CN117317524A - 电池模组和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种电池模组和电池，涉及电池技术领域，该电池模组包括线束总成和电芯本体，电芯本体的顶面具有电芯极柱，电芯极柱上设置有卡持凹槽，线束总成包括汇流排，汇流排的底侧设置有卡持凸块，卡持凸块对应滑动卡入卡持凹槽，以使汇流排与电芯极柱电接触。在实际安装时，可以直接通过卡持凸块与卡持凹槽之间的滑动卡接实现汇流排与电芯极柱之间的电连接。相较于现有技术，本发明实施例提供的电池模组，能够实现汇流排和电芯极柱之间的可拆卸配合连接，既能实现电芯间可拆卸功能，方便更换电芯，又能省掉汇流排焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和电池。
背景技术
目前行业中，现有动力电池包内电芯与汇流排大多通过激光焊接实现连接，工序复杂且繁琐，并且焊接完成后电芯与汇流排就会固定死，电芯间无法拆卸，随着CTP技术(Cell to PACK)的发展，取消了模组，一旦某个电芯短路或者损坏，由于电芯与汇流排无法拆卸，从而导致整个电池包报废，造成浪费。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种电池模组和电池，其能够实现汇流排和电芯极柱之间的可拆卸配合连接，既能实现电芯间可拆卸功能，方便更换电芯，又能省掉汇流排焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种电池模组，包括线束总成和电芯本体，所述电芯本体的顶面具有电芯极柱，所述电芯极柱上设置有卡持凹槽，所述线束总成包括汇流排，所述汇流排的底侧设置有卡持凸块，所述卡持凸块对应滑动卡入所述卡持凹槽，以使所述汇流排与所述电芯极柱电接触。
在可选的实施方式中，所述卡持凸块的形状与所述卡持凹槽的形状相适配，所述卡持凹槽延伸至所述电芯极柱的边缘侧壁，且所述卡持凹槽的开口宽度小于所述卡持凸块在所述电芯本体的顶面上的投影宽度，以防止所述卡持凸块朝向远离所述电芯本体的方向脱出所述卡持凹槽。
在可选的实施方式中，所述卡持凹槽的截面形状呈局部圆形或椭圆形。
在可选的实施方式中，所述线束总成还包括设置在所述电芯本体上的线束板，所述线束板上设置有容纳口，所述容纳口与所述电芯极柱对应，所述汇流排嵌设在所述线束板上并覆盖所述容纳口，所述卡持凸块伸出所述容纳口并向下凸起。
在可选的实施方式中，所述线束板上设置有容纳槽，所述汇流排装配在所述容纳槽中，所述容纳口开设在所述容纳槽的底壁上。
在可选的实施方式中，所述线束板上设置有止挡板，所述止挡板位于所述容纳口的一侧，并抵持在所述电芯极柱的侧壁上，且所述止挡板的内侧对应接合于所述卡持凹槽的端面，并构成所述容纳口的一侧边缘。
在可选的实施方式中，所述线束板上还设置有弹性抵持件，所述弹性抵持件位于所述容纳口远离所述止挡板的一侧，并能够发生弹性形变，且所述弹性抵持件由所述线束板的底侧向下伸出，并抵持在所述电芯极柱的侧壁上。
在可选的实施方式中，所述线束板上设置有弹性抵持孔，所述弹性抵持孔连通至所述容纳口，并与所述卡持凹槽错位设置，所述弹性抵持件的一端连接于所述弹性抵持孔远离所述容纳口的一侧边缘，另一端朝向所述容纳口的方向倾斜向下伸出。
在可选的实施方式中，所述卡持凹槽的两端分别延伸至所述电芯极柱相对的两侧壁。
在可选的实施方式中，所述电芯本体为多个，多个所述电芯本体并列设置，每个所述电芯本体的顶面均具有所述电芯极柱，且所述线束板上嵌设有多个汇流排，多个所述汇流排与多个所述电芯极柱一一对应卡接，所述线束板远离所述电芯本体的一侧还贴设有采集线排，所述采集线排与多个所述汇流排连接。
在可选的实施方式中，所述采集线排具有多个采集端子，每个所述采集端子上设置有采集片，多个所述采集片与多个所述汇流排一一对应连接。
在可选的实施方式中，所述采集线排延伸至所述线束板的边缘，且所述线束板的边缘还设置有低压连接器，所述低压连接器与所述采集线排连接。
第二方面，本发明提供一种电池，包括箱体和如前述实施方式任一项所述的电池模组，所述电芯本体设置在所述箱体内。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
本发明实施例提供的一种电池模组和电池包，通过在电芯极柱上设置卡持凹槽，并且在汇流排的底侧设置卡持凸块，卡持凸块能够对应滑动卡入卡持凹槽，从而使得汇流排与电芯极柱之间实现电接触。在实际安装时，可以直接通过卡持凸块与卡持凹槽之间的滑动卡接实现汇流排与电芯极柱之间的电连接，而在其中电芯本体发生异常需要更换时，则可以直接拆下汇流排，便于电芯本体进行更换。相较于现有技术，本发明实施例提供的电池模组，能够实现汇流排和电芯极柱之间的可拆卸配合连接，既能实现电芯间可拆卸功能，方便更换电芯，又能省掉汇流排焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的电池模组在第一视角下的结构示意图；
图2为图1中电芯本体与汇流排的结构示意图；
图3为图2中电芯极柱与卡持凸块的装配示意图；
图4为图2中电芯极柱与卡持凸块的连接结构剖面图；
图5为本发明第一实施例提供的电池模组在第二视角下的结构示意图；
图6为图5中线束板的底侧结构示意图；
图7为图5中Ⅶ的局部放大示意图；
图8为本发明第一实施例提供的电池模组在第三视角下的结构示意图；
图9为图8中Ⅸ的局部放大示意图；
图10为本发明第二实施例提供的电池的结构示意图。
图标：100-电池模组；110-线束总成；130-电芯本体；131-电芯极柱；133-卡持凹槽；150-汇流排；151-卡持凸块；170-线束板；171-容纳口；173-容纳槽；175-止挡板；177-弹性抵持件；179-弹性抵持孔；190-采集线排；191-采集端子；193-采集片；195-低压连接器；200-电池；210-箱体；211-底护板；213-隔板；215-横梁。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
正如背景技术中所公开的，现有动力电池包内电芯与汇流排大多通过激光焊接实现连接，但是焊接完成后电芯与汇流排就会固定死，电芯间无法拆卸，随着CTP技术的发展，取消了模组，一旦某个电芯短路或者损坏，由于电芯与汇流排无法拆卸，从而导致整个电池包报废，造成浪费。同时，激光焊接实现连接也会导致一定的焊接风险，并且步骤繁琐，成本高昂。
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型的电池模组和电池，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
本实施例提供了一种电池模组，其能够实现汇流排和电芯极柱之间的可拆卸配合连接，既能实现电芯间可拆卸功能，方便更换电芯，又能省掉汇流排焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
请参考图1至图4，本实施例提供的电池模组100，包括线束总成110和电芯本体130，电芯本体130的顶面具有电芯极柱131，电芯极柱131上设置有卡持凹槽133，线束总成110包括汇流排150，汇流排150的底侧设置有卡持凸块151，卡持凸块151对应滑动卡入卡持凹槽133，以使汇流排150与电芯极柱131电接触。
需要说明的是，在实际安装时，可以直接通过卡持凸块151与卡持凹槽133之间的滑动卡接实现汇流排150与电芯极柱131之间的电连接，而在其中电芯本体130发生异常需要更换时，则可以直接拆下汇流排150，便于电芯本体130进行更换，同时避免了常规技术中的激光焊接技术，省掉汇流排150焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
值得注意的是，本实施例中电芯本体130为多个，多个电芯本体130并列排布，每个电芯本体130的顶面均具有电芯极柱131，每个电芯极柱131上均设置有卡持凹槽133，而汇流排150也为多个，多个汇流排150与多个电芯极柱131一一对应，使得多个卡持凸块151能够对应卡入多个卡持凹槽133。
在本实施例中，卡持凸块151的形状与卡持凹槽133的形状相适配，卡持凹槽133延伸至电芯极柱131的边缘侧壁，且卡持凹槽133的开口宽度小于卡持凸块151在电芯本体130的顶面上的投影宽度，以防止卡持凸块151朝向远离电芯本体130的方向脱出卡持凹槽133。具体地，卡持凹槽133至少一端为开放式开口结构，方便从该处装入卡持凸块151，而卡持凸块151的最大宽度大于卡持凹槽133的开口宽度，从而能够保证卡持凸块151在竖直方向上能够准确地卡入卡持凹槽133，且能够防止其在竖直方向上脱落。
需要说明的是，此处卡持凹槽133的开口宽度，指的是卡持凹槽133的顶端开口的宽度，即能够脱离卡持凹槽133的最小宽度，而卡持凸块151在电芯本体130的顶面上的投影宽度，则指的是卡持凸块151的最大宽度，该投影宽度大于开口宽度，保证了卡持凸块151不会脱出卡持凹槽133，从而在竖直方向上实现了汇流排150和电芯极柱131之间的固定。
在本实施例中，卡持凹槽133的截面形状呈局部圆形或椭圆形。优选地，卡持凹槽133的截面形状呈优弧形，其开口宽度小于其最大宽度，即卡持凹槽133的宽度在向下的方向上先逐渐增大，再逐渐减小。而卡持凸块151的形状则与卡持凹槽133的形状相适配，优选地，卡持凸块151的截面形状呈优弧弓形，从而能够恰好装入卡持凹槽133。
进一步地，参见图5至图9，线束总成110还包括设置在电芯本体130上的线束板170，线束板170上设置有容纳口171，容纳口171与电芯极柱131对应，汇流排150嵌设在线束板170上并覆盖容纳口171，卡持凸块151伸出容纳口171并向下凸起。具体地，线束板170用于覆盖在多个电芯本体130上，而线束板170上设置有多个容纳口171，多个容纳口171与多个电芯极柱131对应，多个汇流排150对应嵌设在线束板170上并覆盖容纳口171，卡持凸块151能够伸出对应的容纳口171并向下凸起，从而能够对应卡入卡持凹槽133。
需要说明的是，此处线束板170可以采用绝缘板，例如塑料板，且线束板170的形状与多个电芯本体130的形状相适配，且线束板170能够同时覆盖在多个电芯本体130上。
在本实施例中，线束板170上设置有容纳槽173，汇流排150装配在容纳槽173中，容纳口171开设在容纳槽173的底壁上。具体地，容纳槽173由线束板170的顶侧表面的局部凸边围设形成，汇流排150的形状与容纳槽173的形状相适配，能够恰好装入容纳槽173中，从而实现嵌设，并对汇流排150进行限位，保证汇流排150能够对应于电芯极柱131。而容纳口171开设在容纳槽173的底壁上，从而能够连通下方，方便卡持凸块151伸入并向下凸起。
在本实施例中，线束板170上设置有止挡板175，止挡板175位于容纳口171的一侧，并抵持在电芯极柱131的侧壁上，且止挡板175的内侧对应接合于卡持凹槽133的端面，并构成容纳口171的一侧边缘。具体地，止挡板175在卡持凸块151装入卡持凹槽133到位后抵持在电芯极柱131的侧壁上，从而实现限位，避免卡持凸块151持续滑动而滑出卡持凹槽133。
需要说明的是，此处卡持凸块151可以采用滑动配合的方式实现与卡持凹槽133之间的装配，卡持凹槽133为两端开口结构，卡持凸块151能够从一端伸入，并在到位后由止挡板175进行限位止挡，保证滑动配合到位。
在本实施例中，线束板170上还设置有弹性抵持件177，弹性抵持件177位于容纳口171远离止挡板175的一侧，并能够发生弹性形变，且弹性抵持件177由线束板170的底侧向下伸出，并抵持在电芯极柱131的侧壁上。具体地，该弹性抵持件177一体设置在线束板170上，且弹性抵持件177与止挡板175分别位于容纳口171的两侧，并在卡持凸块151卡持到位后分别用于抵持在电芯极柱131相对的两个侧壁上，从而实现限位，保证卡持凸块151滑动到位后由两侧对电芯极柱131进行抵持，从而实现了对卡持凸块151的两端限位，此时线束板170在水平方向上受到限位，保证了其固定效果。
在本实施例中，线束板170上设置有弹性抵持孔179，弹性抵持孔179连通至容纳口171，并与卡持凹槽133错位设置，弹性抵持件177的一端连接于弹性抵持孔179远离容纳口171的一侧边缘，另一端朝向容纳口171的方向倾斜向下伸出。具体地，弹性抵持孔179可以作为弹性抵持件177的容纳空间，在弹性抵持件177发生形变时可以向上容纳，以保证其能够顺利形变，并沿电芯极柱131的顶面滑动。
在本实施例中，卡持凹槽133的两端分别延伸至电芯极柱131相对的两侧壁。具体地，卡持凹槽133为两端开口的通槽结构，卡持凹槽133的长度与电芯极柱131的宽度相同，从而能够保证卡持凸块151由卡持凹槽133的任意一端滑动装入，装配更加方便。
值得注意的是，多个电芯极柱131上的卡持凹槽133的延伸方向相互平行，在实际装配时，可以将线束板170上的汇流排150统一放置在卡持凹槽133的一侧，并朝向另一侧移动，此时卡持凸块151能够由卡持凹槽133的一端滑入，并朝向另一端滑动配合，滑动过程中弹性抵持件177向上形变，并容纳在弹性抵持孔179中，滑动到位后，止挡板175抵持在电芯极柱131的一侧，使得线束板170无法继续移动，起到水平方向的阻挡限位作用，且此时弹性抵持件177恢复形状，并抵持在电芯极柱131的另一侧，使得线束板170无法在水平方向上移动，实现对汇流排150和线束板170在水平方向上的限位。
在本实施例中，电芯本体130为多个，多个电芯本体130并列设置并形成模组，每个电芯本体130的顶面均具有电芯极柱131，且线束板170上嵌设有多个汇流排150，多个汇流排150与多个电芯极柱131一一对应卡接，线束板170远离电芯本体130的一侧还贴设有采集线排190，采集线排190与多个汇流排150连接。具体地，采集线排190可以是FPC线排，例如可以是铜排，FPC线排可以通过覆铜工艺固定在线束板170的表面，并与多个汇流排150连接，以采集电压和温度数据。
在本实施例中，采集线排190具有多个采集端子191，每个采集端子191上设置有采集片193，多个采集片193与多个汇流排150一一对应连接。具体地，采集片193可以是镍片，采集线排190通过镍片与汇流排150待焊的方式来采集电压和温度数据，而采集线排190的内部线路与采集片193之间可以通过锡焊连接，并由PI膜热压固定，使得连接更加可靠。
在本实施例中，采集线排190延伸至线束板170的边缘，且线束板170的边缘还设置有低压连接器195，低压连接器195与采集线排190连接。具体地，低压连接器195与采集线排190之间可以通过结构胶连接，使得低压连接器195结构更加稳定。
综上所述，本实施例提供了一种电池模组100，通过在电芯极柱131上设置卡持凹槽133，并且在汇流排150的底侧设置卡持凸块151，卡持凸块151能够对应滑动卡入卡持凹槽133，从而使得汇流排150与电芯极柱131之间实现电接触。在实际安装时，可以直接通过卡持凸块151与卡持凹槽133之间的滑动卡接实现汇流排150与电芯极柱131之间的电连接，而在其中电芯本体130发生异常需要更换时，则可以直接拆下汇流排150，便于电芯本体130进行更换。相较于现有技术，本实施例提供的电池模组100，能够实现汇流排150和电芯极柱131之间的可拆卸配合连接，既能实现电芯间可拆卸功能，方便更换电芯，又能省掉汇流排150焊接工序的风险和繁琐，方便安装和更换，降低了使用成本。
第二实施例
参见图10，本实施例提供了一种电池200，包括箱体210和电池模组100，电池模组100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
本实施例提供的电池200包括箱体210和电池模组100，电池模组100包括线束总成110和电芯本体130，电芯本体130的顶面具有电芯极柱131，电芯极柱131上设置有卡持凹槽133，线束总成110包括汇流排150，汇流排150的底侧设置有卡持凸块151，卡持凸块151对应滑动卡入卡持凹槽133，以使汇流排150与电芯极柱131电接触。电芯本体130为多个，多个电芯本体130均设置在箱体210内。
在本实施例中，电池模组100可以是CTP电池200模块，箱体210的底部还设置有底护板211，该底护板211可以是液冷板，以实现对电池模组100的散热。同时箱体210内还可以设置多个电池模组100，例如可以设置两个电池模组100，并在电池模组100的边缘位置设置隔板213，该隔板213也可以是液冷板，以实现对电池模组100侧面的散热。
在本实施例中，箱体210内还设置有横梁215，以实现对电池模组100的限位和固定，同时箱体210的外侧还设置有防爆阀、通讯接口和高压输出接口，其基本结构可以参见常见的动力电池200包。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于，包括线束总成(110)和电芯本体(130)，所述电芯本体(130)的顶面具有电芯极柱(131)，所述电芯极柱(131)上设置有卡持凹槽(133)，所述线束总成(110)包括汇流排(150)，所述汇流排(150)的底侧设置有卡持凸块(151)，所述卡持凸块(151)对应滑动卡入所述卡持凹槽(133)，以使所述汇流排(150)与所述电芯极柱(131)电接触。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述卡持凸块(151)的形状与所述卡持凹槽(133)的形状相适配，所述卡持凹槽(133)延伸至所述电芯极柱(131)的边缘侧壁，且所述卡持凹槽(133)的开口宽度小于所述卡持凸块(151)在所述电芯本体(130)的顶面上的投影宽度，以防止所述卡持凸块(151)朝向远离所述电芯本体(130)的方向脱出所述卡持凹槽(133)。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述线束总成(110)还包括设置在所述电芯本体(130)上的线束板(170)，所述线束板(170)上设置有容纳口(171)，所述容纳口(171)与所述电芯极柱(131)对应，所述汇流排(150)嵌设在所述线束板(170)上并覆盖所述容纳口(171)，所述卡持凸块(151)伸出所述容纳口(171)并向下凸起。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述线束板(170)上设置有容纳槽(173)，所述汇流排(150)装配在所述容纳槽(173)中，所述容纳口(171)开设在所述容纳槽(173)的底壁上。
5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述线束板(170)上设置有止挡板(175)，所述止挡板(175)位于所述容纳口(171)的一侧，并抵持在所述电芯极柱(131)的侧壁上，且所述止挡板(175)的内侧对应接合于所述卡持凹槽(133)的端面，并构成所述容纳口(171)的一侧边缘。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述线束板(170)上还设置有弹性抵持件(177)，所述弹性抵持件(177)位于所述容纳口(171)远离所述止挡板(175)的一侧，并能够发生弹性形变，且所述弹性抵持件(177)由所述线束板(170)的底侧向下伸出，并抵持在所述电芯极柱(131)的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述线束板(170)上设置有弹性抵持孔(179)，所述弹性抵持孔(179)连通至所述容纳口(171)，并与所述卡持凹槽(133)错位设置，所述弹性抵持件(177)的一端连接于所述弹性抵持孔(179)远离所述容纳口(171)的一侧边缘，另一端朝向所述容纳口(171)的方向倾斜向下伸出。
8.根据权利要求5或6所述的电池模组，其特征在于，所述卡持凹槽(133)的两端分别延伸至所述电芯极柱(131)相对的两侧壁。
9.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电芯本体(130)为多个，多个所述电芯本体(130)并列设置，每个所述电芯本体(130)的顶面均具有所述电芯极柱(131)，且所述线束板(170)上嵌设有多个汇流排(150)，多个所述汇流排(150)与多个所述电芯极柱(131)一一对应卡接，所述线束板(170)远离所述电芯本体(130)的一侧还贴设有采集线排(190)，所述采集线排(190)具有多个采集端子(191)，每个所述采集端子(191)上设置有采集片(193)，多个所述采集片(193)与多个所述汇流排(150)一一对应连接；所述采集线排(190)延伸至所述线束板(170)的边缘，且所述线束板(170)的边缘还设置有低压连接器(195)，所述低压连接器(195)与所述采集线排(190)连接。
10.一种电池，其特征在于，包括箱体(210)和如权利要求1-9任一项所述的电池模组，所述电芯本体(130)设置在所述箱体(210)内。
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