CN210576172U - 汇流排、电芯并联结构、电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，提供一种汇流排、电芯并联结构、电池模组及电池包。本实用新型所述的汇流排所述汇流排包括板件，所述板件表面的一端开设有至少一个用于伸出电芯极耳(1)的第一通槽(2)，所述板件表面的另一端设有用于支撑弯折后的电芯极耳(1)的支撑部(3)。本实用新型的汇流排能够用于多个电芯的并联，且并联过程中多个电芯的极耳能够分别从汇流排的两端伸出并分别朝向两边弯折，由此使得极耳弯折后在位置上相互错开，恰好能位于所有电芯厚度范围内，不会出现极耳超出电芯的情况，避免造成空间浪费。采用本实用新型的汇流排使得电芯组件的并联连接结构简单，空间占据小，空间利用率高。

Description

汇流排、电芯并联结构、电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种汇流排、电芯并联结构、电池模组及电池包。

背景技术

在新能源软包电池中，常常遇到的问题就是单个电芯电流往往满足不了整车系统的要求，因此，需要将多个软包电芯通过并联来实现电流的增大，在并联的过程中需要用到并联连接汇流排，可见，汇流排的结构是否合理直接影响系统的总电量是否满足要求。常见的汇流排结构用于伸出极耳的通槽开设在汇流排的同一端，使得极耳只能从同一端伸出并均往同一边弯折再焊接，对于一串的模组来说，前一电芯的极耳将搭接在相邻电芯的上方，而位于边缘的电芯的极耳弯折后将超出电芯，则会导致一个电芯厚度的空间浪费，导致包络空间利用率低，系统重量能量密度低以及体积能量密度低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种节省电芯组件的并联连接结构占据空间的汇流排。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型一方面提供一种汇流排，所述汇流排包括板件，所述板件表面的一端开设有至少一个用于伸出电芯极耳的第一通槽，所述板件表面的另一端设有用于支撑弯折后的电芯极耳的支撑部。

可选地，所述第一通槽的数量为至少两个，且所述第一通槽平行设置在所述板件表面。

可选地，所述板件包括主体部和至少两个端部连接于所述主体部一侧的第一连接部，相邻所述第一连接部之间的间隔区域形成所述第一通槽。

可选地，所述板件包括端部连接于所述主体部另一侧的第二连接部和用于穿设紧固件的安装部，所述安装部和所述第二连接部之间间隔设置，所述第二连接部形成为所述支撑部。

可选地，所述安装部设置为突出于所述主体部所在平面，所述安装部上开设有用于安装紧固件的通孔。

本实用新型第二方面提供一种电芯并联结构，包括多个电芯、极耳支架以及上述任意方案所述的汇流排，所述极耳支架上开设有与所述第一通槽相对应的第二通槽和与所述板件的侧边相对应的第三通槽，两个所述汇流排并排设置在所述极耳支架的上方且分别用于穿过所述电芯的正极极耳和负极极耳。

可选地，所述第二通槽与所述第三通槽平行设置。

可选地，所述电芯并联结构包括第一电芯和至少一个第二电芯，所述第一电芯的极耳穿过位于所述极耳支架一侧的所述第三通槽后沿所述板件一侧侧边伸出并沿第一方向弯折支撑固定在所述支撑部上，其中：

所述第二电芯的极耳穿过位于所述极耳支架另一侧的所述第三通槽后沿所述板件另一侧侧边伸出并沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；和/或

所述第二电芯的极耳依次穿过所述第二通槽和所述第一通槽后沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；

其中，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

本实用新型第三方面提供一种电池模组，包括多个上述方案所述的电芯并联结构，相邻两个所述电芯并联结构之间通过紧固件和连接件相连，所述连接件的一端通过紧固件与其中一个电芯并联结构的汇流排相连，所述连接件的另一端通过紧固件与其相邻的电芯并联结构的汇流排相连。

本实用新型第四方面提供一种电池包，包括上述电池模组。

相对于现有技术，本实用新型所述的汇流排具有以下优势：

本实用新型的汇流排能够用于多个电芯的并联，且并联过程中多个电芯的极耳能够分别从汇流排的两端伸出并分别朝向两边弯折，由此使得极耳弯折后在位置上相互错开，恰好能位于所有电芯厚度范围内，不会出现极耳超出电芯的情况，避免造成空间浪费。采用本实用新型的汇流排使得电芯组件的并联连接结构简单，空间占据小，空间利用率高，明显提升电池系统的总电量，电池系统的体积能量密度高、质量密度高。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式所述的汇流排的结构示意图；

图2为图1的汇流排的主视图；

图3为图1的汇流排的侧视图；

图4为本实用新型一种实施方式所述的电芯并联结构的结构示意图；

图5为图4的电芯并联结构的主视图；

图6为图4的电芯并联结构的侧视图；

图7为图4中极耳支架的结构示意图；

图8为图7的极耳支架的主视图；

图9为图7的极耳支架的侧视图。

附图标记说明：

1—极耳、2—第一通槽、3—支撑部、4—主体部、5—第一连接部、6—安装部、7—通孔、8—电芯、9—极耳支架、10—第二通槽、11—第三通槽、12—正极极耳、13—负极极耳、14—定位柱、15—定位孔、16—凸出部、17—插接部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

结合图1-图3，根据本实用新型的一个方面，提供一种汇流排，所述汇流排包括板件，所述板件表面的一端开设有至少一个用于伸出电芯极耳1的第一通槽2，所述板件表面的另一端设有用于支撑弯折后的电芯极耳1的支撑部3。

具体来说，汇流排是在多个电芯并联情况下使用。当多个电芯并联时，电芯的极耳1不仅能够从板件表面的第一通槽2中伸出，还能够从板件的两侧伸出。因此，使用本实用新型的汇流排时，从板件任一侧伸出的极耳1以及从第一通槽2中伸出的极耳1均朝向同一方向弯折，使得极耳1能够搭接在板件表面，而从板件另一侧伸出的极耳1将朝向与上述方向相反的方向进行弯折，使得极耳1能够搭接在支撑部3上。

值得注意的是，为了配合汇流排的结构，需对多个电芯的极耳1进行不同裁切，具体来说，裁切后的从板件另一侧伸出的极耳1与其余电芯的极耳1分别位于板件的两端，即图2所示的左端和右端，并分别从板件的两端伸出，由此，在朝向两个方向弯折后的极耳1在空间上相互错开，均能支撑于板件表面，而不会出现超出汇流排所在平面的情况，避免空间浪费，如图4所示。另外，极耳弯折后，通过激光焊接将极耳焊接在汇流排上。

本实用新型的汇流排能够用于多个电芯的并联，且并联过程中多个电芯的极耳能够分别从汇流排的两端伸出并分别朝向两边弯折，由此使得极耳弯折后在位置上相互错开，恰好能位于所有电芯厚度范围内，不会出现极耳超出汇流排的情况，避免造成空间浪费。采用本实用新型的汇流排使得电芯组件的并联连接结构简单，空间占据小，空间利用率高，明显提升电池系统的总电量，电池系统的体积能量密度高、质量密度高。

其中，可根据并联电芯数量的多少调整所开设的第一通槽2的数量，本实用新型对此不作具体限制。在本实施方式中，所述第一通槽2的数量为至少两个，且所述第一通槽2平行设置在所述板件表面。通过将第一通槽2平行设置，保证多个电芯能够并排叠设在一起，使得每个电芯的极耳1恰好能够从第一通槽2或板件的侧边伸出。

当然，板件可以设置为任意结构，只要满足在其两端能够形成第一通槽2和支撑部3即可，需要说明的是，支撑部3主要用于支撑从板件侧边伸出的极耳1，因此，支撑部3位于板件的一侧。作为其中的一种实施方式，所述板件包括主体部4和至少两个端部连接于所述主体部4一侧的第一连接部5，相邻所述第一连接部5之间的间隔区域形成所述第一通槽2。

这样，所有第一连接部5的自由端之间是彼此不连接的，从而使得汇流排具有保险熔断功能，相当于过流阀的作用，当某个电芯失效超常发热时，由于第一连接部5的自由端彼此间隔设置，从而能够将汇流排熔断，阻止此不良电芯的快速蔓延。

进一步地，为形成所述支撑部3，所述板件包括端部连接于所述主体部4另一侧的第二连接部和用于穿设紧固件的安装部6，所述安装部6和所述第二连接部之间间隔设置，所述第二连接部形成为所述支撑部3。其中，安装部6的设置主要是为了将多个并联电芯间的串联使用，通过紧固件和下文所述的连接件从而将多个电芯并联结构串联起来。

通常来说，为方便对弯折后极耳的进行支撑，主体部4、第一连接部5和支撑部3位于同一平面，而为了给上述紧固件的安装预留充足的空间，所述安装部6设置为突出于所述主体部4所在平面，所述安装部6上开设有用于安装紧固件的通孔7。紧固件可以螺栓等部件，利用螺栓穿过通孔7和连接件后可以通过螺母进行固定。

结合图4-图9，本实用新型第二方面提供一种电芯并联结构，包括多个电芯8、极耳支架9以及上述任意方案所述的汇流排，所述极耳支架9上开设有与所述第一通槽2相对应的第二通槽10和与所述板件的侧边相对应的第三通槽11，两个所述汇流排并排设置在所述极耳支架9的上方且分别用于穿过所述电芯8的正极极耳12和负极极耳13。其中，每个电芯均通过铝塑膜封边，安装过程中，多个电芯之间通过双面胶粘结在一起，极耳支架安装在电芯的铝塑模封边。采用上述汇流排安装的电芯并联结构占据空间小且布局合理，使多个电芯间能够紧密排列，且电芯的极耳弯折焊接后不会超出电芯端面。

其中，为方便极耳支架9和汇流排的安装，极耳支架9上设有定位柱14，汇流排的板件表面上设有与定位柱14相配合的定位孔15，当汇流排安装在极耳支架9上方时，定位柱14能够穿设于定位孔15，定位汇流排的X/Y两个方向的自由度，完成汇流排的定位安装。

如图6和图9所示，极耳支架9的两面还分别设有凸出部16和多个插接部7，极耳支架9安装的过程中，插接部7插接在相邻电芯之间，进一步对极耳支架9起到定位的作用。而凸出部16的作用则是为了保护突出于主体部4表面的安装部6。

如图7-图9所示，为方便极耳支架9的制造同时便于极耳1的伸出，极耳支架9两侧的对应汇流排的第一通槽2和侧边分别设置有第二通槽10和第三通槽11，在本实施方式中，两侧的所述第二通槽10和第三通槽11之间彼此不连通，形成不开设任何槽孔的连接区域。

安装过程中，所有电芯的正极极耳12均从极耳支架9左侧的通槽中伸出，而所有电芯的负极极耳13均从极耳支架9右侧的通槽中伸出，这里的左、右侧指的是图8中的左右方向。也就是说，所有电芯的正极极耳12共用一个汇流排，所有电芯的负极极耳13共用一个汇流排，具体地，所有极耳的裁切和弯折方式均与上述记载的相同，举例来说，多个电芯8中需有一个电芯8的正极极耳12裁切方向与其他电芯8的正极极耳12裁切方向相反，以便弯折后的正极极耳12均能支撑于汇流排板件表面，而不会超出汇流排；负极极耳13同理。

进一步地，考虑到电芯的布置要求，为了与第一通槽2相配合，所述第二通槽10与所述第三通槽11平行设置。

针对具体的电芯并联结构来说，所述电芯并联结构包括第一电芯和至少一个第二电芯，第一电芯在电芯并联结构中是位于最外侧的电芯，所述第一电芯的极耳1穿过位于所述极耳支架9一侧的所述第三通槽11后沿所述汇流排板件一侧侧边伸出并沿第一方向弯折支撑固定在所述支撑部3上，其中：

对于在电芯并联结构中位于最外侧的第二电芯来说，该第二电芯的极耳1穿过位于所述极耳支架9另一侧的所述第三通槽11后沿所述板件另一侧侧边伸出并沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；和/或

对于在电芯并联结构中位于中间部分的第二电芯来说，该第二电芯的极耳1依次穿过所述第二通槽10和所述第一通槽2后沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；

其中，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

特别地，上述电芯并联结构统一概括了极耳1的设置方式，这里需要说明的是，无论正极极耳12还是负极极耳13，设置方式均是相同的，即均采用上述方式设置。

可以理解地，为达到极耳弯折后节省空间的目的，第一电芯的极耳1裁切方向与第二电芯的极耳1裁切方向相反，并分别沿汇流排板件的两端伸出。

本实用新型第三方面提供一种电池模组，包括多个上述方案所述的电芯并联结构，相邻两个所述电芯并联结构之间通过紧固件和连接件相连，所述连接件的一端通过紧固件与其中一个电芯并联结构的汇流排相连，所述连接件的另一端通过紧固件与其相邻的电芯并联结构的汇流排相连。

多个电芯并联结构串联时，以图4为例，其余电芯并联结构会堆叠在其上方，此时，利用连接件将上下两个电芯并联结构的安装部6连接在一起，即利用第一紧固件穿过连接件的一端和下方电芯并联结构的安装部6的通孔7后完成固定，利用第二紧固件穿过连接件的另一端和上方电芯并联结构的安装部6的通孔7后完成固定。

进一步地，本实用新型第四方面提供一种电池包，包括上述电池模组。本实用新型的电芯并联结构、电池模组和电池包由于采用上述汇流排，因此具有汇流排带来的全部优点，具体来说，无论是电芯并联结构、电池模组和电池包，均能够实现更小的占用空间、空间利用率高的效果，明显提升电池系统的总电量，电池系统的体积能量密度高、质量密度高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汇流排，其特征在于，所述汇流排包括板件，所述板件表面的一端开设有至少一个用于伸出电芯极耳(1)的第一通槽(2)，所述板件表面的另一端设有用于支撑弯折后的电芯极耳(1)的支撑部(3)。

2.根据权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述第一通槽(2)的数量为至少两个，且所述第一通槽(2)平行设置在所述板件表面。

3.根据权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述板件包括主体部(4)和至少两个端部连接于所述主体部(4)一侧的第一连接部(5)，相邻所述第一连接部(5)之间的间隔区域形成所述第一通槽(2)。

4.根据权利要求3所述的汇流排，其特征在于，所述板件包括端部连接于所述主体部(4)另一侧的第二连接部和用于穿设紧固件的安装部(6)，所述安装部(6)和所述第二连接部之间间隔设置，所述第二连接部形成为所述支撑部(3)。

5.根据权利要求4所述的汇流排，其特征在于，所述安装部(6)设置为突出于所述主体部(4)所在平面，所述安装部(6)上开设有用于安装紧固件的通孔(7)。

6.一种电芯并联结构，其特征在于，包括多个电芯(8)、极耳支架(9)以及两个权利要求1-5中任意一项所述的汇流排，所述极耳支架(9)上开设有与所述第一通槽(2)相对应的第二通槽(10)和与所述板件的侧边相对应的第三通槽(11)，两个所述汇流排并排设置在所述极耳支架(9)的上方且分别用于穿过所述电芯(8)的正极极耳(12)和负极极耳(13)。

7.根据权利要求6所述的电芯并联结构，其特征在于，所述第二通槽(10)与所述第三通槽(11)平行设置。

8.根据权利要求6所述的电芯并联结构，其特征在于，所述电芯并联结构包括第一电芯和至少一个第二电芯，所述第一电芯的极耳(1)穿过位于所述极耳支架(9)一侧的所述第三通槽(11)后沿所述板件一侧侧边伸出并沿第一方向弯折支撑固定在所述支撑部(3)上，其中：

所述第二电芯的极耳(1)穿过位于所述极耳支架(9)另一侧的所述第三通槽(11)后沿所述板件另一侧侧边伸出并沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；和/或

所述第二电芯的极耳(1)依次穿过所述第二通槽(10)和所述第一通槽(2)后沿第二方向弯折支撑固定在电芯端部；

其中，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

9.一种电池模组，其特征在于，包括多个如权利要求6-8中任意一项所述的电芯并联结构，相邻两个所述电芯并联结构之间通过紧固件和连接件相连，所述连接件的一端通过紧固件与其中一个电芯并联结构的汇流排相连，所述连接件的另一端通过紧固件与其相邻的电芯并联结构的汇流排相连。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。

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