用于棱柱形電池組件的帶有插頭的整體外殼的制作方法
【專利摘要】公開了一種具有外殼系統(tǒng)的電池模塊的系統(tǒng)。根據(jù)公開的實(shí)施例，外殼系統(tǒng)可以包括具有至少一個孔與插頭的四個壁的外殼(例如，沒有頂部/底部)，孔與插頭使用延遲機(jī)構(gòu)與外殼中的孔相連接。外殼能夠以面對面的布置容納多個棱柱形電池。插頭可以穿過外殼中的孔延伸，以接觸外殼中的電池，并且將壓縮力施加至外殼中的電池。進(jìn)一步，外殼可以在平行側(cè)上具有孔與插頭組件，使得壓縮力從兩個方向施加于電池。壓縮力可以保留外殼中的電池，并且限制電池的膨脹，以保持它們的產(chǎn)品壽命。外殼系統(tǒng)還可以包括與電池和/或壓板的底部相接觸的冷卻系統(tǒng)，以均勻地分配棱柱形電池上的壓縮力。
【專利說明】用于棱柱形電池組件的帶有插頭的整體外殼
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年11月7日申請的序列號為61/556，747，標(biāo)題為“用于棱柱形蓄電池組件的帶有插頭的整體外殼”的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)與利益，為了全部的目的，其通過引用合并在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開通常涉及電池模塊領(lǐng)域。尤其，本公開涉及用于電池模塊的外殼系統(tǒng)，其可以尤其用于車輛環(huán)境，以及其他能量存儲/消耗應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0004]該部分旨在向讀者介紹可能涉及本公開的各方面的領(lǐng)域的各種方面，其在以下描述和/或要求保護(hù)。相信本論述能夠有助于向讀者提供背景信息，以方便對本公開的各方面的更好的理解。因此，應(yīng)該理解的是，這些說明將從這個角度理解，并且不作為對現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。
[0005]為了它們的全部或一部分原動力而使用電力的車輛相比于由內(nèi)燃機(jī)提供動力的傳統(tǒng)車輛可以提供大量的優(yōu)勢。例如，使用電力的車輛可以產(chǎn)生更少的污染，并且可以顯示更大的燃油經(jīng)濟(jì)性。在相同情況中，使用電力的車輛可以完全消除對汽油的使用，并且從電力獲得它們?nèi)康脑瓌恿Α．?dāng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，需要為這種車輛提供改進(jìn)的動力源，尤其是電池模塊。例如，需要最小化電池模塊的復(fù)雜性，以降低與加工相關(guān)的成本。還需要最小化電池模塊的重量與尺寸，以保持車輛重量，并且提供用于額外車輛元件和/或存儲的空間。
[0006]使用電力為至少一部分它們的原動力的車輛可以從多個封裝為電池模塊的單體棱柱形電池獲得它們的電力。不像用于容納傳統(tǒng)電池的圓柱形容器，由于圓柱體與矩形棱柱的幾何形狀之差，棱柱形容器可以在一定程度上具有結(jié)構(gòu)柔性。這種柔性提出問題，由于電池中的壓力的建立，棱柱形電池可以經(jīng)歷膨脹。膨脹可以導(dǎo)致棱柱形電池的內(nèi)部元件的更換。例如，棱柱形電池的電極中的繞組可以分離，退化棱柱形電池的化學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步，棱柱形電池的不受控制的膨脹可以徹底降低它們的效率與產(chǎn)品壽命。因此，需要為棱柱形電池提供壓縮，以保護(hù)它們的化學(xué)完整性，并且因此提高它們的效率與產(chǎn)品壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]以下陳述此處公開的特定實(shí)施例的概述。應(yīng)該理解的是，僅提出這些方面，以向讀者提供這些特定實(shí)施例的簡要概述，并且這些方面并不旨在限制本公開的范圍。實(shí)際上，本公開可以包含各種方面，其可以不在以下陳述。
[0008]本技術(shù)可以適合于廣泛的環(huán)境，并且可以尤其很好地適合于它們的至少一部分原動力來自電力的車輛。本公開的實(shí)施例涉及電池模塊外殼系統(tǒng)，其可以用于壓縮一個或多個棱柱形電池。這種壓縮可以防止或至少控制或限制由一個或多個棱柱形電池經(jīng)歷的膨脹的量。根據(jù)公開的實(shí)施例，外殼系統(tǒng)可以包括四個壁包圍的外殼(例如，不具有頂部/底部)，具有穿過容納插頭的外殼的一端或兩端的孔。布置成面對面的多個棱柱形電池可以放置在外殼中，端電池的面相鄰于孔。孔與插頭可以具有互補(bǔ)的延遲機(jī)構(gòu)，以使得插頭固定在孔中的軸向位置處。當(dāng)插頭穿過孔，朝向外殼的內(nèi)部區(qū)域軸向平移時，其可以應(yīng)用于或壓縮至外殼中的電池。該外殼與插頭系統(tǒng)可以進(jìn)一步起作用，以保持在外殼中的電池，同時，暴露出電池的底部。在一個實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)(例如，分散、板、散熱片等)可以設(shè)置成與電池的底部相接觸，以輔助電池的冷卻。
[0009]在另一實(shí)施例中，電池模塊外殼系統(tǒng)可以包括位于外殼壁中的孔與多個電池的端電池面之間的壓板。當(dāng)插頭穿過孔延伸，插頭可以對壓板施力，其隨后相對于相鄰電池擠壓。當(dāng)相反于插頭接觸電池面的單個點(diǎn)時，壓板的剛性可以使得壓板在電池的整個面上傳播插頭的力。這可以降低損害電池的可能性。
[0010]在特定的實(shí)施例中，需要從電池模塊的兩端施加壓縮。因此，外殼可以包含位于相反端壁上的兩個孔，并且兩個插頭可以用于將壓縮施加于外殼中的電池，使用壓板或不使用壓板。
[0011]以上提及的各種特征的改進(jìn)可以相關(guān)于此處公開的實(shí)施例存在。額外的特征還可以包括在這些各種實(shí)施例中。這些改進(jìn)與額外的特征可以單獨(dú)或組合存在。例如，以下論述的有關(guān)于一個或多個實(shí)施例的各種特征可以包括在其他公開的實(shí)施例中，單獨(dú)或組合。再次，以上提出的簡要概述僅旨在使讀者對本公開的實(shí)施例的特定方面與內(nèi)容了解得更加清楚，而不對要求保護(hù)的主題進(jìn)行限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]一旦閱讀以下詳細(xì)說明，并且參照附圖，則可以更好地理解本公開的各種方面，其中:
[0013]圖1為具有提供所有或一部分車輛原動力的電池模塊的車輛的實(shí)施例的透視圖；
[0014]圖2示例了以混合動力電動車輛形成提供的車輛的實(shí)施例的剖面示意圖；
[0015]圖3為封閉多個棱柱形電池的外殼系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖；
[0016]圖4為圖3的外殼系統(tǒng)的實(shí)施例的分解圖,具有冷卻系統(tǒng)；
[0017]圖5為圖3的外殼系統(tǒng)的實(shí)施例的分解圖，具有壓板；
[0018]圖6為外殼系統(tǒng)的實(shí)施例的頂視圖，出了具有兩個插頭的外殼系統(tǒng)；
[0019]圖7為外殼系統(tǒng)的實(shí)施例的頂視圖,不出了具有一個插頭的外殼系統(tǒng)；
[0020]圖8為插頭的實(shí)施例的透視圖，具有作為延遲機(jī)構(gòu)的棘輪機(jī)構(gòu)；
[0021]圖9A為插頭的實(shí)施例的透視圖，具有帶有作為延遲機(jī)構(gòu)的卡環(huán)的有肋結(jié)構(gòu)；
[0022]圖9B為包括有肋插頭與卡環(huán)的外殼的實(shí)施例的頂視圖；以及
[0023]圖10為插頭的實(shí)施例的側(cè)視圖，具有彈簧承載特征。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在此限定術(shù)語“xEV”包括所有以下車輛，或任意變化或其組合，其使用電力作為它們車輛原動力的全部或一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道的是，混合動力電動車輛(HEVs)結(jié)合內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)與電池供電的電驅(qū)動系統(tǒng)。術(shù)語HEV可以包括混合動力車輛的任意變化，例如微混合動力與輕度混合動力系統(tǒng)，當(dāng)車輛怠速時，其禁用內(nèi)燃機(jī)，并且利用電池系統(tǒng)持續(xù)為空調(diào)單元提供動力、或其他電子設(shè)備，以及當(dāng)需要驅(qū)動時發(fā)動發(fā)動機(jī)。輕度混合動力系統(tǒng)可以為內(nèi)燃機(jī)施加某些級別的動力輔助，然而，微混合動力系統(tǒng)不為內(nèi)燃機(jī)提供動力輔助。插電式電動車輛(PEV)為任意車輛，其可以從外部電源充電，例如壁式插座，并且存儲在可再充電的電池組中的能量驅(qū)動或作用于驅(qū)動車輪。PEVs為電動車輛的子范疇，其包括全電動或純電動車輛(BEVs)、插電式混合動力車輛(PHEVs)、以及混合動力電動車輛的電動車輛轉(zhuǎn)換以及傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛。電動車輛(EV)為全電動車輛，其使用一個或多個由電能提供動力的電機(jī)，用于其驅(qū)動。
[0025]如以下更加詳細(xì)的說明，此處公開的為電池模塊外殼系統(tǒng)的實(shí)施例，其可以用于壓縮一個或多個電池，并且可以很好地適合于xEV應(yīng)用。電池模塊的單元可以保持在使用插頭的外殼中，以相對于外殼將電池保持在合適的位置。插頭可以對電池施加力，將電池壓縮在外殼中。此外，為了將電池保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，壓縮力可以通過限制它們在外殼中膨脹的能力而延長電池的壽命。而且，插頭的使用使得能夠?yàn)榇罅吭O(shè)置于外殼中的電池調(diào)節(jié)壓縮力的量，不管電池尺寸與公差的方差。而且，此處提供的外殼系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括整體外殼。尤其，整體結(jié)構(gòu)作為外殼的使用可以產(chǎn)生外殼中的剛性，相比于組合外殼。當(dāng)它們在操作過程中膨脹時，這可以使得整體外殼能夠?yàn)槔庵坞姵靥峁﹦傂耘c壓縮。進(jìn)一步，整體結(jié)構(gòu)的使用降低了電池模塊外殼的部件數(shù)量，從而減少與電池模塊向管理的加工的時間與成本。
[0026]包括具有整體外殼與插頭的外殼系統(tǒng)的電池模塊可以易于配置成在xEVs中使用。在特定實(shí)施例中，xEV可以包括至少一個電池模塊，并且每個電池模塊均可以具有簡化設(shè)計的外殼系統(tǒng)。為了確保外殼系統(tǒng)的外殼與插頭保持連接，外殼可以具有用于插頭直連的孔，并且插頭與孔可以包括它們連接表面上的延遲機(jī)構(gòu)。這樣，插頭可以牢固地連接至外殼，并且提供將可調(diào)節(jié)的壓縮力施加至外殼中的電池的能力。
[0027]現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖，圖1為具有用于為車輛10提供全部或一部分原動力的電池模塊12的汽車形式的車輛10的透視圖。電池模塊12可以從多個單個棱柱形電池構(gòu)成，并且可以包括一個或多個如上所述的外殼系統(tǒng)。盡管如圖1中的汽車示例的，車輛10的類型可以特定實(shí)現(xiàn)，并且因此，可以不同于其他實(shí)施例，所有這些均旨在落入本公開的范圍中。例如，車輛10可以是卡車、公共汽車、工業(yè)車輛、摩托車、休閑車、船、或任意其他類型的車輛，其可以從其驅(qū)動動力的全部或一部分的電力的使用中獲益。為了本公開的目的，應(yīng)該注意的是，此處示例并且描述的電池模塊12與電池附件尤其涉及提供和/或存儲xEVs中的能量。然而，還可以在其他、非車輛應(yīng)用中利用具有外殼系統(tǒng)的電池模塊12的實(shí)施例。
[0028]進(jìn)一步，盡管在圖1中示例了電池模塊12定位于卡車或車輛10的后部，根據(jù)其他實(shí)施例，電池模塊12的定位可以不同。例如，可以基于車輛10中可獲得的空間、所需的車輛10的重量平衡、與電池模塊12 —起使用的其他元件的位置(例如，電池管理模塊、通風(fēng)孔或冷卻裝置等)以及各種其他特定實(shí)現(xiàn)原因而選擇電池模塊12的位置。
[0029]為了論述的目的，其有助于論述與特殊類型xEV相關(guān)的電池模塊12，例如，HEV。圖2示例了以HEV形式設(shè)置的車輛10的剖面示意圖。在示例的實(shí)施例中，朝向靠近燃料箱14的車輛后部設(shè)置電池模塊12。燃料箱14將燃料提供至內(nèi)燃機(jī)16，提供其用于HEV使用汽油動力驅(qū)動車輛10的情況。還將電動機(jī)18、動力分配裝置20、以及發(fā)電機(jī)22作為車輛驅(qū)動系統(tǒng)的零部件提供。這種HEV可以僅由電池模塊12、僅由發(fā)動機(jī)16、或同時由電池模塊12與發(fā)動機(jī)16提供動力或驅(qū)動。
[0030]如前所述，每個電池模塊12均包括外殼系統(tǒng)，其封閉電池模塊12的單元。在圖3中例了這種外殼系統(tǒng)30的實(shí)施例。外殼系統(tǒng)30通常包括電絕緣外殼32,其封閉一個或多個棱柱形電池34。外殼32可以設(shè)計成圍繞或封閉任意所需數(shù)量的棱柱形電池34。如可以理解的，電絕緣分配器可以設(shè)置于電池34之間，在這種情況中，極化外殼32和/或電池34。如所示的，外殼系統(tǒng)30的外殼32可以由通常布置成盒的四個壁36構(gòu)成，沒有頂部或底部。在四個壁36中，兩個端壁38可以彼此平行，并且兩個側(cè)壁40可以彼此平行，以使得壁36產(chǎn)生容納電池34的外殼32中的矩形內(nèi)部空間42。端壁38與側(cè)壁40可以具有等高44。然而，側(cè)壁40的長度46可以大于端壁38的長度48，以面對面的布置容納多個棱柱形34?？梢哉{(diào)整壁36的長度46與48，以容納電池34的不同數(shù)量或布置。
[0031]在特定實(shí)施例中，外殼32可以形成為整體。將外殼32產(chǎn)生為整體可以增加外殼32的強(qiáng)度，從而當(dāng)它們在操作過程中膨脹時，使得外殼32能夠?yàn)殡姵?4提供剛性。當(dāng)它們膨脹時，整體外殼32的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可以將壓力施加至電池34，降低改變電池34的內(nèi)部幾何形狀的可能性。這可以保護(hù)產(chǎn)品壽命以及電池34的效率。進(jìn)一步，整體外殼32減少與外殼系統(tǒng)30相關(guān)聯(lián)的部件數(shù)量，并且減少需要產(chǎn)生外殼32的加工步驟的數(shù)量。例如，可以通過熱塑材料的注射成型而在單步中產(chǎn)生整體外殼32，從而降低與電池模塊12的加工相關(guān)聯(lián)的成本，并且使得產(chǎn)生的車輛10對消費(fèi)者更加價格實(shí)惠。外殼32可以形成為在至少一個端壁38中包括孔(參見圖4)，以容納插頭50?？卓梢耘c外殼32 —起同時形成，以減少加工步驟/復(fù)雜性。例如，聚氯乙烯(PVC)或相似的熱塑性塑料可以用于形成整體外殼32。
[0032]為提供對插頭50與其他元件如何安裝在外殼32中的更好理解，圖4提供外殼系統(tǒng)30的實(shí)施例的分解圖。如前所述，外殼32可以包括孔60，以容納插頭50。在描繪的實(shí)施例中，每個端壁38均包括通常在中心位置處的孔60。孔60使得插頭50能夠接觸電池34，并且對電池34施加壓力?？?0的表面上的延遲機(jī)構(gòu)62使得插頭50能夠牢固地連接至孔60，并且穿過孔60軸向平移。該軸向平移可以用于調(diào)節(jié)孔60中的插頭36的位置，使得能夠調(diào)節(jié)施加于電池34的壓縮力的量?？赡苄枰{(diào)節(jié)施加于電池34的壓縮力的量，以使得外殼系統(tǒng)30調(diào)節(jié)電池34的尺寸中的方差。例如，如果外殼32容納八個電池34，并且將每個電池加工為一英寸±l/16th的公差，其可以增加至一英寸1/2的公差，外殼系統(tǒng)30必須調(diào)節(jié)。因此，可調(diào)節(jié)的壓縮力可以使得外殼系統(tǒng)30的設(shè)計相對于多個棱柱形電池34的公差與方差魯棒。
[0033]每個插頭50均可以包括頭部64與主體部66。主體部66可以從外部插入外殼32的孔60中。因此，插頭50的主體部之上的延遲機(jī)構(gòu)62可以與孔60中的延遲機(jī)構(gòu)相匹配，以將插頭50連接至外殼32。盡管如圖4中的匹配螺紋表面所示的，延遲機(jī)構(gòu)62可以利用棘輪與棘爪系統(tǒng)、肋與卡環(huán)系統(tǒng)、或其他合適的系統(tǒng)?？梢詫⒘?或轉(zhuǎn)矩施加于頭部64，以平移外殼32中的插頭50，導(dǎo)致插頭50的軸向運(yùn)動。這樣，插頭50的主體部66延伸進(jìn)入外殼32的內(nèi)部空間50的距離可調(diào)節(jié)，從而使得插頭50將可調(diào)節(jié)的壓縮力提供至內(nèi)部空間50中的電池34。
[0034]頭部64可以具有比主體部66與孔60更大的橫截面，以使得其不能穿過外殼32。進(jìn)一步，頭部64可以具有不同于主體部66與孔60的幾何形狀。例如，頭部64可以具有幾何形狀，其可以經(jīng)受施加于頭部64的力和/或轉(zhuǎn)矩。例如，可以將插頭50的頭部64緊固至使用自動系統(tǒng)或通過手的外殼32。
[0035]圖4中外殼系統(tǒng)30的實(shí)施例進(jìn)一步包括冷卻系統(tǒng)68。因?yàn)橥鈿?2不包括底部件，冷卻系統(tǒng)68可以具有至電池34的底部的通道，或直接與電池34的底部相接觸。因此，冷卻系統(tǒng)68可以消除由電池34中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱。冷卻系統(tǒng)68的使用可以通過防止電池34過熱而增加電池模塊12的可靠性。冷卻系統(tǒng)68可以包括液體或氣體冷卻劑回路、冷卻板、散熱器、風(fēng)扇、翅片結(jié)構(gòu)、或其組合。
[0036]為了更加平均地分配由插頭50施加的壓縮力，外殼系統(tǒng)30可以包括壓板80。因此，圖5描繪了具有兩個壓板80的外殼系統(tǒng)30。壓板80可以為剛性塑料板，其設(shè)置于面對面電池34堆的每一端。用這種方式，插頭50的主體部66可以將力施加至壓板80，替代將力直接施加至電池34。通過將力施加至剛性壓板80，替代電池34，將來自插頭50的壓縮力施加于電池34的表面的整個表面區(qū)域之上，從而降低通過施加集中力而損害電池34的可能性。當(dāng)包括在外殼系統(tǒng)30中時，壓板可以通常位于插頭50接觸電池34的地方或電池34接觸外殼32的地方。壓板80可以是甚至用于力傳遞的矩形、圓形、三角形、或任意其他合適的幾何形狀。尤其，當(dāng)即使壓縮力傳遞為外殼系統(tǒng)30的主要目標(biāo)時，壓板80可以包括在外殼系統(tǒng)30中，與減少的部件數(shù)量和/或加工最小化相對照。
[0037]在圖6與7中提供電池模塊12的裝配的頂視圖。這些視圖描繪了電池34如何安裝在外殼系統(tǒng)30的元件中。例如，電池34可以緊緊安裝在從端壁38至端壁38的長度46中。在長度48中，電池34與外殼之間的安裝可以足夠?qū)捤?，以允許電池34經(jīng)由開口頂部設(shè)置在外殼32中。用這種方式，任意組設(shè)置數(shù)量的電池34可以容納于外殼32的大批量生產(chǎn)的版本中，并且電池34和/或外殼32的尺寸中的略微變化可以不影響電池34如何安裝在外殼32中。雖然未示出，沿長度46的安裝提供包括外殼32中的壓板80的選項(xiàng)。如在圖6中描繪的，單個插頭50將壓縮力從端壁38施加于電池34。然而，如果需要為電池34提供增加的壓縮力，可以使用兩個插頭50A與50B，如圖7中所示的。在可替換的實(shí)施例中，可以在每個端壁38處使用多個孔60與插頭50。因此，插頭50可以根據(jù)外殼32中電池34的數(shù)量、外殼32中的壓板80的存在、電池34尺寸的變化、端壁40的厚度和/或其他設(shè)計依據(jù)而沿長度改變。進(jìn)一步，雖然如螺紋件所示，插頭50可以包括不同的延遲機(jī)構(gòu)62，以將插頭50A與50B固定在孔60中。
[0038]用于將插頭50固定在外殼32中合適位置的一個可替換的延遲機(jī)構(gòu)62可以是棘輪系統(tǒng)90，如在圖8中描繪的。例如，插頭50的主體部66可以包括多行三角形齒92，其沿平行于插頭50軸的主體部66延伸。每行齒92可以與布置于外殼32中的孔60中的棘爪94相互作用。使用棘輪系統(tǒng)90，插頭50可以僅能夠軸向平移入孔60中，通過棘爪94固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，?dāng)電池34開始膨脹時，插頭50可以不退出孔60，從而將壓縮施加至電池34。
[0039]在不同的實(shí)施例中，在圖9A與9B中描繪的，延遲機(jī)構(gòu)62可以利用肋100與卡扣環(huán)102，以將插頭50固定在外殼32中的合適位置。如在圖9A中所示，多個肋100可以從插頭50的主體66徑向突出。因此，肋100之間的空間可以形成壕溝102。壕溝102可以容納卡扣環(huán)104。在圖9B中，示出卡扣環(huán)104布置于壕溝102之一中，以使得插頭50的主體部66延伸所需的距離，進(jìn)入外殼32的矩形內(nèi)部空間42中。以這種方式，當(dāng)它們開始在外殼32中膨脹時,插頭50可以將壓縮施加于電池34。
[0040]插頭50可以包括額外的特征，以確定它如何將壓縮施加于電池34。例如，如圖10中描繪的，插頭50可以包括螺旋彈簧110，以當(dāng)它們開始膨脹時，增加施加于電池34的壓縮力，或允許電池34的限制運(yùn)動。螺旋彈簧90可以安裝于外殼32的內(nèi)表面與端電池34或壓板80的表面之間。插頭50可以包括其他元件，以方便壓縮，例如聚合物墊圈、鋼板彈簧、以及其他壓縮方式。當(dāng)對電池34施加壓縮為外殼系統(tǒng)30的主要目標(biāo)時，可以使用這種壓縮元件，與最小化加工成本與部件數(shù)量對照。
[0041]此處對元件位置(例如，“頂部”、“底部”、“之上”、“之下”)的引用僅用于描述圖中各元件的定位。值得注意的是，根據(jù)其他實(shí)施例，各種元件的定位可以不同，并且這些變化旨在包括于本公開中。
[0042]重要的是注意，僅示例了如在各種實(shí)施例中所示的鋰離子電池的元件的結(jié)構(gòu)與布置。雖然在本公開中僅詳細(xì)描述了幾個實(shí)施例，但回顧本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易知道的是，很多修改是可能的(例如，各種元件的尺寸、維度、結(jié)構(gòu)、形狀與比例、參數(shù)值、安裝布置、材料使用、顏色、定位等的變化)，而無需實(shí)質(zhì)上脫離新穎性教導(dǎo)與此處描述主題的優(yōu)勢。例如，如整體形成所示的元件可以由多個零部件或元件構(gòu)成，可以反向或另外改變元件的位置，并且可以變化或改變離散元件的性質(zhì)或數(shù)量或位置?？梢愿鶕?jù)可替換的實(shí)施例改變或重新排序任意工藝或方法步驟的順序或序列。在不脫離本公開的范圍的情況下，還可以在各種實(shí)施例的設(shè)計、操作條件、以及布置中作出其他替換、修改、改變與省略。
【權(quán)利要求】
1.一種用于一個或多個電池的外殼系統(tǒng)，所述外殼系統(tǒng)包括: 外殼，其形成通常矩形的內(nèi)部空間，具有相反的尾端件； 孔，其穿過所述尾端件之一延伸；以及 插頭，其具有頭部與主體部，其中，所述主體部配置成穿過所述孔延伸，以接觸所述電池之一，并且所述主體部具有延遲機(jī)構(gòu)，以固定其位置，從而在所述電池上提供壓縮力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述外殼配置成封閉多個棱柱形電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng),其中,所述外殼為整體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述外殼由塑料材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述孔為帶螺紋的，并且所述插頭的所述延遲機(jī)構(gòu)包括螺紋，其與所述孔的螺紋相匹配，以將所述插頭固定于所述孔中的所需軸向位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述延遲機(jī)構(gòu)包括圍繞所述插頭的所述主體設(shè)置的一系列肋以及安裝在肋之間，以將所述插頭固定于所述孔中的所需軸向位置的卡環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述延遲機(jī)構(gòu)包括棘輪機(jī)構(gòu)，其具有沿所述插頭的所述主體部分軸向布置的至少一組三角形齒，并且具有至少一個棘爪，以接合圍繞所述外殼的所述尾端件的 所述孔布置的所述齒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述插頭配置成設(shè)置于所述孔中，并且具有施加于所述頭部的轉(zhuǎn)矩，以將壓縮力施加于所述外殼中的所述電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述插頭包括彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)具有冷卻系統(tǒng)，其布置于所述外殼之下，其中，所述冷卻系統(tǒng)具有至所述電池底部的直接通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)具有壓板，其中，所述壓板為通常的矩形，其位于相鄰于具有所述孔的所述尾端件的所述外殼中，并且定位于所述插頭的所述主體部與所述多個棱柱形電池之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼系統(tǒng)，其中，所述外殼的兩個尾端件均包括所述孔與插座組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的外殼系統(tǒng)具有兩個矩形壓板，每個均位于相鄰于每個尾端件的所述外殼中，并且將每個壓板定位于所述插頭的所述主體部與所述多個棱柱形電池之間。
14.一種電池模塊,包括: 外殼，其具有形成通常的矩形內(nèi)部空間的兩個側(cè)壁與兩個端壁，并且具有穿過所述端壁延伸的孔； 電池堆，每個均為通常的矩形形狀，并且具有剛性容器，所述電池堆安裝在所述外殼的所述矩形內(nèi)部空間中；以及 插頭，其具有頭部與主體部，其中，所述主體部配置成穿過所述孔延伸，以接觸所述電池之一，并且所述主體部具有延遲機(jī)構(gòu)，以固定其位置，從而在所述電池上提供壓縮力。
15.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池模塊具有布置于電化學(xué)電池堆與具有所述孔的所述外殼的所述端壁之間的壓板，其中，所述插頭的所述主體部與所述壓板相接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池模塊，具有布置于所述外殼之下的冷卻板，其中，所述冷卻板與每個所述電池的底部相接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池模塊，其中，兩個端壁均包括所述孔與插頭以及與每個孔相對應(yīng)的壓板，每個壓板均位于端壁與電化學(xué)電池堆之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，xEV包括所述電池模塊。
19.一種使用剛性外殼與至少一個插頭對電化學(xué)電池堆施加壓縮的方法，包括: 將所述電化學(xué)電池堆設(shè)置于所述剛性外殼中； 將所述插頭定位于所述剛性外殼中的孔中；并且 將所需數(shù)量的力施加至所述插頭，其中，所述插頭將壓縮力施加至所述外殼中的所述電化學(xué)電池堆的端部。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括將所述插頭通過延遲機(jī)構(gòu)固定在所述外殼中的所述孔中合適位置處 。
【文檔編號】H01M10/0585GK103999258SQ201280062752
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】羅伯特·J.·麥克 申請人:約翰遜控制技術(shù)有限責(zé)任公司