專(zhuān)利名稱：可再充電電池、電池模塊和可再充電電池的電極端子組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可再充電電池、一種電池模塊和一種用于可再充電電池的電極端子組件。
背景技術(shù)：
不同于一次電池，可再充電電池被設(shè)計(jì)為通過(guò)將外部電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能形式并儲(chǔ)存該化學(xué)能的充電過(guò)程進(jìn)行再充電，并通過(guò)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苄问揭允褂迷撾娔艿姆烹娺^(guò)程進(jìn)行放電?？稍俪潆婋姵氐牡湫褪纠ㄦ嚉潆姵?、鎳鎘電池、鋰離子電池和鋰聚合物電池。一般而言，可再充電電池包括包括正電極、負(fù)電極和隔板的電極組件；容納所述電極組件的殼體；和電連接到所述電極組件并用作通到殼體外部的電通路的電極端子。通過(guò)連接多個(gè)可再充電電池而形成大容量電池模塊，該電池模塊能夠被需要大量電力的設(shè)備使用，例如能夠被電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛使用。這樣，當(dāng)在電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛中使用可再充電電池時(shí)，考慮到電導(dǎo)率和電化學(xué)腐蝕性，習(xí)慣上使用鋁、銅等形成電極端子。另外，由于這些考慮，習(xí)慣上電極端子的尺寸被限制于預(yù)定尺寸。為了由可再充電電池形成電池模塊，相鄰的可再充電電池的電極端子使用匯流條連接。當(dāng)電極端子利用鋁或銅形成時(shí)，在緊固匯流條和電極端子時(shí)，由于電極端子的低強(qiáng)度，匯流條和電極端子不能利用大轉(zhuǎn)矩被緊固。從而，在存在很多振動(dòng)和沖擊的環(huán)境下，例如在電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛中， 當(dāng)可再充電電池被形成為電池模塊時(shí)，匯流條和電極端子之間的連接(匯流條和電極端子利用低轉(zhuǎn)矩被緊固)可能松脫，從而導(dǎo)致電池模塊的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。公開(kāi)在本背景技術(shù)部分中的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)發(fā)明的背景的理解，因此上述信息可能包含不構(gòu)成本國(guó)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一方面致力于一種可再充電電池，其具有改進(jìn)的電極端子結(jié)構(gòu)，從而允許在形成電池模塊時(shí)將電極端子附接到匯流條時(shí)的增大的緊固力。該增大的緊固力減少由于外部振動(dòng)和沖擊導(dǎo)致的失效。另外，該增大的緊固力增加匯流條與電極端子之間的接觸面積，從而減小接觸電阻。本發(fā)明的實(shí)施例的一方面致力于一種可再充電電池，其包括電極組件，包括正電極、負(fù)電極和介于該正電極和負(fù)電極之間的隔板；殼體，該殼體在一側(cè)具有開(kāi)口以容納所述電極組件；蓋組件，該蓋組件包括覆蓋所述殼體的所述開(kāi)口的蓋板；和電極端子，該電極端子被電連接到所述電極組件，并且通過(guò)穿過(guò)所述蓋板伸出到所述殼體的外部。所述電極端子包括連接到所述電極組件的第一端子板；覆蓋所述第一端子板的一部分的第二端子板；和端子緊固件，所述端子緊固件位于所述第一端子板和所述第二端子板之間并穿過(guò)所述第二端子板伸出。所述端子緊固件的緊固部分可具有螺紋。
所述端子緊固件可由與所述第一端子板和所述第二端子板的第二材料不同的第一材料制成，所述第一材料的強(qiáng)度大于所述第二材料的強(qiáng)度。所述第一材料的電導(dǎo)率可低于所述第二材料的電導(dǎo)率。所述第一材料可為不銹鋼，并且所述第二材料可為鋁或銅。
所述可再充電電池可包括穿過(guò)所述蓋板中的開(kāi)口從所述殼體的內(nèi)部延伸到所述殼體的外部的端子連接構(gòu)件。所述端子連接構(gòu)件可將所述第一端子板電聯(lián)接到所述電極組件，并將所述第一端子板固定到所述蓋板。所述電極端子可進(jìn)一步包括在所述蓋板和所述第一端子板之間的連接板，所述端子連接構(gòu)件穿過(guò)所述連接板中的開(kāi)口和所述第一端子板中的開(kāi)口伸出。所述連接板可將所述第一端子板電連接到所述蓋板。所述電池還可包括在所述端子連接構(gòu)件和所述蓋板之間的襯墊，以將所述端子連接構(gòu)件與所述蓋板電隔離。所述可再充電電池的所述第一端子板可包括底板和至少兩個(gè)側(cè)壁，所述至少兩個(gè)側(cè)壁從所述底板伸出以將所述端子緊固件保持在所述至少兩個(gè)側(cè)壁之間。所述底板可具有槽部，并且所述端子緊固件可具有與所述槽部接合的突起。所述至少兩個(gè)側(cè)壁可包括沿所述底板的周界形成的四個(gè)側(cè)壁。所述第一端子板的所述至少兩個(gè)側(cè)壁中的每一個(gè)可具有位于遠(yuǎn)離所述底板的端部的槽，并且所述第二端子板可包括位于側(cè)部且用于接合所述槽的伸出部分。所述第二端子板可被焊接到所述第一端子板的所述至少兩個(gè)側(cè)壁。所述電極組件可包括第一電極、第二電極和在所述第一電極和所述第二電極之間的隔板。所述第一電極可被電聯(lián)接到所述蓋板。所述可再充電電池可進(jìn)一步包括電聯(lián)接到所述第二電極且與所述蓋板電隔離的另外的電極端子。本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面致力于一種電池模塊，其包括多個(gè)上述可再充電電池；和將所述多個(gè)可再充電電池中的第一可再充電電池的所述電極端子電聯(lián)接到所述多個(gè)可再充電電池中的第二可再充電電池的所述電極端子的匯流條。所述匯流條可通過(guò)匯流條緊固構(gòu)件被固定到所述多個(gè)可再充電電池中的所述第一可再充電電池和所述第二可再充電電池中的每一個(gè)的所述第二端子板。所述緊固部分可具有螺紋，并且所述匯流條緊固構(gòu)件可包括接合所述具有螺紋的緊固部分的螺母。本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面致力于一種用于可再充電電池的電極端子組件，所述電極端子組件包括第一端子板，所述第一端子板被配置為被電聯(lián)接到所述可再充電電池的電極組件；第二端子板，所述第二端子板被配置為通過(guò)所述第一端子板被電聯(lián)接到所述電極組件，所述第二端子板具有穿過(guò)所述第二端子板的開(kāi)口 ；和端子緊固件，所述端子緊固件位于所述第一端子板和所述第二端子板之間并包括穿過(guò)所述第二端子板中的所述開(kāi)口伸出的緊固部分。


附圖與說(shuō)明書(shū)一起例示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并與文字描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。圖2為沿圖1的線II-II截取的可再充電電池的剖視圖。圖3為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的電極端子的局部分解透視圖。
圖4為例示出沿圖1的線IV-IV截取的可再充電電池的電極端子的剖視圖。圖5為例示出沿圖1的線V-V截取的可再充電電池的電極端子的剖視圖。圖6為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的緊固到相鄰可再充電電池的電極端子的匯流條的局部放大圖。圖7為例示出根據(jù)本發(fā)明的示例性變型的緊固到相鄰可再充電電池的電極端子的匯流條的局部放大圖。圖8為例示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的可再充電電池的電極端子的局部分解透視圖。圖9為例示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的可再充電電池的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使得本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)概念。然而，本發(fā)明可以以各種不同方式被實(shí)施，而不限于下面的示例性實(shí)施例。相似的附圖標(biāo)記在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中指代相似的組成元件。在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)以及隨后的權(quán)利要求中，當(dāng)描述元件被“聯(lián)接”到另一元件時(shí)，該元件可被“直接聯(lián)接”到另一元件，或者該元件可通過(guò)第三元件被“電聯(lián)接”到所述另一元件。圖1為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖，圖2為沿圖1的線II-II截取的可再充電電池的剖視圖。參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本示例性實(shí)施例的可再充電電池100包括電極組件10、容納電極組件10的殼體20以及覆蓋殼體20的開(kāi)口的蓋組件30。電極組件10包括正電極11、負(fù)電極12和隔板13。隔板13為介于正電極11和負(fù)電極12之間的絕緣體。電極組件10通過(guò)將正電極11、負(fù)電極12和隔板13 —起卷繞而被形成為膠卷形狀。然而，電極組件10不限于此，并可被形成為堆疊結(jié)構(gòu)，在該堆疊結(jié)構(gòu)中， 形成為片的多個(gè)正電極、隔板和負(fù)電極被堆疊。正電極11和負(fù)電極12包括涂覆部分和未涂覆部分Ila和12a，涂覆部分為活性物質(zhì)被涂覆在用作集流體的薄板上的區(qū)域，未涂覆部分Ila和12a為沒(méi)有涂覆活性物質(zhì)的區(qū)域。正電極11的未涂覆部分Ila沿正電極11的長(zhǎng)度方向(y軸方向)形成在正電極11的一個(gè)側(cè)端，負(fù)電極12的未涂覆部分1 沿負(fù)電極12的長(zhǎng)度方向(y軸方向)形成在與正電極11的所述一個(gè)側(cè)端相對(duì)的負(fù)電極12的另一個(gè)側(cè)端。殼體20被形成為具有敞開(kāi)的中心(即，內(nèi)部空間)的近似矩形的平行六面體形狀，該內(nèi)部空間為容納電極組件10的空間。殼體20還具有在該殼體20的一側(cè)的開(kāi)口。蓋組件30包括蓋板35，該蓋板35為適于覆蓋所述開(kāi)口的薄板。蓋板35包括適于允許將電解質(zhì)溶液注入到殼體20的內(nèi)部空間的電解質(zhì)溶液注入端口 31a，以及用于排放在殼體20內(nèi)產(chǎn)生的氣體的排氣孔32a。蓋組件30包括密封塞31和排氣板32。密封塞31被安裝在電解質(zhì)溶液注入端口 31a中以密封該端口。排氣板32被安裝在排氣孔32a中并適于在電池內(nèi)產(chǎn)生過(guò)度壓力和/或溫度時(shí)被打開(kāi)以排放氣體。例如，排氣板32可具有槽口， 當(dāng)可再充電電池100的內(nèi)部壓力升高到預(yù)定(或設(shè)定)壓力時(shí)該槽口破裂打開(kāi)。根據(jù)本示例性實(shí)施例的蓋組件30還包括可變形板33和用于使電池短路的短路接線片34，因此減小由于可再充電電池100的內(nèi)部壓力的增大而導(dǎo)致的爆炸或著火的風(fēng)險(xiǎn)。電極端子60和70穿過(guò)蓋板35，并被電連接到電極組件10，以形成電極組件10和電池外部之間的電通路。在本示例性實(shí)施例中，正極端子60包括上端子板62 (例如，第二端子板)、下端子板63 (例如，第一端子板)、正極端子連接構(gòu)件65和正極端子緊固件61，負(fù)極端子70包括上端子板72、下端子板73、負(fù)極端子連接構(gòu)件75和負(fù)極端子緊固件71。電極組件10的正極未涂覆部分Ila和負(fù)極未涂覆部分1 被分別連接到正極引線接線片41和負(fù)極引線接線片42。正極引線接線片41和負(fù)極引線接線片42被分別連接到正極端子60和負(fù)極端子70。正極端子連接構(gòu)件65穿過(guò)蓋板35以連接正極引線接線片 41和正極端子60的下端子板63。負(fù)極端子連接構(gòu)件75穿過(guò)蓋板35以連接負(fù)極引線接線片42和負(fù)極端子70的下端子板73。端子連接構(gòu)件65和75可分別將下端子板63和73固定到蓋板35。正極端子60的下端子板63被連接到正極端子60的上端子板62。負(fù)極端子 70的下端子板73被連接到負(fù)極端子70的上端子板72。電極端子60和70在下面更詳細(xì)地進(jìn)行描述。下絕緣構(gòu)件51和52被提供為將連接到電池組件10的端子連接構(gòu)件65和75以及引線接線片41和42與殼體20和蓋板35絕緣。下絕緣構(gòu)件51和52位于正、負(fù)極引線接線片41和42與蓋板35之間，正、負(fù)極引線接線片41和42的周界接觸或者可選地被分別部分地嵌入下絕緣構(gòu)件51和52中。進(jìn)一步，正、負(fù)極端子連接構(gòu)件65和75的周界接觸或者可選地被分別部分地嵌入下絕緣構(gòu)件51和52中。利用這種構(gòu)造，引線接線片41和42 以及端子連接構(gòu)件65和75可由絕緣構(gòu)件51和52支撐，并且相應(yīng)的引線接線片41和42 與端子連接構(gòu)件65和75之間的連接可是穩(wěn)固的，另外，引線接線片41和42以及端子連接構(gòu)件65和75可與殼體20和蓋板35絕緣。襯墊53和M被安裝在蓋板35與相應(yīng)的正、負(fù)極端子連接構(gòu)件65和75之間，并密封相應(yīng)的正、負(fù)極端子連接構(gòu)件65和75與蓋板35之間的空間。襯墊53和M可由絕緣材料形成，因此可將正、負(fù)極端子連接構(gòu)件65和75中的每一個(gè)與蓋板35電絕緣。在正極端子60側(cè)，連接板64被安裝在下端子板63與蓋板35之間。一通孔(例如，孔)在連接板64中，正極端子連接構(gòu)件65延伸通過(guò)該孔且被連接到下端子板63，并且正極端子連接構(gòu)件65的頂部具有鉚釘形狀，從而允許其作為鉚釘被聯(lián)接到下端子板63。盡管示出和描述了鉚釘形狀，但任何合適的裝置和/或方法可被用于聯(lián)接這些部件。連接板 64可由具有良好電導(dǎo)率的材料(例如鋁或銅)形成。連接板64緊密接觸蓋板35，將正極端子60和蓋板35電連接。如上所述，根據(jù)本示例性實(shí)施例的蓋組件30包括可變形板33和短路接線片34。 可變形板33被安裝在形成在蓋板35中的短路孔33a中?？勺冃伟?3被電連接到蓋板35， 該蓋板35被電連接到正極端子60。短路接線片34覆蓋短路孔33a，并被電連接到負(fù)極端子70。上絕緣構(gòu)件55位于短路接線片34和蓋板35之間，以將短路接線片34與蓋板35電絕緣。可變形板33在電池的正常工作期間朝向殼體20的內(nèi)部空間彎曲。然而，如果可再充電電池100的內(nèi)部壓力(例如，由于過(guò)充電)升高到設(shè)定壓力以上時(shí)，可變形板33朝向電池的外部變形，并電接觸短路接線片34。因此，當(dāng)內(nèi)部壓力升高到設(shè)定壓力以上時(shí)，可變形板33和短路接線片34彼此電連接，從而導(dǎo)致短路，由此防止或減少由于內(nèi)部壓力的增大而導(dǎo)致的可再充電電池100的爆炸和/或著火。盡管在短路時(shí)產(chǎn)生的熱，可變形板33具有足夠的厚度以維持短路狀態(tài)。下文中，將參照?qǐng)D3至圖5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的電極端子的結(jié)構(gòu)。圖3為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的電極端子的局部分解透視圖。圖4為例示出沿圖1的線IV-IV截取的可再充電電池的電極端子的剖視圖。 圖5為例示出沿圖1的線V-V截取的可再充電電池的電極端子的剖視圖。圖3至圖5僅例示出根據(jù)本示例性實(shí)施例的正極端子60。然而，負(fù)極端子70可具有與正極端子60的結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。因此，下文將描述正極端子60，并將簡(jiǎn)要描述負(fù)極端子70的可與正極端子 60不同的部分。參照?qǐng)D3至圖5，根據(jù)本示例性實(shí)施例的可再充電電池100的正極端子60包括上端子板(即，第二端子板)62、下端子板(S卩，第一端子板)63、正極端子連接構(gòu)件65和正極端子緊固件61。如上所述，正極端子連接構(gòu)件65穿過(guò)蓋板35和連接板64中的孔(例如，通孔) 延伸到蓋組件30的外部。正極端子連接構(gòu)件65例如通過(guò)具有鉚釘形狀被聯(lián)接到下端子板 63。下端子板63包括形成在兩側(cè)的一對(duì)側(cè)壁63b。正極端子緊固件61被容納(S卩，放置) 在側(cè)壁6 之間的空間內(nèi)。上端子板62被聯(lián)接到下端子板63，因此，正極端子緊固件61位于上端子板62和下端子板63之間，從而固定正極端子緊固件61以使其不動(dòng)。正極端子60的下端子板63包括底板63a、在底板63a中的通孔和彼此相對(duì)且沿蓋板35的寬度方向(χ軸方向)關(guān)于所述孔對(duì)稱的一對(duì)側(cè)壁63b。正極端子連接構(gòu)件65的一部分在底板63a的通孔中。底板63a通過(guò)正極端子連接構(gòu)件65的鉚釘形狀的部分聯(lián)接到正極端子連接構(gòu)件65，從而將連接板64連接到底板63a和正極端子連接構(gòu)件65。一對(duì)側(cè)壁6 具有在它們之間的空間，并且正極端子緊固件61坐落在該空間中。第一槽部形成在底板63a的兩側(cè)(沒(méi)有形成側(cè)壁63b的側(cè)部)，并且形成在正極端子緊固件61上的突起被插入該第一槽部中。進(jìn)一步，第二槽部(或槽)形成在每個(gè)側(cè)壁 63的頂部，并且上端子板62的邊緣部分被插入該第二槽部中。通過(guò)形成這些槽部，正極端子緊固件61、上端子板62和下端子板63可被容易地組裝，并且在它們被組裝之后，正極端子緊固件61和上端子板62的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)受到抑制。形成在底板63a和側(cè)壁63b中的槽部的位置和尺寸不限于例示的示例，并且能夠進(jìn)行各種改變。負(fù)極端子70的下端子板(即，第二端子板)73具有與正極端子60的下端子板 (即，第二端子板)63類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。然而，短路接線片34和上絕緣構(gòu)件55代替連接板64被安裝在下端子板73和蓋板35之間。另外，如上所述，在短路接線片34和上絕緣構(gòu)件55的每一個(gè)中形成有孔。負(fù)極端子連接構(gòu)件75和下端子板73通過(guò)負(fù)極端子連接構(gòu)件75的延伸通過(guò)所述通孔的鉚釘形狀的部分(或任何其它合適的聯(lián)接部件的方法和/或裝置)聯(lián)接在一起。正極端子緊固件61包括容納(即，坐落)在下端子板63之中和/或之上的插入部分61b和從插入部分61b的一側(cè)伸出的緊固部分61a。插入部分61b具有與下端子板63 的一對(duì)側(cè)壁6 之間的距離近似相同的寬度。插入部分61b包括被形成為與下端子板63的底板63a的第一槽部對(duì)應(yīng)的突起。參照?qǐng)D4，插入部分61b的突起被插入下端子板63的底板63a的第一槽部中，以防止正極端子緊固件61橫向運(yùn)動(dòng)，即，沿χ軸或y軸方向旋轉(zhuǎn)。緊固部分61a向外延伸到與下端子板63接觸的一側(cè)的相對(duì)側(cè)。螺紋在正極端子緊固件61的緊固部分61a上。當(dāng)多個(gè)可再充電電池100被組成為電池模塊時(shí)，相鄰的可再充電電池被匯流條連接。通過(guò)將匯流條緊固和固定到相應(yīng)的電池的端子緊固件上，相鄰的可再充電電池的電極端子60和70可被穩(wěn)定地連接。在圖3至圖5中，上端子板62為平坦的板，或者至少上端子板62的頂表面為平坦的。一孔在上端子板62中，從而正極端子緊固件61的緊固部分61a可延伸通過(guò)該孔。上端子板62具有伸出部分(例如，邊緣部分)，該伸出部分伸出到(都沿χ軸方向)上端子板62的相對(duì)側(cè)并對(duì)應(yīng)于在下端子板63的每個(gè)側(cè)壁63b的頂部的第二槽部。參照?qǐng)D4和圖 5，上端子板62覆蓋正極端子緊固件61的插入部分61b，然后在上端子板62的相對(duì)側(cè)的伸出部分(例如，通過(guò)激光)被焊接到在下端子板63的每個(gè)側(cè)壁63b中的第二槽部。以此方式，上端子板62和下端子板63通過(guò)焊接它們的接觸部分而被連接，并且因此上端子板62 沿χ軸和y軸方向的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)受到抑制。因此，在上端子板62和下端子板63被電連接的同時(shí)，容納在下端子板63中(或坐落在下端子板63上)的正極端子緊固件61被穩(wěn)定地固定。在本示例性實(shí)施例中，上端子板62和下端子板63可由具有高電導(dǎo)率的材料(例如鋁或銅)制成。正極端子緊固件61可由具有高強(qiáng)度的材料(例如不銹鋼)制成。因?yàn)椴讳P鋼的電導(dǎo)率低于鋁或銅的電導(dǎo)率，因此流過(guò)電極組件10、引線接線片41 和正極端子連接構(gòu)件65的電流通常不流過(guò)正極端子緊固件61，而是通過(guò)下端子板63被傳遞到上端子板62。因?yàn)椴讳P鋼的強(qiáng)度相對(duì)大于鋁或銅的強(qiáng)度，因此，即使在(使用匯流條緊固構(gòu)件， 例如螺母)將匯流條連接到正極端子緊固件61時(shí)施加相對(duì)大的轉(zhuǎn)矩量，不銹鋼緊固部分的變形或損壞的風(fēng)險(xiǎn)可被減小。不容易將由具有相對(duì)高強(qiáng)度和相對(duì)低電導(dǎo)率的材料(例如不銹鋼)制成的正極端子緊固件61直接(即，通過(guò)焊接)連接到由鋁或銅制成的部件，例如下端子板63、連接板 64、短路接線片34或蓋板35。然而，如上所述，在本示例性實(shí)施例中，正極端子60包括上端子板(例如，第二端子板)62和下端子板(例如，第一端子板)63，并且通過(guò)焊接上端子板 62和下端子板63并利用上端子板62和下端子板63之間的正極端子緊固件61穩(wěn)固地連接上端子板62和下端子板63，正極端子緊固件61可被固定在上端子板62和下端子板63之間。圖6為例示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的固定到兩個(gè)相鄰可再充電電池的電極端子的匯流條的局部放大圖。參照?qǐng)D6，當(dāng)通過(guò)將可再充電電池排成一行來(lái)形成電池模塊時(shí)，匯流條80通常被用于連接相鄰可再充電電池的電極端子60和70。本示例性實(shí)施例例示出通過(guò)匯流條80連接的兩個(gè)相鄰可再充電電池的電極端子60和70。匯流條80被形成為條形狀，并具有一對(duì)端子孔，電極端子60和70的端子緊固件的緊固部分被分別插入所述一對(duì)端子孔中。如圖6所示，在相鄰可再充電電池的正極端子 60和負(fù)極端子70被插入?yún)R流條80的端子孔中之后，正極端子60和負(fù)極端子70通過(guò)匯流條緊固構(gòu)件85被緊固。根據(jù)本示例性實(shí)施例，在電極端子60和70的端子緊固件的緊固部分上存在螺紋。為了將匯流條80緊固到所述螺紋，匯流條緊固構(gòu)件85為在它的內(nèi)表面中具有匹配螺紋的螺母。如上所述，電極端子60和70的端子緊固件由具有高強(qiáng)度的材料(例如不銹鋼) 制成，因此當(dāng)將匯流條緊固構(gòu)件85緊固到端子緊固件時(shí)，能夠施加大轉(zhuǎn)矩量。例如，如果端子緊固件用鋁形成，則在使用大轉(zhuǎn)矩量緊固匯流條緊固構(gòu)件時(shí)，端子緊固件可因?yàn)殇X的低強(qiáng)度而變形或損壞。然而，當(dāng)端子緊固件由不銹鋼制成時(shí)，與端子緊固件由諸如鋁等較軟的材料制成的情況相比，能夠施加約兩倍以上的轉(zhuǎn)矩量。以此方式，通過(guò)用諸如不銹鋼等具有高強(qiáng)度的材料來(lái)形成根據(jù)本示例性實(shí)施例的電極端子60和70的端子緊固件，當(dāng)通過(guò)將相鄰的可再充電電池連接到匯流條80來(lái)形成電池模塊時(shí)，大轉(zhuǎn)矩量可被施加到匯流條緊固構(gòu)件85。因此，由與下端子板和上端子板不同的材料制成的端子緊固件可被固定在下端子板和上端子板之間，并且電通路可形成在下端子板和上端子板之間，從而繞開(kāi)端子緊固件。因此，即使在頻繁發(fā)生振動(dòng)和沖擊的環(huán)境中使用電池模塊，例如在電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛中使用電池模塊，可再充電電池之間的連接相對(duì)穩(wěn)固，并且該結(jié)構(gòu)防止或減少電池將與模塊斷開(kāi)的可能性。由于用作電通路的上端子板62的上表面是平坦的，因此匯流條80與電極端子60 和70之間的接觸面積可增加。因此，匯流條80與電極端子60和70之間的接觸電阻可減小，從而減少電能損失。圖7為例示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的固定到四個(gè)相鄰可再充電電池的電極端子的匯流條的局部放大圖。參照?qǐng)D7，當(dāng)通過(guò)將可再充電電池排成一行來(lái)形成電池模塊時(shí)，四個(gè)可再充電電池可使用一個(gè)匯流條80’連接。也就是，兩個(gè)可再充電電池被布置為使得相鄰的電極端子具有相同的極性，例如正極端子60，并且另外兩個(gè)可再充電電池被布置為使得相鄰的電極端子具有相同的極性，例如，負(fù)極端子70。第一組的兩個(gè)電池與第二組的兩個(gè)電池相鄰，使得彼此相鄰的第一組電池和第二組電池的端子具有不同的極性。以此方式，四個(gè)電極端子可通過(guò)一個(gè)匯流條連接。利用與上面類(lèi)似的方法使用一個(gè)匯流條連接四個(gè)或更多個(gè)電極端子的構(gòu)造可被使用。當(dāng)利用這種構(gòu)造連接可再充電電池時(shí)，通過(guò)將串聯(lián)連接和并聯(lián)連接混合來(lái)連接多個(gè)可再充電電池，能夠形成高容量的電池模塊。下文中，將描述本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例。當(dāng)描述該示例性實(shí)施例時(shí)，與之前描述的那些實(shí)施例相同的構(gòu)造和部件的說(shuō)明可省略。圖8為例示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的可再充電電池的電極端子的局部分解透視圖。圖8例示出根據(jù)本示例性實(shí)施例的正極端子160，且負(fù)極端子可具有與正極端子160類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因此負(fù)極端子的說(shuō)明將被省略。在本示例性實(shí)施例中，可再充電電池200的除了電極端子之外的其它元件與第一示例性實(shí)施例的那些元件相同。也就是，本示例性實(shí)施例的可再充電電池200包括包括正電極、負(fù)電極和隔板的電極組件；容納該電極組件的殼體；和包括覆蓋殼體的開(kāi)口的蓋板的蓋組件。然而，在本示例性實(shí)施例中，電極端子的結(jié)構(gòu)不同于第一示例性實(shí)施例的電極端子的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D8，根據(jù)本示例性實(shí)施例的正極端子160包括上端子板(例如，第二端子板)162、下端子板(例如，第一端子板)163、正極端子連接構(gòu)件165和正極端子緊固件161。正極端子連接構(gòu)件165延伸通過(guò)蓋板和連接板164的每一個(gè)中的孔，并伸出到蓋組件的外部。正極端子連接構(gòu)件165例如使用鉚釘形狀的部分被聯(lián)接到下端子板163。下端子板163 包括底板163a和側(cè)壁16北。正極端子緊固件161具有插入部分161b。正極端子緊固件 161的插入部分161b被容納或坐落在被側(cè)壁16 圍住的空間內(nèi)。上端子板162利用正極端子緊固件161的在上端子板162和下端子板163之間的插入部分161b被聯(lián)接到下端子板163。槽部形成在下端子板163的側(cè)壁16 的每一個(gè)的頂部處。上端子板162的邊緣部分被插入到槽部中且聯(lián)接到槽部。通過(guò)在邊緣部分與槽部聯(lián)接的地方執(zhí)行激光焊接，上端子板162和下端子板163被固定。正極端子緊固件161的緊固部分161a穿過(guò)上端子板162伸出到與接觸下端子板163的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)。在本示例性實(shí)施例中，側(cè)壁16 沿底板163a的周界形成。因此，正極端子緊固件161被容納或坐落在由側(cè)壁16 形成的空間內(nèi)，并且上端子板162被聯(lián)接和固定到下端子板163。因此，在下端子板163的底板163a中沒(méi)有形成槽部的情況下，正極端子緊固件 161能夠被穩(wěn)定地固定。圖9為例示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的可再充電電池的剖視圖。參照?qǐng)D 9，根據(jù)本示例性實(shí)施例的可再充電電池300具有與根據(jù)第一示例性實(shí)施例的可再充電電池100的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。也就是，可再充電電池300包括包括正電極11、負(fù)電極12和隔板13的電極組件10 ；容納電極組件10的殼體20 ；包括覆蓋殼體20的開(kāi)口的蓋板35的蓋組件30 ；和延伸通過(guò)蓋板35的電極端子260和270。進(jìn)一步，電極端子260和270分別包括上端子板(例如，第二端子板)262和272、下端子板(例如，第一端子板)263和273、 端子連接構(gòu)件265和275以及電極端子緊固件261和271。在本示例性實(shí)施例的蓋組件30中，不包括如第一示例性實(shí)施例中的可變形板。因此，不包括將正極端子沈0電連接到蓋板35的連接板，并且在負(fù)極端子270中不包括短路接線片和上絕緣構(gòu)件。在本示例性實(shí)施例中，襯墊253和2 (包括下襯墊253a和25 以及上襯墊25 和254b)包括絕緣材料，由此將端子連接構(gòu)件265和275與蓋板35絕緣，并將下端子板263和273與蓋板35絕緣。由于省略了可變形板結(jié)構(gòu)，相鄰連接的電極端子之間的緊固力能夠得到提高。盡管已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為實(shí)用的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，旨在覆蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同設(shè)置。附圖標(biāo)記說(shuō)明
100,200,300 可再充電電池
10電極組件11 正電極
12負(fù)電極13 隔板
20殼體30 蓋組件
31密封塞32 排氣板
33可變形板34 短路接線片
35蓋板41、42:引線接線片
51、52 下絕緣構(gòu)件53、54、253、254 襯墊
55上絕緣構(gòu)件60、70、160、260、270
61、71、161、261、271 端子緊固件62、72、162J62、272 上端子板(例如，第二端子板)63、73、163、洸3、273 下端子板(例如，第一端子板)64UM:連接板65,75,165,265,275 端子連接構(gòu)件80 匯流條85 匯流條緊固構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種可再充電電池，包括殼體；在所述殼體中的電極組件；覆蓋所述殼體的開(kāi)口的蓋板；和電極端子，所述電極端子包括第一端子板，所述第一端子板在所述蓋板上且被電聯(lián)接到所述電極組件；第二端子板，所述第二端子板通過(guò)所述第一端子板被電聯(lián)接到所述電極組件，所述第二端子板具有穿過(guò)所述第二端子板的開(kāi)口 ；和端子緊固件，所述端子緊固件位于所述第一端子板和所述第二端子板之間并包括穿過(guò)所述第二端子板中的所述開(kāi)口伸出的緊固部分。
2.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述端子緊固件包括第一材料，該第一材料與所述第一端子板和所述第二端子板的第二材料不同，所述第一材料的強(qiáng)度大于所述第二材料的強(qiáng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的可再充電電池，其中所述第一材料包括不銹鋼，并且所述第二材料包括鋁或銅。
4.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述端子緊固件包括第一材料，該第一材料與所述第一端子板和所述第二端子板的第二材料不同，所述第一材料的電導(dǎo)率低于所述第二材料的電導(dǎo)率。
5.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述電極端子進(jìn)一步包括穿過(guò)所述蓋板中的開(kāi)口從所述殼體的內(nèi)部延伸到所述殼體的外部的端子連接構(gòu)件，所述端子連接構(gòu)件將所述第一端子板電聯(lián)接到所述電極組件，并將所述第一端子板固定到所述蓋板。
6.如權(quán)利要求5所述的可再充電電池，其中所述電極端子進(jìn)一步包括在所述蓋板和所述第一端子板之間的連接板，其中所述端子連接構(gòu)件穿過(guò)所述連接板中的開(kāi)口和所述第一端子板中的開(kāi)口伸出，并且其中所述連接板將所述第一端子板電連接到所述蓋板。
7.如權(quán)利要求5所述的可再充電電池，進(jìn)一步包括在所述端子連接構(gòu)件和所述蓋板之間的襯墊，以將所述端子連接構(gòu)件與所述蓋板電隔離。
8.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述第一端子板包括底板和至少兩個(gè)側(cè)壁，所述至少兩個(gè)側(cè)壁從所述底板伸出以將所述端子緊固件保持在所述至少兩個(gè)側(cè)壁之間。
9.如權(quán)利要求8所述的可再充電電池，其中所述底板具有槽部，并且其中所述端子緊固件具有用于接合所述槽部的突起。
10.如權(quán)利要求8所述的可再充電電池，其中所述至少兩個(gè)側(cè)壁包括沿所述底板的周界形成的四個(gè)側(cè)壁。
11.如權(quán)利要求8所述的可再充電電池，其中所述第一端子板的所述至少兩個(gè)側(cè)壁中的每一個(gè)具有位于遠(yuǎn)離所述底板的端部的槽，并且所述第二端子板包括位于側(cè)部且用于接合所述槽的伸出部分。
12.如權(quán)利要求11所述的可再充電電池，其中所述第二端子板被焊接到所述第一端子板的所述至少兩個(gè)側(cè)壁。
13.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述端子緊固件的所述緊固部分具有螺紋。
14.如權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中所述電極組件包括第一電極、第二電極和在所述第一電極和所述第二電極之間的隔板，并且其中所述第一電極被電聯(lián)接到所述蓋板，所述可再充電電池進(jìn)一步包括電聯(lián)接到所述第二電極且與所述蓋板電隔離的另外的電極端子。
15.一種電池模塊，包括多個(gè)如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的可再充電電池，以及匯流條，所述匯流條將所述多個(gè)可再充電電池中的第一可再充電電池的所述電極端子電聯(lián)接到所述多個(gè)可再充電電池的第二可再充電電池的所述電極端子。
16.如權(quán)利要求15所述的電池模塊，其中所述匯流條通過(guò)匯流條緊固構(gòu)件被固定到所述多個(gè)可再充電電池中的所述第一可再充電電池和所述第二可再充電電池中的每一個(gè)的所述第二端子板。
17.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中所述緊固部分具有螺紋，并且所述匯流條緊固構(gòu)件包括接合所述具有螺紋的緊固部分的螺母。
18.一種用于可再充電電池的電極端子組件，所述電極端子組件包括第一端子板，所述第一端子板被配置為被電聯(lián)接到所述可再充電電池的電極組件；第二端子板，所述第二端子板被配置為通過(guò)所述第一端子板被電聯(lián)接到所述電極組件，所述第二端子板具有穿過(guò)所述第二端子板的開(kāi)口 ；和端子緊固件，所述端子緊固件位于所述第一端子板和所述第二端子板之間并包括穿過(guò)所述第二端子板中的所述開(kāi)口伸出的緊固部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可再充電電池、電池模塊和用于可再充電電池的電極端子組件。所述可再充電電池，包括電極組件，包括正電極、負(fù)電極和在該正電極和負(fù)電極之間的隔板；殼體，具有容納所述電極組件的開(kāi)口；蓋組件，包括覆蓋所述殼體的所述開(kāi)口的蓋板；和電極端子，該電極端子被電連接到所述電極組件，并且穿過(guò)所述蓋板伸出到所述殼體的外部。所述電極端子包括連接到所述電極組件的下端子板；覆蓋所述下端子板的上部的上端子板；和端子緊固件，所述端子緊固件被容納在所述下端子板和所述上端子板之間的空間中且穿過(guò)所述上端子板的上表面伸出。所述電池模塊包括多個(gè)上述可再充電電池和匯流條。
文檔編號(hào)H01M2/30GK102376931SQ20111021520
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
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