起动器电池组的制作方法_2

文档序号:8682603阅读:来源:国知局
片208和压缩板200。电池组电池托盘底部210可以位于电池壳体110的电池壳体托盘108的内部且位于其底部。在电池组电池托盘底部210的正上方以彼此堆叠的方式配置有多个电池组电池202、柔性垫204和电气绝缘垫片208。如进一步在图4中所述,多个电池组电池202可以采用并联方式配置以形成并联电池群组206。柔性垫204可以放置在并联电池群组206的电池组电池202之间,可以由开孔或闭孔泡沫或他们的组合制成,并且可以组成包括回弹性的特性。以并联方式配置电池组电池202可以供给期望的电池电流。为了满足期望的电池电压,可以以串联方式配置多个电池群组206。在将并联电池群组206堆叠的情况下,可以在并联电池群组206之间放置电气绝缘垫片208,以减轻并联电池群组206之间的过强电流。包括电池组电池202和柔性垫204的并联电池群组206以及电气绝缘垫片208的堆可以形成电池阵列212。压缩板200可以位于电池阵列212的上方、盖106的下方。如图1所述,电池组壳体盖106可以容纳电池端子102和104。压缩板210可以是被设计成具有刚性的聚合物、金属或金属增强聚合物,以使得该压缩板210使力均匀地分布在电池组电池的表面上。在压缩板200和电池组电池托盘底部210之间,将电池组电池202、柔性垫204和绝缘垫片208压合到一起。因而,压缩板200可以提供减少电池阵列212的组件(例如,电池组电池202、柔性垫204和电气绝缘垫片208)的相对横向水平移动的压缩力。另外,柔性垫204由于自身的回弹性和粘合性因而可以限制电池阵列212的组件之间的相对移动。
[0051]在一个实施例中,起动器电池组100可以用作机动车辆的起动器电池组并且可以输出6?60伏的电压。在另一实施例中,起动器电池组可以用在其它应用中并且可以输出小于6伏或大于60伏的电压。
[0052]图3是起动器电池组100的立体横截面图。电池组壳体盖106和电池壳体托盘108在电池壳体托盘边缘302的周边处协作,其中该电池壳体托盘边缘302容纳在电池组壳体盖106上的一个或多个相应凹部304内。电池组壳体盖106还与压缩板200协作以固定可以包括一个或多个电池组电池202、一个或多个柔性垫204以及一个或多个电气绝缘垫片208的电池组电池阵列212。如图2所示,起动器电池组100的内部组件包括电池组电池托盘底部210、电池阵列212和压缩板200。起动器电池组100的负极端子104被示出容纳在电池组壳体盖106中。
[0053]继续图4,示出内部电池组件的配置的分解图。电池组电池202可以以夹持有柔性垫204的方式堆叠。电池绝缘垫片208可以配置在并联电池群组206之间。电池组电池202、柔性垫204和电池绝缘垫片208 —起形成电池阵列212。电池阵列212的组件可以是相对扁平的平面状薄型矩形棱柱,并且类似具有两个长边和两个短边的矩形板。各电池组电池202可以具有从电池组电池202的端部延伸出的正极电池端子404和负极电池端子402。电池组电池端子402和404可以为从电池组电池202向外延伸出的薄且扁平的矩形片。各电池组电池上的正极电池端子和负极电池端子以物理方式区分开并且在电池组电池202的一端处彼此分开了一定距离。电池组电池端子402和404可以位于电池组电池202的一个短端部上。具体地,各电池组电池202的正极电池组电池端子402和负极电池组电池端子404可以以对称方式彼此间隔开,使得在各电池组电池202相对于中心纵轴422折叠的情况下,电池组电池端子402和404可以彼此直接对齐。电池阵列212的电池组电池202可以取向为相同方向,以使得来自所有电池组电池202的电池组电池端子402和404从电池阵列212的同一端部突出。在堆叠的状态下,邻接的电池组电池202可被配置成电池端子402和402采用相似极性彼此抵接的一致取向对齐、或者采用相反极性彼此抵接的交替结构对齐。换言之,邻接的电池组电池202的负极电池端子402和正极电池端子404相对于彼此可以取向为相同或相反的方向。因而,一个电池组电池202的负极电池端子402可以以一致取向与邻接电池组电池202的负极电池端子402对齐,或者一个电池组电池202的负极端子402可以以交替结构与另一电池组电池202的正极端子404对齐。
[0054]通过使电池组电池202的电池组电池端子402和404以上述一致取向对齐,来将如图3所示,将这些电池组电池配置成三个并联电池的组作为并联电池群组206。如图3所示,可以使用并联电池群组206以满足起动器电池组100的电流供给要求。然后,可以将并联电池群组206彼此串联配置,这可以通过以并联电池群组206的电池组电池端子402和404以交替极性方式对齐的方式堆叠这些并联电池群组206来构成。电气绝缘垫片208是具有如下大小的电介质,其中该大小用以在邻接的并联电池群组206之间提供间隙,以使得极性相反的抵接状态的电池组电池端子404和404维持足以限制各电池组的电池端子之间的电流流动的距离。在压缩板200和电池壳体基底210之间,电池组电池202、柔性垫204和电池绝缘垫片208在电池阵列212中对齐。
[0055]电池阵列212包括电池组电池202以及这些电池组电池202的彼此堆叠的相应电池组电池端子402和404。呈堆叠的电池组电池端子402和404在电池阵列212的一端处对齐并且可以分组在以交替极性的方式堆叠的并联电池群组206,其中各并联电池群组206自身包括极性相同的电池组电池端子402或404。
[0056]电池组电池端子402和404可以经由下部母线组件410和上部母线组件415以串联和并联方式相连接。在一个实施例中,上部母线组件415可以在电池组电池端子402和404之间输送电流。下部母线组件410可以包括注塑成型外壳或支撑架412 (或其它电气绝缘结构),其中该注塑成型外壳或支撑架412用以将下部母线(在该示例中为下部母线414)定位并保持在支撑架412内。支撑架412和下部母线414可以具有排列在两个电池端子列608中的多个窄开口或狭缝以容纳电池组电池端子402和404。在组装的情况下,如以下参考图8和9更详细地所述,支撑架412和下部母线414可被配置成支撑架412中的狭缝420与下部母线414的狭缝420排成行。因而,可以使下部母线组件410排成行并且其大小与电池组电池端子402和404延伸出的电池阵列212侧的区域一致。在组装的情况下,电池阵列412中的所有电池组电池端子402和402可以经由支撑架412和下部母线414这两者中的狭缝420延伸。
[0057]压缩板200包括对齐片406,其中这些对齐片406与电池组电池壳体底部108、电池组壳体盖106或这两者的组合协作。在一些实施例中,压缩板200固定至电池组壳体盖106但没有固定至壳体底部108。压缩板200还包括与下部母线组件410协作的凸缘408。可以使用上部母线组件415来使电池组电池端子402和404以并联和串联的结构电气连接,以满足起动器电池组100的电流和电压要求。上部母线组件415可以包括柔性电路418和上部母线416。柔性电路418可以将电气信号发送至连接器419。柔性电路418可以以物理方式接触电池组电池端子402和404,并且如此可以输送电气感应电流,其中该电气感应电流可被馈送至电池组管理系统(未示出)。而如果电池组电池电压超过可能导致电池组劣化的预设阈值,则该电池组管理系统可以切断电池组。柔性电路418还可以输送可以使电流分布在电池组电池202之间的电池平衡电流,使得在充电期间均匀地对电池组电池202进行充电、或者在使用期间使电池组电池202均匀地漏电。上部母线416可以连接至柔性电路418以在所连接的电池组电池202之间输送电流的全部或一部分并向连接器419输送电力。在一个实施例中,上部母线组件415可以包括上部母线416和柔性电路418这两者。在另一实施例中,柔性电路418和上部母线416可以是单独的并且没有集成为一个粘合结构。
[0058]图5是提供对齐片406细节的压缩板200的立体图。使用对齐片406来使电池组壳体盖106与压缩板200对齐,并且使电池组壳体盖106与电池组电池壳体托盘108对齐。该压缩板可以包括附加对齐片502,其中可以使用该附加对齐片502来与电池组壳体盖106协作以向压缩板200施加力。压缩板200可以是实心的,或者可以包括蜂窝或肋结构504,以帮助提供结构强度和刚度,从而使力在施加的情况下均匀地分布。
[0059]图6是配置有电池组电池端子402和404以在电池212内形成并联电池群组206的电池组电池202、柔性垫204和绝缘垫片208的堆的立体图。并联电池群组206可以包括通过堆叠电池组电池202、以使得电池组电池端子402和404以如前面在图4中所述的一致极性方式对齐而并联配置的三个电池组电池202。并联配置的电池组电池202的数量根据起动器电池组100的电流要求可以更多或更少。并联电池群组206可以彼此串联连接以满足电池组的电压要求。这可以通过以下来实现:如图6所示,交替配置并联电池群组206,以使得一个并联电池群组206的负极端子402抵接邻接的并联电池群组206的正极端子404。
[0060]在一个实施例中,电池组电池202可以为方形,并且可以容纳在电池壳体为矩形的电池壳体I1的实施例中。在另一实施例中,电池组电池202可以为圆柱形,并且可以容纳在电池壳体为圆柱形的电池壳体110的实施例中。在图6中示出本实施例中的电池组电池202,其中这些电池组电池202是具有顶表面602和底表面604 (不可见)这两个大的平坦表面的矩形形状的方形电池。顶表面602和底表面604通常彼此平行,并且用于阴极和阳极上的阴极和阳极材料或涂层的机械保持以及电池组电池202的热管理。由于电池组电池202的外罩是折叠且接合以产生具有成本效益的环境密封外壳的非刚性柔性片材,因此可以将该外罩称为“袋”。袋的材料可以是两个表面均涂敷有聚合物涂层的薄铝箔。该袋在侧边缘处热接合并折叠,从而提供密封边界606。聚合物涂敷袋在底部608和顶部610还包括热接合凸缘,从而密封该袋。边的折叠缩小了模块的物理面积。选择底部凸缘608和顶部凸缘610的大小,从而确保长期鲁棒性。使凸缘608和610折叠以产生紧凑宽度。
[0061]电池组电池202可以包含可以从一个袋边缘突出的负极端子402和正极端子这两个电气端子。使用电气绝缘聚合物周边密封件来使电池组电池端子402和404环境密封。袋端子边缘的其余部分热接合以产生第四环境密封边界,从而完成电池组电池202的周边密封。电池组电池端子402和404通常被定位成相对于电池组电池202的中心轴对称,并且优选地,电池组电池端子402和404在电池组电池202的中心平面中。电池组电池202可以绕中心纵轴“翻转” 180度,其结果是各电池组电池端子402或404位于在使电池组电池202 “翻转”之前、相对的电池组电池
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