CN1694293A

CN1694293A - 蓄电池组件

Info

Publication number: CN1694293A
Application number: CNA2005100679070A
Authority: CN
Inventors: 金容三
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: KR20050106541A; KR100627306B1; CN100421295C

Abstract

本发明公开了一种蓄电池组件，该蓄电池组件包括多个单元电池和连接器，该连接器用于将单元电池互相电连接。该连接器具有表面接触部分，该表面接触部分的形状对应于单元电池端子的形状。该连接器以***的方式紧固在单元电池的端子上。

Description

蓄电池组件

技术领域

本发明涉及蓄电池，特别是涉及高功率且大尺寸的蓄电池组件，其中单元电池之间的连接结构得到了改进。

背景技术

随着高功率蓄电池组的发展，近来高功率密度的无水电解质蓄电池组也得到了发展。

几个到几十个的高功率蓄电池(以下称“单元电池”)串联地连接到一起形成一个组件，用于诸如混合动力车等需要高功率电源机器的电动机上。

单元电池通常包括：包含正极、负极和置于这两电极之间的隔板的电极部件，内部具有容纳该电极部件的空间的壳体，用于密封该壳体的盖部件，以及从该盖部件上伸出的、电连接到该电极部件的正极和负极的正极端子和负极端子。

为了将单元电池组成组件，单元电池交替布置，以使一个单元电池的正极端子和负极端子与另一相邻于该单元电池的单元电池的正极端子和负极端子相交叉，然后端子之间用导电构件相互连接。

当导电构件***到端子时，为了防止导电构件从端子上脱离，用螺母将其紧固在端子上。为此，在端子的外周形成有螺纹。

如上所述，常规的蓄电池组件具有几个到几十个单元电池，这些单元电池用螺丝固定导电构件的方法互相电连接。

由于蓄电池组件中单元电池的每个端子都需要螺丝固定，制造电池组件的工作量较多，并且需要大量的时间，因而生产率较低。

另外，当蓄电池组件中某些单元电池不能正常工作时，需要将有故障的单元电池从其它单元电池上分离下来，并更换成新的单元电池或修好的单元电池。但这需要将螺母从端子上拧下，然后再旋上螺母，这种方式是不方便的，因而降低了生产效率。

此外，由于常规的导电构件为板形，当导电构件接触到端子时其接触面积不会增加。因此，会出现端子和导电构件之间导电率下降的问题。

尤其是，由于用于诸如混合动力车等电动机驱动装置的蓄电池组件需要几十个单元电池，因而上述问题会更加严重。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的蓄电池组件。

本发明的另一目的是提供一种蓄电池组件，其中单元电池的连接方式得到简化，当连接多个单元电池形成大尺寸电池组件时能够在连接和更换方面省时省力。

本发明的又一目的是提供一种蓄电池组件，其中在连接单元电池时，端子的接触面积会最大化，从而提高导电率。

根据本发明的一方面，蓄电池组件包括多个单元电池和电连接于单元电池端子之间的连接器，其中该连接器具有表面接触部分，并且该表面接触部分对应于端子，并以***的方式紧固到单元电池的端子上。

表面接触部分可以是槽。另外，表面接触部分可以是孔。

表面接触部分可以通过用力***的方式固定到端子上。

还有，在表面接触部分为孔的情况下，连接器可以通过焊接方式固定到被***到该孔中的端子上。

蓄电池组件可以用于电动机驱动装置上。

连接器连接在一个单元电池的正极端子或负极单元与相邻的单元电池的负极单元或正极端子之间。所以，连接器具有两个槽或孔，其间距等于单元电池间端子之间的距离。

连接器上形成的槽或孔具有与端子相同的横截面。优选地，该槽或孔的尺寸等于或小于端子的尺寸，这样连接器通过用力***的方式固定在端子上，从而能够紧密地接触并增加紧固力。

单元电池包括：包含正极、负极和置于这两电极之间的隔板的电极部件，内部具有容纳该电极部件的空间的壳体，固定到该壳体上以密封该壳体的盖部件，以及向盖部件外侧伸出的、电连接于正极和负极的集电极的正极端子和负极端子。

电池组件的单元电池互相串联地连接。

连接器上形成的槽或孔的深度小于端子的长度，所以在连接器的底端和布置有端子的盖部件之间具有间隙，该间隙用于防止金属材料制成的盖部件与连接器之间的电连接。

还有，优选地，在盖部件和连接器之间可以布置绝缘材料制成的非导体。

优选地，端子表面上具有由高导电率材料，比如银制成的镀层来增加导电率。

端子和连接器上对应着端子上的槽和孔是圆形或方形的横截面，但其形状并不限于此。例如，槽或孔可以是五边形、六边形等多边形结构，或者花键或十字结构以增加接触面积。

另外，根据本发明的另一方面，连接器上形成槽或孔的端子容纳部分的厚度大于连接端子容纳部分的连接桥的厚度。

这样使连接器的连接桥容易弯曲。所以，当相邻单元电池的端子之间的距离由于误差而不同时，连接器的连接桥可以变弯曲，使连接器***到端子之间。

优选地，连接桥具有至少一个沟槽，以使其更加容易弯曲。

沟槽的形状并不限于一种形状，可以是诸如圆弧，三角形或方形等各种形状。

同时，根据本发明的另一方面，槽或孔横截面的尺寸可以沿一个方向连续地减小，以形成斜面。

端子也具有沿长度方向的斜面，该斜面的斜度与槽或孔的斜度相同。

由此，端子***到连接器的槽或孔中，使得相邻的单元电池串联地连接，并且连接器由于其上槽或孔中的内圆周和端子外圆周之间牢固的摩擦力而紧固并固定在单元电池上。

附图说明

结合附图和下面的详细说明，本发明的完整评价以及上述及其它特点和优点将变得很清楚，也可以更好地被理解，其中相同的参考标号代表相同或类似的元件，其中：

图1为根据本发明第一实施例的蓄电池组件的分解透视图；

图2为图1中沿线I-I的局部剖视图；

图3A、图3B、图3C和图3D为根据本发明第一实施例连接器的槽和端子形状的蓄电池组件的局部平面图；

图4为根据本发明第二实施例的蓄电池组件的局部剖视图；和

图5为根据本发明第三实施例的蓄电池组件的分解透视图。

具体实施方式

以下详细说明本发明各个实施例，其中的举例图示在附图中。以下参照附图说明各个实施例来介绍本发明。

图1为根据本发明第一实施例的蓄电池组件的分解透视图，图2为图1中沿线I-I的局部剖视图，图3A为根据本发明第一实施例连接器的槽和端子形状的蓄电池组件的局部平面图。

大尺寸蓄电池组件10包括单元电池11，每个单元电池具有：包括正极、负极和置于这两电极之间的隔板的电极部件(未示出)，内部具有容纳该电极部件的空间的壳体12，固定到壳体12上以密封该壳体的盖部件13，以及向该盖部件外侧伸出的、电连接到正极和负极的集电极的正极端子14和负极端子15。

壳体12由诸如铝、铝合金以及镀镍钢等导电金属制成，形状可以是六面体等，其具有能够容纳电极部件的内部空间。

在本实施例中，每个单元电池11的结构可以为如下结构：两个端子即正极端子14和负极端子15伸出到盖部件13上面，并且间隔预定距离。

为了制成大尺寸的电池组件10，每个具有上述结构的单元电池11布置成端子14和15朝向上，一个单元电池11的正极端子14和负极端子15与相邻单元电池11的负极端子15和正极端子14接连着伸出到盖部件13上面。

因此，在相对单元电池11中心的两端，以预定距离交替并分开地形成正极端子和负极端子的端子列。

即，端子列是由交替极性的端子线性布置形成的一条直线。

在上述结构的电池组件中，本发明的蓄电池组件具有连接器20，该连接器电连接相邻单元电池11之间的正极端子和负极端子，以串联地相互连接单元电池11。

连接器20在每个单元电池上对应着端子14和15的位置上具有槽21，并通过***的方式紧固在每个端子上。

连接器20上的槽21具有与端子同样的横截面，其尺寸等于或小于端子的尺寸，这样可以用力***的方式将连接器20固定在端子上。

因此，当连接器20紧固在端子上时，端子牢固地***到连接器20的槽21中，从而使连接器20通过紧密接触以及连接器20的槽21的内圆周与端子14和15外圆周之间牢固的摩擦力而紧固在端子上。

即，端子***到连接器20的槽21中，槽21的内表面与端子的外圆周相接触，在两个接触面之间产生的摩擦力使连接器20保持安装在单元电池上。

因此，简单地将端子***到连接器中，就可以使单元电池11相互电连接从而形成电池组件10，并且从端子上拔出紧固的连接器20就可以轻松地更换单元电池。

可以使用诸如锤子等另外一些工具将端子***到连接器20的槽21中，或从端子上拔出连接器20。

图1表示连接器20安装在电池组件上。如图所示，单元电池11的正极端子14和相邻单元电池11的负极端子15***到连接器20中，互相形成电连接，另一端子列中该相邻单元电池11的正极端子14则通过连接器20与下一个单元电池11的负极端子15相连，这样整个单元电池11就串联地连接起来。

连接器20上形成的槽21的深度小于端子14和15的长度。

这样，当连接器20安装在单元电池的端子14和15上时，即便端子完全***连接器20的槽21中，在端子的下端，即在连接器20的下端和盖部件13之间也会形成间隙。

这个间隙使得连接器20和盖部件13分开而相互没有电连接。

因此可以防止金属材料的盖部件13与连接器20的电连接。

还有，如图2所示，优选地，在盖部件和连接器20之间***绝缘材料制成的非导体40。

非导体40由不导电的材料制成，该非导体分离地安装在端子上。该非导体具有中心孔以从此***到端子上。

在连接器20和盖部件之间***非导体可以可靠地防止连接器20和盖部件之间可能发生的电连接。

与常规电池组件相比，由于连接器20的槽21的整个内表面都与端子相接触，因而具有上述结构的蓄电池组件增加了接触面积，所以连接器20与端子14和15之间的导电率可以达到最大。

还有，为了增大导电率，蓄电池组件还包括在端子和/或连接器20的槽21的内表面上的镀层30，该镀层由高导电率的材料如银(Ag)等制成。

如图3A所示，在本实施例中，连接器20的槽21及端子14和15具有圆形截面，但并不限于此。例如，它们可以是如图3B至3D所示的方形、花键或十字横截面。

同时，根据本发明的另一实施例，单元电池中形成的端子和***端子的连接器的槽可以具有沿长度方向成相同倾斜角度的斜面，以便易于安装和拆下连接器。

做为一个实例，下面详细介绍槽和端子的横截面为圆形的详细情况。但是，本发明并不限于圆形，并且也可以使用具有上述其它各种横截面的端子和槽。

如图4所示，单元电池11上形成的端子14和15沿着从一端到另一端的长度方向逐渐变细(图中从盖部件的前端到自由端)，所以，端子具有预定倾斜角度(α)的斜面。同样，连接器20的槽21在端子14和15***的地方的直径，沿着长度方向同样以与上述倾斜角度(α)相同的倾斜角度逐渐地变细，这样就形成相同斜度的斜面。

由于当端子最初***到连接器20的槽21中时，端子部分的直径小于槽21部分的直径，所以端子可以轻松地***到槽21中。最后，端子14和15的外周表面紧密地接触到槽21的内表面上，其间的摩擦力将连接器20固定在端子上。

端子和槽21可以只在相对于它们的中心线的一个表面上分别具有一定梯度的斜面，或者也可以在相对的面上具有对称的斜面，以形成锥形。但是，除了斜面为连续的以外并无其它特殊限制。

图4中的参考标号30为涂在端子的表面和/或槽21的内表面的镀层，用来增加端子和连接器20之间的导电率。优选地，镀层由银制成，但并不限于此。参考标号40为***到连接器20和盖部件13之间的非导体，以使两元件之间绝缘。

图5表示根据本发明另一个实施例的连接器。

如图5所示，连接器50具有一对端子容纳部分52，其上具有一对对应于相邻单元电池11每个端子14和15的孔51，由此端子14和15***到孔51中。这一对端子容纳部分52由连接桥53相互桥接。

连接器50上形成的孔51具有与端子14和15相同的横截面，其尺寸等于或小于端子的尺寸，由此以用力***的方式将连接器50紧固到端子14和15上。

在本发明中，敞开穿过孔51的端子14和15被焊接到连接器50上，以增加紧固力。

孔51上的端子容纳部分52的厚度(D)大于连接孔51上的端子容纳部分52的连接桥53的厚度(d)。

所以，当相邻单元电池11的端子14和15之间的距离由于误差而不同时，连接器50的连接桥53可以容易地弯曲以调节连接器50的孔51之间的距离，以方便连接器50***到端子14和15之间。

优选地，连接器50的连接桥53具有多个沟槽54，使得连接器50的连接桥53更加容易弯曲。

连接桥53上形成的沟槽54的横截面为圆弧形，但并不局限与此，还可以是三角形或正方形等各种形状。

根据本发明，连接器可以轻松地紧固在电池组上，单元电池被固定时可以容易地拆卸并更换上所需要的单元电池。

另外，本发明提高了单元电池的端子和连接器之间的导电率，使蓄电池容量达到最大化。

还有，根据本发明，由于单元电池可以通过一个零件连接，所以安装简单，减小了工作量，并减少了零件数从而降低了费用。

尽管以上只对本发明的几个实施例进行了图示和说明，但本领域技术人员应该理解，本实施例可以有各种变体，而并没有脱离本发明的原理和思路，其范围由权利要求及其等价替换所规定。

Claims

1、一种蓄电池组件，包括：

多个单元电池，该多个单元电池中的每个具有端子；和

将所述单元电池相互电连接的连接器；该连接器具有与端子相接触的表面接触部分，该连接器以***方式紧固到端子上。

2、根据权利要求1的蓄电池组件，其中该表面接触部分为槽。

3、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽和端子具有相同的横截面形状。

4、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽横截面的尺寸小于端子的横截面尺寸，由此该连接器以用力***的方式紧固到端子上。

5、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽横截面的尺寸连续变小形成斜面，并且端子沿长度方向具有对应于槽的斜面。

6、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽的深度小于端子的长度，以在所述连接器和盖部件之间保留间隙。

7、根据权利要求6的蓄电池组件，其中由绝缘材料制成的非导体布置在该间隙中以使该盖部件绝缘于连接器。

8、根据权利要求1的蓄电池组件，其中每个所述端子在其表面上具有镀层，该镀层由导电率大于端子导电率的材料制成。

9、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽在其内表面上具有镀层，该镀层由导电率大于连接器导电率的材料制成。

10、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽和对应的端子具有圆形横截面。

11、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽和对应的端子具有正方形横截面。

12、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽和对应的端子具有花键形状的横截面。

13、根据权利要求2的蓄电池组件，其中该槽和对应的端子具有十字形的横截面。

14、根据权利要求1的蓄电池组件，其中该蓄电池组件用于电动机驱动的装置。

15、根据权利要求1的蓄电池组件，其中该表面接触部分为孔。

16、根据权利要求15的蓄电池组件，其中该孔被焊接到所述端子上。

17、根据权利要求15的蓄电池组件，其中该连接器包括具有一对孔的一对端子容纳部分和连接桥，并且该对端子容纳部分的厚度大于连接该对端子容纳部分的连接桥的厚度。

18、根据权利要求17的蓄电池组件，其中该连接桥具有至少一个沟槽，该沟槽容易弯曲以调整所述连接器的孔之间的距离。

19、一种蓄电池组件，包括：

至少两个单元电池，每个单元电池包括：

电极组件，其包括正极、负极和置于正极和负极之间的隔板；

具有容纳该电极部件的空间的壳体；

固定到该壳体上以密封该壳体的盖部件；和

向该盖部件外侧伸出的正极端子和负极端子，该正极和负极端子电

连接到所述正极和负极的集电极上；以及

紧固到相邻单元电池的正极和负极端子上的连接器，该连接器包围着正极和负极端子，并以自身的紧固力固定在正极和负极端子上，从而电连接所述单元电池。

20、一种蓄电池组件，包括：

多个单元电池，该多个单元电池中的每个包括：

容纳该电极部件的壳体；

固定到该壳体上以密封该壳体的盖部件；和

端子，所述端子包括向该盖部件外侧伸出的正极端子和负极端子，

该正极端子和负极端子电连接到所述正极和负极上；以及

多个连接器，每个所述连接器具有槽和孔之一，该槽和孔与相邻单元电池的正极端子和负极端子相接触，以电连接多个单元电池，所述槽和孔之一的深度小于所述端子的长度。