CN117276814B - 汇流排总成、电池模组和电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种汇流排总成、电池模组和电池包,汇流排总成包括:至少两个中间汇流单元,每个中间汇流单元包括中间导电主体,中间导电主体用于电连接相邻电芯的极柱,中间导电主体设置有供绝缘换热介质流动的中间流道段;连接单元,包括绝缘主体,绝缘主体设置有供绝缘换热介质流动的连接流道段;连接单元至少连接于相邻的中间汇流单元之间,以使全部中间流道段首尾顺次连通。本申请提供的汇流排总成、电池模组和电池包,无论需要多少个电芯进行电连接,只需按照电芯数量增减汇流排总成中的中间汇流单元和连接单元的数量即可,无需在增减连接的电芯数量时对汇流排总成进行整体的重新设计和单独制造。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种汇流排总成、电池模组和电池包。
背景技术
电池热管理方案是动力电池重要的设计点,通常动力电池的热管理方案以风冷和液冷为主,在乘用车方面多为液冷方案。
相关技术中,动力电池液冷部件为成型冷板,多数置于电芯底部,也有在电芯侧壁进行冷却的方案。但是,电芯在使用与快充过程中,电芯表面的温度最高点通常为设置在电芯顶部的极柱,若采用冷板对电芯顶部进行冷却,需要在冷板上设置与极柱和防爆阀位置对应的避位结构。对于电连接的多个单列排布的电芯而言,当电芯数量发生变化时,就需要重新设计一个与其顶部结构相匹配的冷板,这使得整体结构的冷板在用于对电芯顶部进行冷却时,通用性较差,设计制造成本较高。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提出一种汇流排总成、电池模组和电池包。
基于上述目的,本申请第一方面提供了汇流排总成,用于多个电芯电连接,包括:至少两个中间汇流单元,每个所述中间汇流单元包括中间导电主体,所述中间导电主体用于电连接相邻电芯的极柱,所述中间导电主体设置有供绝缘换热介质流动的中间流道段;连接单元,包括绝缘主体,所述绝缘主体设置有供所述绝缘换热介质流动的连接流道段;所述连接单元至少连接于相邻的所述中间汇流单元之间,以使全部中间流道段首尾顺次连通。
可选的,所述中间导电主体的底部设置有至少两个用于容纳所述极柱的第一凹槽,所述第一凹槽的表面能够与所述极柱接触。
可选的,所述中间导电主体设置有第一中间过液口和第二中间过液口,所述中间流道段中并列设置有多个中间子流道段,每个所述中间子流道段的两端分别与所述第一中间过液口和所述第二中间过液口连通。
可选的,所述多条中间子流道段包括第一中间子流道段和至少两条第二中间子流道段;所述第一凹槽在所述中间流道段的正投影位于所述第一中间子流道段内,所述第一中间子流道段的宽度大于所述第二中间子流道段的宽度。
可选的,所述中间导电主体的侧壁设置两个第一中间连接结构,所述第一中间过液口设置于其中一个第一中间连接结构,所述第二中间过液口设置于另一个第一中间连接结构;所述绝缘主体设置有第二中间连接结构,所述第一中间连接结构与所述第二中间连接结构配合,以使所述中间汇流单元和所述连接单元可拆卸密封连接。
可选的,每个所述电芯设置有两个所述极柱,两个所述极柱之间设置有防爆阀;两个所述第一中间连接结构设置于所述中间导电主体的同一侧侧壁,所述绝缘主体至少在朝向所述电芯的一侧设置有灭火口,所述灭火口在所述电芯的正投影至少部分覆盖所述防爆阀;当所述电芯热失控时,所述连接流道段中的所述绝缘换热介质能够从受热融化的所述灭火口流向所述电芯。
可选的,所述汇流排总成还包括:端部汇流单元,包括端部导电主体,所述端部导电主体用于与多个电芯中的输出极柱连接,所述端部导电主体设置有供所述绝缘换热介质流动的端部流道段,所述端部汇流单元与所述连接单元连接,以使所述端部流道段与所述中间流道段连通。
可选的,所述端部导电主体的底部设置有用于容纳所述输出极柱的第二凹槽,所述第二凹槽的表面能够与所述输出极柱接触;所述端部导电主体设置有第一端部连接结构和第三中间连接结构,所述第一端部连接结构设置有第一端部过液口,所述第三中间连接结构设置有第三中间过液口;所述端部流道段中并列设置有多个端部子流道段,每个所述端部子流道段的两端分别与所述第一端部过液口和所述第三中间过液口连通;所述多个端部子流道段包括第一端部子流道段和至少两个第二端部子流道段;所述第二凹槽在所述端部流道段的正投影位于所述第一端部子流道段内,所述第一端部子流道段的宽度大于所述第二端部子流道段的宽度。
可选的,所述中间导电主体的底部表面和所述端部导电主体的底部表面均能够与所述电芯的表面接触。
基于同一发明构思,本申请第二方面还提供了电池模组,包括多个电芯,以及如第一方面所述的汇流排总成。
基于同一发明构思,本申请第三方面还提供了电池包,包括进液总管、出液总管,以及至少一个如第二方面所述的电池模组;所述进液总管与至少一个所述汇流排总成连接,用于向所述汇流排总成输入所述绝缘换热介质;所述出液总管与至少一个所述汇流排总成连接,用于排出所述汇流排总成内的所述绝缘换热介质。
从上面所述可以看出,本申请提供的汇流排总成、电池模组和电池包,通过中间汇流单元的中间导电主体能够实现相邻电芯的极柱电连接,无论需要多少个电芯进行电连接,只需按照电芯数量增减汇流排总成中的中间汇流单元和连接单元的数量即可,无需在增减连接的电芯数量时对汇流排总成进行整体的重新设计和单独制造。同时,通过连接单元中的连接流道段,能够将全部中间导电主体的中间流道段连接形成连续的流道,中间导电主体与电芯极柱进行换热,绝缘换热介质在该流道内流动时又能够与中间导电主体进行换热,以实现通过流动的绝缘换热介质对电芯进行换热的功能。
此外,由于连接单元包括绝缘主体,其能够在相邻两个中间汇流单元之间起到绝缘作用,避免相邻中间导电主体在连接时发生短路。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关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申请的实施例,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为本申请实施例的电池模组包括有第一种结构的汇流排总成的示意图;
图2为本申请实施例的电池模组包括有第一种结构的汇流排总成的俯视向示意图;
图3为本申请实施例的汇流排总成的中间汇流单元的示意图;
图4为本申请实施例的汇流排总成的中间汇流单元的底部示意图;
图5为本申请实施例的汇流排总成的中间汇流单元的剖视示意图;
图6为本申请实施例的汇流排总成的中间汇流单元与电芯装配后的剖视立体示意图;
图7为本申请实施例的汇流排总成的中间汇流单元与电芯装配后的剖视示意图;
图8为本申请实施例的汇流排总成的连接单元的示意图;
图9为本申请实施例的电池模组包括有第二种结构的汇流排总成的示意图;
图10a为图9中A部分的放大示意图;
图10b为图9中B部分的放大示意图;
图11为本申请实施例的电池模组包括有第二种结构的汇流排总成的俯视向示意图;
图12为本申请实施例的汇流排总成的正端部汇流单元的示意图;
图13为本申请实施例的汇流排总成的正端部汇流单元的底部示意图;
图14为本申请实施例的汇流排总成的正端部汇流单元的剖视示意图;
图15为本申请实施例的汇流排总成的负端部汇流单元的示意图;
图16为本申请实施例的汇流排总成的负端部汇流单元的底部示意图;
图17为本申请实施例的汇流排总成的负端部汇流单元的剖视示意图;
图18a和图18b为本申请实施例的电池包的俯视向示意图。
附图标记说明:
100、汇流排总成;
10、换热流道;
20、中间汇流单元;201、中间导电主体;202、中间流道段;2021、中间子流道段;2021-1、第一中间子流道段;2021-2、第二中间子流道段;203、第一凹槽;204、第一中间过液口;205、第二间过液口;206、第一凸起结构;207、第一中间连接结构;
30、连接单元;301、绝缘主体;302、连接流道段;303、第二中间连接结构;304、灭火口;
40、输出外接区域;
50、端部汇流单元;50-1、正端部汇流单元;50-2、负端部汇流单元;501、端部导电主体;502、端部流道段;5021、端部子流道段;5021-1、第一端部子流道段;5021-2、第二端部子流道段;503、第一端部连接结构;504、第三中间连接结构;505、第一端部过液口;506、第三中间过液口;507、第二凹槽;508、第二凸起结构;
200、电芯;210、极柱;211、输出极柱;220、防爆阀;
300、进液总管;310、进液支管;
400、出液总管;410、出液支管;
500、电连接件。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。
应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
需要说明的是,除非另外定义,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
申请人研究发现,对于动力电池尤其是用于乘用车的动力电池,其电芯的结构尺寸往往较为固定,但是电池模组内部的电芯数量会为了适应不同的使用空间和电性要求而相应改变。因此,对于用于电芯顶部的冷却结构,将其设计为整块冷板的结构很难保证其通用性较好,但是若将其设计为模块化的结构,则有可能解决通用性的问题。
有鉴于此,如图1、图2、图3、图5和图8所示,本申请实施例提供了一种汇流排总成100,用于多个电芯200电连接,包括:至少两个中间汇流单元20,每个中间汇流单元20包括中间导电主体201,中间导电主体201用于电连接相邻电芯200的极柱210,中间导电主体201设置有供绝缘换热介质流动的中间流道段202;连接单元30,包括绝缘主体301,绝缘主体301设置有供绝缘换热介质流动的连接流道段302;连接单元30至少连接于相邻的中间汇流单元20之间,以使全部中间流道段202首尾顺次连通。
示例性的,中间导电主体201可整体采用铝、铜或具有良好导电性的复合金属材料制成。
示例性的,中间导电主体201的材料厚度,即中间导电主体201的外表面至中间流道段202之间的导电材料的厚度需要满足焊接和过流等电性能需求。
示例性的,绝缘主体301整体采用绝缘材料制成。
示例性的,连接单元30的绝缘主体301可通过插接、卡接、螺纹连接或紧固件连接等方式与中间汇流单元20的中间导电主体201可拆卸连接。
示例性的,中间导电主体201可通过接触连接、焊接或卡接等方式与电芯200的极柱210连接。
示例性的,绝缘换热介质可以为绝缘冷却液。
如图1和图2,以多个电芯200串联连接为例进行说明,多个电芯200呈单列排布,每一个电芯200包括一个正电性的极柱210(以下简称正极柱)和一个负电性的极柱210(以下简称负极柱),通过中间汇流单元20将其中一个电芯200的正极柱和相邻电芯200的负极柱连接,连接完成后形成两列间断的中间汇流单元20,此时,已经完成多个电芯200的串联连接。
但是,为了使本实施例的汇流排总成100实现换热功能,需要通过连接单元30将两列间断的中间汇流单元20蛇形连接,以使全部中间流道段202通过连接流道段302连通首尾顺次连通的流道,绝缘换热介质在本实施例的汇流排总成100中的流动方向可如图2中虚线方向所示。示例性的,电流在本实施例的汇流排总成100中的流动方向也可以是沿蛇形流动。
结合前述内容,由于每个电芯200的结构相同,当需要在现有电芯200数量的基础上再沿列方向增加电芯200时,相应的,在现有汇流排总成100的端部增加连接单元30和中间汇流单元20即可使新增加的电芯200与其他电芯200串联连接。相反,当需要在现有电芯200数量的基础上减少电芯200时,相应的,可拆除对应位置的中间汇流单元20和连接单元30即可。
以通过本实施例的汇流排总成100对多个电芯200进行散热为例进行说明,在使用时,电芯200的极柱210通过接触换热和/或辐射换热等方式与中间导电主体201发生热交换,将产生的热量传递给中间导电主体201。在中间流道段202内流动的绝缘换热介质与中间导电主体201发生热交换,热交换后,绝缘换热介质携带由中间导电主体201传递来的热量流出汇流排总成100,从而完成对电芯200换热的过程。
本实施例提供的汇流排总成100,通过中间汇流单元20的中间导电主体201能够实现相邻电芯200的极柱210电连接,无论需要多少个电芯200进行电连接,只需按照电芯200数量增减汇流排总成100中的中间汇流单元20和连接单元30的数量即可,无需在增减连接的电芯200数量时对汇流排总成100进行整体的重新设计和单独制造。同时,通过连接单元30中的连接流道段302,能够将全部中间导电主体201的中间流道段202连接形成连续的流道,中间导电主体201与电芯200极柱210进行换热,绝缘换热介质在该流道内流动时又能够与中间导电主体201进行换热,以实现通过流动的绝缘换热介质对电芯200进行换热的功能。
此外,由于连接单元30包括绝缘主体301,其能够在相邻两个中间汇流单元20之间起到绝缘作用,避免相邻中间导电主体201在连接时发生短路。
如图4、图6和图7所示,在一些实施例中,中间导电主体201的底部设置有至少两个用于容纳极柱210的第一凹槽203,第一凹槽203的表面能够与极柱210接触。
示例性的,当中间汇流单元20用于多个电芯200串联连接时,中间导电主体201的底部设置有两个第一凹槽203。当中间汇流单元20用于多个电芯200并联连接时,中间导电主体201的底部可设置有多个第一凹槽203。
示例性的,每个第一凹槽203仅能容纳一个极柱210。
示例性的,第一凹槽203的截面形状与极柱210外露部分的截面形状相匹配。
在中间汇流单元20与电芯200连接时,将电芯200的极柱210插入中间导电主体201的第一凹槽203内,极柱210的顶部与第一凹槽203的槽底接触连接,以实现极柱210与导电主体的电连接,如图6和图7。需要说明的是,在极柱210的顶部与第一凹槽203的槽底接触的同时,极柱210的侧壁也可与第一凹槽203的槽壁接触连接。
中间汇流单元20除了能够通过第一凹槽203实现上述功能外,第一凹槽203还能够作为电芯200安装定位点,对电芯200的位置进行限定,以使相邻电芯200之间保持预设距离,在装配多个电芯200时省去安装和焊接工装。
如图3、图5、图6和图7所示,在一些实施例中,中间导电主体201设置有第一中间过液口204和第二中间过液口205,中间流道段202中并列设置有多个中间子流道段2021,每个中间子流道段2021的两端分别与第一中间过液口204和第二中间过液口205连通。
示例性的,第一中间过液口204和第二中间过液口205为截面尺寸相同的椭圆形。由于椭圆形通孔一方面受压均匀,能够承受较大压力,另一方面其还具有较大的有效过流面积,有助于提高第一中间过液口204和第二中间过液口205的流量。
示例性的,全部中间子流道段2021在转向处最大弯曲90°,且设置有圆弧结构,在大幅降低绝缘换热介质流阻的同时,还能够保证中间流道段202在中间导电主体201中的空间利用率。
绝缘换热介质由第一中间过液口204和第二中间过液口205中的一者流入中间导电主体201,并由另一者流出。若中间流道段202为一个整体的流道段,那么不能保证绝缘换热介质在中间流道段202中流量均匀,无法控制绝缘换热介质在中间流道段202中的流动范围。而在本实施例中,将中间流道段202分为多个中间子流道段2021,由于每个中间子流道段2021的两端分别与第一中间过液口204和第二中间过液口205连通,当绝缘换热介质进入中间流道段202后,会进入每一个中间子流道段2021内,通过不同的中间子流道段2021的导向作用,可以使中间流道段202的覆盖范围内均有绝缘换热介质流过,有效控制了绝缘换热介质子在中间流道段202内的流动范围,有助于提高绝缘换热介质对中间导电主体201的换热效果。
如图5所示,在一些实施例中,多条中间子流道段2021包括第一中间子流道段2021-1和至少两条第二中间子流道段2021-2;第一凹槽203在中间流道段202的正投影位于第一中间子流道段2021-1内,第一中间子流道段2021-1的宽度大于第二中间子流道段2021-2的宽度。
示例性的,由于中间导电主体201的底部沿其厚度方向(如图7中的Z方向),设置有向其内部凹陷的第一凹槽203,相应的,在中间流道段202的第一中间子流道段2021-1内形成与第一凹槽203对应的第一凸起结构206,如图5和图7。
示例性的,第一凸起结构206的顶部与第一中间子流道段2021-1的顶部贴合,第一凸起结构206侧壁与第一中间子流道段2021-1的侧壁间隔,绝缘换热介质在流经第一中间子流道段2021-1时,不能从第一凸起结构206的顶部流过,而是会绕过第一凸起结构206的侧壁进行流动,如图5。
示例性的,沿中间导电主体201的厚度方向,第一中间子流道段2021-1也可以设置于第一凹槽203的上方,此时,第一凹槽203正对第一中间子流道段2021-1。
示例性的,全部第二中间子流道段2021-2的宽度相同。
示例性的,第一中间子流道段2021-1的最小宽度不小于6mm,第二中间子流道段2021-2的最小宽度不小于3mm,以使第一中间子流道段2021-1和第二中间子流道段2021-2均满足压降需求。
在中间汇流单元20与电芯200连接后,极柱210插入第一凹槽203内,因此第一中间子流道段2021-1与极柱210的距离较近,为了能够提高第一中间子流道段2021-1的换热效果,将其宽度设置得较宽,以增大流经第一中间子流道段2021-1的绝缘换热介质的流量,也有助于提高本实施例的汇流排总成100的整体换热效果。
如图3、图4和图8所示,在一些实施例中,中间导电主体201的侧壁设置两个第一中间连接结构207,第一中间过液口204设置于其中一个第一中间连接结构207,第二中间过液口205设置于另一个第一中间连接结构207;绝缘主体301设置有第二中间连接结构303,第一中间连接结构207与第二中间连接结构303配合,以使中间汇流单元20和连接单元30可拆卸密封连接。
示例性的,第一中间连接结构207为向外突出的插头,第二中间连接结构303为内凹的插孔;或者,第一中间连接结构207为插孔,第二中间连接结构303为插头。
示例性的,插头外侧或者插孔内还可设置有可变形的密封圈(如橡胶密封圈,图中未示出),当插头和插孔插接配合时实现可拆卸密封连接,以避免绝缘换热介质在中间汇流单元20和连接单元30的连接处外漏。
仍以图1和图2中所示结构为例进行说明,在单列排列的多个电芯200中,首部第一电芯的正极柱可作为多个电芯的正输出极柱(电性为正的输出极柱211,输出极柱211用于与外部电路或外部负载连接),首部第一电芯的负极柱通过中间汇流单元20与首部第二电芯的正极柱连接,首部第二电芯的负极柱通过另一个中间汇流单元20与首部第三电芯的正极柱连接,以此类推,尾部第一电芯的负极柱则作为多个电芯200的负输出极柱(电性为负的输出极柱211)。
从图1和图2可以获知,多个电芯200的极柱210呈双列排布。在双列极柱210中,由于包括位于首部和尾部的两个输出极柱211,因此,两列中间汇流单元20交错设置。若同一中间导电主体201上分别设置有一个第一中间连接结构207和一个第二中间连接结构303,那么若两列中间汇流单元20采用相同的结构,就会出现两个第一中间连接结构207相对,以及两个第二中间连接结构303相对两种情况,相应的也就需要两种结构的连接单元30。
为了统一连接单元30的结构,降低连接单元30的设计制造和物料储备成本,在本实施例的中间导电主体201上设置两个相同的第一中间连接结构207。此时,在与多个电芯200连接后,两列中间汇流单元20只存在两个第一中间连接结构207相对这一种情况,相应的,连接单元30上只设置第二中间连接结构303即可实现与全部中间汇流单元20连接。
如图1、图2、图3和图6所示,在一些实施例中,每个电芯200设置有两个极柱210,两个极柱210之间设置有防爆阀220;两个第一中间连接结构207设置于中间导电主体201的同一侧侧壁,绝缘主体301至少在朝向电芯200的一侧设置有灭火口304,灭火口304在电芯200的正投影至少部分覆盖防爆阀220;当电芯200热失控时,连接流道段302中的绝缘换热介质能够从受热融化的灭火口304流向电芯200。
示例性的,灭火口304可仅设置于绝缘主体301朝向电芯200的一侧,或者沿绝缘主体301厚度方向的相对两侧均设置有灭火口304,如图8。
示例性的,灭火口304位于防爆阀220的正上方。
示例性的,灭火口304在电芯200的正投影完全覆盖防爆阀220。
示例性的,灭火口304处的材料厚度至多为绝缘主体301的其他位置的材料厚度的1/2。
灭火口304处的材料厚度相比于绝缘主体301的其他位置的材料厚度较薄,当电芯200正常工作时,灭火口304处于封闭状态,连接流道段302中的绝缘换热介质不会从灭火口304流出。当电芯200发生热失控时,防爆阀220会喷出火焰或者高温高热气体,以使绝缘主体301上的灭火口304受热融化形成连通外界的开口,连接流道段302中的绝缘换热介质可从融化的灭火口304向防爆阀220喷出,可以有效为热失控的电芯200降温,防止热扩散、降低电芯200热失控造成的风险。
如图1、图5、图9、图10a、图10b、图11、图12和图14所示,在一些实施例中,汇流排总成100还包括:端部汇流单元50,包括端部导电主体501,端部导电主体501用于与多个电芯200中的输出极柱211连接,端部导电主体501设置有供绝缘换热介质流动的端部流道段502,端部汇流单元50与连接单元30连接,以使端部流道段502与中间流道段202连通。
示例性的,如图11,端部汇流单元50包括用于与正输出极柱连接的正端部汇流单元50-1,如图11、图12、图13和图14。端部汇流单元50还包括用于与负输出极柱连接的负端部汇流单元50-2,如图11、图15、图16和图17。正端部汇流单元50-1和负端部汇流单元50-2互为镜像结构,如图11至图17所示。
端部流道段502、连接流道段302和中间流道段202连通形成换热流道10,如图11中的虚线结构。其中,端部汇流单元50中的端部流道段502作为换热流道10的首部或尾部,绝缘换热介质从端部流道段502进入中间流道段202,或者中间流道段202内的绝缘换热介质最终从端部流道段502流出。示例性的,绝缘换热介质在换热流道10中的流动方向可如图11中的箭头方向。
由于多个电芯200中的输出极柱211不与其他极柱210连接,因此,本实施例的汇流排总成100除了包括能够与两个极柱210连接的中间汇流单元20外,还设置有与单一极柱210连接的端部汇流单元50,以简化汇流排总成100的结构。
如图12至图17所示,在一些实施中,端部导电主体501的底部设置有用于容纳输出极柱211的第二凹槽507,第二凹槽507的表面能够与输出极柱211接触;端部导电主体501设置有第一端部连接结构503和第三中间连接结构504,第一端部连接结构503设置有第一端部过液口505,第三中间连接结构504设置有第三中间过液口506;端部流道段502中并列设置有多个端部子流道段5021,每个端部子流道段5021的两端分别与第一端部过液口505和第三中间过液口506连通;多个端部子流道段5021包括第一端部子流道段5021-1和至少两个第二端部子流道段5021-2;第二凹槽507在端部流道段502的正投影位于第一端部子流道段5021-1内,第一端部子流道段5021-1的宽度大于第二端部子流道段5021-2的宽度。
示例性的,第一端部过液口505的截面面积大于第三中间过液口506,第三中间过液口506与第一中间过液口204和第二中间过液口205相同。
由于绝缘换热介质从第一端部过液口505流入或流出换热流道10,因此,此处的绝缘换热介质的流量较大,为了尽可能的降低此处的流阻,将第一端部过液口505的截面面积设计得较大。
示例性的,第一端部连接结构503用于与绝缘换热介质的外部输入管道或外部输出管道连接。
示例性的,第一端部连接结构503可为插头或插孔。
示例性的,第三中间连接结构504具备第一中间连接结构207的结构和有益效果,在此不再赘述。
需要说明的是,第二凹槽507具备第一凹槽203的结构和有益效果,在此不再赘述。
需要说明的是,第一端部子流道段5021-1具备第一中间子流道段2021-1的结构和有益效果,第二端部子流道段5021-2具备第二中间子流道段2021-2的结构和有益效果,在此不再赘述。
需要说明的是,第一端部子流道段5021-1内还设置有与第二凹槽507对应的第二凸起结构508,第二凸起结构508具备第一凸起结构206的结构和有益效果,在此不再赘述。
如图7、图9、图10a、图10b所示,在一些实施中,中间导电主体201的底部表面和端部导电主体501的底部表面均能够与电芯200的表面接触。
以中间导电主体201为例进行说明,由于中间导电主体201的底部表面与电芯200表面接触,能够使两者的接触换热面积增大,同时,在中间导电主体201的底部表面的上方设置有第二中间子流道段2021-2,通过第二中间子流道2021-2中流动的绝缘换热介质能够对与电芯200表面接触的中间导电主体201的底部表面进行有效换热,在有效提高本实施例的汇流排总成100对多个电芯200的换热效果的同时,还可能实现仅通过本实施例的汇流排总成100即可满足多个电芯200的换热需求(如散热需求),进而可省去设置相关技术中的冷板,在节省制造成本的同时,还能够提高电池包空间利用率。
如图3、图12和图15所示,在一些实施中,中间导电主体201的顶部和/或端部导电主体501的顶部设置有用于与外部电器件连接的输出外接区域40。
示例性的,端部导电主体501的材料厚度满足焊接和过流等电性能需求。
由于中间导电主体201和端部导电主体501均为导电结构,因此外部电器(或者电性连接线)可与输出外接区域40直接焊接,从而省去焊接工装。
基于同一个发明构思,结合上述各个实施例的汇流排总成的描述,本实施例提供一种电池模组,该电池模组具有上述各个实施例的汇流排总成相应的技术效果,在此不再赘述。
如图1、图9、图10a和图10b所示,一种电池模组,包括多个电芯200,以及如上述各个实施例所述的汇流排总成100。
基于同一个发明构思,结合上述各个实施例的电池模组的描述,本实施例提供一种电池包,该电池包具有上述各个实施例的电池模组相应的技术效果,在此不再赘述。
如图18a和图18b所示,一种电池包,包括进液总管300、出液总管400,以及至少一个如上述各个实施例所述的电池模组;进液总管300与至少一个汇流排总成100连接,用于向汇流排总成100输入绝缘换热介质;出液总管400与至少一个汇流排总成100连接,用于排出汇流排总成100内的绝缘换热介质。
如图18a,电池包中可以仅包括一个电池模组,该电池模组中包括单列排布的多个电芯200和安装于电芯200上的汇流排总成100。进液总管300与汇流排总成100的首端开口(当汇流排总成100包括端部汇流单元50时,该开口为第一端部过液口505;当汇流排总成100不包括端部汇流单元50时,该开口为第一中间过液口204,下同)连接。出液总管400与汇流排总成100的尾端开口(当汇流排总成100包括端部汇流单元50时,该开口为第一端部过液口505;当汇流排总成100不包括端部汇流单元50时,该开口为第二中间过液口205,下同)连接。
该结构的电池包在使用时,进液总管300将电池包外部的绝缘换热介质引入电池包内,并输入汇流排总成100中。绝缘换热介质在流过汇流排总成100后,通过出液总管400流出电池包。
如图18b,当电池包中包括至少两个电池模组时,每个电池模组中包括单列排布的多个电芯200和安装于电芯200上的汇流排总成100,相邻两个电池模组的输出极柱211之间可通过电连接件500实现电连接。同时,每一个电池模组的汇流排总成100的首端开口均连接有一个进液支管310,全部进液支管310均与进液总管300连接。每一个电池模组的汇流排总成100的尾端开口均连接有一个出液支管410,全部出液支管410均与出液总管400连接。
该结构的电池包在使用时,进液总管300将电池包外部的绝缘换热介质引入电池包内,并通过进液支管310分别输入各个汇流排总成100中。绝缘换热介质在流过各个汇流排总成100后,通过出液支管410汇总并流入出液总管400,最后通过液总管400使绝缘换热介质流出电池包。
需要说明的是,上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本申请中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
本申请的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本申请限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本申请的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本申请从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本申请实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、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 (11)
1.一种汇流排总成,其特征在于,用于多个电芯电连接,包括:
至少两个中间汇流单元,每个所述中间汇流单元包括中间导电主体,所述中间导电主体用于电连接相邻电芯的极柱,所述中间导电主体设置有供绝缘换热介质流动的中间流道段;
连接单元,包括绝缘主体,所述绝缘主体设置有供所述绝缘换热介质流动的连接流道段;所述连接单元至少可拆卸的连接于相邻的所述中间汇流单元之间,以使全部中间流道段首尾顺次连通;
所述汇流排总成用于在新增电芯时,在当前所述汇流排总成中连接新的中间汇流单元和新的连接单元,以使新增电芯与原多个电芯串联连接。
2.根据权利要求1所述的汇流排总成,其特征在于,所述中间导电主体的底部设置有至少两个用于容纳所述极柱的第一凹槽,所述第一凹槽的表面能够与所述极柱接触。
3.根据权利要求2所述的汇流排总成,其特征在于,所述中间导电主体设置有第一中间过液口和第二中间过液口,所述中间流道段中并列设置有多个中间子流道段,每个所述中间子流道段的两端分别与所述第一中间过液口和所述第二中间过液口连通。
4.根据权利要求3所述的汇流排总成,其特征在于,所述多个中间子流道段包括第一中间子流道段和至少两条第二中间子流道段;所述第一凹槽在所述中间流道段的正投影位于所述第一中间子流道段内,所述第一中间子流道段的宽度大于所述第二中间子流道段的宽度。
5.根据权利要求3所述的汇流排总成,其特征在于,所述中间导电主体的侧壁设置两个第一中间连接结构,所述第一中间过液口设置于其中一个第一中间连接结构,所述第二中间过液口设置于另一个第一中间连接结构;
所述绝缘主体设置有第二中间连接结构,所述第一中间连接结构与所述第二中间连接结构配合,以使所述中间汇流单元和所述连接单元可拆卸密封连接。
6.根据权利要求5所述的汇流排总成,其特征在于,每个所述电芯设置有两个所述极柱,两个所述极柱之间设置有防爆阀;
两个所述第一中间连接结构设置于所述中间导电主体的同一侧侧壁,所述绝缘主体至少在朝向所述电芯的一侧设置有灭火口,所述灭火口在所述电芯的正投影至少部分覆盖所述防爆阀;
当所述电芯热失控时,所述连接流道段中的所述绝缘换热介质能够从受热融化的所述灭火口流向所述电芯。
7.根据权利要求1所述的汇流排总成,其特征在于,所述汇流排总成还包括:
端部汇流单元,包括端部导电主体,所述端部导电主体用于与多个电芯中的输出极柱连接,所述端部导电主体设置有供所述绝缘换热介质流动的端部流道段,所述端部汇流单元与所述连接单元连接,以使所述端部流道段与所述中间流道段连通。
8.根据权利要求7所述的汇流排总成,其特征在于,所述端部导电主体的底部设置有用于容纳所述输出极柱的第二凹槽,所述第二凹槽的表面能够与所述输出极柱接触;
所述端部导电主体设置有第一端部连接结构和第三中间连接结构,所述第一端部连接结构设置有第一端部过液口,所述第三中间连接结构设置有第三中间过液口;
所述端部流道段中并列设置有多个端部子流道段,每个所述端部子流道段的两端分别与所述第一端部过液口和所述第三中间过液口连通;
所述多个端部子流道段包括第一端部子流道段和至少两个第二端部子流道段;所述第二凹槽在所述端部流道段的正投影位于所述第一端部子流道段内,所述第一端部子流道段的宽度大于所述第二端部子流道段的宽度。
9.根据权利要求7所述的汇流排总成,其特征在于,所述中间导电主体的底部表面和所述端部导电主体的底部表面均能够与所述电芯的表面接触。
10.一种电池模组,其特征在于,包括多个电芯,以及如上述权利要求1-9任一项所述的汇流排总成。
11.一种电池包,其特征在于,包括进液总管、出液总管,以及至少一个如权利要求10所述的电池模组;
所述进液总管与至少一个所述汇流排总成连接,用于向所述汇流排总成输入所述绝缘换热介质;所述出液总管与至少一个所述汇流排总成连接,用于排出所述汇流排总成内的所述绝缘换热介质。
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CN117276814A (zh) | 2023-12-22 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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