电池组件制造技术

一种电池组件，包括多个电池、上托盘元件和多个母线。每个电池包括在电池的第一端部的第一端子和第二端子，其中所述多个电池被分为多个电池分组，在分组内的电池被并联地电连接，且电池分组被串联地电连接。上托盘元件保持每个电池的第一端部，上托盘元件还包括多个孔径，其中所述多个孔径提供了至每个电池的第一和第二端子的通路。该多个母线附接至上托盘元件的上表面，其中所述多个母线为非叠置的，且不包括接触指状元件，其中所述多个母线被配置成与所述多个电池分组成交替图案，从而各电池分组的各侧仅有一个母线与之相邻。

【技术实现步骤摘要】

本技术大体涉及电池组，且更具体地涉及坚固(robust)且紧凑设计的电池组母线配置，以及具有线性母线配置的电池组件。
技术介绍
母线是导电的金属带或条，其用于电力分配。电池可通过母线连接以组成电池组。一些电池组使用圆柱形电池，电连接至电池的顶部和底部。当串联连接电池时，母线和高电流互连将一个电池或者并联的电池单元组的正极端子连接至下一个电池或者下一个并联的电池单元组的负极端子。不利的是，至电池的底部的连接可阻止基于空气或者基于液体冷却剂的冷却系统的用于移除操作过程中电池所产生热量的有效操作。此外，从电池的底部至母线的高电流互连可以是以比电池的长度一定程度上更长的电线的形式，其引入小的电阻，其引起在高电流水平的电压降。此外，将该电线组装至母线和/或各电池的底部增加了电池组的制造成本，同时潜在地引起可靠性问题。因此，所需要的是坚固的母线配置，其允许高效地装配电池组系统同时不影响电池组热管理系统的操作。本技术提供了这样的母线设计。
技术实现思路
本技术提供了一种电池组件，包括(i)多个电池，其中每个电池包括在该电池的第一端部处可接入的第一端子和第二端子，其中所述多个电池被分为多个电池分组，每个电池分组包括一个子组的电池，其中在各子组内的电池被并联地电连接，且其中电池分组被串联地电连接；(ii)上托盘元件，其中所述上托盘元件保持各电池的所述第一端部，且其中所述上托盘元件还包括多个孔径，其中该多个孔径提供了至每个电池的所述第一电池端子以及至所述第二电池端子的通路；和(iii)多个母线，其附接至所述上托盘元件的上表面，其中所述多个母线为非叠置的，不包括接触指状元件，且被配置成与所述多个电池组成交替图案，其中所述交替图案在单个母线与单个电池分组之间交替，从而各电池组的各侧仅有一个相邻母线，其中第一组母线为第一极性，且其中第二组母线为第二极性，其中附接至所述上托盘元件的所述上表面的所述多个母线在所述第一极性和所述第二极性之间交替，其中相应的电池分组的各电池经由所述第一端子电连接至与所述相应电池分组的第一侧相邻的第一组母线的一个母线，并且经由所述第二端子电连接至与所述相应的电池分组的第二侧相邻的第二组母线的一个母线。优选地，母线为线性的且具有大体一致的厚度和大体一致的宽度。各母线的上表面与所述上托盘元件的上表面共面。母线可被模制或者直接结合至所述上托盘元件的所述上表面。与上托盘元件对应的所述多个孔径可包括与每个电池分组的单个孔径，其中该单个孔径提供至所述相应电池分组的各电池的所述第一端子和所述第二端子的通路。引线结合部可用于将电池电连接至母线，其中引线结合部使用结合技术，该结合技术选自超声结合、电阻结合、热压结合和热超声结合。在一个方面，组件还可包括下托盘元件，其包括第二多个孔径，其保持各电池的第二端部。均热器(例如，具有至少100Wm-1K-1的导热系数的金属均热器)可连接至所述下托盘元件的下表面，使得各电池的最下表面穿过所述下托盘元件且与所述均热器的上表面热接触。导热材料(例如，导热系数为至少2.0Wm-1K-1且电阻率为至少1012ohm-cm的材料)可设置在所述均热器的上表面与每个电池的最下表面之间的。具有至少一个冷却管道的散热器或者热管理系统可与所述均热器的下表面热接触。该组件还包括电池分隔元件，所述电池分隔元件包括与所述多个电池对应的多个六边形腔体，其中各电池的第一端部从所述电池分隔元件的第一侧延伸出并且由上托盘元件保持，且其中各电池的第二端部从所述电池分隔元件的第二侧延伸出且由所述下托盘元件保持。上托盘元件、下托盘元件和电池分隔元件可由塑料制成。在另一个方面，该组件可包括电池分隔元件，所述电池分隔元件包括与所述多个电池对应的多个六边形腔体，其中各电池的第一端部从所述电池分隔元件的第一侧延伸出且由所述上托盘元件保持。各六边形腔体的每边可以是直的且等长度的；可选地，各六边形腔体的每边可朝向相应的腔体中心线向内弯曲；可选地，各六边形腔体的每边从所述相应的腔体中心线向外弯曲离开。在另一方面，构成所述多个电池的每个电池可以是圆柱形，例如使用18650形状因子。各电池的第一端子可由电池正极端子构成，而各电池的第二端子可由电池壳体构成。本技术的一个方面提供了一种电池组件，包括：多个电池，所述多个电池中的每个电池包括在所述电池的第一端部的第一端子和在所述电池的所述第一端部的第二端子，其中所述多个电池被分为多个电池分组，所述多个电池分组的每个电池分组包括所述多个电池的一个子组，其中在所述多个电池的各子组内的所述电池被并联地电连接，且其中所述多个电池分组的所述电池分组被串联地电连接；上托盘元件，其中所述上托盘元件保持所述多个电池的每个电池的所述第一端部，所述上托盘元件还包括多个孔径，其中所述多个孔径提供了至所述多个电池的每个电池的所述第一端子以及至所述第二端子的通路；和多个母线，其附接至所述上托盘元件的上表面，其中所述多个母线为非叠置的，其中所述多个母线不包括接触指状元件，其中所述多个母线被配置成与所述多个电池分组成交替图案，其中所述交替图案在所述多个母线的单个母线与所述多个电池分组的单个电池分组之间交替，从而各电池分组的各侧仅有一个母线与之相邻，其中所述母线的第一组母线为第一极性，且其中所述母线的第二组母线为第二极性，其中附接至所述上托盘元件的所述上表面的所述多个母线在所述第一极性和所述第二极性之间交替，其中相应的电池分组的各电池经由所述第一端子电连接至与所述相应电池分组的第一侧相邻的所述第一组母线的一个母线，并且经由所述第二端子电连接至与所述相应的电池分组的第二侧相邻的所述第二组母线的一个母线。可选地，所述多个母线为线性的且具有大体一致的厚度和大体一致的宽度。可选地，所述多个母线的各母线的上表面与所述上托盘元件的所述上表面共面。可选地，所述多个母线的各母线被模制在所述上托盘元件的所述上表面中。可选地，所述多个母线的各母线结合至所述上托盘元件的所述上表面。可选地，所述多个孔径包括每个相应电池分组的单个孔径，所述单个孔径提供至所述相应电池分组的各电池的所述第一端子和所述第二端子的通路。可选地，所述多个电池的每一个是圆柱形的，其中所述第一端子由电池正极端子构成，且其中所述第二端子由电池壳体构成。可选地，所述电池组件还包括多个引线结合部，该多个引线结合部将所述多个电池电连接至所述多个母线，其中所述多个引线结合部使用结合技术而连接至所述多个电池和连接至所述多个母线，该结合技术选自超声结合、电阻结合、热压结合和热超声结合。可选地，所述电池组件还包括下托盘元件，所述下托盘元件包括与所述多个电池对应的第二多个孔径，其中所述下托盘元件保持所述多个电池的各电池的第二端部。可选地，所述电池组件还包括连接至所述下托盘元件的下表面的均热器，其中所述多个电池的各电池的至少最下表面穿过所述下托盘元件且与所述均热器的上表面热接触。可选地，所述均热器由导热系数为至少100Wm-1K-1的金属制成。可选地，所述电池组件还包括设置在所述均热器的上表面与所述多个电池的每个电池的所述最下表面之间的导热材料。可选地，所述导热材料的导热系数为至少2.0Wm-1K-1，且其中所述导热材料具有至少1012ohm-cm的电阻率。可选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组件，其特征在于包括：多个电池，所述多个电池中的每个电池包括在所述电池的第一端部的第一端子和在所述电池的所述第一端部的第二端子，其中所述多个电池被分为多个电池分组，所述多个电池分组的每个电池分组包括所述多个电池的一个子组，其中在所述多个电池的各子组内的所述电池被并联地电连接，且其中所述多个电池分组的所述电池分组被串联地电连接；上托盘元件，其中所述上托盘元件保持所述多个电池的每个电池的所述第一端部，所述上托盘元件还包括多个孔径，其中所述多个孔径提供了至所述多个电池的每个电池的所述第一端子以及至所述第二端子的通路；和多个母线，其附接至所述上托盘元件的上表面，其中所述多个母线为非叠置的，其中所述多个母线不包括接触指状元件，其中所述多个母线被配置成与所述多个电池分组成交替图案，其中所述交替图案在所述多个母线的单个母线与所述多个电池分组的单个电池分组之间交替，从而各电池分组的各侧仅有一个母线与之相邻，其中所述母线的第一组母线为第一极性，且其中所述母线的第二组母线为第二极性，其中附接至所述上托盘元件的所述上表面的所述多个母线在所述第一极性和所述第二极性之间交替，其中相应的电池分组的各电池经由所述第一端子电连接至与所述相应电池分组的第一侧相邻的所述第一组母线的一个母线，并且经由所述第二端子电连接至与所述相应的电池分组的第二侧相邻的所述第二组母线的一个母线。...

【技术特征摘要】
2015.07.17 US 14/802,2071.一种电池组件，其特征在于包括：多个电池，所述多个电池中的每个电池包括在所述电池的第一端部的第一端子和在所述电池的所述第一端部的第二端子，其中所述多个电池被分为多个电池分组，所述多个电池分组的每个电池分组包括所述多个电池的一个子组，其中在所述多个电池的各子组内的所述电池被并联地电连接，且其中所述多个电池分组的所述电池分组被串联地电连接；上托盘元件，其中所述上托盘元件保持所述多个电池的每个电池的所述第一端部，所述上托盘元件还包括多个孔径，其中所述多个孔径提供了至所述多个电池的每个电池的所述第一端子以及至所述第二端子的通路；和多个母线，其附接至所述上托盘元件的上表面，其中所述多个母线为非叠置的，其中所述多个母线不包括接触指状元件，其中所述多个母线被配置成与所述多个电池分组成交替图案，其中所述交替图案在所述多个母线的单个母线与所述多个电池分组的单个电池分组之间交替，从而各电池分组的各侧仅有一个母线与之相邻，其中所述母线的第一组母线为第一极性，且其中所述母线的第二组母线为第二极性，其中附接至所述上托盘元件的所述上表面的所述多个母线在所述第一极性和所述第二极性之间交替，其中相应的电池分组的各电池经由所述第一端子电连接至与所述相应电池分组的第一侧相邻的所述第一组母线的一个母线，并且经由所述第二端子电连接至与所述相应的电池分组的第二侧相邻的所述第二组母线的一个母线。2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个母线为线性的且具有大体一致的厚度和大体一致的宽度。3.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个母线的各母线的上表面与所述上托盘元件的所述上表面共面。4.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个母线的各母线被模制在所述上托盘元件的所述上表面中。5.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个母线的各母线结合至所述上托盘元件的所述上表面。6.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个孔径包括每个相应电池分组的单个孔径，所述单个孔径提供至所述相应电池分组的各电池的所述第一端子和所述第二端子的通路。7.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于所述多个电池的每一个是圆柱形的，其中所述第一端子由电池正极端子构成，且其中所述第二端子由电池壳体构成。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：SC温特纳，
申请(专利权)人：源捷公司，
类型：新型
国别省市：美国;US