用于二次电池模块的可分离连接构件和通过平准化电压改进电池模块性能的方法技术

此处揭露一种分离式连接构件，其电气连接至单元电池的电极终端。该连接构件包含两个以上分离连接主体，在装配一二次电池模块时连接至该些对应的电极终端，以及藉由附加导电性组件彼此电气连接以完成该电池模块。本发明专利技术也提出一种增加一电池模块效能的方法，可使单元电池彼此互相并联连接以平准化该些单元电池的电压同时该电池模块使用该连接构件制造，特别的是，在该些单元电池彼此互相串联连接之前，或当该电池模块使用过，从而最小化这些单元电池电压的差异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及连接构件，其用于电气连接在高输出、大容量二次电池模块或组内的单元电池的电极终端，以及涉及一种通过平准化电压来改进电池模块性能模块的方法。更具体的是，本专利技术涉及分离式连接构件，其电气连接至单元电池的电极终端，包含两个或更多分离连接体，在装配二次电池模块期间连接至对应的电极终端，以及通过附加导电构件彼此电气连接，以完成电池模块，本专利技术还涉及一种改进电池模块性能的方法，可在使用连接构件制造电池模块时，具体地，在单元电池彼此串联连接之前，或使用电池模块时，使单元电池彼此并联连接以平准化该些单元电池的电压，模块从而最小化该些单元电池的电压差异。
技术介绍
最近，一种可充放电的二次电池被广泛使用作为无线移动装置的电源。同时，二次电池作为电动车与混合动力电动车的电源已引起相当大的注意，其可用来解决使用石油的现有汽幽和柴油引擎所造成的空气污染问题。结果，由于二次电池的好处，各种使用二次电池的应用因而增加，而且预期未来二次电池将会比现在用于更多的应用与产品。二次电池根据适用于各种应用与产品所需的输出及容量具有不同的结构。举例来说，小型移动装置，如手机，个人数字助理(PDA)、数字相机与膝上型电脑，依据对应产品的尺寸及重量的减小，对于每个装置使用一个或多个小型轻电池。另一方面，因为中或大型装置需要高输出及大容量，中或大型装置如电动自行车、电动摩托车、电动-->汽车与混合动力电动车使用中或大型电池模块(或中或大型电池组)，这些模块具有彼此互相电气连接的多个电池电气连接。电池模块的尺寸与重量与对应中或大型装置的容量空间与输出直接相关。因此，制造商尝试生产小型轻量化的电池模块。一般来说，中或大型的电池模块通过在具有预定尺寸的壳体(外壳)内安装多个单元电池并电气连接单元电池而制成。可高度集成层叠的长方形二次电池或袋型二次电池可作为单元电池。优选的是，袋型电池常常做为单元电池，因为袋型电池轻且不贵。该二次电池模块通过彼此电气连接单元电池电气连接而制造。特别的是，全部或部分单元电池彼此互相串联连接以提供高输出。结果，当制造该电池模块时，工程师可能暴露于高电压情形中，且因此，须特别注意制造该电池模块的安全性。装配该电池模块期间的电气短路可造成工程师的伤害以及降低这些单元电池的性能。因此，需要更小心装配该电池模块以解决上述短路问题，这会大幅降低电池模块的生产率。同样地，在异常状态例如，过电流或过热情况发生时必须中断该电池模块的操作，从而保证该电池模块的安全性。另外，优选的是该电池模块操作的中断通过提供模块式构件而完成，模块其允许检查与更换引起电池模块的异常操作的单元电池，因为这样的方式有经济上的用处。同时，当该些单元电池为具有相同容量与电压的电池时，该中或大型二次电池为最佳操作。虽然该些单元电池具有相同容量与电压，然而，因为制造单元电池中的限制，该些单元电池通常具有电压差异，其由各种因素造成。同样地，如制造该电池模块一样，由于使用该电池模块期间的各种因素也会发生单元电池间的电压差。-->因此，有高度的需要来最小化模块单元电池之间的电压差，且由此最佳维持该电池模块的操作。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为充分避免传统技术的上述问题以及过去要求的技术问题。本专利技术第一个目的为提供连接构件，其用于电气连接单元电池的电极终端，且能够大幅降低工程师因短路受到电击的风险以及当装配一二次电池模块时单元电池损坏的机率。本专利技术第二个目的为提供连接构件，其提供安全元件来允许中断单元电池的操作，该中断操作可以导致电池模块的异常操作例如当过电流或过热模块，该安全元件提供用于让每个单元电池易于检查与更换。本专利技术第三个目的为提供一种用该连接构件制造中或大型电池模块的方法。本专利技术第四个目的为提供一种当装配或使用该电池模块时增加电池模块性能的方法，以最佳地操作该电池模块。本专利技术第五个目的为提供能够执行增加该电池模块块性能的方法的装置。根据本专利技术的一个方面，上述及其他目的可通过提供用于彼此电气连接组成二次电池模块电气连接的单元电池的电极终端的连接构件而完成，该连接构件包含：第一终端连接体，连接至一个单元电池(a)的电极终端；和第二终端连接体，连接至另一单元电池(b)的电极终-->端，此处该第一终端连接体与该第二终端连接体彼此互相分开，同时该第一终端连接体与该第二终端连接体连接至对应的电极终端，且通过将导电构件耦合至该第一终端连接体与该第二终端连接体来完成该单元电池(a)与该单元电池(b)之间的电气连接。根据本专利技术，该些单元电池以预定形式布置，举例来说，制造该二次电池模块期间，层叠单元电池，该连接构件的终端连接体被连接至该对应的单元电池，且然后组装与耦合该电池模块的其他构件。随后，在该电池模块制造流程的较晚或最后步骤，该些单元电池通过导电构件彼此互相电气连接。因此，装配该电池模块期间的电气短路的风险可大幅降低。同样地，当导电构件的每个为熔丝、双金属或正温度系数(PTC)元件时，通过上述指定的安全元件完成终端连接体之间的电气连接。因此，可将安全元件耦合至该些对应单元电池，并易于检查与更换造成该电池模块异常操作的单元电池。另外，如后面将提到的，在利用导电构件的电气连接单元电池的电气连接之前，该连接构件的终端连接体彼此互相并联连接，电气连接以易于完成电压平准化，从而最佳化电池模块的操作。该些单元电池并无特别限制只要该些单元电池为可充放电的二次电池即可。优选的是，该些二次电池为使用锂转换金属氧化物或合成氧化物作为阴极活性材料的锂二次电池。同样地，该些单元电池的形状并无特别限制。优选的是，使用以高集成度层叠的矩形电池与袋型电池作为该些单元电池。该连接构件的该些终端连接体并没有特别限制，只要该些终端连接主体可连接至该些对应单元电池的该些电极终端，同时该些终端连接体彼此互相分开即可。在本专利技术的优选实施例中，该连接构件进一步包含：绝缘构件，安装在邻近单元电池的电极终端之间，以完成该些电极终端之间的电-->气绝缘，该绝缘构件耦合至该些电极终端，此处该连接构件的该些第一与第二终端连接体电气连接至对应单元电池的电极终端，同时该连接构件的第一与第二终端连接体被耦合至该绝缘构件。藉由提供该绝缘构件，保证当层叠单元电池时单元电池的电极终端之间的电气绝缘。因此，短路的可能性大幅降低，且该连接构件易于连接至该些电极终端。该绝缘构件用于将该些邻近单元电池的电极终端彼此电气绝缘。因此，该绝缘构件由电气绝缘材质制成。虽然该绝缘构件并没有特别限制，只要该绝缘构件将该些单元电池的电极终端彼此绝缘即可，但优选的是，该绝缘构件由各种塑性树脂制成。该绝缘构件可以各种方式与该些单元电池的电极终端耦合。在本专利技术的一优选实施例中，单元电池的电极终端具有通孔，以及该绝缘构件具有对应于该些通孔的耦合突出部。因此，该绝缘构件的耦合突出部配合到该些电极终端的通孔中，且因此，完成该绝缘构件与该些电极终端间的安全耦合。优选的是，该些耦合突出部也具有通孔，使得在绝缘构件布置在该些电极终端之间的同时层叠的电极终端，通过插入通过耦合突出部的通孔的耦合构件，彼此更安全地互相耦合。在本专利技术的一优选实施例中，该绝缘构件以矩形块的形状构建，其符合层叠单元电池的电极终端之间的间隙。在层叠单元电池的同时，电极终端之间的间隙具有矩形形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将构成二次电池模块的单元电池的电极终端彼此电气连接的连接构件单元电池电极终端电气连接模块，该连接构件包含：第一终端连接体，连接至一个单元电池（ａ）的电极终端；及第二终端连接体，连接至另一个单元电池（ｂ）的电极终端，其中当该第一终端连接体与该第二终端连接体连接到对应的电极终端时，该第一终端连接体与该第二终端连接体彼此分开，体电极终端且通过将导电构建耦合到该第一终端连接体和该第二终端连接体来完成该单元电池（ａ）与该单元电池（ｂ）间的电气连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-12-24 10-2004-0112594;KR 2005-5-10 10-20051.一种用于将构成二次电池模块的单元电池的电极终端彼此电气连接的连接构件单元电池电极终端电气连接模块，该连接构件包含：第一终端连接体，连接至一个单元电池(a)的电极终端；及第二终端连接体，连接至另一个单元电池(b)的电极终端，其中当该第一终端连接体与该第二终端连接体连接到对应的电极终端时，该第一终端连接体与该第二终端连接体彼此分开，体电极终端且通过将导电构建耦合到该第一终端连接体和该第二终端连接体来完成该单元电池(a)与该单元电池(b)间的电气连接。2.如权利要求1所述的连接构件，进一步包含：绝缘构件，安装在邻近单元电池的电极终端之间，以完成这些电极终端之间的电气绝缘，该绝缘构件耦合到这些电极终端，其中当连接构件的第一与第二终端连接体耦合到该绝缘构件时，该连接构件的第一与第二终端连接体被电气连接到对应单元电池的电极终端。3.如权利要求2所述的连接构件，其中单元电池的电极终端设有通孔，且该绝缘构件设有对应于这些通孔的耦合突出部，以至于该绝缘构件的耦合突出部配合到电极终端的通孔中。4.如权利要求2所述的连接构件，其中绝缘构件包含两个组合单元体，其被构造为使得组合单元体能够彼此互相耦合或分离，单元电池的阴极终端耦合到至这些组合单元体的一个，同时单元电池的阳极终端耦合到另一组合单元体。5.如权利要求4所述的连接构件，其中绝缘构件包含：第一组合单元体，其在其一侧处形成有母耦合部；及第二组合单元体，其在其一侧处形成有公耦合部，该公耦合-->部对应于该母耦合部，该第一组合单元体与该第二组合单元体彼此组装或分离。其中该第一与第二组合单元体在它们的上端的侧部处提供耦合突出部，利用其该第一与第二组合单元体被耦合到层叠在该第一与第二组合单元体上的另一个绝缘构件，同时该第一与第二组合单元体在它们的下端表面处提供耦合槽，其和该耦合突出部对应，且其中该第二组合单元体在其侧处提供中空部，利用其该连接构件通过耦合第一与第二组合单元体来耦合到该绝缘构件。6.如权利要求2所述的连接构件，其中该连接构件的该第一终端连接体和该第二终端连接体依这样的方式耦合至绝缘构件：第一终端连接体和第二终端连接体围绕该绝缘构件，或第一终端连接体与第二终端连接体插入形成在该绝缘构件处的啮合槽中。7.如权利要求5所述的连接构件，其中连接构件的第一终端连接体与该第二终端连接体具有啮合部，其可稳固插入绝缘构件的中空部中，及其中啮合部的每个包含：第一弯曲段，在预定高度处使主体向内部弯曲所形成，该弯曲段由板状材料制成；以及第二弯曲段，通过垂直弯曲该第一弯曲段所形成，利用这些弯曲段啮合部可弹性插入该绝缘构件的中空部中。8.如权利要求1所述的连接构件，其中该第一终端连接体在其侧处设有连接延伸部。9.如权利要求1所述的连接构件，其中该导电构件为保险丝、双金属或正温...

【专利技术属性】
技术研发人员：河真雄，金智浩，李汉浩，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]