CN115084783A - 一种圆柱形电池的电连接结构、圆柱形电池、电池组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆柱形电池的电连接结构、圆柱形电池、电池组及其制造方法，其中，电连接结构包括串联单元和并联单元，串联单元的串联汇流件与圆柱形电池顶部极柱电连接，且与圆柱形电池壳体极柱绝缘，同时串联汇流件与其他圆柱形电池的壳体极柱电连接；并联单元的并联汇流件圆柱形电池的其中一个极柱电连接，同时与另一极柱绝缘，通过并联汇流件与其他圆柱形电池上的并联汇流件电连接。本发明的电连接结构设置在圆柱形电池上，通过圆柱形电池的成排、成组的工艺工程中，能够实现电池排内圆柱形电池与其他圆柱形电池的串联，电池排排间并联，电池成组工艺简单，还易于接续，便于模块化电池组的扩展。

Description

一种圆柱形电池的电连接结构、圆柱形电池、电池组及其制造 方法

技术领域

本发明涉及新能源动力电池领域，尤其涉及一种圆柱形电池的电连接结构、圆柱形电池、电池组及其制造方法。

背景技术

纯电动汽车车载动力电池包的成组应用领域，正在向高能量密度、整体快速成组(包)的CTP(CELL TO PACK)技术方向发展。行业标准的圆柱形动力电池的单体尺寸，正在从21700(直径21mm，高度70mm)向46800(直径46mm，高度80mm)扩展。在CTP 技术中，成排排列电池间串联、排间并联式较为典型的电池包成组应用形式。

现有的电池在成组应用中，在对电池成排、成组的过程中，大多使用较长的片汇流排进行电池间并联、排间串联。在使用长片状汇流排进行电连接时，对电池组装工艺要求较高，工作效率低。

此外，对已经局部串并联的电池模组进行并联或串联扩展时，由于已成型模组中汇流排不便再行替换为更长的新汇流排，故需要对相邻模组的相邻汇流排进行电连接接续，以保证电连接的接触电阻的最小化和电连接的可靠性。

然而，行业内通常采用热焊的金属熔接工艺进行电连接。由于相邻模组结构具有一定的体积且靠得很近，相邻的薄型垂直排放的汇流排接口处空间有限且接口处无衬垫平台，难以为点焊头、激光焊头等热焊设备创造操作空间；铆接冷连接工艺由于需要在叠放的汇流排上打孔，导致了电连接点过流能力的下降。

综上，对于电池快速成组过程中，对于汇流排的接续，成为了一个行业问题点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的一种圆柱形电池的电连接结构，包括圆柱形电池上设置的串联单元和并联单元，所述串联单元包括串联汇流件，所述并联单元包括并联汇流件；所述的串联汇流件和并联汇流件均为导体；

所述串联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性的极柱电连接，同时与另一极性的极柱绝缘，至少部分所述串联汇流件延伸至所述圆柱形电池的外侧，用于串联电连接其他圆柱形电池，所述圆柱形电池上的所述串联汇流件与其他圆柱形电池中与其极性不同的极柱电连接；

所述并联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性的极柱电连接，同时与另一极性的极柱绝缘；所述并联汇流件延伸至所述圆柱形电池的外侧，用于电连接其他圆柱形电池或其他并联汇流件；所述圆柱形电池上的所述并联汇流件与其他圆柱形电池中与其极性相同的极柱和/ 或其他并联汇流件并联。

进一步的，所述并联汇流件与所述串联汇流件电连接，或，所述并联汇流件与所述串联汇流件及所述串联汇流件电连接的所述圆柱形电池一极性极柱同时电连接；

所述串联汇流件与所述并联汇流件均电连接所述圆柱形电池的相同极性极柱。

进一步的，所述串联汇流件和并联汇流件均位于所述圆柱形电池的上部。

进一步的，所述并联单元设置在所述圆柱形电池的顶部或侧壁的上部。

进一步的，所述并联汇流件长度略大于所述圆柱型电池的直径。

进一步的，所述并联汇流件包括用于搭接相邻所述并联汇流件的汇集部，所述汇集部上设有便于化学拆解的冷焊胶粘结构，用于电连接相邻所述并联汇流件。

进一步的，所述汇集部包括所述并联汇流件的至少一端部，所述汇集部为扁平压接结构或插接或缠绕结构。

进一步的，所述并联汇流件均沿所述圆柱形电池横截面所在平面延伸，且所述并联汇流件的长度大于至少两个所述圆柱形电池圆形横截面的直径长度。

进一步的，所述并联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性极柱和 /或与该极性极柱电连接的所述串联汇流件为一体化结构。

进一步的，所述并联单元还包括设置在所述并联汇流件及所述圆柱形电池之间的第二绝缘部，用于相互间的绝缘。

进一步的，所述第二绝缘部为粘接在所述并联汇流件和所述圆柱形电池之间的UV结构胶或高温绝缘胶带。

进一步的，所述串联汇流件包括连接部和延伸部，所述连接部位于所述圆柱形电池顶部或侧壁上部，所述延伸部自所述连接部延伸至所述圆柱形电池的侧壁外侧；

所述连接部与所述圆柱形电池的任一极性极柱电连接，至少部分所述连接部和/或所述延伸部的外侧设置了便于化学拆接的冷焊胶粘结构，所述串联汇流件通过所述冷焊胶粘结构连接其他圆柱形电池的异性极柱。

本申请还提供了一种圆柱形电池，包括上述的圆柱形电池的电连接结构以及电芯组件；

所述圆柱形电池还包括圆柱形壳体和封装在圆柱形壳体顶部的盖体，所述电芯组件设置于所述圆柱形电池的圆柱形壳体与盖体围成的封闭空间内；所述电芯组件的正负两极分别电连接所述圆柱形电池的不同极性极柱；

其中，所述圆柱形壳体与所述盖体电连接，均与所述圆柱形电池的同一极性极柱电连接；或，所述圆柱形壳体与所述盖体间绝缘，分别电连接所述圆柱形电池的不同极性所述极柱；

所述串联汇流件及所述并联汇流件均电连接所述圆柱形电池的同一极性的极柱；或，所述串联汇流件电连接所述圆柱形电池的其中一极性的极柱，所述并联汇流件电连接另一极性的极柱。

进一步的，所述串联汇流件与其所电连接的一极性的极柱为一体化结构。

进一步的，所述并联单元位于所述盖体上，且长度略大于所述圆柱形电池的直径。

本申请还提供了一种电池组，多个排列设置的电池排，每个所述电池排由多个上述的圆柱形电池排列构成；

多个所述电池排之间相互电连接；

其中，所述电池排内多个所述圆柱形电池沿第一方向排列，排内各个所述圆柱形电池通过各个圆柱形电池的串联汇流件串联，多个所述电池排沿第二方向排布，每个所述电池排内的所有圆柱形电池的并联汇流件与相邻电池排中对应圆柱形电池的并联汇流件电连接，每个所述电池排中排首圆柱形电池且未与排内相邻所述圆柱形电池串联电连接的串联汇流件作为所述电池排的对外一极性极柱，其他所述圆柱形电池的串联汇流件电连接相邻两个圆柱形电池的不同极性的极柱，排末圆柱形电池上且与其串联汇流件绝缘的另一极性极柱作为所述电池排对外电连接的另一极性极柱；

或，所述电池排内多个所述圆柱形电池沿第二方向排列，排内相邻两个所述圆柱形电池的并联汇流件电连接，所述并联汇流件电连接相邻两个所述圆柱形电池的相同极性极柱，多个所述电池排沿第一方向排布，首位电池排中所有所述圆柱形电池上且未与相邻所述电池排串联电连接的所述串联汇流件，并联后为所述电池组对外的一极性极柱，其他电池排内的所有圆柱形电池的串联汇流件电连接相邻两个电池排中一一对应圆柱形电池的不同极性极柱，末位电池排中所有所述圆柱形电池上且与其串联汇流件绝缘的另一极性极柱，并联后作为所述电池组对外电连接的另一极性极柱；

所述第一方向与所述第二方向垂直或形成小于90度且大于40度夹角；

不同电池排内的所述并联汇流件平行。

进一步的，相邻两个所述圆柱形电池的并联汇流件上的汇集部至少部分重叠，且至少部分重叠的所述汇集部外侧设有夹紧件。

进一步的，所述夹紧件包括夹持并包覆在部分重叠所述汇集部外侧的至少两个相向的硬质板。

进一步的，所述硬质板为透明绝缘件，其内侧设有用于化学拆接分离的结构胶粘结部，所述硬质板件通过结构胶粘结部保持夹紧力。

进一步的，所述并联汇流件所电连接的圆柱形电池的所述极柱均为同极性。

进一步的，相邻两个所述圆柱形电池间设有至少一个绝缘块，用于相邻所述圆柱形壳体间的可靠绝缘和结构稳固。

本申请还提供了一种上述的电池组的制造方法，包括：

将多个所述圆柱形电池在单排治具内按圆柱形电池的串联单元导向成排排列，所述串联汇流件的至少一端通过常温固化导电胶与所述圆柱形电池的一极性极柱电连接，相邻两个圆柱形电池间通过UV 结构胶胶粘工艺进行结构连接；

电池排两端向内压紧到定长；

每个圆柱形电池的顶部或侧部设置了并联单元；并联单元中并联汇流件与其所在圆柱形电池的一极性极柱或串联汇流件电连接，并于该圆柱形电池顶部或侧部结构一体化；

光照固化UV结构胶，制备得到直线排列的定长的串联电池排，串联电池排中相邻两个圆柱形电池间的串联汇流件分别电连接相邻两个圆柱形电池的不同极性极柱，位于排首圆柱形电池中且未与相邻所述圆柱形电池串联电连接的串联汇流件作为串联电池排对外电连接的一极性极柱，位于排末圆柱形电池中且与该排末圆柱形电池上串联汇流件绝缘的另一极性极柱作为串联电池排对外电连接的另一极性极柱；

制备多个所述串联电池排；

将多个所述串联电池排在整体治具内排列，串联电池排内每个圆柱形电池上的并联汇流件与相邻电池排上相邻圆柱形电池的并联汇流件一一对应，并联汇流件的汇集部与相邻并联汇流件的汇集部形成部分重叠；

具有重叠部分的汇集部间的内对应面间通过导电胶冷焊结构进行电连接；具有重叠部分的汇集部间的外对应面间通过夹紧件包覆加紧，夹紧件的内对应面间设有UV结构胶；

多个所述串联电池排的对外电连接的一极性极柱间并联，形成电池组的对外一极性极柱；多个所述串联电池排的对外电连接的另一极性极柱间通过导电胶冷焊结构并联，形成电池组对外另一极性极柱；

紫外光照整体电池组，一次性固化所有UV结构胶；所有夹紧件内对应面间结构一体化；

制备得到排间并联排内串联的电池组。

与相关技术相比较，本发明具有如下有益效果：

本发明通过提供一种圆柱形电池的电连接结构，通过圆柱形壳体上设置的串联单元和并联单元，以及串联汇流件、并联汇流件与圆柱形电池的上不同极性极柱(即顶部极柱和壳体极柱)之间的电连接关系，实现电池排内的串联，同时，通过每个电池排上的并联汇流件与相邻电池排上的并联汇流件进行短接，实现电池排间的并联，方便了圆柱形电池在成排或成组过程的快速安装工艺。而且，并联汇流件能够在电池组在扩展时，与其他电池组的并联汇流件进行快速接续，不需要使用长片汇流排进行焊接，降低工艺难度。

此外，串联汇流件将电池排内各个圆柱形电池的顶部极柱进行串联，不需要使用公共汇流排，解决了高电通量公共顶部汇流排增加载流截面积的问题以及顶部公共汇流排扩大载流量而不增加电池顶部高度的问题，还大大简化了圆柱形电池的成排及成组工艺。

同时，成组过程中，串并联电连接和整体结构固封均可通过整体一次性填料(冷焊胶)压接电连接和整体点结构胶快速光固的全胶粘工艺，实现成组效率的大幅提升和成本下降，串联汇流件和并联汇流件在全胶粘工艺的回收电池组可通过化学拆解法拆出表面完全无损的单体电池和相应组件，每个单体电池又能再次进行快速成组，相比于现有技术中的机械拆解方法，能够大幅降低拆组成本、提升回收电池和组件的再次利用率，节省社会资源。而并联汇流件的接续可通过胶粘工艺在电池组顶部操作，操作方便，提高工作效率。

此外，电池组上下端部均无外加公共汇流排的结构，有助于降低外部纵向压力对电池组的公共汇流排的电连接及结构强度的影响，以及增强电池组的整体强度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图2为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图3为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图4为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图5为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图6为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图7为本发明中实施例1的圆柱形电池的电连接结构的示意图；

图8为本发明中实施例2的圆柱形电池的示意图；

图9为本发明中实施例3的电池排的示意图；

图10为本发明中实施例3的电池排的示意图；

图11为本发明中实施例4的电池组的示意图；

图12为本发明中实施例4的电池组的示意图；

图13为图12中A部分放大示意图；

图14为本发明中实施例4的电池组的示意图；

图15为本发明中实施例4的电池组的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请结合参阅图1-图7，本实施例1提供了一种圆柱形电池的电连接结构，包括圆柱形电池100上设有的串联单元30和并联单元40，通过串联单元30和并联单元40进行圆柱形电池100的对外串联和并联；其中，串联单元30包括串联汇流件301，并联单元40包括并联汇流件401，串联汇流件301和并联汇流件401均为导体；圆柱形电池100包括两个极性不同的极柱，分别为顶部极柱和壳体极柱，串联汇流件301与圆柱形电池100中的任一极性的极柱(即顶部极柱或壳体极柱)电连接，同时与另一极性的极柱(即壳体极柱或顶部极柱) 绝缘，并联汇流件401与圆柱形电池100的任一极性的极柱(即顶部极柱或壳体极柱)电连接，同时与另一极性的极柱(即壳体极柱或顶部极柱)绝缘；

此外，部分串联汇流件301延伸至圆柱形电池100的外侧，用于串联电连接其他圆柱形电池，圆柱形电池上的串联汇流件301与其他圆柱形电池中与其极性不同的极柱电连接，即，串联汇流件301与圆柱形电池100的顶部极柱电连接，部分串联汇流件301延伸至圆柱形电池100的外侧，并电连接其他圆柱形电池的壳体极柱(如图1至图 6)；或，串联汇流件301与圆柱形电池100的壳体极柱电连接，部分串联汇流件301延伸至圆柱形电池100的外侧，并电连接其他圆柱形电池的顶部极柱(如图7)；进而通过串联汇流件301实现圆柱形电池的对外串联；

并联汇流件401延伸至圆柱形电池100的外侧，用于电连接其他圆柱形电池或其他并联汇流件，圆柱形电池100上的并联汇流件401 与其他圆柱形电池中与其极性相同的极柱和/或其他电连接同极性极柱的并联汇流件并联，即，并联汇流件401与圆柱形电池100的顶部极柱电连接，部分并联汇流件401延伸至圆柱形电池100的外侧，并电连接其他圆柱形电池的顶部极柱；或，并联汇流件401与圆柱形电池100的壳体极柱电连接，部分并联汇流件401延伸至圆柱形电池 100的外侧，并电连接其他圆柱形电池的壳体极柱；进而通过并联圆柱形电池100间的另一极性极柱实现圆柱形电池的对外并联。

进一步的，在另一实施例中，圆柱形电池100上的并联汇流件 401还可与串联汇流件301电连接，或，与串联汇流件301及串联汇流件301电连接的一极性极柱同时电连接，在此电连接过程中，并联汇流件401与串联汇流件301均电连接圆柱形电池100的同一个极性的极柱。实现圆柱形电池通过并联汇流件401对外并联其他圆柱形电池的同极性极柱。

串联汇流件301和并联汇流件302均位于圆柱形电池100的上部，串联汇流件301指向圆柱形电池外接的串联电路方向上，并联汇流件401指向圆柱形电池外接的并联电路方向上，方便在电池成排成组工艺中，在顶部操作进行电连接。

在本实施例中，圆柱形电池100还包括圆柱形壳体10和封装在圆柱形壳体10顶部的盖体20。其中，圆柱形壳体10为圆柱形电池 100外壳，并对应圆柱形电池100的壳体极柱，盖体20封装在圆柱形电池的顶部，并对应圆柱形电池100的顶部极柱，圆柱形壳和盖体 20均为导电材料制成，能够分别与圆柱形电池100的壳体极柱和顶部极柱对应电连接。盖体20直接与圆柱形顶部极柱电连接时，其外周和圆柱形壳体10之间设有绝缘层(图中未示出)，实现盖体20与圆柱形壳体10之间的密封、固定及绝缘。在其他实施例中，盖体20 与圆柱形壳体10密封电连接，均作为圆柱形电池的壳体极柱，而圆柱形电池的顶部极柱绝缘连接在盖体20上，进行对外电连接，由于该结构不是本申请的发明点，对本领域技术人员来说属于现有常规技术手段，在此不再赘述。

在本实施例中，串联汇流件301设置在圆柱形壳体10的顶部，并与盖体20电连接，即与圆柱形电池100的顶部极柱电连接，且不与所述圆柱形壳体10电连接，即与圆柱形电池100的壳体极柱绝缘，至少部分所述串联汇流件301与其他圆柱形电池100的壳体极柱电连接；其中，串联汇流件301和并联汇流件401均优选为条形。

具体的说，串联汇流件301包括连接部3011和延伸部3012，连接部3011位于圆柱形壳体10顶部，并沿圆柱形壳体10顶部的水平方向朝圆柱形壳体10边缘延伸，延伸部3012自连接部3011沿圆柱形壳体10边缘折弯延伸至圆柱形壳体10的侧壁外侧，连接部3011 与顶部极柱电连接，至少部分延伸部3012的外侧设置了便于化学拆接的冷焊胶粘结构，用于电连接与其串联的相邻圆柱形电池100上的壳体极柱。其中，冷焊胶粘结构包括常温固化的导电胶，或，常温固化的导电胶以及设置在导电胶周边的低温固化的结构胶，保证电连接性和结构连接的稳定性。

延伸部3012优选沿圆柱形壳体10边缘大致垂直向下折弯，连接部3011与盖体20电连接，至少部分延伸部3012的外侧与其他圆柱形电池100的壳体极柱电连接。在另一实施例中，盖体20与圆柱形壳体10同极时，即均为圆柱形电池100的壳体极柱，在连接部3011 与圆柱形电池100的顶部极柱电连接时，延伸部3012水平延伸或降高后水平延伸到另一圆柱形电池上与另一圆柱形电池的盖体表面进行电连接。

在本实施例中，并联汇流件401设置在圆柱形壳体10上，并沿圆柱形壳体10横截面所在平面延伸。作为优选，并联汇流件401的长度略大于圆柱形壳体10圆形横截面的直径长度，并向圆柱形壳体 10的两侧延伸，且并联汇流件401的两端均延伸至圆柱形壳体10的外侧，方便并联汇流件401的端部能够与其他并联汇流件401电连接。并联汇流件401与盖体20和/或串联汇流件301电连接，且不与所述圆柱形壳体10电连接；或，并联汇流件401与圆柱形壳体10电连接，且不与盖体20及串联汇流件301电连接。

在另一实施例中，并联汇流件401沿圆柱形电池100横截面所在平面延伸，且并联汇流件401的长度大于两个/三个/多个圆柱形电池 100圆形横截面的直径长度，用于直接电连接相邻圆柱形电池100的并联极柱，该并联极柱与并联汇流件401所在圆柱形电池100上电连接的极柱为同性极柱，方便一个圆柱形电池100上的并联汇流件401 可以直接与其相邻的圆柱形电池并联，不需要在每个圆柱形电池上都设置并联汇流件401。

通过串联单元30的串联汇流件301和并联单元40的并联汇流件 401与圆柱形电池100中两个不同极性极柱的电连接关系，能够实现圆柱形电池100对外与其他圆柱形电池100的串联和并联，串联汇流件301和并联汇流件401均可在电池成组前与单个圆柱形电池100完成组装或一体化制备在单体电池100上，为后续的圆柱形电池100成排或者成组的工艺提供便利。同时，串联汇流件301和并联汇流件 401均为短汇流排，不需要使用长汇流排，能够有效解决电池组扩展的电连接接续问题，同时取消了公共汇流排。

在本实施例中，串联单元30还包括设置于串联汇流件301与圆柱形壳体10之间的第一绝缘部302；第一绝缘部302通过低温胶粘工艺连接在串联汇流件301与圆柱形壳体10之间，串联汇流件301 与圆柱形电池100的顶部极柱电连接，通过第一绝缘部302使得串联汇流件301与圆柱形电池100的壳体极柱绝缘。第一绝缘部302优选为硬质绝缘板，第一绝缘部302双面背胶，用于粘结串联汇流件301 在圆柱形壳体10上，或，在第一绝缘部302的双面或两侧可涂覆结构胶，连接部3011与延伸部3012的内侧均设有第一绝缘部302，确保串联汇流件301与圆柱形电池100的壳体极柱之间的绝缘，同时保证串联汇流件301与圆柱形壳体10的稳固连接。连接部3011在圆柱形壳体10顶部与盖体20的电连接通过对现有技术中常规使用的泄压阀结构的上表面的电连接(图中未示出)来实现，该结构不是本申请发明点，在此不再赘述。

如图1和图2所示，在本实施例中，并联单元40还包括设置在圆柱形电池100上的第二绝缘部402，第二绝缘部402为粘接在并联汇流件401和圆柱形电池100之间的UV结构胶或高温绝缘胶带，将并联汇流件401与圆柱形电池100间绝缘或牢固连接；

在本实施例中，如图2所示，并联汇流件401还具有另一安装方式，并联汇流件401安装在圆柱形壳体10顶部，并远离盖体20及串联汇流件301，并联汇流件401与圆柱形壳体10之间设有导电胶，并联汇流件401通过导电胶粘接在圆柱形壳体10上，实现并联汇流件401与圆柱形壳体10电连接，同时避免其与盖体20及串联汇流件 301的电连接，即并联汇流件401与圆柱形电池100上的壳体极柱电连接，并与顶部极柱绝缘。

在本实施例中，如图4所示，并联汇流件401还具有另一安装方式，串联汇流件301与并联汇流件401电连接，串联汇流件301和并联汇流件401为一体式构造，串联汇流件301与并联汇流件401之间实现电连接，同时串联汇流件301与圆柱形壳体10之间、并联汇流件401与圆柱形壳体10之间分别设有第一绝缘部302和第二绝缘部 402。

在本实施例中，如图5所示，为并联汇流件401的结构示意图，并联汇流件401包括用于搭接相邻并联汇流件的汇集部60，汇集部 60包括并联汇流件401的端部，且端部为插接结构或压接结构，方便后续圆柱形电池100成组工艺过程中，并联汇流件401的端部与其他并联汇流件401的端部电连接时，能够形成可靠的错位插接，汇集部上设有便于化学拆解的冷焊胶粘结构，冷焊胶粘结构包括常温固化的导电胶，或，常温固化的导电胶以及设置在导电胶周边的低温固化的结构胶，增加两个并联汇流件401之间接续电连接的稳定性。

在本实施例中，如图7所示，为并联汇流件401的另一结构示意图，并联汇流件401的汇集部60为位于并联汇流件401端部的缠绕结构，缠绕结构优选为U型折弯部，方便后续圆柱形电池100成组工艺过程中，并联汇流件401的端部与其他并联汇流件401的端部电连接时，能够形成相互扣接的结构，U型折弯部的内外壁上均涂覆有导电胶，增加两个并联汇流件401之间接续的接触面面积和连接稳固性。

实施例2

根据图8，在实施例1的基础上，本实施例提供了另外一种圆柱形电池100。

在本实施例中，圆柱形电池100包括了实施例1中的圆柱形电池 100的电连接结构以及电芯组件(图中未示出)，电芯组件设置于圆柱形壳体10与盖体20围成的封闭空间内，圆柱形电池100的底部为封闭端；电芯组件以及电芯组件与圆柱形壳体10、盖体20的封装属于本领域常规技术手段，本领域技术人员应当知晓，在此不再赘述。

如图7所示，本实施例中，圆柱形电池100上的圆柱形壳体10 和/或盖体20上安装或一体化有串联单元30和并联单元40，并联单元40安装于圆柱形壳体10顶部的侧壁上，其中，并联汇流件401与圆柱形壳体10通过导电胶粘接，实现并联汇流件401与圆柱形壳体 10的电连接，即并联汇流件401与圆柱形电池100的壳体极柱电连接。

其中，电芯组件的顶部极柱与盖体20和/或串联汇流件301，同时与并联汇流件401电连接，电芯组件的壳体极柱与圆柱形壳体10 电连接；实现圆柱形电池100的顶部极柱同时与串联单元30的串联汇流件301及并联单元40的并联汇流件401电连接；

或，电芯组件的顶部极柱与盖体和/或串联汇流件301电连接，电芯组件的壳体极柱与圆柱形壳体10和/或并联汇流件401电连接；实现圆柱形电池100的顶部极柱与串联单元30的串联汇流件301电连接，圆柱形电池100的壳体极柱与并联单元40的并联汇流件401电连接。

本实施例中的圆柱形电池100，通过串联单元30和并联单元40 实现圆柱形电池100的对外电连接，有利于串联或并联成组，特别适用于新能源车辆或大型储能用动力电池单元的制备过程，同时能够顺应CTP和CTC的发展趋势。尤其是并联单元40，有利于后续局部电池成组模块的接续扩展或CPT成组。

本实施例中圆柱形电池100优选为高能量密度的动力电池，其尺寸规格可以选自于18650电池、21700电池、46800电池等。特别是46直径系列的新型大圆柱形电池100尚未规模化量产，部件产业链也将是全新的，特别适合于新电池部件的切入，但不局限于此，本领域技术人员应理解，任何规格的圆柱形电池均适用于本实施例的方案中，并且近似圆柱的柱形电池，如截面为圆角矩形、圆角三角形、圆角多边形的柱形电池同样适用于本实施例的技术方案中，均可被视为圆柱形电池。

实施例3

根据图9和图10，在实施例2的基础上，本实施例提供了一种电池排。

在本实施例中，电池排中每个圆柱形电池100上均设有并联单元 40，并联汇流件401设置在圆柱形电池100的上部，并联汇流件401 与圆柱形电池100之间具有电连接固封结构，固封结构优选导电冷焊胶结构，用于粘接并联汇流件401于圆柱形电池100上。

本实施例中，如图9所示，电池排包括多个实施例2中的圆柱形电池100。多个圆柱形电池100沿串联单元30导向依次排列，形成串联电池排。串联电池排中排首圆柱形电池100的串联汇流件301作为串联电池排的对外顶部极柱，排内其他圆柱形电池100的串联汇流件301依次与前一圆柱形电池100的圆柱形壳体10的壳体极柱电连接，排末圆柱形电池100的圆柱形壳体10能够作为串联电池排的对外壳体极柱。

此外，在本实施例中，如图10所示，电池排包括多个实施例2 中的圆柱形电池100。多个圆柱形电池100沿并联单元40导向依次排列，排内相邻两个圆柱形电池100上的并联汇流件401相互对应，并进行电连接，形成并联电池排，并联电池排中所有圆柱形电池100 上的并联汇流件401所电连接的电池极柱均为同一极性的极柱，再通过另一极性的极柱的并联，确保并联电池排内圆柱形电池100的并联。

实施例4

根据图11、图12、图13、图14和图15，在实施例2的基础上，本实施例提供了一种电池组。

在本实施例中，电池组包括实施例3中多个排列设置的串联电池排，每个串联电池排由实施例2中的圆柱形电池100沿串联单元30 导向排列构成；每个串联电池排通过串联单元30实现排内所有圆柱形电池100的串联，串联电池排上设有用于电池排外接的引桥(图中未示出)，位于串联电池排中，串联汇流件301安装在圆柱形电池 100的顶部，并通过连接部3011与圆柱形电池100顶部极柱电连接，延伸部3012与前一个圆柱形电池的壳体极柱电连接，排首的圆柱形电池100上串联汇流件301也可作为引桥，其延伸部3012可向相邻电池排方向折弯延伸，并与相邻排的圆柱形电池100上的壳体极柱电连接，从而实现电池排的排间串联，由于引桥为本领域技术人员使用的常规技术手段，在此不再赘述。

每个串联电池排内相邻两个所述圆柱形电池100的圆柱形壳体 10之间具有电桥结构和/或冷焊结构和/或结构胶胶粘固封结构。电桥结构可以为空心或实心导体。优选地，空心导体为导电片顺序弯折至少两次形成的封闭状扁平空心导体；优选地，空心导体还可以为导电片首尾电连接的圈状空心导体，优选为压扁的状态。

多个串联电池排沿并联单元40导向排列，构成电池组。每个串联电池排内所有圆柱形电池100的并联汇流件401与相邻串联电池排内所有圆柱形电池100的并联汇流件401一一对应，相邻且并联的圆柱形电池100上设置的并联汇流件401所电连接的圆柱形电池100极柱为同性一极性，保证圆柱形电池100之间通过并联汇流件401并联时，均为同性极柱；同时每个串联电池排内所有圆柱形电池100的并联汇流件401均朝向相邻电池排延伸，并与相邻串联电池排中对应的并联汇流件401电连接，实现相连两个并联汇流件401的电连接和接续，每个串联电池排内的所有圆柱形电池100均为串联结构，排间相邻的并联汇流件401上电连接的相邻圆柱形电池100的同性一极柱为圆柱形电池100上的同性另一极柱，由相邻的并联汇流件实现了并联，故同排的并联汇流件401电连接的圆柱形电池100间实现了并联，即，多个串联电池排之间为并联结构。

此外，在另一电池组中，包括实施例3中多个排列设置的并联电池排，每个并联电池排由实施例2中的圆柱形电池100沿并联单元 40导向排列构成，并联电池排排内相邻两个圆柱形电池100的通过并联汇流件401电连接，排内并联汇流件401电连接相邻两个圆柱形电池100的一相同极性极柱，多个并联汇流件401沿串联单元30导向排布，相邻排间并联汇流件401分别电连接串联方向的相邻圆柱形电池100的一相同极性极柱，即排内并联汇流件401电连接的多个圆柱形电池100的另一相同极性极柱，构成排内并联汇流件401电连接的多个圆柱形电池100间并联，相邻排间并联汇流件401电连接的电池排间串联的电池组。在电池组中，首个并联电池排中所有圆柱形电池100的串联汇流件401均未与相邻并联电池排串联，在串联汇流件经并联后为电池组对外的顶部极柱，其他并联电池排内的所有圆柱形电池100的串联汇流件301电连接相邻并联电池排中一一对应的圆柱形电池100的壳体极柱，实现电池组中多个并联电池排的排间串联，电池组中最后一个并联电池排中所有圆柱形电池100的壳体极柱，经过并联后作为电池组对外电连接的壳体极柱。

在本实施例中，上述电池组中每个电池排中所有圆柱形电池100 上的并联汇流件401均沿同一方向排列设置，方便相邻两个电池排上的并联汇流件401能够一一对应，并实现快速电连接。

再如图12和图13所示，在本实施例中，相邻两个并联汇流件 401的电连接处具有汇集部60，汇集部60还包括用于连接相邻两个并联汇流件401的冷焊胶粘结构，冷焊胶粘结构为涂覆在相邻两个并联汇流件401重叠部分对应面的常温固化的导电胶，或，常温固化的导电胶以及设置在周边的低温固化的结构胶，通过冷焊胶粘结构接汇集部60，实现相邻两个并联汇流件401的电连接及续接。

优选的，汇集部60上设有用于夹持相邻两个并联汇流件401的夹紧件70，从而夹紧汇集部60，夹紧件70优选为包覆在所述汇集部 60外侧的硬质绝缘板，夹紧件70两个对应的夹紧面位于汇集部60 的外侧面，且夹紧件70两个对应的夹紧面内侧均设有化学拆解的低温固化的结构胶，夹紧件的夹持面面积大于汇集部60的面积，确保夹紧件70的两个对应夹紧面通过结构胶相互粘接，同时将汇集部60 包覆在夹紧件70内，使得重叠的汇集部60与夹紧件70的结构一体化，增加汇集部60电连接的稳定性及连接的牢固强度，避免脱落。同时，方便电池组拆解时，能够通过化学拆卸，不损坏电池，以及再次成组利用。

在另一实施例中，多个所述电池排相互交错排列，如图15所示，每个电池排的至少一端设置转接桥，转接桥的厚度大致等于该电池排与相邻电池排交错的距离，通过转接桥的设置，保证了错位排列的电池排能够端部一致且等长，增强电池成组后各个圆柱形电池100组之间连接的结构强度。其中，并联汇流件401两端与相邻电池排中对应的并联汇流件401交错设置，且端部至少有部分重合，从而实现并联汇流件401与相邻电池排中对应的并联汇流件401电连接。

在本实施例中，电池组内部电池排中所有圆柱形电池100上的并联汇流件401两端分别与相邻电池排上对应的并联汇流件401一端电连接，位于电池组两侧电池排中所有圆柱形电池100上的并联汇流件 401外侧端作为电池组对外续接汇流部，方便电池组的扩展，不需要使用长汇流排，解决现有技术中电池组模块的扩展续接问题。

本实施例的并联电池排和电池组的电连接和结构连接采用全胶粘工艺，即电连接采用上述低温胶粘工艺，而结构连接采用结构胶粘接，这样的全胶粘电池排或电池组便于回收拆解。

在本实施例中，电池组组内并无外加的公共汇流排结构，即不存在贯穿整个电池排的汇流部件，即可实现排内串联排间并联的成组方案。

实施例5

本实施例提供了一种实施例4中电池组的制造方法，包括：

多个圆柱形电池100在单排治具内成排排列，按圆柱形电池100 的串联单元30导向，将每个圆柱形电池100的串联单元30朝向调整一致，相邻两个圆柱形电池间通过UV结构胶胶粘工艺进行结构连接；

每个圆柱形电池100上的串联汇流件301与壳体极柱间通过冷焊结构电连接，且与顶部极柱间通过常温固化导电胶电连接，通过串联单元30串联的圆柱形电池100间通过绝缘的固定片和低温胶粘工艺进行结构连接；电池排两端向内压紧到定长；

每个圆柱形电池100的顶部或侧部设置并联单元40；并联单元 40中并联汇流件401与其所在圆柱形电池100的其中一极性极柱和/ 或串联汇流件电连接，并联汇流件401与串联汇流件301电连接时，均电连接圆柱形电池100的同一极柱上，并与该圆柱形电池100顶部或侧部结构一体化；

光照固化UV结构胶，制备得到直线排列的定长的电池排，串联汇流件301与相邻圆柱形电池100的极柱电连接，并联汇流件401与圆柱形电池100极柱或串联汇流件301电连接，其中电池排内所有圆柱形电池100间均串联；

制备多个串联电池排；

将多个电池排在整体治具内排列，每个圆柱形电池100上的并联单元40的并联汇流件401与相邻电池排上相邻圆柱形电池100的并联汇流件401一一对应，并联汇流件401的汇集部60与相邻并联汇流件40的汇集部60形成部分重叠；

具有重叠部分的汇集部60间的内对应面间通过导电胶冷焊结构进行电连接；具有重叠部分的汇集部60间的外对应面间通过夹紧件 70包覆加紧，夹紧件70的内对应面间设有UV结构胶；

多个电池排的排首圆柱形电池100的串联汇流件301间并联，形成对外顶部极柱；多个所述电池排的排末圆柱形电池100的壳体极柱间通过冷焊结构并联，形成对外壳体极柱；多个所述电池排间的所有相邻圆柱形电池间通过低温固化结构胶进行结构连接；

紫外光照整体电池组，一次性固化所有UV结构胶，夹紧件70 内对应面间结构一体化，制备得到排间并联排内串联的电池组。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (22)

1.一种圆柱形电池的电连接结构，其特征在于，包括圆柱形电池上设置的串联单元和并联单元，所述串联单元包括串联汇流件，所述并联单元包括并联汇流件；所述的串联汇流件和并联汇流件均为导体；

所述串联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性的极柱电连接，同时与另一极性的极柱绝缘，至少部分所述串联汇流件延伸至所述圆柱形电池的外侧，用于串联电连接其他圆柱形电池，所述圆柱形电池上的所述串联汇流件与其他圆柱形电池中与其极性不同的极柱电连接；

所述并联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性的极柱电连接，同时与另一极性的极柱绝缘；所述并联汇流件延伸至所述圆柱形电池的外侧，用于电连接其他圆柱形电池或其他并联汇流件；所述圆柱形电池上的所述并联汇流件与其他圆柱形电池中与其极性相同的极柱和/或其他并联汇流件并联。

2.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述并联汇流件与所述串联汇流件电连接，或，所述并联汇流件与所述串联汇流件及所述串联汇流件电连接的所述圆柱形电池一极性极柱同时电连接；

所述串联汇流件与所述并联汇流件均电连接所述圆柱形电池的相同极性极柱。

3.根据权利要求1或2所述的电连接结构，其特征在于，所述串联汇流件和并联汇流件均位于所述圆柱形电池的上部。

4.根据权利要求3所述的电连接结构，其特征在于，所述并联单元设置在所述圆柱形电池的顶部或侧壁的上部。

5.根据权利要求4所述的电连接结构，其特征在于，所述并联汇流件长度略大于所述圆柱型电池的直径。

6.根据权利要求4所述的电连接结构，其特征在于，所述并联汇流件包括用于搭接相邻所述并联汇流件的汇集部，所述汇集部上设有便于化学拆解的冷焊胶粘结构，用于电连接相邻所述并联汇流件。

7.根据权利要求6所述的电连接结构，其特征在于，所述汇集部包括所述并联汇流件的至少一端部，所述汇集部为扁平压接结构或插接或缠绕结构。

8.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述并联汇流件均沿所述圆柱形电池横截面所在平面延伸，且所述并联汇流件的长度大于至少两个所述圆柱形电池圆形横截面的直径长度。

9.根据权利要求4所述的电连接结构，其特征在于，所述并联汇流件与所述圆柱形电池的任一极性极柱和/或与该极性极柱电连接的所述串联汇流件为一体化结构。

10.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述并联单元还包括设置在所述并联汇流件及所述圆柱形电池之间的第二绝缘部，用于相互间的绝缘。

11.根据权利要求10所述的电连接结构，其特征在于，所述第二绝缘部为粘接在所述并联汇流件和所述圆柱形电池之间的UV结构胶或高温绝缘胶带。

12.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述串联汇流件包括连接部和延伸部，所述连接部位于所述圆柱形电池顶部或侧壁上部，所述延伸部自所述连接部延伸至所述圆柱形电池的侧壁外侧；

所述连接部与所述圆柱形电池的任一极性极柱电连接，至少部分所述连接部和/或所述延伸部的外侧设置了便于化学拆接的冷焊胶粘结构，所述串联汇流件通过所述冷焊胶粘结构连接其他圆柱形电池的异性极柱。

13.一种圆柱形电池，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的圆柱形电池的电连接结构及电芯组件；

所述圆柱形电池还包括圆柱形壳体和封装在圆柱形壳体顶部的盖体，所述电芯组件设置于所述圆柱形电池的圆柱形壳体与盖体围成的封闭空间内；所述电芯组件的正负两极分别电连接所述圆柱形电池的不同极性极柱；

其中，所述圆柱形壳体与所述盖体电连接，均与所述圆柱形电池的同一极性极柱电连接；或，所述圆柱形壳体与所述盖体间绝缘，分别电连接所述圆柱形电池的不同极性所述极柱；

所述串联汇流件及所述并联汇流件均电连接所述圆柱形电池的同一极性的极柱；或，所述串联汇流件电连接所述圆柱形电池的其中一极性的极柱，所述并联汇流件电连接另一极性的极柱。

14.根据权利要求13所述的圆柱形电池，其特征在于，所述串联汇流件与其所电连接的一极性的极柱为一体化结构。

15.根据权利要求13所述的圆柱形电池，其特征在于，所述并联单元位于所述盖体上，且长度略大于所述圆柱形电池的直径。

16.一种电池组，其特征在于，包括：

多个排列设置的电池排，每个所述电池排由多个同向排列的如权利要求13所述的圆柱形电池排列构成；

多个所述电池排之间相互电连接；

其中，所述电池排内多个所述圆柱形电池沿第一方向排列，排内各个所述圆柱形电池通过各个圆柱形电池的串联汇流件串联，多个所述电池排沿第二方向排布，每个所述电池排内的所有圆柱形电池的并联汇流件与相邻电池排中对应圆柱形电池的并联汇流件电连接，每个所述电池排中排首圆柱形电池且未与排内相邻所述圆柱形电池串联电连接的串联汇流件作为所述电池排的对外一极性极柱，其他所述圆柱形电池的串联汇流件电连接相邻两个圆柱形电池的不同极性的极柱，排末圆柱形电池上且与其串联汇流件绝缘的另一极性极柱作为所述电池排对外电连接的另一极性极柱；

或，所述电池排内多个所述圆柱形电池沿第二方向排列，排内相邻两个所述圆柱形电池的并联汇流件电连接，所述并联汇流件电连接相邻两个所述圆柱形电池的相同极性极柱，多个所述电池排沿第一方向排布，首位电池排中所有所述圆柱形电池上且未与相邻所述电池排串联电连接的所述串联汇流件，并联后为所述电池组对外的一极性极柱，其他电池排内的所有圆柱形电池的串联汇流件电连接相邻两个电池排中一一对应圆柱形电池的不同极性极柱，末位电池排中所有所述圆柱形电池上且与其串联汇流件绝缘的另一极性极柱，并联后作为所述电池组对外电连接的另一极性极柱；

所述第一方向与所述第二方向垂直或形成小于90度且大于40度夹角；

不同电池排内的所述并联汇流件平行。

17.根据权利要求16所述的电池组，其特征在于，相邻两个所述圆柱形电池的并联汇流件上的汇集部至少部分重叠，且至少部分重叠的所述汇集部外侧设有夹紧件。

18.根据权利要求17所述的电池组，其特征在于，所述夹紧件包括夹持并包覆在部分重叠所述汇集部外侧的至少两个相向的硬质板。

19.根据权利要求17所述的电池组，其特征在于，所述硬质板为透明绝缘件，其内侧设有用于化学拆接分离的结构胶粘结部。

20.根据权利要求16所述的电池组，其特征在于，所述并联汇流件所电连接的圆柱形电池的所述极柱均为同极性。

21.根据权利要求16所述的电池组，其特征在于，相邻两个所述圆柱形电池间设有至少一个绝缘块。

22.根据权利要求16-21任一项所述的电池组的制造方法，其特征在于，包括：

将多个所述圆柱形电池在单排治具内按圆柱形电池的串联单元导向成排排列，所述串联汇流件的至少一端通过常温固化导电胶与所述圆柱形电池的一极性极柱电连接，相邻两个圆柱形电池间通过UV结构胶胶粘工艺进行结构连接；

电池排两端向内压紧到定长；

每个圆柱形电池的顶部或侧部设置了并联单元；并联单元中并联汇流件与其所在圆柱形电池的一极性极柱或串联汇流件电连接，并于该圆柱形电池顶部或侧部结构一体化；

光照固化UV结构胶，制备得到直线排列的定长的串联电池排，串联电池排中相邻两个圆柱形电池间的串联汇流件分别电连接相邻两个圆柱形电池的不同极性极柱，位于排首圆柱形电池中且未与相邻所述圆柱形电池串联电连接的串联汇流件作为串联电池排对外电连接的一极性极柱，位于排末圆柱形电池中且与该排末圆柱形电池上串联汇流件绝缘的另一极性极柱作为串联电池排对外电连接的另一极性极柱；

制备多个所述串联电池排；

将多个所述串联电池排在整体治具内排列，串联电池排内每个圆柱形电池上的并联汇流件与相邻电池排上相邻圆柱形电池的并联汇流件一一对应，并联汇流件的汇集部与相邻并联汇流件的汇集部形成部分重叠；

具有重叠部分的汇集部间的内对应面间通过导电胶冷焊结构进行电连接；具有重叠部分的汇集部间的外对应面间通过夹紧件包覆加紧，夹紧件的内对应面间设有UV结构胶；

多个所述串联电池排的对外电连接的一极性极柱间并联，形成电池组的对外一极性极柱；多个所述串联电池排的对外电连接的另一极性极柱间通过导电胶冷焊结构并联，形成电池组对外另一极性极柱；

紫外光照整体电池组，一次性固化所有UV结构胶；所有夹紧件内对应面间结构一体化；

制备得到排间并联排内串联的电池组。

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