专利名称：一种电池系统及使用该电池系统的电动车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力电池，更具体的涉及一种汽车使用的动力电池系统，如电动 车使用的动力电池系统。
背景技术：
可充电的锂电池有着很广的应用范围，比如笔记本电池、手机电池、电动工具、网 络设备及其他个人电子设备的电源。这些设备需求的电源是轻质、电力输出要求中等或者 更小的电池。然而，在其他设备上，可充电的锂电池也可以提供比上述设备需求电力更高的 电力，如高输出的锂电池可用作工业电源设备、高功率通信设施、电动汽车等。在电动汽车 领域，高输出的锂电池系统的成熟是一个明显的推动力。公众对使用石化燃料的成本及因此造成的环境问题日益敏感，另外就是国家的能 源需要等因素的考虑。这些使得可以降低使用成本，降低环境负担的混合动力汽车、纯电动 车等传统车辆的替代品充当着日益重要的角色。尽管消费者及世界各国被混合动力车和纯电动车的使用成本低廉、环境友好优势 所吸引，他们仍然要求混合动力汽车和纯电动汽车能够提供良好的动力性能和高的安全性 能。要达到这个目标，电动车使用的动力电池的输出性能和安全性都必须被解决。对此，可 充电的锂电池优于其他的传统电池，比如充电相对容易实现、充放电时大的电流密度、相对 较小的体积等。由于锂二次电池的电压相对比较低，所以要为汽车的电动机提供电源，必须增加 单体锂二次电池的数量以提高整体电池的容量和电压，如此串联或并联单体电池形成了电 池组或电池模块。而在纯电动车或混合动力车中，需要多个电池模块连接组合才能达到汽 车的动力输出要求。电池模块与模块之间既需要良好的导电性能，又需要很高的机械强度。现有电池 模块之间的连接主要是用铜线或者铜片等低电阻金属作为中介，通过螺母固定连接。但该 方式存在内阻高、可靠性低等缺点。本发明的申请人在2007年申请的专利ZL200720196395. 2，公开了一种电池模块 连接件，如图1所示，包括两侧分别与相邻两电池模块的电极端子相连接的金属片，以及在 所述两侧金属片中间设有至少一层拱桥形金属箔。本发明进一步研究发现，该专利申请所 述至少一层的拱桥形金属箔缓冲结构，只能实现一个方向上的缓冲，而当汽车在行使过程 中遇到颠簸等复杂的路况时，电池系统就处在不同方向上震动的状态，所以仅一个方向的 缓冲并不能满足整个电池系统中各电池模块的各方向应力缓冲，容易使电池模块连接件连 接不可靠。
发明内容本发明的目的是解决现有技术中电池系统中电池模块之间的连接不可靠的问题， 提供了 一种电池模块之间连接更加可靠的电池系统。
本发明另一目的解决现有技术中电动车中电池系统内电池模块连接不可靠的问 题，而提供了一种电池系统更加稳定的电动车。本发明提供了一种电池系统，包括多个电池模块，其中，每个电池模块包括多个单体电池，每个单体电池上设有电极 端子，多个单体电池之间通过电极端子相互串和/或并联连接，所述电池模块上设有输出 端；连接件，连接件包括金属丝编织体，所述连接件分别与相邻电池模块输出端连接， 所述连接件缓冲电池模块之间的连接。本发明还提供一种电动车，包括至少一电动机和/或发电机；
一电池系统，所述电池系统用于向电动机提供电能，和/或存储发电机提供的电 能，所述电池系统为本发明所述的电池系统。本发明人发现本申请人原来设计的电池模块连接件，即采用至少一层的拱桥形金 属箔缓冲结构的连接件，只能使电池系统在一个方向受冲击力时，电池模块之间的连接得 到缓冲。而本发明提供的电池模块连接件，其中间缓冲结构为金属丝形成的网状体，具有多 方向接受冲击力的作用，当采用本发明的电动汽车使用时，电池系统受到多方位冲击时，电 池模块之间的连接不会断开，使连接可靠性得到有效提高。
图1为现有技术中一种用于电池模块之间的连接件的结构示意图。图2为本发明提供的电池系统内电池模块之间连接件具体实施方式
的结构示意 图。图3为本发明提供的电池系统内电池模块连接件中金属丝编织体交叉角度不同 的具体实施方式
结构示意图。图4为本发明提供的一种电池系统的结构示意图。图5为图4中电池模块连接部分的局部结构放大示意图。附图标记1连接件，2第一导电体，3第二导电体，4金属丝编织体，5导电体凹槽， 6导电体通孔，7电池模块，8电极端子，9单体电池，10螺钉。
具体实施方式本发明进一步提供一种电池系统，包括多个电池模块，其中，每个电池模块包括多个单体电池，每个单体电池上设有电极 端子，多个单体电池之间通过电极端子相互串和/或并联连接，所述电池模块上设有输出 端；多个连接件，每个连接件包括金属丝编织体，所述连接件分别与相邻电池模块输 出端连接，所述连接件缓冲电池模块之间的连接。所述连接件优选还包括第一导电体、第二导电体，所述第一导电体、第二导电体分 别与相邻电池模块输出端连接，所述金属丝编织体的两端与第一导电体、第二导电体连接。 通过增加第一导电体、第二导电体与金属丝编织体的连接更加牢固，机械性能更加可靠。
所述第一导电体、第二导电体上优选设有凹槽，所述金属丝编织体两端嵌入凹槽中连接。所述连接可以采用螺钉、螺栓、焊接等一般方式连接，优选焊接连接。采用焊接连 接，可降低电阻提高连接件的连接导电性。金属丝编织体两端伸入导电体凹槽中，并进行焊 接连接金属丝编织体与导电体，导电体对金属性编织体起到一定的夹持作用，使导电体与 金属丝编织体之间的连接更加可靠。所述第一导电体、第二导电体由选自铜、镍、铝、合金中的一种或几种金属片制成， 优选铜片。进一步，金属丝编织体优选与导电体的使用同种金属材质，可以降低连接产生的 电阻，有利于提高连接件的导电性。金属丝编织体的两端可以与金属片连接，如通过螺栓连 接、焊接连接等一般常用方式连接，优选采用焊接的方法，可以提高连接件的导电性。所述金属丝编织体中金属丝之间的交叉角度大于0°且不等于180°，若金属丝 之间的角度为0°或等于180°，相对于一个金属丝捆，就不能起到缓冲来自多方位的冲击 力。进一步，不同交叉角度形成金属丝编织体对不同方向冲击力的缓冲作用不同，定义金 属丝交叉角中与第一、第二导电体相对的交叉角为θ，本实用新型的发明人研究发现，为 了保证连接件具有良好的缓冲效果与连接强度，金属丝的交叉角度θ优选大于90°小于 180°。交叉角度θ的大小影响到结构的缓冲性能，当θ越大，能够缓冲的尺寸更大，当模 组之间距离变大时，θ角变小，金属丝编织体的整体尺寸变长，因此起到有效缓冲的作用。 并且，所述金属丝编织体由多层金属丝编织形成。由于金属丝编织体是主要承载力的部位， 因此需要一定的宽度和厚度。所述金属丝宽度和厚度以及与子配合连接的导电体的大小尺 寸，可以根据电池模块的电极端子大小及电池系统充放电电流大小来确定。所述金属丝编 织体的形状可以为直片状、波浪弯曲状等，优选为经过两次弯曲形成的拱形状，可以方便与 电池模块输出端的连接。所述第一导电体、第二导电体上还设有多个通孔，所述通孔用于与电池模块的输 出端固定连接，可以采用螺钉或螺栓进行固定连接。所述多个通孔优选为3个。所述电池模块的输出端为单个电池模块最外边电池的电极端子。所述第一导电 体、第二导电体上还设有多个通孔，所述通孔用于与电池模块的电极端子固定连接，可以采 用螺钉或铆钉进行固定连接。所述多个通孔优选为3个。进一步讲，所述第一导电体、第二 导电体分别与相邻电池模块输出端可以先通过焊接方式连接，再螺钉或铆钉同时连接。通 过两种方式同时连接，可以有效增加连接的机械性能。本发明还提供一种电动车，包括至少一电动机和/或发电机；一向电动机提供电 能的电池系统，和/或由发电机充电的电池系统，所述电池系统为本发明所述的电池系统。本发明所述焊接方法可以是普通焊接的方法，优选为冷压焊或锡焊，采用冷压焊 或锡焊焊接金属连接结构效果更好。以下结合说明书附图具体说明本发明的具体实施方式
。如说明书附图2所示，显示了一种用于电池模块之间的连接件1，其中，包括采用 铜片制成的第一导电体2、第二导电体3，以及中间缓冲结构4，中间缓冲结构为一金属丝编 织体4。第一导电体2、第二导电体3上设有凹槽5，金属丝编织体4的两端嵌入凹槽5，并 进行焊接固定连接形成连接件。所述金属丝编织体4由多层金属丝交叉编织形成。另外， 第一导电体2、第二导电体3还设有3个通孔6，用于与电池模块输出端电极端子固定连接。在具体实施方式
中，连接件1的具体制作方法是将特定宽度的金属丝编织体4先裁切成特定的长度，然后将金属丝编织体4的两端嵌入金属片的凹槽5内，采用冷压焊或锡 焊的方法将两者固定和电连接。采用铜作为金属丝可以便于焊接。该金属丝编织体4结构 既可提高连接强度，又可缓冲电池模块之间震动时产生的应力。如说明书附图3所示，显示了三种电池模块连接件，其不同点在于连接件中采用的金属丝编织体4的金属丝交叉角度不同。如附图3a中所示，定义金属丝交叉角中与第一、 第二导电体(2，3)相对的交叉角为θ，图3a中的θ为90°，图3b中的θ为120°，图3c 中的θ为60°。本实用新型的发明人研究发现，为了保证连接件具有良好的缓冲效果与连 接强度，金属丝的交叉角度θ优选大于90°小于180°。交叉角度θ的大小影响到结构 的缓冲性能，当θ越大，能够缓冲的尺寸更大，当模组之间距离变大时，θ角变小，金属丝 编织体的整体尺寸变长，因此起到有效缓冲的作用。如说明书附图4所示，显示了一种电池系统，包括多个电池模块7(图中显示两 个)、及连接两个相邻电池模块7的连接件1，两个电池模块7通过连接件1串联形成电池 系统。每个电池模块包括10个单体电池8，每个单体电池8上设有电极端子9，10个单体电 池之间通过电极端子9相互串联连接，并形成电池模块7最边上的电极端子9作为电池模 块7的输出端。如说明书附图5所示，进一步显示了图4中的电池系统中电池模块间的连接部位 放大图，电池模块连接件1包括采用铜片制成的第一导电体2、第二导电体3，以及中间缓冲 结构4，中间缓冲结构4为一金属丝编织体4。第一导电体2、第二导电体3上设有凹槽5， 金属丝编织体4的两端嵌入凹槽5，并进行焊接固定连接形成连接件。所述金属丝编织体4 由多层金属丝交叉编织形成。如图5，电池模块连接件1的第一导电体2、第二导电体3与 相邻的电池模块7通过焊接连接，同时再使用螺钉10穿过通孔固定连接，加强与电池模块 之间电极端子的连接可靠性。本具体实施方式
中，电动车辆为电池系统提供了腔体，腔体使电池系统可与电动 机和/或发电机电连接。电池系统相对外界环境密封(如水密性)，放置电池系统的汽车腔体，可按一定尺寸比例的部分或者全部设计在座椅下方， 另外部分或者全部设计在车辆后备箱中。可替换的，腔体也可部分或者全部设计在车辆底 盘下方。本发明提供的电池系统，由于采用更加稳定可靠的电池模块连接件，而当本发明 提供的电动车采用该电池系统，电动车在行驶或者特殊情况下，电池系统中电池模块受到 多方位的冲击力时，模块之间的连接更加可靠。
权利要求
一种电池系统，包括多个电池模块，其中，每个电池模块包括多个单体电池，每个单体电池上设有电极端子，多个单体电池之间通过电极端子相互串和/或并联连接，所述电池模块上设有输出端；连接件，连接件包括金属丝编织体，所述连接件分别与相邻电池模块输出端连接，所述连接件缓冲电池模块之间的连接。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述连接件还包括第一导电体、第二导电 体，所述第一导电体、第二导电体分别与相邻电池模块输出端连接，所述金属丝编织体的两 端与第一导电体、第二导电体连接。
3.根据权利要求2所述的电池系统，其中，所述第一导电体、第二导电体上设有凹槽， 所述金属丝编织体的两端嵌入凹槽中与所述第一导电体、第二导电体连接。
4.根据权利要求3所述的电池系统，其中，所述金属丝编织体的两端嵌入凹槽中通过 焊接方式与所述第一导电体、第二导电体连接。
5.根据权利要求2所述的电池系统，其中，所述金属丝编织体的金属丝交叉角θ的角 度大于90°C小于180°，定义金属丝交叉角中与第一导电体、第二导电体相对的交叉角为0
6.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述金属丝编织体由多层金属丝编织形成。
7.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述金属丝编织体为选自直片状、波浪弯曲 状或拱形状中的一种。
8.根据权利要求2所述的电池系统，其中，所述第一导电体、第二导电体选自铜、镍、 铝、合金中的一种或几种；所述金属丝编织体中的金属丝与所述第一导电体、第二导电体选 自相同的材质。
9.根据权利要求2所述的电池系统，其中，所述第一导电体、第二导电体上还设有多个 通孔，可使用螺钉或铆钉通过通孔将所述电池模块输出端与所述第一导电体、第二导电体 连接。
10.根据权利要求2所述的电池系统，其中，所述第一导电体、第二导电体分别与相邻 电池模块输出端通过焊接，螺钉或铆钉两种方式同时连接。
11.一种电动车辆，包括至少一电动机和/或发电机；一电池系统，所述电池系统用于向电动机提供电能，和/或存储发电机提供的电能，所 述电池系统为权利要求1-10项任意一项所述的电池系统。
全文摘要
本发明提供一种电池系统及使用该电池系统的电动车。所述多个电池模块，其中，每个电池模块包括多个单体电池，每个单体电池上设有电极端子，多个单体电池之间通过电极端子相互串和/或并联连接，所述电池模块上设有输出端；连接件，连接件包括金属丝编织体，所述连接件分别与相邻电池模块输出端连接，所述连接件缓冲电池模块之间的连接。本发明提供的电池系统，由于采用电池模块连接件，当电池系统在电动车中使用时，电池系统中电池模块受到多方位的冲击力时，电池模块之间的连接更加可靠。
文档编号H01M2/26GK101820056SQ20091010559
公开日2010年9月1日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者郑卫鑫 申请人:比亚迪股份有限公司