CN107801422A - 用于将电池单元定位于电池组模块中的胶带 - Google Patents

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Abstract

本公开包括一种电池组模块，所述电池组模块包括具有电池单元叠堆的外壳。所述电池单元叠堆的每个电池单元包括端子端和取向成横切所述端子端的面，所述端子端具有至少一个电池单元端子。所述电池组模块还包括胶带，所述胶带设置于所述电池单元叠堆的第一电池单元的第一面和所述电池单元叠堆的第二电池单元的第二面之间，并且其中所述胶带将所述第一电池单元固定地联接至所述第二电池单元，并且其中所述第一电池单元的第一端子端与所述第二电池单元的第二端子端基本上对准。

Description

用于将电池单元定位于电池组模块中的胶带
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年4月13日提交的标题为“电池单元至电池单元胶带(CELL TOCELL ADHESIVE TAPE)”的美国临时申请序列号62/146,763，于2015年4月13日提交的标题为“电池单元至散热器的热环氧树脂(CELL TO HEAT SINK THERMAL EPOXY)”的美国临时申请序列号62/146,816，和于2015年4月13日提交的标题为“用于管理电池高度的B-载体至电池单元至热环氧树脂接口设计(B-CARRIER TO CELL,TO THERMAL,EPOXY INTERFACEDESIGN FOR MANAGING CELL HEIFGT)”的美国临时申请序列号62/146,811的优先权和权益，这些申请出于所有目的据此全文以引用的方式并入本文。本申请涉及与本申请同一日提交的标题为“电池单元至散热器的热粘合剂(CELL TO HEAT SINK THREMAL ADHESIVE)”的美国非临时申请No.14/815,447和与本申请同一日提交的标题为“热环氧树脂和电化学电池的定位(THERMAL EPOXY AND POSITIONING OF ELECTROCHEMICAL CELLS)”的美国非临时申请No.14/815,515，这两个申请出于所有目的据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本公开整体涉及电池组和电池组模块领域。更具体地，本公开涉及用于将电化学电池定位于电池组模块中的胶带。
该部分旨在向阅读者介绍本领域的各个方面，这些方面可涉及本公开的各个方面，这些方面在下文进行描述。相信该讨论有助于向阅读者提供背景信息以便于对本公开的各个方面的更好理解。因此，应当理解，这些陈述应以该角度来阅读，并且不应视为对现有技术的承认。
使用一个或多个电池***以便对车辆提供所有或一部分原动力的车辆可称为xEV，其中术语“xEV”在本文中定义为包括将电功率用于其所有或一部分的车辆原动力的所有下述车辆或其任何变型或组合。例如，xEV包括将电功率用于所有原动力的电动车辆(EV)。如本领域的技术人员将理解，也被视为xEV的混合动力电动车辆(HEV)将内燃机推进***和电池供能电动推进***(诸如48伏特(V)或130V***)相组合。术语HEV可包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力***(FHEV)可利用一个或多个电动机，仅利用内燃机或利用两者将原动力和其它电功率提供至车辆。相比之下，轻度混合动力***(MHEV)在车辆空转时停用内燃机，并利用电池组***来持续对空气调节单元、收音机或其它电子装置供能，以及在需要推进时重新启动引擎。轻度混合动力***还可应用一定程度的功率辅助，例如在加速期间，以增补内燃机。轻度混合动力通常为96V至130V，并且通过皮带或曲轴集成启动器发电机回收制动能量。另外，微混合动力电动车辆(mHEV)还使用类似于轻度混合动力的“启-停”***，但是mHEV的微混合动力***可向内燃机供应或不供应功率辅助并且以低于60V的电压操作。出于当前讨论的目的，应当指出的是，mHEV通常技术上不将直接提供至机轴或传动装置的电功率用于车辆的任何部分的原动力，但是mHEV仍可被视为xEV，因为其在车辆空转(其中内燃机停用)时确实使用电功率来增补车辆的功率需求，并通过集成启动器发电机回收制动能量。此外，***式电动车辆(PEV)为可从外部电源(诸如壁插座)进行充电的任何车辆，并且存储于可充电电池包中的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV为EV的子类，包括全电动或电池电动车辆(BEV)、***式混合动力电动车辆(PHEV)，以及混合动力电动车辆和传统内燃机车辆的转换型电动车辆。
上文所描述的xEV相比于较传统的燃气供能车辆可提供多个优点，所述较传统燃气供能车辆仅使用内燃机和传统电气***，该传统电气***通常为由铅酸电池供能的12V***。例如，相比于传统内燃机车辆，xEV可产生较少的不期望的排放产物并且可表现出较大燃料效率，并且在一些情况下，此类xEV可完全不使用汽油，如同某些类型的EV或PEV那样。
随着技术持续发展，需要对此类车辆提供改善的电源，特别是电池组模块。例如，在传统配置中，电池组模块可包括电化学电池，这些电化学电池由于制造缺陷(例如，工程公差)相对于彼此具有略微不同的高度。遗憾的是，具有略微不同高度的电化学电池一般可使电化学电池的电联接和电池组模块的组装复杂化。此外，电池单元可在各种情况下产生热能(例如，热量)，该热能可损坏电池组模块中的敏感部件(例如，其它电池单元)。因此，现已认识到，希望改善电化学电池在电池组模块中的定位以及向散热器的热能传递。
发明内容
下文给出对本文所公开的某些实施例的概述。应当理解，呈现这些方面仅为了向阅读者提供某些实施例的简要概述并且这些方面旨在不限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未陈述的各个方面。
本公开涉及一种电池组模块，该电池组模块具有设置于电池组模块外壳中的电池单元叠堆。电池单元叠堆的每个电池单元可以包括端子端和取向成横切该端子端的面，该端子端具有至少一个电池单元端子。胶带可设置于电池单元叠堆的第一电池单元的第一面和电池单元叠堆的第二电池单元的第二面之间，并且胶带将第一电池单元固定地联接至所述第二电池单元。第一电池单元的第一端子端与第二电池单元的第二端子端对准。
本公开还涉及具有外壳的电池组模块，该外壳具有基部表面和设置于外壳中的电池单元叠堆，其中电池单元叠堆的每个电池单元具有端子端、基部端和面。电池单元叠堆的每个电池单元的端子端通过包括以下步骤的过程基本上对准：将热环氧树脂膜积附于电池组模块外壳的基部表面上；使第一电池单元的第一端子端和第二电池单元的第二端子端在基本上相同平面内对准；将胶带设置于电池单元叠堆的第一电池单元和电池单元叠堆的第二电池单元之间，以使得第一电池单元和第二电池单元彼此固定地联接；和将第一电池单元和第二电池单元设置于外壳中，以使得热环氧树脂层膜位于第一电池单元和第二电池单元的基部端与外壳的基部表面之间。
本公开还涉及一种制造电池组模块的方法，该方法包括：通过使第一电池单元的第一端子端与第二电池单元的第二端子端对准，将第一电池单元和第二电池单元布置于共平面布置中；将双面粘合剂片材设置于第一电池单元和第二电池单元之间，以使得第一电池单元和第二电池单元彼此固定地联接；和将第一电池单元和第二电池单元作为单个单元一起定位于电池组模块外壳中。
附图说明
阅读下述具体实施方式并参考附图，可更好地理解本公开的各个方面，其中：
图1为根据本公开的一个方面具有根据本文实施例配置成对车辆的各种部件提供功率的电池组***的车辆的透视图；
图2为根据本公开的一个方面图1的车辆和电池组***的实施例的示意性剖面图；
图3为根据本公开的一个方面图2的电池组模块的实施例的分解图，该电池组模块包括在电池单元叠堆的个体电池单元之间的双面粘合剂片材；
图4为根据本公开的一个方面图2的电池组模块的电池单元之一的实施例的透视图；
图5为根据本公开的一个方面图3的电池单元叠堆的分解图，该电池单元叠堆具有设置于叠堆的中央电池单元上的双面粘合剂片材；
图6为根据本公开的一个方面图2的电池组模块的分解透视图，该电池组模块具有热环氧树脂层；
图7为根据本公开的一个方面图3的双面粘合剂片材的实施例的横截面视图；
图8为根据本公开的一个方面具有图3的双面粘合剂片材的图2的电池组模块的透视图，该双面粘合剂片材将热能朝向图6的热环氧树脂层引导；并且
图9为根据本公开的一个方面具有图3的双面粘合剂片材的图3的电池单元叠堆的平面图，该双面粘合剂片材设置于电池单元之间。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简洁描述，该说明书未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于实施方式的决策以达到开发者的特定目标，诸如符合***相关和业务相关约束条件，这些约束条件根据实施方式可变化。此外，应当理解，此类开发工作可能为复杂的并且耗时的，然而对于受益于本公开的普通技术人员而言将为设计、制作和制造的例行任务。
本文所描述的电池组***可用于向各种类型的电动车辆(xEV)和其它高电压储能/消耗应用(例如，电网电力存储***)提供电力。此类电池组***可包括一个或多个电池组模块，每个电池组模块具有多个电池单元(例如，锂离子(Li离子)电化学电池)，该多个电池单元布置并且电互连成提供可用于对例如xEV的一个或多个部件供能的特定电压和/或电流。作为另一个实例，根据本文实施例的电池组模块可与固定式电力***(例如，非机动车***)合并或将电力提供至该固定式电力***。
根据本公开的实施例，电池组模块可包括外壳和设置于外壳中的电池单元(例如，电化学电池)。例如，外壳可包括配置成接纳电化学电池的电池插孔区域(例如，开口)。电池组模块可包括罩子和封盖，该罩子在电池单元设置于外壳内之后被设置于电池插孔区域上方，该封盖(例如，汇流条载体)设置于罩子和电池单元之间。例如，封盖(例如，汇流条载体)可包括汇流条和设置于其上的其它电气部件，其中汇流条配置成接合电池单元的端子以电连接电池单元。现已认识到，在此类布置中，电池单元的端子端(例如，电池单元端子)可以适宜地基本上对准以促进封盖和电池单元之间的电连接。
然而，由于制造缺陷(例如，工程公差)，至少一些电池单元可包括与其它电池单元不同的高度。根据本文实施例，电池单元可以在一个或多个电池单元叠堆中彼此对准。电池单元可位于叠堆中，以使得电池单元的端子端在单个平面中彼此基本上对准。例如，双面粘合剂片材(例如，胶带)可用于个体电池单元之间来以期望的布置(例如，共平面布置，其中叠堆中的每个电池单元的端子端在相同平面中基本上对准)粘合地联接电池单元(例如，固定地联接，以使得电池单元不移动)。因此，双面粘合剂片材(例如，胶带)可用于在单个平面中使电池单元(即使当电池单元为不同高度时)的端子端对准。
此外，双面粘合剂片材(例如，胶带)可配置成引导由个体电池单元所产生的热能以保护电池组模块的其它部件(例如，其它电池单元)，从而增加电池组模块的寿命。例如，双面粘合剂片材(例如，胶带)可使个体电池单元彼此热绝缘(例如，阻碍热能在第一电池单元和第二电池单元之间的传递)。双面粘合剂片材(例如，胶带)还可配置成将电池单元所产生的热能朝向散热器或其它换热器引导，该散热器或其它换热器配置成将热能引导出电池组模块。在一些实施例中，双面粘合剂片材(例如，胶带)可具有各向异性热传导性，并且配置成各向异性地传导热能(例如，沿着某些方向而非其它方向传导热能)。
在一些实施例中，散热器可为热环氧树脂(例如，柔顺性热环氧树脂)，将该热环氧树脂沿着与电化学电池的端子端相对的电池单元的基部端设置。热环氧树脂可设置于(例如，夹置于)电池单元的基部端和外壳的基部表面或壁之间，从而可将热能从双面粘合剂片材(例如，胶带)朝向热环氧树脂引导。在一些实施例中，电池组模块可包括并入外壳中的散热器板或其它装置，该散热器板或其它装置可配置成将热能传递出电池组模块(例如，传递至周围环境)。例如，热环氧树脂可将热能从电池单元朝向散热器板或其它装置传导(例如，传递)，从而使热能能够被排放出电池组模块。另外，因为电化学电池在它们的端子端上彼此对准，所以电化学电池的基部端在单个平面中可以不必基本上对准。因此，热环氧树脂可以为柔顺性的，以使得热环氧树脂贴合电化学电池的基部端以补偿高度的差值。
为了便于说明这些实施例可用于***中的方式，图1为车辆10的实施例的透视图，车辆10可利用再生制动***。虽然以下就具有再生制动***的车辆展开讨论，但是本文所描述的技术可适应于以电池捕获/存储电能的其它车辆，所述其它车辆可包括电动供能车辆和燃气供能车辆。
如上文所讨论，电池组***12可适宜地很大程度上兼容传统车辆设计。因此，电池组***12可放置于车辆10中原本用于容纳传统电池***的位置。例如，如图所示，车辆10可包括电池组***12，电池组***12类似于典型内燃机车辆的铅酸电池进行定位(例如，在车辆10的引擎盖之下)。此外，如下文将更详细地描述，电池组***12可定位成便于管理电池组***12的温度。例如，在一些实施例中，将电池组***12定位于车辆10的引擎盖之下可允许空气导管将气流引导于电池组***12之上并且冷却电池组***12。
图2中描述了电池组***12的更详细视图。如图所示，电池组***12包括储能部件13，储能部件13联接至点火***14、交流发电机15、车辆控制台16，并任选地联接至电动机17。一般来讲，储能部件13可捕获/存储车辆10中所生成的电能，并且输出电能以对车辆10中的电气装置供能。
换句话讲，电池组***12可将电力供应至车辆电气***的部件，这些部件可包括散热器冷却风扇、气温控制***、电动助力转向***、主动式悬架***、自动泊车***、电动油泵、电动超级/涡轮增压器、电动水泵、加热挡风玻璃/除霜器、车窗升降电机、装饰灯、胎压监测***、天窗电机控制器、电动座椅、警报***、信息娱乐***、导航特征、车道偏离报警***、电动驻车制动器、外部灯，或其任何组合。示例性地，在所示实施例中，储能部件13将功率供应至车辆控制台16和点火***54，其可用于启动(例如，曲柄启动)内燃机18。
另外，储能部件13可捕获由交流发电机15和/或电动机17所生成的电能。在一些实施例中，交流发电机15在内燃机18运行时可生成电能。更具体地，交流发电机15可将由内燃机18的旋转所产生的机械能转换成电能。附加地或可替代地，当车辆10包括电动机17时，电动机17通过将由车辆10的移动(例如，车轮的旋转)所产生的机械能转换成电能可生成电能。因此，在一些实施例中，储能部件13可捕获由交流发电机15和/或电动机17在再生制动期间所生成的电能。因此，交流发电机15和/或电动机17在本文中被概括地称为再生制动***。
为了便于捕获和供应电能，储能部件13可经由总线19电联接至车辆的电力***。例如，总线19可允许储能部件13接收由交流发电机15和/或电动机17所生成的电能。另外，总线19可允许储能部件13将电能输出至点火***14和/或车辆控制台16。因此，当使用12伏特电池组***12时，总线19可承载通常在8伏特至18伏特之间的电力。
另外，如图所示，储能部件13可包括多个电池组模块。例如，在所示实施例中，储能部件13包括根据本实施例的锂离子(例如，第一)电池组模块20和铅酸(例如，第二)电池组模块22，其中电池组模块20,22各自包括一个或多个电池单元。在其它实施例中，储能部件13可包括任何数量的电池组模块。另外，虽然锂离子电池组模块20和铅酸电池组模块22示出为彼此邻近，但是它们可定位于车辆周围的不同区域。例如，铅酸电池组模块22可位于车辆10的内部或其附近，而锂离子电池组模块20可位于车辆10的引擎盖之下。
在一些实施例中，储能部件13可包括多个电池组模块以利用多种不同电池化学性质。例如，当使用锂离子电池组模块20时，由于锂离子电池化学性质相比于铅酸电池化学性质一般具有较高库仑效率和/或较高充电接收率(例如，较高最大充电电流或充电电压)，因此可改善电池组***12的性能。因此，电池组***12的捕获、存储和/或分布效率可得以改善。
为了便于控制电能的捕获和存储，电池组***12可额外包括控制模块24。更具体地，控制模块24可控制电池组***12中的部件诸如在储能部件13、交流发电机15和/或电动机17内的继电器(例如，开关)的操作。例如，控制模块24可调控由每个电池组模块20或22所捕获/供应的电能的量(例如，以对电池组***12降低定额和重新定额)，执行电池组模块20和22之间的负载平衡，确定每个电池组模块20或22的充电状态，确定每个电池组模块20或22的温度，控制由交流发电机15和/或电动机17所输出的电压，等等。
因此，控制模块24可包括一个或多个处理器26和一个或多个存储器28。更具体地，一个或多个处理器26可包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个通用处理器，或其任何组合。另外，一个或多个存储器28可包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(RAM)，和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、光驱、硬盘驱动器或固态驱动器。在一些实施例中，控制模块24可包括车辆控制单元(VCU)和/或独立电池组控制模块的一些部分。
如上文所讨论，电池组模块20的一些个体电池单元可具有与电池组模块20的其它个体电池单元不同的高度。当利用封盖(例如，汇流条载体)建立电池单元之间的电连接时，电池组模块20的电池单元之间的这些高度差异可能是不期望的。例如，当电池单元的端子端在单个平面中基本上未对准时，不同的力可被施加于封盖(例如，汇流条载体)和电池单元的端子之间，这可导致某些电池单元之间的薄弱电连接。另外，将强大的力施加于电池单元端子上可随着时间致使电池单元端子损坏，并且可减少电池组模块的寿命。还可期望的是，将导热层和/或绝热层(例如，材料)包括于双面粘合剂片材中以便既使电池单元彼此热绝缘，也将电池单元之一所产生的热能引导至散热器或其它换热器。因此，现已认识到，如图3所示，利用双面粘合剂片材使电池单元的端子端(例如，顶端)对准可以是合乎期望的。例如，图3为电池组模块20的分解透视图，电池组模块20包括介于第一电池单元叠堆54和第二电池单元叠堆56的个体电池单元52之间的双面粘合剂片材50。第一电池单元叠堆54可作为单个单元(例如，作为粘合地固定的组装件)定位于电池组模块20中。
如上文所讨论，双面粘合剂片材50可用于使电池单元52的端子端58对准以便即使当电池单元52包括不同高度60时也确保稳固连接。如图3的所示实施例中所示，每个个体电池单元52可包括一个或多个端子62，该端子配置成传递由电池单元52所产生的电能。另外，电池组模块20可包括封盖64(例如，汇流条载体)。在某些实施例中，封盖64可配置成促进个体电池单元52之间和/或电池单元52和外部负载(例如，xEV 10)之间的电连接。双面粘合剂片材50可位于电池单元52之间以将电池单元叠堆54,56的电池单元52彼此粘合地联接，以使得端子端58沿着单个平面66(例如，通常与之对准)放置。因此，每个电池单元52和封盖64之间的力可为基本上相等的，并且可在各个电池单元52之间建立电连接和机械连接。这可确保可在电池单元52的每个端子62和封盖64的部件(例如，汇流条)之间形成稳固焊接。
电池组模块20还可包括热环氧树脂68。例如，热环氧树脂层68可被积附于蓄电池组模块20的外壳70的电池插孔区域69的基部表面上。在图3的所示实施例中，电池组模块20包括两个热环氧树脂层68，分别用于电池叠堆54和56。因此，当电池单元52设置于外壳70(例如，经由外壳70中的开口或插孔)中时，热环氧树脂层68可位于电池单元52和外壳70的基部表面之间。在一些实施例中，热环氧树脂层68配置成填充(例如，膨胀或流入)形成于电池单元52的基部端71上的任何间隙，这可由电池单元52的高度60的差值和平面66中电池单元52的端子端58的对准引起。
图3的所示实施例还示出了具有用于外壳70的罩子72的电池组模块20。因此，当热环氧树脂层68、电池单元52和/或封盖64位于外壳70内时，罩子72可设置于外壳70上以封闭电池组模块20并且形成单个集成单元，该单个集成单元可将电力提供至负载(例如，xEV10)。
为了便于对本文实施例的讨论，图4示出了电池组模块20的电池单元52之一的实施例。在棱柱形电池配置中，如图4所示，电池单元52包括端子端58和电池通风孔80，端子端58具有至少一个端子62(所示实施例在端子端58上具有两个电池端子62)，电池通风孔80配置成允许加压气体在通风情形期间(例如，当电池单元52中的压力达到或超出阈值时)逸出。图4的所示电池单元52还包括与电池单元52的壳体86的最宽广部分对应的第一面82和第二面84。基部端71基本上与端子端58相对，并且在一些实施例中可包括取代端子端58上的电池通风孔80的电池通风孔80。面82和84在端子端58和基部端71之间延伸，并且由第一侧90和第二侧92联接。第一侧90和第二侧92可为直线的、圆形的，或任何其它合适几何形状。电池单元52的壳体86(例如，罐或外壳)(其容纳电池单元52的活性电化学元件)可为聚合物、金属、复合材料，或任何其它合适材料。另外，应当指出的是，本文实施例不限于具有棱柱形电池单元配置的电池组模块20，而且还旨在包括其中电池单元52为袋型电池单元、圆柱形电池单元等的实施例。
然而，如上文所讨论，一个电池单元52的高度60可不同于另一个电池单元52。因此，双面粘合剂片材50可用于将电池单元52彼此粘合地联接，以使得电池单元52的端子端58在平面66内基本上对准。这可通过例如以下步骤来实现：将电池单元52的端子端58(例如，顶端)置于基本上平坦表面上以使得它们的端子在平面66内对准，然后利用双面粘合剂片材50将电池单元52(例如，叠堆54,56的电池单元52)彼此固定。图5示出了第一电池单元叠堆54的分解图，第一电池单元叠堆54具有设置于叠堆54的中央电池单元100的第一面82上的双面粘合剂片材50中的一者。在某些实施例中，双面粘合剂片材50可包括第一表面102(例如，参见图7)和第二表面104。如图5的所示实施例中所示，第一表面102附接至中央电池单元100的第一面82，并且第二表面104面向第一外电池单元106。因此，第二表面104可配置成联接至第一外电池单元106的第二面84，以使得中央电池单元100和第一外电池单元106粘合地联接(例如，附接或胶粘在一起，以使得电池单元100,106不移动)。
在某些实施例中，双面粘合剂片材50可包括支撑层(例如，绝热层)，该支撑层包括材料诸如聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或其组合。此外，双面粘合剂片材50可包括粘合剂材料，该粘合剂材料位于(例如，支撑层的)第一表面102和/或(例如，支撑层的)第二表面104上，该粘合剂材料允许双面粘合剂片材50粘附至中央电池单元100的第一面82和/或第一外电池单元106的第二面84。在某些实施例中，粘合剂材料可为丙烯酸粘合剂、橡胶粘合剂，或其任何组合。在其它实施例中，双面粘合剂片材50可不包括支撑层，并且因此，可包括无支撑的粘合剂材料。
另外，第一电池单元叠堆54可包括位于中央电池单元100和第二外电池单元108之间的双面粘合剂片材50中的第二者。额外的双面粘合剂片材50可配置成将中央电池单元100和第二外电池单元108粘合地联接(例如，附接或胶粘在一起)。例如，额外双面粘合剂片材50的第一表面102可联接至中央电池单元100的第二侧84，并且额外双面粘合剂片材50的第二表面104可经由粘合剂(例如，丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂)联接至第二外电池单元108的第一侧82。因此，双面粘合剂片材50可配置成在中央电池单元100和第一外电池单元106和/或第二外电池单元108之间提供介于0.01牛顿/平方毫米(N/mm2)和0.1N/mm2之间的粘合力。
在某些实施例中，双面粘合剂片材50可配置成包裹电池单元52(例如，中央电池单元100)的侧部90,92，以使得单个双面粘合剂片材50可配置成覆盖中央电池单元100的第一面82和中央电池单元100的第二面84两者。因此，单个双面粘合剂片材50可将第一外电池单元106和第二外电池单元108两者联接至中央电池单元100。在某些实施例中，双面粘合剂片材50可在与电池单元52的第一侧90和第二侧92对应的区域中不包括粘合剂。在又一些实施例中，双面粘合剂片材50可配置成在第一电池单元叠堆54和第二电池单元叠堆56的电池单元52之间延伸。因此，双面粘合剂片材可使在每个叠堆54,56内的电池单元对准，还使电池单元52的端子端58在叠堆54,56之间对准(例如，在平面66中使第一电池单元叠堆54的电池单元52与第二电池单元叠堆56的电池单元52对准)。
在某些实施例中，当第一外电池单元106、中央电池单元100、第二外电池单元108彼此粘合地联接(例如，附接或胶粘在一起，以使得电池单元100、106、108相对于彼此不移动)时，电池单元100、106和108的端子端58可在平面66内基本上对准。因此，电池单元100、106和108的端子62和封盖64之间的力的量可为基本上相等的，从而确保电池单元100、106和108之间的合适电连接。
在一些情况下，使电池单元52(例如，电池单元100、106和108)的端子端58对准可致使电池单元52的基部端71不对准。图6示出了具有热环氧树脂层68的电池组模块20的分解透视图，热环氧树脂层68可配置成解决此类不对准。热环氧树脂层68可位于电池单元52各自的基部端71和外壳70的基部表面之间。
在某些实施例中，热环氧树脂层68可为柔顺性的，从而允许电池单元52各自的基部端71接触热环氧树脂层68并解决电池单元52的不同高度60。例如，具有较大高度60的电池单元52中的一者可将热环氧树脂层68朝向外壳70的基部表面压缩更深，而具有较小高度60的电池单元52中的一者可接触热环氧树脂层68，但基本上不压缩热环氧树脂层68。在某些实施例中，因为热环氧树脂层68可具有粘合性质，所以当基部端71接触热环氧树脂层68时，电池单元52可粘合地联接至外壳70。在此类实施例中，热环氧树脂层68可防止由电池组模块20可经历的振动和/或其它干扰(例如，当驱动xEV 10时)所导致的电池单元52的显著移动。
如上文所讨论，热环氧树脂层68还可与双面粘合剂片材50联合使用以将热能引导出电池组模块20来保护设置于电池组模块20的外壳70中的各种部件。例如，图7示出了双面粘合剂片材50的实施例的横截面视图。在所示实施例中，双面粘合剂片材50设置于两个电池单元52之间。另外，双面粘合剂片材50示为具有第一导热层120(例如，第一粘合剂层)、第二导热层122(例如，第二粘合剂层)和绝热层124(例如，支撑层)。
第一导热层120可包括双面粘合剂片材50的第一表面102，并且因此，可包括粘合剂(例如，丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂)。另外，第二导热层122可包括第二表面104，第二表面104也可包括粘合剂(例如，丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂)。在某些实施例中，第一导热层120和第二导热层122中所包括的粘合剂可具有导热性质并且可配置成将电池单元52所产生的热能沿着朝向热环氧树脂层68的方向126引导。例如，双面粘合剂片材50可包括具有本文所述及的期望粘合性质的任何可商购转印带，并且可包括某些传导特征(例如，石墨结构、碳和/或金属纳米管、传导粒子)，这些传导特征允许双面粘合剂片材50主要地沿着双面粘合剂片材50的纵向轴线(例如，沿着双面粘合剂片材50的平面)传导热能。作为一个非限制性实例，双面粘合剂片材50可包括一种或多种传导填料，所述传导填料沿着双面粘合剂片材50的平面设置成彼此对准，同时在双面粘合剂片材50的厚度方向上隔开以实现电绝缘并且抑制在厚度方向上的热传导性。此类粘合剂片材可称为各向异性粘合剂、各向异性膜或各向异性传导膜。另外，绝热层124(例如，支撑层)可位于第一导热层120和第二导热层122之间，以使得热能不可从一个电池单元52传递至另一个电池单元52。因此，双面粘合剂片材50可以起到使电池单元52彼此热绝缘的作用。另外，双面粘合剂片材50可配置成使电池单元52彼此电绝缘。在某些实施例中，电池单元52可能遭受过充电，这可致使电池单元52温度增加并且因此释放热能。双面粘合剂片材50的绝热层124(例如，支撑层)可阻止热能在电池单元52之间传递，从而防止与热逸散的第二电池单元相邻的第一电池单元遭受温度过度增加(例如，温度增加超出正常操作温度)。因此，双面粘合剂片材50可防止第一电池单元也遭受热逸散(例如，防止热传播)。
因此，绝热层124(例如，支撑层)可包括非导热材料(例如，PVC或PET)，该非导热材料阻碍热能从第一导热层120至第二导热层122的传递，并且因此阻碍热能在电池单元52之间的传递。绝热层124(例如，支撑层)可包括厚度128，该厚度适合于阻碍由电池单元52所产生的显著量的热能。因此，绝热层124的厚度128可足够大以阻碍大部分热能在电池单元52之间的传递，但并非过大以至于叠堆54,56和/或电池组模块20的尺寸将显著地增加。
如图7的所示实施例中所示，双面粘合剂片材50可跨越电池单元52的高度60(例如，从基部端71延伸至电池单元52的端子端58)。因此，双面粘合剂片材50可包括与电池单元52的面82,84的面积基本上相等的面积(例如，高度和宽度)。在其它实施例中，双面粘合剂片材50(例如，第一导热层120、第二导热层122和/或绝热层124)可包括比电池单元52的高度60小的高度。然而，应当指出的是，双面粘合剂片材50可具有适合于将电池单元52彼此粘合地联接(例如，附接或胶粘在一起)并且因此使端子端58基本上对准的面积(例如高度和宽度)。另外，双面粘合剂片材50可包括总厚度130，该总厚度130配置成例如当将电池单元52联接至汇流条时适配在形成于电池单元52之间的间隙之间。在某些实施例中，汇流条可致使电池单元52彼此以预定距离定位，以使得电池单元52之间形成间隙。因此，双面粘合剂片材50的总厚度130可基本上等于间隙的宽度。在其它实施例中，双面粘合剂片材50的总厚度130可确定为电池单元52的厚度的一定百分比。例如，双面粘合剂片材50的总厚度130可为电池单元52的厚度的1％和10％之间。
应当指出的是，虽然图7所示的双面粘合剂片材50包括三个层，但是双面粘合剂片材50可包括任何合适数量的层，以使得双面粘合剂片材50可以以共平面布置将电池单元52粘合地联接(例如，附接或胶粘在一起)(例如，使每个电池单元52的端子端58在单个平面中基本上对准)，使电池单元52彼此热绝缘，和/或将热能朝向热环氧树脂层68引导(例如，将热能各向异性地朝向热环氧树脂层68传导)。例如，在某些实施例中，双面粘合剂片材50可包括单层，该单层包括具有各向异性热传导性的材料(例如，具有各向异性性质的膜、浆料和粘合剂)，该材料配置成将热能主要地沿朝向热环氧树脂层68的方向(例如，方向126)传导。在又一些实施例中，双面粘合剂片材50可包括单层，该单层具有各向同性热传导性，该各向同性热传导性可实现热能在电池单元52之间的一些传递。
在某些实施例中，双面粘合剂片材50可包括填料以增强双面粘合剂片材50的热传导性和/或增强双面粘合剂片材50的绝热性质。例如，双面粘合剂片材50的粘合剂可掺杂有导热颗粒(例如，金属)、炭黑、导热纳米管或其组合，这可增强双面粘合剂片材50(例如，粘合剂)的热传导性。
当由电池单元52产生热能(例如，温度增加)时，可以适当地将该热能引导出电池组模块20以保护电池组模块20中的敏感部件免于暴露于该热能。图8为电池组模块20的透视图，示意性地示出了将热能朝向热环氧树脂层68引导的双面粘合剂片材50。如图8的所示实施例中所示，双面粘合剂片材50(例如，经由第一导热层120和第二导热层122)可沿着方向126将热能朝向热环氧树脂层68引导。另外，可以将热能的传递限于方向126，以使得由一个电池单元52所产生的热能不被传递至另一个电池单元52。
热环氧树脂层68可包括导热性质，以使得热环氧树脂层68配置成将热能朝向电池组模块20中的换热器或散热器129引导。换热器和/或散热器129可配置成分散热能(例如，分散至周围介质或材料)或以其它方式将热能引导出电池组模块20(例如，经由通风孔或另一出口)。因此，敏感部件(例如，电子器件和其它电池单元52)可避免暴露于可由热能引起的增高的温度，并且可增加电池组模块20的寿命。
另外，图8示出了热环氧树脂层68如何可以解决电池单元52的高度60的差值。例如，电池单元52的端子端58(例如，端子62)在平面66中基本上对准。然而，如图8的所示实施例中所示，电池单元52的基部端71可以未对准，因为电池单元52中的一些电池单元包括比其它电池单元52小的高度60。因此，热环氧树脂层68可包括柔顺性质，该柔顺性质解决了高度60的此类差值，并且将形成于电池单元52的基部端71和外壳70的基部表面之间的任何间隙填充。另外，如上文所讨论，热环氧树脂层68可粘附至电池单元的基部端71以及外壳70的基部表面，以使得电池单元52可固定于外壳70中，这可避免由电池组模块20的振动和/或其它移动所致的任何损坏。
图9示出了电池单元叠堆54,56的顶视图，电池单元叠堆54,56具有设置于电池单元52之间的双面粘合剂片材50。双面粘合剂片材50的总厚度130可被放大以示出双面粘合剂片材50的位置。如图9的所示实施例中所示，利用多个汇流条140，可以将电池单元叠堆54和/或56的电池单元52以串联布置电联接(例如，将第一电池单元52的正端子62联接至相邻电池单元52的负端子62)。在其它实施例中，电池单元叠堆54和/或56的电池单元52可以以并联布置联接(例如，第一电池单元52的正端子62联接至相邻电池单元52的正端子62)。如上文所讨论，汇流条140可将电池单元52彼此以预定距离进行定位，从而在电池单元52之间形成间隙142。在某些实施例中，双面粘合剂片材50的总厚度130可基本上等于电池单元52之间的预定距离(例如，间隙142的宽度/长度)，以使得电池单元叠堆54,56和/或电池组模块20的尺寸在利用双面粘合剂片材50时不增加。
所公开的一个或多个实施例(单独或组合)可提供可用于制造电池组模块和电池组模块的各部分的一个或多个技术效果。一般来讲，本公开的实施例包括双面粘合剂片材，该双面粘合剂片材可将电池单元彼此粘合地联接并且使电池单元的端子端能够在单个平面内基本上对准。此外，该双面粘合剂片材可使电池单元彼此热绝缘以及将热能朝向热环氧树脂层和/或另一部件引导，该热环氧树脂层和/或另一部件配置成将热能分散或排放出电池组模块外壳。本说明书中的技术效果和技术问题为示例性的并且为非限制性的。应当指出的是，本说明书中所描述的实施例可具有其它技术效果，并且可解决其它技术问题。
上文所描述的具体实施例已通过实例的方式示出，并且应当理解，可对这些实施例做出各种修改和替代形式。还应当理解，权利要求书旨在不限于所公开的特定形式，而是覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代形式。

Claims (23)

1.一种电池组模块，包括：
电池单元叠堆，所述电池单元叠堆设置于电池组模块外壳中，其中所述电池单元叠堆的每个电池单元包括端子端和取向成横切所述端子端的面，所述端子端具有至少一个电池单元端子；和
胶带，所述胶带设置于所述电池单元叠堆的第一电池单元的第一面和所述电池单元叠堆的第二电池单元的第二面之间，其中所述胶带将所述第一电池单元固定地联接至所述第二电池单元，并且其中所述第一电池单元的第一端子端与所述第二电池单元的第二端子端对准。
2.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述电池单元叠堆的每个电池单元包括与所述端子端相对的基部端并且所述电池组模块包括热环氧树脂，所述热环氧树脂位于所述电池单元叠堆的每个电池单元的所述基部端和所述外壳的基部表面之间。
3.根据权利要求2所述的电池组模块，其中所述第一电池单元的第一高度大于所述第二电池单元的第二高度，以使得间隙存在于所述第二电池单元的基部端和所述外壳的所述基部表面之间，并且其中所述热环氧树脂填充所述间隙。
4.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述胶带包括第一导热层、第二导热层和绝热层，其中所述绝热层位于所述第一导热层和所述第二导热层之间。
5.根据权利要求4所述的电池组模块，其中所述绝热层包括聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或其组合。
6.根据权利要求4所述的电池组模块，其中所述第一导热层或所述第二导热层中的一者或两者包括具有导热性质的粘合剂材料。
7.根据权利要求6所述的电池组模块，其中所述粘合剂材料为丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂，或其任何组合。
8.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述电池单元叠堆的每个电池单元包括与所述端子端相对的基部端，并且其中所述电池组模块包括热环氧树脂，所述热环氧树脂位于所述电池单元叠堆的每个电池单元的所述基部端和所述外壳的基部表面之间，其中所述胶带包括第一导热层、第二导热层和绝热层，其中所述绝热层位于所述第一导热层和所述第二导热层之间，并且其中所述第一导热层配置成将热能从所述第一电池单元各向异性地朝向所述热环氧树脂引导，并且所述第二导热层配置成将热能从所述第二电池单元各向异性地朝向所述热环氧树脂引导。
9.根据权利要求1所述的电池组模块，包括将所述第一电池单元和所述第二电池单元电联接的汇流条,并且其中当所述第一电池单元联接至所述汇流条并且所述第二电池单元联接至所述汇流条时，所述胶带包括与形成于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的间隙基本上相等的厚度。
10.根据权利要求9所述的电池组模块，其中所述胶带的所述厚度为所述电池单元叠堆的每个电池单元的厚度的1％和10％之间。
11.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述电池单元叠堆的每个电池单元包括与所述端子端相对的基部端，并且其中所述电池组模块包括热环氧树脂，所述热环氧树脂位于所述电池单元叠堆的每个电池单元的所述基部端和所述外壳的基部表面之间，并且所述胶带配置成将热能从所述第一电池单元各向异性地朝向所述热环氧树脂引导，并且所述胶带配置成将热能从所述第二电池单元各向异性地朝向所述热环氧树脂引导。
12.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述胶带包括至少0.05牛顿/平方毫米(N/mm2)的粘合力。
13.根据权利要求1所述的电池组模块，其中额外胶带设置于所述第二电池单元的第三面和所述电池单元叠堆的第三电池单元的第四面之间，并且其中所述额外胶带将所述第二电池单元固定地联接至所述第三电池单元，并且其中所述第二电池单元的所述第二端子端与所述第三电池单元的第三端子端基本上对准。
14.根据权利要求1所述的电池组模块，其中所述胶带包括与所述第一面和所述第二面的第二面积基本上相等的第一面积。
15.一种电池组模块，包括：
外壳，所述外壳包括基部表面；
电池单元叠堆，所述电池单元叠堆设置于所述外壳中，其中所述电池单元叠堆的每个电池单元包括端子端、与所述端子端相对的基部端，和面，并且其中所述电池单元叠堆的每个电池单元的所述端子端通过包括如下步骤的过程基本上对准：
将热环氧树脂层积附于电池组模块外壳的基部表面上；
使所述电池单元叠堆的第一电池单元的第一端子端和所述电池单元叠堆的第二电池单元的第二端子端在基本上相同平面内对准；
将胶带设置于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间，以使得所述第一电池单元和所述第二电池单元彼此固定地联接；和
将所述第一电池单元和所述第二电池单元设置于所述外壳中，以使得所述热环氧树脂层位于所述第一电池单元和所述第二电池单元的所述基部端与所述外壳的所述基部表面之间。
16.根据权利要求15所述的电池组模块，其中所述第一电池单元的第一高度大于所述第二电池单元的第二高度，以使得间隙存在于所述第二电池单元的基部端和所述外壳的所述基部表面之间，并且其中所述热环氧树脂层膨胀以填充所述间隙。
17.根据权利要求16所述的电池组模块，其中所述胶带包括第一导热层、第二导热层和绝热层，其中所述绝热层位于所述第一导热层和所述第二导热层之间。
18.根据权利要求17所述的电池组模块，其中所述第一导热层和所述第二导热层中的一者或两者包括具有导热性质的粘合剂材料。
19.根据权利要求15所述的电池组模块，其中所述胶带配置成将热能从所述第一电池单元朝向所述热环氧树脂层引导并且所述胶带的所述第二导热层配置成将热能从所述第二电池单元朝向所述热环氧树脂层引导。
20.一种制造电池组模块的方法，包括：
通过使第一电池单元的第一端子端与第二电池单元的第二端子端对准，将所述第一电池单元和所述第二电池单元布置于共平面布置中；
将双面粘合剂片材设置于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间，以使得所述第一电池单元和所述第二电池单元彼此固定地联接；和
将所述第一电池单元和所述第二电池单元作为单个单元一起定位于电池组模块外壳中。
21.根据权利要求20所述的方法，包括使热环氧树脂层积附于所述电池组模块外壳的基部表面上，以使得所述热环氧树脂层位于所述第一电池单元的第一基部端和所述电池组模块外壳的所述基部之间并且位于所述第二电池单元的第二基部端和所述电池组模块外壳的所述基部之间。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述电池组模块外壳的所述基部包括散热器，该散热器构成所述电池组模块外壳的部分。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述双面粘合剂片材配置成使所述第一电池单元和所述第二电池单元彼此热绝缘，并且其中所述双面粘合剂片材配置成将热能从所述第一电池单元或所述第二电池单元的一者或两者引导到所述热环氧树脂层。
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