[發(fā)明專利]彈性波紋管及包括彈性波紋管的電池單元組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680070539.1
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN108292720B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.科蒂克
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M50/204
• 分類號: H01M50/204;H01M50/238;H01M10/04;B60L50/60;B65D81/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 畢錚;申屠偉進

電池組包括電池殼體和以堆疊配置設(shè)置在電池殼體中的電化學電池單元。彈性構(gòu)件設(shè)置在電池單元堆疊的相鄰電池單元之間。每個彈性構(gòu)件是由一對波狀輪廓的板部分形成的囊，該對波狀輪廓的板部分以鏡像布置堆疊，由此所述板部分協(xié)作形成波紋管式壓縮彈簧。彈性構(gòu)件在使用期間容適電池單元生長的同時向每個電池單元提供預定的壓縮力。彈性構(gòu)件可以包括表面特征，諸如策略性成形和/或定位的突起，所述突起被配置為允許依從性并且可以被調(diào)節(jié)以解決特定應用的要求并且允許跨電池單元的表面施加變化的剛度特性。

背景技術(shù)

1.技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及由電氣互連的電池單元形成的電池組，并且具體地涉及布置成模塊的鋰（例如，鋰離子、鋰聚合物等）電池單元，其中電池單元與彈性元件間置。

2.背景技術(shù)

電池組為范圍從便攜式電子產(chǎn)品到可再生能源系統(tǒng)和環(huán)保車輛的各種技術(shù)提供電力。例如，混合動力電動車（HEV）使用電池組和電動機連同內(nèi)燃機來提高燃料效率。電池組由多個電化學電池單元形成。盡管鎳氫（Ni-MH）電池單元普遍用于形成用于HEV應用的電池組，但是鋰離子（Li-ion）電池單元越來越多地用于HEV應用，因為它們提供大約是Ni-MH電池單元兩倍的電力和能量密度。

鋰離子電池單元有時被提供在具有圓柱形或棱柱形（矩形）形狀的電池單元殼體中。可替換地，這樣的電池單元可以是所謂的袋式電池單元的形式。無論形狀如何，電池單元可以包括以所謂的果凍卷形式卷起的電極（例如，以堆疊布置提供的陰極、陽極和居間分隔體），并且與電解質(zhì)一起置于電池單元殼體中 。

為了構(gòu)建發(fā)電電氣系統(tǒng)，多個電池單元被布置成堆疊并且以串聯(lián)或并聯(lián)電氣連接。電池單元的電壓取決于電池單元化學性質(zhì)，電流取決于陰極和陽極之間的離子轉(zhuǎn)移速率，并且容量取決于電池單元的總表面積。為了在電池單元壽命期間維持電池單元容量，重要的是維持跨電池單元表面的壓力的均勻分布。

然而，由于電池單元充電狀態(tài)中的變化，一些電池單元配置會經(jīng)歷體積的循環(huán)改變。例如，在一些實例中，在充電和放電循環(huán)期間，總電池單元體積可能變化百分之五到百分之六或更多。因此存在對這樣的模塊組件結(jié)構(gòu)的需要，該模塊組件結(jié)構(gòu)可以適應時變的電池單元尺寸改變以及向每個電池單元提供指定的壓縮力。

發(fā)明內(nèi)容

在一些方面，電池堆疊包括第一電池單元以及第二電池單元，第二電池單元定位為在與第一電池單元的堆疊布置中相鄰于第一電池單元。第一和第二電池單元的每個包括電池單元殼體、正電極以及負電極。正電極和負電極與電解質(zhì)一起密封在電池單元殼體內(nèi)。電池堆疊還包括設(shè)置在第一電池單元與第二電池單元之間的彈性構(gòu)件。彈性構(gòu)件包括第一板部分和第二板部分。第一板部分限定第一平面并且包括與第一平面不共面的偏移區(qū)。第二板部分具有與第一板部分相同的形狀。第二板部分與第一板部分布置為堆疊配置，以便于具有相對于第一板部分的鏡像取向。

在一些方面，電池模塊包括電池單元支撐元件；支撐在電池單元支撐元件上的第一電池單元，以及支撐在電池單元支撐元件上的第二電池單元。第二電池單元定位為在與第一電池單元的堆疊布置中相鄰于第一電池單元。第一和第二電池單元的每個包括電池單元殼體、正電極以及負電極。正電極和負電極與電解質(zhì)一起密封在電池單元殼體內(nèi)。電池模塊還包括設(shè)置在第一電池單元與第二電池單元之間的彈性構(gòu)件。彈性構(gòu)件包括第一板部分和第二板部分。第一板部分限定第一平面并且包括與第一平面不共面的偏移區(qū)。第二板部分具有與第一板部分相同的形狀。第二板部分與第一板部分布置為堆疊配置，以便于具有相對于第一板部分的鏡像取向。