可再充电电池模块的制作方法

描述的技术总体上涉及一种可再充电电池模块。

背景技术：

与一次电池不同，可再充电电池可以重复地充电和放电。低功率可再充电电池用于诸如移动电话、膝上型计算机和摄像机的小型便携式电子装置中，而高功率可再充电电池用作用于混合动力车辆、电动车辆等的驱动电动机的电源。

可再充电电池可以用作如在小型电子装置中的单电池，或者可以用作(如在用于驱动电动机的电源中)其中多个电池被电连接的电池模块，以及用作其中多个电池模块被电连接的电池组。

在该背景技术部分公开的以上信息仅为了增强对描述的技术的背景的理解，因此，它可以包含不形成对本领域的普通技术人员而言在本国已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

一个发明方面涉及一种在由侧板和端板设置的空间中容纳多个单元电池并被汇流条支架覆盖的可再充电电池模块。

另一方面是一种通过增强侧板和汇流条支架的紧固力来强烈抵抗机械冲击的可再充电电池模块。

另一方面是一种可再充电电池模块，所述可再充电电池模块包括：单元电池，被构造为沿第一方向布置；汇流条支架，被构造为覆盖单元电池；汇流条，被构造为设置在汇流条支架处，以电连接单元电池；一对端板，被构造为设置在第一方向的相对端处，以支撑最外侧单元电池；一对侧板，被构造为设置在与第一方向交叉的第二方向的相对端处，以连接到端板并与汇流条支架组合。

汇流条支架和侧板可以在第二方向和与第二方向交叉的第三方向中的至少一个方向上具有紧固力。

汇流条支架可以包括由合成树脂制成并从第二方向的相对端突出的托架。

托架可以包括：一对腿，安装在汇流条支架处；主体，通过将一对腿的端部彼此连接而连接到侧板。

汇流条支架可以通过在托架周围形成安装槽来在腿和安装槽之间形成第一间隙。

可以在主体与安装槽的安装表面之间形成第二间隙。

多个托架可以被提供，多个托架可以在汇流条支架中通过沿第一方向的预定间隔来被设置。

侧板可以包括在侧板中沿第一方向以预定间隔设置的连接部，从而与汇流条支架的托架相对应并焊接到托架的主体。

连接部可以包括弹性部，弹性部分在连接部的下侧弯曲以具有朝向托架的弹力。

侧板可以包括结合部，结合部与结合槽结合，结合槽从汇流条支架的第二方向的相对端在第三方向上分隔开，并沿第一方向形成。

汇流条支架可以设置有结合引导槽，结合引导槽形成为从结合部的下侧朝向单元电池具有凹形形状，以引导与单元电池结合。

可再充电电池模块还可以包括置于结合引导槽与汇流条支架的单元电池之间的缓冲构件。

侧板可以包括凸缘，凸缘从与第一方向和第二方向交叉的第三方向的下侧的端部沿第二方向弯曲，以支撑单元电池。

凸缘可以包括在第三方向上突出并在第一方向上延伸的肋。

端板可以包括设置在端板与最外侧单元电池之间并由电绝缘材料制成的端部支撑件。

另一方面是一种可再充电电池模块，所述可再充电电池模块包括：多个单元电池，包括设置在布置在第一方向上的单元电池的第一相对端和第二相对端处的第一最外侧单元电池和第二最外侧单元电池，其中，单元电池具有彼此相对的顶表面和底表面；汇流条支架，覆盖单元电池的顶表面；汇流条，设置在汇流条支架处以电连接单元电池；一对端板，分别支撑第一最外侧单元电池和第二最外侧单元电池；一对侧板，设置在沿与第一方向交叉的第二方向布置的单元电池的第三相对端和第四相对端处，其中，侧板连接到端板和汇流条支架。

在以上电池模块中，汇流条支架和侧板在第二方向和与第二方向交叉的第三方向中的至少一个方向上具有紧固力。在以上电池模块中，汇流条支架包括由合成树脂制成并在第二方向上延伸的托架。在以上电池模块中，托架包括安装在汇流条支架处的一对腿和具有彼此相对的第一表面和第二表面的主体，其中，主体的第一表面连接到侧板，其中，主体的第二表面与腿互相连接。

在以上电池模块中，汇流条支架在腿与形成在托架周围的安装槽之间形成了第一间隙。在以上电池模块中，在主体与安装槽的安装表面之间形成了第二间隙。以上电池模块还包括在汇流条支架中沿第一方向间隔开的多个托架。在以上电池模块中，侧板中的每个包括在侧板中沿第一方向间隔开的连接部，从而与汇流条支架的托架相对应并且焊接到托架的主体。在以上电池模块中，连接部包括在连接部的下侧处弯曲以具有朝向托架的弹力的弹性部。

在以上电池模块中，侧板中的每个包括在第二方向上插入到形成在汇流条支架中的结合槽中的结合部。在以上电池模块中，汇流条支架具有从结合部的下侧朝向单元电池凹陷的结合引导槽，从而引导与单元电池结合。以上电池模块还包括：缓冲构件，置于汇流条支架的结合引导槽与单元电池之间。在以上电池模块中，侧板中的每个包括被弯曲并形成在单元电池的底表面以支撑单元电池的凸缘。

在以上电池模块中，凸缘包括朝向单元电池的底表面延伸并接触单元电池的底表面的肋。在以上电池模块中，端板中的每个包括被构造为支撑第一最外侧单元电池和第二最外侧单元电池中的一个并由电绝缘材料制成的端部支撑件。在以上电池模块中，侧板中的每个包括阶梯结构。在以上电池模块中，侧板中的每个比端板中的每个长。

另一方面是一种可再充电电池模块，所述可再充电电池模块包括：多个单元电池，沿第一方向布置以形成电池模块，其中，电池模块包括彼此相对的顶表面和底表面以及置于顶表面与底表面之间的侧表面；汇流条支架，覆盖电池模块的顶表面；汇流条，设置在汇流条支架处，以电连接电池模块的单元电池；一对端板，设置在电池模块的侧表面的第一相对侧和第二相对侧处；一对侧板，设置在电池模块的侧表面的第三相对侧和第四相对侧处，其中，侧板连接到端板和汇流条支架，其中，端板和侧板围绕电池模块的侧表面。

在以上电池模块中，侧板中的每个包括阶梯结构。在以上电池模块中，侧板中的每个包括被弯曲并形成在电池模块的底表面上以支撑单元电池的凸缘。

根据公开的实施例中的至少一个，侧板连接到端板并与汇流条支架组合，从而有效地增强侧板和汇流条支架的紧固力。即，汇流条支架与侧板在第二方向(y轴方向)和/或第三方向(z轴方向)上组合以具有相互的紧固力，从而有效地保护可再充电电池模块免受机械冲击的影响。

附图说明

图1示出了根据示例性实施例的可再充电电池模块的透视图。

图2示出了应用于图1的可再充电电池模块的分解透视图。

图3示出了应用于图2的可再充电电池的分解透视图。

图4示出了沿图3的线IV-IV截取的剖视图。

图5示出了沿图2的线V-V截取的剖视图。

图6示出了沿图2的线VI-VI截取的剖视图。

具体实施方式

通常，通过在一个方向(例如，x轴方向)上布置多个单元电池并将端板置于单元电池的布置方向的相对端处来形成可再充电电池模块。侧板被置于布置方向的相对侧处，侧板被焊接到端板，单元电池被汇流条支架覆盖。因为侧板被形成为延伸超过端板(形成为与单元电池的长度尺寸相对应)，所以它们没有在各y轴和z轴方向上牢固地固定到单元电池和汇流条支架。因此，可再充电电池模块极易受到在这些方向上施加的机械冲击(或者震动)的影响。

在下文中，将参照附图更充分地描述实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。附图和描述将被视为实质上是描述性的而不是限制性的。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。

图1示出了根据示例性实施例的可再充电电池模块1000的透视图，图2示出了应用于图1的可再充电电池模块1000的分解透视图。

参照图1和图2，可再充电电池模块包括：单元电池100，包括可再充电电池；汇流条支架600，覆盖单元电池100；汇流条200，设置在汇流条支架600中并电连接到单元电池100；端板300和侧板400，支撑并容纳单元电池100。

单元电池100被设置为在第一方向(x轴方向)上彼此相邻，并且彼此电连接和结构连接以形成可再充电电池模块。汇流条支架600设置在单元电池100的上部上以覆盖单元电池100。

汇流条200设置在的汇流条支架600的外侧以电连接到单元电池100。例如，汇流条200并联连接可再充电电池模块中的四个相邻的单元电池100，并将并联连接的四个单元电池100串联地连接到相邻的并联连接的四个单元电池100。

一对端板300被提供，并被设置在x轴方向的相对端处，以支撑最外面的单元电池100中的每个单元电池100。例如，端板300通过将端部支撑件310置于可再充电电池模块的长度方向(x轴方向)的相对端的内部来支撑单元电池100。

端板300可由金属材料(例如，由不锈钢)形成，以在x轴方向的最外侧处为可再充电电池模块提供强度。端部支撑件310可由电绝缘体形成，并支撑单元电池100以使端板300和单元电池100电绝缘。

一对侧板400被提供，并被设置在与x轴方向交叉的第二方向(y轴方向)的相对端处，以连接到端板300，从而保持与单元电池100间隔开的间隙(G)(参照图5)。

例如，侧板400在可再充电电池模块的宽度方向(y轴方向)的相对侧容纳并支撑单元电池100。侧板400具有形成在间隙(G)的范围内的阶梯结构。

端板300与侧板400可以通过焊接彼此连接，侧板400与汇流条支架600组合。端板300、侧板400和汇流条支架600在彼此的内部设置空间以支撑并容纳单元电池100。

另外，汇流条支架600设置有用于连接汇流条200和单元电池100的汇流条孔610。因此，设置在汇流条支架600外侧的汇流条200可以通过汇流条孔610电连接到单元电池100。

在这种情况下，汇流条支架600和侧板400在第二方向(y轴方向)和第三方向(z轴方向)中的至少一个方向上具有紧固力。在本示例性实施例中描述的汇流条支架600和侧板400被形成为具有y轴方向和z轴方向的紧固力，并彼此组合。因此，可以有效地保护可再充电电池模块免受在y轴方向和z轴方向上施加的机械冲击的影响。

图3示出了应用于图2的可再充电电池的透视图，图4示出了沿图3的线IV-IV截取的剖视图。参照图3和图4，单元电池100被形成为充放电流的可再充电电池。

单元电池100包括：电极组件10；壳体15，容纳电极组件10；盖板20，组合到壳体15的开口；第一电极端子21(在下文中，被称为“负极端子”)和第二电极端子22(在下文中，被称为“正极端子”)，位于盖板20处；外部短路部40，设置在负极端子21处。

例如，第一电极11(在下文中，被称为“负电极”)和第二电极12(在下文中，被称为“正电极”)设置在作为绝缘体的隔板13的相对侧处。此外，负电极11、隔板13和正电极12以凝胶卷状态螺旋地卷绕以形成电极组件10。

负电极11和正电极12分别包括在由金属板制成的集流器上涂覆有活性材料的涂覆区域11a和12a以及其上未涂覆活性材料并形成为暴露的集流器的未涂覆区域11b和12b。

负电极11的未涂覆区域11b沿螺旋卷绕的负电极11形成在负电极11的一个端部处。正电极12的未涂覆区域12b沿螺旋卷绕的正电极12形成在正电极12的一个端部处。因此，未涂覆区域11b和12b分别设置在电极组件10的相对端部处。

例如，壳体15基本形成为其中设置有用于容纳电极组件10和电解质溶液的空间的长方体，并在长方体的一侧处形成有用于连接的内部空间和外部空间的开口。开口使电极组件10置于到壳体15中。

盖板20安装在壳体15的开口处以密封壳体15的开口。例如，壳体15和盖板20由铝形成以能够焊接到彼此。

另外，盖板20设置有电解质注入口29、通气孔24以及端子孔H1和H2。电解质注入口29使得电解质溶液在壳体15与盖板20组合之后注入到壳体15中。在注入电解质溶液之后，电解质注入口29被密封盖27密封。

通气孔24被通气板25密封，从而释放单元电池100的内部压力。当单元电池100的内部压力达到预定的压力时，通气板25破裂以打开通气孔24。通气板25设置有引导破裂的凹口25a。

参照图1和图2，汇流条支架600还包括与通气孔24相对应的支架通气孔624。因此，可以通过支架通气孔624将通过通气孔24释放的内部压力释放到可再充电电池模块的外部。例如，通过通气孔24释放的内部压力不受汇流条支架600干扰。

再参照图3和图4，负极端子21和正极端子22分别安装在盖板20的端子孔H1和H2处，并电连接到电极组件10。例如，负极端子21电连接到电极组件10的负电极11，正极端子22电连接到电极组件10的正电极12。因此，电极组件10通过负极端子21和正极端子22引出壳体15。

因为负极端子21和正极端子22在盖板20的内侧具有相同的结构，所以将一起描述相同的结构，因为它们在盖板20的外侧具有彼此不同的结构，所以将分别描述不同的结构。

负极端子21和正极端子22包括：铆钉端子21a和22a，分别安装在盖板20的端子孔H1和H2处；凸缘21b和22b，较宽地形成在盖板20的内侧同时与铆钉端子21a和22a整体地形成。负极端子21和正极端子22也包括板端子21c和22c，所述板端子21c和22c通过铆接或焊接连接到铆钉端子21a和22a同时设置在盖板20的外侧。

负电极垫片36和正电极垫片37分别设置在负极端子21和正极端子22的铆钉端子21a和22a与端子孔H₁和H₂的内侧之间，以使负极端子21和正极端子22的铆钉端子21a和22a与盖板20之间密封并电绝缘。

负电极垫片36和正电极垫片37被设置，从而使它们进一步在凸缘21b和22b与盖板20的内侧面之间延伸，并且进一步使凸缘21b和22b与盖板20之间密封并电绝缘。因此，通过在盖板20处安装负极端子21和正极端子22，负电极垫片36和正电极垫片37防止了电解质溶液通过端子孔H1和H2泄露。

负电极引线接线片51和正电极引线接线片52使得负极端子21和正极端子22分别电连接到电极组件10的负电极11和正电极12。例如，通过将负电极引线接线片51和正电极引线接线片52与铆钉端子21a和22a的下端部组合，然后铆接(caulking)下端部，负电极引线接线片51和正电极引线接线片52由凸缘21b和22b支撑并连接到铆钉端子21a和22a的下端部。

负极绝缘构件61和正极绝缘构件62分别安装在负极引线接线片51和正极引线接线片52与盖板20之间以使负极引线接线片51和正极引线接线片52与盖板20之间电绝缘。另外，负极绝缘构件61和正极绝缘构件62在其一侧组合到盖板20，并在其其它侧包围负电极引线接线片51与正电极引线接线片52、铆钉端子21a和22a以及凸缘21b和22b，从而使它们之间的连接结构定化。

将结合负极端子21的板端子21c描述外部短路部40，将结合正极端子22的板端子22c描述顶板46。

与负极端子21相邻的外部短路部40包括根据单元电池100的内部压力分离或短路的短路接线片41和短路构件43。短路接线片41设置在盖板20的外部同时电连接到负极端子21的铆钉端子21a并插入绝缘构件31。

绝缘构件31设置在短路接线片41与盖板20之间，以使短路接线片41与盖板20电绝缘。例如，盖板20与负极端子21保持电绝缘状态。

通过将短路接线片41和板端子21c与铆钉端子21a的上端部组合，然后铆接(caulking)铆钉端子21a的上端部，短路接线片41和板端子21c与铆钉端子21a的上侧组合。因此，短路接线片41和板端子21c被固定到盖板20，同时绝缘构件31插入短路接线片41和板端子21c与盖板20之间。

短路构件43安装在形成在盖板20中的短路孔42中。短路接线片41连接到负极端子21，然后沿短路构件43的外侧延伸。因此，短路接线片41和短路构件43对应于短路孔42，彼此面对以保持它们之间的分离状态(实线状态)，并且当单元电池100的内部压力增加时可以形成其中短路构件43反向变形的短路状态(虚线状态)。

与正极端子22相邻的顶板46使正极端子22的板端子22c和盖板20电连接。例如，顶板46置于板端子22c与盖板20之间，并被铆钉端子22a穿透。

因此，通过将顶板46和板端子22c与铆钉端子22a的上端部组合，然后铆接(caulking)铆钉端子22a的上端部，顶板46和板端子22c与铆钉端子22a的上端部组合。板端子22c在顶板46置于板端子22c与盖板20之间的状态下设置在盖板20的外部。

同时，正电极垫片37被安装，使得它进一步在铆钉端子22a与顶板46之间延伸。例如，正电极垫片37防止铆钉端子22a和顶板46直接彼此电连接。例如，铆钉端子22a通过板端子22c电连接到顶板46。

图5示出了沿图2的线V-V截取的剖视图。参照图1、图2和图5，在示例性实施例的可再充电电池模块中，汇流条支架600由合成树脂材料形成，并包括在y轴方向的相对端中突出的托架620。

托架620可以由与侧板400相同的材料的不锈钢形成。例如，托架620可以通过嵌件注射成型(insert injection molding)设置在汇流条支架600处。

另外，托架620包括安装在汇流条支架600处的一对腿621和连接一对腿621的端部的主体622。主体622可以通过焊接连接到侧板400。

设置有托架620的汇流条支架600包括位于托架620周围的安装槽630。在这种情况下，第一间隙G1(见图2)形成在托架620的腿621与安装槽630之间。此外，第二间隙G2(见图2)形成在主体622与安装槽630的安装表面之间。

因为安装槽630、第一间隙G1和第二间隙G2在侧板400被焊接到托架620上时主要中断传递到托架620的焊接热，所以防止由于焊接热而引起的汇流条支架600的热变形或使热变形最小化。

多个托架620设置在汇流条支架600中沿x轴方向的预定间隙处。侧板400设置有连接部430，所述连接部430设置在沿x轴方向的预定间隙处，以与汇流条支架600的托架620相对应。

例如，托架620的主体622被焊接到侧板400的连接部430。在这种情况下，安装槽630以及第一间隙G1和第二间隙G2提供了用于托架620的主体622和连接部430的焊接热避让空间。

根据托架620的主体622和连接部430的焊接，具有托架620的汇流条支架600和具有连接部430的侧板400可以在y轴方向上具有强紧固力，并且可以同时在z轴方向上具有紧固力。

侧板400的连接部430还设置有在其下端部弯曲的弹性部431，以具有朝向托架的弹力。当侧板400与汇流条支架600组合时，连接部430通过弹性部431的弹力弹性地支撑托架620。

例如，可以通过弹性部431的弹力来吸收侧板400和汇流条支架600的组件公差。当执行激光焊接时，连接部430和托架620彼此紧密接触，从而确保焊接可用性并改善焊接质量。

这样，由于弹性部431的弹力、组件公差的吸收和焊接质量的改善，可以有效地保护可再充电电池模块免受在其y轴方向上施加的机械冲击的影响。

图6示出了沿图2的线VI-VI截取的剖视图。参照图1、图2和图6，在示例性实施例的可再充电电池模块中，汇流条支架600包括结合槽640，所述结合槽640沿x轴方向形成在y轴方向上的两相对端部处，所述结合槽640的端部在z轴方向上间隔开。侧板400设置有与结合槽640组合的结合部440。

因为结合部440与结合槽640组合，所以形成了在z轴方向上紧固侧板400和汇流条支架600的力。因此，由于z轴方向的紧固力，可以有效地保护可再充电电池模块免受在其z轴方向上施加的机械冲击的影响。

另外，汇流条支架600设置有结合引导槽650，所述结合引导槽650从结合部440的下侧朝向单元电池100凹陷地形成。当单元电池100被汇流条支架600覆盖时，结合引导槽650引导单元电池100与汇流条支架600之间的组合。

通过插入汇流条支架600的结合引导槽650与单元电池之间的缓冲构件651，可以有效地吸收形成在汇流条支架600与单元电池100之间的z轴方向上的机械冲击。

返回参照图5和图6，侧板400形成有阶梯结构，所述阶梯结构包括平坦地形成在第二方向(y轴方向)的最外侧的基体411和在基体411中朝向单元电池100突出的至少一个突出部412。例如，突出部412可以从基体411向单元电池逐渐地减小并突出。

基体411和突出部412形成了直角的阶梯结构。侧板400在与单元电池100相邻的突出部412中设置有通孔413。例如，通孔413形成在最内侧的突出部412中，以减小侧板400的重量。

多个通孔413可以沿x轴方向和z轴方向设置。通孔413可以进一步减小侧板400的重量同时保持侧板400的硬度。

基体411和突出部412的直角连接结构设置在每个通孔413处，从而防止由薄板形成的侧板400的回弹。例如，基底411和突出部412的直角连接结构可以进一步增强由于通孔413而会被削弱的侧板400的硬度

侧板400可由具有预定厚度的薄板的金属片形成。例如，侧板400可以由用于薄板的不锈钢形成。在一些实施例中，基体411和突出部412的直角连接结构形成在侧板400的预定区域中，以在间隙(G)内延伸y轴方向的整个厚度，从而保持薄板的金属片的形状。

还可以在侧板400与单元电池100之间设置绝缘片500。绝缘片500使侧板400和单元电池100电绝缘。在这种情况下，可以在绝缘片500与单元电池100之间设置微小的间隙。

例如，绝缘片500附着到在侧板400中最邻近于单元电池100的突出部412。绝缘片500可以通过双侧粘附带附着到侧板400的突出部412。

侧板400还包括支撑单元电池100的凸缘420。凸缘420可以从与x轴方向和y轴方向交叉的第三方向(z轴方向)的下端朝向y轴方向弯曲。

另外，凸缘420还包括在z轴方向上突出并在x轴方向上延伸的肋421。作为示例，肋421由具有两条线位于凸缘420上的半圆形形成，并且稳固地支撑单元电池100的下端部。

凸缘420使在可再充电电池模块1000中的支撑单元电池100的下端部的下板被除去，从而减小可再充电电池模块的重量。此外，当可再充电电池模块被安装在系统(例如，电动车辆)中时，凸缘420使单元电池100直接附着到冷却装置(未示出)，从而实现有效的冷却。

另外，侧板400与汇流条支架600组合，侧板400使用设置在其下端部处的凸缘420来支撑单元电池100的下端，并且用设置在其上端部处的连接部430来覆盖单元电池100。

例如，侧板400的凸缘420和连接部430关于单元电池100和汇流条支架600形成了z轴方向的紧固力。因此，z轴方向的紧固力可以有效地保护可再充电电池模块免受施加在可再充电电池模块的z轴方向上的机械冲击的影响。

虽然已经结合示例性实施例描述了本发明技术，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，而是意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。