具有用于電壓感測(cè)的連接凸起的電池單元和包括該電池單元的電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電池單元和包括該電池單元的電池模塊，該電池單元包括:電池單元本體，該電池單元本體具有安裝在單元外殼中的電極組件；電極端子，該電極端子從電池單元本體的至少一端突出；以及用于電壓感測(cè)的連接凸起，該用于電壓感測(cè)的連接凸起與電極端子一體地形成。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，能夠充電和放電的二次電池已經(jīng)廣泛用作無(wú)線移動(dòng)裝置的能量源。另外，作為為了解決由使用化石燃料的現(xiàn)有汽油車輛和柴油車輛引起的問(wèn)題(例如空氣污染)而研發(fā)的電動(dòng)車輛(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力源，二次電池已引起了相當(dāng)大的關(guān)注。
[0003]結(jié)果，由于二次電池的優(yōu)點(diǎn)，使用二次電池的應(yīng)用的種類正在增加，預(yù)計(jì)二次電池今后將比今天用于更多的應(yīng)用和產(chǎn)品。
[0004]小型移動(dòng)裝置為每個(gè)裝置使用一個(gè)或數(shù)個(gè)電池單元。另一方面，由于諸如車輛等的中型或大型裝置需要有高輸出和大容量，所以它使用具有彼此電連接的多個(gè)電池單元的中型或大型電池模塊。
[0005]電池模塊的尺寸和重量與相應(yīng)的中型或大型裝置的容納空間和輸出直接相關(guān)。因此，制造商正嘗試制造小型、輕質(zhì)的電池模塊。此外，對(duì)于受到大量外部沖擊和振動(dòng)的裝置(例如電動(dòng)自行車和電動(dòng)車輛)而言，構(gòu)成電池模塊的部件之間需要穩(wěn)定的電連接和物理聯(lián)接。另外，使用了多個(gè)電池單元來(lái)實(shí)現(xiàn)高輸出和大容量，因此，電池模塊的安全性被認(rèn)為是很重要的。
[0006]優(yōu)選地，電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，能夠以高集成度堆疊并具有小的重量/容量比的棱形電池或袋狀電池通常用作中型或大型電池模塊的電池單元。特別地，由于袋狀電池是輕質(zhì)的并且袋狀電池的制造成本較低，目前大量的興趣都集中在這種使用鋁制層壓片作為包覆構(gòu)件的袋狀電池。
[0007]圖1是典型地示出了傳統(tǒng)的代表性袋狀電池單元的透視圖。參考圖1，袋狀電池單元10被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu):其中，兩個(gè)電極端子11和12分別從電池單元本體13的上端和下端突出，使得電極端子11和12彼此相反。在電極組件(未示出)安裝在電池外殼14中的狀態(tài)下，電池外殼14的兩個(gè)相反側(cè)面14a以及上端和下端14b和14c被結(jié)合，從而制造出袋狀電池單元10。
[0008]為了將袋狀電池單元彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，袋狀電池單元的電極端子經(jīng)由連接構(gòu)件(例如匯流條)互連，以實(shí)現(xiàn)袋狀電池單元之間的電連接。在這種情況下，需要額外的電連接構(gòu)件。此外，由于這些構(gòu)件被安裝到電池單元，每個(gè)電池單元的總尺寸增加了并且每個(gè)電池單元的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
[0009]因此，對(duì)于如下一種電池單元和包括該電池單元的電池模塊存在著高度需求:該電池單元能夠電連接到另一個(gè)電池單元，而無(wú)需額外的電連接構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問(wèn)題
[0011]因此，為了解決上述問(wèn)題及其它尚未解決的技術(shù)問(wèn)題，已做出了本發(fā)明。
[0012]通過(guò)進(jìn)行各種廣泛的和集中的研究和試驗(yàn)來(lái)解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在以下情況下能夠?qū)㈦姵貑卧嗷ミB接而無(wú)需額外的電連接構(gòu)件(例如匯流條):其中，在電池單元的電極端子處形成有用于電壓感測(cè)的連接凸起，并且，包括電池單元的電池模塊被構(gòu)造成使得所述用于電壓感測(cè)的連接凸起直接連接到電壓感測(cè)構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)電池單元之間的電連接。
[0013]具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電池單元和電池模塊，該電池單元具有用于電壓感測(cè)的連接凸起，該電池模塊被構(gòu)造成使得所述用于電壓感測(cè)的連接凸起直接連接到電壓感測(cè)構(gòu)件以將電池單元相互連接而無(wú)需額外的電連接構(gòu)件，由此，能夠減小電池模塊的尺寸和重量并降低電池模塊的制造成本。
[0014]技術(shù)方案
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠通過(guò)提供一種電池單元來(lái)實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，該電池單元包括:電池單元本體，該電池單元本體具有安裝在單元外殼中的電極組件；電極端子，該電極端子從電池單元本體的至少一端突出；以及用于電壓感測(cè)的連接凸起，該用于電壓感測(cè)的連接凸起與電極端子一體地形成。
[0016]因此，在根據(jù)本發(fā)明的電池單元和包括該電池單元的電池模塊中，用于電壓感測(cè)的連接凸起直接連接到電壓感測(cè)構(gòu)件，由此實(shí)現(xiàn)電池單元之間的電連接。因此，能夠?qū)㈦姵貑卧嗷ミB接而無(wú)需額外的電連接構(gòu)件(例如匯流條)，由此能夠減小電池模塊的尺寸和重量并降低電池模塊的制造成本。
[0017]在一個(gè)具體實(shí)例中，電池單元本體不受特別限制，只要能夠使用該電池單元本體制造電池模塊。例如，電池單元本體可構(gòu)造成具有板狀結(jié)構(gòu)，在該板狀結(jié)構(gòu)中，電池單元本體的寬度和長(zhǎng)度大于電池單元本體的厚度。
[0018]電池單元本體的長(zhǎng)度表示在電池單元本體的、電極端子從其突出的一側(cè)與該電池單元本體的相反的另一側(cè)之間的距離，并且，電池單元本體的寬度表示在電池單元本體的一側(cè)(該一側(cè)與電池單元本體的電極端子從其突出的側(cè)面相鄰)與該電池單元本體的相反的另一側(cè)之間的距離。另外，電池單元本體的厚度表示在電池單元本體的、與包含電極端子從電池單元本體突出的方向的平面平行的頂表面和底表面之間的距離。
[0019]在另一個(gè)具體實(shí)例中，電極端子可以是正電極端子或負(fù)電極端子，該電極端子可以從電池單元本體的至少一端突出，并且可構(gòu)造成具有板狀結(jié)構(gòu)，在該板狀結(jié)構(gòu)中，電極端子的寬度和長(zhǎng)度大于電極端子的厚度。
[0020]電極端子的長(zhǎng)度表示在電極端子的鄰接在電池單元本體上的一側(cè)與該電極端子的相反的另一側(cè)之間的距離，并且，電極端子的寬度表示在電極端子的、與電池單元本體交叉的一側(cè)與該電極端子的相反的另一側(cè)之間的距離。另外，電極端子的厚度表示在電極端子的、與包含電極端子從電池單元本體的突出方向的平面平行的頂表面和底表面之間的距離。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的電池單元可以包括與電極端子一體地形成的、用于電壓感測(cè)的連接凸起。該用于電壓感測(cè)的連接凸起可以形成在電極端子上，使得:用于電壓感測(cè)的連接凸起從電池單元本體沿著電極端子突出的方向延伸，或者，用于電壓感測(cè)的連接凸起在包含電極端子突出的方向的平面內(nèi)沿著與電極端子突出的方向垂直的方向延伸。該用于電壓感測(cè)的連接凸起可以從電極端子的一端延伸。
[0022]在一個(gè)具體實(shí)例中，該用于電壓感測(cè)的連接凸起可以從電極端子的與電池單元本體交叉的至少一側(cè)延伸。
[0023]在此情形中，所述用于電壓感測(cè)的連接凸起能夠以等于電極端子的寬度的5到50 %的尺寸延伸，優(yōu)選以該寬度的1到40 %、更優(yōu)選以該寬度的20到30 %延伸。
[0024]在另一個(gè)具體實(shí)例中，所述用于電壓感測(cè)的連接凸起可以在與電池單元本體相對(duì)的狀態(tài)下形成在電極端子的至少一側(cè)處。
[0025]換言之，被構(gòu)造成具有板狀結(jié)構(gòu)的電極端子可以從電池單元本體的至少一端突出，用于電壓感測(cè)的連接凸起可以在該用于電壓感測(cè)的連接凸起與電池單元本體相對(duì)(即，該用于電壓感測(cè)的連接凸起與電池單元本體間隔開)的狀態(tài)下形成在電極端子的與電池單元本體交叉的一側(cè)處。
[0026]所述用于電壓感測(cè)的連接凸起可以設(shè)置有焊接孔。因此，可以通過(guò)經(jīng)由焊接孔執(zhí)行的焊接而將所述用于電壓感測(cè)的連接凸起容易地聯(lián)接到電壓感測(cè)構(gòu)件。
[0027]焊接方法不受特別限制，只要所述用于電壓感測(cè)的連接凸起能夠焊接到電壓感測(cè)構(gòu)件即可。例如，可以使用從以下項(xiàng)組成的組中選出的任一種方法將所述用于電壓感測(cè)的連接凸起焊接到電壓感測(cè)構(gòu)件:電阻焊接方法、激光焊接方法、電弧焊接方法和超聲波焊接方法。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的電池單元的電池單元本體的種類不受特別限制，只要該電池單元本體被構(gòu)造成具有以下的板狀結(jié)構(gòu)即可:在該板狀結(jié)構(gòu)中，電池單元本體的寬度和長(zhǎng)度大于電池單元本體的厚度。例如，電池單元本體可以構(gòu)造成具有以下結(jié)構(gòu):其中，電極組件在密封狀態(tài)下安裝在包括樹脂層和金屬層的層壓片中。
[0029]由于根據(jù)本發(fā)明的電池單元被構(gòu)造成具有其中將鋁制層壓片用作包覆構(gòu)件的袋狀結(jié)構(gòu)，因此，能夠減小電池單元的總重量并降低電池單元的制造成本。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種包括兩個(gè)或更多個(gè)具有上述構(gòu)造的電池單元的電池模塊。
[0031 ]該電池模塊可以包括:電池單元陣列，該電池單元陣列包括一個(gè)或多個(gè)套管，該電池單元陣列形成其中電池單元在電極端子沿相同方向?qū)?zhǔn)的狀態(tài)下相互堆疊的結(jié)構(gòu);一對(duì)端板，該一對(duì)端板用于固定電池單元陣列的兩個(gè)相反端;一個(gè)或多個(gè)支撐桿，該一個(gè)或多個(gè)支撐桿用于將所述端板互連；以及電壓感測(cè)構(gòu)件，該電壓