CN106711383A - 一种电池模组结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池模组结构，单体电池的正极通过保护件及导电片与第一正极板及第二正极板电性连接，单体电池的负极通过负极连接件与所述第一负极板及第二负极板电性连接，实现了单体电池正负极同侧无线连接，且第一汇流板及第二汇流板对单体电池正负极交错取电，第一正极板、第一负极板、第二正极板及第二负极板可以单独拆卸维修，简化了组装及维修工序；并且，单体电池与保护件弹性连接，拆装方便，保护件进一步保证了每个单体电池的工作安全性能。

Description

一种电池模组结构

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组结构。

【背景技术】

动力电池是各类电子产品的核心储能装置，通常通过汇流电路板将多个单体电池进行串并联形成电池模组，以达到各类电子产品所需的电量及电压。然而，现有的单体电池的与汇流电路板的连接复杂，拆卸维修困难，连接电线较多；并且，单体电池的正极固定不可靠，无保护件保护，安全隐患大。

鉴于此，实有必要提供一种新型的电池模组结构以克服以上缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种电池模组内连接结构简单、连接可靠、单体电池正负极同侧取电、无线连接且易于拆卸维修、安全性能高的电池模组结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池模组结构，包括电池模组、固定座、汇流板组件及连接组件；所述电池模组包括多个单体电池，所述单体电池包括正极端面及侧壁，所述正极端面上设置有正极凸起；所述固定座开设有收容孔；所述汇流板组件包括第一汇流板、第二汇流板及绝缘板，所述第一汇流板包括第一正极区及与第一正极区相邻交替排列的第一负极区，所述第二汇流板包括第二正极区及与第二正极区相邻交替排列的第二负极区，所述绝缘板设置于所述第一汇流板及第二汇流板之间；所述连接组件包括负极连接件及正极连接件；所述第二汇流板与所述第一汇流板层叠设置且第二正极区对准第一负极区，第二负极区对准第一正极区；所述固定座设置于所述第二汇流板上且所述单体电池靠近所述正极端面的一端收容于所述收容孔内；一部分单体电池的正极凸起电性连接于所述正极连接件且所述正极连接件电性连接于所述第二正极区，单体电池的侧壁电性连接于所述负极连接件且所述负极连接件电性连接于对准的第一负极区；另一部分的单体电池的正极凸起电性连接于所述正极连接件且所述正极连接件电性连接于所述第一正极区，单体电池的侧壁电性连接于所述负极连接件且所述负极连接件电性连接于对准的第二负极区。

在一个优选实施方式中，所述第一正极区开设有连接孔及围绕所述连接孔的多个卡持孔，所述第一负极区开设有圆形的通孔；所述第二正极区与所述第一正极区的形状相同，开设有与所述第一正极区开设的连接孔及卡持孔形状相同且位置对应的连接孔及卡持孔，第二负极区与所述第一负极区的形状相同，开设有与所述第一负极区开设的通孔形状相同且位置对应的通孔；所述绝缘板包括正极绝缘板及负极绝缘板，所述正极绝缘板与第一正极区的形状相同且位置相对，开设有与所述第一正极区开设的连接孔及卡持孔形状相同且位置对应的连接孔及卡持孔，所述负极绝缘板与第一负极区的形状相同且位置相对，开设有与所述第一负极区开设的通孔形状相同且位置对应的通孔。

在一个优选实施方式中，所述负极连接件包括卡持环及均匀间隔设置于所述卡持环一侧的卡持片，所述卡持环与所述卡持片垂直。

在一个优选实施方式中，一部分的负极连接件的卡持片穿过第一负极区的通孔、负极绝缘板的通孔及第二正极区的卡持孔，将卡持环焊接于第一负极区，另一部分的负极连接件直接焊接于第二负极区。

在一个优选实施方式中，所述正极连接件包括正极卡座、导电片及保护件，所述正极卡座包括卡座本体及设置于所述卡座本体边缘的卡扣，所述卡扣均匀间隔的设置于所述卡座本体的一侧，所述导电片抵靠于所述卡座本体，所述保护件的一端电连接于所述导电片。

在一个优选实施方式中，一部分的正极连接件依次穿过第一负极区通孔、负极绝缘板的通孔及第二正极区的卡持孔，所述正极卡座将所述导电片紧压于所述第二正极区的连接孔，所述保护件收容于所述第二正极区的连接孔内，并且，所述一部分的正极连接件的导电片与第二正极区电性连接；另一部分的正极连接件依次穿过第一正极区的卡持孔、正极绝缘板的卡持孔及第二负极区的通孔，所述正极卡座将所述导电片紧压于所述第一正极区的连接孔，所述保护件收容于所述第二负极区的通孔内，并且，所述另一部分的正极连接件的导电片与第一正极区电性连接。

在一个优选实施方式中，所述卡持片向靠近所述卡持环中心轴的方向弯折形成有凸起，所述单体电池的侧壁靠近所述正极端面的位置形成有凹陷，所述凸起与凹陷相互配合。

在一个优选实施方式中，所述汇流板组件还包括正极输出板及负极输出板，所述正极输出板设置于所述第二汇流板的一端且所述正极输出板连接一个第二正极区，所述负极输出板设置于所述第二汇流板的另一端且所述负极输出板连接一个第二负极区。

在一个优选实施方式中，所述绝缘板的贯穿孔的直径略小于所述正极汇流板的贯穿孔的直径。

在一个优选实施方式中，所述第二正极区靠近所述固定座的表面还设置有垫板，所述垫板的形状及厚度与正极绝缘板相同。

相比于现有技术，本发明提供的电池模组结构，单体电池的正极通过保护件及导电片与第一正极区及第二正极区电性连接，单体电池的负极通过负极连接件与所述第一负极区及第二负极区电性连接，实现了单体电池正负极同侧无线连接，且第一汇流板及第二汇流板对单体电池正负极交错取电，第一正极区、第一负极区、第二正极区及第二负极区可以单独拆卸维修，简化了组装及维修工序；并且，单体电池与保护件弹性连接，拆装方便，保护件进一步保证了每个单体电池的工作安全性能。

【附图说明】

图1为本发明提供的电池模组结构的分解示意图；

图2为本发明提供的电池模组结构的汇流板组件的分解示意图；

图3为本发明提供的电池模组结构的连接组件的分解示意图；

图4为本发明提供的电池模组结构组装后的立体示意图；

图5为本发明提供的电池模组结构组装后的俯视图；

图6为图4中A-A方向的剖视示意图；

图7为图4中B-B方向的剖视示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种电池模组结构100，包括电池模组10、固定座20、汇流板组件30及连接组件40。

所述电池模组10包括多个并列排布的单体电池11，所述单体电池11为圆柱状，包括正极端面101、负极端面102及侧壁103，所述正极端面101与所述负极端面102相对且所述侧壁103连接所述正极端面101及所述负极端面102。具体的，所述正极端面101上设置有正极凸起104，所述正极凸起104即所述单体电池10的正极，所述负极端面102及所述侧壁103均为所述单体电池10的负极，所述侧壁103靠近所述正极端面101的位置形成有凹陷105。

所述固定座20为长方体状，具有顶面201及与所述顶面201相对的底面202，所述固定座20开设有贯穿所述顶面201及所述底面202的收容孔203，所述收容孔203为圆形，所述收容孔203的直径对应于所述单体电池11的直径。

所述汇流板组件30包括第一汇流板31、第二汇流板32、正极输出板33、负极输出板34及绝缘板35。

请一并参阅图2，所述第一汇流板31包括第一正极区311及第一负极区312。所述第一正极区311开设有连接孔3111及围绕所述连接孔3111的多个卡持孔3112，所述连接孔3111及卡持孔3112贯穿所述第一正极区311。所述第一负极区312开设有圆形的通孔3121，所述通孔3121贯穿所述第一负极区312。所述第一正极区311与第一负极区312在同一平面内交替排列，即一个第一负极区312连接一个第一正极区311，再连接一个第一负极区312，依次类推。

所述第二汇流板32包括第二正极区321及第二负极区322。所述第二正极区321与第二负极区322在同一平面内交替排列，所述第二汇流板32与所述第一汇流板31层叠设置，且第二正极区321对准第一负极区312，第二负极区322对准第一正极区311。具体的，所述第二正极区321与所述第一正极区311的形状相同，也开设有连接孔及围绕所述连接孔的多个卡持孔；第二负极区322与所述第一负极区312的形状相同，也开设有圆形的通孔。

本实施方式中，所述正极输出板33设置于所述第二汇流板32的一端且所述正极输出板33连接一个第二正极区321，所述负极输出板34设置于所述第二汇流板32的另一端且所述负极输出板33连接一个第二负极区322。在其他实施方式中，正极输出板33及负极输出板34可以设置于第一汇流板31的两端，或者正极输出板33及负极输出板34中的一个设置于第一汇流板31的一端，另一个设置于第二汇流板32的一端。或者，在其他实施方式中，可以不设置正极输出板33及负极输出板34。

所述绝缘板35包括正极绝缘板351及负极绝缘板352，所述绝缘板35设置于所述第一汇流板31及第二汇流板32之间，所述正极绝缘板351及负极绝缘板352在同一平面内交错排列。具体的，所述正极绝缘板351与第一正极区311的形状相同且位置相对，所述负极绝缘板352与第一负极区312的形状相同且位置相对。

请一并参阅图3，所述连接组件40包括负极连接件41及正极连接件42。

所述负极连接件41包括卡持环411及均匀间隔设置于所述卡持环411一侧的卡持片412，所述卡持片412向靠近所述卡持环411中心轴的方向弯折形成有凸起4121，所述卡持环411与所述卡持片412垂直。本实施方式中，所述卡持片412及卡持环411一体成型，所述卡持环411为圆形，所述卡持环411的直径与单体电池10的直径对应。

所述正极连接件42包括正极卡座421、导电片422及保护件423。

所述正极卡座421包括卡座本体4210及设置于所述卡座本体4210边缘的卡扣4211，所述卡扣4211均匀间隔的设置于所述卡座本体4210的一侧。具体的，所述卡座本体4210为圆形。

所述导电片422抵靠于所述卡座本体4210，所述卡扣4211环绕于所述导电片422的边缘且限定所述导电片422的位置。具体的，所述导电片422的形状与卡座本体4210的形状对应，为圆形，所述导电片422的直径对应于所述卡座本体4210的直径。

所述保护件423为螺旋状，且保护件423的一端电连接于所述导电片422。本实施方式中，所述保护件423由一根具有熔断功能的金属丝弯折盘旋形成。

请一并参阅图4、图5、图6及图7，组装时，首先，将第一汇流板31、第二汇流板32及绝缘板35粘合为一体，正极输出板33及负极输出板34设置于第二汇流板32的两侧；

然后，将负极连接件41焊接于所述第一汇流板31及第二汇流板32上，具体的，一部分的负极连接件41的卡持片412穿过第一负极区312的通孔3121、负极绝缘板352的通孔及第二正极区321的卡持孔，卡持环411焊接于第一负极区312，另一部分的负极连接件41直接焊接于第二负极区322；具体的，负极连接件41电性连接于第一负极区312及第二负极区322；

其次，将正极连接件42设置于所述第一汇流板31及第二汇流板32上，具体的，一部分的正极连接件42依次穿过第一负极区312通孔3121、负极绝缘板352的通孔及第二正极区321的卡持孔，所述正极卡座421将所述导电片422紧压于所述第二正极区321的连接孔，所述保护件423收容于所述第二正极区321的连接孔内，并且，所述一部分的正极连接件42的导电片422与第二正极区321电性连接；另一部分的正极连接件42依次穿过第一正极区311的卡持孔3112、正极绝缘板351的卡持孔及第二负极区322的通孔，所述正极卡座421将所述导电片422紧压于所述第一正极区311的连接孔3111，所述保护件423收容于所述第二负极区322的通孔内，并且，所述另一部分的正极连接件42的导电片422与第一正极区311电性连接；

再其次，将固定座20置于第二汇流板32上，负极连接件41的卡持片412收容于固定座20的收容孔203内；

最后，将电池模组10置于所述固定座20内，具体的，单体电池11的靠近所述正极端面101的一端收容于所述收容孔203内，所述负极连接件41的卡持环411套住单体电池11的靠近所述正极端面101的一端，且所述卡持片412卡持所述单体电池11的侧壁103，所述凸起4121与所述凹陷105相互配合，所述侧壁103(单体电池11的负极)通过所述负极连接件41与所述第一负极区312及第二负极区322电性连接；所述单体电池11的正极凸起104的一部分收容于所述收容孔203内，另一部分超出所述底面201且裸露于所述收容孔203外，所述正极凸起104超出所述收容孔203的部分卡持于卡扣4211且抵靠于所述保护件423，所述单体电池11的正极凸起104经过保护件423及导电片422与第一正极区311及第二正极区321电性连接。

本实施方式中，所述正极绝缘板351的连接孔的直径略小于所述第一正极区311及第二正极区321的连接孔的直径，以便于进一步卡持所述正极凸起104。

本实施方式中，所述第二正极区321靠近所述固定座20的表面还设置有垫板35，所述垫板36的形状及厚度与正极绝缘板351相同，所述垫板36保证了所有单体电池11的正极凸起104在同一水平面上。

本发明提供的电池模组结构100，单体电池11的正极通过保护件423及导电片422与第一正极区311及第二正极区321电性连接，单体电池11的负极通过负极连接件41与所述第一负极区312及第二负极区322电性连接，实现了单体电池10正负极同侧无线连接，且第一汇流板31及第二汇流板32对单体电池11正负极交错取电，第一正极区311、第一负极区312、第二正极区321及第二负极区322可以单独拆卸维修，简化了组装及维修工序；并且，单体电池11与保护件423弹性连接，拆装方便，保护件423进一步保证了每个单体电池11的工作安全性能。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电池模组结构，其特征在于：包括电池模组、固定座、汇流板组件及连接组件；所述电池模组包括多个单体电池，所述单体电池包括正极端面及侧壁，所述正极端面上设置有正极凸起；所述固定座开设有收容孔；所述汇流板组件包括第一汇流板、第二汇流板及绝缘板，所述第一汇流板包括第一正极区及与第一正极区相邻交替排列的第一负极区，所述第二汇流板包括第二正极区及与第二正极区相邻交替排列的第二负极区，所述绝缘板设置于所述第一汇流板及第二汇流板之间；所述连接组件包括负极连接件及正极连接件；

所述第二汇流板与所述第一汇流板层叠设置且第二正极区对准第一负极区，第二负极区对准第一正极区；所述固定座设置于所述第二汇流板上且所述单体电池靠近所述正极端面的一端收容于所述收容孔内；一部分单体电池的正极凸起电性连接于所述正极连接件且所述正极连接件电性连接于所述第二正极区，单体电池的侧壁电性连接于所述负极连接件且所述负极连接件电性连接于对准的第一负极区；

另一部分的单体电池的正极凸起电性连接于所述正极连接件且所述正极连接件电性连接于所述第一正极区，单体电池的侧壁电性连接于所述负极连接件且所述负极连接件电性连接于对准的第二负极区。

2.如权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于：所述第一正极区开设有连接孔及围绕所述连接孔的多个卡持孔，所述第一负极区开设有圆形的通孔；所述第二正极区与所述第一正极区的形状相同，开设有与所述第一正极区开设的连接孔及卡持孔形状相同且位置对应的连接孔及卡持孔，第二负极区与所述第一负极区的形状相同，开设有与所述第一负极区开设的通孔形状相同且位置对应的通孔；所述绝缘板包括正极绝缘板及负极绝缘板，所述正极绝缘板与第一正极区的形状相同且位置相对，开设有与所述第一正极区开设的连接孔及卡持孔形状相同且位置对应的连接孔及卡持孔，所述负极绝缘板与第一负极区的形状相同且位置相对，开设有与所述第一负极区开设的通孔形状相同且位置对应的通孔。

3.如权利要求2所述的电池模组结构，其特征在于：所述负极连接件包括卡持环及均匀间隔设置于所述卡持环一侧的卡持片，所述卡持环与所述卡持片垂直。

4.如权利要求3所述的电池模组结构，其特征在于：一部分的负极连接件的卡持片穿过第一负极区的通孔、负极绝缘板的通孔及第二正极区的卡持孔，将卡持环焊接于第一负极区，另一部分的负极连接件直接焊接于第二负极区。

5.如权利要求4所述的电池模组结构，其特征在于：所述正极连接件包括正极卡座、导电片及保护件，所述正极卡座包括卡座本体及设置于所述卡座本体边缘的卡扣，所述卡扣均匀间隔的设置于所述卡座本体的一侧，所述导电片抵靠于所述卡座本体，所述保护件的一端电连接于所述导电片。

6.如权利要求5所述的电池模组结构，其特征在于：一部分的正极连接件依次穿过第一负极区通孔、负极绝缘板的通孔及第二正极区的卡持孔，所述正极卡座将所述导电片紧压于所述第二正极区的连接孔，所述保护件收容于所述第二正极区的连接孔内，并且，所述一部分的正极连接件的导电片与第二正极区电性连接；另一部分的正极连接件依次穿过第一正极区的卡持孔、正极绝缘板的卡持孔及第二负极区的通孔，所述正极卡座将所述导电片紧压于所述第一正极区的连接孔，所述保护件收容于所述第二负极区的通孔内，并且，所述另一部分的正极连接件的导电片与第一正极区电性连接。

7.如权利要求2所述的电池模组结构，其特征在于：所述卡持片向靠近所述卡持环中心轴的方向弯折形成有凸起，所述单体电池的侧壁靠近所述正极端面的位置形成有凹陷，所述凸起与凹陷相互配合。

8.如权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于：所述汇流板组件还包括正极输出板及负极输出板，所述正极输出板设置于所述第二汇流板的一端且所述正极输出板连接一个第二正极区，所述负极输出板设置于所述第二汇流板的另一端且所述负极输出板连接一个第二负极区。

9.如权利要求2所述的电池模组结构，其特征在于：所述绝缘板的贯穿孔的直径略小于所述正极汇流板的贯穿孔的直径。

10.如权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于：所述第二正极区靠近所述固定座的表面还设置有垫板，所述垫板的形状及厚度与正极绝缘板相同。