[发明专利]具有阴极和阳极集电器的锂离子电池组

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年6月5日提交的第61/184,389美国专利申请的益处，该申请的全部内容以引用的方式结合在中文中。

技术领域

本专利涉及高能量密度电池，更具体地说涉及具有阴极和阳极集电器的磷酸铁锂(LiFePO4)电池组。各集电器包括集电板，比如由铜或黄铜制成，以及集电板突片，比如由镍制成。

附图说明

为了对本披露有一个更完整的理解，请参考下面的详细说明和附图，其中：

图1是根据本发明实施例的电池组的透视图；

图2是图1所示电池组的分解图；

图3是根据本发明的电池组的替代实施例的分解图；

图3a是根据本发明实施例的电池组的顶部的下侧的透视图；

图4是用于图1所示电池组的集电器的分解图；

图5是图1所示电池组的局部剖视图；以及

图6是根据本发明的电池组的另一替代实施例的分解图。

具体实施方式

虽然本披露的发明易受各种修改和替代形式的影响，在附图中以示例的形式示出了实施例，并且将在此详细描述该实施例。然而，应理解的是，本披露并不旨在将本发明限制在所描述的特定形式中，相反，本发明意在涵盖在由所附权利要求书所限定的发明的精神和范围内所做的所有修改、替代以及等同物。

图1说明了根据本发明的电池组100。电池组100可为LiFePO4电池组，其适用于各种类型的电动车辆(EV)。这些EV包括汽车、轮船、宇航飞行器、飞行载具、轮椅、摩托车、滑行车等等。电池组100也能用于混合动力汽车(HV)、混合动力电动汽车(HEV)、插入式混合动力电动汽车(PHEV)等等。

电池组100可具有大约8.2英寸的高度、大约3.2英寸的宽度以及大约4.8英寸的长度，但也可考虑其他尺寸。电池组100的总重量可为大约3.0公斤，但也可考虑其他重量。电池组100包括具有两个外接端子108和110的外罩101。

参考图2，电池组100包括28个并列设置并容纳在外罩101中的电池112。各电池112可以是例如EV高能量可再充电LiFePO4电池，电压为3.2伏特，电流为3200毫安，型号为LFP26650EV，如内华达州汉德森市K2能源有限责任公司(K2 Energy Solutions)所售。电池组100具有高能量密度、快速充电时间、使用寿命长以及平坦的放电曲线，被认为是比较环保的。电池112形成为圆柱形，包括导电阴极盖140和导电阳极盖142。应理解，根据电池组100将要用于何种用途使用其他形状或布局。

外罩101包括外壳102和顶部104。顶部104包括两个用于接纳外接端子108和110的通孔136a和136b。可通过许多方法来形成通孔136a和136b，包括从顶部104钻孔。对应于外壳102的开口端106的顶部104，在将其余部件放入外壳102后，在最后的装配中固定附着于外壳102上。顶部104由塑料等材料构成，但也可能由其他材料构成。顶部104包括与电池112的上排啮合的锥形突片104a，从而有利于将电池112稳定在外壳101中。

外壳102通常呈长方形，由类似于顶部104的材料构成，可通过例如成型工艺制成。然而，应理解的是，其他形状或布局也是可能的。外接端子108是阳极端子，另一外接端子110是阴极端子。阳极和阴极108和110可电性耦合至EV的外接部件(未示出)。各个外接端子108和110包括，例如，具有引脚120a的底座120、六角螺母122、开口挡圈124以及六角头帽螺钉126。

电池组100还包括绝缘纸114和连接构件116和118。通常对应于外壳102的开口端106的绝缘纸114位于顶部104下方。

电池组100包括两个集电器128。两个集电器128之一是阳极集电器，另一个集电器128是阴极集电器。

各集电器128包括两个集电板突片132，其优选地由镍制成，并焊接至集电板131。集电板131可由铜制成。如果是由铜制成，集电板131超声波地焊接至各自的集电板突片132。可替代地，集电板131可由其他金属制成，比如黄铜。黄铜可在没有明显降低导电率的情况下有效节约成本。另外，如果集电板131由黄铜制成，其可成为焊接至镍集电板突片132的电阻，这可进一步节约成本。

虽然可使用一个或多个集电板突片132，但在本实施例中使用了两个集电板突片，因为这两个集电板突片具有商业上易得的尺寸。