電池模塊和電池單體的制作方法
【專利說明】電池模塊和電池單體
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年9月17日提交的美國臨時專利申請N0.61/878，878的優先權，其全部內容在此通過引用并入本文。
【背景技術】
[0003]可導致高能量密度和相對低成本的用于電池單體的新材料已經被調查和研究了多年。然而，20年來電池單體的化學性質還未大大地改變。盡管一些材料諸如具有Li2MnO3結構或基于Si材料的層-層富含鋰的材料可能能夠增加能量密度，但是多年來它們將不能在商業上可獲得。本發明人在此已經認識到，如本文所述，為了增加電動車輛行程，如果電池模塊空間減少，電池模塊能量密度能夠在相對低成本下增加。
[0004]具體地，本發明人在此已經認識到對這樣的電池模塊和電池單體的需要，這樣的電池模塊和電池單體具有改進的電端子在其上的放置，這允許電氣裝置諸如在其上的互連板和線束的改進的放置，以通過減少電池系統的不可用空間來最大化電池系統能量密度。能夠通過利用本文所述的電池單體和電池模塊來獲得高能量密度電池模塊。
【發明內容】
[0005]提供了根據示例性實施例的電池單體。該電池單體包括大體上矩形形狀的殼體以及第一電端子和第二電端子。殼體沿著第一軸線縱向延伸且沿著第二軸線豎直延伸。第二軸線大體上與第一軸線垂直。殼體具有第一端、第二端、第三端和第四端。第一端和第二端大體上與第一軸線平行地延伸。第三端和第四端大體上與第二軸線平行地延伸。在與第一軸線平行的方向上的殼體與第一電端子和第二電端子的組合長度是在與第二軸線平行的方向上的殼體的長度的至少兩倍。第一電端子在大體上與第一軸線平行的方向上從殼體的第三端向外延伸。第一電端子具有大體上與第一軸線平行地延伸的第一邊緣和第二邊緣。第一電端子的第一邊緣布置為比第一電端子的第二邊緣更靠近殼體的第一端。從殼體的第二端到第一電端子的第二邊緣的距離比從殼體的第一端到第一電端子的第一邊緣的距離大。第二電端子在大體上與第一軸線平行的方向上從殼體的第四端向外延伸。第二電端子具有大體上與第一軸線平行地延伸的第一邊緣和第二邊緣。第二電端子的第一邊緣布置為比第二電端子的第二邊緣更靠近殼體的第一端。從殼體的第二端到第二電端子的第二邊緣的距離比從殼體的第一端到第二電端子的第一邊緣的距離大。
[0006]提供了根據另一示例性實施例的電池模塊。該電池模塊包括框架構件，該框架構件具有第一側面和第二側面。電池模塊進一步包括第一電池單體和第二電池單體，該第一電池單體和第二電池單體分別布置在框架構件的第一側面和第二側面上。第一電池單體具有第一殼體以及第一電端子和第二電端子。第一殼體是大體上矩形形狀的，并且沿著第一軸線縱向延伸且沿著第二軸線豎直延伸。第二軸線大體上與第一軸線垂直。第一殼體具有第一端、第二端、第三端和第四端。第一殼體的第一端和第二端大體上與第一軸線平行地延伸。第一殼體的第三端和第四端大體上與第二軸線平行地延伸。在與第一軸線平行的方向上的第一殼體與第一電端子和第二電端子的組合長度是在與第二軸線平行的方向上的第一殼體的長度的至少兩倍。第一電端子在大體上與第一軸線平行的方向上從第一殼體的第三端向外延伸。第一電端子具有大體上與第一軸線平行地延伸的第一邊緣和第二邊緣。第一電端子的第一邊緣布置為比第一電端子的第二邊緣更靠近第一殼體的第一端。從第一殼體的第二端到第一電端子的第二邊緣的距離比從第一殼體的第一端到第一電端子的第一邊緣的距離大。第二電端子在大體上與第一軸線平行的方向上從第一殼體的第四端向外延伸。第二電端子具有大體上與第一軸線平行地延伸的第一邊緣和第二邊緣。第二電端子的第一邊緣布置為比第二電端子的第二邊緣更靠近第一殼體的第一端。從第一殼體的第二端到第二電端子的第二邊緣的距離比從第一殼體的第一端到第二電端子的第一邊緣的距離大。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據示例性實施例的電池模塊的示意圖；
[0008]圖2是圖1的電池模塊的截面示意圖；
[0009]圖3是圖1的電池模塊的另一截面示意圖；
[0010]圖4是圖1的電池模塊的側視圖；
[0011]圖5是圖1的電池模塊的側視圖，示出在電池模塊中使用的電池單體和框架構件；
[0012]圖6是圖5的電池單體的更詳細的視圖；并且
[0013]圖7是在圖1的電池模塊中使用的另一電池單體的側視圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1-4，示出根據示例性實施例的電池模塊10。電池模塊10的優勢在于，電池模塊10具有電端子的改進的放置，使得電池模塊具有用于在其中接收互連板100、102的開放區域110、120。因而，電池模塊10具有更容易地放置在電動車輛內的改進的結構構造。電池模塊10包括:框架構件20、22、24、26、28、30、32、34;電池單體50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80;和互連板100、102。
[0015]框架構件20-34被構造為將電池單體保持在其中。在一個示例性實施例中，框架構件20-34由塑料構成。
[0016]參照圖2，框架構件20包括板部分150和凸緣部分152、154。凸緣部分152、154分別聯接到板部分150的第一端和第二端，并且大體上與板部分150垂直地延伸。框架構件20包括側面156和與側面156相對布置的側面158。電池單體50布置在框架構件20的側面156上，并且電池單體52布置在框架構件20的側面158上。
[0017]框架構件22包括板部分170和凸緣部分172、174。凸緣部分172、174分別聯接到板部分170的第一端和第二端，并且大體上與板部分170垂直地延伸。框架構件22包括側面176和與側面176相對布置的側面178。電池單體54布置在框架構件22的側面176上且與電池單體52相鄰，并且電池單體56布置在框架構件22的側面178上。框架構件22聯接到框架構件20和框架構件24兩者。
[0018]框架構件24包括板部分190和凸緣部分192、194。凸緣部分192、194分別聯接到板部分190的第一端和第二端，并且大體上與板部分190垂直地延伸。框架構件24包括側面196和與側面196相對布置的側面198。電池單體58布置在框架構件24的側面196上且與電池單體56相鄰，并且電池單體60布置在框架構件24的側面198上。框架構件24聯接到框架構件22和框架構件26兩者。
[0019]框架構件26包括板部分210和凸緣部分212、214。凸緣部分212、214分別聯接到板部分210的第一端和第二端，并且大體上與板部分210垂直地延伸。框架構件26包括側面216和與側面216相對布置的側面218。電池單體62布置在框架構件26的側面216上且與電池單體60相鄰，并且電池單體64布置在框架構件26的側面218上。框架構件26聯接到框架構件24和框架構件28兩者。
[0020]框架構件28包括板部分230和凸緣部分232、234。凸緣部分232、234分別聯接到板部分230的第一端和第二端，并且大體上與板部分230垂直地延伸。框架構件28包括側面236和與側面236相對布置的側面238。電池單體66布置在框架構件28的側面236上且與電池單體64相鄰，并且電池單體68布置在框架構件28的側面238上。框架構件28聯接到框架構件26和框架構件30兩者。
[0021]框架構件30包括板部分250和凸緣部分252、254。凸緣部分252、254分別聯接到板部分250的第一端和第二端，并且大體上與板部分250垂直地延伸。框架構件30包括側面256和與側面256相對布置的側面258。電池單體70布置在框架構件30的側面256上且與電池單體68相鄰，并且電池單體72布置在框架構件30的側面258上。框架構件30聯接到框架構件28和框架構件32兩者。
[0022]框架構件32包括板部分270和凸緣部分272、274。凸緣部分272、274分別聯接到板部分270的第一端和第二端，并且大體上與板部分270垂直地延伸。框架構件32包括側面276和與側面276相對布置的側面278。電池單體74布置在框架構件32的側面276上且與電池單體72相鄰，并且電池單體76布置在框架構件32的側面278上。框架構件32聯接到框架構件30和框架構件34兩者。
[0023]框架構件34包括板部分290和凸緣部分292、294。凸緣部分292、294分別聯接到板部分290的第一端和第二端，并且大體上與板部分290垂直地延伸。框架構件34包括側面296和與側面296相對布置的側面