[發明專利]電池系統的改進或與電池系統有關的改進

無效

• 申請號: 200980120638.6
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN102047471A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: S·謝爾登
• 申請（專利權）人: 艾姆伯杰克規劃有限公司
• 主分類號: H01M2/24
• 分類號: H01M2/24;H01M2/20;H01M2/26;H01M2/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曲瑞

技術領域

本發明涉及電池的改進或與電池有關的的改進，具體地涉及用于為移動體提供電力的電池組。

背景技術

目前，從環境方面和經濟方面考慮，都逐漸需要拋棄礦物燃料驅動的車輛。汽油驅動或柴油驅動的內燃機由于不期望的氣體排放及微粒排放物的產生，是產生嚴重環境污染的原因。燃料價格的增長和獲得原料的最終限制也需要替代的電源的發展。

電池驅動的車輛是已知的，多年來送奶車和高爾夫球車一直是電池驅動的。然而，所需的電池系統非常沉重和笨重，并且需要大量空間。在需要充電之前，電池壽命也是有限的。最近，出現了混合動力汽車例如Toyota出產的Prius。這些混合動力汽車能夠依靠礦物燃料或電池提供的電力工作，并且它們能夠從一種電源切換到另一種電源。但是，電池壽命是有限的，并且需要頻繁地通過在礦物燃料運行期間產生的能量進行充電。另一個缺點在于電池系統依然很沉重和笨重，并且在汽車結構內部需要足夠的空間來容納電池系統。

發明內容

本發明提供克服上述缺點的改進的電池系統。

在本申請中，術語“電池”指單個電池；術語“模塊”指安裝在一起以提供發電單元的幾個電池，以及術語“系統”指鏈接在一起作為整個發電單元的幾個模塊。為了在足夠的時間內產生充足的電力，幾個模塊可以組裝在一起。例如，可以通過將電池串聯連接在一起產生電壓，而可以通過將電池并聯在一起產生容量(儲能量)。首尾相接結構表示安裝模塊使得一個模塊中的電池正極端(首端)連接到相鄰模塊中的電池負極端(尾端)。

作為示例，如果使用電壓為3.2伏特的電池組裝成電池系統，則10個電池可以串聯連接提供32伏特的模塊。如果電池還具有1.6Ah的容量，那么并聯連接10個電池將提供16Ah的容量。然后電壓和電流的乘積是儲能。再例如，如果需要大約45千瓦時的儲能，則可以使用包括在每個模塊中并聯106個電池并且84個模塊采用首尾相接結構串聯的系統。在這種方式中，如果每個電池是3.2伏特和1.6Ah，則系統提供106×1.6Ah＝169.6Ah和84×3.2伏特＝268.8伏特。作為電壓和電流的乘積的容量是45588瓦時或45.588千瓦時。

本發明關于改進這種電池系統的組裝和效力。難點可能在于組裝這種系統和保證模塊內電池之間和系統內模塊之間的充分電氣連接。此外，難點還可能在于系統內的模塊內可能引起過熱的產生，可能引起火災和腐蝕材料的釋放。

本發明應用于任何類型的多電池系統。電池合宜地彼此并聯安裝到模塊中，它們合宜地是圓柱形、棱柱形或聚合體，并安裝使得每個電池的正極端在模塊的同一端。采用幾個模塊的情況優選地將它們以首尾相接的結構安裝。然后有必要保證模塊內電池之間良好的電氣連接以提供所需電壓，以及模塊之間良好的電氣連接以建立所需要的電流，兩種電氣連接的結合保證提供整個容量。提供充分的絕緣以防止電池和/或模塊短路也是很重要的。

因此本發明提供一種電池系統，其包括至少兩個模塊，每個模塊中的電池并聯安裝，并且模塊以首尾相接的結構安裝，其中通過模塊之間的連接板提供模塊之間的導電性，該連接板在與模塊內電池端部相對應的位置上具有孔。

在本發明的另一個實施例中，提供一種系統，其用于多個電池的電氣連接以形成包括板的模塊，該板具有用于建立電池之間電氣連接的裝置，其中該板具有通風裝置，借助該通風裝置，流體或氣體可以從模塊中電池周圍流過。

在一優選實施例中，該板包括位于與電池的正極和/或負極端的位置對應的位置的一串孔，并利用穿過這些孔的金屬條建立連接。在另一實施例中，該條不覆蓋這些孔的整個表面，通過這種方式可以在條的邊緣提供間隙，從而允許流體流過模塊的軸。此外或可替換地，板可以具有其它孔以允許通風。在模塊由幾個彼此臨近設置的圓柱形電池組成的實施例中，可以在板中提供其它的孔，以與相鄰電池之間形成的通道的端部相符。

在另一實施例中，流體或氣體是空氣，并提供風扇以沿模塊的軸驅動空氣，并且在一優選實施例中，貫穿電池系統驅動空氣。利用這種方式，電池系統是可控的，如果電池失效，可能產生的任何廢氣都能夠被移走。利用這種方式，提供更為安全的系統，該系統不會由于單個電池的失效而失效。