CN210129549U - 电池模组及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组及电动汽车，通过转接件将第二电极转接到与第一电极同一端，并使转接件位于电池模组的同侧，如此，便可以在电池模组成组过程中，在电池模组的同一侧进行焊接。所述电池模组包括多个单体电池；每个所述单体电池包括第一电极、第二电极及转接件，所述第一电极位于所述单体电池的一端，所述转接件设置于所述第一电极所在的一端并与所述第二电极电性连接；每个所述单体电池的转接件均位于同一焊接平面，所述焊接平面为对所述多个单体电池进行焊接时的操作平面。本申请实施例中，由于可以在电池模组的同一侧进行焊接，因而可以提高电池模组的焊机效率。

Description

电池模组及电动汽车

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组及电动汽车。

背景技术

在现有技术中，锂电池成组的结构中，通常是各个单体电池之间串联或者并联。在锂电池并联或者串联时组成特定大容量的电池组的结构中，通过连接电极片来实现对单体电池和集流板的连接。采用电极片连接的这种方式，需要在单体电池的两侧进行焊接，因此焊接的效率非常低、电芯的安全性低，成组后pack尺寸比较大。

实用新型内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种电池模组，所述电池模组包括多个单体电池；

每个所述单体电池包括第一电极、第二电极及转接件，所述第一电极位于所述单体电池的一端，所述转接件设置于所述第一电极所在的一端并与所述第二电极电性连接；

每个所述单体电池的转接件均位于同一焊接平面，所述焊接平面为对所述多个单体电池进行焊接时的操作平面。

可选地，所述转接件包括固定结构和设置在所述固定结构上用于设置极耳的连接结构，所述固定结构与所述单体电池连接并与所述第二电极电性连接。

可选地，所述单体电池包括电芯本体，所述第二电极包括用于设置所述电芯本体的电芯外壳，所述转接件与所述电芯外壳电性连接。

可选地，所述单体电池远离所述第一电极的一端设置所述第二电极，所述单体电池还包括第一连接导体，所述转接件通过所述第一连接导体与所述第二电极电连接。

可选地，所述转接件包括固定结构，所述固定结构与所述单体电池连接，所述固定结构上设置第一极柱和第二极柱，所述第一极柱与所述第一电极电性连接，所述第二极柱与所述第二电极电性连接，所述第一极柱的焊接表面和所述第二极柱的焊接表面均位于所述焊接平面上。

可选地，所述转接件还包括设置在所述固定结构上的隔离结构，所述隔离结构设置在所述第一极柱和所述第二极柱之间并将所述第一极柱和所述第二极柱电隔离。

可选地，所述转接件上还设置有第一连接导体，所述转接件的所述第二极柱通过所述第一连接导体与所述第二电极电性连接。

可选地，所述固定结构为圆环形，所述固定结构的内径与所述单体电池的外径一致，所述固定结构套设在所述单体电池上。

可选地，所述多个单体电池构成多行电芯组，每个电芯组中的各个所述单体电池相互并联连接，各个所述电芯组之间相互串联连接。

本申请的另一目的在于提供一种电动汽车，所述电动汽车包括汽车本体和本申请所述的电池模组。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例的电池模组及电动汽车中，通过转接件将圆柱体电池的第一电极第二电极转接到同一侧，并使转接件位于同一焊接平面上，从而使得在单体电池组成模组的过程中，可以在电池模组的所述焊接平面上对第二电极和第一电极进行焊接，因此，能够提高单体电池成组过程中的焊接效率。

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申请的某些实施例，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是本申请实施例提供的电池模组的结构示意图一；

图2是本申请实施例提供的第一种单体电池的结构示意图一；

图3是现有单体电池的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第一种单体电池的转接件结构示意图；

图5是本申请实施例提供的第一种单体电池的结构示意图二；

图6是本申请实施例提供的第一种单体电池的结构示意图三；

图7是本申请实施例提供的第二种单体电池的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的第二种单体电池的转接件结构示意图；

图9是本申请实施例提供的第二种单体电池的局部放大示意图。

图标：10-电池模组；100-单体电池；110-圆柱电芯；111-第一电极；112-电芯外壳；120-转接件；121-固定结构；122-连接结构；123-第一极柱；124-第二极柱；125-隔离结构；130-第一连接导体；140-第二连接导体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

锂电池具有对环境污染小、无噪音、能量高等优点，因此在新能源电动汽车中，被用作动力源。锂电池作为动力源，主要采用锂电池组来向电动机组供电，驱动电动机组运转，从而推动汽车前进。其中，锂电池组成组的方法通常是将多个单体电池100进行串并联组成特定大容量电池组，以达到给电动汽车供电的要求。在电池组的串并联结构中，主要通过连接电极片来将单体电池100和集流板的连接。而电池组中各个单体电池100之间的串并联，通常需要采用铜或者铝材料的软第一连接导体130，然后在单体电池100两端焊接形成串并联。但是，现有的这种两侧焊接使单体电池100成组的方法，焊接膜材料成本高，焊接效率低，而且安全性低，成组后的电池组尺寸大但是能量密度低。

为了解决至少一个上述问题，本实施例提供了一种电池模组10，请参见图1、图2，图1是本申请实施例提供的电池模组10的一个结构示意图，图2是第一种单体电池的结构示意图一，所述电池模组10包括多个单体电池100；每个所述单体电池100包括电芯本体、第一电极111、第二电极及转接件120，所述第一电极111位于所述单体电池100的一端，所述转接件120设置于所述单体电池100上并与所述第一电极111位于同一端，转接件120与所述第二电极电性连接；每个所述单体电池100的转接件120均位于同一焊接平面，所述焊接平面为对所述多个单体电池100进行焊接时的操作平面，也就是将一个单体电池100的第一电极111和另一个单体电池100的转接件120进行连接时，焊接点所在平面。

请参见图3，以一种现有的圆柱电芯110为例，该圆柱电芯110包括电芯外壳112以及设置在电芯外壳112内的电芯本体(图中未示出)，其中，第一电极111位于圆柱电芯110的一端。本申请实施例中，即是将转接件120设置在现有的圆柱电芯110上。

本实施例中，通过在电池模组10中设置转接件120，从而将单体电池100的第二电极转接到与第一电极111同一端的单体电池100上，并使转接件120位于同一焊接平面，这样，在电池模组10成组过程中，就可以直接在同一焊接平面上对第一电极111与第二电极进行焊接，由于焊接时都只在电池模组10的一侧进行，因此焊接过程就变得更加便捷，从而能够提高焊接的效率。

此外，由于单体电池100焊接时在电池模组10的同一侧完成，因此，单体电池100之间的串并联也在电池模组10的同一侧完成，因此，本实施例所述方案还能够减少电池模组10中的材料用量，降低材料成本。同侧焊接的方式，只需要控制电池模组10单侧的安全性，因此能够提高电池模组10的安全性。

本实施例中，单体电池100可以是锂电池，电池模组10还可以包括，但不限于，集流板等。第一电极111可以是正极，此时第二电极为负极，当然，本实施例中，第一电极111也可以是负极，此时第二电极为正极。转接件120可以是导体，也可以是设置有导体的结构。本实施例中，所述焊接平面可以是通常理解意义上的平面，也可以是具有一定凹凸的面。

请参照图4，可选地，本实施例中，所述转接件120包括固定结构121和设置在所述固定结构121上用于设置极耳的连接结构122，所述固定结构121与所述单体电池100连接并与所述第二电极电性连接。

本实施例中，通过固定结构121来设置连接结构122，以在连接结构122上设置极耳，这样，就可以增大设置极耳的表面的面积，从而使极耳连接更加牢固、方便。

本实施例中，固定结构121可以全部采用导体材料制成，也可以部分采用导体材料制成，连接结构122可以全部采用导体材料制成，也可以部分采用导体材料制成，固定结构121中的导体与第二电极连接，连接结构122中的导体与固定结构121中的导体连接。其中，连接结构122可以是片状结构，例如，所述连接结构122可以从所述固定结构121上沿垂直于单体电池100轴向的方向向靠近单体电池100轴心的方向延伸。所述固定结构121可以是但不限于，圆环形、或者其他的环形分布的结构等。在不做特殊说明的情况下，本实施例中的导体均是指一个器件上由导体材料构成的部分。

请继续参照图2，可选地，本实施例中，所述单体电池100包括电芯本体，所述第二电极包括用于设置所述电芯本体的电芯外壳112，所述转接件120与所述电芯外壳112电性连接。

本实施例中，将电芯外壳112作为单体电池100的负极，并将电芯外壳112与转接件120电连接，这样，可以简化转接件120与负极的连接结构122。

以所述转接件120的固定结构121为圆环形、所述第二电极为负极为例，那么，电芯外壳112与第二电极连接，也就是与负极连接，该固定结构121可以直接套设在单体电池100外部，从而便实现转接件120与单体电池100的负极连接。

请参照图5，可选地，本实施例中，所述单体电池100远离所述第一电极111的一端设置所述第二电极，所述单体电池100还包括第一连接导体130，所述转接件120通过所述第一连接导体130与所述第二电极电连接。

本实施例中，在第二电极设置在远离第一电极111一端时，通过第一连接导体130从远离第一电极111的一端接入第二电极，这样，就可以避免电流流经电芯外壳112时，由于导体横截面积过大带来的损耗。

当然，本实施例中，还可以这样设置第一连接导体130：将第一连接导体130的一端与固定结构121上的导体电性连接，将第一连接导体130的另一端与单体电池100的电芯外壳112电性连接，关于该连接的具体结构，请参照图6所示。

本实施例中，在将第二电极转接至第一电极111所在一端上时，还可以通过将转接件120直接与第一电极111所在端面(单体电池100的端面)上的电芯外壳112部分电连接。本实施例中，还可以从单体电池100的电芯外壳112的柱面上设置第一连接导体130，然后将该第一连接导体130与转接件120电连接。

请参照图7和图8，可选地，本实施例中，所述转接件120包括固定结构121，所述固定结构121与所述单体电池100连接，所述固定结构121上设置第一极柱123和第二极柱124，所述第一极柱123与所述第一电极111电性连接，所述第二极柱124与所述第二电极电性连接，所述第一极柱123的焊接表面和所述第二极柱124的焊接表面均位于所述焊接平面上。

本实施例中，在固定结构121上设置第一极柱123和第二极柱124，可以将第一电极111和第二电极转接到相同的焊接平面上，从而能够更加方便焊接，提高焊接效率。

本实施例中，所述固定结构121可以是绝缘材料制成，第一极柱123和第二极柱124采用导体材料制成。第一极柱123和第二极柱124可以固定在固定结构121上，其中，第一极柱123和第二极柱124相互分离。第一极柱123和第二极柱124的结构可以根据实际需求来选择，例如，可以设置为扇形。在具体设置时，第一极柱123和第二极柱124可以设置在固定结构121中任意一个位置，只要两者不电接触即可，例如，第一极柱123和第二极柱124可以对称设置。

请继续参照图7和图8，可选地，本实施例中，所述转接件120还包括设置在所述固定结构121上的隔离结构125，所述隔离结构125设置在所述第一极柱123和所述第二极柱124之间并将所述第一极柱123和所述第二极柱124电隔离。

本实施例中，在第一极柱123和第二极柱124之间设置隔离结构125，可以进一步提高第一电极111和第二电极之间的电隔离效果，防止第一极柱123和第二极柱124接触时造成短路而产生损坏和安全事故。

隔离结构125可以采用绝缘材料制成，隔离结构125设置与第一极柱123和第二极柱124之间。具体地，隔离结构125可以是直接设置在第一极柱123和第二极柱124之间的间隙中的绝缘挡块，隔离结构125也可以是设置在第一极柱123或第二极柱124的相对的表面并覆盖该表面上的绝缘材料层等。

请参照图9，可选地，本实施例中，所述转接件120上还设置有第一连接导体130，所述转接件120的所述第二极柱124通过所述第一连接导体130与所述第二电极电性连接。

本实施例中，通过第一连接导体130来将第二极柱124与第二电极连接，可以使得第二极柱124与第二电极之间的连接更加牢固，确保连接效果。

当然，本实施例中，还可以通过其他方式来将第二极柱124与第二电极连接。例如，当第二电极为负极时，此时，由于单体电池100的外壳也是负极，因此，此时可以将第二极柱124与电芯外壳112直接连接。第二极柱124与负极连接的具体情况，与前述的固定结构121与第二电极连接的方式类似，具体情况可以参照前述的固定结构121与第二电极连接的方式来执行，在此不再赘述。

本实施例中，还设置有第二连接导体140，第一电极111通过第二连接导体140与第一极柱123电连接。

可选地，本实施例中，所述固定结构121为圆环形，所述固定结构121的内径与所述单体电池100的外径一致，所述固定结构121套设在所述单体电池100上。

本实施例中，当固定结构121为圆环型，且固定结构121的内径与单体电池100的外径一致时，可以将单体电池100套设在单体电池100上，从而使固定结构121与单体电池100贴合，这样，就能够提高连接结构122与单体电池100的连接牢固度，且不需要额外的连接操作，具有节约成本的作用。

可选地，本实施例中，所述多个单体电池100构成多行电芯组，每个(行)电芯组中的各个所述单体电池100相互并联连接，各个所述电芯组之间相互串联连接。

本实施例中，通过将电芯组中的单体电池100并联，然后将各个电芯组串联，具有连接方便的特点。当然，本实施例中，还可以根据电池模组10的具体使用场景中，对电池模组10供电性能的要求采用其他的串并联方式。

本实施例中，转接件120的导体部分的材质可以是，但不限于，镍、铝、铜等。转接件120与单体电池100的负极之间的连接方式可以是焊接，例如，激光焊接、超声波焊接、电阻焊焊接等。

在焊接时，首先将单体电池100定位好，然后在单体电池100的第一电极111一侧放上转接件120，接着通过工装使转接件120在单体电池100上压紧，最后再采用焊方式接把单体电池100的负极和转接件120焊接，例如，可以采用缝焊、穿透焊等方式。

本申请的另一目的在于提供一种电动汽车，所述电动汽车包括汽车本体和如本实施例所述的电池模组10。

综上，本实施例中，通过将转接件120与单体电池100的正极设置在同一端，并使转接件120位于同一焊接平面，从而可以使得电池模组10成组时，各个单体电池100的正负极的焊接可以在电池模组10的同一侧完成，从而能够提高电池模组10的焊接效率、安全性，还能够节约电池模组10的材料，节约成本。以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以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，所述电池模组包括多个单体电池；

每个所述单体电池包括第一电极、第二电极及转接件，所述第一电极位于所述单体电池的一端，所述转接件设置于所述第一电极所在的一端并与所述第二电极电性连接；

每个所述单体电池的转接件均位于同一焊接平面，所述焊接平面为对所述多个单体电池进行焊接时的操作平面。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述转接件包括固定结构和设置在所述固定结构上用于设置极耳的连接结构，所述固定结构与所述单体电池连接并与所述第二电极电性连接。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述单体电池包括电芯本体，所述第二电极包括用于设置所述电芯本体的电芯外壳，所述转接件与所述电芯外壳电性连接。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述单体电池远离所述第一电极的一端设置所述第二电极，所述单体电池还包括第一连接导体，所述转接件通过所述第一连接导体与所述第二电极电连接。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述转接件包括固定结构，所述固定结构与所述单体电池连接，所述固定结构上设置第一极柱和第二极柱，所述第一极柱与所述第一电极电性连接，所述第二极柱与所述第二电极电性连接，所述第一极柱的焊接表面和所述第二极柱的焊接表面均位于所述焊接平面上。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述转接件还包括设置在所述固定结构上的隔离结构，所述隔离结构设置在所述第一极柱和所述第二极柱之间并将所述第一极柱和所述第二极柱电隔离。

7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述转接件上还设置有第一连接导体，所述转接件的所述第二极柱通过所述第一连接导体与所述第二电极电性连接。

8.根据权利要求4或5所述的电池模组，其特征在于，所述固定结构为圆环形，所述固定结构的内径与所述单体电池的外径一致，所述固定结构套设在所述单体电池上。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电池模组，其特征在于，所述多个单体电池构成多行电芯组，每个电芯组中的各个所述单体电池相互并联连接，各个所述电芯组之间相互串联连接。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括汽车本体和如权利要求1-9任一项所述的电池模组。

Images