CN113921995A - 汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法，该汇流排结构用于与电池模块中多个电芯的极耳电连接，多个电芯沿第一方向堆叠形成电芯组，汇流排结构包括绝缘支撑件和集成在绝缘支撑件上的导电部件，其中，导电部件包括多个极耳连接部和电性连接部，其中，极耳连接部用于与电芯的极耳电接触，多个极耳连接部沿第一方向间隔排列，且与电芯极耳的电接触区域在垂直于第一方向的安装平面上的正投影不相重叠；电性连接部与多个极耳连接部相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件上的电性连接部电接触。本发明的技术方案可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接。

Description

汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法

技术领域

本发明涉及电池领域，具体地，涉及一种汇流排结构、串并联模块、电池包及其制作方法以及电池系统及其制作方法。

背景技术

动力电池成本占整车成本的40％，甚至还要更多，降低动力电池成本一直是电池供应商和主机厂的重要任务之一。现有的电池包结构，通常由“电芯-模组-整包”三级结构组成，其中，模组由电芯组合、电气件组合、模组壳体组合等几个部分组成，模组制作完成后再安装电池管理系统等其他电气控制元件以及装配电池防护箱体，在现有的电池包设计方案中，模组的零件数量和制作周期占整个电池包的零件数量比例和制作周期比例较大，导致电池包的制作工艺复杂，需要大量工装治具，且制作周期长，制作成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法，其可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接。

为实现本发明的目的而提供一种汇流排结构，用于与电池模块中多个电芯的极耳电连接，多个所述电芯沿第一方向堆叠形成电芯组，所述汇流排结构包括绝缘支撑件和集成在所述绝缘支撑件上的导电部件，其中，

所述导电部件包括多个极耳连接部和电性连接部，其中，所述极耳连接部用于与所述电芯的极耳电接触，多个所述极耳连接部沿所述第一方向间隔排列，且与所述电芯极耳的电接触区域在垂直于所述第一方向的安装平面上的正投影不相重叠；所述电性连接部与多个所述极耳连接部相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件上的所述电性连接部电接触。

可选的，所述绝缘支撑件包括至少一个第一支架，设置在所述第一支架上的所述导电部件为第一导电部件，所述第一支架上设置有多个高度不同的第一台阶部，用于分别将所述第一导电部件中多个所述极耳连接部限定在所述第一方向上的不同高度位置处；

所述第一导电部件中的所述电性连接部用于与其他的绝缘支撑件上的所述电性连接部电接触的区域在所述安装平面上的正投影与所述第一支架在所述安装平面上的正投影不相重叠。

可选的，所述导电部件还包括导电本体，所述导电本体内嵌在所述第一支架和多个所述第一台阶部中，且所述导电本体与多个所述极耳连接部和所述电性连接部连为一体。

可选的，每个所述第一台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第一竖直延伸部，和自所述第一竖直延伸部弯折的第一弯折部，所述第一弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第一台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第一竖直延伸部，所述极耳连接部自所述第一竖直延伸部弯折悬空。

可选的，所述绝缘支撑件还包括至少一个第二支架，所述第二支架能够与所述第一支架相互叠置；设置在所述第二支架上的所述导电部件为第二导电部件，所述第二支架上设置有一个或多个高度不同的第二台阶部，用于分别将所述第二导电部件中多个所述极耳连接部限定在所述第一方向上的不同高度位置处；

在所述第二支架与所述第一支架相互叠置时，所述第二导电部件中的所述电性连接部与所述第一导电部件中的所述电性连接部电接触。

可选的，每个所述第二台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第二竖直延伸部，和自所述第二竖直延伸部弯折的第二弯折部，所述第二弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第二台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第二竖直延伸部，所述极耳连接部自所述第二竖直延伸部弯折悬空。

可选的，所述汇流排结构还包括多个第一支撑件，所述第一支撑件用于将所述第二支架支撑固定在所述第一支架上，或者支撑固定在所述安装平面上。

可选的，所述电芯组为多组，且多组所述电芯组在所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述绝缘支撑件还包括至少一个第三支架，设置在所述第三支架上的所述导电部件为第三导电部件，所述第三支架上设置有一个或多个高度不同的第三台阶部，每个所述第三台阶部均用于将所述第三导电部件的其中两个所述极耳连接部限定在同一高度位置处，以使该两个所述极耳连接部能够分别与所述第二方向上同层的两个所述电芯的极耳电接触。

可选的，每个所述第三台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第三垂直延伸部，和自所述第三垂直延伸部弯折的第三弯折部，所述第三弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第三台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第三垂直延伸部，所述极耳连接部自所述第三垂直延伸部弯折悬空。

可选的，所述汇流排结构还包括多个第二支撑件，所述第二支撑件用于将所述第三支架支撑固定在其他的所述第三支架、所述第二支架和所述第一支架中的一者上，或者支撑固定在所述安装平面上。

可选的，在所述第二方向上同层排列的所述第一支架、所述第二支架和所述第一支架中的任意组合连为一体或者相互独立。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种串并联模块，所述串并联模块包括本发明提供的上述汇流排结构。

可选的，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳分别位于所述电芯的两侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组中，各相邻且同层的两个所述电芯的极耳电导通；

由多组所述电芯组排布构成的阵列在所述第三方向上的两侧均设置有所述汇流排结构，用以实现所述阵列中与所述汇流排结构相邻的所述电芯组之间的电性连接。

可选的，所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组之间设置有支撑结构，所述支撑结构包括沿所述第一方向叠置的多个支撑件，且所述支撑件上设置有导电连接件，所述第三方向上各相邻且同层的两个所述电芯的极耳均与所述导电连接件电接触，且电接触区域通过所述支撑件进行支撑。

可选的，所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组之间设置有支撑结构，所述支撑结构包括沿所述第一方向叠置的多个支撑件，所述第三方向上各相邻且同层的两个所述电芯的极耳电接触，且电接触区域通过所述支撑件进行支撑。

可选的，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳均位于所述电芯的一侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；所述第二方向上排列的同一排所述电芯组组成一电芯单元；

每个所述电芯单元的位于所述电芯极耳所在一侧均设置有所述汇流排结构，用以实现该电芯单元中的所述电芯组之间的电性连接。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种电池包，包括底盘结构和安装在所述底盘结构上的电池模块和串并联模块，其中，所述串并联模块采用本发明提供的上述串并联模块。

可选的，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳分别位于所述电芯的两侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述底盘结构包括底盘和盖体，其中，所述底盘采用平板结构，且具有所述安装平面；所述盖体包括顶盘，所述顶盘的与所述安装平面相对的表面四周设置有边框，所述边框、所述顶盘和所述底盘在所述边框的内侧构成用于容置所述电芯组的安装空间。

可选的，在所述底盘的所述安装平面上，或者在所述顶盘的与所述安装平面相对的表面上还设置有一个或沿所述第二方向间隔排布的多个温控板，且任意相邻的两个所述温控板之间的间隔用于容置沿所述第一方向排列的至少一列所述电芯组。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种电池系统，包括电池包和用于对所述电池包进行调控的电池管理模块，所述电池包采用本发明提供的上述电池包。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种电池包的制作方法，应用于本发明提供的上述电池包；所述制作方法包括以下步骤：

S101、安装工装治具；

S102、在所述底盘结构的所述安装平面上安装所述绝缘支撑件；

S103、在所述安装平面上安装一层电芯层，所述电芯层包括同层设置的至少一个所述电芯，所述电芯的极耳与所述绝缘支撑件上同层的相应所述极耳连接部电接触；所述工装治具用于支撑当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域；

S104、对当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S105、拆除所述工装治具；

S106、交替进行所述步骤S102至所述步骤S105，直至已安装的所述绝缘支撑件上的所有所述极耳连接部与所述电芯极耳进行的所述连接工艺全部完成；

S107、在已安装的所述绝缘支撑件上堆叠新的所述绝缘支撑件，并返回所述步骤S102；

循环执行所述步骤S101至步骤S107，直至完成所有的所述电芯的安装。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种电池包的制作方法，应用于本发明提供的上述电池包的制作；所述制作方法包括以下步骤：

S201、在所述底盘结构的所述安装平面上安装所述绝缘支撑件；

S202、在所述安装平面上安装一层电芯层，所述电芯层包括同层设置的至少一个所述电芯，所述电芯的极耳与所述绝缘支撑件上同层的相应所述极耳连接部电接触；

S203、对当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S204、交替进行所述步骤S202和所述步骤S203，直至已安装的所述绝缘支撑件上的所有所述极耳连接部与所述电芯极耳进行的所述连接工艺全部完成；

S205、在已安装的所述绝缘支撑件上堆叠新的所述绝缘支撑件，并返回所述步骤S202；

循环执行所述步骤S201至步骤S205，直至完成所有的所述电芯的安装。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种电池系统的制作方法，应用于本发明提供的上述电池系统；所述制作方法包括本发明提供的上述电池包的制作方法。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法的技术方案，汇流排结构包括绝缘支撑件和集成在该绝缘支撑件上的导电部件，该导电部件包括多个极耳连接部和电性连接部，其中，极耳连接部用于与电芯的极耳电接触；多个极耳连接部沿第一方向间隔排列，且与电芯极耳的电接触区域在垂直于第一方向的安装平面上的正投影不相重叠；电性连接部与多个极耳连接部相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件上的电性连接部电接触，由于多个极耳连接部与电芯极耳的电接触区域在安装平面上的正投影不相重叠，在将多个电芯逐层安装在底盘上的过程中，电芯极耳叠置在同层的极耳连接部上，不会受到其他层的极耳连接部的干涉，从而可以保证各层电芯均能够与相应的极耳连接部进行连接工艺；在逐层安装绝缘支撑件的过程中，还可以完成不同绝缘支撑件之间的电性连接部的电连接，以实现多个电芯之间的串并联。由此，本发明提供的上述汇流排结构可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包。

本发明提供的汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法的技术方案，具有以下优势：

1、降低了材料成本，电芯组和汇流排结构均集成在底盘上，可以实现将多个零部件集成在一个部件上，从而有效降低了零部件的生产制造成本及材料成本；

2、降低了管理成本，各零部件的集成程度大大提升，使得零部件种类及数量大量减少，有效减少了研发、品质、仓储、生产等部门管理物料的各项费用；

3、简化了工艺，降低了电池系统的生产制造成本，电芯在底盘上边成组边连接减去了模块装配等一系列工艺，各零部件的集成化提升也使得零部件之间的装配连接工艺变得简单且工序减少，直接降低了工艺生产制造成本；

4、适用于全自动化生产模式，提升了生产效率，先从电芯极耳到电芯直接叠放至底盘上，与汇流排结构进行连接，后从外壳组装，乃至填充导热胶与灌封胶，整个过程不需要人工参与，全程机械手运转即可达到设计要求；

5、提升了生产车间空间利用率，将裁好极耳的电芯直接叠放在底盘上，后面的各种工序都是在底盘上操作，使得生产工艺流转场地要求降低，大大提升了生产车间空间利用率；

6、电芯排布更加灵活，面对狭小空间或者不规整空间也能进行充分利用，以电芯为小单位在底盘进行排布，使得排布方式灵活多样，有效提升了电池系统内部空间利用率，能很好适应电池系统在整车端空间安装位置狭小等情况。

附图说明

图1为本发明实施例采用的第一支架和第一导电部件的结构图；

图2A为本发明实施例采用的第一支架的一种结构图；

图2B为本发明实施例采用的第一导电部件的结构图；

图2C为本发明实施例采用的第一支架的底部结构图；

图3为本发明实施例采用的第一支架的另一种结构图；

图4A为本发明实施例采用的第二支架和第二导电部件的结构图；

图4B为本发明实施例采用的第二支架的结构图；

图4C为本发明实施例采用的第二导电部件的结构图；

图5A为本发明实施例中第一支架与第二支架的一种连接结构图；

图5B为本发明实施例中第一支架、第二支架与多个电芯的连接结构图；

图5C为本发明实施例中第一支架与第二支架的另一种连接结构图；

图6A本发明实施例采用的第三支架和第三导电部件的结构图；

图6B为本发明实施例采用的第三支架的结构图；

图6C为本发明实施例采用的第三导电部件的结构图；

图6D为本发明实施例中第三支架与多个电芯的连接结构图；

图7为本发明实施例中第一支架、第二支架、第三支架与多个电芯的连接结构图；

图8为本发明实施例中应用于双头电芯在第二方向上同层排列的多个绝缘支撑件相互独立的结构图；

图9A为本发明实施例中应用于双头电芯在第二方向上同层排列的多个绝缘支撑件连为一体的结构图；

图9B为本发明实施例中应用于双头电芯在第一方向和第二方向上排列的支撑结构的结构图；

图9C为图9B中单个支撑件的结构图；

图10为本发明实施例中应用于单头电芯在第二方向上同层排列的多个绝缘支撑件相互独立的结构图；

图11为本发明实施例提供的应用于双头电芯的电池包的一种分解结构图；

图12为本发明实施例采用的底盘的结构图；

图13A为本发明实施例采用的底盘在平行于第三方向的垂直截面上的剖面图；

图13B为图13A中I区域的放大图；

图14A为本发明实施例采用的顶盘的另一种结构图；

图14B为本发明实施例采用的底盘在平行于第二方向的垂直截面上的剖面图；

图15为本发明实施例提供的应用于双头电芯的电池包的另一种分解结构图；

图16为本发明实施例提供的应用于单头电芯的电池包的一种分解结构图；

图17为本发明实施例提供的电池包的制作方法的流程框图；

图18为本发明实施例提供的电池包的制作方法的流程框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的汇流排结构、串并联模块、电池包、电池系统及方法进行详细描述。

电池模块包括多个电芯，多个电芯沿第一方向堆叠形成电芯组。该电芯通常分为单头电芯和双头电芯，其中，所谓双头电芯，是指电芯的正极极耳和负极极耳分别位于电芯的两侧；所谓单头电芯，是指电芯的正极极耳和负极极耳均位于电芯的同一侧。

本发明实施例提供的汇流排结构，用于与上述电池模块中多个电芯的极耳连接，以实现电芯的电性连接，例如串联、并联或者包含串联和并联的混联。

借助上述汇流排结构，可以将上述电池模块直接组装成电池包，安装在底盘的安装平面上，这样可以省去传统的“模组”制作流程，减少了零部件的数量和种类，简化了制作工序，进而减少了装配工艺和生产制造成本。

具体地，汇流排结构包括绝缘支撑件和集成在该绝缘支撑件上的导电部件，其中，导电部件包括多个极耳连接部和电性连接部，其中，极耳连接部用于与电芯的极耳电接触；多个极耳连接部沿第一方向(即，电芯堆叠方向)间隔排列，且与电芯极耳的电接触区域在垂直于上述第一方向的安装平面上的正投影不相重叠；电性连接部与多个极耳连接部相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件上的电性连接部电接触，从而实现不同的导电部件之间的电导通，进而实现与这些导电部件电连接的相应电芯之间的电性连接(并联、串联或混联)。

上述极耳连接部与电芯极耳的电接触区域，是指极耳连接部与电芯极耳相接触以实现电导通的区域，在实际应用中，电芯极耳的至少一部分叠置在极耳连接部上，二者相互重叠的至少部分区域可作为电接触区域，连接工艺(例如为焊接、铆接、栓接、胶接等等)在该区域进行。

在一些实施例中，可选的，上述导电部件例如采用金属材料制作，例如铝、铜或者铜和铝的复合材料。

由于多个极耳连接部与电芯极耳的电接触区域在安装平面内的正投影不相重叠，在将多个电芯逐层安装在底盘上的过程中，电芯极耳叠置在同层的极耳连接部上，不会受到其他层的极耳连接部的干涉，从而可以保证各层电芯均能够与相应的极耳连接部进行连接工艺；在逐层安装绝缘支撑件的过程中，还可以完成不同绝缘支撑件之间的电性连接部的电连接，以实现多个电芯之间的串并联。由此，本发明提供的上述汇流排结构可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包。

在一些可选的实施例中，上述绝缘支撑件包括三种结构不同的第一支架、第二支架和第三支架中的至少一者，也就是说，可以将多种不同结构的支架排列组合在一起，以实现电芯的多种不同的电性连接方式。

请参阅图1至图2C，上述绝缘支撑件1包括至少一个第一支架11，设置在该第一支架11上的导电部件为第一导电部件21，第一支架11上设置有多个高度不同的第一台阶部(例如包括图2A中示出的第一竖直延伸部113和第一弯折部114，具体描述见下文)，用于分别将第一导电部件21中多个极耳连接部211限定在上述第一方向(即，电芯堆叠方向)上的不同高度位置处。而且，第一导电部件21中的电性连接部212用于与多个极耳连接部211相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件(图中未示出)上的电性连接部电接触，从而实现不同的导电部件之间的电导通，进而实现与这些导电部件电连接的相应电芯之间的电性连接(并联、串联或混联)。

如图1所示，上述电性连接部212与其他电性连接部的电接触区域212a自设置在第一支架11上的镂空部111暴露出来，以能够对该电接触区域212a进行连接工艺。当然，在实际应用中，也可以在第一支架11上设置其他避让结构，只要能够使上述电接触区域212a在上述安装平面上的正投影与第一支架11在安装平面上的正投影不相重叠，以避免该电接触区域212a不被遮挡即可。

另外，如图2A和图2C所示，第一支架11具有在第一方向上朝向相反的第一表面112a和第二表面112b，例如图2A和图2C中示出的第一表面112a朝上，而第二表面112b朝下。其中，如图2A所示，上述多个第一台阶部设置在第一支架11的第一表面112a所在一侧(即，位于第一支架11的上方)，上述电性连接部212设置在第一支架11的第二表面112b所在一侧(即，位于第一支架11的下方)。

在一些可选的实施例中，如图2A所示，每个第一台阶部均包括沿上述第一方向延伸的第一竖直延伸部113，和自该第一竖直延伸部113弯折的第一弯折部114，其中，该第一弯折部114用于支撑极耳连接部211，如图1所示，极耳连接部211叠置在第一弯折部114上，且具有用于与电芯极耳电接触的电接触区域211a。在对该电接触区域211a进行连接工艺时，第一弯折部114能够起到支撑作用。这样，可以无需再另外设置支撑部件或者在进行连接工艺时安装支撑用的工装治具，从而可以简化结构和安装步骤。

在一些可选的实施例中，如图1所示，极耳连接部211也可以叠置在第一支架11的第一表面112a上，即，在第一支架11也可以起到与第一弯折部114相同的作用，对极耳连接部211进行支撑。以图1中示出导电部件21具有三个极耳连接部211为例，三个极耳连接部211分别叠置在高度不同的两个第一台阶部和第一支架11的第一表面112a上。在第一方向上堆叠的三层电芯的极耳可以逐层叠置在三个高度不同的极耳连接部211上，而不会产生遮挡，从而可以保证各层电芯均能够与相应的极耳连接部进行连接工艺，由此，本发明提供的上述汇流排结构可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包。

在一些可选的实施例中，如图2A所示，不同第一台阶部中的第一竖直延伸部113连为一体，例如采用具有台阶面的竖直平板结构，当然，在实际应用中，不同第一台阶部的第一竖直延伸部113也可以采用分体式结构，本发明对此没有特别的限制。

在一些可选的实施例中，如图2C所示，第一导电部件21中的电性连接部212设置在第一支架11的第二表面112b所在一侧(即，位于第一支架11的下方)，具体地，可以在第二表面112b上设置容置槽116，上述电性连接部212位于该容置槽116中，以保证第一支架11在与其他绝缘支撑件叠置时，能够保证第二表面112b与其他绝缘支撑件的相应表面相贴合。并且，如图1和图2A所示，第一支架11上还设置有镂空部111，用以在第一方向上暴露电性连接部212的电接触区域212a，该电接触区域212a即为该电性连接部212与其他绝缘支撑件上的电性连接部电接触的区域，在安装过程中，可以通过上述镂空部111对该电接触区域进行连接工艺。

另外，在将第一支架11叠置在下层的绝缘支撑件(图1未示出)上时，电性连接部212会与下层绝缘支撑件上的导电部件中的电性连接部电接触，在这种情况下，借助镂空部111暴露电性连接部212的电接触区域，可以通过镂空部111对虚线212a所在的电接触区域进行连接工艺，从而可以实现两个绝缘支撑件上的导电部件之间的电导通。

在一些可选的实施例中，如图2B所示，上述第一导电部件21还包括导电本体213，该导电本体213内嵌在上述第一支架11和多个第一台阶部中，且导电本体213与多个极耳连接部211和电性连接部212连为一体。这样，可以实现电性连接部212与多个极耳连接部211的电导通，例如可以用于实现在第一方向上相邻的多个电芯极耳的并联。

具体地，如图2A所示，在每个第一台阶部(例如第一竖直延伸部113)上均设置有开口114a，用以供多个极耳连接部211伸入，并与内部的导电本体213连为一体。另外，对于在第一支架11的第一表面112a上设置有极耳连接部211的情况，在第一支架11的第一表面112a上设置有开口112b，用以供该极耳连接部211伸入，并与内部的导电本体213连为一体。

需要说明的是，作为上述实施例的一个变型，如图3所示，每个第一台阶部均包括沿第一方向延伸的第一竖直延伸部113，极耳连接部211自该第一竖直延伸部113弯折悬空。也就是说，极耳连接部211的一端通过开口114a伸入第一竖直延伸部113内部，并与导电本体213连为一体，极耳连接部211的另一端弯折呈图2B中的状态，并且是悬空的，没有支撑。在这种情况下，在将极耳连接部211与相应电芯极耳进行连接工艺之前，需要利用工装治具对二者的电接触区域进行支撑，并在连接工艺完成之后，将上述工装治具拆除。优选的，为了便于工装治具的安装，用于安装电芯组的底盘例如采用平板结构，以使工装治具能够从一侧伸入，以使极耳连接部与相应电芯极耳的电接触区域能够叠置在该工装治具上。

请参阅图4A至图4C，上述绝缘支撑件1可以包括第一支架11和第二支架12中的至少一者，如图4B所示，该第二支架12能够与上述第一支架11相互叠置(例如，如图5A所示的叠置方式)。设置在第二支架12上的导电部件为第二导电部件22，第二支架12上设置有一个或多个高度不同的第二台阶部，用于分别将第二导电部件22中多个极耳连接部221限定在第一方向上的不同高度位置处；在第二支架12与第一支架11相互叠置时，第二导电部件22中的电性连接部222与第一导电部件21中的电性连接部212电接触。

在一些可选的实施例中，如图4B所示，第二支架12包括在第一方向上朝向相反的第三表面122a和第四表面122b，且在第二支架12与第一支架11相互叠置时，第三表面122a与第一支架11的第二表面112b相对，例如第三表面122a与第二表面112b相贴合。而且，如图4B所示，多个高度不同的第二台阶部设置在第二支架12的第四表面122b所在一侧，即，多个高度不同的第二台阶部的延伸方向与第二支架12的第二表面112b的朝向大致相同。

在一些可选的实施例中，如图4B所示，每个第二台阶部均包括沿第一方向延伸的第二竖直延伸部123，和自第二竖直延伸部123弯折的第二弯折部124，其中，该第二弯折部124用于支撑极耳连接部221，如图4A所示，极耳连接部221叠置在第二弯折部124上，且具有用于与电芯极耳电接触的电接触区域221a。在对该电接触区域221a进行连接工艺时，第二弯折部124能够起到支撑作用。这样，可以无需再另外设置支撑部件或者在进行连接工艺时安装支撑用的工装治具，从而可以简化结构和安装步骤。

需要说明的是，如图4B所示，不同的第二弯折部124在安装平面上的正投影可以部分重叠，也可以采用不同的结构，只要不同的电接触区域221a在安装平面上的正投影不相重叠即可。以图4A中示出导电部件22具有三个极耳连接部221为例，三个极耳连接部221分别叠置在高度不同的三个第二台阶部上。在第一方向上堆叠的三层电芯的极耳可以逐层叠置在三个高度不同的极耳连接部221上，而不会产生遮挡，从而可以保证各层电芯均能够与相应的极耳连接部进行连接工艺，由此，本发明提供的上述汇流排结构可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包。

在一些可选的实施例中，如图4B所示，不同第二台阶部中的第二竖直延伸部123连为一体，例如采用具有台阶面的竖直平板结构，具体地，其中一个第二弯折部124(位于图4B中最下层)与上述竖直平板结构一体成型，其余两个第二弯折部124与该竖直平板结构的侧面上的不同高度位置处固定连接，从而形成三个高度不同的第二弯折部124。当然，在实际应用中，不同第二台阶部的第二竖直延伸部123也可以采用分体式结构，本发明对此没有特别的限制。

在一些可选的实施例中，如图4A所示，第二导电部件22中的电性连接部222叠置在第二支架12的第三表面122a上，这样，在第二支架12与第一支架11相互叠置时，第二导电部件22中的电性连接部222能够与第一导电部件21中的电性连接部212电接触，电接触区域如图4A中示出的虚线222a所在区域。在对该电接触区域进行连接工艺时，第二支架12能够起到支撑该电接触区域的作用。

在一些可选的实施例中，如图4A和图4C所示，上述第二导电部件22还包括导电本体223，该导电本体223贴合在第二竖直延伸部123构成的竖直平板结构的侧面上，且导电本体223与多个极耳连接部221和电性连接部222连为一体，各个极耳连接部221相对于导电本体223弯折，并叠置在第二弯折部124上。借助导电本体223，可以实现电性连接部222与多个极耳连接部221的电导通，例如可以用于实现在第一方向上相邻的多个电芯极耳的并联。

需要说明的是，作为上述实施例的一个变型，每个第二台阶部均包括沿第一方向延伸的第二竖直延伸部123，极耳连接部221自该第二竖直延伸部123弯折悬空。也就是说，极耳连接部221是悬空的，没有支撑。在这种情况下，在将极耳连接部221与相应电芯极耳进行连接工艺之前，需要利用工装治具对二者的电接触区域进行支撑，并在连接工艺完成之后，将上述工装治具拆除。优选的，为了便于工装治具的安装，用于安装电芯组的底盘例如采用平板结构，以使工装治具能够从一侧伸入极耳连接部与相应电芯极耳的电接触区域下方。

图5A和图5B中示出了组装在一起的第一支架11和第二支架12，其中，第二支架12与第一支架11在第一方向(即，X方向)上相互叠置，且第二支架12上的电性连接部222与第一支架11上的电性连接部212电接触，从而实现多个极耳连接部211与多个极耳连接部221电导通，进而可以实现在第一方向上相应的多个电芯3之间的电性连接。例如，与多个极耳连接部211电导通的多个电芯3相互并联，与多个极耳连接部221电导通的多个电芯3相互并联，与多个极耳连接部211电导通的多个电芯3与多个极耳连接部221电导通的多个电芯3相互串联。

图5C中示出了组装在一起的第一支架11和两个第二支架12，其中，第一支架11位于两个第二支架12之间，且在第一方向(即，X方向)上，第一支架11与下层的第二支架12相互叠置，且下层的第二支架12上的电性连接部222与第一支架11上的电性连接部212电接触。

在一些可选的实施例中，如图5C所示，汇流排结构还包括多个第一支撑件41，其中，第一支撑件41用于将第二支架12支撑固定在安装平面上，或者将第二支架12支撑固定在第一支架11上。第一支撑件41的结构可以有多种，例如，第一支撑件41包括多个支撑柱，该支撑柱中设置有沿第一方向贯通的第一通孔(图中未示出)，且在第一支架11上设置有第二通孔115(如图2A所示)，以及在第二支架12上设置有第三通孔125，第一通孔、第二通孔115和第三通孔125同轴设置，用以供固定在安装平面上的安装柱穿过，从而实现将在第一方向上叠置的第一支架11和第二支架12一起固定在安装平面上。例如，如图5C所示，第一支撑件41包括两个支撑柱，且分别设置在第一支架11和第二支架12两侧的边缘处，以实现稳定支撑。

在一些可选的实施例中，如图5C所示，在最上层的第二支架12上还设置有总正极/总负极连接件224，其与电性连接部222连为一体，且翻折至第二支架12的与极耳连接件221相背离的另一侧(即，远离电芯极耳的一侧)，且在该总正极/总负极连接件224上设置有一个或多个导电连接孔224a，用以与相应的导电连接件通过紧固件电导通。上述总正极/总负极连接件224用于作为总正/总负连接端子。

在一些可选的实施例中，电池模块包括多组电芯组，多组电芯组在安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布(例如矩形阵列)，例如，图6D中示出了在第二方向上排列的其中两组电芯组，每组电芯组均由多个电芯3在上述第一方向上堆叠而成。并且，电芯3的极耳31所在方向与第三方向相互平行。

请一并参阅图6A至图6D，上述绝缘支撑件1可以包括第一支架11、第二支架12和第三支架13中的至少一者。设置在第三支架13上的导电部件为第三导电部件23，第三支架13上设置有一个或多个高度不同的第三台阶部，每个第三台阶部均用于将第三导电部件23的其中两个极耳连接部限定在同一高度位置处，以使该两个极耳连接部能够分别与上述第二方向上相邻且同层的两个电芯的极耳电接触。

在一些可选的实施例中，如图6B所示，第三支架13包括在第一方向上朝向相反的第五表面132a和第六表面132b，其中，多个高度不同的第三台阶部设置在第三支架13的第六表面132b所在一侧，即，多个高度不同的第三台阶部的延伸方向与第三支架13的第六表面132b的朝向大致相同。

在一些可选的实施例中，如图6B所示，每个第三台阶部均包括沿第一方向延伸的第三垂直延伸部133，和自该第三垂直延伸部133弯折的第三弯折部(例如图6B中示出的第三弯折部133a、134a和134b)，其中，该第三弯折部用于支撑第三导电部件23中的极耳连接部，这样，可以无需再另外设置支撑部件或者在进行连接工艺时安装支撑用的工装治具，从而可以简化结构和安装步骤。

在一些可选的实施例中，如图6B所示，不同第三台阶部中的第三垂直延伸部133连为一体，例如采用具有台阶面的竖直平板结构，具体地，由第三垂直延伸部133构成的竖直平板结构的一端具有一弯折部，该弯折部用作其中一个第三弯折部133a，并且在该竖直平板结构的侧面固定连接有高度不同的多个第三弯折部(134a，134b)，从而形成多个高度不同的第三弯折部。当然，在实际应用中，不同第三台阶部的第三垂直延伸部133也可以采用分体式结构，本发明对此没有特别的限制。

例如，图6B中示出的不同第三台阶部的第三垂直延伸部133连为一个竖直平板结构，在此基础上，其中一个第三弯折部133a自第三垂直延伸部133的一端弯折形成一层台阶。其余的多个第三弯折部(134a，134b)与第三垂直延伸部133构成的竖直平板结构的侧面固定连接，形成多层高度不同的台阶。以图6B中示出的三层高度不同的台阶为例，位于中间层的第三弯折部134b为两个，且分别位于最上层的第三弯折部134a的两侧。

在此基础上，如图6A和图6C所示，第三导电部件23中的电性连接部234叠置在第三支架13的第五表面132a上。第三导电部件23包括多个极耳连接部(231，232，233)，位于最下层的极耳连接部233叠置在第三弯折部133a上，且具有在第二方向上相互间隔的两个电接触区域(233a，233b)，二者位于同一层，用以分别与第二方向上同层的两个电芯的极耳电接触。位于中间层的极耳连接部232为两个，且分别叠置在两个第三弯折部134b上，两个极耳连接部232上分别具有电接触区域(232a，232b)，二者位于同一层，用以分别与第二方向上同层的两个电芯的极耳电接触。位于最上层的极耳连接部231设置在第三弯折部134a上，且极耳连接部231上具有在第二方向上相互间隔的两个电接触区域(231a，231b)，二者位于同一层，用以分别与第二方向上同层且相邻的两个电芯的极耳电接触。上述第三导电部件23可以实现在第二方向上相邻的两组电芯组中的三层电芯之间的电性连接，如图6D所示。例如，其中一组电芯组中的多个电芯3之间并联，其中另一组电芯组中的多个电芯3之间并联，相邻的两组电芯组之间串联。

需要说明的是，作为上述实施例的一个变型，每个第三台阶部均包括沿第一方向延伸的第三垂直延伸部133，上述极耳连接部自该第三垂直延伸部133弯折悬空。也就是说，极耳连接部是悬空的，没有支撑。在这种情况下，在将极耳连接部与相应电芯极耳进行连接工艺之前，需要利用工装治具对二者的电接触区域进行支撑，并在连接工艺完成之后，将上述工装治具拆除。优选的，为了便于工装治具的安装，用于安装电芯组的底盘例如采用平板结构，以使工装治具能够从一侧伸入极耳连接部与相应电芯极耳的电接触区域下方。

在一些可选的实施例中，如图7所示，以单头电芯为例，电池模块包括多组电芯组，多组电芯组在安装平面内的第二方向(即，Y方向)和第三方向(即，Z方向)上呈阵列排布(例如矩形阵列)，图7中示出了在第二方向上排列的其中两组电芯组，每组电芯组均由多个电芯3在上述第一方向(即，X方向)上堆叠而成。并且，电芯5的极耳51所在方向与第三方向相互平行。

汇流排结构还包括多个第二支撑件43，第二支撑件43用于将第三支架13支撑固定在其他的第三支架13、第二支架12和第一支架11中的至少一者上，或者支撑固定在安装平面上。第二支撑件43的结构可以有多种，例如，以多个第三支架13在第一方向上叠置为例，第二支撑件43包括多个支撑柱，该支撑柱中设置有沿第一方向贯通的第一通孔(图中未示出)，且在第三支架13上设置有第四通孔135，第一通孔和第四通孔135同轴设置，用以供固定在安装平面上的安装柱穿过，从而实现将在第一方向上叠置的多个第三支架13一起固定在安装平面上。例如，如图7所示，第二支撑件43包括两个支撑柱，且分别设置在第二支撑件43两侧的边缘处，以实现稳定支撑。

在一些可选的实施例中，如图7所示，以单头电芯为例，本发明实施例采用的绝缘支撑件1中包括第一支架11、第二支架12和第三支架13，并将这三种支架按预设数量、预设布局方式排列组合在一起，以实现多组电芯组之间的电性连接。

在一些可选的实施例中，如图7所示，在其中一个第二支架12上设置有绝缘弯折部126，其弯折至电芯5在第二方向上的侧部，且在该绝缘弯折部126中集成有总正极/总负极连接件126a，其与第二支架12上的第二导电部件22连为一体，用以作为作总正/总负连接端子。

如图7所示，相互叠置的支架之间是可分离的，以能够在安装电芯过程中能够对多个支架逐个叠置。对于每个支架，在将多个电芯逐层安装在底盘上的过程中，可以逐层铺设电芯，且每层电芯的极耳均可以叠置在该支架相应的极耳连接部上的电接触区域，而不会受到遮挡，从而可以对二者进行连接工艺(例如为焊接、铆接、栓接、胶接等等)，在当前支架上的所有极耳连接部均与电芯极耳连接完毕之后，再将下一个支架叠置在当前的支架上，如此循环，直至所有的电芯(即，在第一方向上的多层电芯)安装完成，从而可以实现电芯组的堆叠和电性连接。

由此，本发明提供的上述汇流排结构可以实现直接在底盘堆叠的多个电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包，省去传统的“模组”制作流程，减少了零部件的数量和种类，简化了制作工序，进而减少了装配工艺和生产制造成本。

在一些可选的实施例中，在第二方向(即，Y方向)上同层排列的多个支架(第一支架、第二支架和第三支架中至少一者)可以连为一体或者相互独立，也就是说，在第二方向上同层的同一排支架可以是整体式支架，也可以是分体式支架。

具体来说，以双头电芯为例，如图8所示，汇流排结构中的绝缘支撑件包括多个第一支架11、多个第二支架12和多个第三支架13，其中，在第二方向(即，Y方向)上排列在最下层的多个第二支架12相互独立，即，为分体式支架；同样的，排列在中间层的多个第一支架11相互独立，且对应地与下层的多个第二支架12叠置在一起；排列在最上层的多个第三支架13和位于两侧的两个第二支架12也相互独立，其中，每个第三支架13对应地与下层的两个第一支架11通过第一支撑件41固定支撑。

如图9A所示，在第二方向(即，Y方向)上排列在最下层的多个第二支架12连为一体，即，为整体式支架，多个导电部件沿第二方向间隔设置在该整体式支架上。同样的，排列在中间层的多个第一支架11连为一体，且与下层的多个第二支架12构成的整体式支架叠置在一起；排列在最上层的多个第三支架13和位于两侧的两个第二支架12也连为一体，由其构成的整体式支架与下层的由多个第一支架11构成的整体式支架通过多个第一支撑件41和多个第二支撑件(例如图7中示出的第二支撑件43)固定支撑。

作为另一个技术方案，本发明实施例提供一种串并联模块，其包括上述实施例提供的汇流排结构。本发明实施例提供的串并联模块用于实现电池模块中电芯的电性连接，从而可以实现将电芯直接组装成电池包。

以双头电芯为例，第三方向(即，电芯极耳所在方向)上任意相邻的两组电芯组中，各相邻且同层的两个电芯的极耳电导通，并且，由多组电芯组排布构成的阵列在上述第三方向上的两侧均设置有上述汇流排结构，用以实现该阵列中与汇流排结构相邻的电芯组之间的电性连接。

第三方向上各相邻且同层的两个电芯的极耳电导通的方式可以有多种，例如，如图9B所示，以多组电芯组在第二方向(即，Y方向)和第三方向(即，Z方向)上排布构成阵列为例，上述第三方向(即，Z方向)上各个相邻的两组电芯组之间均设置有支撑结构6，该支撑结构6包括沿第一方向(即，X方向)叠置的多个支撑件61，

在一些可选的实施例中，如图9C所示，每个支撑件61均包括绝缘本体611和设置在该绝缘本体611上的导电连接件612，该导电连接件612分别与第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳电接触，用于将二者电导通。绝缘本体611用于对导电连接件612进行支撑，从而可以在导电连接件612分别与第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳的电接触区域进行连接工艺的过程中，起到支撑与防护作用。上述连接工艺例如为焊接、铆接、栓接、胶接等等。

当然，在实际应用中，也可以不设置上述导电连接件612，而通过将第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳直接电接触，来实现二者的电导通，在这种情况下，绝缘本体611用于对第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳的电接触区域进行支撑，从而可以在对该电接触区域进行连接工艺的过程中，起到支撑与防护作用。

在一些可选的实施例中，如图9C所示，在上述第三方向上，任意相邻的两个支撑件61之间采用卡接或者插接的方式固定连接。这样，可以便于支撑件61的安装和拆卸。上述卡接或者插接的方式可以有多种，例如，每个支撑件61上均设置有第一连接部613和第二连接部614，例如，第一连接部613和第二连接部614中的一者包括卡槽；第一连接部613和第二连接部614中的另一者包括卡钩，该卡钩能够与对应的卡槽卡接。

在实际应用中，还可以不设置上述支撑结构6，即，第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳之间的电接触区域是悬空的，没有任何支撑，在这种情况下，在对该电接触区域进行连接工艺时，可以使用工装治具支撑该电接触区域，并在连接工艺完成之后再将工装治具拆下来。也就是说，第三方向上相邻且同层的两个电芯的极耳在组装完成之后是悬空的。优选的，为了便于工装治具的安装，用于安装电芯组的底盘例如采用平板结构，以使工装治具能够从底盘一侧沿第二方向伸入电接触区域下方。

以单头电芯为例，第二方向上排列的同一排电芯组组成一电芯单元，每个电芯单元的位于电芯极耳所在一侧均设置有上述汇流排结构，用以实现该电芯单元中的电芯组之间的电性连接。例如，图10示出了位于电芯单元一侧的汇流排结构，该汇流排结构中的绝缘支撑件包括多个第一支架11、多个第二支架12和多个第三支架13，用以实现该电芯单元中的电芯组之间的电性连接。需要说明的是，每个电芯单元的电芯极耳所在一侧均设置有汇流排结构。

本发明实施例提供的串并联模块，可以实现电池模块中电芯的电性连接，从而可以实现将上述电池模块中的电芯直接组装成电池包，安装在上述安装平面上，这样可以省去传统的“模组”制作流程，减少了零部件的数量和种类，简化了制作工序，进而减少了装配工艺和生产制造成本。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池包，该电池包包括底盘结构和安装在该底盘结构上的电池模块和串并联模块，其中，串并联模块采用上述实施例提供的串并联模块，用以实现多个电芯的电性连接。

具体地，以双头电芯为例，如图11所示，底盘结构包括底盘101和盖体105，其中，底盘101采用平板结构，且具有安装平面101a；盖体105包括顶盘，该顶盘的与安装平面101a相对的表面四周设置有边框，边框、顶盘和底盘101在边框的内侧构成用于容置电池模块103的安装空间。优选地，底盘101为铝型材或钣金材。

在一些可选的实施例中，底盘101的安装平面上设置有保温缓冲垫(图中未示出)，用于起到隔热和缓冲作用。该保温缓冲垫可以在制作底盘101的过程中直接安装在底盘101上，从而可以节省安装步骤，提高安装效率。

在本实施例中，如图11所示，电池模块103包括多组电芯组，多组电芯组在安装平面101a内的第三方向(电芯极耳所在方向)和第二方向(垂直于第三方向)上呈阵列排布(例如矩形阵列)，且每组电芯组均由多个电芯在垂直于上述安装平面的第一方向上堆叠而成。并且，电芯的正极极耳和负极极耳所在方向与第三方向相互平行。

在本实施例中，串并联模块中不设置支撑结构(例如图9B中示出的支撑结构6)，这样，在进行连接工艺时，需要使用工装治具支撑第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳的电接触区域，在连接工艺完成之后再将工装治具拆下来。也就是说，第三方向上相邻且同层的两个电芯的极耳在组装完成之后处于悬空状态。在这种情况下，为了便于工装治具的安装，本实施例中的底盘101采用图12中示出的平板结构，以使工装治具能够从底盘101一侧沿第二方向伸入第三方向上相邻且同层的两个电芯极耳的电接触区域下方，从而可以保证连接工艺的顺利进行。

在一些可选的实施例中，如图12所示，在底盘101的上述安装平面101a上还设置有一个或沿第二方向间隔排布的多个温控板102，且任意相邻的两个温控板102之间的间隔用于容置沿第三方向排列的一列电芯组。该温控板102例如包括液冷/液热板。具体地，如图13A和图13B所示，上述第三方向为Z方向；上述第一方向为X方向。在每个温控板102中设置有多个避让通道102a，其沿温控板102的厚度方向(即，第二方向)贯通温控板102，用以供上述工装治具(图中未示出)穿过，并且在每个温控板102中排布有液冷通道102b，该液冷通道102b在温控板102中均匀分布，且具有进液口和出液口(102c，102d)，二者分别与设置在底盘101中的进液通道和出液通道(101b，101c)连通，冷却液体依次经由底盘101中的进液通道101b和液冷通道102b的进液口102c流入液冷通道102b，然后再依次经由液冷通道102b的出液口102d和出液通道101c排出液冷通道102b，由此可以实现冷却液体的循环流动。

需要说明的是，在本实施例中，温控板102设置在底盘101上，但是，本发明并不局限于此，如图14A所示，盖体105’包括顶盘和设置在该顶盘的与安装平面101a相对的表面上的一个或多个温控板102’其中，该顶盘的与安装平面101a相对的表面四周设置有边框，边框、顶盘和底盘101在边框的内侧构成用于容置电芯组的安装空间。任意相邻的两个温控板102’之间的间隔用于容置沿第三方向排列的一列电芯组。类似的，如图14B所示，在盖体105’中设置有进液通道和出液通道(105b，105c)，且在温控板102’中设置有液冷通道102a，该液冷通道102a在温控板102’中均匀分布，且具有进液口和出液口(102c，102d)，二者分别经由盖体端口105d与设置在盖体105’中的进液通道和出液通道(105b，105c)相连通，由此可以实现冷却液体的循环流动。

进一步的，如图12所示，在底盘101的上述安装平面101a上还设置有沿第二方向间隔设置的多个安装柱103，用以对应地与汇流排结构中绝缘支撑件的多个支架和支撑柱上的通孔对应地配合，以实现汇流排结构在底盘101上的定位安装。以图5C中示出的第一支架11和两个第二支架12为例，第一支撑件41包括多个支撑柱，该支撑柱中设置有沿第一方向贯通的第一通孔(图中未示出)，且在第一支架11上设置有第二通孔115，以及在第二支架12上设置有第三通孔125，第一通孔、第二通孔115和第三通孔125同轴设置，用以供固定在安装平面上的安装柱103穿过，从而实现将在第一方向上叠置的第一支架11和第二支架12一起固定在安装平面101a上。

此外，如图11所示，上述电池包还包括密封圈104，其中，盖体105的边框与底盘101通过密封圈104密封连接，以密封用于容置电池模块103的安装空间。

上述底盘结构能够起到电芯防护、温度调控、绝缘保温以及为内部多种零部件提供固定点及支撑点的作用。

在一些实施例中，可选的，上述电芯组中每相邻的两层电芯之间设置有电芯防护材料，包括泡棉、双面胶和防火板中的至少一者。

图15示出了本发明实施例提供的另一种电池包，其同样应用于双头电芯。具体地，该电池包与图11中示出的电池包相比，同样包括底盘结构、电池模块和/或串并联模块，而区别仅在于：底盘结构不同。

具体地，如图15所示，底盘结构包括底盘201，该底盘201具有安装平面201a，且在底盘201位于上述安装平面201a的四周设置有边框，该边框与底盘201在边框的内侧构成用于容置电池模块205的安装空间。优选地，底盘201为铝型材或钣金材。

而且，在底盘201的上述安装平面201a上还设置有沿第二方向Y间隔排布的多个温控板202，且任意相邻的两个温控板202之间的间隔用于容置沿第三方向Z排列的一列电芯组。该温控板202例如包括液冷/液热板。

此外，上述电池包还包括第一隔热缓冲垫204、密封圈207和盖板208，其中，盖板208采用平板结构，其与底盘201的边框通过密封圈207密封连接，以在盖板208、边框和底盘201的内部构成容置电池模块205的密封空间。第一隔热缓冲垫204为多个，且对应地设置在各个电芯组与底盘201之间，用于起到隔热和缓冲作用。

可选的，如图15所示，上述电池包还包括第二隔热缓冲垫206，该第二隔热缓冲垫206为多个，且对应地设置在各个电芯组与盖板208之间，用于起到隔热和缓冲作用。

进一步的，如图15所示，在底盘201的上述安装平面201a上还设置有沿第二方向间隔设置的多个安装柱203，用以对应地与汇流排结构中绝缘支撑件的多个支架和支撑柱上的通孔对应地配合，以实现汇流排结构在底盘201上的定位安装。

图16示出了本发明实施例提供的又一种电池包，其应用于单头电芯。该电池包包括底盘结构和安装在该底盘结构上的电池模块306和串并联模块，其中，该电池模块306包括多个电芯，多个电芯沿第一方向堆叠形成电芯组。串并联模块采用上述实施例提供的串并联模块，用以实现多个电芯的电性连接。

具体地，如图16所示，底盘结构包括底盘301和盖板307，其中，该底盘301具有安装平面301a，且在底盘301位于上述安装平面301a的四周设置有边框，该边框、盖板307与底盘301在边框的内侧构成用于容置电池模块306的安装空间。优选地，底盘301为铝型材或钣金材。

在本发明实施例中，电池模块306中，电芯组为一组或多组，且多组电芯组在垂直于安装平面301a内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；电芯的极耳所在方向与该第三方向相互平行；第二方向上排列的同一排电芯组组成一电芯单元。例如，图16中示出的电池模块306中包括在第三方向上排列的三个电芯单元，每个电芯单元中电芯组的电芯极耳所在一侧均设置有汇流排结构。

在本发明实施例中，可选的，每个电芯单元的远离汇流排结构的一侧均设置有边梁305，该边梁305安装在上述底盘301的安装平面301a上，且沿第二方向延伸设置。并且，在底盘301的安装平面301a上还设置有多排隔板304，每排中的多个隔板304沿第二方向间隔排布，且任意相邻的两个隔板304之间的间隔用于容置一组电芯组。

可选的，上述边梁305和隔板304中的至少一者可以用作液冷/液热板或者PTC加热装置。此外，隔板304可以起到加强底盘301强度的作用，还能够阻止热蔓延。

在一些实施例中，可选的，底盘301与边梁305和隔板304中的至少一者一体成型。例如，通过挤压成型工艺将底盘301与边梁305和隔板304中的至少一者一体成型，从而减少连接工艺，降低生产成本。

在一些可选的实施例中，如图16所示，在底盘301上还设置有至少一个边梁固定件303，边梁固定件303用于将边梁305固定在底盘301上。

上述底盘结构能够起到电芯防护、温度调控、绝缘保温以及为内部多种零部件提供固定点及支撑点的作用。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池系统，其包括电池包和用于对该电池包进行调控的电池管理模块，其中，电池包采用本发明实施例提供的上述电池包。

上述电池管理模块例如为电池管理系统BMS。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池包的制作方法，其应用于上述实施例提供的电池包的制作。如图17所示，该制作方法包括以下步骤：

S101、安装工装治具；

S102、在底盘结构的安装平面上安装绝缘支撑件；

以图8中示出的汇流排结构中的绝缘支撑件包括多个第一支架11、多个第二支架12和多个第三支架13为例，上述步骤S102用于安装在第二方向(即，Y方向)上排列在同一层支架，例如在第二方向(即，Y方向)上排列在最下层的多个第二支架12为同一层支架；排列在中间层的多个第一支架11为同一层支架；排列在最上层的多个第三支架13和位于最上层的多个第三支架13两侧的两个第二支架12为同一层支架。

S103、在安装平面上安装一层电芯层，该电芯层包括同层设置的至少一个电芯，该电芯的极耳与上述绝缘支撑件上同层的相应极耳连接部电接触；上述工装治具用于支撑当前一层电芯层中的电芯极耳与极耳连接部的电接触区域；

以图8中示出的汇流排结构中的绝缘支撑件包括多个第一支架11、多个第二支架12和多个第三支架13为例，第一层电芯层中的电芯的极耳与最下层的第二支架12上的最下层的极耳连接部221电接触；第二层电芯层中的电芯的极耳与最下层的第二支架12上的中间层的极耳连接部221电接触；第三层电芯层中的电芯的极耳与最下层的第二支架12上的最上层的极耳连接部221电接触。

需要说明的是，一次上述步骤S102仅安装一层电芯层。

为了便于工装治具的安装，用于安装电芯组的底盘例如采用平板结构(例如，图11中示出的底盘101)，以使工装治具能够从一侧伸入极耳连接部与相应电芯极耳的电接触区域下方。

S104、对当前一层电芯层中的电芯极耳与极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S105、拆除上述工装治具；

S106、交替进行上述步骤S102至步骤S105，直至已安装的绝缘支撑件上的所有极耳连接部与电芯极耳进行的连接工艺全部完成；

S107、在已安装的绝缘支撑件上堆叠新的绝缘支撑件，并返回上述步骤S102；

循环执行所述步骤S101至步骤S107，直至完成所有的电芯的安装。

需要说明的是，以图8中示出的汇流排结构中的绝缘支撑件为例，若第一层电芯对应的连接工艺无需支撑，无需使用上述工装治具，在这种情况下，可以省去上述步骤S101和S105，而在安装下一层绝缘支撑件和电芯层时，循环执行上述步骤S101至步骤S107。

在上述步骤S101和步骤S105中，可选的，可以采用机械手安装和拆除工装治具。

图18示出了本发明实施例提供的另一种电池包的制作方法，其与图17示出的电池包的制作方法相比，区别仅在于：无需使用上述工装治具。

具体地，如图18所示，上述制作方法包括以下步骤：

S201、在底盘结构的安装平面上安装绝缘支撑件；

在一些可选的实施例中，在上述底盘结构的安装平面上铺设有隔热缓冲垫，用于起到隔热和缓冲作用。该保温缓冲垫可以在制作底盘的过程中直接安装在底盘上，即，底盘上自带保温缓冲垫，从而可以节省安装步骤，提高安装效率。同理，底盘上也可以自带边梁和/或隔板。当然，在实际应用中，也可以在进行步骤S201之前在上述底盘结构的安装平面上铺设隔热缓冲垫、边梁和/或隔板。

S202、在安装平面上安装一层电芯层，该电芯层包括同层设置的至少一个电芯，该电芯的极耳与绝缘支撑件上同层的相应极耳连接部电接触；

S203、对当前一层电芯层中的电芯极耳与极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S204、交替进行上述步骤S202和所述步骤S203，直至已安装的绝缘支撑件上的所有极耳连接部与电芯极耳进行的连接工艺全部完成；

S205、在已安装的绝缘支撑件上堆叠新的一排绝缘支撑件，并返回上述步骤S202；

循环执行上述步骤S201至步骤S205，直至完成所有的电芯的安装。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池系统的制作方法，其应用于本发明实施例提供的上述电池系统；该制作方法包括本发明实施例提供的上述电池包的制作方法。

在一些实施例中，可选的，在实现电芯组的堆叠和电性连接之后，电池系统的制作方法还包括：

在电芯组的外侧安装外壳，并在外壳与电芯组之间填充导热胶和灌封胶；

当然，在实际应用中，也可以不设置上述外壳。在这种情况下，可以在顶盖与电芯组之间填充导热胶和灌封胶。

对各个电芯组进行串联连接，例如，可用铜排、铝排或者高压线缆连接；

将绝缘防护板上的接线端子与电池管理系统BMS连接以实现BMS调控，集成在底盘上的液冷/液热板利用液冷管与外部液冷设备连接，PTC发热装置与电池管理系统BMS连接，以进行调控。

综上所述，本发明上述各个实施例提供的串并联模块、电池包、电池系统及制作方法的技术方案，具有以下优点：

1、降低了材料成本，汇流排结构、温度采样电路、电压采样电路、总正极连接件和总负极连接件等多种零部件集成在同一模块上，液冷/液热系统或PTC发热装置等温控单元集成在底盘上，通过将多个零部件集成在一个部件上的方式，有效降低了零部件的生产制造成本及材料成本；

2、降低了管理成本，各零部件的集成程度大大提升，使得零部件种类及数量大量减少，有效减少了研发、品质、仓储、生产等部门管理物料的各项费用；

3、简化了工艺，降低了电池系统的生产制造成本，电芯在底盘上边成组边连接减去了模块装配等一系列工艺，各零部件的集成化提升也使得零部件之间的装配连接工艺变得简单且工序减少，直接降低了工艺生产制造成本；

4、适用于全自动化生产模式，提升了生产效率，先从电芯极耳到电芯直接叠放至底盘上，与汇流排结构进行连接，后从外壳组装，乃至填充导热胶与灌封胶，整个连接过程不需要人工参与，全程机械手运转即可达到设计要求；

5、提升了生产车间空间利用率，将裁好极耳的电芯直接叠放在系统底盘上，后面的各种工序都是在底盘上操作，使得生产工艺流转场地要求降低，大大提升了生产车间空间利用率；

6、电芯排布更加灵活，面对狭小空间或者不规整空间也能进行充分利用，以电芯为小单位在底盘进行排布，使得排布方式灵活多样，有效提升了电池系统内部空间利用率，能很好适应电池系统在整车端空间安装位置狭小等情况。

本发明的技术方案，实现了各零部件有效集成，通过将多个零部件集成在同一模块上，把七八十种物料减少至一二十种，零部件数量也大大减少，使得材料成本大幅降低且电池系统的生产工艺变得简单，降低了生产及管理成本，同时，该电池系统的生产工艺可全面推行全自动化，直接降低了材料成本及生产制造成本，提升了生产效率，并且，由于该电池系统的设计方案使得电芯可灵活排布，非常适用于空间狭小且大容量密度要求的情况，提高了生产车间的空间利用率，使得在相同的空间范围内为整车提供更高能量的电池，大大增加新能源汽车续航里程。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (23)

1.一种汇流排结构，用于与电池模块中多个电芯的极耳电连接，多个所述电芯沿第一方向堆叠形成电芯组，其特征在于，所述汇流排结构包括绝缘支撑件和集成在所述绝缘支撑件上的导电部件，其中，

所述导电部件包括多个极耳连接部和电性连接部，其中，所述极耳连接部用于与所述电芯的极耳电接触，多个所述极耳连接部沿所述第一方向间隔排列，且与所述电芯极耳的电接触区域在垂直于所述第一方向的安装平面上的正投影不相重叠；所述电性连接部与多个所述极耳连接部相互电导通，且能够与其他的绝缘支撑件上的所述电性连接部电接触。

2.根据权利要求1所述的汇流排结构，其特征在于，所述绝缘支撑件包括至少一个第一支架，设置在所述第一支架上的所述导电部件为第一导电部件，所述第一支架上设置有多个高度不同的第一台阶部，用于分别将所述第一导电部件中多个所述极耳连接部限定在所述第一方向上的不同高度位置处；

所述第一导电部件中的所述电性连接部用于与其他的绝缘支撑件上的所述电性连接部电接触的区域在所述安装平面上的正投影与所述第一支架在所述安装平面上的正投影不相重叠。

3.根据权利要求2所述的汇流排结构，其特征在于，所述导电部件还包括导电本体，所述导电本体内嵌在所述第一支架和多个所述第一台阶部中，且所述导电本体与多个所述极耳连接部和所述电性连接部连为一体。

4.根据权利要求2所述的汇流排结构，其特征在于，每个所述第一台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第一竖直延伸部，和自所述第一竖直延伸部弯折的第一弯折部，所述第一弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第一台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第一竖直延伸部，所述极耳连接部自所述第一竖直延伸部弯折悬空。

5.根据权利要求2所述的汇流排结构，其特征在于，所述绝缘支撑件还包括至少一个第二支架，所述第二支架能够与所述第一支架相互叠置；设置在所述第二支架上的所述导电部件为第二导电部件，所述第二支架上设置有一个或多个高度不同的第二台阶部，用于分别将所述第二导电部件中多个所述极耳连接部限定在所述第一方向上的不同高度位置处；

在所述第二支架与所述第一支架相互叠置时，所述第二导电部件中的所述电性连接部与所述第一导电部件中的所述电性连接部电接触。

6.根据权利要求5所述的汇流排结构，其特征在于，每个所述第二台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第二竖直延伸部，和自所述第二竖直延伸部弯折的第二弯折部，所述第二弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第二台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第二竖直延伸部，所述极耳连接部自所述第二竖直延伸部弯折悬空。

7.根据权利要求5所述的汇流排结构，其特征在于，所述汇流排结构还包括多个第一支撑件，所述第一支撑件用于将所述第二支架支撑固定在所述第一支架上，或者支撑固定在所述安装平面上。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的汇流排结构，其特征在于，所述电芯组为多组，且多组所述电芯组在所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述绝缘支撑件还包括至少一个第三支架，设置在所述第三支架上的所述导电部件为第三导电部件，所述第三支架上设置有一个或多个高度不同的第三台阶部，每个所述第三台阶部均用于将所述第三导电部件的其中两个所述极耳连接部限定在同一高度位置处，以使该两个所述极耳连接部能够分别与所述第二方向上同层的两个所述电芯的极耳电接触。

9.根据权利要求8所述的汇流排结构，其特征在于，每个所述第三台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第三垂直延伸部，和自所述第三垂直延伸部弯折的第三弯折部，所述第三弯折部用于支撑所述极耳连接部；或者，

每个所述第三台阶部均包括沿所述第一方向延伸的第三垂直延伸部，所述极耳连接部自所述第三垂直延伸部弯折悬空。

10.根据权利要求8所述的汇流排结构，其特征在于，所述汇流排结构还包括多个第二支撑件，所述第二支撑件用于将所述第三支架支撑固定在其他的所述第三支架、所述第二支架和所述第一支架中的一者上，或者支撑固定在所述安装平面上。

11.根据权利要求8所述的汇流排结构，其特征在于，在所述第二方向上同层排列的所述第一支架、所述第二支架和所述第一支架中的任意组合连为一体或者相互独立。

12.一种串并联模块，其特征在于，所述串并联模块包括权利要求1-11任意一项所述的汇流排结构。

13.根据权利要求12所述的串并联模块，其特征在于，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳分别位于所述电芯的两侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组中，各相邻且同层的两个所述电芯的极耳电导通；

由多组所述电芯组排布构成的阵列在所述第三方向上的两侧均设置有所述汇流排结构，用以实现所述阵列中与所述汇流排结构相邻的所述电芯组之间的电性连接。

14.根据权利要求13所述的串并联模块，其特征在于，所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组之间设置有支撑结构，所述支撑结构包括沿所述第一方向叠置的多个支撑件，且所述支撑件上设置有导电连接件，所述第三方向上各相邻且同层的两个所述电芯的极耳均与所述导电连接件电接触，且电接触区域通过所述支撑件进行支撑。

15.根据权利要求13所述的串并联模块，其特征在于，所述第三方向上任意相邻的两组所述电芯组之间设置有支撑结构，所述支撑结构包括沿所述第一方向叠置的多个支撑件，所述第三方向上各相邻且同层的两个所述电芯的极耳电接触，且电接触区域通过所述支撑件进行支撑。

16.根据权利要求12所述的串并联模块，其特征在于，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳均位于所述电芯的一侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；所述第二方向上排列的同一排所述电芯组组成一电芯单元；

每个所述电芯单元的位于所述电芯极耳所在一侧均设置有所述汇流排结构，用以实现该电芯单元中的所述电芯组之间的电性连接。

17.一种电池包，其特征在于，包括底盘结构和安装在所述底盘结构上的电池模块和串并联模块，其中，所述串并联模块采用权利要求12-16任意一项所述的串并联模块。

18.根据权利要求17所述的电池包，其特征在于，每个所述电芯的正极极耳和负极极耳分别位于所述电芯的两侧；所述电芯组为一组或多组，且多组所述电芯组在垂直于所述安装平面内的第二方向和第三方向上呈阵列排布；所述电芯的极耳所在方向与所述第三方向相互平行；

所述底盘结构包括底盘和盖体，其中，所述底盘采用平板结构，且具有所述安装平面；所述盖体包括顶盘，所述顶盘的与所述安装平面相对的表面四周设置有边框，所述边框、所述顶盘和所述底盘在所述边框的内侧构成用于容置所述电芯组的安装空间。

19.根据权利要求18所述的电池包，其特征在于，在所述底盘的所述安装平面上，或者在所述顶盘的与所述安装平面相对的表面上还设置有一个或沿所述第二方向间隔排布的多个温控板，且任意相邻的两个所述温控板之间的间隔用于容置沿所述第一方向排列的至少一列所述电芯组。

20.一种电池系统，包括电池包和用于对所述电池包进行调控的电池管理模块，其特征在于，所述电池包采用权利要求17-19任意一项所述的电池包。

21.一种电池包的制作方法，其特征在于，应用于权利要求18-19任意一项所述的电池包；所述制作方法包括以下步骤：

S101、安装工装治具；

S102、在所述底盘结构的所述安装平面上安装所述绝缘支撑件；

S103、在所述安装平面上安装一层电芯层，所述电芯层包括同层设置的至少一个所述电芯，所述电芯的极耳与所述绝缘支撑件上同层的相应所述极耳连接部电接触；所述工装治具用于支撑当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域；

S104、对当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S105、拆除所述工装治具；

S106、交替进行所述步骤S102至所述步骤S105，直至已安装的所述绝缘支撑件上的所有所述极耳连接部与所述电芯极耳进行的所述连接工艺全部完成；

S107、在已安装的所述绝缘支撑件上堆叠新的所述绝缘支撑件，并返回所述步骤S102；

循环执行所述步骤S101至步骤S107，直至完成所有的所述电芯的安装。

22.一种电池包的制作方法，其特征在于，应用于权利要求17任意一项所述的电池包的制作；所述制作方法包括以下步骤：

S201、在所述底盘结构的所述安装平面上安装所述绝缘支撑件；

S202、在所述安装平面上安装一层电芯层，所述电芯层包括同层设置的至少一个所述电芯，所述电芯的极耳与所述绝缘支撑件上同层的相应所述极耳连接部电接触；

S203、对当前一层所述电芯层中的所述电芯极耳与所述极耳连接部的电接触区域进行连接工艺；

S204、交替进行所述步骤S202和所述步骤S203，直至已安装的所述绝缘支撑件上的所有所述极耳连接部与所述电芯极耳进行的所述连接工艺全部完成；

S205、在已安装的所述绝缘支撑件上堆叠新的所述绝缘支撑件，并返回所述步骤S202；

循环执行所述步骤S201至步骤S205，直至完成所有的所述电芯的安装。

23.一种电池系统的制作方法，其特征在于，应用于权利要求20所述的电池系统；所述制作方法包括权利要求21或22所述的电池包的制作方法。

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