專利名稱：電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例的各方面涉及一種電池模塊，其中多個(gè)電池被電連接。
背景技術(shù)：
與一次電池不同，二次電池一般可為可再充電的。二次電池可用作例如用于移動(dòng) 裝置、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)自行車和不間斷電源的能量源。根據(jù)使用電池的外部 裝置的類型，這種二次電池可以單個(gè)電池的形式或以其中多個(gè)電池被電連接并被包裝成一 個(gè)單元的電池模塊的形式被使用。小尺寸移動(dòng)裝置(例如移動(dòng)電話)可根據(jù)單個(gè)電池的輸出和容量運(yùn)行預(yù)定量的時(shí) 間。另一方面，由于電池模塊提供較高輸出功率和較高容量的電池，因此電池模塊通常使用 在要求高功率的馬達(dá)操作的自行車中和需要以高功率長(zhǎng)時(shí)間段驅(qū)動(dòng)的混合電動(dòng)車輛中。電 池模塊能夠根據(jù)布置在電池模塊中的電池的數(shù)量和連接結(jié)構(gòu)而增大輸出電壓或輸出電流。典型地，這種電池模塊通過串聯(lián)或并聯(lián)地連接多個(gè)電池來獲得所要求的輸出電壓 或電流。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，一種其中多個(gè)電池被連接的電池模塊能夠在匯流條 被焊接時(shí)由于位置布置單元而保持匯流條的正確位置并提高焊接效率，所述位置布置單元 被配置為調(diào)節(jié)用于電連接相鄰電池的匯流條被裝配的位置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種電池模塊包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元 中的每一個(gè)包括電極組件和電連接到所述電極組件的電極端子；匯流條，所述匯流條連接 所述多個(gè)電池單元中的第一電池單元的所述電極端子和所述多個(gè)電池單元中的第二電池 單元的所述電極端子；和位置布置單元，所述位置布置單元被配置為保持所述匯流條相對(duì) 于所述第一電池單元和所述第二電池單元的所述電極端子的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電池單元包括連接到所述第一電池單元的所述電極端 子的第一端子板，所述第二電池單元包括連接到所述第二電池單元的所述電極端子的第二 端子板，并且所述匯流條被焊接到所述第一端子板和所述第二端子板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述位置布置單元包括至少一個(gè)引導(dǎo)部，所述至少一個(gè)引導(dǎo)部 沿第一方向從所述第一端子板和所述第二端子板中的至少一個(gè)端子板的表面伸出，并沿第 二方向沿著所述至少一個(gè)端子板的至少一側(cè)延伸，并且所述匯流條包括疊蓋所述至少一個(gè) 端子板的所述表面且與所述至少一個(gè)引導(dǎo)部相鄰的至少一個(gè)部分。所述至少一個(gè)引導(dǎo)部可包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的至少一個(gè)彎曲部。在 一個(gè)實(shí)施例中，所述匯流條的厚度可與所述至少一個(gè)引導(dǎo)部的高度基本相同。在另一實(shí)施 例中，所述匯流條的厚度大于所述至少一個(gè)引導(dǎo)部的高度。所述匯流條可被焊接到所述至 少一個(gè)引導(dǎo)部。在一個(gè)實(shí)施例中，所述匯流條包括包括所述匯流條的所述至少一個(gè)部分的主體部；和疊蓋所述至少一個(gè)引導(dǎo)部的臺(tái)階部。所述臺(tái)階部可被焊接到所述至少一個(gè)引導(dǎo)部。在一個(gè)實(shí)施例中，所述匯流條沿著沿所述第二方向延伸的至少一條焊接線被焊接 到所述至少一個(gè)引導(dǎo)部。在一個(gè)實(shí)施例中，所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方 向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方向沿著所述第一端子板的第一側(cè)延伸；和第 二引導(dǎo)部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第一端子板的所述表面伸出，并沿所述 第二方向沿著所述第一端子板的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延伸，并且所述匯流條包括疊 蓋所述第一端子板的所述表面且位于所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部之間的第一部分。 所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至少一個(gè)可包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的 彎曲部。所述位置布置單元可進(jìn)一步包括第三引導(dǎo)部，所述第三弓I導(dǎo)部沿所述第一方向從 所述第二端子板的表面伸出，并沿所述第二方向沿著所述第二端子板的第一側(cè)延伸；和第 四引導(dǎo)部，所述第四引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的所述表面伸出，并沿所述 第二方向沿著所述第二端子板的與所述第二端子板的所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延伸，并且 所述匯流條可包括疊蓋所述第二端子板的所述表面且位于所述第三引導(dǎo)部和所述第四引 導(dǎo)部之間的第二部分。所述匯流條的所述第一部分可被焊接到所述第一端子板的所述表 面，并且所述匯流條的所述第二部分可被焊接到所述第二端子板的所述表面。所述匯流條 的所述第一部分可包括第一金屬，并且所述匯流條的所述第二部分可包括不同于所述第一 金屬的第二金屬。所述匯流條的所述第一部分的寬度可與所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo) 部之間的距離基本相同。在一個(gè)實(shí)施例中，所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方 向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方向沿著所述匯流條的第一側(cè)延伸；和第二引 導(dǎo)部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的表面伸出，并沿所述第二方向 沿著所述匯流條的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延伸，并且所述匯流條疊蓋所述第一端子板 和所述第二端子板的所述表面且位于所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部之間。所述第一引 導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至少一個(gè)可包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的彎曲部。在一個(gè)實(shí)施例中，所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方 向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方向沿著所述匯流條的一側(cè)延伸；和第二引導(dǎo) 部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的表面伸出，并沿所述第二方向沿 著所述匯流條的所述一側(cè)延伸，并且所述匯流條疊蓋所述第一端子板和所述第二端子板的 所述表面，所述匯流條的所述一側(cè)與所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部相鄰。所述第一引 導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至少一個(gè)可包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的彎曲部。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，在其中多個(gè)電池被連接的電池模塊中，位置布置 單元用于調(diào)節(jié)用于電連接相鄰電池的匯流條被裝配的位置，并因此，在匯流條被焊接時(shí)匯 流條的正確位置得以保持且焊接效率得以提高。通過結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。此外，本發(fā)明實(shí)施例的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將 在下文的描述和附圖中提出，或者鑒于下文的描述和附圖而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以 是顯而易見的。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖2為圖1的電池模塊的電池單元的沿線II-II截取的剖視圖；圖3為圖2的電池單元的電極組件的平面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖6為圖5的電池模塊的電池單元的沿線VI-VI截取的剖視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖8為圖7的電池模塊的電池單元的沿線VIII-VIII截取的剖視圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖10為圖9的電池模塊的電池單元的沿線X-X截取的剖視圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；圖12為圖11的電池模塊的電池單元的沿線XII-XII截取的剖視圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊的透視圖；并且圖14為圖13的電池模塊的電池單元的沿線XIV-XIV截取的剖視圖。指示附圖中 的一些元件的附圖標(biāo)記的說明10:電極組件11 正極板Ila:正極集流體 lib:正極活性物質(zhì)層lie:正電極未涂覆部分12 負(fù)極板1 負(fù)極集流體12b 負(fù)極活性物質(zhì)層12c:負(fù)電極未涂覆部分13:隔板20:電池單元21 正電極端子21a:正電極端子的前緣22:負(fù)電極端子22a:負(fù)電極端子的前緣25 上墊圈沈絕緣密封劑27 下墊圈30 蓋組件31:蓋板31，端子孔34 殼體38 密封銷38a:電解液注入孔39 安全排氣部40、140、240、340 匯流條41、42、441、442、541、542、641、642 端子板41a、42a、441a、442a、541a、542a、641a、642a 引導(dǎo)部45、M5、345 焊接部或焊接部分50:正電極集流板60:負(fù)電極集流板
6
80、100、200、300、400、500、600 電池模塊
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖在下文更充分地描述一些示例性實(shí)施例；然而，本發(fā)明的實(shí)施例 可被具體實(shí)施為不同的形式，并且不應(yīng)被解釋為限于這里例示和提出的示例性實(shí)施例。相 反，這些示例性實(shí)施例通過實(shí)例方式被提供以理解本發(fā)明并向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明 的范圍。如本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到的那樣，所描述的實(shí)施例可以各種不同方式被修改，都 不脫離本發(fā)明的精神或范圍。在整個(gè)說明書和附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電池模塊80的透視圖。參照?qǐng)D1，電池模塊80包括 布置成一排的至少兩個(gè)電池單元20。例如，電池模塊80可包括沿第一方向布置的電池單元 20，或者可具有其中電池單元20被布置成一排或者兩排或更多排的結(jié)構(gòu)。二次電池，例如鋰離子電池，可用作電池單元20。然而，本發(fā)明不限于此。多種類型 的二次電池，例如圓柱形二次電池、四邊形二次電池，或者聚合物電池可用作電池單元20。在一個(gè)實(shí)施例中，電池單元20通過經(jīng)由匯流條40連接形成在電池單元20的相對(duì) 側(cè)上的正極端子板41和負(fù)極端子板42而彼此電連接。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，匯流條40 連接成對(duì)的相鄰電池單元20，并連接匯流條40被設(shè)置在其上的正極端子板41和負(fù)極端子 板42。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每對(duì)相連接的端子板中的正極端子板41和負(fù)極端子板42具有 相反的極性，并被形成在電池單元20中的每一個(gè)上。位置布置單元被配置為保持匯流條40 之一相對(duì)于每對(duì)相連接的端子板的正極端子板41和負(fù)極端子板42的位置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施 例，位置布置單元包括從正極端子板41和負(fù)極端子板42之一或二者的端部伸出的一個(gè)或 更多引導(dǎo)部41a、42a。換言之，位置布置單元包括至少一個(gè)引導(dǎo)部，所述至少一個(gè)引導(dǎo)部沿 第一方向從正端子板41和負(fù)端子板42中的至少一個(gè)端子板的表面伸出，并沿第二方向沿 著所述至少一個(gè)端子板的至少一側(cè)延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，位置布置單元包括被成對(duì)設(shè)置 為面對(duì)彼此且從正極端子板41的兩個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部41a和被成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此且 從負(fù)極端子板42的兩個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部42a。在一個(gè)實(shí)施例中，匯流條40被設(shè)置在引導(dǎo) 部41a之間和引導(dǎo)部4 之間，疊蓋正極端子板41和負(fù)極端子板42并被焊接到正極端子 板41和負(fù)極端子板42上。例如，在電池模塊80中，具有相同極性的電池單元20可并聯(lián)地連接，或者具有相 反極性的電池單元20可串聯(lián)地連接。在這點(diǎn)上，電池單元20可按不同的極性進(jìn)行布置。圖2為沿圖1的線II-II截取的電池單元20中的一個(gè)的剖視圖。圖3為圖2的 電池單元20的電極組件10的平面圖。參照?qǐng)D2和圖3，電池單元20包括電極組件10、容 納電極組件10的殼體34和封閉殼體34的上部的蓋組件30。在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件10包括正極板11、負(fù)極板12和設(shè)置在正極板11和負(fù) 極板12之間的隔板13。例如，正極板11、隔板13和負(fù)極板12可被卷繞成膠卷型結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，正極板11包括正極集流體11a、形成在正極集流體Ila的至少一 個(gè)表面上的正極活性物質(zhì)層lib以及在正極集流體Ila的沿其寬度方向的一個(gè)邊緣處的之 上沒有形成正極活性物質(zhì)層lib的正電極未涂覆部分11c。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)極板12包括負(fù)極集流體12a、形成在負(fù)極集流體1 的至少一個(gè)表面上的負(fù)極活性物質(zhì)層12b以及在負(fù)極集流體1 的沿其寬度方向的一個(gè)邊緣處的之 上沒有形成負(fù)極活性物質(zhì)層12b的負(fù)電極未涂覆部分12c。在一個(gè)實(shí)施例中，正電極未涂覆部分Ilc和負(fù)電極未涂覆部分12c被布置在沿電 極組件10的寬度方向彼此相對(duì)的邊緣處，并且電極組件10被插入殼體34中，使得正電極 未涂覆部分Ilc和負(fù)電極未涂覆部分12c被分別設(shè)置在電極組件10的左側(cè)和右側(cè)。在一 個(gè)實(shí)施例中，正電極未涂覆部分1 Ic被電連接到正電極集流板50，負(fù)電極未涂覆部分12c被 電連接到負(fù)電極集流板60。進(jìn)一步，在一個(gè)實(shí)施例中，分別通過超聲焊接，正電極未涂覆部 分Ilc被結(jié)合到正電極集流板50，負(fù)電極未涂覆部分12c被結(jié)合到負(fù)電極集流板60。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋組件30包括封閉殼體34的上部的蓋板31。電池單元20的其 中蓋板31與殼體34彼此接觸的部分可通過激光焊接被密封。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋板31包 括安全排氣部39，如果殼體34的內(nèi)部壓力超過參考?jí)毫Γ瑒t安全排氣部39可被破壞以提供 氣體排放通路。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋板31包括用于將電解液注入殼體34中的電解液注入 孔38a，并且在注入電解液之后，電解液注入孔38a被密封銷38封閉。在一個(gè)實(shí)施例中，正電極集流板50被電連接到正電極端子21。正電極端子21可 穿過蓋板31伸出到殼體34的外部預(yù)定長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)電極集流板60被電連接 到負(fù)電極端子22。負(fù)電極端子22可穿過蓋板31伸出到殼體34的外部預(yù)定長(zhǎng)度。蓋板31 中可形成有兩個(gè)端子孔31’，正電極端子21和負(fù)電極端子22分別穿過兩個(gè)端子孔31’伸 出ο在一個(gè)實(shí)施例中，正電極端子21和負(fù)電極端子22與蓋板31通過設(shè)置在正電極端 子21和負(fù)電極端子22與蓋板31之間的絕緣墊圈25和27彼此絕緣。例如，在一個(gè)實(shí)施例 中，絕緣墊圈25和27包括上墊圈25和下墊圈27。上墊圈25從蓋板31的上部插入端子 孔31’，下墊圈27從蓋板31的下部插入端子孔31’。除上墊圈25和下墊圈27之外，絕緣 密封劑26可被用于將正電極端子21和負(fù)電極端子22與蓋板31絕緣，或者將正電極端子 21和負(fù)電極端子22與殼體34絕緣。在一個(gè)實(shí)施例中，通過鉚釘聯(lián)接，正電極端子21被結(jié)合到正極端子板41，負(fù)電極 端子22被結(jié)合到負(fù)極端子板42。例如，插入正極端子板41和負(fù)極端子板42中的正電極端 子21和負(fù)電極端子22的前緣21a和2 可被加工成鉚釘形式，使得前緣21a和2 擴(kuò)展 地延伸并被擠壓為接觸正極端子板41和負(fù)極端子板42。也就是，正極端子板41和負(fù)極端 子板42可被擠壓為接觸被加工成鉚釘形式的前緣21a和22a，使得正電極端子21與正極 端子板41以及負(fù)電極端子22與負(fù)極端子板42分別彼此牢固地結(jié)合。然而，本發(fā)明不限于 此，并且在其他實(shí)施例中，正電極端子21與正極端子板41以及負(fù)電極端子22與負(fù)極端子 板42可通過其他合適的裝置或方法彼此聯(lián)接。所述一對(duì)正極端子板41和負(fù)極端子板42對(duì)應(yīng)于正電極端子21和負(fù)電極端子22。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于布置匯流條40的位置的引導(dǎo)部41a和4 被分別設(shè)置在正極端子板 41和負(fù)極端子板42上。引導(dǎo)部41a和4 限定匯流條40被裝配的位置，并引導(dǎo)匯流條40 被裝配在正確的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)部41a和4 在焊接操作期間調(diào)節(jié)或保持匯 流條40的位置，以防止或基本防止匯流條40從其位置偏離并調(diào)節(jié)可選的位置移動(dòng)，這提高 焊接操作的效率。此外，引導(dǎo)部41a和4 提供匯流條40的焊接位置，并因此焊接部分的 一部分可被形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，引導(dǎo)部41a被成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從正極端子板41 的兩個(gè)端部伸出，并且引導(dǎo)部4 被成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從負(fù)極端子板42的兩個(gè)端部伸 出。匯流條40被設(shè)置在引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部4 之間，并且可由調(diào)節(jié)或限制匯流條40 的兩側(cè)并保持匯流條40的正確位置的引導(dǎo)部41a和4 支撐。引導(dǎo)部41a和42a的伸出 高度H(見圖2)高到足以調(diào)節(jié)匯流條40的位置，并且在一個(gè)實(shí)施例中，可等于或約等于匯 流條40的厚度，從而匯流條40的上表面和引導(dǎo)部41a和42a的上表面處于相同或基本相 同的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，電連接正極端子板41和負(fù)極端子板42的匯流條40由具有高導(dǎo) 電率的金屬材料形成，并且可由具有均一成分的同質(zhì)金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，正極 端子板41和負(fù)極端子板42由與匯流條40相同的金屬材料形成，并且正極端子板41和負(fù) 極端子板42中的每一個(gè)與匯流條40利用相同類型的金屬之間的焊接(例如，利用激光焊 接)彼此聯(lián)接。正極端子板41和負(fù)極端子板42由相同類型的金屬形成的實(shí)施例在下面進(jìn) 行描述。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，通過匯流條40連接的正極端子板41和負(fù)極端子板42具有 相同的電極性，并且由相同類型的金屬形成。在一個(gè)實(shí)施例中，電池單元20被布置為使得 具有相同極性的正極端子板41彼此相鄰，并使得具有相同極性的負(fù)極端子板42彼此相鄰。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，正極端子板41和負(fù)極端子板42具有相反的極性，并且由 相同類型的金屬形成。在一個(gè)實(shí)施例中，從電極組件10在正極端子板41和負(fù)極端子板42 之間形成電流通路的正電極集流板50和負(fù)電極集流板60與正電極端子21和負(fù)電極端子 22或者正電極端子21和負(fù)電極端子22與正極端子板41和負(fù)極端子板42，可使用不同類 型的金屬彼此聯(lián)接。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，正電極集流板50和負(fù)電極集流板60分別由具 有不同電化學(xué)特性的銅(Cu)和鋁(Al)形成，正電極端子21和負(fù)電極端子22由銅(Cu)或 鋁(Al)的相同類型的材料形成，從而正電極集流板50和負(fù)電極集流板60之一與正電極端 子21和負(fù)電極端子22之一可使用不同類型的金屬彼此聯(lián)接。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，正電極集流板50和負(fù)電極集流板60分別由銅(Cu)和鋁(Al) 形成；正電極端子21和負(fù)電極端子22分別由銅(Cu)和(Al)形成；并且，正極端子板41和 負(fù)極端子板42由銅(Cu)或鋁(Al)的相同類型的材料形成，從而正電極端子21和負(fù)電極 端子22之一與正極端子板41和負(fù)極端子板42之一使用不同類型的金屬彼此聯(lián)接。在一個(gè)實(shí)施例中，摩擦攪拌焊接(friction stir welding, FSff)可在不同類型的 金屬之間執(zhí)行。通過FSW可在不同類型的金屬之間獲得足夠的焊接剛度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例， FSff通過如下步驟執(zhí)行以高速度旋轉(zhuǎn)摩擦攪拌焊接工具并將摩擦攪拌焊接工具插入設(shè)置 在正極端子板41和負(fù)極端子板42上的匯流條40中，根據(jù)摩擦攪拌焊接工具的摩擦熱軟化 周界材料，并通過根據(jù)摩擦攪拌焊接工具的攪拌作用產(chǎn)生的塑性流動(dòng)，在正極端子板41和 匯流條40之間與負(fù)極端子板42和匯流條40之間的邊界表面將正極端子板41、負(fù)極端子板 42的材料和匯流條40的材料強(qiáng)制地混合。例如，通過在鋁(Al)-鋁(Al)之間或銅(Cu)-銅(Cu)之間的同質(zhì)金屬上執(zhí)行激 光焊接可獲得足夠的焊接剛度。然而，如果在異質(zhì)金屬(例如鋁(Al)-銅(Cu))上執(zhí)行激 光焊接，則由于焊接部可性能下降，因此在異質(zhì)金屬之間可能無法獲得足夠的焊接剛度。因 此，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，在異質(zhì)金屬上執(zhí)行FSW而不是激光焊接，以獲得足夠的焊接剛度。
9
例如，正電極端子21和負(fù)電極端子22可由異質(zhì)金屬(例如，Cu-Al)形成，且正極 端子板41和負(fù)極端子板42也可由異質(zhì)金屬(例如，Cu-Al)形成。例如，如果第一端子板 41由銅(Cu)形成，第二端子板42由鋁(Al)形成，且用于連接由異質(zhì)金屬形成的正極端子 板41和負(fù)極端子板42的匯流條40由鋁(Al)形成，則由銅(Cu)形成的第一端子板41和 由鋁(Al)形成的匯流條40要求異質(zhì)金屬之間的焊接。在上述實(shí)施例中，可執(zhí)行FSW。進(jìn)一步參照?qǐng)D1，匯流條40中的每一個(gè)被設(shè)置在一對(duì)相鄰的正極端子板41和負(fù) 極端子板42上。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)部41a和4 分別從匯流條40被設(shè)置在其上的相 鄰的正極端子板41和負(fù)極端子板42的兩個(gè)端部向上伸出。引導(dǎo)部41a和4 調(diào)節(jié)匯流條 40被裝配的位置，以防止或基本防止匯流條40從其正確位置偏離。在一個(gè)實(shí)施例中，通過 點(diǎn)焊(point welding)或點(diǎn)焊(spot welding)在匯流條40的區(qū)域上執(zhí)行焊接(例如，摩 擦攪拌焊接)。匯流條40通過焊接部45被牢固地固定到相鄰的正極端子板41和負(fù)極端子 板42上。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，兩個(gè)焊接部45被形成在相鄰的正極端子板41和 負(fù)極端子板42中的每一個(gè)與匯流條40之間。然而，本發(fā)明不限制焊接部的數(shù)量或形狀，并 且在其他實(shí)施例中，匯流條40可使用任何其他合適數(shù)量的具有任何其他合適形狀或構(gòu)造 的焊接部被焊接到相鄰的正極端子板41和負(fù)極端子板42上。例如，在另一實(shí)施例中，較大 的焊接區(qū)域可被形成，從而焊接設(shè)置在正極端子板41和負(fù)極端子板42上的匯流條40。例 如，焊接區(qū)域可通過使用具有大直徑的焊接工具執(zhí)行焊接(例如，摩擦攪拌焊接)來形成。 匯流條40可通過焊接區(qū)域被牢固地固定到正極端子板41和負(fù)極端子板42上。此外，例如， 在另一實(shí)施例中，焊接可沿引導(dǎo)部41a和42a與匯流條40之間的邊界執(zhí)行，例如沿一條連 續(xù)的焊接線執(zhí)行。例如，焊接線可沿裝配在引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部4 之間的匯流條40 的兩側(cè)形成。匯流條40可通過焊接線被牢固地固定到正極端子板41和負(fù)極端子板42上。圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊100的透視圖。參照?qǐng)D4，連接正極端子 板41和負(fù)極端子板42的匯流條140包括包含不同類型的金屬的組件。例如，在一個(gè)實(shí)施例 中，匯流條140包括由第一金屬材料形成的第一金屬件(或第一部分)140a和由第二金屬 材料形成的第二金屬件(或第二部分)140b。第一金屬件140a和第二金屬件140b可使用 對(duì)接焊接彼此聯(lián)接。在一個(gè)實(shí)施例中，匯流條140的第一金屬件140a被焊接到由與第一金 屬材料相同的金屬形成的正極端子板41上，從而獲得相同類型的金屬之間的高焊接剛度。 類似地，匯流條140的第二金屬件140b被焊接到由與第二金屬材料相同的金屬形成的負(fù)極 端子板42上，從而獲得相同類型的金屬之間的高焊接剛度。例如，正極端子板41和負(fù)極端 子板42可分別由具有相反極性和電化學(xué)特性的銅(Cu)和鋁(Al)形成。在這點(diǎn)上，連接正 極端子板41和負(fù)極端子板42的匯流條140包括具有第一金屬件140a (例如，銅件)和第 二金屬件140b (例如，鋁件)的組件，并且相同類型的金屬之間的焊接被執(zhí)行。例如，在一 個(gè)實(shí)施例中，在匯流條140以及正極端子板41和負(fù)極端子板42中的每一個(gè)上執(zhí)行激光焊 接。圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊200的透視圖。圖6為沿圖5的線VI-VI 截取的電池模塊200的電池單元的剖視圖。參照?qǐng)D5和圖6，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，位置布置單 元包括分別從匯流條240被設(shè)置在其上的正極端子板41和負(fù)極端子板42的兩個(gè)端部向上 伸出的引導(dǎo)部41a和42a。引導(dǎo)部41a和4 調(diào)節(jié)匯流條240被裝配的位置，以防止或基 本防止匯流條240從其正確位置偏離。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部42a之間的匯流條240具有超過引導(dǎo)部41a和42a的伸出高度H的厚度(例如，厚板的厚 度)，并填充引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部4 之間的空間。由于匯流條140通過彼此串聯(lián)或并 聯(lián)連接的電池單元20形成電流通路，因此具有厚板的厚度的匯流條240可減小電流通路的 電阻。進(jìn)一步，在一個(gè)實(shí)施例中，執(zhí)行焊接以沿匯流條240與引導(dǎo)部41a和4 彼此接觸的 拐角部分形成焊接部分對(duì)5，或者可替代地，可在另外合適的部分處執(zhí)行焊接。圖7為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊300的透視圖。圖8為沿圖7的線 VIII-VIII截取的電池模塊300的電池單元的剖視圖。參照?qǐng)D7和圖8，在一個(gè)實(shí)施例中， 位置布置單元包括成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從正極端子板41的兩個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部41a 和成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從負(fù)極端子板42的兩個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部42a。匯流條340被布 置在引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部4 之間。在一個(gè)實(shí)施例中，匯流條340覆蓋引導(dǎo)部41a和 42a,并可被形成為例如具有與引導(dǎo)部41a和42a的輪廓匹配或基本匹配的輪廓。在一個(gè)實(shí) 施例中，匯流條340包括插入引導(dǎo)部41a之間和引導(dǎo)部4 之間的主體部340a和形成在主 體部340a的一側(cè)或兩側(cè)上并設(shè)置在引導(dǎo)部41a和4 上的臺(tái)階部340b。在一個(gè)實(shí)施例中， 焊接部分345沿臺(tái)階部340b與引導(dǎo)部41a和4 彼此接觸的部分形成，或者可替代地，可 在另外合適的部分處(例如在疊蓋引導(dǎo)部41a和42a的臺(tái)階部340b上)執(zhí)行焊接。圖9為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊400的透視圖。圖10為沿圖9的線X-X 截取的電池模塊400的電池單元的剖視圖。參照?qǐng)D9和圖10，在一個(gè)實(shí)施例中，位置布置 單元包括引導(dǎo)部441a和44加，引導(dǎo)部441a和44 具有用于至少覆蓋匯流條40的一部分 的彎曲部(例如，L形彎曲部)。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)部441a被成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從 正極端子板441的兩個(gè)端部伸出，并且引導(dǎo)部44 被成對(duì)設(shè)置為面對(duì)彼此并從負(fù)極端子板 442的兩個(gè)端部伸出，使得引導(dǎo)部441a和44 形成打開的溝道形狀。匯流條40被布置在 弓I導(dǎo)部441a之間和引導(dǎo)部44 之間并至少具有由引導(dǎo)部441a和44 覆蓋的一部分。在 一個(gè)實(shí)施例中，匯流條40例如通過在引導(dǎo)部441a和44 的彎曲部下面滑動(dòng)而被插入引導(dǎo) 部441a之間和引導(dǎo)部44 之間，且被彎曲部覆蓋并與彎曲部接觸以提供正極端子板441 和負(fù)極端子板442與匯流條40之間的低電阻。在一個(gè)實(shí)施例中，焊接部分45被形成在正 極端子板441和負(fù)極端子板442與匯流條40之間。圖11為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊500的透視圖。圖12為沿圖11的線 XII-XII截取的電池模塊500的電池單元的剖視圖。參照?qǐng)D11和圖12，在一個(gè)實(shí)施例中， 位置布置單元包括引導(dǎo)部Mla和討加，引導(dǎo)部Mla和Mh中的每一個(gè)與上述引導(dǎo)部41a 和4 之一相同或相似。在一個(gè)實(shí)施例中，正極端子板541具有從一個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部 Mla，相鄰的負(fù)極端子板542具有從相對(duì)的端部伸出并面對(duì)引導(dǎo)部Mla的引導(dǎo)部542a。換 言之，位置布置單元包括引導(dǎo)部Mla，引導(dǎo)部Mla沿第一方向從端子板541的表面伸出， 并沿第二方向沿著匯流條40的一側(cè)延伸；和引導(dǎo)部Mh，引導(dǎo)部Mh沿所述第一方向從 端子板M2的表面伸出，并沿所述第二方向沿著匯流條40的與所述一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)延 伸。匯流條40被布置在引導(dǎo)部Mla和Mh之間且位于相鄰的正極端子板541和負(fù)極端 子板542上，以保持匯流條40的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，焊接部分45被形成在正極端子板 541和負(fù)極端子板542與匯流條40之間。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)部Mla和Mh中的至少 一個(gè)包括至少覆蓋匯流條40的一部分的彎曲部。在一個(gè)實(shí)施例中，匯流條40的疊蓋端子 板541的表面且位于引導(dǎo)部Mla和Mh之間的部分的寬度與引導(dǎo)部Mla和Mh之間的
1距離基本相同。圖13為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池模塊600的透視圖。圖14為沿圖13的線 XIV-XIV截取的電池模塊600的電池單元的剖視圖。參照?qǐng)D13和圖14，在一個(gè)實(shí)施例中， 位置布置單元包括引導(dǎo)部641a和64加，引導(dǎo)部641a和64 中的每一個(gè)與上述引導(dǎo)部41a 和4 之一相同或相似。在一個(gè)實(shí)施例中，正極端子板641具有從一個(gè)端部伸出的引導(dǎo)部 641a，相鄰的負(fù)極端子板642具有從與引導(dǎo)部641a相同的端部伸出的引導(dǎo)部64加。換言 之，位置布置單元包括引導(dǎo)部641a，引導(dǎo)部641a沿第一方向從端子板641的表面伸出，并 沿第二方向沿著匯流條40的一側(cè)延伸；和引導(dǎo)部64 ，引導(dǎo)部64 沿所述第一方向從端 子板642的表面伸出，并沿所述第二方向沿著匯流條40的所述一側(cè)延伸。也就是，引導(dǎo)部 641a和64 被布置為彼此相鄰，且匯流條40被布置為引導(dǎo)部641a和64 與匯流條40的 同一側(cè)相鄰。在一個(gè)實(shí)施例中，焊接部分45被形成在正極端子板641和負(fù)極端子板642與 匯流條40之間。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)部641a和64 中的至少一個(gè)包括至少覆蓋匯流條 40的一部分的彎曲部。雖然已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為實(shí)用的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但將被理解的是， 本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，相反，而是試圖涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi) 的各種修改和等同設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊，包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)包括電極組件和電連接到所述電極組件 的電極端子；匯流條，所述匯流條連接所述多個(gè)電池單元中的第一電池單元的所述電極端子和所述 多個(gè)電池單元中的第二電池單元的所述電極端子；和位置布置單元，所述位置布置單元被配置為保持所述匯流條相對(duì)于所述第一電池單元 和所述第二電池單元的所述電極端子的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述第一電池單元包括連接到所述第一電池單元的所述電極端子的第一端子板， 所述第二電池單元包括連接到所述第二電池單元的所述電極端子的第二端子板，并且 所述匯流條被焊接到所述第一端子板和所述第二端子板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中所述位置布置單元包括至少一個(gè)弓I導(dǎo)部，所述至少一個(gè)弓I導(dǎo)部沿第一方向從所述第一 端子板和所述第二端子板中的至少一個(gè)端子板的表面伸出，并沿第二方向沿著所述至少一 個(gè)端子板的至少一側(cè)延伸，并且所述匯流條包括疊蓋所述至少一個(gè)端子板的所述表面且與所述至少一個(gè)引導(dǎo)部相鄰 的至少一個(gè)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)部包括至少覆蓋所述匯流 條的一部分的至少一個(gè)彎曲部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條的厚度與所述至少一個(gè)引導(dǎo)部的 高度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條的厚度大于所述至少一個(gè)引導(dǎo)部 的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述匯流條被焊接到所述至少一個(gè)引導(dǎo)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條包括 包括所述匯流條的所述至少一個(gè)部分的主體部；和 疊蓋所述至少一個(gè)弓丨導(dǎo)部的臺(tái)階部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池模塊，其中所述臺(tái)階部被焊接到所述至少一個(gè)引導(dǎo)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條沿著沿所述第二方向延伸的至 少一條焊接線被焊接到所述至少一個(gè)弓I導(dǎo)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中 所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方 向沿著所述第一端子板的第一側(cè)延伸；和第二引導(dǎo)部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第一端子板的所述表面伸出，并 沿所述第二方向沿著所述第一端子板的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延伸，并且所述匯流條包括疊蓋所述第一端子板的所述表面且位于所述第一引導(dǎo)部和所述第二 引導(dǎo)部之間的第一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至少一個(gè)包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的彎曲部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中 所述位置布置單元進(jìn)一步包括第三引導(dǎo)部，所述第三引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的表面伸出，并沿所 述第二方向沿著所述第二端子板的第一側(cè)延伸；和第四引導(dǎo)部，所述第四引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的所述表面伸出，并 沿所述第二方向沿著所述第二端子板的與所述第二端子板的所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延 伸，并且所述匯流條包括疊蓋所述第二端子板的所述表面且位于所述第三引導(dǎo)部和所述第四 引導(dǎo)部之間的第二部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊，其中所述匯流條的所述第一部分被焊接到所述 第一端子板的所述表面，并且所述匯流條的所述第二部分被焊接到所述第二端子板的所述表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊，其中所述匯流條的所述第一部分包括第一金 屬，并且所述匯流條的所述第二部分包括不同于所述第一金屬的第二金屬。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中所述匯流條的所述第一部分的寬度與所述 第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部之間的距離相同。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中 所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方 向沿著所述匯流條的第一側(cè)延伸；和第二引導(dǎo)部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的表面伸出，并沿所 述第二方向沿著所述匯流條的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)延伸，并且所述匯流條疊蓋所述第一端子板和所述第二端子板的所述表面且位于所述第一引導(dǎo) 部和所述第二引導(dǎo)部之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池模塊，其中所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至 少一個(gè)包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的彎曲部。
19.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中 所述位置布置單元包括第一引導(dǎo)部，所述第一引導(dǎo)部沿第一方向從所述第一端子板的表面伸出，并沿第二方 向沿著所述匯流條的一側(cè)延伸；和第二引導(dǎo)部，所述第二引導(dǎo)部沿所述第一方向從所述第二端子板的表面伸出，并沿所 述第二方向沿著所述匯流條的所述一側(cè)延伸，并且所述匯流條疊蓋所述第一端子板和所述第二端子板的所述表面，所述匯流條的所述一 側(cè)與所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部相鄰。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電池模塊，其中所述第一引導(dǎo)部和所述第二引導(dǎo)部中的至 少一個(gè)包括至少覆蓋所述匯流條的一部分的彎曲部。
全文摘要
一種電池模塊包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)包括電極組件和電連接到所述電極組件的電極端子；匯流條，所述匯流條連接所述多個(gè)電池單元中的第一電池單元的所述電極端子和所述多個(gè)電池單元中的第二電池單元的所述電極端子；和位置布置單元，所述位置布置單元被配置為保持所述匯流條相對(duì)于所述第一電池單元和所述第二電池單元的所述電極端子的位置。
文檔編號(hào)H01M2/20GK102110798SQ201010622220
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者卞相轅, 金容三, 金成培, 黃鏞式 申請(qǐng)人:Sb鋰摩托有限公司