CN116505203A - 汇流组件和电池模组 - Google Patents

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CN116505203A CN202310629732.6A CN202310629732A CN116505203A CN 116505203 A CN116505203 A CN 116505203A CN 202310629732 A CN202310629732 A CN 202310629732A CN 116505203 A CN116505203 A CN 116505203A
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Abstract

本发明提供一种汇流组件和电池模组，本发明实施例的汇流组件包括多个汇流排和至少一保护结构，一保护结构对应连接于相邻的两汇流排之间；保护结构包括保险丝，保险丝的一端电连接于一汇流排，保险丝的另一端电连接于另一汇流排。本实施例将保护结构模块化且和汇流排进行配合连接，通过汇流排和保护结构的灵活搭配设置，提高了汇流排的通用性的同时，保护并联方向上的电芯。

Description

汇流组件和电池模组
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种汇流组件和电池模组。
背景技术
相关技术中，常规的电池模组内部采用先并联再串联的方式连接电芯，并联方向的保护措施一般是通过在汇流排上设计保险丝作为并联方向的保护，选择这种设计存在以下缺陷：一是多电芯并联的汇流排在应用方面比较局限，比如需要2电芯并联的汇流排就需要开一个2并的模具，需要3电芯并联的汇流排就需要开一个3并的模具，通用性不高；二是直接在汇流排上设计的保险丝宽度比较小，结构方面比较脆弱，加工良率不高，易变性且存在断裂的风险。
发明内容
本发明的实施例提供了一种汇流组件和电池模组，可以提高汇流排通用性的同时保护并联方向上的电芯。
本发明的实施例提供了一种汇流组件，其包括：
多个汇流排；
至少一保护结构，一所述保护结构对应连接于相邻的两所述汇流排之间；所述保护结构包括保险丝，所述保险丝的一端电连接于一所述汇流排，所述保险丝的另一端电连接于另一所述汇流排。
在一实施例中，所述保护结构还包括：
电路板，所述电路板包括基板、第一导电线路和第二导电线路，所述第一导电线路和所述第二导电线路均设置在所述基板上，所述保险丝的一端连接于所述第一导电线路，所述保险丝的另一端连接于所述第二导电线路；
所述第一导电线路电连接于一所述汇流排，所述第二导电线路电连接于另一所述汇流排。
在一实施例中，所述保护结构还包括：第一连接件和第二连接件，所述第一导电线路通过所述第一连接件连接于一所述汇流排，所述第二导电线路通过所述第二连接件连接于另一所述汇流排。
在一实施例中，所述第一导电线路包括第一导电垫、第一走线和第二导电垫，所述第一导电垫通过所述第一走线连接于所述第二导电垫，所述第一导电垫设置在所述基板一侧的边缘区且与所述第一连接件固定连接，所述第二导电垫设置在所述第一导电垫靠近所述保险丝的一侧且与所述保险丝连接。
在一实施例中，所述第二导电线路包括第三导电垫、第二走线和第四导电垫，所述第三导电垫通过所述第二走线连接于所述第四导电垫，所述第三导电垫设置在所述基板另一侧的边缘区且与所述第二连接件固定连接，所述第四导电垫设置在所述第三导电垫靠近所述保险丝的一侧且与所述保险丝连接。
在一实施例中，所述基板为硬质基板。
在一实施例中，所述基板上设置有限位槽，所述第二导电垫设置在所述限位槽外的一侧，所述第四导电垫设置在所述限位槽外的另一侧，所述保险丝设置在所述限位槽内，所述保险丝的一引脚连接于所述第二导电垫，所述保险丝的另一引脚连接于所述第四导电垫。
在一实施例中，所述保护结构还包括框体和保护层，所述框体设置在所述基板上，所述框体设置有第一限位口、第二限位口和第三限位口，所述第一连接件至少部分设置在所述第一限位口内，所述保险丝设置在所述第二限位口内，所述第二连接件至少部分设置在所述第三限位口内；
所述保护层覆盖位于所述第一限位口内的所述第一连接件、位于所述第二限位口内的保险丝和位于所述第三限位口内的所述第二连接件。
在一实施例中，所述保护层的材料包括胶，所述保护层的顶面与所述框体的顶面齐平。
在一实施例中，所述第一连接件包括第一搭接部，所述第一搭接部上设置有镂空孔，所述第一搭接部设置在所述第一导电垫上，所述镂空孔裸露所述第一导电垫，所述镂空孔内设置有焊料。
在一实施例中，所述第一连接件还包括第一中间部和第二搭接部，所述第一中间部连接于所述第一搭接部且沿着所述基板的侧壁延伸设置，所述第二搭接部连接于所述第一中间部，所述第二搭接部的延伸方向与所述第一中间部的延伸方向相交；
所述汇流排上设置有定位槽，所述第二搭接部设置在所述定位槽内。
在一实施例中，所述汇流排包括依次连接的第一电极部、并联连接部和第二电极部，所述定位槽设置有两个且分别设置在所述并联连接部的相对侧，所述第一电极部用于连接于一电芯，所述并联连接部上的一所述定位槽连接有一所述保护结构的所述第一连接件，所述并联连接部上的另一所述定位槽连接有另一所述保护结构的所述第二连接件，所述第二电极部用于连接于另一所述电芯。
在一实施例中，所述第一电极部上设置有观察口，所述并联连接部上设置有固定孔，所述固定孔用于固定所述汇流排和支架。
在一实施例中，所述并联连接部和所述第二电极部之间连接有一弯折部，所述第一电极部和所述第二电极部通过所述弯折部形成阶梯平台。
相应的，本发明还涉及一种电池模组，其包括多个电芯和如上述任意一项实施例所述的汇流组件，在第一方向上，两个相邻的所述电芯之间通过所述汇流组件并联设置。
在一实施例中，在与所述第一方向相交的第二方向上，两个相邻的所述电芯之间通过所述汇流排串联设置。
本发明的实施例的有益效果：
在本发明的实施例中，通过设置保护结构以连接相邻的两个汇流排，也即在并联方向上采用保护结构保护并联的电芯。相较于现有技术，本实施例将并联保护结构模块化且和汇流排进行配合连接，也即本实施例的保护结构和汇流排分开制造，通过汇流排和保护结构的灵活搭配设置，提高了汇流排的通用性的同时，保护并联方向上的电芯，而且降低了维护难度，比如当保险丝损坏时，只要更换保险丝即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明的实施例提供的汇流组件的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的汇流组件的保护结构的一结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的汇流组件的保护结构的爆炸结构示意图；
图4是本发明的实施例提供的汇流组件的保护结构的另一结构示意图；
图5是本发明的实施例提供的汇流组件的保护结构的另一结构爆炸示意图；
图6是本发明的实施例提供的汇流组件的汇流排的结构示意图；
图7是本发明的实施例提供的电池模组的立体结构示意图；
图8是图7中A部分的放大图。
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，本领域技术人员在没有作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。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。另外，在本发明中，“多个”是指数量为两个(包含两个)以上。
请参照图1，本发明的实施例提供了一种汇流组件100，其包括：多个汇流排20和至少一保护结构30。
一保护结构30对应连接于相邻的两汇流排20之间。保护结构30包括保险丝31，保险丝31的一端电连接于一汇流排20，保险丝31的另一端电连接于另一汇流排20。
在本发明的实施例中，通过设置保护结构30以连接相邻的两个汇流排20，也即在并联方向上采用保护结构30保护并联的电芯。相较于现有技术，本实施例将并联保护结构30模块化且和汇流排20进行配合连接，也即保护结构30和汇流排20分开制造，通过汇流排20和保护结构30的灵活搭配设置，提高汇流排20的通用性的同时，保护并联方向上的电芯，也即，本实施例可以根据电芯的数量，合理地搭配适当数量的汇流排20和保护结构30。而且，当单一电芯触发热失控时，热量通过汇流排20传递到保护结构30的保险丝31处，当热量达到保护结构30中保险丝31的熔点，保险丝31就会自动熔断，切断并联高压连接，从而达到保护并联电芯的效果。
另外，本实施例还可以降低了维护难度，比如当保险丝31损坏时，只要更换保险丝31即可。
请参照图2和图3，保护结构30还包括电路板32。
电路板32包括基板321、第一导电线路322和第二导电线路323，第一导电线路322和第二导电线路323均设置在基板321上。保险丝31的一端连接于第一导电线路322，保险丝31的另一端连接于第二导电线路323。
第一导电线路322电连接于一汇流排20，第二导电线路323电连接于另一汇流排20。
本实施例由于保险丝31连接设置在电路板32上，提高了对保险丝31的保护强度，降低了保险丝31在碰撞或震荡中出现断裂的风险。另外，将保险丝31作为电子器件设置在电路板32上，便于保险丝31后续的维护和更换处理。
可选的，保护结构30还可以包括：第一连接件33和第二连接件34。第一导电线路322通过第一连接件33连接于一汇流排20。第二导电线路323通过第二连接件34连接于另一汇流排20。
可选的，在一些实施例中，也可以是采用汇流排20直接与第一导电线路322连接，以及采用另一汇流排20直接与第二导电线路323连接。
在一实施例中，第一导电线路322包括第一导电垫32a、第一走线32b和第二导电垫32c。第一导电垫32a通过第一走线32b连接于第二导电垫32c。第二导电线路323包括第三导电垫32d、第二走线32e和第四导电垫32f。第三导电垫32d通过第二走线32e连接于第四导电垫32f。
第一导电垫32a设置在基板321一侧的边缘区且与第一连接件33固定连接。第三导电垫32d设置在基板321另一侧的边缘区且与第二连接件34固定连接。第二导电垫32c设置在第一导电垫32a靠近保险丝31的一侧且与保险丝31连接。第四导电垫32f设置在第三导电垫32d靠近保险丝31的一侧且与保险丝31连接。
其中，保险丝31的一引脚连接于第二导电垫32c，保险丝31的另一引脚连接于第四导电垫32f，形成导通回路，同时起到电芯并联之间的保护作用。
可选的，由于第一连接件33和第二连接件34的搭接面积较大，保险丝31引脚的搭接面积较小，故第一导电垫32a和第三导电垫32d的搭接面积较大，第二导电垫32c和第四导电垫32f的搭接面积较小，以适应不同大小的器件。
可选的，保险丝31设置在第一导电垫32a和第三导电垫32d之间，且保险丝31的长度延伸方向平行于基板321的短边方向，以缩小电路板32的长边尺寸。
在一实施例中，第一导电线路322和第二导电线路323也可以是其他的线路连接结构，只要能实现保险丝31的连接回路，以及并联第一方向上的电芯即可。
可选的，第一导电线路322和第二导电线路323的材质各自可以是金属、金属合金、金属氧化物中的一种或其组合。
在一实施例中，基板321上还可以设置有限位槽32g，第二导电垫32c设置在限位槽32g外的一侧，第四导电垫32f设置在限位槽32g外的另一侧。保险丝31设置在限位槽32g内。
其中，保险丝31的引脚延伸出限位槽32g。
限位槽32g用于限位保险丝31，降低保险丝31移动的风险，而且限位槽32g的设置便于保险丝31的安装以及降低了保险丝31的安装高度，为后续框体35和保护层36的设置缩小了厚度尺寸，有利于保护结构30的薄化处理。
在一实施例中，基板321为硬质基板，以提高电路板32的强度，进而提高保护结构30的强度，降低了保险丝31断裂的风险。
可选的，基板321的材料可以是玻璃、石英、蓝宝石、纸或塑胶等。
在一实施例中，基板321也可以是柔性基板。
请参照图4和图5，在一实施例中，保护结构30还可以包括框体35和保护层36。框体35设置在基板321上。框体35设置有第一限位口351、第二限位口352和第三限位口353。第一连接件33至少部分设置在第一限位口351内。保险丝31设置在第二限位口352内。第二连接件34至少部分设置在第三限位口353内。
保护层36覆盖位于第一限位口351内的第一连接件33、位于第二限位口352内的保险丝31和位于第三限位口353内的第二连接件34。
可选的，第一连接件33和第一导电垫32a焊接，第二连接件34与第三导电垫32d焊接。保险丝31的一引脚和第二导电垫32c焊接，保险丝31的另一引脚和第四导电垫32f焊接。
其中，框体35用于保护第一连接件33、保险丝31和第二连接件34的侧面，保护层36用于保护第一连接件33和第一导电垫32a焊接区域的正面、第二连接件34和第三导电垫32d焊接区域的正面、保险丝31两引脚的焊接区域的正面以及保险丝31本身的正面，提高了保护结构30整体的强度，且提高了焊接强度。
可选的，框体35的厚度均大于第一连接件33、第二连接件34和保险丝31的厚度，以使得框体35可以最大程度的保护三者。
在一实施例中，保护层36的材料包括胶，保护层36的顶面与框体35的顶面齐平。
可选的，保护层36的材料为胶。
由于胶具有流动性，故将胶设置在第一限位口351、第二限位口352和第三限位口353时，胶会流平覆盖三个限位口，使得保护层36和框体35齐平。另外胶还具有粘附性，可以提高框体35分别和第一连接件33、第二连接件34和保险丝31连接的稳定性。
另外，框体35还起到限位保护层36边界的效果，降低保护层36在制备过程中溢出电路板32的风险。
可选的，胶可以是紫外光固化胶或热固化胶，或者其他胶体。
在一实施例中，第一限位口351和第二限位口352之间设置有第一通道，第二限位口352和第三限位口353之间设置有第二通道。这样的设置使得保护层36通过第一通道和第二通道实现一体连接，提高了保护结构30的强度和连接稳定性。
在一实施例中，第一连接件33包括第一搭接部331，第一搭接部331上设置有镂空孔33a，第一搭接部331设置在第一导电垫32a上，镂空孔33a裸露第一导电垫32a。镂空孔33a内设置有焊料。
在第一搭接部331上设置镂空孔33a，使得焊料可设置在镂空孔33a中，提高了焊接面积，进而提高了焊接强度。
请结合图5和图6，第一连接件33还包括第一中间部332和第二搭接部333。第一中间部332连接于第一搭接部331且沿着基板321的侧壁延伸设置。第二搭接部333连接于第一中间部332，第二搭接部333的延伸方向与第一中间部332的延伸方向相交。
汇流排20上设置有定位槽20a，第二搭接部333设置在定位槽20a内。
定位槽20a的设置便于第一连接件33与汇流排20进行快速对位。
可选的，定位槽20a呈沟道状，该定位槽20a围设在汇流排20的接触部的周侧，汇流排20的接触部用于和第一连接件33或第二连接件34搭接。
可选的，定位槽20a的深度可以是0.1毫米，宽度可以是0.5毫米，或其他尺寸。
可选的，第二连接件34包括第三搭接部341，第三搭接部341上设置也有镂空孔33a，第三搭接部341设置在第三导电垫32d上，镂空孔33a裸露第三导电垫32d。镂空孔33a内设置有焊料。
在第三搭接部341上设置镂空孔33a，使得焊料可设置在镂空孔33a中，提高了焊接面积，进而提高了焊接强度。
第二连接件34还包括第二中间部342和第四搭接部343。第二中间部342连接于第三搭接部341且沿着基板321的侧壁延伸设置。第四搭接部343连接于第二中间部342，第四搭接部343的延伸方向与第二中间部342的延伸方向相交。
第四搭接部343设置在另一汇流排20的定位槽20a内。
可选的，第一连接件33和第二连接件34的材料各自可是金属或合金，比如可以是镍、铁、铜、铝、钛或上述材料的合金等。
可选的，第一连接件33的结构可以与第二连接件34的结构一样，以节省成本，提高安装效率。
请参照图6，在一实施例中，汇流排20包括依次连接的第一电极部21、并联连接部22和第二电极部23。定位槽20a设置在并联连接部22的相对侧。第一电极部21用于连接于一电芯。并联连接部22上的一定位槽20a连接有一保护结构30的第一连接件33，并联连接部22上的另一定位槽20a连接有另一保护结构30的第二连接件34。第二电极部23用于连接于另一电芯。所述接触部为并联连接部22的部分。
可选的，请结合图8，由于电芯10的正极(电极柱11)高于电芯10的负极，因此在并联连接部22和第二电极部23之间连接有一弯折部24，第二电极部23通过弯折部24形成低平台，也即第一电极部21和第二电极部23通过弯折部24形成阶梯平台，第一电极部21和第二电极部23具有高度差，第一电极部21连接较高地势的电极柱11，第二电极部23连接较低地势的负极，使得汇流排20同时贴合两个电芯10。
在一实施例中，第一电极部21上设置有观察口20b。并联连接部22上设置有固定孔20c，固定孔20c用于固定汇流排20和支架。
其中，观察口20b用于检查第一电极部21和电极柱的焊接情况，避免出现虚焊的风险。
在一些实施例中，第二电极部23朝向电芯10的电极柱的一侧设置有避让口20d，避免第二电极部23接触电极柱导致短路。
请参照图7和图8，本发明还涉及一种电池模组1000，其包括多个电芯10和如上述任意一项实施例汇流组件100。在第一方向x上，两个相邻的电芯10之间通过汇流组件100并联设置。
在与第一方向x相交的第二方向y上，两个相邻的电芯10之间通过汇流排20串联设置。
可选的，第二方向y垂直于第一方向x，但不限于此，比如第二方向y和第一方向x之间的夹角可以是10°、30°、45°、60°、75°、105°、120°、150°或175°。
在一实施例中，电池模组1000的电芯10可以是3并4串的结构。但不限于此。在一实施例中先将每3个电芯通过汇流排20和保护结构30并联形成一行，再将4行并联的电芯10进行串联连接。
在本发明的实施例中，通过设置保护结构30以连接相邻的两个汇流排20，也即在并联方向上采用保护结构30保护并联的电芯10。相较于现有技术，本实施例将并联保护结构30模块化且和汇流排20进行配合连接，也即保护结构30和汇流排20分开制造，通过汇流排20和保护结构30的灵活搭配设置，提高了汇流排20的通用性的同时，保护并联方向上的电芯10，也即，本实施例可以根据电芯10的数量合理地搭配适当数量的汇流排20和保护结构30。而且，当单一电芯10触发热失控时，热量通过汇流排20传递到保护结构30的保险丝31处，当热量达到保护结构30中保险丝31的熔点，保险丝31就会自动熔断，并且切断并联高压连接，从而达到保护并联电芯10的效果。
另外，本实施例还可以降低了维护难度，比如当保险丝31损坏时，只要更换保险丝31即可。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种汇流组件，其特征在于，包括：
多个汇流排；
至少一保护结构，一所述保护结构对应连接于相邻的两所述汇流排之间；所述保护结构包括保险丝，所述保险丝的一端电连接于一所述汇流排，所述保险丝的另一端电连接于另一所述汇流排。
2.根据权利要求1所述的汇流组件，其特征在于，所述保护结构还包括：
电路板，所述电路板包括基板、第一导电线路和第二导电线路，所述第一导电线路和所述第二导电线路均设置在所述基板上，所述保险丝的一端连接于所述第一导电线路，所述保险丝的另一端连接于所述第二导电线路；
所述第一导电线路电连接于一所述汇流排，所述第二导电线路电连接于另一所述汇流排。
3.根据权利要求2所述的汇流组件，其特征在于，所述保护结构还包括：第一连接件和第二连接件，所述第一导电线路通过所述第一连接件连接于一所述汇流排，所述第二导电线路通过所述第二连接件连接于另一所述汇流排。
4.根据权利要求3所述的汇流组件，其特征在于，所述第一导电线路包括第一导电垫、第一走线和第二导电垫，所述第一导电垫通过所述第一走线连接于所述第二导电垫，所述第一导电垫设置在所述基板一侧的边缘区且与所述第一连接件固定连接，所述第二导电垫设置在所述第一导电垫靠近所述保险丝的一侧且与所述保险丝连接。
5.根据权利要求4所述的汇流组件，其特征在于，所述第二导电线路包括第三导电垫、第二走线和第四导电垫，所述第三导电垫通过所述第二走线连接于所述第四导电垫，所述第三导电垫设置在所述基板另一侧的边缘区且与所述第二连接件固定连接，所述第四导电垫设置在所述第三导电垫靠近所述保险丝的一侧且与所述保险丝连接。
6.根据权利要求2-5任一项所述的汇流组件，其特征在于，所述基板为硬质基板。
7.根据权利要求5所述的汇流组件，其特征在于，所述基板上设置有限位槽，所述第二导电垫设置在所述限位槽外的一侧，所述第四导电垫设置在所述限位槽外的另一侧，所述保险丝设置在所述限位槽内，所述保险丝的一引脚连接于所述第二导电垫，所述保险丝的另一引脚连接于所述第四导电垫。
8.根据权利要求3-5和7任意一项所述的汇流组件，其特征在于，所述保护结构还包括框体和保护层，所述框体设置在所述基板上，所述框体设置有第一限位口、第二限位口和第三限位口，所述第一连接件至少部分设置在所述第一限位口内，所述保险丝设置在所述第二限位口内，所述第二连接件至少部分设置在所述第三限位口内；
所述保护层覆盖位于所述第一限位口内的所述第一连接件、位于所述第二限位口内的保险丝和位于所述第三限位口内的所述第二连接件。
9.根据权利要求8所述的汇流组件，其特征在于，所述保护层的材料包括胶，所述保护层的顶面与所述框体的顶面齐平。
10.根据权利要求4、5和7任意一项所述的汇流组件，其特征在于，所述第一连接件包括第一搭接部，所述第一搭接部上设置有镂空孔，所述第一搭接部设置在所述第一导电垫上，所述镂空孔裸露所述第一导电垫，所述镂空孔内设置有焊料。
11.根据权利要求10所述的汇流组件，其特征在于，所述第一连接件还包括第一中间部和第二搭接部，所述第一中间部连接于所述第一搭接部且沿着所述基板的侧壁延伸设置，所述第二搭接部连接于所述第一中间部，所述第二搭接部的延伸方向与所述第一中间部的延伸方向相交；
所述汇流排上设置有定位槽，所述第二搭接部设置在所述定位槽内。
12.根据权利要求11所述的汇流组件，其特征在于，所述汇流排包括依次连接的第一电极部、并联连接部和第二电极部，所述定位槽设置有两个且分别设置在所述并联连接部的相对侧，所述第一电极部用于连接于一电芯，所述并联连接部上的一所述定位槽连接有一所述保护结构的所述第一连接件，所述并联连接部上的另一所述定位槽连接有另一所述保护结构的所述第二连接件，所述第二电极部用于连接于另一所述电芯。
13.根据权利要求12所述的汇流组件，其特征在于，所述第一电极部上设置有观察口，所述并联连接部上设置有固定孔，所述固定孔用于固定所述汇流排和支架。
14.根据权利要求12所述的汇流组件，其特征在于，所述并联连接部和所述第二电极部之间连接有一弯折部，所述第一电极部和所述第二电极部通过所述弯折部形成阶梯平台。
15.一种电池模组，其特征在于，包括多个电芯和如权利要求1-14任意一项所述的汇流组件，在第一方向上，两个相邻的所述电芯之间通过所述汇流组件并联设置。
16.根据权利要求15所述的电池模组，其特征在于，在与所述第一方向相交的第二方向上，两个相邻的所述电芯之间通过所述汇流排串联设置。
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