CN112331983B - 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法,电池模块包括:电池单体排列结构,包括沿长度方向排列的多个电池单体,电池单体包括电极端子,电极端子沿长度方向布置,并朝向宽度方向,电池单体包括失效电池单体;箱体,具有容纳腔,电池单体排列结构位于容纳腔;安装梁,位于容纳腔,并位于电池单体排列结构沿宽度方向的端部;压板,至少部分位于电池单体排列结构沿高度方向的端部,且压板与安装梁可拆卸连接;导电部件,连接失效电池单体的正极端子和负极端子;其中,沿高度方向,导电部件的至少部分位于安装梁与压板之间。导电部件与失效电池单体的电极端子之间的连接操作便于实现,从而能够简化维护流程降低维护成本。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法。
背景技术
电池模块包括多个相互堆叠的电池单体,且多个电池单体电连接,从而实现电池模块电能的输出,为用电设备供电。电池单体充放电过程中,存在故障的风险,且当某一电池单体发生故障时,导致电池模块的整个电路发生故障,从而导致电池模块无法正常工作。目前,电池单体发生故障时,通常采用更换整个电池模块的方式解决,但是,该电池模块的某一电池单体故障时,其他电池单体仍然能够正常工作,直接更换整个电池模块的方式造成资源的浪费,且电池模块拆装所需的时间较长,降低工作效率。
发明内容
本申请提供了一种电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法,能够简化电池模块的维护流程,降低维护成本,并提高电池模块的工作效率。
本申请实施例第一方面提供一种电池模块,所述电池模块包括:
电池单体排列结构,包括沿所述电池模块的长度方向排列的多个电池单体,所述电池单体包括电极端子,所述电极端子沿长度方向布置,并朝向所述电池模块的宽度方向,所述电池单体包括失效电池单体;
箱体,所述箱体具有容纳腔,所述电池单体排列结构位于所述容纳腔;
安装梁,所述安装梁位于所述容纳腔,并位于所述电池单体排列结构沿宽度方向的端部,沿所述电池模块的高度方向,所述安装梁具有第二上端面;
压板,所述压板的至少部分位于所述电池单体排列结构沿高度方向的端部,且所述压板与所述安装梁可拆卸连接;
导电部件,所述导电部件连接所述失效电池单体的正极端子和负极端子;
其中,沿高度方向,所述导电部件的至少部分位于所述第二上端面与所述压板的最高点之间。
在一种可能的设计中,所述压板包括本体部和连接部,所述本体部位于所述电池单体排列结构沿高度方向的端部;
所述连接部的一端与所述本体部连接,另一端与所述安装梁可拆卸连接。
在一种可能的设计中,沿高度方向,最上层的所述电池单体具有第一上端面,所述本体部与所述第一上端面连接;
所述第一上端面的高度大于所述第二上端面的高度;
所述连接部包括第一连接段、第二连接段和过渡段,所述过渡段连接所述第一连接段和所述第二连接段;
所述第一连接段与所述本体部连接,或者,所述第一连接段与所述本体部和所述第一上端面连接;
所述第二连接段与所述第二上端面可拆卸连接。
在一种可能的设计中,所述电池单体具有顶盖板,所述电极端子)设置于所述顶盖板;
沿宽度方向,所述顶盖板与所述安装梁之间具有预设距离;
所述压板与所述安装梁连接时,所述箱体、所述安装梁与所述压板围成容纳空间,所述导电部件位于所述容纳空间。
在一种可能的设计中,所述本体部与所述第一上端面粘接;
所述第一连接段与所述本体部搭接,且二者的搭接长度为10mm~200mm。
在一种可能的设计中,沿宽度方向,所述电池模块包括一排所述电池单体排列结构,沿宽度方向,所述本体部不超出所述电池单体排列结构,或者;
沿宽度方向,所述电池模块包括两排所述电池单体排列结构,且两排所述电池单体排列结构的电极端子相互背离,沿宽度方向,所述本体部的一端不超出一排所述电池单体排列结构,另一端不超出另一排所述电池单体排列结构。
在一种可能的设计中,所述电池模块还包括第一连接片和第二连接片,所述第一连接片和所述第二连接片与所述电池单体的电极端子连接;
所述导电部件连接与所述失效电池单体连接的第一连接片和第二连接片;
沿所述高度方向,所述第一连接片和所述第二连接片的至少部分位于所述第二上端面与所述压板的最高点之间。
在一种可能的设计中,沿所述高度方向,所述导电部件与所述第一连接片的连接位置位于所述第二上端面与所述压板之间,所述导电部件与所述第二连接片的连接位置位于所述第二上端面与所述压板的最高点之间。
在一种可能的设计中,所述电池单体排列结构包括第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构,沿高度方向,所述第一电池单体排列结构位于所述第二电池单体排列结构的上方;
所述第一连接片连接所述第一电池单体排列结构的电池单体和所述第二电池单体排列结构的电池单体,所述第二连接片连接所述第一电池单体排列结构的电池单体和所述第二电池单体排列结构的电池单体。
本申请实施例的第二方面提供一种装置,使用电池单体作为电源,所述装置包括:
动力源,所述动力源用于为所述装置提供驱动力;和,
被配置为向所述动力源提供电能的如以上所述的电池模块。
本申请实施例第三方面提供一种失效电池单体的失效处理方法,电池单体排列结构包括多个电池单体,所述电池单体包括失效电池单体,所述失效电池单体包括正极端子和负极端子,所述电池单体排列结构沿宽度方向的端部设置有安装梁,所述电池单体排列结构沿高度方向的端部设置有压板;
所述失效处理方法包括:
将所述压板的至少部分从所述安装梁拆下;
将所述失效电池单体的正极端子和负极端子通过所述导电部件电连接。
在一种可能的设计中,所述压板包括本体部和连接部,将所述压板的至少部分从所述安装梁拆下时,所述失效处理方法包括:
将所述连接部从所述安装梁拆下。
在一种可能的设计中,所述失效电池单体的两个电极端子分别与第一连接片和第二连接片连接,将所述失效电池单体的正极端子和负极端子通过所述导电部件电连接时,所述失效处理方法包括:
将与所述失效电池单体连接的所述第一连接片和所述第二连接片通过所述导电部件电连接。
在一种可能的设计中,将所述失效电池单体的正极端子和负极端子通过所述导电部件电连接之后,所述失效处理方法还包括:
将从所述安装梁拆下的所述压板的至少部分安装于所述安装梁。
因此,当电池模块工作过程中存在某一个或某几个电池单体失效时,仅需通过导电部件将失效电池单体的电极端子连接即可,无需维修或更换整个电池模块,当该电池模块应用于车辆时,使得该车辆能够在4S店直接维修,无需整车返厂处理,或者无需更换新的电池模块,从而提高电池模块的工作效率,并简化维护流程和降低维护成本。同时,经过上述处理后,经过失效电池单体的电流较小,从而不会导致该电池模块电池容量的大幅度降低,使得电池模块能够正常工作。
同时,该导电部件的至少部分位于安装梁的上方时,使得导电部件与失效电池单体的电极端子的连接操作便于实现,即无需将安装梁拆除,也无需将电池单体排列结构从容纳腔中取出,从而能够进一步简化维护流程降低维护成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供装置一种具体实施例中的结构示意图;
图2为图1中的电池模块在一种具体实施例中的结构示意图,其中,压板与安装梁连接;
图3为图2中Ⅰ部分的局部放大图;
图4为图2的爆炸图;
图5图2去掉压板的连接部的结构示意图;
图6为图5中通过导电部件连接第一连接片和第二连接片的结构示意图;
图7为图6中Ⅱ部分的局部放大图;
图8为图2的爆炸图,其中,导电部件连接第一连接片和第二连接片;
图9为图8中Ⅲ部分的局部放大图;
图10为图3的剖视图;
图11为图10中Ⅳ部分在第一种具体实施例中的局部放大图;
图12为图10中Ⅳ部分在第二种具体实施例中的局部放大图;
图13为图2中电池模块中的电池单体排列结构在另一种具体实施例中的结构示意图;
图14为图13中Ⅴ部分的局部放大图;
图15为图13中Ⅵ部分的局部放大图;
图16为导电部件的结构示意图。
附图标记:
D-装置;
M-电池模块;
1-电池单体排列结构;
11-第一电池单体排列结构;
12-第二电池单体排列结构;
13-电池单体;
131-电极端子;
131a-正极端子;
131b-负极端子;
132-第一上端面;
133-失效电池单体;
134-顶盖板;
2-第一连接片;
3-第二连接片;
4-压板;
41-本体部;
42-连接部;
421-第一连接段;
422-第二连接段;
423-过渡段;
424-压块;
5-箱体;
51-容纳腔;
52-安装梁;
521-第二上端面;
53-容纳空间;
6-导电部件;
61-配合槽;
611-侧壁;
612-顶壁。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
本申请实施例提供一种使用电池单体13作为电源的装置D和电池模块M,其中,使用电池单体1作为电源的装置D包括车辆、船舶、小型飞机等移动设备,该装置D包括动力源,该动力源用于为装置D提供驱动力,且该动力源可被配置为向装置D提供电能的电池模块M。其中,该装置D的驱动力可全部为电能,也可包括电能和其他能源(例如机械能),该动力源可为电池模块M,该动力源也可为电池模块M和发动机等。因此,只要能够使用电池单体13作为电源的装置D均在本申请的保护范围内。
如图1所示,以车辆为例,本申请实施例中的装置D可为新能源汽车,该新能源汽车可为纯电动汽车,也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中,该车辆可包括电池模块M和车辆主体,该电池模块M设置于车辆主体,该车辆主体还设置有驱动电机,且驱动电机与电池模块M电连接,由电池模块M提供电能,驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接,从而驱动车辆行进。具体地,该电池模块M可水平设置车辆主体的底部。
如图2所示,电池模块M可以包括箱体5(图2所示的箱体5为省略上盖的结构),且该箱体5具有容纳腔51,该容纳腔51用于放置电池单体13,且多个电池单体13堆叠于容纳腔51内。其中,箱体5的类型不受限制,可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。具体地,如图2所示的实施例中,该箱体5可以为长方体结构的箱体5。
更具体地,如图4所示,该电池模块M包括一个或多个电池单体排列结构1,该电池单体排列结构1包括沿长度方向X排列的多个电池单体13,即该电池单体排列结构1中,各电池单体13的电极端子131沿长度方向X布置,并朝向宽度方向Y。同时,该电池模块M中,沿宽度方向X,可以包括一个电池单体排列结构1,也可以包括两个电池单体排列结构1,此时,两个电池单体排列结构1中电池单体13的电极端子131相互背离,二者的底部相互靠近。
另外,该电池模块M中,沿高度方向Z,可以包括一层电池单体排列结构1,也可以包括两层电池单体排列结构1,其中,每一层均可以包括沿宽度方向Y布置的两个电池单体排列结构1。如图4所示的实施例中,该电池模块M包括两层电池单体排列结构1,分别为第一电池单体排列结构11和第二电池单体排列结构12,二者沿高度方向Z相互堆叠。
同时,各电池单体13均包括正极端子131a和负极端子131b,在电池模块M中,多个电池单体13之间电连接,形成电池模块M的电路,各电池单体13之间具体可采用串联和/或并联等连接方式,且电池单体13之间通过连接片(第一连接片2和第二连接片3)连接,例如,当电池单体13串联时,一电池单体13的正极端子131a和另一电池单体13的负极端子131b通过连接片连接。
该电池模块M工作过程中,各电池单体13不断充放电,且充放电过程中,电池单体13存在故障(例如热失控)的风险,导致该电池单体13无法正常工作,此时,该电池模块M的电路故障,无法正常供电。为了解决该技术问题,本申请通过将失效电池单体133从电路中去掉,并重新形成电路来解决该技术问题。
具体地,如图4~6所示,该电池模块M的箱体5还包括安装梁52,该安装梁52位于箱体5的容纳腔51内,并位于电池单体排列结构1沿宽度方向Y的端部,即上述电池单体排列结构1的电极端子113朝向该安装梁52。同时,该电池模块M还可以包括压板4,该压板4的至少部分位于电池单体排列结构1沿高度方向Z的端部,且该压板4与安装梁52可拆卸连接,二者连接后,该压板4能够用于对电池单体排列结构13提供沿高度方向Z的限位,从而提高其在容纳腔51内的稳定性。
同时,该电池模块M还可以包括导电部件6,该导电部件6用于直接或间接连接失效电池单体133的正极端子131a和负极端子131b,其中,该导电部件6可以在失效电池单体133的内部连接该失效电池单体133的电极端子131,也可以在失效电池单体133的外侧连接该失效电池单体133的电极端子131,且该导电部件6可以与失效电池单体133的电极端子131直接连接,或者,当该电极端子131与连接片连接是,该导电部件6可以和与电极端子131连接的连接片连接,从而能够通过导电部件6实现失效电池单体133的正极端子131a和负极端子131b之间的短路,使得该失效电池单体133从电池模块M的充放电电路中去除。
另外,本申请实施例涉及的电池单体13可以为软包电池,也可以为方形电池或者圆柱电池等,相应地,该电池单体13的电极端子131(包括正极端子131a和负极端子131b)可以为软包电池的电极端子131,也可以为方形电池和圆柱电池的电极端子131,同时,当该电池单体13的极柱与极耳之间通过转接片连接时,该电极端子131还可以为极柱和转接片连接的结构。
因此,当电池模块M工作过程中存在某一个或某几个电池单体13失效时,仅需通过导电部件6将失效电池单体133的电极端子131连接即可,无需更换整个电池模块M,当该电池模块M应用于车辆时,使得该车辆能够在4S店直接维修,无需整车返厂处理,或者无需更换新的电池模块M,从而提高电池模块M的工作效率,并简化维护流程和维护成本。同时,经过上述处理后,经过失效电池单元133的电流较小,从而不会导致该电池模块M电池容量的大幅度降低,使得电池模块M能够正常工作。
另外,对于电池单体13通过结构胶粘贴于箱体5的容纳腔51内的结构,当某一电池单体13失效时,将该失效电池单体133从容纳腔51内拆出的操作不易实现,因此,本实施例中,采用导电部件6将失效电池单体133短路的处理方式具有操作方便和效率高的优点。
同时,对于如图6和图7所示的电池模块M,沿电池模块M的高度方向Z,导电部件6的至少部分位于安装梁52与压板4的最高点之间,其中,压板4的最高点指的是:沿高度方向Z,压板4各处高度最高的位置(以同一平面为基准,例如,以电池模块M的箱体5的底面为基准),以图11和图12所示的实施例为例,当该压板4包括本体部41和连接部42,其中,本体部41为平板结构(各处高度相同),连接部42的第二连接段421搭接于本体部41的上方,此时,该压板4的最高点为第二连接段421,因此,本实施例中,沿高度方向Z,导电部件6的至少部分位于安装梁52的第二上端面521与压板4的第二连接段421之间,即位于第二上端面521的上方(并非必须与第二上端面521接触)、第二连接段421的下方(并非必须与第二连接段421接触),即该导电部件6与安装梁52和压板4之间可以无连接关系,或者,导电部件6与安装梁2之间通过其他部件连接并绝缘,导电部件6与第二连接段421之间通过其他部件连接并绝缘。
本实施例中,该导电部件6的至少部分位于第二上端面521的上方时,使得导电部件6与失效电池单体133的电极端子131的连接和拆卸操作便于实现,即无需将安装梁52拆除,也无需将电池单体排列结构1从容纳腔51中取出,从而能够进一简化维护流程和维护成本。
具体地,如图6和图7所示,该电池模块M还包括第一连接片2和第二连接片3,该第一连接片2和第二连接片3与电池单体13的电极端子131连接,上述导电部件6连接与失效电池单体133连接的第一连接片2和第二连接片3,即本实施例中,导电部件6能够间接连接失效电池单体133的两个电极端子131。同时,连接后,沿高度方向Z,该第一连接片2和第二连接片3的至少部分位于安装梁52与压板4的最高点之间。
本实施例中,当与失效电池单体133的电极端子131连接的第一连接片2和第二连接片3的至少部分位于安装梁52的第二上端面521上方时,能够便于导电部件6与该第一连接片2和第二连接片3连接,且与导电部件6直接连接电极端子131相比,导电部件6与连接片连接时,二者的连接面积较大,从而能够提高二者之间的过流面积,降低连接位置温度过高的风险。
更具体地,沿高度方向Z,该导电部件6与第一连接片2的连接位置位于安装梁52与压板4之间,导电部件6与所述第二连接片3的连接位置位于安装梁52与压板4的最高点之间,即导电部件6与第一连接片2和第二连接片3的连接位置位于安装梁52的第二上端面521的上方,从而能够便于实现导电部件6与第一连接片2和第二连接片3之间的连接。
在另一种具体实施例中,如图13~15所示,该导电部件6与电极端子131连接,具体地,当失效电池单体133位于最上层电池单体排列结构1时,该导电部件6能够与该失效电池单体133的电极端子131直接连接,如图14所示,由于该失效电池单体133的正极端子131a与第一连接片2连接,负极端子131b与第二连接片3连接,因此,当导电部件6直接与正极端子131a和负极端子131b连接时,沿宽度方向Y,导电部件6的至少部分位于两个连接片与该失效电池单体133的顶盖之间,从而能够与正极端子131a和负极端子131b。
当失效电池单体133位于下层的电池单体排列结构1时,该失效电池单体133位于安装梁52的第二上端面521的下方,导电部件6与该失效电池单体133直接连接不易实现,而由于该失效电池单体133的正极端子131a与第一连接片2连接,负极端子131b与第二连接片3连接,同时,该第一连接片2还连接位于上层的电池单体11,第二连接片3还连接位于上层的电池单体11,因此,导电部件6还可以连接位于上层的、与第一连接片2连接的电极端子131和与第二连接片3连接的电极端子131,从而间接连接失效电池单体133的电极端子131。
具体地,当导电部件6与电极端子131连接时,二者可以焊接连接,当然,还可以通过其他结构连接。例如,如图16所示,该导电部件6包括沿长度方向X间隔设置的两个配合槽61,两个配合槽61之间的距离与该导电部件6连接的两个电极端子131之间的距离相同。以图14为例,该导电部件6连接该失效电池单体133的正极端子131a与负极端子131b时,两个电极端子131的至少部分分别位于对应的配合槽61内,从而实现导电部件6与电极端子131之间的连接。
更具体地,沿高度方向Z,该配合槽61具有向下的开口,还具有与该开口相对设置的顶壁62,同时,沿长度方向X,该配合槽61包括相对设置的两侧壁61,当电极端子131的至少部分位于该配合槽61内时,该电极端子131与顶壁62抵接,且该电极端子131还与两个侧壁61抵接,从而使得电极端子131与配合槽61相适配,提高导电部件6与电极端子131之间的连接可靠性。
另外,该导电部件6与对应的电极端子131之间还可以焊接连接,或者通过导电胶连接。
在一种具体实施例中,如图3和图11所示,该压板4可以包括本体部41和连接部42,该本体部41位于电池单体排列结构1沿高度方向Z的端部,连接部42的一端与本体部41连接,另一端与安装梁52可拆卸连接,从而实现压板4与安装梁52之间的连接。
需要说明的是,本实施例中,沿高度方向Z,压板4的连接部42与安装梁52之间可以直接连接,二者之间也可以包括橡胶垫,即连接部42与安装梁52之间可以通过橡胶垫连接,因此,当电池模块M存在震动时,该橡胶垫能够缓冲连接部42与安装梁52之间的震动,提高压板4与安装梁52之间的连接可靠性。
另外,当该压板4的连接部42与安装梁52可拆卸连接时,不仅能够将压板4安装于安装梁52,以便提高电池单体13在容纳腔51中的稳定性,同时,还能够便于将连接部42从安装梁52上拆下,从而能够将第一连接片2和第二连接片3的至少部分从安装梁52露出,以便进行通过导电部件6连接第一连接片2和第二连接片3。同时,当压板4的本体部41与电池单体13之间固定连接(例如粘连)时,与安装梁52可拆卸连接的连接部42能够便于拆卸,从而能够便于实现导电部件6与第一连接片2和第二连接片3的连接。
具体地,如图11和图12所示,沿高度方向Z,最上层的电池单体13具有第一上端面132,且该本体部41与第一上端面132连接,二者具体可以通过结构胶粘连,或者,二者也可以通过其他方式连接。同时,沿高度方向Z,安装梁52具有第二上端面521,且该第一上端面132的高度大于第二上端面521的高度,即该第一上端面132位于第二上端面521的上方。
另外,连接部42可以包括第一连接段421、第二连接段422和过渡段423,其中,沿宽度方向Y,该过渡段423连接第一连接段421和第二连接段422,第一连接段421连接本体部41,第二连接段422连接安装梁52,因此,第一连接段421的高度大于第二连接段422的高度,过渡段423沿高度方向Z延伸,从而使得该连接部42的截面大体呈Z字型,该结构的连接部42能够便于实现与安装梁52和本体部41的连接。
如图11所示的实施例中,该第一连接段421可以与本体部41的上端面连接,从而提高二者之间的接触面积,该第一连接段421可以搭接于本体部41的上端,且该第一连接段421与本体部41之间可以通过螺钉固定连接,或者,二者也可以通过结构胶等方式连接,同时,该第二连接段422与安装梁52的第二上端面521可拆卸连接,二者具体可以通过螺栓锁定。
如图12所示的实施例中,该连接部42还可以包括压块424,且该压块424连接于第一连接段421的下方,且该压块424沿高度方向Z的厚度与本体部41的厚度相同,当第一连接段421搭接于本体部41时,压块424能够抵接于电池单体13的第一上端面132,即该第一连接段421与本体部41和第一上端面132均连接,同时,第二连接段422与安装梁52的第二上端面521可拆卸连接。该实施例中,连接部42与电池单体13和本体部41的连接可靠性较高。
以上各实施例中,该压板4可以包括两个连接部42,且沿宽度方向Y,两个连接部42连接于本体部41的两端,从而使得该压板4沿宽度方向Y的两端均与安装梁52连接。
其中,该第一连接段421与本体部41搭接,且二者的搭接长度为10mm~200mm,例如,该搭接长度可以为150mm、180mm等,且当二者的搭接长度较大时,连接部42与本体部41之间的连接可靠性较高。
更具体地,如图11和图12所示,该电池单体13具有顶盖板134,上述电极端子131设置于该顶盖板134,沿宽度方向Y,该顶盖板134与安装梁52之间具有预设距离,该预设距离用于提供电池单体13的电极端子131与安装梁52之间的电气间隙,从而避免电池单体13与安装梁52电连接,保证电池模块M能够正常工作。
同时,压板4与安装梁52连接时,箱体5、安装梁52与压板4围成容纳空间53,导电部件6位于该容纳空间53,该容纳空间53也能够便于实现导电部件6与第一连接片2和第二连接片3之间的连接。
另一方面,沿宽度方向Y,该电池模块M包括一排电池单体排列结构1时,沿宽度方向Y,该本体部41不超出电池单体排列结构1,从而使得本体部41不会影响导电部件6连接第一连接片2和第二连接片3。或者,如图10所示的实施例中,沿宽度方向Y,该电池模块M包括两排电池单体排列结构1时,沿宽度方向Y,该本体部41的一端不超出一排电池单体排列结构1,另一端不超出另一排电池单体排列结构2,即该本体部41的宽度小于两排电池单体排列结构1的宽度之和。
本实施例中,该压板4中,即使不拆除本体部41,该本体部41也不会影响导电部件6与第一连接片2和第二连接片3的连接操作。
另外,如图8和图9所示的实施例中,沿高度方向Z,该电池模块M包括两层电池单体排列结构1,具体为:第一电池单体排列结构11和第二电池单体排列结构12,且沿高度方向Z,该第一电池单体排列结构11位于第二电池单体排列结构12的上方,上述第一连接片2连接第一电池单体排列结构11的电池单体13和第二电池单体排列结构12的电池单体13,第二连接片3连接第一电池单体排列结构11的电池单体13和第二电池单体排列结构12的电池单体13,即该第一电池单体排列结构11的电池单体13与第二电池单体排列结构12的电池单体13之间通过第一连接片2和第二连接片3串联,因此,该第一连接片2与第二连接片3沿高度方向Z倾斜设置。
本实施例中,该连接方式使得与位于下层的第二电池单体排列结构12的电池单体13连接的第一连接片2和第二连接片3中,两个连接片的至少部分均位于安装梁52的第二上端面521的上方,从而能够通过导电部件6连接,即该连接方式使得电池模块M包括两层电池单体排列结构1,且位于下层的第二电池单体排列结构12的电池单体13失效时,也能够通过导电部件6连接该失效电池单体133(位于下层),从而无需拆卸电池单体排列结构1也能够实现失效电池单体133的维护。
另外,本申请实施例还提供一种失效电池单体133的失效处理方法,该失效处理方法包括下述步骤:
S1:将压板4的至少部分从安装梁52拆下。
该步骤中,将压板4的至少部分拆下后,能够将失效电池单体131的至少部分裸露出,从而能够便于对失效电池单体131进行相应操作。
S2:将失效电池单体133的正极端子131a和负极端子131b通过导电部件6电连接,其中,导电部件6可以直接连接正极端子131a和负极端子131b,也可以间接连接正极端子131a和负极端子131b(例如通过第一连接片2和第二连接片3连接)。
其中,导电部件6具体可以为金属片等结构,从而能够实现正极端子131a和负极端子131b之间的短路,且该导电部件6的截面积应能够满足电池模块M的过流要求,从而避免导电部件6温度过高。
具体地,如上所述,压板4可以包括本体部41和连接部42,该本体部41与连接部42连接,且该压板4中,本体部41与电池单体排列结构1连接,连接部42与安装梁连接,因此,上述步骤S1具体可以为:
S11:将连接部42从安装梁52拆下。
本实施例中,该连接部42与安装梁52和本体部41可拆卸连接,当维护失效电池单体133时,无需拆卸整个压板4,仅通过拆卸连接部42即可将失效电池单体133的至少部分露出,从而便于实现维护。
更具体地,该失效电池单体133的两个电极端子131分别与第一连接片2和第二连接片3连接,因此,上述步骤S2具体可以为:
S21:将与所失效电池单体133连接的第一连接片2和第二连接片3通过导电部件6电连接。
本实施例中,导电部件6间接连接失效电池单体133的两个电极端子131,从而实现失效电池单体133的短路,且导电部件6与两个连接片连接时,二者的连接面积较大,从而提高过流面积,降低导电部件6与连接片连接位置温度过高的风险。
另外,导电部件6与两个连接片之间具体可以采用焊接的方式连接,或者,还可以采用键合、铆接等其他方式连接。
更具体地,上述步骤2之后,该失效处理方法还可以包括:
S3:将从安装梁52拆下的压板4的至少部分安装于安装梁52。
当步骤S1中从安装梁52拆下的压板4的至少部分为连接部42时,该步骤S3具体可以为:
S31:将从安装梁52拆下的连接部42安装于安装梁52。
该步骤中,将拆下的连接部42重新安装于安装梁52后,即可完成失效电池单体133的维护,且该电池模块M中,电池单体排列结构1还可以通过压板4和安装梁52限位。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电池模块(M),其特征在于,所述电池模块(M)包括:
电池单体排列结构(1),包括沿所述电池模块(M)的长度方向(X)排列的多个电池单体(13),所述电池单体(13)包括电极端子(131),所述电极端子(131)沿长度方向(X)布置,并朝向所述电池模块(M)的宽度方向(Y),所述电池单体(13)包括失效电池单体(133);
箱体(5),所述箱体(5)具有容纳腔(51),所述电池单体排列结构(1)位于所述容纳腔(51);
安装梁(52),所述安装梁(52)位于所述容纳腔(51),并位于所述电池单体排列结构(1)沿宽度方向(Y)的端部,沿所述电池模块(M)的高度方向(Z),所述安装梁(52)具有第二上端面(521);
压板(4),所述压板(4)的至少部分位于所述电池单体排列结构(1)沿高度方向(Z)的端部,且所述压板(4)与所述安装梁(52)可拆卸连接;
导电部件(6),所述导电部件(6)连接所述失效电池单体(133)的正极端子(131a)和负极端子(131b);
其中,沿高度方向(Z),所述导电部件(6)的至少部分位于所述第二上端面(521)与所述压板(4)的最高点之间。
2.根据权利要求1所述的电池模块(M),其特征在于,所述压板(4)包括本体部(41)和连接部(42),所述本体部(41)位于所述电池单体排列结构(1)沿高度方向(Z)的端部;
所述连接部(42)的一端与所述本体部(41)连接,另一端与所述安装梁(52)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的电池模块(M),其特征在于,沿高度方向(Z),最上层的所述电池单体(13)具有第一上端面(132),所述本体部(41)与所述第一上端面(132)连接;
所述第一上端面(132)的高度大于所述第二上端面(521)的高度;
所述连接部(42)包括第一连接段(421)、第二连接段(422)和过渡段(423),所述过渡段(423)连接所述第一连接段(421)和所述第二连接段(422);
所述第一连接段(421)与所述本体部(41)连接,或者,所述第一连接段(421)与所述本体部(41)和所述第一上端面(132)连接;
所述第二连接段(422)与所述第二上端面(521)可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的电池模块(M),其特征在于,所述电池单体(13)具有顶盖板(134),所述电极端子(131)设置于所述顶盖板(134);
沿宽度方向(Y),所述顶盖板(134)与所述安装梁(52)之间具有预设距离;
所述压板(4)与所述安装梁(52)连接时,所述箱体(5)、所述安装梁(52)与所述压板(4)围成容纳空间(53),所述导电部件(6)位于所述容纳空间(53)。
5.根据权利要求3所述的电池模块(M),其特征在于,所述本体部(41)与所述第一上端面(132)粘接;
所述第一连接段(421)与所述本体部(41)搭接,且二者的搭接长度为10mm~200mm。
6.根据权利要求3所述的电池模块(M),其特征在于,沿宽度方向(Y),所述电池模块(M)包括一排所述电池单体排列结构(1),沿宽度方向(Y),所述本体部(41)不超出所述电池单体排列结构(1),或者;
沿宽度方向(Y),所述电池模块(M)包括两排所述电池单体排列结构(1),且两排所述电池单体排列结构(1)的电极端子(131)相互背离,沿宽度方向(Y),所述本体部(41)的一端不超出一排所述电池单体排列结构(1),另一端不超出另一排所述电池单体排列结构(2)。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电池模块(M),其特征在于,所述电池模块(M)还包括第一连接片(2)和第二连接片(3),所述第一连接片(2)和所述第二连接片(3)与所述电池单体(13)的电极端子(131)连接;
所述导电部件(6)连接与所述失效电池单体(133)连接的第一连接片(2)和第二连接片(3);
沿所述高度方向(Z),所述第一连接片(2)和所述第二连接片(3)的至少部分位于所述第二上端面(521)与所述压板(4)的最高点之间。
8.根据权利要求7所述的电池模块(M),其特征在于,沿所述高度方向(Z),所述导电部件(6)与所述第一连接片(2)的连接位置位于所述第二上端面(521)与所述压板(4)之间,所述导电部件(6)与所述第二连接片(3)的连接位置位于所述第二上端面(521)与所述压板(4)的最高点之间。
9.根据权利要求7所述的电池模块(M),其特征在于,所述电池单体排列结构(1)包括第一电池单体排列结构(11)和第二电池单体排列结构(12),沿高度方向(Z),所述第一电池单体排列结构(11)位于所述第二电池单体排列结构(12)的上方;
所述第一连接片(2)连接所述第一电池单体排列结构(11)的电池单体(13)和所述第二电池单体排列结构(12)的电池单体(13),所述第二连接片(3)连接所述第一电池单体排列结构(11)的电池单体(13)和所述第二电池单体排列结构(12)的电池单体(13)。
10.一种装置(D),使用电池单体(13)作为电源,其特征在于,所述装置(D)包括:
动力源,所述动力源用于为所述装置(D)提供驱动力;和,
被配置为向所述动力源提供电能的如权利要求1~9中任一项所述的电池模块(M)。
11.一种失效电池单体(133)的失效处理方法,用于权利要求1~9中任一项所述的电池模块(M),其特征在于,所述失效处理方法包括:
将所述压板(4)的至少部分从所述安装梁(52)拆下;
将所述失效电池单体(133)的正极端子(131a)和负极端子(131b)通过所述导电部件(6)电连接。
12.根据权利要求11所述的失效处理方法,其特征在于,所述压板(4)包括本体部(41)和连接部(42),将所述压板(4)的至少部分从所述安装梁(52)拆下时,所述失效处理方法包括:
将所述连接部(42)从所述安装梁(52)拆下。
13.根据权利要求11所述的失效处理方法,其特征在于,所述失效电池单体(133)的两个电极端子(131)分别与第一连接片(2)和第二连接片(3)连接,将所述失效电池单体(133)的正极端子(131a)和负极端子(131b)通过所述导电部件(6)电连接时,所述失效处理方法包括:
将与所述失效电池单体(133)连接的所述第一连接片(2)和所述第二连接片(3)通过所述导电部件(6)电连接。
14.根据权利要求11所述的失效处理方法,其特征在于,将所述失效电池单体(133)的正极端子(131a)和负极端子(131b)通过所述导电部件(6)电连接之后,所述失效处理方法还包括:
将从所述安装梁(52)拆下的所述压板(4)的至少部分安装于所述安装梁(52)。
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