[發(fā)明專利]用于二次電池模塊的可分離連接構(gòu)件和通過(guò)平準(zhǔn)化電壓改進(jìn)電池模塊性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580043825.0
• 申請(qǐng)日: 2005-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101084592A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 河真雄;金智浩;李漢浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類號(hào): H01M2/10
• 分類號(hào): H01M2/10
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 谷惠敏;鐘強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連接構(gòu)件，其用于電氣連接在高輸出、大容量二次電池模塊或組內(nèi)的單元電池的電極終端，以及涉及一種通過(guò)平準(zhǔn)化電壓來(lái)改進(jìn)電池模塊性能的方法。

更具體的是，本發(fā)明涉及分離式連接構(gòu)件，其電氣連接至單元電池的電極終端，包含兩個(gè)或更多分離連接體，在裝配二次電池模塊期間連接至對(duì)應(yīng)的電極終端，以及通過(guò)附加導(dǎo)電構(gòu)件彼此電氣連接，以完成電池模塊，本發(fā)明還涉及一種改進(jìn)電池模塊性能的方法，可在使用連接構(gòu)件制造電池模塊時(shí)，具體地，在單元電池彼此串聯(lián)連接之前，或使用電池模塊時(shí)，使單元電池彼此并聯(lián)連接以平準(zhǔn)化該些單元電池的電壓，從而最小化該些單元電池的電壓差異。

背景技術(shù)

最近，一種可充放電的二次電池被廣泛使用作為無(wú)線移動(dòng)裝置的電源。同時(shí)，二次電池作為電動(dòng)車與混合動(dòng)力電動(dòng)車的電源已引起相當(dāng)大的注意，其可用來(lái)解決使用石油的現(xiàn)有汽油和柴油引擎所造成的空氣污染問(wèn)題。結(jié)果，由于二次電池的好處，各種使用二次電池的應(yīng)用因而增加，而且預(yù)期未來(lái)二次電池將會(huì)比現(xiàn)在用于更多的應(yīng)用與產(chǎn)品。

二次電池根據(jù)適用于各種應(yīng)用與產(chǎn)品所需的輸出及容量具有不同的結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，小型移動(dòng)裝置，如手機(jī)，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)與膝上型電腦，依據(jù)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的尺寸及重量的減小，對(duì)于每個(gè)裝置使用一個(gè)或多個(gè)小型輕電池。另一方面，因?yàn)橹谢虼笮脱b置需要高輸出及大容量，中或大型裝置如電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力電動(dòng)車使用中或大型電池模塊(或中或大型電池組)，這些模塊具有彼此互相電氣連接的多個(gè)電池。電池模塊的尺寸與重量與對(duì)應(yīng)中或大型裝置的容量空間與輸出直接相關(guān)。因此，制造商嘗試生產(chǎn)小型輕量化的電池模塊。

一般來(lái)說(shuō)，中或大型的電池模塊通過(guò)在具有預(yù)定尺寸的殼體(外殼)內(nèi)安裝多個(gè)單元電池并電氣連接單元電池而制成。可高度集成層疊的長(zhǎng)方形二次電池或袋型二次電池可作為單元電池。優(yōu)選的是，袋型電池常常作為單元電池，因?yàn)榇碗姵剌p且不貴。

該二次電池模塊通過(guò)彼此電氣連接單元電池而制造。特別的是，全部或部分單元電池彼此互相串聯(lián)連接以提供高輸出。結(jié)果，當(dāng)制造該電池模塊時(shí)，工程師可能暴露于高電壓情形中，且因此，須特別注意制造該電池模塊的安全性。裝配該電池模塊期間的電氣短路可造成工程師的傷害以及降低這些單元電池的性能。因此，需要更小心裝配該電池模塊以解決上述短路問(wèn)題，這會(huì)大幅降低電池模塊的生產(chǎn)率。

同樣地，在異常狀態(tài)例如，過(guò)電流或過(guò)熱情況發(fā)生時(shí)必須中斷該電池模塊的操作，從而保證該電池模塊的安全性。另外，優(yōu)選的是該電池模塊操作的中斷通過(guò)提供模塊式構(gòu)件而完成，其允許檢查與更換引起電池模塊的異常操作的單元電池，因?yàn)檫@樣的方式有經(jīng)濟(jì)上的用處。

同時(shí)，當(dāng)該些單元電池為具有相同容量與電壓的電池時(shí)，該中型或大型二次電池為最佳操作。雖然該些單元電池具有相同容量與電壓，然而，因?yàn)橹圃靻卧姵刂械南拗疲撔﹩卧姵赝ǔ＞哂须妷翰町悾溆筛鞣N因素造成。同樣地，如制造該電池模塊一樣，由于使用該電池模塊期間的各種因素也會(huì)發(fā)生單元電池間的電壓差。

因此，有高度的需要來(lái)最小化模塊單元電池之間的電壓差，且由此最佳維持該電池模塊的操作。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的為充分避免傳統(tǒng)技術(shù)的上述問(wèn)題以及過(guò)去要求的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明第一個(gè)目的為提供連接構(gòu)件，其用于電氣連接單元電池的電極終端，且能夠大幅降低工程師因短路受到電擊的風(fēng)險(xiǎn)以及當(dāng)裝配一二次電池模塊時(shí)單元電池?fù)p壞的機(jī)率。

本發(fā)明第二個(gè)目的為提供連接構(gòu)件，其提供安全元件來(lái)允許中斷單元電池的操作，該中斷操作可以導(dǎo)致電池模塊的異常操作例如當(dāng)過(guò)電流或過(guò)熱，該安全元件提供用于讓每個(gè)單元電池易于檢查與更換。

本發(fā)明第三個(gè)目的為提供一種用該連接構(gòu)件制造中或大型電池模塊的方法。

本發(fā)明第四個(gè)目的為提供一種當(dāng)裝配或使用該電池模塊時(shí)增加電池模塊性能的方法，以最佳地操作該電池模塊。

本發(fā)明第五個(gè)目的為提供能夠執(zhí)行增加該電池模塊性能的方法的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述及其他目的可通過(guò)提供用于彼此電氣連接組成二次電池模塊的單元電池的電極終端的連接構(gòu)件而完成，該連接構(gòu)件包含：第一終端連接體，連接至一個(gè)單元電池(a)的電極終端；和第二終端連接體，連接至另一單元電池(b)的電極終端，此處該第一終端連接體與該第二終端連接體彼此互相分開(kāi)，同時(shí)該第一終端連接體與該第二終端連接體連接至對(duì)應(yīng)的電極終端，且通過(guò)將導(dǎo)電構(gòu)件耦合至該第一終端連接體與該第二終端連接體來(lái)完成該一個(gè)單元電池(a)與該另一個(gè)單元電池(b)之間的電氣連接。