电池单体组件的制作方法

文档序号:11334612阅读:261来源:国知局
电池单体组件的制造方法与工艺

本申请要求2015年10月22日在美国专利商标局提交的美国专利申请no.14/920,750的优先权,其全部内容通过引用被整体并入本文。

本发明涉及一种电池单体组件。



背景技术:

传统的电池单体组件具有电池单体组件重量重并且不易被组装的问题,因为电池单体组件要求中间框架构件以将电池单体联接在一起。

发明人在此已经认识到对于具有用于将电池单体联接在一起的改进结构的电池单体组件的需求。



技术实现要素:

技术问题

因此,已经做出本发明以解决上述问题和还未解决的其它技术问题。

作为各种广泛和集中的研究和试验的结果,本发明人开发出具有单一包覆片的电池单体组件,并且发现单一包覆片能够被利用以将电池单体容易地联接在一起。基于这些发现已经完成本发明。

技术解决方案

提供根据示例性实施例的电池单体组件。电池单体组件包括具有顶表面和底表面的第一电池单体。电池单体组件进一步包括具有顶表面和底表面的第二电池单体。电池单体组件进一步包括具有顶表面和底表面的第三电池单体。电池单体组件进一步包括单一包覆片,该单一包覆片被布置在第一电池单体上并且直接接触第一电池单体的顶表面和底表面。单一包覆片进一步被布置在第二电池单体上,使得单一包覆片直接接触第二电池单体的顶表面和底表面。单一包覆片进一步被布置在第三电池单体上,使得单一包覆片直接接触第三电池单体的顶表面和底表面。单一包覆片进一步被布置在第一电池单体、第二电池单体以及第三电池单体的组合周缘的一部分上并且包围该组合周缘的一部分,使得第一电池单体的顶表面、第二电池单体的顶表面以及第三电池单体的顶表面被保持基本上彼此平行。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电池单体组件的示意图;

图2是沿着图1中的线2-2截取的图1的电池单体组件的横截面示意图。

图3是图2的电池单体组件的片部的放大示意图。

图4是图2的电池单体组件的另一片部的放大示意图。

图5是在不具有被示出的第一电池单体、第二电池单体以及第三电池单体的情况下以安装位置示出的图1的电池单体组件中利用的单一包覆片的示意图;

图6是在第一电池单体、第二电池单体以及第三电池单体周围包覆之前的图5的单一包覆片的另一示意图;

图7是根据另一示例性实施例的电池单体组件的示意图;

图8是图7的电池单体组件的另一示意图;

图9是沿着图7中的线9-9截取的图7的电池单体组件的横截面示意图;

图10是图9的电池单体组件的片部的放大示意图;以及

图11是图9的电池单体组件的另一片部的放大示意图。

具体实施方式

参考图1-6,提供根据示例性实施例的电池单体组件10。电池单体组件10包括电池单体20、22、24以及单一包覆片30。电池单体组件10的优点在于,在不必利用被联接到电池单体的中间框架构件的情况下,组件10利用单一包覆片30以使电池单体20、22、24相对于彼此保持在基本上平行的取向中。结果,与其它的电池单体组件相比较,电池单体组件10在重量上更轻并且能够更加容易地组装。

电池单体20具有矩形外壳50、第一电端子52以及第二电端子(未示出)。矩形外壳50具有第一端70、第二端72、第三端74以及第四端(未示出)。第一端70和第二端72基本上彼此平行地延伸。此外,第三端74和第四端基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端70和第二端72。矩形外壳50进一步包括顶表面80和底表面82。电池单体20的第一电端子52和第二电端子分别从矩形外壳50的第三端74和第四端向外延伸。在示例性实施例中,电池单体20是锂离子袋型电池单体。此外,在示例性实施例中,矩形外壳50是由片构成的袋型矩形外壳,通过在由例如铝制成的金属片上层压聚合物膜形成该片。

电池单体22具有矩形外壳150、第一电端子152以及第二电端子(未示出)。矩形外壳150具有第一端170、第二端172、第三端174以及第四端(未示出)。第一端170和第二端172基本上彼此平行地延伸。此外,第三端174和第四端基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端170和第二端172。矩形外壳150进一步包括顶表面180和底表面182。电池单体22的第一电端子152和第二电端子分别从矩形外壳150的第三端174和第四端向外延伸。在示例性实施例中,电池单体22是锂离子袋型电池单体。此外,在示例性实施例中,矩形外壳150是由片构成的袋型矩形外壳,通过在由例如铝制成的金属片上层压聚合物膜形成该片。

电池单体24具有矩形外壳250、第一电端子252以及第二电端子(未示出)。矩形外壳250具有第一端270、第二端272、第三端274以及第四端(未示出)。第一端270和第二端272基本上彼此平行地延伸。此外,第三端274和第四端基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端270和第二端272。矩形外壳250进一步包括顶表面280和底表面282。电池单体24的第一电端子252和第二电端子分别从矩形外壳250的第三端274和第四端向外延伸。在示例性实施例中,电池单体24是锂离子袋型电池单体。此外,在示例性实施例中,矩形外壳250是由片构成的袋型矩形外壳,通过在由例如铝制成的金属片上层压聚合物膜形成该片。

单一包覆片30是被布置在电池单体20、22、24上方以将电池单体20、22、24保持在相对于彼此的固定位置中的柔性片。例如,利用单一包覆片30,电池单体20、22、24的顶表面80、180、182分别被保持基本上彼此平行。此外,利用单一包覆片30,电池单体20、22、24的第一端70、170、270分别被保持基本上彼此共面。此外,利用单一包覆片30,电池单体20、22、24的第二端72、172、272被保持基本上彼此共面。单一包覆片30与空气连通,并且不接触电解质。在示例性实施例中,单一包覆片30是包括聚合物膜、聚合物网以及聚合物织物中的至少一种的聚合物片。在可替选的实施例中,单一包覆片30是包括天然纤维膜、天然纤维网以及天然纤维织物中的至少一种的天然纤维片。在另一可替选的实施例中,单一包覆片30是织造碳纤维片和聚酯纤维片中的至少一种。在又一可替选的实施例中,单一包覆片30是柔性金属片。

单一包覆片30被布置在电池单体20的矩形外壳50上,并且直接接触第一电池单体20的顶表面80和底表面82。此外,单一包覆片30被布置在电池单体22的矩形外壳50上,使得单一包覆片30直接接触电池单体22的顶表面180和底表面182。而且,单一包覆片30被布置在电池单体24上,使得单一包覆片30直接接触电池单体24的顶表面80和底表面282。更进一步,单一包覆片30被布置在电池单体20、22、24的组合周缘的一部分上并且包围该组合周缘的一部分,使得电池单体20的顶表面80、电池单体22的顶表面180以及电池单体24的顶表面280被保持基本上彼此平行。在示例性实施例中,单一包覆片30是基本上矩形的片。

参考图3和图4,单一包覆片30包括第一片部301、第二片部302、第三片部303、第四片部304、第五片部305、第六片部306、第七片部307、第八片部308、第九片部309、第十片部310、第十一片部311、第十二片部312以及第十三片部313。第二片部302被联接到第一片部301和第三片部303并且被布置在第一片部301和第三片部303之间。第四片部304被联接到第三片部303和第五片部305并且被布置在第三片部303和第五片部305之间。第六片部306被联接到第五片部305和第七片部307并且被布置在第五片部305和第七片部307之间。第八片部308被联接到第七片部307和第九片部309并且被布置在第七片部307和第九片部309之间。第十片部310被联接到第九片部309和第十一片部311并且被布置在第九片部309和第十一片部311之间。第十二片部312被联接到第十一片部311和第十三片部313并且被布置在第十一片部311和第十三片部313之间。

现在将会描述在电池单体20、22、24上的单一包覆片30的布置。

第一片部301被布置在电池单体20的顶表面80上并且直接接触电池单体20的顶表面80。

第二片部302从第一片部301延伸。第二片部302被布置为靠近并且包围电池单体20的第一端70。

第三片部303从第二片部302延伸。第三片部303被布置在电池单体20的底表面82上并且直接接触电池单体20的底表面82。

第四片部304从第三片部303延伸。第四片部304被布置为靠近并包围电池单体20的第二端72。

第五片部305从第四片部304延伸。第五片部305被布置在电池单体20的顶表面80和电池单体22的底表面182两者上并且直接接触电池单体20的顶表面80和电池单体22的底表面182两者。

第六片部306从第五片部305延伸。第六片部306被布置为靠近并包围电池单体22的第一端170。

第七片部307从第六片部306延伸。第七片部307被布置在电池单体22的顶表面180和电池单体24的底表面282两者上并且直接接触电池单体22的顶表面180和电池单体24的底表面282两者。

第八片部308从第七片部307延伸。第八片部308被布置为靠近并包围电池单体24的第二端272。

第九片部309从第八片部308延伸。第九片部309被布置在电池单体24的顶表面280上并且直接接触电池单体24的顶表面280。

第十片部310从第九片部309延伸。第十片部310被布置为靠近并包围电池单体24的第一端270。第十片部310进一步被布置为抵靠第六片部306和第二片部302。

第十一片部311从第十片部310延伸。第十一片部311被布置在第三片部303上并且直接接触第三片部303,使得第三片部303被布置在第十一片部311和电池单体20的底表面82之间。

第十二片部312从第十一片部311延伸。第十二片部312被布置为抵靠第四片部304。第十二片部312进一步被布置为靠近并包围电池单体22的第二端172。第十二片部312进一步被布置为抵靠第八片部308。

第十三片部313从第十二片部312延伸。第十三片部313被布置在第九片部309上并且直接接触第九片部309,使得第九片部309被布置在第十三片部313和电池单体24的顶表面280之间。利用超声波焊接点、粘合剂或者其它的附接设备将第十三片部313粘接到第九片部309。

参考图7-11,提供根据示例性实施例的电池单体组件410。电池单体组件410包括电池单体420、422、424以及单一包覆片430。电池单体组件410的优点在于,在不必利用被联接到电池单体的中间框架构件的情况下,组件410利用单一包覆片430以将电池单体420、422、424相对于彼此保持在基本上平行的取向中。结果,与其它的电池单体组件相比较,电池单体组件410在重量上更轻并且能够被更容易地组装。

电池单体420具有矩形外壳450、第一电端子452以及第二电端子454。矩形外壳450具有第一端470、第二端472、第三端474以及第四端476。第一端470和第二端472基本上彼此平行地延伸。此外,第三端474和第四端476基本上彼此平行地延伸。此外,第三端474和第四端476基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端470和第二端472。矩形外壳450进一步包括顶表面480和底表面482。第一电端子452和第二电端子454分别从矩形外壳450的第三端474和第四端476向外延伸。在示例性实施例中,电池单体420是锂离子袋型电池单体。

电池单体422具有矩形外壳550、第一电端子552以及第二电端子554。矩形外壳550具有第一端570、第二端572、第三端574以及第四端576。第一端570和第二端572基本上彼此平行地延伸。此外,第三端574和第四端576基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端570和第二端572。矩形外壳550进一步包括顶表面580和底表面582。第一电端子552和第二电端子554分别从矩形外壳150的第三端574和第四端576向外延伸。在示例性实施例中,电池单体423是锂离子袋型电池单体。

电池单体424具有矩形外壳650、第一电端子652以及第二电端子654。矩形外壳650具有第一端670、第二端672、第三端674以及第四端676。第一端670和第二端672基本上彼此平行地延伸。此外,第三端674和第四端676基本上彼此平行地延伸,并且垂直于第一端670和第二端672。矩形外壳650进一步包括顶表面680和底表面682。第一电端子652和第二电端子654分别从矩形外壳250的第三端674和第四端676向外延伸。在示例性实施例中,电池单体424是锂离子袋型电池单体。

单一包覆片430是被布置在电池单体420、422、424上方以将电池单体420、422、424保持在相对于彼此的固定位置中的柔性片。例如,利用单一包覆片430,电池单体420、422、424的顶表面480、580、682分别被保持基本上彼此平行。此外,利用单一包覆片430,电池单体420、422、424的第一端470、470、470分别被保持基本上彼此共面。此外,利用单一包覆片430,电池单体420、422、424的第二端472、572、672被保持基本上彼此共面。单一包覆片430与空气连通,并且没有接触电解质。在示例性实施例中,单一包覆片430是包括聚合物膜、聚合物网以及聚合物织物中的至少一种的聚合物片。在可替选的实施例中,单一包覆片430是包括天然纤维膜、天然纤维网以及天然纤维织物中的至少一种的天然纤维片。在另一可替选的实施例中,单一包覆片430是织造碳纤维片和聚酯纤维片中的至少一种。在又一可替选的实施例中,单一包覆片430是柔性金属片。

单一包覆片430被布置在电池单体420的矩形外壳450上,并且直接接触第一电池单体420的顶表面480和底表面482。此外,单一包覆片430被布置在电池单体422的矩形外壳550上,使得单一包覆片430直接接触电池单体422的顶表面580和底表面582。而且,单一包覆片430被布置在电池单体424上,使得单一包覆片430直接接触电池单体424的顶表面680和底表面682。更进一步,单一包覆片430被布置在电池单体420、422、424的组合周缘的一部分上并且包围该组合周缘的一部分,使得电池单体420的顶表面480、电池单体422的顶表面580以及电池单体424的顶表面680被保持基本上彼此平行。在示例性实施例中,单一包覆片430是基本上矩形的片。

参考图10和图11,单一包覆片430包括第一片部701、第二片部702、第三片部703、第四片部704、第五片部705、第六片部706、第七片部707、第八片部708、第九片部709、第十片部710、第十一片部711、第十二片部712以及第十三片部713。第二片部702被联接到第一片部701和第三片部703并且被布置在第一片部701和第三片部703之间。第四片部704被联接到第三片部703和第五片部705并且被布置在第三片部703和第五片部705之间。第六片部706被联接到第五片部705和第七片部707并且被布置在第五片部705和第七片部707之间。第八片部708被联接到第七片部707和第九片部709并且被布置在第七片部707和第九片部709之间。第十片部710被联接到第九片部709和第十一片部711并且被布置在第九片部709和第十一片部711之间。第十二片部712被联接到第十一片部711和第十三片部713并且被布置在第十一片部711和第十三片部713之间。

现在将会描述在电池单体420、422、424上的单一包覆片430的布置。

第一片部701被布置在电池单体420的顶表面482上并且直接接触电池单体420的顶表面482。

第二片部702从第一片部701延伸。第二片部702被布置为靠近并且包围电池单体420的第二端472。

第三片部703从第二片部702延伸。第三片部703被布置在电池单体420的顶表面480上并且直接接触电池单体420的顶表面480。

第四片部704从第三片部703延伸。第四片部704被布置为靠近并包围电池单体420的第一端470。

第五片部705从第四片部704延伸。第五片部705被布置在电池单体420的底表面482和第一片部701两者上并且直接接触电池单体420的底表面482和第一片部701两者。

第六片部706从第五片部705延伸。第六片部706被布置为抵靠第二片部702,使得第二片部702被布置在第六片部706和电池单体420的第二端472之间。第六片部706进一步被布置为靠近并包围电池单体422的第二端572。

第七片部707从第六片部706延伸。第七片部707被布置在电池单体422的顶表面580和电池单体424的底表面682两者上并且直接接触电池单体422的顶表面580和电池单体424的底表面682两者。

第八片部708从第七片部707延伸。第八片部708被布置为靠近并包围电池单体422的第一端570。第八片部708进一步被布置为抵靠第四片部704,使得第四片部704被布置在第八片部708和电池单体420的第一端470之间。

第九片部709从第八片部708延伸。第九片部709被布置在第五片部705上并且直接接触第五片部705,使得第五片部705被布置在第九片部709和电池单体420的底表面482之间。

第十片部710从第九片部709延伸。第十片部710被布置在第六片部706上并且直接接触第六片部706,使得第六片部706被布置在第十片部710和第二片部702之间。第十片部710进一步被布置为靠近并包围电池单体424的第二端672。

第十一片部711从第十片部710延伸。第十一片部711被布置在电池单体424的顶表面680上并且直接接触电池单体424的顶表面680。

第十二片部712从第十一片部711延伸。第十二片部712被布置为靠近并包围电池单体424的第一端670。第十二片部712进一步被布置在第八片部708上并且直接接触第八片部708,使得第八片部708被布置在第十二片部712和电池单体422的第一端570之间。

第十三片部713从第十二片部712延伸。第十三片部713进一步被布置在第九片部709上并且直接接触第九片部709,使得第九片部709被布置在第十三片部713和第五片部705之间。利用超声波焊接点、粘合剂或者其它的附接设备中的至少一个,第十三片部713被粘接到第九片部709。

在此描述的电池单体组件提供超过其它的电池单体组件的实质性的优点。特别地,电池单体组件的优点在于,在不必利用被联接到电池单体的中间框架构件的情况下,各个组件利用单一包覆片以将电池单体相对于彼此保持在基本上平行的取向中。结果,与其它的电池单体组件相比较,在此描述的电池单体组件在重量上更轻并且能够被更加容易地组装。

虽然仅结合有限数目的实施例详细描述了所要求保护的发明,但应该很容易理解的是,本发明并不局限于这种公开的实施例。相反,可修改所要求保护的发明以涵盖至此未描述但符合本发明的精神和范围的任何数目的变型、改变、替换或等同布置。此外,虽然已经描述了所要求保护发明的各种实施例,但是需要理解的是,本发明的方面可以仅包括所述实施例中的一些。因此,所要求保护的发明并不视为受前述描述所限制。

工业实用性

如在上面所解释的,利用单一包覆片的根据本发明的电池单体组件在重量上更轻,并且电池单体组件的电池单体能够被更加容易地联接。

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