Батарейный источник питания

Изобретение раскрывает батарейный источник энергии, который содержит множество единичных ячеек (1), каждая из которых имеет два электродных вывода (2 и 3) и которые соединены последовательно или параллельно посредством соединения электродного вывода (2 или 3) единичной ячейки (1) с электродным выводом (3 или 2) соседней единичной ячейки (1),характеризующийся тем, что каждый из электродных выводов (2 и 3) выполнен в форме листа, а соединение между электродными выводами (2 и 3) является скреплением двух листов. Согласно настоящему изобретению батарейный источник питания имеет низкое внутренне сопротивление,легкий вес и надежное соединение.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: БИД КОМПАНИ ЛИМИТЕД (CN) Область техники Изобретение относится к батарейным источникам питания. Предпосылки изобретения С популяризацией защиты окружающей среды электрические или гибридные транспортные средства должны будут в будущем заменить существующие транспортные средства, работающие на сжигании топлива. В качестве основного источника энергии электрических транспортных средств (электромобилей) особенно важен батарейный источник питания, который может быть образован множеством соединенных последовательно или параллельно ячеек. Документ CN 1767245 А раскрывает батарейный модуль. Как показано на фиг. 1, модуль включает в себя множество единичных ячеек 1, расположенных в корпусе, соединительный элемент 20 и крепежный элемент 21. Каждая единичная ячейка 1 включает в себя положительный вывод 2 и отрицательный вывод 3, выходящие наружу. Соединительный элемент 20 соединяет в одну пару положительный 2 и отрицательный 3 выводы одной единичной ячейки 1 с отрицательным 3 и положительным 2 выводами соседней единичной ячейки 1 соответственно, т.е. батарейный модуль образуется посредством соединения единичных ячеек последовательно. На положительном 2 и отрицательном 3 выводах выполнены наружные резьбы, а в крепежном элементе 21 выполнена внутренняя резьба, так что соединительный элемент 20 прикреплен к положительному 2 и отрицательному 3 выводам за счет затягивания крепежного элемента 21. В указанном выше батарейном модуле положительный и отрицательный выводы соединены с помощью резьбы и закреплены с помощью крепежного элемента, так что его контактное сопротивление высоко. Если резьбовое соединение ослабнет, контактное сопротивление будет еще выше. Таким образом, внутреннее сопротивление этого батарейного модуля очень высоко. Более того, поскольку каждой единичной ячейке требуется положительный и отрицательный выводы с наружной резьбой в качестве проводящего элемента и соединительный элемент и крепежный элемент для соединения нескольких единичных ячеек последовательно, то вес и объем батарейного модуля увеличиваются. Сущность изобретения Целью настоящего изобретения является создание батарейного источника питания, который имеет низкое внутреннее сопротивление. Это изобретение представляет собой батарейный источник питания, который содержит множество единичных ячеек, каждая из которых имеет два электродных вывода и которые соединены последовательно или параллельно посредством соединения электродного вывода единичной ячейки с электродным выводом соседней единичной ячейки, при этом каждый из электродных выводов выполнен в форме листа, а соединение между электродными выводами представляет собой скрепление двух листов. У батарейного источника питания по настоящему изобретению электродные выводы единичной ячейки, т.е. положительный и отрицательный выводы, выполнены в форме листа, так что множество единичных ячеек могут быть электрически соединены вместе посредством скрепления электродных выводов в форме листа соседних двух единичных ячеек, при этом практически нет контактного сопротивления между единичными ячейками, а скрепленные вместе электродные выводы не ослабят своего соединения. Таким образом, в сравнении с батарейным источником питания по прототипу, в котором единичные ячейки соединены вместе винтами, батарейный источник питания по настоящему изобретению имеет низкое внутреннее сопротивление, легкий вес и надежное соединение. Более того, батарейный источник питания использует лист в качестве электродных выводов, которые могут быть непосредственно скреплены вместе, поэтому нет необходимости в использовании дополнительных соединительных элементов, и, в результате, вес и объем батарейного источника питания могут быть значительно снижены. Краткое описание чертежей На фиг. 1 представлен схематический вид обычного батарейного источника питания. На фиг. 2 представлен схематический вид предложенного батарейного источника питания. На фиг. 3 представлен вид сбоку в разрезе предложенного батарейного источника питания. На фиг. 4 представлен вид в разрезе единичной ячейки в предложенном батарейном источнике питания. На фиг. 5 и 6 представлены схематические виды герметизирующего элемента, который герметизирует крышку и электродный вывод единичной ячейки в предложенном батарейном источнике питания. Подробное описание некоторых вариантов воплощения изобретения Ниже настоящее изобретение будет описано подробно со ссылками на чертежи. Как показано на фиг. 2-4, настоящее изобретение предусматривает батарейный источник питания,который содержит множество единичных ячеек 1, каждая из которых имеет два электродных вывода 2 или 3 и которые соединены последовательно или параллельно посредством соединения электродного вывода 2 или 3 единичной ячейки 1 с электродным выводом 3 или 2 соседней единичной ячейки 1, характеризующийся тем, что каждый из электродных выводов 2 и 3 выполнен в форме листа, а соединение между электродными выводами 2 и 3 является скреплением двух листов. В настоящем изобретении единичная ячейка может быть любого подходящего типа из уровня техники, например призматической ячейкой или цилиндрической ячейкой. Множество единичных ячеек могут быть соединены последовательно или параллельно с образованием батарейного источника питания. Как показано на фиг. 3 и 4, каждая единичная ячейка содержит корпус 4 и заключенный в корпусе 4 комплект электродов. Комплект электродов обычно содержит положительную пластину 5, отрицательную пластину 6 и вставленный между ними сепаратор 13. Корпус 4 обычно на одном конце включает в себя крышку 7 с проходящим сквозь нее сквозным отверстием, и электродные выводы (включая положительный 2 и отрицательный 3 выводы) могут выступать наружу через это сквозное отверстие с тем, чтобы выдавать ток из ячейки. Более того, зазор между электродным выводом и сквозным отверстием обычно герметизирован герметизирующим элементом, чтобы избежать утечки электролита из корпуса 4 ячейки. Внутри единичной ячейки положительный и отрицательный выводы могут быть непосредственно соединены с положительной и отрицательной пластинами, например положительный вывод может быть приварен к положительной пластине, а отрицательный вывод может быть приварен к отрицательной пластине. Предпочтительно положительная пластина 5 имеет положительный контактный лепесток 10, который присоединен к положительному выводу 2. Отрицательная пластина 6 имеет отрицательный контактный лепесток 11, который присоединен к отрицательному выводу 3. Положительный и отрицательный контактные лепестки могут быть выполнены из различных проводящих материалов, которыми могут предпочтительно быть один или более из меди, никеля и алюминия. Предпочтительно электродный вывод соединен с электродным контактным лепестком, а электродный контактный лепесток соединен с электродной пластиной посредством сварки, например ультразвуковой сварки, холодной сварки давлением, лазерной сварки, пайки, стыковой сварки оплавлением, сварки трением и контактной сварки сопротивлением. Место сварки между отрицательным контактным лепестком 11 и отрицательным выводом 3, а также между положительным контактным лепестком 10 и положительным выводом 2 может быть снабжено изоляционным кольцом 12 соответственно. Изоляционное кольцо 12 выполнено в виде двух сегментов,при этом в процессе сборки изоляционное кольцо может быть замкнуто вокруг места сварки для изоляции и поглощения ударов, чтобы улучшить безопасность ячейки. Изоляционное кольцо 12 может быть изготовлено из различных изоляционных материалов, таких как пластмассы и резины. После того как множество единичных ячеек соединены вместе с образованием батарейного источника питания, этот батарейный источник питания может быть зафиксирован посредством различных способов, известных из уровня техники, таких как расположение теплоотводящей конструкции между соседними единичными ячейками и закрепление соединенных единичных ячеек вместе для того, чтобы избежать перемещения единичных ячеек. В настоящем изобретении для того, чтобы было просто установить электродные выводы в форме листа и собрать батарейный источник питания, единичная ячейка предпочтительно является призматической ячейкой. Ширина электродного вывода в форме листа может составлять 5-40% от ширины единичной ячейки, предпочтительно 10-25%; толщина электродного вывода в форме листа может составлять 1-20% от толщины единичной ячейки, предпочтительно 3-15%. Как показано на фиг. 2, единичные ячейки 1 соединены последовательно с образованием батарейного источника питания, т.е. электродный вывод одной единичной ячейки соединен с электродным выводом противоположной полярности соседней единичной ячейки. Для того чтобы выдавать ток из батарейного источника питания, в двух единичных ячейках на обоих концах батарейного источника питания один электродный вывод одной единичной ячейки и один электродный вывод с противоположной полярностью другой единичной ячейки могут быть использованы для подсоединения к внешнему электрическому оборудованию. В частности, отрицательный вывод 3 единичной ячейки на одном конце батарейного источника питания соединен с положительным выводом 2 соседней ей единичной ячейки, а ее положительный вывод 2 используется для подсоединения к внешнему электрическому оборудованию. Положительный вывод 2 единичной ячейки на другом конце батарейного источника питания соединен с отрицательным выводом 3 соседней ей единичной ячейки, а ее отрицательный вывод 3 используется для подсоединения к внешнему электрическому оборудованию. Среди других двух соседних единичных ячеек положительный вывод 2 соединен с отрицательным выводом 3 так, чтобы образовывать батарейный источник питания с последовательным соединением ячеек. Множество единичных ячеек могут также образовывать батарейный источник питания с параллельным соединением, как в известном уровне техники, и его подробное описание здесь опущено. В настоящем изобретении электродные выводы выполнены в форме листа и электродные выводы соединены посредством скрепления листов. Скрепление листов может быть далее закреплено различными способами, такими как сварка, склеивание или зажим или любые их комбинации, например зажим может быть дополнительно применен после сварки или склеивания. В предпочтительном варианте воплощения, показанном на фиг. 2, соединенные друг с другом концы двух электродных выводов в форме листов могут быть согнуты друг к другу и скреплены вместе, что может упрощать фиксацию и соедине-2 018048 ние двух электродных выводов. В настоящем изобретении два электродных вывода в форме листа предпочтительно фиксируются сваркой, такой как холодная сварка давлением, ультразвуковая сварка, лазерная сварка, пайка, стыковая сварка оплавлением, сварка трением и контактная сварка сопротивлением, при этом холодная сварка давлением предпочтительна. При холодной сварке давлением только адекватное статическое давление может обеспечить надежный сварной шов, а в процессе сварки тепловое излучение низко, отсутствует вибрация и не будет происходить относительное смещение. В варианте воплощения, показанном на фиг. 5 и 6, герметизирующий элемент между крышкой и электродным выводом может содержать изолирующую упругую деталь 9, удерживаемую на внешней стороне электродного вывода в форме листа, и заклепку 8, обжатую на изолирующей упругой детали 9. Изолирующая упругая деталь 9 может быть упругим изоляционным материалом, таким как пластики и резина. Фиг. 5 показывает состояние заклепки перед обжатием, а фиг. 6 показывает состояние после обжатия. Как показано на фиг. 6, после того как заклепка 8 обжата, изолирующая упругая деталь 9 упруго деформируется таким образом, что уплотняет контакт электродного вывода и внутренней стенки заклепки, так что электродный вывод герметизируется. Этим герметизирующим элементом крышка и электродный вывод могут быть плотно герметизированы, чтобы эффективно предотвратить проникновение внутрь загрязнений, таких как влага и т.п. Заклепка 8, изолирующая упругая деталь 9 и электродный вывод могут быть объединены посредством литья под давлением. То есть, заклепка 8, изолирующая упругая деталь 9 и электродный вывод могут быть объединены вместе посредством литья под давлением, а затем посадки этой цельной конструкции в сквозное отверстие на крышке. А затем, как показано на фиг. 6, заклепку плотно обжимают для герметизации электродного вывода. В этом предпочтительном варианте воплощения герметизация может быть осуществлена просто и надежно. В дополнение, в предпочтительном варианте воплощения, как показано прерывистой линией на фиг. 5 и 6, на электродном выводе в форме листа места, обжатые изолирующей упругой деталью 9, могут быть сформированы одно или более сквозных отверстий 14. Тогда в процессе литья под давлением изолирующая упругая деталь 9 может быть более тесно и плотно объединена с электродным выводом в форме листа за счет сквозного отверстия 14, что усиливает его прочность и гарантирует его конструктивную устойчивость. Как может быть видно из вышеприведенного описания, в батарейном источнике питания согласно настоящему изобретению электродные выводы единичной ячейки, т.е. положительный вывод и отрицательный вывод, выполнены в форме листа, и посредством скрепления этих электродных выводов в форме листа двух соседних единичных ячеек может быть реализовано электрическое соединение множества единичных ячеек, и между двумя единичными ячейками не будет возникать почти никакого контактного сопротивления, более того, после сварки не будет возникать проблем с потерей контакта на электродных выводах. Таким образом, по сравнению с известным из уровня техники батарейным источником питания со свинченными единичными ячейками, батарейный источник питания по настоящему изобретению имеет более низкое внутреннее сопротивление. Кроме того, в предложенном батарейном источнике питания применяются электродные выводы в форме листа, которые могут быть непосредственно сварены, без необходимости в дополнительных соединительных элементах, поэтому вес и объем батарейного источника питания могут быть значительно уменьшены. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Батарейный источник питания, содержащий множество единичных ячеек (1), каждая из которых имеет два электродных вывода (2 и 3) и которые соединены последовательно или параллельно посредством соединения электродного вывода (2 или 3) единичной ячейки (1) с электродным выводом (3 или 2) соседней единичной ячейки (1), характеризующийся тем, что каждый из электродных выводов (2 и 3) выполнен в форме листа, а соединение между электродными выводами (2 и 3) представляет собой скрепление двух листов, при этом соединенные друг с другом электродные выводы в форме листа имеют концы, которые изогнуты друг к другу и скреплены вместе, а каждая единичная ячейка (1) содержит корпус(4), заключенный в корпусе (4) комплект электродов и крышку (7), расположенную на конце корпуса и снабженную сквозными отверстиями, причем электродные выводы в форме листа выступают через эти сквозные отверстия. 2. Батарейный источник питания по п.1, при этом скрепленные вместе концы электродных выводов в форме листа зафиксированы посредством сварки, и/или склеивания, и/или зажима. 3. Батарейный источник питания по любому из пп.1, 2, при этом единичная ячейка (1) является призматической ячейкой, электродный вывод в форме листа имеет ширину, составляющую 5-40% от ширины единичной ячейки, и толщину, составляющую 1-20% от толщины единичной ячейки. 4. Батарейный источник питания по п.3, при этом зазор между крышкой (7) и электродным выводом в форме листа герметизирован герметизирующим элементом. 5. Батарейный источник питания по п.4, при этом герметизирующий элемент содержит изолирующую упругую деталь (9), обжатую на внешней стороне электродного вывода в форме листа, и заклепку(8), удерживаемую на изолирующей упругой детали (9). 6. Батарейный источник питания по п.5, при этом заклепка (8), изолирующая упругая деталь (9) и электродный вывод в форме листа объединены посредством литья под давлением. 7. Батарейный источник питания по п.6, при этом электродный вывод в форме листа имеет сквозное отверстие (14) на части, обжатой изоляционной упругой деталью (9).