CN210074013U - 电池模组汇流板、电池模组以及二次电池和耗电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池模组汇流板、电池模组以及二次电池和耗电装置。电池模组汇流板，包括层叠设置的上汇流板和下汇流板；所述上汇流板设置有凸起部，所述凸起部沿其厚度方向设置有贯通孔，所述下汇流板设置有配合孔，所述配合孔与所述贯通孔对应连通。电池模组，所述的电池模组汇流板和多个电芯；所述电芯包括电芯本体和极耳，所述极耳的一端贯穿所述配合孔和所述贯通孔并与所述电池模组汇流板电连接，所述极耳的另一端与所述电芯本体电连接。二次电池，包括电池模组。耗电装置，由二次电池供电。本申请提供的电池模组汇流板，加工难度小、成本低，制得的电池模组和二次电池，体积小、能量密度高。

Description

电池模组汇流板、电池模组以及二次电池和耗电装置

技术领域

本申请涉及二次电池领域，尤其涉及一种电池模组汇流板、电池模组以及二次电池和耗电装置。

背景技术

在多个电池的彼此电连接中均会采用汇流排作为电流传导介质，要达到多个聚合物二次电池的彼此电连接需要通过电池极耳与导流体之间进行焊接的方式实现，极耳的彼此电连接是电池模组加工过程中最关键的环节，而汇流板是影响该环节的重要因素。

现有的汇流排采用一体结构设置，由于对汇流排性能的要求，汇流排必须要有一定的厚度，厚度越大加工难度和装配难度越大，使得现有的汇流排加工存在着材料成本高、加工成本高、装配效率低下的问题。

鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本申请的第一目的是提供一种电池模组汇流板，材料成本、加工成本和加工难度都比现有技术低。

本申请的第二目的是提供一种电池模组，装配难度小，体积小，能量密度高。

本申请的第三目的是提供一种二次电池，成本低、体积小。

本申请的第四目的是提供一种耗电装置，由所述的二次电池供电。

为了实现上述目的，本申请特采用以下技术方案：

一种电池模组汇流板，包括层叠设置的上汇流板和下汇流板；所述上汇流板设置有凸起部，所述凸起部沿其厚度方向设置有贯通孔，所述下汇流板设置有配合孔，所述配合孔与所述贯通孔对应连通。

优选地，所述凸起部呈长条状，且所述凸起部靠近所述下汇流板的一侧的宽度大于远离所述下汇流板的一侧的宽度。

进一步优选地，所述凸起部沿其深度方向的宽度逐渐变化。

更加优选地，所述凸起部靠近所述下汇流板的一侧的宽度为3-6mm；优选地，所述贯通孔沿所述凸起部的长度方向设置成长条状，所述贯通孔的宽度为0.4-0.6mm。

可选地，所述凸起部靠近所述下汇流板的一侧的宽度可以为3mm、4mm、5mm、6mm以及3-6mm之间的任一值；

所述贯通孔的宽度可以为0.4mm、0.5mm、0.6mm以及0.4-0.6mm之间的任一值。

优选地，所述凸起部设置有多个；优选地，多个所述凸起部平行设置。

优选地，所述上汇流板的厚度为0.5-1.0mm，所述下汇流板的厚度为1.0-2.0mm。

可选地，所述上汇流板的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm以及0.5-1.0mm之间的任一值；

所述下汇流板的厚度可以为1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm以及1.0-2.0mm之间的任一值。

优选地，所述配合孔的宽度为3-6mm。

可选地，所述配合孔的宽度可以为3mm、4mm、5mm、6mm以及3-6mm之间的任一值。

可选地，所述上汇流板与所述下汇流板的材质相同或不同。

优选地，所述上汇流板的材质为铜，所述下汇流板的材质为铝。

一种电池模组，包括所述的电池模组汇流板和多个电芯；

所述电芯包括电芯本体和极耳，所述极耳的一端贯穿所述配合孔和所述贯通孔并与所述电池模组汇流板电连接，所述极耳的另一端与所述电芯本体电连接。

优选地，所述的电池模组还包括支架，所述支架与所述下汇流板邻接且设置在所述下汇流板的下方，所述支架设置有长条状通孔，所述长条状通孔与所述配合孔对应设置。

优选地，所述上汇流板上设置有第一连接孔，所述下汇流板上设置有与所述第一连接孔对应的第二连接孔；

所述支架上设置有用于连接所述上汇流板和所述下汇流板的凸台，所述凸台与所述第一连接孔和所述第二连接孔配合。

进一步优选地，所述第一连接孔和所述第二连接孔均为方孔。

优选地，相邻的两个所述长条状通孔之间设置有向远离所述下汇流板的方向延伸的中空导向条，相邻的两个所述中空导向条之间形成导向通道。

进一步优选地，所述中空导向条远离所述凸台的一端倒圆角。

优选地，所述长条状通孔靠近所述下汇流板的一端的宽度小于远离所述下汇流板的一端的宽度。

进一步优选地，所述长条状通孔靠近所述下汇流板的一端的宽度为2-4mm，所述导向通道远离所述下汇流板的一端的宽度为4-8mm。

可选地，所述长条状通孔靠近所述下汇流板的一端的宽度可以为2mm、3mm、4mm以及2-4mm之间的任一值，所述导向通道远离所述下汇流板的一端的宽度可以为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm以及4-8mm之间的任一值。

优选地，所述支架为塑胶支架。

优选地，所述极耳包括顺次设置的焊接部、弯曲部和连接部，所述焊接部贯穿所述长条状通孔、所述配合孔和所述贯通孔并与所述电池模组汇流板电连接，所述连接部与所述电芯本体电连接。

一种二次电池，包括所述的电池模组。

一种耗电装置，由所述的二次电池供电。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

1.通过将原有的一体设置的电池模组汇流板，分为上汇流板和下汇流板，降低加工难度，成品率高，降低了材料成本和加工成本；通过设置第一引导突出部和第二引导突出部，形成导向通道，降低装配难度；

2.使用本申请提供的电池模组汇流板加工得到的电池模组和二次电池，加工难度低、成本低、装配效率高、能量密度大；

3.使用本申请提供的二次电池对耗电设备进行供电，续航时间长，供电稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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示出了本申请实施例1提供的电池汇流排的结构示意图；

图2示出了本申请提供的电池汇流排的局部剖面图；

图3示出了本申请提供的电池模组的结构示意图；

图4示出了本申请实施例2提供的电池汇流排的局部剖面图；

图5示出了本申请实施例2提供的电池模组的结构示意图；

图6示出了本申请提供的支架的结构示意图；

图7示出了本申请提供的极耳的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-上汇流板；10-凸起部；11-贯通孔；12-第一连接孔；

2-下汇流板；20-配合孔；21-第二连接孔；

3-电芯；30-电芯本体；31-极耳；32-焊接部；33-弯曲部；34-连接部；

4-支架；40-长条状通孔；41-凸台；42-中空导向条；43-导向通道。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参阅图1和2，一种电池模组汇流板，包括层叠设置的上汇流板1和下汇流板2，上汇流板1的材质为铜、厚度为0.5mm，下汇流板2的材质为铝、厚度为2.0mm；上汇流板1通过冲压得到4个平行设置的、下部中空的、长条状的凸起部10，凸起部10沿其厚度方向设置有贯通孔11，下汇流板2设置有配合孔20，配合孔20与贯通孔11连通且位置一一对应。配合孔20的宽度为4mm，凸起部10靠近下汇流板2的一侧的宽度设置为4mm，贯通孔11的宽度为0.5mm。

可选地，上汇流板1和下汇流板2之间可以通过焊接、粘接、卡接、铆接等常见方式进行连接。

请参阅图3，一种电池模组，包括上述电池模组汇流板和多个电芯3；电芯3包括电芯本体30和极耳31，极耳31的一端贯穿配合孔20和贯通孔11并与电池模组汇流板电连接，极耳31的另一端与电芯本体30电连接。

实施例2

请参阅图1和2，一种电池模组汇流板，包括层叠设置的上汇流板1和下汇流板2，上汇流板1的材质为铜、厚度为1.0mm，下汇流板2的材质为铜、厚度为1.0mm；上汇流板1通过冲压得到4个平行设置的、下部中空的、长条状的凸起部10，凸起部10沿其厚度方向设置有贯通孔11，下汇流板2设置有配合孔20，配合孔20与贯通孔11连通且位置一一对应。

为了更好的进行装配，起到引导作用，凸起部10靠近下汇流板2的一侧的宽度大于等于远离下汇流板2的一侧的宽度，例如，配合孔20的宽度为3mm，凸起部10靠近下汇流板2的一侧的宽度设置为3mm，贯通孔11的宽度为0.4mm(即凸起部10远离下汇流板2的一侧的顶部宽度)。

在可选地实施方式中，凸起部10下部空间和贯通孔11可一体设置成为一个完整连续的引导极耳的通道，并不要求必须限定为本申请附图中图1所展示的形态。

为了进一步地提高装配效率，凸起部10沿其深度方向的宽度逐渐变化。

参见图4和5，一种电池模组，包括上述电池模组汇流板、塑胶材质的多个电芯3和支架4；支架4设置有宽度为3mm长条状通孔40，长条状通孔40与配合孔20的位置一一对应；电芯3包括电芯本体30和极耳31，极耳31的一端贯穿长条状通孔40、配合孔20和贯通孔11并与电池模组汇流板电连接，极耳31的另一端与电芯本体30电连接。

上汇流板1上设置有第一连接孔12，下汇流板2上设置有与第一连接孔12对应的第二连接孔21；支架4上设置有用于连接上汇流板1和下汇流板2的凸台41，凸台41与第一连接孔12和第二连接孔21配合。

装配时，将凸台41依次穿过第二连接孔21和第一连接孔12，到达上汇流板1的上表面以上，完成卡接即可。

实施例3

参见图1和图2一种电池模组汇流板，包括层叠设置的上汇流板1和下汇流板2，上汇流板1的材质为铝、厚度为0.8mm，下汇流板2的材质为铜、厚度为1.5mm；上汇流板1通过冲压得到4个平行设置的、下部中空的、长条状的凸起部10，凸起部10沿其厚度方向设置有贯通孔11，下汇流板2设置有配合孔20，配合孔20与贯通孔11连通且位置一一对应。

配合孔20的宽度为6mm，凸起部10靠近下汇流板2的一侧的宽度设置为6mm，贯通孔11的宽度为0.6mm。凸起部10沿其深度方向的宽度逐渐变化。

参见图5和图6，一种电池模组，包括上述电池模组汇流板、塑胶材质的多个电芯3和支架4；支架4设置有宽度为2mm长条状通孔40，长条状通孔40与配合孔20的位置一一对应；电芯3包括电芯本体30和极耳31，极耳31的一端贯穿长条状通孔40、配合孔20和贯通孔11并与电池模组汇流板电连接，极耳31的另一端与电芯本体30电连接。

上汇流板1上设置有第一连接孔12，下汇流板2上设置有与第一连接孔12对应的第二连接孔21；支架4上设置有用于连接上汇流板1和下汇流板2的凸台41，凸台41与第一连接孔12和第二连接孔21配合，第一连接孔12和第二连接孔21均为方孔。

为了保证装配结构的稳定性，相邻的两个长条状通孔40之间设置有向远离下汇流板2的方向延伸的中空导向条42，相邻的两个中空导向条42之间形成导向通道43，导向通道43远离下汇流板2的一端的宽度为4mm。

在一个优选地实施方式中，为了避免装配过程中发生刚性碰撞，中空导向条42远离凸台41的一端倒圆角。

实施例4

参见图7，与实施例3不同的是，导向通道43远离下汇流板2的一端的宽度为8mm。为了解决装配、后续加工和使用过程中由于震动、模组膨胀、应力等原因造成的结构稳定性变差的问题，极耳31设置成包括顺次连接的焊接部32、弯曲部33和连接部34，焊接部32贯穿长条状通孔40、配合孔20和贯通孔11并与电池模组汇流板电连接，连接部34与电芯本体30电连接。同时，弯曲部33还具有限位功能，可以根据实际尺寸需要预先加工好，装配时无需再对极耳进行定位，可以极大的提高装配效率。

以实施例4为例，装配过程为：

先将支架4的凸台41依次穿过第二连接孔21和第一连接孔12，到达上汇流板1的上表面以上，完成卡接；

然后将极耳31的焊接部32依次穿过导向通道43、长条状通孔40、配合孔20、凸起部10的下部中空部分和贯通孔11，并延伸出贯通孔11至符合焊接要求，然后在贯通孔11处进行激光焊接，完成电池模组的组装。

随后进行后续处理，如固定、封装等步骤，得到二次电池，该二次电池可广泛用于耗电装置的供电。

本申请提供的电池模组汇流排，加工成本低、装配难度小，使用其加工得到的电池模组，体积小、重量轻、能量密度高。

本申请提供的电池汇流板加工成本低，现有技术下使用单层汇流板直接冲槽对汇流板的厚度要求严格，汇流板越厚、需要加工的槽越窄，则冲压时对冲压刀具的磨损及破坏越大，加工成本很高；采用本申请提供的电池汇流板，将汇流板一分为二，降低汇流板加工时的厚度，能有效提高冲压刀具的使用寿命，降低加工成本；以10000片具有8条贯通孔11的汇流板为样本，不采用本申请提供的汇流板结构直接加工的单片成本达到￥16.8元，使用本申请的提供的电池汇流板成本大幅降低为￥6.8元。使用其加工得到的电池，不需要进行极耳二次焊接、取消转接铝块与安装铝块的支架，在生产时能将生产速度由10只电芯/分钟提升至17只电芯/分钟，现有技术的铝块及其安装支架至少需要在电芯长度方向占用20mm空间，本申请占用的空间可减少至11mm左右，可节约一半占用空间；且铝块及其安装支架的取消意味着重量的降低，以12串模组为例，现有技术方案的模组总重量为10.3kg，采用本实用新型可减少约0.5kg重量，相对应的可提升电池模组能量密度4.9％左右。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (23)

1.一种电池模组汇流板，其特征在于，包括层叠设置的上汇流板和下汇流板；所述上汇流板设置有凸起部，所述凸起部沿其厚度方向设置有贯通孔，所述下汇流板设置有配合孔，所述配合孔与所述贯通孔对应连通。

2.根据权利要求1所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述凸起部呈长条状，且所述凸起部靠近所述下汇流板的一侧的宽度大于远离所述下汇流板的一侧的宽度。

3.根据权利要求2所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述凸起部沿其深度方向的宽度连续变化。

4.根据权利要求2所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述凸起部靠近所述下汇流板的一侧的宽度为3-6mm。

5.根据权利要求2所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述贯通孔沿所述凸起部的长度方向设置成长条状，所述贯通孔的宽度为0.4-0.6mm。

6.根据权利要求2所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述凸起部设置有多个。

7.根据权利要求6所述的电池模组汇流板，其特征在于，多个所述凸起部平行设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述上汇流板的厚度为0.5-1.0mm，所述下汇流板的厚度为1.0-2.0mm。

9.根据权利要求1所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述配合孔的宽度为3-6mm。

10.根据权利要求1所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述上汇流板与所述下汇流板的材质相同或不同。

11.根据权利要求1所述的电池模组汇流板，其特征在于，所述上汇流板的材质为铜，所述下汇流板的材质为铝。

12.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的电池模组汇流板和多个电芯；

所述电芯包括电芯本体和极耳，所述极耳的一端贯穿所述配合孔和所述贯通孔并与所述电池模组汇流板电连接，所述极耳的另一端与所述电芯本体电连接。

13.根据权利要求12所述的电池模组，其特征在于，还包括支架，所述支架与所述下汇流板邻接且设置在所述下汇流板的下方，所述支架设置有长条状通孔，所述长条状通孔与所述配合孔的对应设置。

14.根据权利要求13所述的电池模组，其特征在于，所述上汇流板上设置有第一连接孔，所述下汇流板上设置有与所述第一连接孔对应的第二连接孔；

所述支架上设置有用于连接所述上汇流板和所述下汇流板的凸台，所述凸台与所述第一连接孔和所述第二连接孔配合。

15.根据权利要求14所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接孔和所述第二连接孔均为方孔。

16.根据权利要求13所述的电池模组，其特征在于，所述支架为塑胶支架。

17.根据权利要求13所述的电池模组，其特征在于，所述极耳包括顺次设置的焊接部、弯曲部和连接部，所述焊接部贯穿所述长条状通孔、所述配合孔和所述贯通孔并与所述电池模组汇流板电连接，所述连接部与所述电芯本体电连接。

18.根据权利要求14所述的电池模组，其特征在于，相邻的两个所述长条状通孔之间设置有向远离所述下汇流板的方向延伸的中空导向条，相邻的两个所述中空导向条之间形成导向通道。

19.根据权利要求18所述的电池模组，其特征在于，所述中空导向条远离所述凸台的一端倒圆角。

20.根据权利要求18所述的电池模组，其特征在于，所述长条状通孔靠近所述下汇流板的一端的宽度小于远离所述下汇流板的一端的宽度。

21.根据权利要求20所述的电池模组，其特征在于，所述长条状通孔靠近所述下汇流板的一端的宽度为2-4mm，所述导向通道远离所述下汇流板的一端的宽度为4-8mm。

22.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求12-21任一项所述的电池模组。

23.一种耗电装置，其特征在于，由权利要求22所述的二次电池供电。

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