CN100588006C - 电池组模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组模块，其包括多个单元电池组，每一单元电池组具有带有端子接触部分的端子。一导电转接器耦接相邻的单元电池组的端子，该导电转接器具有转接器接触面。所述端子接触部分具有耦接至所述转接器接触面的接触部分接触面。所述接触部分接触面和转接器接触面平行于所述端子的纵轴。

Description

电池组模块
技术领域
本发明涉及一种电池组模块，更具体地说，涉及一种电池组模块的端子耦接结构。
背景技术
不同于一次电池，二次电池是可再充电的。各带有单个单元电池(unitcell)的小容量的电池组一般用于各种便携式的电子设备，比如电话、膝上型计算机以及可携式摄像机。大容量的电池组各带有多个单元电池，一般被用作驱动马达的电源，比如那些混合电动车辆的驱动马达的电源。
二次电池组根据它们的形状可以被分为不同的类型，比如棱柱形的和圆柱形的电池组。单个的二次电池组(在下文中称为“单元电池组(unitbattery)”)通常串联形成一大容量的二次电池组(在下文中称为“电池组模块”)。
每一单元电池组一般包括具有阳极、阴极和位于阳极和阴极之间的分离器的电极部件、用于容纳电极组件的壳体以及用于密封所述壳体的盖组件。阳极和阴极端子穿过盖组件延伸到壳体的外部，并可分别耦接到阳极和阴极。
单元电池组经常这样布置，使得一个单元电池组的阳极和阴极端子与邻近的一个单元电池组的阳极和阴极端子相互交替。把一个单元电池组的阳极端子通过导电转接器电耦接到邻近单元电池组的阴极端子，从而完成电池组模块的组装。
所述导电转接器一般通过螺母被固定在阳极和阴极端子上。例如，阳极和阴极端子可带有螺纹。在导电转接器绕阳极和阴极端子被***后，螺母就被耦接到所述螺纹上以把所述导电转接器固定到阳极和阴极上。这样，邻近的单元电池组的阳极和阴极端子就被互相电耦接。
然而，在传统的电池组模块中，由于端子和导电耦接件之间的接触面积相对较小，所以接触电阻就大，导致集电效率变差。此外，为了减小所述端子和所述导电转接器之间的接触电阻，就必须在螺母上施加足够的耦接扭矩。然而，当耦接扭矩超过限定水平时，耦接扭矩会使端子旋转而引起耦接失败。因此，耦接扭矩的大小是受限制的，所以不能对螺母施加足够的耦接扭矩。
发明内容
因此，本发明的目的是要提供一种电池组模块，其能够减少由于耦接扭矩造成的耦接失效。
本发明的另一目的是要提供一种电池组模块，其中可以增大单元电池组的端子与导电转接器之间的接触面积，从而提高集电效率。
本发明提供了一种电池组模块，其包括多个单元电池组，每一单元电池组具有带有端子接触部分的端子。一导电转接器耦接相邻的单元电池组的端子，该导电转接器具有转接器接触面。所述端子接触部分具有耦接至所述转接器接触面的接触部分接触面。所述接触部分接触面和转接器接触面平行于所述端子的纵轴。
所述接触部分接触面和转接器接触面可以是平面的。电池组模块还可包括一具有平面的第二转接器接触面的第二导电转接器。所述端子的端子接触部分还可包括平面的第二接触部分接触面，该第二接触部分接触面与所述平面的第二转接器接触面相接触。所述端子接触部分可以与端子是一体的。所述导电转接器可具有大致为U形的横截面。单元电池组可以是棱柱形的。
在一示例性实施例中，端子接触部分包括平行于端子纵轴的狭缝。所述导电转接器可位于所述端子接触部分的狭缝中。另外，所述导电转接器可通过一耦接件耦接到所述单元电池组的端子，该耦接件垂直于所述端子的纵轴。所述耦接件可以是，例如，螺母、螺栓、铆钉或焊接接头。
所述端子接触部分可具有接触部分耦接孔，用于将端子接触部分耦接到第一导电转接器。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的电池组模块的部分分解透视图。
图2是图1中的电池组模块的端子耦接结构的部分分解透视图。
图3是组装后的图2中的端子耦接结构的剖视图。
图4是根据本发明的另一示例性实施例的端子耦接结构的剖视图。
图5是根据本发明另一示例性实施例的端子耦接结构的示意性剖视图。
图6是根据本发明的另一示例性实施例的端子耦接结构的部分分解透视图。
图7是组装后的图6中的端子耦接结构的剖视图。
图8是根据本发明的另一示例性实施例的端子耦接结构的部分分解透视图。
图9是组装后的图8中的端子耦接结构的部分剖视图。
图10是根据本发明的另一示例性实施例的端子耦接结构的分解透视图。
图11是组装后的图10中的端子耦接结构的剖视图。
具体实施方式
参照图1，电池组模块10包括多个单元电池组11，所述单元电池组11由单元电池组11之间的多个隔板19相互间隔开。隔板19提供供冷却单元电池组的冷却介质流动通过的通道。
棱柱形的单元电池组可用作示例性的单元电池组11。每一单元电池组11包括具有阳极、阴极和位于阳极和阴极之间的分离器的电极部件18、用于容纳电极组件18的壳体12以及用于密封所述壳体12的盖组件13。阳极和阴极端子14、15穿过盖组件13从壳体12伸出，并分别被耦接到阳极和阴极。
所述壳体12可包括导电金属，比如铝、铝合金或镀钢的镍。所述壳体12可以是六面体形状或其他在本领域被熟知的形状。
所述阳极和阴极端子14、15从盖组件13伸出，它们相互间隔开，并可带有螺纹。在一示例性实施例中，所述阳极和阴极端子14、15为被部分剖切的螺栓。另参考图2，垫圈16可位于盖组件13和每一阳极和阴极端子14、15之间。螺母17可被耦接到阳极和阴极端子14、15。
单元电池组11可被布置成使得一单元电池组的阳极和阴极端子14、15与其邻近的单元电池组的阳极和阴极端子14、15相互交替，从而形成模块主体。例如，一个单元电池组的阳极端子14可通过导电转接器20被电耦接至其邻近的单元电池组的阴极端子15。这样，所述阳极和阴极端子14、15沿电池组模块主体的外表面交替。
如图2所示，接触部分30沿端子14、15延伸，以将导电转接器20耦接至端子14、15。接触部分的侧面可限定一平的接触面31。接触部分30可具有适于接收一耦接件的耦接孔32。
在一示例性实施例中，接触部分30具有半圆形的横截面。所述接触部分30可具有，例如，平面的接触面31和半圆形的带螺纹的表面。然而，接触部分30的形状并不限于此。
在一示例性实施例中，所述导电转接器20是一矩形板，所述矩形板在邻近每一纵向端处具有耦接孔21，各耦接孔可与接触部分30的耦接孔32相对准。所述导电转接器20的尺寸可基本覆盖住所述接触部分30的接触面31。
如图3所示，所述导电转接器20的耦接孔21与接触部分31的耦接孔32相对准，并通过一耦接件被耦接到所述接触部分，从而电耦接到端子14或15。例如，可使用耦接螺栓40和耦接螺母41将导电转接器20和接触部分31相互压靠在一起。
如上所述，由于导电转接器20基本上覆盖住了接触面31，所以导电转接器20和端子14、15之间的接触面积是足够的，从而提高了集电效率。另外，由于耦接螺栓40垂直于端子14、15的纵轴，所以耦接螺栓40的耦接扭矩并不会使端子14、15发生显著的旋转。因此，在不影响任何一个端子14、15的固定的情况下，可增加施加于耦接螺栓40的耦接扭矩。由于足够的压力的缘故，接触面31和导电转接器20之间的接触电阻可以减小。
尽管耦接螺栓40和耦接螺母41被描述为一示例性的耦接件，但本发明不限于此。更确切地说，其他耦接件，例如螺丝钉、铆钉、销、焊接接头以及粘合剂都可被用作耦接件。
图4示出根据本发明的另一示例性实施例的端子和导电转接器的耦接结构。在本实施例中，铆钉503用作耦接件。在此情况下，铆钉503分别穿过所述接触部分30和导电转接器20的耦接孔32、21，以便电耦接所述接触部分30和导电转接器20。
图5示出根据本发明的另一示例性实施例的端子和导电转接器的耦接结构。在此实施例中，接触部分30和导电转接器20通过焊接而被耦接在一起。图5中的“W”表示接触部分30和导电转接器20之间的焊接点。
图6和图7示出根据本发明的另一示例性实施例的端子和导电转接器的耦接结构。在此实施例中，接触部分301沿端子14、15的中心线且沿纵轴延伸，所述接触部分具有相反的平面接触面311。所述接触部分301具有垂直于所述相反的接触面311的耦接孔321。
用于耦接邻近的单元电池组的端子14、15的一对导电转接器201各自与端子14、15的一个相反的接触面311接触。类似于以上所述的导电转接器，导电转接器201是一矩形板，所述矩形板具有可与接触部分301的耦接孔321对准的耦接孔211。导电转接器201的尺寸可基本覆盖接触部分301的接触面311。
同样，类似于前述实施例，耦接螺栓401和耦接螺母411可电耦接导电转接器201和接触部分301。在一示例性实施例中，在耦接孔211和接触部分301的耦接孔321对准的情况下，将耦接螺栓401***孔中，并用耦接螺母411固定住。
由于导电转接器201接触接触部分301的两个相反的接触面311，所以端子14、15和导电转接器201之间的接触面积是只使用单个导电转接器时的面积的两倍。因此，集电效率还可进一步提高。
图8和图9示出根据本发明的另一示例性实施例的端子和导电转接器的耦接结构。参照图8和图9，接触部分302沿具有相反的平面接触面312的端子14、15的纵向中心线延伸。接触部分302具有垂直于相反的平面接触面312的耦接孔322。
导电转接器202大致为U形，并具有两个通过基座206间隔开的矩形板222。在一示例性实施例中。所述间隔可与接触部分302的厚度相对应。每一个矩形板222可具有可与接触部分301的耦接孔322对准的耦接孔212。
如图9所示，当导电转接器202被配合到两个矩形板222之间的间隔中时，接触部分302的相反的接触面312接触各平板。在导电转接器202的耦接孔212与接触部分302的耦接孔322对准之后，例如用耦接螺栓402和耦接螺母412将导电转接器202压向相反的接触面312。这样，端子14、15就被电耦接到导电转接器202。
由于单个导电转接器202接触接触部分302的两个相反的接触面312，所以集电效率得以提高。另外，安装单个U形导电转接器202可以比安装两个导电转接器简单。
图10和图11示出根据本发明的另一示例性实施例的端子和导电转接器的耦接结构。参照图10和图11，接触部分303沿端子14的纵轴延伸。在端子14中由相面对的内部平面接触面313限定出一狭缝333。接触部分303具有垂直于相面对的接触面313的耦接孔。
如图11所示，当导电转接器20***接触部分303的狭缝333时，耦接孔21对准接触部分303的耦接孔323，接触部分303的相面对的内部接触面313电接触导电转接器203。例如可以使用耦接螺栓403和耦接螺母413将接触部分303固定到导电转接器203上。
根据本发明，由于导电转接器和端子之间的接触面积显著增大，所以可以改善导电性。另外，可减小由于施加的扭矩引起的耦接失效。此外，由于导电转接器和端子之间耦接力是足够大，所以可以减小接触电阻。
虽然已经示出和描述了本发明的实施例，但是本领域的技术人员应该认识到，可以对所述实施例做出改变，而不偏离本发明的原理和精神，本发明的范围由所附权利要求及其等同技术方案限定。

Claims (15)

1.一种电池组模块，其包括：
多个单元电池组，每一单元电池组包括具有纵轴和端子接触部分的端子，其中该端子是被部分剖切的螺栓，所述端子接触部分由平行于所述端子的纵轴的所述螺栓的剖切部分形成，且螺母被耦接到该端子；
导电转接器，其耦接相邻的所述单元电池组的端子，所述导电转接器包括转接器接触面；
耦接螺栓，***所述端子接触部分和所述导电转接器的耦接孔，并垂直于所述纵轴；以及
耦接螺母，与所述耦接螺栓相固定；
其中，所述端子接触部分具有接触部分接触面，该接触部分接触面耦接至所述转接器接触表面；并且
其中，所述接触部分接触面和转接器接触面平行于所述端子的纵轴。
2.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述接触部分接触面和转接器接触面基本是平面的。
3.如权利要求2所述的电池组模块，其中，还包括第二导电转接器，该第二导电转接器具有一平面的第二转接器接触面；
其中，所述端子接触部分还包括一平面的第二接触部分接触面，该第二接触部分接触面接触所述平面的第二转接器接触面。
4.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述端子接触部分与所述端子是一体的。
5.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述端子接触部分包括平行于所述端子的纵轴的狭缝。
6.如权利要求5所述的电池组模块，其中，所述导电转接器位于所述狭缝中。
7.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述端子接触部分还包括一第二接触部分接触面；并且
其中，所述导电转接器具有大致为U形的横截面，所述U形横截面的一个支脚与所述接触部分接触面相接触，而所述U形横截面的另一个支脚与所述第二接触部分接触面相接触。
8.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述导电转接器通过一耦接件耦接至所述单元电池组的所述端子；并且
其中，所述耦接件垂直于所述端子的纵轴。
9.如权利要求8所述的电池组模块，其中，所述端子接触部分具有接触部分耦接孔，用于将所述端子接触部分耦接至所述导电转接器。
10.如权利要求9所述的电池组模块，其中，所述导电转接器具有与所述接触部分耦接孔相对准的转接器耦接孔。
11.如权利要求10所述的电池组模块，其中，所述耦接件包括穿过所述接触部分耦接孔和所述转接器耦接孔的螺栓和可耦接至该螺栓的螺母。
12.如权利要求10所述的电池组模块，其中，所述耦接件包括铆钉。
13.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述导电转接器通过焊接固定到所述端子接触部分。
14.如权利要求1所述的电池组模块，其中，还包括位于各个单元电池组之间的隔板。
15.如权利要求1所述的电池组模块，其中，所述单元电池组是棱柱形的。
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