CN207690903U - 一种锂电池组及其汇流排组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汇流排组件及其锂电池组，包括：一本体，所述本体包括第一组槽和第二组槽，分别沿第一方向和第二方向开设；其中，所述第一方向不同于所述第二方向。本实用新型还公开了一种锂电池组，所述锂电池组包括至少两组电芯，所述汇流排组件设置在至少所述两组电芯的相邻极柱上，所述第一组槽和所述第二组槽分别与所述两组电芯的极柱插接并形成间隙。本实用新型提出利用汇流排组件的U型槽构成电芯之间的连接结构，大大增加了焊接路径，也增加了极柱和汇流排组件之间的接触面积。

Description

一种锂电池组及其汇流排组件

技术领域

本实用新型涉及一种汇流排组件，以及采用该汇流排组件焊接组成的锂电池组。

背景技术

锂电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正、负极构成的二次电池。锂电池一般包括：正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线和电池壳等构件。由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质，所以不会出现液体电液泄露和燃烧爆炸等安全问题，装配很容易，使得整体电池很轻、很薄。因此，可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量，这就是一般的软包装锂电池，即电芯。

目前，锂电池的单体工作电压为2.0～4.25V之间，动力型锂电池的容量为10～200Ah。要满足电动车高电压、大电流的负载用电，必须由多个单体电池串/并联使用。例如：一辆纯电动轿车，直流输入电压为310V，如果使用磷酸铁锂电池(3.2V，90Ah)，需要串联96个单体电池才能满足供电要求；一辆12米的电动客车，若工作电压在388V，就需要108个(单体3.6V的锰酸锂或三元锂电池)串联起来供电。串联的电池容量越大，其充放电保护线路的制作技术难度就越高，其安全性也就很难彻底解决。

图1示意了单个锂电池的结构，包括电芯1和极柱2，传统的锂电池组的激光焊接大都用穿透汇流排焊接的方法。如图2的实施例示意了一种3并8串的锂电池组结构，即用汇流排组件3将三个电芯1的极柱2先行并联，然后再将并联后的锂电池组再进行串联。这种汇流排组件3采用的是传统的矩形长条状铝排结构，串并联是通过将铝排与极柱2穿透焊接为一体构成。

这种传统方法存在许多局限性：穿透焊接受到汇流排组件3厚度的影响，如果厚度较大，势必导致焊接用激光功率的增大，而即便能增加焊接用激光的功率，又将导致设备投资要加大，并且较大功率激光在焊接时产生大量热量，又会对锂电池的电芯1的安全性造成威胁，而且，随着锂电池包的快充和快放要求的日渐提高，对汇流排组件3的厚度要求也越来越高，这样又势必增加制造成本。

实用新型内容

应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。

针对上述问题，本实用新型提供了一种特殊结构的汇流排组件，以实现将锂电池组焊接起来，并解决上述问题。

本实用新型公开了一种汇流排组件，其特征在于，包括：

一本体，所述本体包括第一组槽和第二组槽，分别沿第一方向和第二方向开设；

其中，所述第一方向不同于所述第二方向。

比较好的是，本实用新型进一步公开了汇流排组件，其特征在于，

所述第一组槽和所述第二组槽各包括至少两个U形槽。

比较好的是，本实用新型进一步公开了汇流排组件，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向之间夹角为180°。

比较好的是，本实用新型进一步公开了汇流排组件，其特征在于，所述汇流排组件包括铝排汇流排组件。

本实用新型还进一步公开了一种锂电池组，应用上述任何一项所述汇流排组件，其特征在于，

所述锂电池组包括至少两组电芯，所述汇流排组件设置在至少所述两组电芯的相邻极柱上，所述第一组槽和所述第二组槽分别与所述两组电芯的极柱插接并形成间隙。

比较好的是，本实用新型进一步公开了锂电池组，其特征在于，

所述极柱两侧与所述汇流排组件之间形成第一缝隙夹角和第二缝隙夹角。

比较好的是，本实用新型进一步公开了锂电池组，其特征在于，

所述汇流排组件和所述极柱的高度一致。

比较好的是，本实用新型进一步公开了锂电池组，其特征在于，

所述第一组槽和所述第二组槽其中之一的长度等于所述锂电池上所述极柱其中之一的长度。

比较好的是，本实用新型进一步公开了锂电池组，其特征在于，

所述极柱侧面的第一宽度W1和第二宽度W2之间的关系满足：

1/3W1<＝W2≤1/2W1。

本实用新型提出利用汇流排组件的U型槽构成电芯之间的连接结构，大大增加了焊接路径，也增加了极柱和汇流排组件之间的接触面积。

附图说明

现在将详细参考附图描述本公开的实施例。现在将详细参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本公开中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本公开说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本公开。

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是单个电芯的结构示意图；

图2是传统结构中并串联的一个实施例结构示意图；

图3是本实用新型采用的一种锂电池组合结构示意图；

图4是本实用新型一较佳实施例的汇流排组件的结构示意图；

图5是应用本实用新型的汇流排组件连接锂电池组的一较佳实施例的结构示意图；

图6是图5中A箭头方向的示意图；

图7是图5中B－B’方向的剖视图。

附图标记

1――电芯

2――极柱

3――汇流排组件

30――本体

31――第一组槽

32――第二组槽

311――第一U形槽

321――第二U形槽

θ――夹角

θ1――第一缝隙夹角

θ2――第二缝隙夹角

具体实施方式

本说明书公开了结合本发明特征的一或多个实施例。所公开的实施例仅仅例示本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由所附的权利要求是来限定。

说明书中引用的“一个实施例”、“一实施例”、“一示例性实施例”等等表明所述的实施例可以包括特殊特征、结构或特性，但所有实施例不必包含该特殊特征、结构或特性。此外，这些短语不必涉及相同的实施例。此外，在联系一实施例描述特殊特征、机构或特性时，就认为联系其他实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围之内。

此外，应理解，这里使用的空间描述(例如，之上、之下、上方、左边、右边、下方、顶部、底部、垂直、水平等等)仅用于说明的目的，且这里所描述的结构的实际实现方式可以是按任何定向或方式来在空间上排列。

请参见图4，所示为本实用新型一较佳实施例的汇流排组件3的结构，具体如下：

在本体30上包括第一方向和第二方向的两组槽，即第一组槽31和第二组槽32，第一方向和第二方向不同，且第一组槽31和第二组槽32各自包括至少2个U形槽。

较佳地，图4示意的实施例中，第一方向和第二方向为同一直线上相对设置，且第一方向和第二方向夹角为180°，且第一组槽31和第二组槽32分别包括三个U形槽，图中仅标记示意了一个U形槽，即第一U形槽311和第二U形槽321。

其中，各个U形槽的长度等于锂电池上极柱2的长度。

图5给出了应用本实用新型的汇流排组件3于锂电池组件上的一个较佳实施例的示意图。

该示例中，六个电芯1排列为3×2两组，由于每个电芯1包括左右两个极柱2，这样第一组电芯的右侧极柱和第二组电芯的左侧极柱邻接，汇流排组件3设置在第一组电芯的右侧极柱和第二组电芯的左侧极柱上。图示中所示较佳实施例的汇流排组件3包括3×2组U形槽，这样左右侧极柱嵌设于该些U形槽内，由此通过汇流排组件3将3×2组电芯1连接为锂电池组件。

图6进一步给出了图5的A箭头方向的侧视图。

可以进一步了解到，上述通过汇流排组件3将两组电芯的左右侧极柱2邻接的示意，其汇流排组件3和极柱2的高度一致。

图7给出了图5中B－B’剖视后的示意图。

容易看出，汇流排组件3的U形槽有一定的斜度，即U形槽延长线相交并有一夹角θ，这样在与极柱3插接后呈现一个V形的间隙，即图示中极柱2的两侧与汇流排组件3之间的第一缝隙夹角θ1和第二缝隙夹角θ2，由此形成两个缝隙，在焊接时允许激光从该两个缝隙夹角的底部开始，向上填充焊接，从而不受汇流排组件3厚度的限制，这样，本实用新型的结构中，汇流排组件3的厚度并不受到传统大于等于3毫米的限制。

此处，考虑到应用间隙焊接对极柱强度的要求，极柱2侧面的第一宽度W1和第二宽度W2之间的关系满足：

1/3W1<＝W2≤1/2W1 (1)

图3示意了采用图5所示的连接方式将若干组电芯1连接构成锂电池组的示意图，对照于图2所示的传统方式，仍然是先对3个电芯并联为一组，然后8组串联而成。这样以构成一个性能和图2相同的锂电池组。

通常，较佳的情况是，选用铝排汇流排作为汇流排组件3。

由于采用缝隙焊接，本申请采用的并串联方式的铝排汇流排只和下一个串联的电芯相连。这两种连接的方式对的铝排汇流排的厚度有很大的不同。传统连接方式，会随着并联的增加，越来越厚，本申请采用的铝排连接厚度不会随并联电芯的增加而增加。

本实用新型提出利用汇流排组件的U型槽构成电芯之间的连接结构，大大增加了焊接路径，也增加了极柱和汇流排组件之间的接触面积。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (9)

1.一种汇流排组件，其特征在于，包括：

一本体，所述本体包括第一组槽和第二组槽，分别沿第一方向和第二方向开设；

其中，所述第一方向不同于所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的汇流排组件，其特征在于，

所述第一组槽和所述第二组槽各包括至少两个U形槽。

3.根据权利要求2所述的汇流排组件，其特征在于，

所述第一方向和所述第二方向之间夹角为180°。

4.根据权利要求2所述的汇流排组件，其特征在于，

所述汇流排组件包括铝排汇流排组件。

5.一种锂电池组，应用权利要求1至4中任何一项所述汇流排组件，其特征在于，

所述锂电池组包括至少两组电芯，所述汇流排组件设置在至少所述两组电芯的相邻极柱上，所述第一组槽和所述第二组槽分别与所述两组电芯的极柱插接并形成间隙。

6.根据权利要求5所述的锂电池组，其特征在于，

所述极柱两侧与所述汇流排组件之间形成第一缝隙夹角和第二缝隙夹角。

7.根据权利要求6所述的锂电池组，其特征在于，

所述汇流排组件和所述极柱的高度一致。

8.根据权利要求7所述的锂电池组，其特征在于，

所述第一组槽和所述第二组槽其中之一的长度等于所述锂电池上所述极柱其中之一的长度。

9.根据权利要求8所述的锂电池组，其特征在于，

所述极柱侧面的第一宽度W1和第二宽度W2之间的关系满足：

1/3W1<＝W2≤1/2W1。