，并且沒有限制，并且不排除提出除了此處提出的效果的效果的可能性。

1.第一實(shí)施方式

(電池模塊的結(jié)構(gòu))

將描述根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)。圖4是示出電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的透視圖。

如圖4所示，電池模塊100具有電池單元組群103設(shè)置在端板101和端板102之間的結(jié)構(gòu)。

(端板)

端板101和端板102由用金屬(例如，鋁或鐵)材料制成并通過處理這些板的形狀而獲得的板等構(gòu)成。端板101和端板102的每一個在四個角上具有孔7，軸106通過孔7。

(電池單元組)

電池單元組群103包括堆疊的多個電池組20，每個電池組20包括容納在電池支架(在下文中稱為托架)中的多個電池單元。在第一實(shí)施方式中，例如，在每個托架1中容納兩個電池單元。例如，托架1是合成樹脂成型的。電池單元組群103包括水平堆疊的八個電池組20-1至20-8(即16個電池單元)。注意，當(dāng)單個電池組不需要加以區(qū)別時，電池組將簡稱為電池組20。雖然圖4中沒有示出，從八個單個的托架1引出并彎曲成L形的傳熱板108暴露在電池單元組103的底面。傳熱板108與冷卻模塊(未示出)接觸，并將電池單元產(chǎn)生的熱量傳遞給冷卻模塊等來散熱。注意，該結(jié)構(gòu)可以不包括傳熱板108和冷卻模塊。

(電池組)

將描述電池組20，電池組20是構(gòu)成電池單元組群103的器件的組。圖5是電池組的透視圖。圖6A至6D分別是電池組底視圖、前視圖、后視圖和右視圖。

如圖5和圖6A至圖6D所示，電池組20包括兩個電池單元4-1和4-2、容納兩個電池單元4-1和4-2的托架1和傳熱板2。此外，作為導(dǎo)電部件的第一匯流條113和第二匯流條114分別附接到電池組20的各個側(cè)面上。注意，當(dāng)電池單元不需要單獨(dú)區(qū)分時，電池單元將稱為電池單元4。例如，電池單元4具有大致長方體形狀、扁平形狀等。電池單元4的面中具有最大面積的面將稱為主面。

(托架)

例如，托架1是由絕緣材料(例如，合成樹脂)制成的。例如，托架1是合成樹脂成型的。通過插入成型，由金屬(例如，鋁制)成的傳熱板2與托架1一體形成。插入成型是這樣一種成型方法，在模子中放置將嵌入的插入物(此處，傳熱板2和下面提到的絕緣套管8)，然后把塑料注入成型機(jī)，以便插入物被熔化的塑料包圍并且塑料被固化，以使塑料和插入物彼此成為一體。注意，托架1、第一匯流條113和第二匯流條114可以通過插入成型一體形成。在這種情況下，可以保存空間，這可以有助于提高電池容量。此外，該結(jié)構(gòu)可以不包括傳熱板2。

托架1具有大致長方體外形，并且在托架1的右側(cè)面的兩端的每一端設(shè)置從其上突出的耦接部9。類似的，在托架1的左側(cè)面的兩端的每一端設(shè)置從其上突出的耦接部9。這四個耦接部9各有一個孔7，孔7在耦接部9的兩端面(在前側(cè)的面和在背側(cè)的面)之間穿過。為了形成孔7，耦接部9均在耦接部9的內(nèi)側(cè)設(shè)置絕緣套管8，絕緣套管8是中空的管狀的絕緣部件。例如，絕緣套管8與托架1通過插入成型一體形成，并且絕緣套管8內(nèi)的中空空間對應(yīng)于形成在耦接部9中的孔7。由于在內(nèi)側(cè)設(shè)置絕緣套管8，減少了由于環(huán)境溫度的變化引起的膨脹和收縮的影響。用于絕緣套管8的材料的示例包括例如陶瓷(例如，氧化鋁)的絕緣材料。

凹部是容納一對電池單元4-1和電池單元4-2的空間，分別形成在托架1的正面和背面。例如，每個凹部是形成為凹陷形狀的大致長方體形狀的空間。每個凹部的深度優(yōu)選大于電池單元4的厚度，從而電池單元4的主面不會伸出來。例如，每個凹部的底面包括形成為具有開口的框的固定在絕緣材料(托架1)上的傳熱板2。凹部對形成為相對于中心表面基本對稱，即底面包括傳熱板2和絕緣材料。

傳熱板2位于托架1的中心開口處，并構(gòu)成電池單元4附接的表面。進(jìn)一步，傳熱板2的一端突出到托架1外面，沿著托架1的側(cè)面彎曲成大致L形，并形成彎曲部2a。彎曲部2a的寬度略小于電池組20的寬度的1.5倍。因此，在彎曲部2a的一端從電池組20的寬度突出。雖然沒有示出，傳熱板2的彎曲部2a與冷卻模塊的冷卻表面接觸。例如，冷卻模塊是水冷或風(fēng)冷冷卻器。

在圖6A至圖6D中所示的示例，傳熱板2的一端彎曲成L形。注意，傳熱板2的另一端可以類似地形成為從托架1向外突出，并且類似地被彎曲成L形。進(jìn)一步，傳熱板2可以在截面中具有T形或H形，兩端向外延伸。

使電池單元4-1和電池單元4-2的主面在與托架1一體的傳熱板2的面上與傳熱板2緊密接觸。雖然未示出，可以在傳熱板2和電池單元4-1的主面之間設(shè)置導(dǎo)熱粘合劑片材。類似地，可以在傳熱板2和電池單元4-2的主面之間設(shè)置導(dǎo)熱粘合劑片材。

正/負(fù)電極片111從各個電池單元4-1和4-2的兩個側(cè)面引導(dǎo)出來。每個電極片111的極性根據(jù)附接在托架1上的電池單元4-1和4-2的方向在正和負(fù)之間變化。如圖6B和圖6C所示，電池單元4-1的正電極片111a和電池單元4-2的負(fù)電極片從托架1的一個側(cè)面突出。電池單元4-1的負(fù)電極片111b和電池單元4-2的正電極片111a從托架1的另一側(cè)面突出。注意，當(dāng)正電極片111a和負(fù)電極片111b不需要單獨(dú)區(qū)分時，電極片將稱為電極片111。

(電池單元結(jié)構(gòu))

圖7A是示出可用于本技術(shù)的電池單元4的外觀的示意圖。電池單元4是非水電解質(zhì)電池等，并且例如是鋰離子二次電池。圖7B是示出電池單元4的結(jié)構(gòu)的示意圖。注意，圖7B示出在圖7A中所示的電池單元4的底面和頂面是相反的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。圖7C是示出電池單元4的底面?zhèn)鹊耐庥^的示意圖。電池單元4包括單元器件121和包含(contain，容納)單元器件121的外部材料122。

外部材料122由包含單元器件121的第一外部部分122A和作為覆蓋單元器件121的蓋的第二外部部分122B。外部材料122和單元器件121優(yōu)選彼此緊密接觸。

單元器件121具有堆疊的電極結(jié)構(gòu)，該堆疊的電極結(jié)構(gòu)中具有大致矩形形狀的正電極和與正電極相對設(shè)置的具有大致矩形形狀的負(fù)電極交替堆疊，正電極和負(fù)電極間具有分隔器。此外，與每一個正電極電連接的正電極集電器暴露部分和與每一個負(fù)電極電連接的負(fù)電極集電器暴露部分從單元元件121引導(dǎo)出來。正電極片111a和負(fù)電極片111b分別連接到正電極集電器暴露部分和負(fù)電極集電器暴露部分。

如上所述的單元器件121由外部材料122在外部覆蓋，并且正電極片111a和負(fù)電極片111b從外部材料122的密封部引導(dǎo)出到電池單元4之外。外部材料122預(yù)先在其至少一個面或其兩個面上進(jìn)行深度拉伸，從而形成凹部123，并且單元器件120容納在凹部123中。圖7B中，凹部123形成在外部材料122的第一外部部分122A中，并且單元器件121容納在凹部123中。

然后，放置第二外部部分122B以覆蓋凹部123的開口，并且通過焊接等粘合凹部123的開口的邊緣來實(shí)現(xiàn)密封。正電極片111a和負(fù)電極片111b在彼此相反的兩個方向上引出。

對于外部材料122，可以使用膜外部材料等。膜外部材料的示例包括具有其中塑料層設(shè)置在由金屬箔制成的金屬層的兩側(cè)上的結(jié)構(gòu)的膜，例如鋁層壓膜，在鋁層壓膜中尼龍膜、鋁箔和聚乙烯膜順序?qū)訅骸?/p>

外部材料122的一個示例是具有例如外部塑料層、金屬層和內(nèi)部塑料層的層壓結(jié)構(gòu)的材料。例如，外部材料122具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中兩個矩形鋁層壓膜的外邊緣通過熔合或用粘合劑彼此粘合，使得內(nèi)部塑料層面向元件器件?？梢栽O(shè)置多個外部塑料層和多個內(nèi)部塑料層。

金屬層的金屬材料可以是任何具有作為防止?jié)駳鉂B透的阻擋膜功能的金屬，例如鋁(Al)箔、不銹鋼(SUS)箔、鎳(Ni)箔或鍍鐵(Fe)箔。其中，優(yōu)選適當(dāng)使用薄、重量輕并具有優(yōu)異加工性的鋁箔。特別是，在加工性方面，例如優(yōu)選使用退火鋁(JIS A8021P-O)、(JIS A8079P-O)、(JIS A1N30-O)等。

優(yōu)選的，金屬層的厚度通常為例如30μm或更大并且150μm或更小。如果厚度小于30μm，則材料強(qiáng)度趨于降低。另一方面，如果厚度超過150μm，處理變得非常困難，層壓膜厚度增加，并且非水電解質(zhì)電池的容量效率趨于下降。

內(nèi)部塑料層是由熱量熔化并熔合在一起的部分，并且聚乙烯(PE)、流延聚丙烯(CPP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)等可用于內(nèi)部塑料層，或者可以從上述材料中選擇多個用于內(nèi)部的塑料層。

對于外部塑料層，由于外觀的美觀性、強(qiáng)度、柔韌性等使用聚烯烴樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酯等。具體的，使用尼龍(Ny)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PBN)，或者使用上述材料中選擇的多個材料。

取代如上所述的具有層壓結(jié)構(gòu)的鋁層壓膜，外部材料122可以由具有另一層壓結(jié)構(gòu)的層壓膜或者由例如聚合物膜(例如，聚丙烯)或金屬膜的膜外部材料構(gòu)成。

注意，適用于本技術(shù)的電池單元的結(jié)構(gòu)不限于上述的那些。例如，結(jié)構(gòu)可以是分隔器以長條并以Z字形折疊的形式形成，并且正電極和負(fù)電極通過放置在折疊的分離器中被堆疊。進(jìn)一步，結(jié)構(gòu)可以是附接正電極片和負(fù)電極片的輥壓式電極部件容置在膜外部材料內(nèi)部。

(匯流條)

圖8A是示出第一匯流條的示例結(jié)構(gòu)的透視圖，并且圖8B是示出第二匯流條的示例結(jié)構(gòu)的透視圖。第一匯流條113是由諸如銅或鋁的導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)電部件，用于電連接相鄰的電池組20。第二匯流條114是由諸如銅或鋁的導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)電部件，用于使構(gòu)成電池組20的兩個電池單元4彼此電連接。

(第一匯流條)

如圖8A所示，第一匯流條113是導(dǎo)電板部件，至少具有接合部113b和緊密接觸部113a。接合部113b是具有至少連接電池單元4的電極片111的外表面的部分。緊密接觸部113a是具有外表面和與外表面相反的內(nèi)表面的部分，內(nèi)表面與托架1的耦接部9緊密接觸，外表面與另一第一匯流條113的緊密接觸部113a緊密接觸。

使兩個第一匯流條113的緊密接觸部113a與耦接部9的各個端面緊密接觸，并且兩個緊密接觸部113a附接至托架1，耦接部9在其間。緊密接觸部113a具有孔113c，孔113c具有與耦接部9的孔7基本上相同的尺寸。在一對第一匯流條113附接至托架1的狀態(tài)中，一對緊密接觸部113a的孔113c和耦接部9的孔7沿著堆疊方向在直線上對準(zhǔn)，從而軸106可以穿過耦接部9和緊密接觸部113a，在緊密接觸部113a之間設(shè)置耦接部9。

圖8A所示的第一匯流條113的示例是具有彎曲部的導(dǎo)電板部件，導(dǎo)電板部件是在兩個位置上以大致上直角彎曲以在大致中間部分具有臺階的矩形板部件。

具有彎曲部分的導(dǎo)電板部件包括，例如，在縱向方向上從一個彎曲部到一端具有矩形平面形狀的部分(其是緊密接觸部113a)、在縱向方向上從另一個彎曲部到另一端具有矩形平面形狀的部分(其是接合部)和具有在一個彎曲部和另一個彎曲部之間的矩形平面形狀的部分。

(第二匯流條)

如圖8B所示，第二匯流條114是導(dǎo)電板部件，至少具有與一個電池組20的電池單元4-1的電極片111連接的第一接合部114a和與另一個電池單元4-2的電極片111連接的第二接合部114b。

在圖8b所示的第二匯流條114的示例是導(dǎo)電板構(gòu)件，包括：底部和一對壁部，一對壁部彼此相對，站在底部兩端的至少部分上，一對壁部是第一個接合部114a和第二接合部114b。

(電池單元之間和電池組之間的連接結(jié)構(gòu))

多個電池組20被堆疊，并且電池單元4串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接，以形成電池單元組群103。這樣的結(jié)構(gòu)被應(yīng)用到例如需要高功率、高容量電池的電動車輛等上。

在圖4所示的電池模塊100的示例中，電池組20-1包括如圖9所示的電池單元BT1和電池單元BT2。電池組20-2包括電池單元BT3和電池單元BT4。電池組20-3包括電池單元BT5和電池單元BT6。電池組20-4包括電池單元BT7和電池單元BT8。電池組20-5包括電池單元BT9和電池單元BT10。電池組20-6包括電池單元BT11和電池單元BT12。電池組20-7包括電池單元BT13和電池單元BT14。電池組20-8包括電池單元BT15和電池單元BT16。

在堆疊方向相鄰的電池組20通過一對第一匯流條113彼此電連接，該一對第一匯流條113的緊密接觸部113a彼此緊密接觸，并且在一個電池組20中的一對電池單元4通過一個第二匯流條114彼此電連接。以這種方式，16個電池單元BT1至BT16串聯(lián)電連接，以形成電池單元組群103。注意，電池單元BT1至BT16的連接結(jié)構(gòu)不限于該示例。

多個電池單元的連接結(jié)構(gòu)將參考電池單元組103的四個電池組20-1至20-4的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。注意，電池組20-5至20-8具有類似的連接結(jié)構(gòu)，并且電池組20-4和電池組20-5之間也有類似的結(jié)構(gòu)。圖10是示出堆疊和連接的四個電池組的透視圖。圖11A是示出在如圖10所示的四個電池組的近側(cè)上的側(cè)面的示意圖，并且圖11B是示出在如圖10所示的四個電池組的遠(yuǎn)側(cè)上的側(cè)面的示意圖的示意圖。

一對第一匯流條113附接至電池組20-1的一個側(cè)面以便第一匯流條113隔著托架1彼此相對。一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT1的負(fù)電極片111b(-極)，并且使具有(-)極性的緊密接觸部113a與電池組20-1的托架1的耦接部9的正面緊密接觸。另一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT2的正電極片111a(+極)，并且使具有(+)極性的緊密接觸部113a與電池組20-1的托架1的耦接部9的背面緊密接觸。

一個第二匯流條114附接至電池組20-1的另一側(cè)面。電池單元BT1的正電極片111a(+極)連接到電池組20-1的第二匯流條114的第一接合部114a，并且電池單元BT2的負(fù)電極片111b(-極)連接到第二匯流條114的第二接合部114b。以這種方式，電池單元BT1和電池單元BT2串聯(lián)連接。

一對第一匯流條113附接至電池組20-2的一個側(cè)面以便第一匯流條113隔著托架1彼此相對。一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT3的負(fù)電極片111b(-極)，并且使具有(-)極性的緊密接觸部113a與電池組20-2的托架1的耦接部9的正面緊密接觸。此外，一個第一匯流條113的具有(-)極性的緊密接觸部113a與附接到電池組20-1的另一個第一匯流條的具有(+)極性的緊密接觸部113a(其與電池組20-1的托架1的耦接部9的背側(cè)緊密接觸)緊密接觸。以這種方式，電池單元BT2和電池單元BT3串聯(lián)連接。另一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT4的正電極片111a(+極)，并且使具有(+)極性的緊密接觸部113a與電池組20-1的托架1的耦接部9的背側(cè)上的面緊密接觸。

一個第二匯流條114附接到電池組20-2的另一側(cè)面。電池單元BT3的正電極片111a(+極)連接到電池組20-2的第二匯流條114的第一接合部114a，并且電池單元BT4的負(fù)電極片111b(-極)連接到第二匯流條114的第二接合部114b。以這種方式，電池單元BT3和電池單元BT4串聯(lián)連接。

一對第一匯流條113附接至電池組20-3的一個側(cè)面以便第一匯流條113隔著托架1彼此相對。一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT5的負(fù)電極片111b(-極)，并且使具有(-)極性的緊密接觸部113a與電池組20-3的托架1的耦接部9的正面緊密接觸。此外，一個第一匯流條113的具有(-)極性的緊密接觸部113a與附接到電池組20-2的另一個第一匯流條的具有(+)極性的緊密接觸部113a(其與電池組20-2的托架1的耦接部9的背側(cè)緊密接觸)緊密接觸。以這種方式，電池單元BT4和電池單元BT5串聯(lián)連接。另一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT6的正電極片111a(+極)，并且使具有(+)極性的緊密接觸部113a與電池組20-2的托架1的耦接部9的背側(cè)上的面緊密接觸。

一個第二匯流條114附接到電池組20-3的另一側(cè)面。電池單元BT5的正電極片111a(+極)連接到電池組20-3的第二匯流條114的第一接合部114a，并且電池單元BT6的負(fù)電極片111b(-極)連接到第二匯流條114的第二接合部114b。以這種方式，電池單元BT5和電池單元BT6串聯(lián)連接。

一對第一匯流條113附接至電池組20-4的一個側(cè)面以便第一匯流條113隔著托架1彼此相對。一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT7的負(fù)電極片111b(-極)，并且使具有(-)極性的緊密接觸部113a與電池組20-4的托架1的耦接部9的正面緊密接觸。此外，一個第一匯流條113的具有(-)極性的緊密接觸部113a與附接到電池組20-3的另一個第一匯流條的具有(+)極性的緊密接觸部113a(其與電池組20-3的托架1的耦接部9的背側(cè)緊密接觸)緊密接觸。以這種方式，電池單元BT6和電池單元BT7串聯(lián)連接。另一個第一匯流條113的接合部113b連接到電池單元BT8的正電極片111a(+極)，并且使具有(+)極性的緊密接觸部113a與電池組20-3的托架1的耦接部9的背側(cè)上的面緊密接觸。

一個第二匯流條114附接到電池組20-4的另一側(cè)面。電池單元BT7的正電極片111a(+極)連接到電池組20-4的第二匯流條114的第一接合部114a，并且電池單元BT8的負(fù)電極片111b(-極)連接到第二匯流條114的第二接合部114b。以這種方式，電池單元BT7和電池單元BT8串聯(lián)連接。

(多個電池組的固定)

圖12是示出電池模塊的示例配置的輪廓的側(cè)視圖。端板101和端板102和構(gòu)成電池單元組群103的堆疊的多個電池組20-1至20-8通過軸106和螺母107緊固來固定，電池組20-1至20-8在水平方向上堆疊構(gòu)成堆疊結(jié)構(gòu)，軸106和螺母107是固定件。如圖12所示，使軸106穿過形成在端板101、端板102和電池單元組群103的各自的四個角中的洞，并且軸106的穿過四個角的兩端用螺母107緊固，從而構(gòu)成電池單元組群103的堆疊的電池組20-1至20-8被固定。以這種方式，電池組20-1至20-8被整體固定。注意，穿過四個角中的一個的一個軸106穿過孔7，并且穿過緊密接觸部113a的孔113c，以貫穿位于沿著堆疊方向的直線上的電池組的耦接部9，并穿過緊密接觸部113a、端板101和端板102，孔7是穿過電池組20-1至20-8的耦接部9并在耦接部9兩端面之間形成的，在緊密接觸部113a、端板101和端板102之間設(shè)置耦接部9。

在本技術(shù)的電池模塊100中，相鄰電池組20的第一匯流條113的緊密接觸部113a位于沿堆疊方向的直線上，并且這些緊密接觸部113a彼此面接觸，其實(shí)現(xiàn)了匯流條之間的穩(wěn)定的面接觸。相比之下，在典型的電池模塊(例如，上述如圖1所示的電池模塊200)中，當(dāng)布置電池組210并且集電器211通過組匯流條214彼此連接時，相鄰集電器211的表面的錯位使得難以實(shí)現(xiàn)組匯流條214的穩(wěn)定的面接觸。此外，由于高電流被施加到組匯流條214，所以很難減少厚度等來使組匯流條214靈活。

在本技術(shù)的電池模塊中，使軸106穿過形成在堆疊的電池組20中的孔，并且穿過堆疊的電池組20的軸106的兩端用螺母107緊固，從而堆疊的電池組20被固定。這使均勻的緊固力能夠被施加到相鄰電池組20的匯流條的緊密接觸面上。因此，可以減少接觸電阻的變化，接觸電阻的變化是單元平衡損失的一個原因。相比之下，在如圖1所示的典型的電池模塊200中，連接在電池組20之間的多個匯流條214被單獨(dú)緊固，并且因此緊固力的變化導(dǎo)致接觸電阻的變化，這是單元平衡損失的一個原因。此外，定義和控制在軸106上產(chǎn)生的軸向力，這使組匯流條214的接觸電阻可以被一起控制，并且組匯流條214在恒定壓力下以面接觸狀態(tài)固定，這實(shí)現(xiàn)了組匯流條214之間長期的傳導(dǎo)。因此，改進(jìn)了電池單元4之間的連接的長期可靠性。

(軸)

對于軸106，例如可以使用絕緣桿部件，例如通過涂覆由具有至少一個絕緣膜的金屬材料制成的桿獲得的桿部件。軸106在兩端具有螺絲部等，其上擰緊作為緊固部件的螺母107等。絕緣膜的示例包括絕緣塑料層。軸106優(yōu)選為具有兩個或更多個絕緣膜的桿部件，桿部件是通過用兩個或更多個絕緣膜涂覆由金屬材料制成的桿獲得的。這是因?yàn)榭梢詼p少由振動、沖擊等對絕緣膜產(chǎn)生的損壞。具有兩個或更多個絕緣膜的桿部件的一個示例是具有兩個絕緣膜的桿部件，具有兩個絕緣膜的桿部件包括金屬桿、涂覆金屬棒的第一絕緣膜和進(jìn)一步涂覆第一絕緣膜的第二絕緣膜。具有兩個絕緣膜的桿部件的示例是通過向金屬桿施加絕緣材料而具有涂層絕緣膜和涂覆涂層絕緣膜的管狀絕緣材料的桿部件。注意，螺母107優(yōu)選是絕緣的。這樣的螺母107的示例是通過用絕緣材料包覆金屬形成的螺母。

2.第二實(shí)施方式

將描述根據(jù)本技術(shù)第二實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)。圖13是示出根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的輪廓的頂視圖。圖14是示出根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池模塊的示例結(jié)構(gòu)的輪廓的截面圖。

如圖13和圖14所示，電池模塊100’包括電池單元組群103’。電池單元組群103’包括堆疊的八個電池組20-1’至20-8’(即16個電池單元)。注意，當(dāng)不需要區(qū)分單個電池組時，電池組將被簡稱為電池組20’。

托架1’類似于第一實(shí)施方式中的托架1，但托架1’具有下面的取代耦接部9的結(jié)構(gòu)?？仔纬稍谕屑?’的兩端的中心處，軸106穿過該孔在托架1’的厚度方向上通過。為了形成孔，導(dǎo)電套管119或絕緣套管118與托架1’通過插入成型一體形成。導(dǎo)電套管119是中空管狀導(dǎo)電部件。絕緣套管118類似于第一實(shí)施方式的絕緣套管8。

在根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池模塊100’中，導(dǎo)電套管119是連接電池單元4的零件，導(dǎo)電套管119在托架1’中插入成型，這可以節(jié)省空間并提高電池模塊的電池容量。相比之下，在如圖1所示的典型的電池模塊200中，連接所需的零件是由螺栓等固定的分離的零件，這導(dǎo)致零件數(shù)量很大。

(電池單元)

電池單元4類似于第一實(shí)施方式中描述的電池單元4，除了電池單元4均具有在電極片111中形成孔的結(jié)構(gòu)。

(電池單元之間和電池組之間的連接結(jié)構(gòu))

堆疊多個電池組20’，并且電池單元4串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接，以形成電池單元組群103’。

在根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的電池組20’的示例中，16個電池單元BT1至BT16串聯(lián)電連接，以形成電池單元組群103’。注意，電池單元BT1至BT16的連接結(jié)構(gòu)并不限于該示例。

將參考例如電池單元組群103’的四個電池組20-1’至20-4’的連接結(jié)構(gòu)來描述多個電池單元4的連接結(jié)構(gòu)。注意，電池組20-5’至20-8’具有類似的連接結(jié)構(gòu)，并且電池組20-4’和電池組20-5’之間的連接也具有類似的結(jié)構(gòu)。

在電池單元組群103’中，電池組20’通過導(dǎo)電套管119連接，并且每個電池組中的兩個電池單元4通過導(dǎo)電套管119類似地連接。以這種方式，包括在電池單元組群103’中的電池單元BT1至BT16串聯(lián)電連接。注意，與第一實(shí)施方式類似，兩個電池單元4容納在每個電池組20’中。具體地，電池組20-1’包括電池單元BT1和電池單元BT2。電池組20-2’包括電池單元BT3和電池單元BT4。電池組20-3’包括電池單元BT5和電池單元BT6。電池組20-4’包括電池單元BT7和電池單元BT8。電池組20-5’包括電池單元BT9和電池單元BT10。電池組20-6’包括電池單元BT11和電池單元BT12。電池組20-7’包括電池單元BT13和電池單元BT14。電池組20-8’包括電池單元BT15和電池單元BT16。

設(shè)置在托架1’內(nèi)側(cè)的絕緣套管118的兩個端面在電池組20-1’的一個側(cè)端的大致上中心處暴露。設(shè)置在托架1’內(nèi)部的導(dǎo)電套管119的兩個端面在電池組20-1’的另一側(cè)端的大致上中心處暴露。使電池單元BT1的負(fù)電極片111b(-極)與電池組20-1’的暴露的絕緣套管118的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT2的正電極片111a(+極)與暴露的絕緣套管118的另一端面緊密接觸。使電池單元BT1的正電極片111a(+極)與電池組20-1’的暴露的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT2的負(fù)電極接線片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT1和電池單元BT2串聯(lián)連接。

導(dǎo)電套管119設(shè)置在包括在電池組20-1’中的電池單元BT2的正電極片111a(+極)和包括在電池組20-2’中的電池單元BT3的負(fù)電極片111b(-極)之間。在包括在電池組20-1’中的電池單元BT2的負(fù)電極片111b(-極)和包括在電池組20-2’中的電池單元BT3的正電極片111a(+極)之間設(shè)置絕緣套管118。

使電池單元BT2的正電極片111a(+極)與設(shè)置在電池單元BT2和電池單元BT3之間的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT3的負(fù)電極片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT2和電池單元BT3串聯(lián)連接。

設(shè)置在托架1’內(nèi)部的絕緣套管118的兩個端面在電池組20-2’的一個側(cè)端的大致上中心處暴露。設(shè)置在托架1’內(nèi)部的導(dǎo)電套管119的兩個端面在電池組20-2’的另一側(cè)端的大致上中心處暴露。使電池單元BT3的負(fù)電極片111b(-極)與電池組20-2’的暴露的絕緣套管118的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT4的正電極片111a(+極)與暴露的絕緣套管118的另一端面緊密接觸。使電池單元BT3的正電極接片111a(+極)與電池組20-2’的暴露的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT4的負(fù)電極接線片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT3和電池單元BT4串聯(lián)連接。

導(dǎo)電套管119設(shè)置在包括在電池組20-2’中的電池單元BT4的正電極片111a(+極)和包括在電池組20-3’中的電池單元BT5的負(fù)電極片111b(-極)之間。絕緣套管118設(shè)置在包括在電池組20-2’中的電池單元BT4的負(fù)電極片111b(-極)和包括在電池組20-3’中的電池單元BT5的正電極片111a(+極)之間。

使電池單元BT4的正電極片111a(+極)與設(shè)置在電池單元BT4和電池單元BT5之間的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT5的負(fù)電極片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT4和電池單元BT5串聯(lián)連接。

設(shè)置在托架1’內(nèi)部的絕緣套管118的兩個端面在電池組20-3’的一個側(cè)端的大致中心處暴露。設(shè)置在托架1’內(nèi)部的導(dǎo)電套管119的兩個端面在電池組20-3’的另一側(cè)端的大致上中心處暴露。使電池單元BT5的負(fù)電極片111b(-極)與電池組20-3’的暴露的絕緣套管118的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT6的正電極片111a(+極)與暴露的絕緣套管118的另一端面緊密接觸。使電池單元BT5的正電極接片111a(+極)與電池組20-3’的暴露的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT6的負(fù)電極接線片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT5和電池單元BT6串聯(lián)連接。

導(dǎo)電套管119設(shè)置在包括在電池組20-3’中的電池單元BT6的正電極片111a(+極)和包括在電池組20-4’中的電池單元BT7的負(fù)電極片111b(-極)之間。絕緣套管118設(shè)置在包括在電池組20-3’中的電池單元BT6的負(fù)電極片111b(-極)和包括在電池組20-4’中的電池單元BT7的正電極片111a(+極)之間。

使電池單元BT6的正電極片111a(+極)與設(shè)置在電池單元BT6和電池單元BT7之間的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT7的負(fù)電極片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT6和電池單元BT7串聯(lián)連接。

設(shè)置在托架1’內(nèi)部的絕緣套管118的兩個端面在電池組20-4’的一個側(cè)端的大致上中心處暴露。設(shè)置在托架1’內(nèi)部的導(dǎo)電套管119的兩個端面在電池組20-4’的另一側(cè)端的大致上中心處暴露。使電池單元BT7的負(fù)電極片111b(-極)與電池組20-4’的暴露的絕緣套管118的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT8的正電極片111a(+極)與暴露的絕緣套管118的另一端面緊密接觸。使電池單元BT7的正電極接片111a(+極)與電池組20-4’的暴露的導(dǎo)電套管119的一個端面緊密接觸，并且使電池單元BT8的負(fù)電極接線片111b(-極)與導(dǎo)電套管119的另一端面緊密接觸。以這種方式，電池單元BT7和電池單元BT8串聯(lián)連接。

(多個電池組的固定)

使軸106穿過形成在電池單元組群103’的兩個側(cè)端的基本上中心的各個孔，并且穿過堆疊的電池組20’的軸106的兩端通過螺母107緊固，從而構(gòu)成電池單元組群103’的堆疊的電池組20-1’至20-8’被固定。注意，類似于第一實(shí)施方式，該結(jié)構(gòu)可以是這樣的，電池單元組群103’位于端板101和端板102之間，電池組電池單元組群103’和端板101和102被固定。

3.其它實(shí)施方式

本技術(shù)不限于上述本技術(shù)的實(shí)施方式，但是可以在不離開本技術(shù)的范圍的情況下對其進(jìn)行各種修改和應(yīng)用。

例如，在上述實(shí)施方式中提及的數(shù)值、結(jié)構(gòu)、形狀、材料、原料、生產(chǎn)過程等只是示例，并且在需要的地方可以使用不同的數(shù)值、結(jié)構(gòu)、形狀、材料、原料、生產(chǎn)過程等。

此外，在不脫離本技術(shù)的范圍的情況下，在上述實(shí)施方式中的配置、方法、處理、形狀、材料、數(shù)值等可以彼此結(jié)合。

本技術(shù)可以具有以下配置。

[1]

一種電池模塊，包括：

堆疊結(jié)構(gòu)，至少包括堆疊的多個電池組；

絕緣桿部件，穿過所述堆疊結(jié)構(gòu)；以及

緊固部件，從穿過所述堆疊結(jié)構(gòu)的所述絕緣桿部件的兩端緊固所述堆疊結(jié)構(gòu)，其中

每個所述電池組包括：

多個電池單元；

電池支架，具有耦接部，穿過所述耦接部形成貫穿所述耦接部的兩端面之間的第一孔，所述電池支架保持所述多個電池單元；以及

導(dǎo)電部件，在所述導(dǎo)電部件中形成有第二孔，并且包括與所述耦接部的所述兩端面的一個端面或另一個端面緊密接觸的緊密接觸部，和連接到所述電池單元的電極片的接合部，以及

所述絕緣桿部件穿過所述堆疊的多個電池組的所述第一孔和所述第二孔，并貫穿位于沿著堆疊方向的直線上的多個電池組的所述耦接部和所述緊密接觸部，并且所述緊固部件緊固所述堆疊結(jié)構(gòu)來固定所述電池組，從而使所述電池組中的相鄰電池組的所述導(dǎo)電部件的所述緊密接觸部彼此緊密接觸，并且所述相鄰電池組彼此電連接。

[2]

根據(jù)[1]所述的電池模塊，其中

所述電池組包括兩個導(dǎo)電部件，并且

使所述導(dǎo)電部件中的一個導(dǎo)電部件的所述緊密接觸部與所述耦接部的所述兩端面中的一個端面緊密接觸，使所述導(dǎo)電部件中的另一個導(dǎo)電部件的所述緊密接觸部與所述耦接部的所述兩端面中的另一個端面緊密接觸，從而所述兩個導(dǎo)電部件的所述緊密接觸部夾持在所述耦接部中間。

[3]

根據(jù)[1]和[2]所述的電池模塊，其中

所述導(dǎo)電部件插入成型在所述電池支架中。

[4]

根據(jù)[1]至[3]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中，所述電池支架進(jìn)一步包括中空的管狀絕緣部件，所述管狀絕緣部件設(shè)置在所述耦接部中，并形成所述第一孔。

[5]

根據(jù)[4]所述的電池模塊，其中，所述絕緣部件插入成型在所述電池支架中。

[6]

根據(jù)[1]至[5]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)電部件是導(dǎo)電板部件。

[7]

根據(jù)[1]至[6]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中，所述絕緣桿部件是包括由金屬材料制成并覆蓋有兩個或更多個絕緣層的桿的桿部件。

[8]

根據(jù)[1]至[7]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中

所述絕緣桿部件包括由金屬材料制成的桿、涂覆由所述金屬材料制成的所述桿的第一絕緣層和進(jìn)一步涂覆所述第一絕緣層的第二絕緣層，

所述第一絕緣層是絕緣膜，以及

所述第二絕緣層是管狀絕緣材料。

[9]

根據(jù)[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中

所述絕緣桿部件在兩端具有螺紋部，以及

所述緊固部件包括擰在所述螺紋部上的螺母。

[10]

根據(jù)[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中

所述堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括均具有第三孔的兩個端板，

所述電池組設(shè)置在所述兩個端板之間，以及

所述絕緣桿部件穿過所述兩個端板的所述第三孔，以貫穿所述兩個端板。

[11]

根據(jù)[1]至[10]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，所述電池支架具有大致長方體的外形，所述耦接部在所述電池支架的一個側(cè)面的兩端突出，并且所述耦接部在所述電池支架的另一個側(cè)面的兩端突出。

[12]

一種電池裝置，包括根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊。

[13]

一種蓄電系統(tǒng)，其中根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊由發(fā)電機(jī)充電，所述發(fā)電機(jī)被配置為由再生能源發(fā)電。

[14]

一種蓄電系統(tǒng)，包括根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊，用于為連接到所述電池模塊的電子裝置供電。

[15]

一種電子裝置，從根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊接收電力供應(yīng)。

[16]

一種電動車輛，包括：

轉(zhuǎn)換器，用于從根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊接收電力供應(yīng)，并將所述電力轉(zhuǎn)換為車輛的驅(qū)動力；

控制器，用于基于關(guān)于所述電池模塊的信息對車輛控制執(zhí)行信息處理。

[17]

一種電力系統(tǒng)，包括：

電力信息發(fā)送/接收單元，用于通過網(wǎng)絡(luò)向另一個裝置發(fā)送信號/從另一個裝置接收信號，其中

所述電力系統(tǒng)根據(jù)由所述電力信息發(fā)送/接收單元接收的信息，執(zhí)行根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊的充電/放電控制。

[18]

一種電力系統(tǒng)，用于從根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的電池模塊接收電力供應(yīng)，或從發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)向所述電池模塊供電。

4.應(yīng)用

在下文中，將描述電池模塊的應(yīng)用。注意，電池模塊的應(yīng)用并不限于下面所描述的內(nèi)容。

上述本技術(shù)的電池模塊可以安裝在或用于裝備的電力供應(yīng)上，例如電子裝置和電動汽車。本技術(shù)是一種蓄電系統(tǒng)，其中上述電池模塊由從再生能源發(fā)電的發(fā)電機(jī)充電。本技術(shù)是一種蓄電系統(tǒng)，包括上述電池模塊，并向連接到電池模塊的電子裝置供電。本技術(shù)是一種電子裝置，其接收來自上述電池模塊的電力供應(yīng)。這些電子裝置和電力系統(tǒng)都具體化為例如家庭供電系統(tǒng)。進(jìn)一步，電子裝置和電力系統(tǒng)具體化為用于與外部電網(wǎng)協(xié)作地有效地供電的系統(tǒng)。進(jìn)一步，本技術(shù)是一種電動車輛，包括轉(zhuǎn)換器和控制器，該轉(zhuǎn)換器用于從電池模塊接收電力，并將電力轉(zhuǎn)換為車輛的驅(qū)動力，該控制器用于基于關(guān)于電池模塊的信息對車輛控制執(zhí)行信息處理。本技術(shù)是一種電力系統(tǒng)，包括用于通過網(wǎng)絡(luò)向/從其它裝置發(fā)射/接收信號的電力信息發(fā)送/接收單元，該電力系統(tǒng)用于基于由電力信息發(fā)送/接收單元接收的信息執(zhí)行上述電池模塊的充電/放電控制。本技術(shù)是一種電力系統(tǒng)，用于從上述電池模塊接收電力供應(yīng)，并從發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)向電池模塊供電。

電子裝置的示例包括膝上型個人電腦、視頻電影、數(shù)碼相機(jī)、電子書、游戲機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、電動工具、冰箱、空調(diào)、電視機(jī)、音響、熱水器、微波爐、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、照明裝備、醫(yī)療裝置、機(jī)器人、道路調(diào)節(jié)器和交通燈。

此外，電動車輛的示例包括火車、高爾夫球車、電動車、電動汽車(包括混合動力車輛)，并且電池模塊用作其驅(qū)動電源或輔助電源。

“蓄電裝置作為應(yīng)用的示例”

包括電池模塊的蓄電裝置的示例是具有圖15所示的配置的電存儲裝置。如圖15所示，電池模塊100、電路板132等容納在蓄電裝置150的外殼131中，電路板132上安裝用于控制電池模塊100等的充電/放電的控制電路塊。

“家庭蓄電系統(tǒng)作為應(yīng)用的示例”

將參考圖16描述本技術(shù)應(yīng)用于家庭蓄電系統(tǒng)的示例。例如，在用于家庭301的蓄電系統(tǒng)300中，電力通過電網(wǎng)309、信息網(wǎng)絡(luò)312、智能儀表307、電力樞紐308等，從火力發(fā)電302a、核能發(fā)電302b、水力發(fā)電302c等的集中的電力系統(tǒng)302供應(yīng)到蓄電裝置303。此外，電力從諸如發(fā)電機(jī)304的獨(dú)立的電源供應(yīng)到蓄電裝置303。對提供給蓄電裝置303的電力進(jìn)行存儲。蓄電裝置303用于提供將用于家庭301的電力。類似的蓄電系統(tǒng)也可以用于除家庭301以外的建筑物。

在家庭301中，發(fā)電機(jī)304、耗電設(shè)備305、蓄電裝置303、用于控制裝置的控制器310、智能儀表307和用于獲取各種信息的傳感器311。各個裝置通過電網(wǎng)309和信息網(wǎng)絡(luò)312連接。太陽能電池、燃料電池等用作發(fā)電機(jī)304，并且由此產(chǎn)生的電力供應(yīng)給耗電設(shè)備305和/或蓄電裝置303。耗電設(shè)備305包括冰箱305a、空調(diào)305b、電視接收器(電視機(jī))305c、浴室305d等。進(jìn)一步，耗電設(shè)備305包括電動車輛306。電動車輛306包括電動汽車306a、混合動力汽車306b和電動摩托306c。

上述本技術(shù)的電池模塊應(yīng)用于蓄電裝置303。蓄電裝置303由二次電池或電容構(gòu)成。例如，由鋰離子電池構(gòu)成蓄電裝置303。鋰離子電池可以是固定式的或者可用在電動車輛306中。智能儀表307具有測量商業(yè)電力消耗和將測量的消耗量發(fā)送給電力公司的功能。電網(wǎng)309可以是CD電力供應(yīng)、AC電力供應(yīng)和非接觸式電力供應(yīng)的任何一個或組合。

各種傳感器311的示例包括運(yùn)動傳感器、照度傳感器、目標(biāo)傳感器、能耗傳感器、振動傳感器、接觸傳感器、溫度傳感器和紅外傳感器。由傳感器311獲取的信息被發(fā)送到控制器310。根據(jù)來自傳感器311的信息獲取氣象條件、人類條件等，這允許耗電設(shè)備305的自動控制，以使能源消耗最小化。此外，控制器310可以通過互聯(lián)網(wǎng)向外部電力公司等發(fā)送關(guān)于家庭301的信息。

電力樞紐308執(zhí)行例如使電源線分叉、DC/AC轉(zhuǎn)換等的處理。用于連接到控制器310的信息網(wǎng)絡(luò)312的通信方法的示例包括使用通信接口(例如，通用異步收發(fā)器(UART))的方法和根據(jù)諸如藍(lán)牙、ZigBee或Wi-Fi等的無線通信標(biāo)準(zhǔn)使用傳感器網(wǎng)絡(luò)的方法。藍(lán)牙方法適用于多媒體通信，并使通信可以通過一對多連接進(jìn)行。ZigBee使用IEEE的物理層(電氣和電子工程師協(xié)會)802.15.4。IEEE802.15.4是稱為個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)或無線(W)PAN的短程無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的名字。

控制器310與外部服務(wù)器313連接。服務(wù)器313可以由任何家庭301、電力公司和服務(wù)提供商控制。服務(wù)器313發(fā)送/接收的信息的示例包括功耗信息、生活模式信息、電力價格、天氣信息、災(zāi)害信息和關(guān)于電力交易的信息。該信息可以被發(fā)送/接收到/從家庭中的耗電設(shè)備(例如，電視接收器)，或者可以被發(fā)送/接收從家庭以外的裝置(例如，移動電話)。信息可以顯示在具有顯示功能的裝置上，例如電視機(jī)、移動電話、掌上電腦(PDA)等。

控制器310用于控制各個單元，包括中央處理器(CPU)、隨機(jī)存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等，并且在本示例中存儲在蓄電裝置303中?？刂破?10與蓄電裝置303、發(fā)電機(jī)304、耗電設(shè)備305、各種傳感器311和服務(wù)器313通過信息網(wǎng)絡(luò)312連接，并具有例如調(diào)節(jié)商用電力與發(fā)電機(jī)的消耗的功能。注意，控制器310也可以具有其它功能，例如在電力市場中執(zhí)行電力交易的功能。

如上所述，不僅是來自諸如火力發(fā)電302a、核發(fā)電302b和水力發(fā)電302c的集中電力系統(tǒng)302的電力，由發(fā)電機(jī)304(光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電)產(chǎn)生的電力也可以被儲存在蓄電裝置303中。因此，即使發(fā)電機(jī)304產(chǎn)生的電力的數(shù)量波動，也可以執(zhí)行例如將發(fā)送到外面的電力的總量恒定或釋放需要的電量的控制。例如，電力可以以這樣的方式使用，使用這樣的光伏發(fā)電所需的蓄電在蓄電裝置303中，具有較低深夜價格的蓄電在蓄電裝置303中，并且當(dāng)價格高的時候，儲存在蓄電裝置303中的電力被釋放用于白天期間的使用。

注意，在該實(shí)例中已經(jīng)描述了控制器310存儲在蓄電裝置303中的示例；然而，控制器310可以存儲在智能儀表307中或者可以是單獨(dú)的單元。進(jìn)一步，蓄電系統(tǒng)300可以用于住宅小區(qū)中的多個家庭，或者可以用于多個單戶住宅。

“車載蓄電系統(tǒng)作為應(yīng)用”

將參考圖17描述將本技術(shù)應(yīng)用于車輛的蓄電系統(tǒng)的示例。圖17示意性地示出應(yīng)用本技術(shù)的采用串聯(lián)混合動力系統(tǒng)的混合動力車輛的配置的一個示例。串聯(lián)混合動力系統(tǒng)是這樣的車輛，其使用由被發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力或者通過在電池中臨時存儲產(chǎn)生的電力而獲得的電力，并由電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器驅(qū)動。

混合動力汽車400上安裝有發(fā)動機(jī)401、發(fā)電機(jī)402、電力/驅(qū)動力轉(zhuǎn)換器403、驅(qū)動輪404a、驅(qū)動輪404b、車輪405a、車輪405b、電池408、車輛控制器409、各種傳感器410和充電接口411。將上述本技術(shù)的電池模塊應(yīng)用于電池408。

混合動力車輛400使用電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403作為動力源來行駛。電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403的一個示例是電機(jī)。電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403由來自電池408的電力被激活，而電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403的扭矩傳遞到驅(qū)動輪404a和404b。注意，DC-AC轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換(AC-DC轉(zhuǎn)換)可以用在需要的地方，從而電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403可以應(yīng)用于AC電機(jī)或DC電機(jī)。各種傳感器410控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，并通過車輛控制器409控制未顯示的節(jié)流閥(節(jié)氣門開啟度)的開啟程度。各種傳感器410包括速度傳感器、加速度傳感器、發(fā)動機(jī)速度傳感器等。

發(fā)動機(jī)401的扭矩被發(fā)送到發(fā)電機(jī)402，并且根據(jù)扭矩由發(fā)電機(jī)402產(chǎn)生的電力可以存儲在電池408中。

當(dāng)混合動力車輛是由未顯示的制動機(jī)構(gòu)減速時，在減速過程中的電阻被應(yīng)用于電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403作為扭矩，并且再由電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器403根據(jù)扭矩產(chǎn)生的電力儲存在電池408中。

電池408也可以連接到混合動力車輛的外部電力供應(yīng)上，從而通過充電接口411接收來自外部電力供應(yīng)的電力并存儲所接收的電力，該充電接口是入口接口。

雖然未示出，但可以提供用于基于關(guān)于二次電池的信息處理關(guān)于車輛控制的信息的信息處理裝置。在基于關(guān)于剩余電池電量的信息來顯示剩余電池電量信息處理裝置中的信息處理裝置的示例。

注意，已經(jīng)在上面描述了串聯(lián)混合動力車輛的示例，串聯(lián)混合動力車輛使用由被發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力或者通過在電池中臨時存儲產(chǎn)生的電力而獲得的電力，并由電機(jī)驅(qū)動。然而，本技術(shù)也有效地適用于并聯(lián)混合動力車輛，該并聯(lián)混合動力車輛使用發(fā)動機(jī)和電機(jī)兩者的功率輸出作為驅(qū)動源，并且在僅由發(fā)動機(jī)驅(qū)動、僅由電機(jī)驅(qū)動和由發(fā)動機(jī)和電機(jī)驅(qū)動的三種模式之間切換。進(jìn)一步，本技術(shù)也可以有效地適用于只由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動而不使用發(fā)動機(jī)的所謂的電動驅(qū)動車輛。

附圖標(biāo)記列表

1、1’托架 2傳熱板 2a彎曲部 4電池單元

4-1、4-2電池單元 7孔 8絕緣套管 9耦接部

20電池組 20’電池組 20-1至20-8、20-1’至20-8’電池組

90外殼 100，100’電池模塊 101端板 102端板

103，103’電池單元組 106軸 107螺母 108傳熱板

111電極片 111a正電極片 111b負(fù)電極片

113第一匯流條 114第二匯流條 118絕緣套管

119導(dǎo)電套管 121單元器件 122外部材料

122A第一外部部分 122B第二外部部分

123凹部 300蓄電系統(tǒng) 301家庭 302集中電力系統(tǒng)

302a熱發(fā)電 302b核能發(fā)電 302c水力發(fā)電

303蓄電裝置 304發(fā)電機(jī) 305耗電設(shè)備

305a冰箱 306電力驅(qū)動汽車 306a電動汽車

306b混合動力汽車 306c電動摩托 307智能儀表

308電力樞紐 309電網(wǎng) 310控制器 311傳感器

312信息網(wǎng)絡(luò) 313服務(wù)器 400混合動力車輛

401發(fā)動機(jī) 402發(fā)電機(jī) 403電力/驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換器

404a驅(qū)動輪 404b驅(qū)動輪 405a車輪 405b車輪

408電池 409車輛控制器 410傳感器

411充電接口。