CN209104250U - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池模组，其包括电池和汇流构件。电池为多个并沿纵向依次布置，且各电池包括第一电极端子和第二电极端子。汇流构件为多个并连接所述多个电池。所述多个电池包括第一电池和第二电池，且第一电池的第一电极端子和第二电池的第一电极端子沿纵向布置。所述多个汇流构件包括第一汇流构件，第一汇流构件包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分连接于第一电池的第一电极端子，第二部分连接于第二电池的第二电极端子，第三部分连接第一部分和第二部分。第三部分设有通孔。

Description

电池模组
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
电池模组通常包括多个电池以及汇流构件，汇流构件连接于所述多个电池以实现所述多个电池的电连接。然而，在现有技术中，电池模组的两个输出极通常设置在相反的两端，导致两个电池模组之间的连接线路复杂化，增大连接线路占用的空间，影响能量密度。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池模组，其能实现同侧输出，并能够及时排气、散热，提高安全性能。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池模组，其包括电池和汇流构件。电池为多个并沿纵向依次布置，且各电池包括第一电极端子和第二电极端子。汇流构件为多个并连接所述多个电池。所述多个电池包括第一电池和第二电池，且第一电池的第一电极端子和第二电池的第一电极端子沿纵向布置。所述多个汇流构件包括第一汇流构件，第一汇流构件包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分连接于第一电池的第一电极端子，第二部分连接于第二电池的第二电极端子，第三部分连接第一部分和第二部分。第三部分设有通孔。
各电池具有防爆阀，防爆阀位于第一电极端子和第二电极端子之间；通孔至少部分位于防爆阀的正上方。
第一电池的防爆阀和第二电池的防爆阀的上方均设有通孔。
通孔为多个。
第三部分包括第一边缘，且第一边缘相对于纵向和横向倾斜。通孔为条形并沿平行于第一边缘的方向延伸。
第三部分包括多个熔断区，所述多个熔断区沿垂直于第一边缘的方向布置；通孔设置于相邻的两个熔断区之间；沿垂直于第一边缘的方向，至少两个熔断区的宽度不相同。
沿垂直于第一边缘的方向，所述多个熔断区的宽度各不相同。优选地，沿远离第一边缘的方向，所述多个熔断区的宽度依次增大。
相邻两个熔断区的横截面积之差为5mm2～10mm2。
沿垂直于第一边缘的方向，通孔的宽度为1mm～5mm；沿平行于第一边缘的方向，通孔的长度为10mm～20mm。
本实用新型的有益效果如下：本申请通过设置倾斜延伸汇流构件，可以使两个输出极片从电池模组的同一端伸出，实现电池模组的同侧输出，简化电池模组之间的连接线路。通孔将第三部分的上下空间导通，因此，第三部分与电池之间的热量可以经由通孔向外散发，从而避免热量聚集，防止电池温升过高，保证电池的性能。当第一电池或第二电池短路时，产气冲破防爆阀后可以经由通孔及时排出，降低安全风险。另外，通孔还能够减小第三部分的横截面积，因此，当电池短路时，第三部分的电流急剧增大，而第三部分可以在电流的作用下产热并熔断，从而切断电路，避免安全事故。
附图说明
图1为根据本实用新型的电池模组的示意图。
图2为根据本实用新型的电池模组的电池的连接示意图。
图3为图1的第一汇流构件的示意图。
图4为图3沿线A-A作出的断面图。
其中，附图标记说明如下：
1第一电池 6第三电池
2第二电池 7第二汇流构件
3第一汇流构件 8第三汇流构件
31第一部分 9输出极片
32第二部分 H通孔
33第三部分 V防爆阀
331第一边缘 T1第一电极端子
332第二边缘 T2第二电极端子
333熔断区 X横向
4端板 Y纵向
5侧板 Z高度方向
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
参照图1和图2，本申请的电池模组包括电池、汇流构件、端板4和侧板5。
电池可为棱柱形的锂离子电池，且电池为多个并沿纵向Y依次排列。各电池在顶部具有两个极性相反的电极端子，即第一电极端子T1和第二电极端子T2；第一电极端子T1和第二电极端子T2沿横向X布置。各电池在顶部还设有防爆阀V，防爆阀V位于第一电极端子T1和第二电极端子T2之间。当电池出现短路时，电池的内部急剧产气；当气压达到一定程度时，产气能够冲破防爆阀V并排出到电池的外部，从而避免电池爆炸。
端板4为两个且分别设置于所述多个电池沿纵向Y的两端，侧板5为两个且分别设置于所述多个电池沿横向X的两侧，端板4和侧板5焊接在一起并形成矩形的框架。所述多个电池可通过粘接等方式固定于所述框架。
汇流构件为多个并连接所述多个电池。各汇流构件连接于电池的电极端子，从而将所述多个电池以串联、并联或串并联的方式连接在一起。
所述多个电池包括第一电池1和第二电池2，且第一电池1的第一电极端子T1和第二电池2的第一电极端子T1沿纵向Y布置。换句话说，在纵向Y上，第一电池1的第一电极端子T1和第二电池2的第一电极端子T1对齐，第一电池1的第二电极端子T2和第二电池2的第二电极端子T2对齐。
所述多个汇流构件包括第一汇流构件3，第一汇流构件3包括第一部分31、第二部分32和第三部分33。第一部分31连接于第一电池1的第一电极端子T1，第二部分32连接于第二电池2的第二电极端子T2，第三部分33连接第一部分31和第二部分32。第一汇流构件3将第一电池1和第二电池2串联。第一汇流构件3为一体式金属构件。
第一电池1的数量和第二电池2的数量可依照需求设定。例如，在一实施例中，参照图2，第一电池1和第二电池2均为两个。第一部分31连接于两个第一电池1的第一电极端子T1，从而将所述两个第一电池1并联；第二部分32连接于两个第二电池2的第二电极端子T2，从而将所述两个第二电池2并联。第一汇流构件3将四个电池串并联。当然，第一电池1和第二电池2也可为一个或三个。
第一部分31的数量可与第一电池1的数量相同，第二部分32的数量可与第二电池2的数量相同。
所述多个电池还包括第三电池6，第一电池1、第二电池2及第三电池6依次排列。所述多个汇流构件还包括第二汇流构件7，第二汇流构件7连接第一电池1的第二电极端子T2和第三电池6的第一电极端子T1，从而将第一电池1和第三电池6串联。第二汇流构件7可从第一汇流构件3的下侧穿过并跨越第二电池2。第二汇流构件7和第一汇流构件3之间可设置绝缘片，从而避免两者导通。
所述多个汇流构件还包括多个第三汇流构件8，各第三汇流构件8连接间隔设置的电池(例如第二电池2和第四电池、第三电池6和第五电池等)。第一汇流构件3、第二汇流构件7和第三汇流构件8将所有的电池连接在一起。
电池模组还包括两个输出极片9，分别连接于电池模组中作为总输出极的第一电极端子T1和第二电极端子T2。两个电池模组可通过输出极片9电连接。两个输出极片9可从电池模组的远离第一电池1的一端伸出。
综上所述，本申请通过设置倾斜延伸第一汇流构件3，可以使两个输出极片9从电池模组的同一端伸出，实现电池模组的同侧输出，简化电池模组之间的连接线路。
然而，为了使两个输出极片9可从电池模组的同一端伸出，第一电池1的第一电极端子T1和第二电池2的第二电极端子T2无法在纵向Y上对齐，也就是说，第一电池1的第一电极端子T1和第二电池2的第二电极端子T2交叉错位；而为了连接错位的第一电极端子T1和第二电极端子T2，第一汇流构件3的第三部分33需要在第一电极端子T1和第二电极端子T2之间延伸，导致第三部分33覆盖防爆阀V。第一电池1或第二电池2短路时，产气冲破防爆阀V后会受到第三部分33的阻挡，无法在第一时间内排气泄压，引发安全隐患。
因此，优选地，第三部分33设有通孔H。通孔H将第三部分33的上下空间导通，因此，第三部分33与电池之间的热量可以经由通孔H向外散发，从而避免热量聚集，防止电池温升过高，保证电池的性能。当第一电池1或第二电池2短路时，产气冲破防爆阀V后可以经由通孔H及时排出，降低安全风险。另外，通孔H还能够减小第三部分33的横截面积，因此，当电池短路时，第三部分33的电流急剧增大，而第三部分33可以在电流的作用下产热并熔断，从而切断电路，避免安全事故。
产气冲破防爆阀V后向上喷出，因此，优选地，通孔H至少部分位于防爆阀V的正上方。这样产气可以直接穿过通孔H，从而提高排气速率，降低安全风险。
第三部分33可能会完全覆盖一些防爆阀V，因此，所有被第三部分33完全覆盖的防爆阀V的上方均应设有通孔H。优选地，第一电池1的防爆阀V和第二电池2的防爆阀V的上方均设有通孔H。此时，任何一个电池出现短路时，产气冲破防爆阀V后都能够及时排出。
通孔H为多个。多个通孔H可以提高排气效率，提高电池模组的安全性。另外，多个通孔H还能增大第三部分33的表面积，提高散热效率。当电池出现热失控时，电池内部的产气冲破防爆阀V，产气会携带一些高温固体颗粒。在本申请中，所述多个通孔H具有一定的分流和拦截作用，可以降低高温固体颗粒对电池模组的其它构件(例如汇流构件上侧的线束板)的冲击，提高电池模组的安全性。
由于第一电池1的第一电极端子T1和第二电池2的第二电极端子T2交叉错位，所以第三部分33需要沿相对于纵向Y和横向X倾斜的方向延伸。换句话说，第三部分33至少部分为倾斜区域，所述倾斜区域相对于纵向Y和横向X倾斜。
参照图3，第三部分33包括第一边缘331和第二边缘332，第一边缘331和第二边缘332分别位于第三部分33的所述倾斜区域的相反的两端。对应地，第一边缘331相对于纵向Y和横向X倾斜。
第三部分33的过流能力取决于第一边缘331和第二边缘332之间的最小距离，因此，当第二边缘332平行于第一边缘331时，可使第三部分33的有效利用率最大化。第二边缘332上也可设置突起，以与电池模组的采用线路连接。
通孔H为条形并沿平行于第一边缘331的方向延伸。当通孔H平行于第一边缘331时，可以使通孔H对第三部分33的有效过流面积的影响最小，保证过流能力。
第三部分33包括多个熔断区333，所述多个熔断区333沿垂直于第一边缘331的方向布置。通孔H设置于相邻的两个熔断区333之间。换句话说，通过开设多个通孔H，第三部分33上形成多个间隔布置的条形熔断区33。
沿垂直于第一边缘331的方向，至少两个熔断区333的宽度不相同。由于第三部分33为等厚度的金属板，因此，当两个熔断区333的宽度不相同时，两个熔断区333的过流面积(也就是垂直于第一边缘331的横截面的面积)也不相同。
熔断区333的过流面积越小，电阻也就越大，过电流时的产热量也就越大，也就越容易熔断。当电池模组出现短路时，第三部分33上的电流会超过额定电流，此时，过流面积最小的熔断区333会率先熔断，然后其它的熔断区333上的电流会进一步增大，从而加快其它熔断区333的熔断速率。也就是说，本申请通过设置不同宽度的熔断区333，可以提高熔断区333的熔断速率，从而及时切断电路，降低安全隐患。
优选地，沿垂直于第一边缘331的方向，所述多个熔断区333的宽度各不相同，这样可以使熔断区333的熔断速率最大化。
沿远离第一边缘331的方向，所述多个熔断区333的宽度依次增大。在冲切通孔H时，可以逐渐增大进给量，便于成型。
相邻两个熔断区333的横截面积之差为5mm2～10mm2。如果横截面积之差小于5mm2，那么两者熔断所需的热量差异较小，可能难以达到依次熔断的效果。如果横截面积之差大于10mm2，那么两者熔断所需的热量差异较大，两者熔断的时间差较大，影响熔断速率。
沿垂直于第一边缘331的方向，通孔H的宽度为1mm～5mm。如果通孔H的宽度小于1mm，那么通孔H的透气性差，影响排气速率。如果通孔H的宽度大于5mm，那么将会严重影响第三部分33的过流能力。
沿平行于第一边缘331的方向，通孔H的长度为10mm～20mm。如果长度小于10mm，那么通孔H的透气性差，影响排气速率。如果长度大于20mm，将会降低第三部分33的整体强度。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电池和汇流构件；
电池为多个并沿纵向(Y)依次布置，且各电池包括第一电极端子(T1)和第二电极端子(T2)；
汇流构件为多个并连接所述多个电池；
所述多个电池包括第一电池(1)和第二电池(2)，且第一电池(1)的第一电极端子(T1)和第二电池(2)的第一电极端子(T1)沿纵向(Y)布置；
所述多个汇流构件包括第一汇流构件(3)，第一汇流构件(3)包括第一部分(31)、第二部分(32)和第三部分(33)；
第一部分(31)连接于第一电池(1)的第一电极端子(T1)，第二部分(32)连接于第二电池(2)的第二电极端子(T2)，第三部分(33)连接第一部分(31)和第二部分(32)；
第三部分(33)设有通孔(H)。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
各电池具有防爆阀(V)，防爆阀(V)位于第一电极端子(T1)和第二电极端子(T2)之间；
通孔(H)至少部分位于防爆阀(V)的正上方。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，第一电池(1)的防爆阀(V)和第二电池(2)的防爆阀(V)的上方均设有通孔(H)。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，通孔(H)为多个。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池模组，其特征在于，
第三部分(33)包括第一边缘(331)，且第一边缘(331)相对于纵向(Y)和横向(X)倾斜；
通孔(H)为条形并沿平行于第一边缘(331)的方向延伸。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，
第三部分(33)包括多个熔断区(333)，所述多个熔断区(333)沿垂直于第一边缘(331)的方向布置；
通孔(H)设置于相邻的两个熔断区(333)之间；
沿垂直于第一边缘(331)的方向，至少两个熔断区(333)的宽度不相同。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，沿垂直于第一边缘(331)的方向，所述多个熔断区(333)的宽度各不相同。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，沿远离第一边缘(331)的方向，所述多个熔断区(333)的宽度依次增大。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，相邻两个熔断区(333)的横截面积之差为5mm2～10mm2。
10.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，
沿垂直于第一边缘(331)的方向，通孔(H)的宽度为1mm～5mm；
沿平行于第一边缘(331)的方向，通孔(H)的长度为10mm～20mm。
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GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
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Inventor after: Wen Changjin

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