电池模块和电池单体的制作方法
【专利说明】电池模块和电池单体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年9月17日提交的美国临时专利申请N0.61/878，878的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003]可导致高能量密度和相对低成本的用于电池单体的新材料已经被调查和研究了多年。然而，20年来电池单体的化学性质还未大大地改变。尽管一些材料诸如具有Li2MnO3结构或基于Si材料的层-层富含锂的材料可能能够增加能量密度，但是多年来它们将不能在商业上可获得。本发明人在此已经认识到，如本文所述，为了增加电动车辆行程，如果电池模块空间减少，电池模块能量密度能够在相对低成本下增加。
[0004]具体地，本发明人在此已经认识到对这样的电池模块和电池单体的需要，这样的电池模块和电池单体具有改进的电端子在其上的放置，这允许电气装置诸如在其上的互连板和线束的改进的放置，以通过减少电池系统的不可用空间来最大化电池系统能量密度。能够通过利用本文所述的电池单体和电池模块来获得高能量密度电池模块。
【发明内容】
[0005]提供了根据示例性实施例的电池单体。该电池单体包括大体上矩形形状的壳体以及第一电端子和第二电端子。壳体沿着第一轴线纵向延伸且沿着第二轴线竖直延伸。第二轴线大体上与第一轴线垂直。壳体具有第一端、第二端、第三端和第四端。第一端和第二端大体上与第一轴线平行地延伸。第三端和第四端大体上与第二轴线平行地延伸。在与第一轴线平行的方向上的壳体与第一电端子和第二电端子的组合长度是在与第二轴线平行的方向上的壳体的长度的至少两倍。第一电端子在大体上与第一轴线平行的方向上从壳体的第三端向外延伸。第一电端子具有大体上与第一轴线平行地延伸的第一边缘和第二边缘。第一电端子的第一边缘布置为比第一电端子的第二边缘更靠近壳体的第一端。从壳体的第二端到第一电端子的第二边缘的距离比从壳体的第一端到第一电端子的第一边缘的距离大。第二电端子在大体上与第一轴线平行的方向上从壳体的第四端向外延伸。第二电端子具有大体上与第一轴线平行地延伸的第一边缘和第二边缘。第二电端子的第一边缘布置为比第二电端子的第二边缘更靠近壳体的第一端。从壳体的第二端到第二电端子的第二边缘的距离比从壳体的第一端到第二电端子的第一边缘的距离大。
[0006]提供了根据另一示例性实施例的电池模块。该电池模块包括框架构件，该框架构件具有第一侧面和第二侧面。电池模块进一步包括第一电池单体和第二电池单体，该第一电池单体和第二电池单体分别布置在框架构件的第一侧面和第二侧面上。第一电池单体具有第一壳体以及第一电端子和第二电端子。第一壳体是大体上矩形形状的，并且沿着第一轴线纵向延伸且沿着第二轴线竖直延伸。第二轴线大体上与第一轴线垂直。第一壳体具有第一端、第二端、第三端和第四端。第一壳体的第一端和第二端大体上与第一轴线平行地延伸。第一壳体的第三端和第四端大体上与第二轴线平行地延伸。在与第一轴线平行的方向上的第一壳体与第一电端子和第二电端子的组合长度是在与第二轴线平行的方向上的第一壳体的长度的至少两倍。第一电端子在大体上与第一轴线平行的方向上从第一壳体的第三端向外延伸。第一电端子具有大体上与第一轴线平行地延伸的第一边缘和第二边缘。第一电端子的第一边缘布置为比第一电端子的第二边缘更靠近第一壳体的第一端。从第一壳体的第二端到第一电端子的第二边缘的距离比从第一壳体的第一端到第一电端子的第一边缘的距离大。第二电端子在大体上与第一轴线平行的方向上从第一壳体的第四端向外延伸。第二电端子具有大体上与第一轴线平行地延伸的第一边缘和第二边缘。第二电端子的第一边缘布置为比第二电端子的第二边缘更靠近第一壳体的第一端。从第一壳体的第二端到第二电端子的第二边缘的距离比从第一壳体的第一端到第二电端子的第一边缘的距离大。
【附图说明】
[0007]图1是根据示例性实施例的电池模块的示意图；
[0008]图2是图1的电池模块的截面示意图；
[0009]图3是图1的电池模块的另一截面示意图；
[0010]图4是图1的电池模块的侧视图；
[0011]图5是图1的电池模块的侧视图，示出在电池模块中使用的电池单体和框架构件；
[0012]图6是图5的电池单体的更详细的视图；并且
[0013]图7是在图1的电池模块中使用的另一电池单体的侧视图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1-4，示出根据示例性实施例的电池模块10。电池模块10的优势在于，电池模块10具有电端子的改进的放置，使得电池模块具有用于在其中接收互连板100、102的开放区域110、120。因而，电池模块10具有更容易地放置在电动车辆内的改进的结构构造。电池模块10包括:框架构件20、22、24、26、28、30、32、34;电池单体50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80;和互连板100、102。
[0015]框架构件20-34被构造为将电池单体保持在其中。在一个示例性实施例中，框架构件20-34由塑料构成。
[0016]参照图2，框架构件20包括板部分150和凸缘部分152、154。凸缘部分152、154分别联接到板部分150的第一端和第二端，并且大体上与板部分150垂直地延伸。框架构件20包括侧面156和与侧面156相对布置的侧面158。电池单体50布置在框架构件20的侧面156上，并且电池单体52布置在框架构件20的侧面158上。
[0017]框架构件22包括板部分170和凸缘部分172、174。凸缘部分172、174分别联接到板部分170的第一端和第二端，并且大体上与板部分170垂直地延伸。框架构件22包括侧面176和与侧面176相对布置的侧面178。电池单体54布置在框架构件22的侧面176上且与电池单体52相邻，并且电池单体56布置在框架构件22的侧面178上。框架构件22联接到框架构件20和框架构件24两者。
[0018]框架构件24包括板部分190和凸缘部分192、194。凸缘部分192、194分别联接到板部分190的第一端和第二端，并且大体上与板部分190垂直地延伸。框架构件24包括侧面196和与侧面196相对布置的侧面198。电池单体58布置在框架构件24的侧面196上且与电池单体56相邻，并且电池单体60布置在框架构件24的侧面198上。框架构件24联接到框架构件22和框架构件26两者。
[0019]框架构件26包括板部分210和凸缘部分212、214。凸缘部分212、214分别联接到板部分210的第一端和第二端，并且大体上与板部分210垂直地延伸。框架构件26包括侧面216和与侧面216相对布置的侧面218。电池单体62布置在框架构件26的侧面216上且与电池单体60相邻，并且电池单体64布置在框架构件26的侧面218上。框架构件26联接到框架构件24和框架构件28两者。
[0020]框架构件28包括板部分230和凸缘部分232、234。凸缘部分232、234分别联接到板部分230的第一端和第二端，并且大体上与板部分230垂直地延伸。框架构件28包括侧面236和与侧面236相对布置的侧面238。电池单体66布置在框架构件28的侧面236上且与电池单体64相邻，并且电池单体68布置在框架构件28的侧面238上。框架构件28联接到框架构件26和框架构件30两者。
[0021]框架构件30包括板部分250和凸缘部分252、254。凸缘部分252、254分别联接到板部分250的第一端和第二端，并且大体上与板部分250垂直地延伸。框架构件30包括侧面256和与侧面256相对布置的侧面258。电池单体70布置在框架构件30的侧面256上且与电池单体68相邻，并且电池单体72布置在框架构件30的侧面258上。框架构件30联接到框架构件28和框架构件32两者。
[0022]框架构件32包括板部分270和凸缘部分272、274。凸缘部分272、274分别联接到板部分270的第一端和第二端，并且大体上与板部分270垂直地延伸。框架构件32包括侧面276和与侧面276相对布置的侧面278。电池单体74布置在框架构件32的侧面276上且与电池单体72相邻，并且电池单体76布置在框架构件32的侧面278上。框架构件32联接到框架构件30和框架构件34两者。
[0023]框架构件34包括板部分290和凸缘部分292、294。凸缘部分292、294分别联接到板部分290的第一端和第二端，并且大体上与板部分290垂直地延伸。框架构件34包括侧面296和与侧面296相对布置的侧面