[发明专利]机械固定的穿壁集流器

说明书

袋装电池单元包括大体矩形的由金属层压膜形成的电池单元壳体、密封在电池单元壳体内的电极组件、以及设置在电池单元壳体中的集流器装置。电极组件包括与负电极部分交错的正电极部分，正电极部分和负电极部分由至少一个间隔件间隔开并且沿堆叠轴线堆叠。集流器装置电连接到正电极部分和负电极部分中的一者，并且经由形成在电池单元壳体中的开口从电池单元壳体出去。开口形成在电池单元壳体侧壁中，在从密封接头分隔开的位置处并且在面向堆叠轴线的位置处。

技术领域

本发明涉及电化学电池单元，其包括电极板的堆叠或轧制布置，以及设置在电池单元中的集流器装置，该集流器装置在电池单元内形成与电极板的电连接并允许经由在电池单元袋壳体中的开口将电流传递出电池单元。

背景技术

电池组为多种技术提供动力，这些技术范围从便携式电子产设备到可再生能源系统及环境友好型车辆。例如，混合动力电动车辆（HEV）将电池组和电动马达与内燃发动机结合使用以提高燃料效率。电池组由多个电池模块形成，其中每个电池模块包括若干电化学电池单元。电池单元以二维或三维阵列布置，并且以串联或并联电连接。类似地，电池组内的电池模块以串联或并联电连接。

为了应对多种多样的安装场合的空间需求，出现了不同类型的电池单元，并且在汽车中最常用的类型是圆柱形电池单元、棱柱形电池单元和袋装电池单元。无论电池单元的类型，每个电池单元可包括电池单元壳体和设置在电池单元壳体中的电极组件。电极组件包括一系列堆叠或轧制的正电极板，正电极板与负电极板交错并由中间隔板间隔开。每个电池单元可还包括第一集流器，其电连接到正电极板并将正电极板联结到设置在电池单元壳体外侧的正电池单元端子；以及第二集流器，其电连接到负电极板并将负电极板联结到设置在电池单元壳体外侧的负电池单元端子。

在袋装电池单元中，第一和第二集流器通常每个包括引线接线片，该引线接线片在袋织物的两个堆叠的层之间并沿着焊接线穿出到袋外，该焊接线将袋织物的层联结在一起并形成密封接头。引线接线片用于使电流从袋装电池单元壳体内侧传递到外侧，在那里其可电连接到外部结构，诸如端子。使用特殊的密封带在密封接头处包围引线接线片，引线接线片在该密封接头处从层之间经过并穿出到袋外。密封带相对昂贵，这是因为其要求具有非常特殊的材料特性。例如，要求密封带在所有条件下保持固态、具粘性并且是柔韧的，除非是当局部加热的时候，如在袋织物焊接操作过程中发生的那样。当进行局部加热时，要求密封带熔化，流入材料之间开放的间隙中，并结合到袋材料和相应的引线接线片二者。存在对相对简单且成本较低的结构的需求，这种结构用于使电流从袋装电池壳体内侧传递至外侧，在外侧其能够电连接至外部结构，诸如端子或另一电池单元。

发明内容

在一些方面，电化学电池单元包括电池单元壳体、设置在电池单元壳体内的电极组件、以及集流器装置。该电池单元壳体由柔性片形成并且具有第一壳体部分和沿密封接头联结到第一壳体部分以形成袋的第二壳体部分。第一壳体部分包括基部和侧壁，该侧壁自基部外周突出并包围该基部以形成端部开放的容器。电极组件包括与负电极部分交错的正电极部分。正电极部分和负电极部分由至少一个间隔件间隔开并且沿堆叠轴线堆叠。堆叠轴线在垂直于基部的方向上延伸。集流器装置电连接到正电极部分和负电极部分中的一者，且经由形成在电池单元壳体侧壁中的开口从电池单元壳体出去。开口设置在从密封接头分隔开的位置处并且在面向堆叠轴线的位置处。集流器装置包括集流板，该集流板设置在侧壁与正电极部分和负电极部分中的所述一者之间。集流板电连接到正电极部分和负电极部分中的所述一者，集流板定向为平行于侧壁，并且置于开口之上。集流板包括从板的面向侧壁的表面突出并且延伸通过开口的突起；以及密封件，该密封件包围该开口并且设置在侧壁和集流板之间。此外，集流器装置包括端子板，该端子板定向为平行于侧壁，置于开口之上，并且设置在电池单元壳体外侧。端子板包括置于开口之上并接收突起的端口，并且该端口配置为，以使端子板的端口直接接触集流板的突起由此以形成与集流板的电连接的方式，并且以使密封件在侧壁和集流板之间压缩的方式，与突起接合。