专利名称：电池模块的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种电池模块。
背景技术：
二次电池可以用作例如移动装置、电动汽车、混合动力交通工具、电源等的能源。根据利用电池的外部装置的类型，二次电池可以具有各种变化形式。例如移动电话之类的小型移动装置可以利用单个电池的输出和容量工作预定时间段。然而，消耗大量电力并且采用高功率长时间工作的电动汽车、混合动力交通工具等可以采用具有高输出和高容量的电池单元。例如，多个电池单元可以电连接，以构成具有高容量的电池模块。电池模块可以具有取决于电池单元的数量的高输出电压或者高输出电流。
发明内容
实施例涉及一种电池模块。可以通过提供一种电池模块来实现所述实施例，所述电池模块包括多个电池单元，所述电池单元沿着第一方向堆叠，其中，所述电池单元在第二方向上交替地偏置，所述第二方向与所述第一方向垂直。每个电池单元可以包括电极端子，一个电池单元的电极端子利用汇流条电连接到相邻电池单元的电极端子，所述汇流条可以相对于所述第一方向以角度延伸。所述角度可以为大约30度至大约60度。所述电池单元可以沿着所述第一方向以Z字形结构交替地偏置。每个电池单元可以包括多个电极端子，所述多个电池单元的所述电极端子在所述第二方向上相对于彼此交替地偏置。所述电极端子可以沿着所述第一方向按照Z字形结构交替地偏置。所述交替地偏置的电池单元可以在交替的电池单元之间限定规则地分隔开的开口区域。所述电池模块还可以包括至少一个分隔件，其中，所述至少一个分隔件设置在电池单元之间的一个开口区域中。所述至少一个分隔件的尺寸和形状可以与电池单元之间的所述开口区域的尺寸和形状对应。也可以通过提供一种电池模块来实现所述实施例，所述电池模块包括多个电池单元，所述电池单元沿着第一方向堆叠，以在交替的电池单元之间限定规则地分隔开的开口区域；电池模块壳体，容纳所述电池单元，所述电池模块壳体包括端板和连接所述端板的连接构件，所述连接构件包括侧托架和底托架，其中，所述电池单元在第二方向上交替地偏置，所述第二方向与所述第一方向垂直。所述电池模块还可以包括至少一个分隔件，其中，所述至少一个分隔件设置在电池单元之间的一个开口区域中。连接构件可以包括位于 所述端板的相应侧面的一对彼此面对的侧托架，所述电池模块可包括按照交替阵列位于两个侧托架上的多个分隔件，一个侧托架上的分隔件相对于另一个侧托架上的分隔件在第一方向上交错。所述至少一个分隔件可以与所述侧托架一体地形成。所述连接构件可以与所述端板一体地形成。所述至少一个分隔件可以与所述连接构件一体地形成。所述至少一个分隔件的尺寸和形状可以与电池单元之间的所述开口区域的尺寸和形状对应。每个电池单元可以包括电极端子，一个电池单元的电极端子利用汇流条电连接到相邻电池单元的电极端子，所述汇流条可以相对于所述第一方向以角度延伸。所述角度可以为大约30度至大约60度。所述电池单元可以沿着所述第一方向按照Z字形结构交替地偏置。每个电池单元可以包括多个电极端子，所述多个电池单元的电极端子在第二方向上相对于彼此交替地偏置。
通过参照附图对示例性实施例进行详细描述，实施例对于本领域普通技术人员来说将变得更加清楚，在附图中图I示出了电池模块的透视图；图2示出了根据实施例的电池模块的透视图；图3示出了图2中的电池模块的分解透视图；图4示出了图2中的电池模块的俯视平面图；图5示出了根据另一实施例的电池模块的透视图；图6示出了图5中的电池模块的分解透视图；图7示出了根据又一实施例的电池模块的透视图；以及图8示出了图7中的电池模块的分解透视图。
具体实施例方式在下文中，现在将参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了示出的清晰，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一元件“上”时，该层或元件可以直接位于另一元件上，或者也可以存在中间元件。另外，将理解的是，当元件被称作“在”另一元件“下方”时，该元件可以直接位于所述另一元件下方，也可以存在一个或多个中间元件。此外，还将理解，当元件被称作“在”两个元件“之间”时，该元件可以为位于所述两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。同样的标记始终表示同样的元件。图1示出了电池模块的透视图。参照图1，电池模块100可以包括沿着一个方向布置的多个电池单元10。从电池单元10的上侧突出的正极端子11和负极端子12可以插入到汇流条15中，并且正极端子11和负极端子12可以通过拧紧螺母16而结合。因此，电池单元10可以被电连接。一对端板110和120可以设置在电池单元10上且位于电池单元10的相反端处。所述一对端板110和120可以通过连接构件彼此结合，以压紧多个电池单元10。在实施方式中，连接构件可以包括侧托架130和底托架140。电池单元可以包括用来排放电池单元10中产生的气体的排气口 13。在上述电池模块100中，正极端子11和负极端子12可以沿着电池单元10的布置方向交替地按行设置。在电池模块100中，一个电池单元10的正极端子11和相邻电池单元10的负极端子12之间的间隔可以是基本上窄的。此外，电池单元10越薄，所述间隔越窄。因此，用来采用汇流条15结合相邻电池单元10的电极端子的工具或组件可能接触另一电池单元10的电极端子，从而导致短路。为了防止这种短路，可以加宽或增大电池单元10之间的间隔，以保证安全，从而增大了电池模块100的尺寸。图2示出了根据实施例的电池模块的透视图。图3示出了图2中的电池模块的分解透视图。参照图2和图3，根据本实施例的电池模块200可以为高容量电池模块，并且可以包括多个电池单元20、电连接电池单元20的汇流条25、容纳电池单元20的壳体210、220、230和240以及分隔件50。在实施方式中，电池单元20可以为有角的电池单元或者棱柱形电池单元。多个电池单元20沿着一个方向布置成Z字形形状。例如，电池单元可以沿着第一方向堆叠并且沿着与第一方向不同的第二方向交替地偏置。在实施方式中，第二方向可以垂直于第一方向。电池单兀20可以关于电池单兀20的底面平行的方向参差不齐地布置，使得较宽的侧面以Z字形形状彼此面对。两个端子(包括正极端子21和负极端子22)可以以预定间隔设置，并且可以从每个电池单元20的顶侧上的帽组件24突出。在实施方式中，正极端子21和负极端子22可以具有外表面形成有螺纹的螺栓形状。电池单元20的正极端子21和负极端子22可以与帽组件24的顶侧的相反端分隔开相同的距离。因此，一个电池单元20a的负极端子22a和相邻电池单元20b的正极端子21b可以关于多个电池单元20的布置方向彼此斜向设置。例如，每个电池单元20可以包括电极端子，采用汇流条25将一个电池单元20的电极端子电连接到相邻电池单元20的电极端子，并且汇流条25可以相对于第一方向以角度延伸。在实施方式中，所述角度可以为大约30度至大约60度。当一个电池单元20a的电极端子21a和22a相对于相邻电池单元20b的电极端子22b和21b斜向设置时，电极端子可以不与帽组件24的背离电池模块200中心的相反端分隔开相 同的距离。一个电池单元20a的正极端子21a和负极端子22a可以相对于相邻电池单元20b的正极端子21b和负极端子22b参差不齐地设置。因此，在电池模块200中，正极端子21和负极端子22可以交替地设置在相对于电池单元20的顶侧的中心的相对侧上。另外，多个电池单元20可以按照Z字形形状或结构的偏置来布置。因此，可以在每个电池单元20的侧面上形成空间。因此，电池模块200可以保持Z字形形状的布置。例如，交替偏置的电池单元20可以在交替的电池单元20之间限定规则地分隔开的开口区域。例如，一个电池单元20a的负极端子22a可以相对于相邻电池单元20b的正极端子21b关于电池单元20的布置方向斜向布置。汇流条25a可以关于电池单元20的布置方向斜向地与电池单元20b的正极端子21b和相邻电池单元20a的负极端子22a结合，并且将电池单元20a和20b电连接。正极端子21b和负极端子22a可以为在帽组件24上向外突出的外螺纹的形式。螺母27可以与正极端子21b和负极端子22a结合并拧紧，以固定在帽组件24上。汇流条25a可以与电池单元20a的负极端子22a和相邻电池单元20b的正极端子21b结合，并且可以安放在螺母27上。然后，螺母26可以与穿过汇流条25a而突出的正极端子21b和负极端子22a中的每个结合并拧紧，以固定汇流条25a的位置。如上所述，可以通过汇流条25a连接相邻的电池单元20a和20b，并且可以利用另一汇流条25b将电池单元20b和另一相邻电池单元20c彼此连接。例如，电池单元20b的负极端子22b和另一电池单元20c的正极端子21c可以插入到汇流条25b中。然后，螺母26可以与穿过汇流条25b而突出的正极端子21c和负极端子22b中的每个结合并拧紧，以固定汇流条25b。因此，相应的电池单元20的正极端子21和负极端子22可以通过汇流条25彼此电连接。例如，一个电池单元20a的负极端子22a可以通过汇流条25a连接到相邻电池单元20b的正极端子21b。然后，电池单元20b的负极端子22b可以通过不同的汇流条25b连接到另一相邻电池单元20c的正极端子21c。电池单元20的串联连接可以形成重复使用多个电池单元20和多个汇流条25的电池模块200的结构。在下文中，将进一步描述电池模块200的壳体210、220、230和240。壳体210、220、230和240可以包括一对端板210和220 (在电池单元20外部)以及连接构件230和240 (连接所述一对端板210和220)。电池单元20可以在由所述一对端板210和220以及连接构件230和240形成的空间中沿着第一方向布置。电池单元20可以被布置成使得较宽的侧面按照Z字形或偏置结构彼此面对。因此，一个电池单元20a的负极端子22a可以通过汇流条25a电连接到相邻电池单元20b的正极端子21b (汇流条25a关于第一方向斜向结合)。汇流条25a可以包括孔，正极端子21b和负极端子22a穿过所述孔；使端子21b和22a穿过而与端子21b和22a连接的汇流条25a可以通过螺母等固定。连接构件230和240可以包括一对侧托架230 (支撑电池单元20的相反的侧面)和底托架240 (支撑电池单元20的底面)。相应的托架230和240可以在电池模块200的相应的端部与端板210和220结合。在实施方式中，端板210和220、侧托架230和底托架240可以利用例如螺栓和螺母结合。
相应的端板210和220可以与最外面的电池单元20表面接触，从而向内压紧多个电池单元20。在实施方式中，被端板210和220、侧托架230和底托架240支撑的电池单元20可以在交替地设置正极端子21和负极端子22的情况下被串联连接。 壳体210、220、230和240可以稳定地固定电池单元20的位置。因此，壳体210、220、230和240可以不限于这里描述的结构，而是可以进行各种改变。此外，可以基于电池模块200的设计来以各种方式改变电池单元20的连接结构和数量。电池单元20可以按照Z字形或偏置结构布置；可以在所述空间中形成分隔件50，以加宽相邻电池单元20的正极端子21和负极端子22之间的间隔。例如，至少一个分隔件50可以设置在电池单元20之间的开口区域之一中。例如，多个分隔件50可以按照交替阵列位于两个侧托架230上，一个侧托架230上的分隔件50相对于另一个侧托架230上的分隔件50在第一方向上交错。在实施方式中，至少一个分隔件50可以与电池单元20之间的开口区域的尺寸和形状对应。因此，可以防止用来采用汇流条25结合正极端子21和负极端子22的工具或组件接触正极端子21或负极端子22，从而防止短路。此外，可以不需要确保电池单元20之间的安全距离，以减小电池单元20之间的间隔，从而电池模块200可以形成得更薄。另外，可以增大采用汇流条25结合的正极端子21和负极端子22之间的间隔。因此，汇流条25中产生的热可以容易地释放或消散到汇流条25下方的空间中。此外，汇流条25可以仅沿一个方向结合。因此，可以减少在采用汇流条25结合正极端子21和负极端子22的过程中的错误，从而提闻工艺效率。图4示出了图2中的电池模块的俯视平面图。参照图4，电池单元20可以沿着第一方向按照Z字形或者偏置形状或结构布置。分隔件50可以形成在形成于每个电池单元20的侧面上的空间中。因此，电池单元20可以保持Z字形或偏置形状。因此，电池单元20a的负极端子22a可以相对于相邻电池单元20b的正极端子21b关于电池单元20的布置方向斜向设置。因此，汇流条25a也可以关于电池单元20的布置方向斜向设置，例如，汇流条25a可以关于第一方向以角度延伸。在实施方式中,所述角度可以为大约30度至大约60度。图5示出了根据另一实施例的电池模块的透视图。图6示出了图5中的电池模块的分解透视图。省略了与前面实施例中的组件相同的组件的重复描述。参照图5和图6，根据本实施例的电池模块300可以包括多个电池单元30、电连接多个电池单元30的汇流条35、容纳电池单元30的壳体310、320、330和340以及分隔件60。如上所述，壳体310、320、330和340可以稳定地支撑电池单元30。壳体310、320、330和340可以包括一对端板310和320 (位于电池单元30外部)以及连接构件330和340 (连接所述一对端板310和320)。连接构件330和340可以包括侧托架330 (支撑电池单元30的相反的侧面)和底托架340 (支撑电池单元30的底面)。在具有上述结构的壳体310、320、330和340中，侧托架330可以与分隔件60成为一体。因此，由于与侧托架330成为一体的分隔件60，所以按Z字形形状布置的电池单元30可以保持它们的结构。因此，一个电池单元30a的负极端子32a可以相对于相邻电池单元30b的正极端子31b关于电池单元30的布置方向斜向设置。例如，汇流条35a可以关于电池单元30的布置方向(例如，第一方向)例如以角度斜向设置。如上所述，分隔件60可以与侧托架3 30成为一体。因此，即使电池单元30最初局部未对准，在安装侧托架330时，电池单元30也可以被布置在适当的位置。图7示出了根据又一实施例的电池模块的透视图。图8示出了图7中的电池模块的分解透视图。省略了与前面实施例中的组件相同的组件的重复描述。参照图7和图8，根据本实施例的电池模块400可以包括多个电池单元40、电连接电池单元40的汇流条45以及容纳电池单元40的壳体410。壳体410可以具有内部空间70并可以包括位于壳体410的内侧上的突出部分70a和插入部分70b，以容纳按Z字形或偏置形状布置的电池单元40。在实施方式中，突出部分70a和插入部分70b可以交替地形成在壳体410的相对的内侧上。例如，突出部分70a可以形成在一个内侧上，插入部分70b可以形成在相对的内侧上。此外，突出部分70a和插入部分70b可以交替地形成在同一内侧上。具有上述内部结构的壳体410可以便于按Z字形或偏置形状布置电池单元40。此夕卜，由于壳体410，所以可以不像前面的实施例中那样包括分隔件50和60。因此，电池单元40可以按Z字形或偏置形状容易地布置。图7和图8中示出的壳体410的结构相当于图2和图3中示出的连接构件与端板一体地形成并且分隔件与连接构件一体地形成的结构。因此，一个电池单元40a的负极端子42a可以相对于相邻电池单元40b的正极端子41b关于电池单元40的布置方向斜向设置。另外，汇流条45a也可以关于电池单元40的布置方向例如以角度斜向设置。实施例提供了一种具有提高的安全性和工艺效率的模块。实施例还提供了一种电池模块，该电池模块所具有的结构防止用来结合汇流条的组件或工具接触相邻的电极端子，从而降低当汇流条与电极端子结合时与相邻的电极端子短路的可能性，或者防止当汇流条与电极端子结合时与相邻的电极端子短路。另外，实施例提供了一种电池模块，在该电池模块中，由于多个电池单元以偏置或Z字形形状布置，所以增大了相邻电池单元的电极端子之间的间隔，以便于汇流条的结合，并使得电池模块薄，并且提高了工艺效率。这里已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定的术语，但是仅以普通的和描述性的含义来使用和解释这些特定术语，而不是出于限制的目的。在某些情况下，本领域普通技术人员将清楚的是，自提交本申请起，除非另外明确指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以被单独地使用或者可以与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合起来使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种电池模块，所述电池模块包括 多个电池单元，所述多个电池单元沿着第一方向堆叠， 其中，所述多个电池单元在第二方向上交替地偏置，所述第二方向与所述第一方向垂直。
2.根据权利要求I所述的电池模块,其中 每个电池单元包括电极端子，所述多个电池单元之一的电极端子利用汇流条电连接到相邻电池单元的电极端子， 所述汇流条相对于所述第一方向以角度延伸。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述角度为30度至60度。
4.根据权利要求I所述的电池模块，其中，所述多个电池单元沿着所述第一方向以Z字形结构交替地偏置。
5.根据权利要求I所述的电池模块，其中，每个电池单元包括多个电极端子，所述多个电池单元的所述电极端子在所述第二方向上相对于彼此交替地偏置。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述电极端子沿着所述第一方向按照Z字形结构交替地偏置。
7.根据权利要求I所述的电池模块，其中，交替地偏置的所述多个电池单元在交替的电池单元之间限定规则地分隔开的开口区域。
8.根据权利要求7所述的电池模块，所述电池模块还包括至少一个分隔件，其中，所述至少一个分隔件设置在所述多个电池单元之间的所述开口区域之一中。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述至少一个分隔件的尺寸和形状与所述多个电池单元之间的所述开口区域的尺寸和形状对应。
10.一种电池模块，所述电池模块包括 多个电池单元，所述多个电池单元沿着第一方向堆叠，以在交替的多个电池单元之间限定规则地分隔开的开口区域； 电池模块壳体，容纳所述多个电池单元，所述电池模块壳体包括端板和连接所述端板的连接构件，所述连接构件包括侧托架和底托架， 其中，所述多个电池单元在第二方向上交替地偏置，所述第二方向与所述第一方向垂直。
11.根据权利要求10所述的电池模块，所述电池模块还包括至少一个分隔件，其中，所述至少一个分隔件设置在所述多个电池单元之间的所述开口区域之一中。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中 所述连接构件包括位于所述端板的相应侧面的一对彼此面对的侧托架， 所述电池模块包括按照交替阵列位于两个侧托架上的多个分隔件，所述侧托架之一上的分隔件相对于所述侧托架中的另一个上的分隔件在所述第一方向上交错。
13.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述至少一个分隔件与所述侧托架一体地形成。
14.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述连接构件与所述端板一体地形成。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其中，所述至少一个分隔件与所述连接构件一体地形成。
16.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述至少一个分隔件的尺寸和形状与所述多个电池单元之间的所述开口区域的尺寸和形状对应。
17.根据权利要求10所述的电池模块，其中，每个电池单元包括电极端子，所述多个电池单元之一的电极端子利用汇流条电连接到相邻电池单元的电极端子，所述汇流条相对于所述第一方向以角度延伸。
18.根据权利要求17所述的电池模块，其中，所述角度为30度至60度。
19.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述多个电池单元沿着所述第一方向按照Z字形结构交替地偏置。
20.根据权利要求10所述的电池模块，其中，每个电池单元包括多个电极端子，所述多个电池单元的所述电极端子在所述第二方向上相对于彼此交替地偏置。
全文摘要
本发明公开了一种电池模块，该电池模块包括多个电池单元，所述电池单元沿着第一方向堆叠，其中，所述电池单元在第二方向上交替地偏置，所述第二方向与所述第一方向垂直。
文档编号H01M10/04GK102623739SQ201110461248
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年1月26日
发明者金明喆 申请人:Sb锂摩托有限公司