CN210866323U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池包技术领域，提供一种电池模组及电池包。本实用新型所述的电池模组包括多个电芯，每个电芯的两端分别设有正极和负极，多个电芯沿电池模组的长度方向排布，使得相邻两个电芯在电池模组的两侧均以极性相反的端相邻，电池模组包括用于连接两个电芯的正极和负极的汇流排，汇流排包括用于连接相邻电芯的第一汇流排以及用于连接彼此之间间隔有两个电芯的两个电芯的第二汇流排，第二汇流排跨设在第一汇流排的外部，电池模组包括设置在同侧的正极输出极和负极输出极。本实用新型的电池模组优化电池包内部高压走线，降低挤压短路风险，避免由于转接导致线束失效的问题，保证线束的可靠性。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

当前社会能源危机日益严重，新能源汽车越来越受到社会关注，尤其是电动汽车。而随着新能源汽车动力性能和续航里程的不断提高，电气安全问题表现愈加突出，为了优化电池内部高压走线，降低挤压短路风险和线束布置成本，同侧输出极模组方案很好的解决了这个问题。但是，目前传统的同侧输出极方案普遍采用中间长汇流排转接的方式，将位于异侧的外部线束转嫁到模组内部使其位于同侧，导致模组内部存在挤压短路风险和振动失效风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种优化电池包内部高压走线、降低挤压短路风险的电池模组及电池包。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组，包括多个电芯，每个所述电芯的两端分别设有正极和负极，多个所述电芯沿所述电池模组的长度方向排布，使得相邻两个所述电芯在所述电池模组的两侧均以极性相反的端相邻，所述电池模组包括用于连接两个所述电芯的正极和负极的汇流排，所述汇流排包括用于连接相邻所述电芯的第一汇流排以及用于连接彼此之间间隔有两个电芯的两个所述电芯的第二汇流排，所述第二汇流排跨设在所述第一汇流排的外部，所述电池模组包括设置在同侧的正极输出极和负极输出极。

可选地，多个所述电芯具有沿所述电池模组长度方向延伸的第一侧和第二侧，所述第一侧的一端的设有所述第一汇流排，所述第一侧或所述第二侧的另一端相邻两个所述电芯分别连接有所述正极输出极和所述负极输出极。

可选地，所述电芯的数量为偶数，所述第二侧的一端设有所述第二汇流排。

可选地，所述汇流排包括用于连接位于异侧的两个所述电芯的第三汇流排，所述电芯的数量为奇数，所述第三汇流排的一端连接于位于所述第二侧一端的所述电芯，所述第三汇流排的另一端连接于邻近位于所述第一侧一端的所述第一汇流排的所述电芯。

可选地，所述第一汇流排为矩形，所述第一汇流排的两侧设有用于与所述电芯的极柱焊接过程中进行定位的第一焊接孔，所述第一汇流排的中部设有向下凹陷的第一凹陷部。

可选地，所述第二汇流排为拱形，所述第二汇流排的两端部设有用于与所述电芯的极柱焊接过程中进行定位的第二焊接孔，所述第二汇流排的用于连接两端部的部分设置为向下凹陷的第二凹陷部。

可选地，所述电池模组包括设置在所述电芯顶部的FPC板，所述FPC板分别通过镍片与所述第一汇流排、所述第二汇流排、所述正极输出极和所述负极输出极相连，所述镍片设置为位于同一平面高度。

可选地，所述正极输出极和所述负极输出极分别连接于所述电芯的正极和负极，所述正极输出极和所述负极输出极设置为截面宽度变化均匀。

可选地，所述负极输出极和所述正极输出极上分别设有彼此间隔配合的切角结构。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上述任意方案所述的电池模组。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池模组具有以下优势：

本实用新型的电池模组通过对电芯排布和汇流排的连接方式进行限定，使得电池模组的正极输出极和负极输出极能够位于同侧，进而优化电池包内部高压走线，降低挤压短路风险，避免由于转接导致线束失效的问题，保证线束的可靠性，另外，由于第二汇流排跨设在第一汇流排的外部，不仅在有限的空间内实现了电芯间的连接，而且汇流排彼此间无交叉，进一步避免汇流排层叠设置所导致绝缘失效的问题。

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电池模组的结构示意图；

图2为图1的电池模组在电芯为偶数情况下的俯视图；

图3为图2的电池模组未设置FPC板状态下的俯视图；

图4为图1的电池模组在电芯为奇数情况下且未设置FPC板状态下的俯视图；

图5为图1中第一汇流排的结构示意图；

图6为图1中第二汇流排的结构示意图。

附图标记说明：

1—电芯、2—第一汇流排、3—第二汇流排、4—正极输出极、5—负极输出极、6—第一侧、7—第二侧、8—第一焊接孔、9—第一凹陷部、10—第二焊接孔、11—第二凹陷部、12—FPC板、13—镍片、14—第三汇流排。

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，提供一种电池模组，包括多个电芯1，每个所述电芯1的两端分别设有正极和负极，多个所述电芯1沿所述电池模组的长度方向排布，使得相邻两个所述电芯1在所述电池模组的两侧均以极性相反的端相邻，所述电池模组包括用于连接两个所述电芯1的正极和负极的汇流排，所述汇流排包括用于连接相邻所述电芯1的第一汇流排2以及用于连接彼此之间间隔有两个电芯1的两个所述电芯1的第二汇流排3，所述第二汇流排3跨设在所述第一汇流排2的外部，所述电池模组包括设置在同侧的正极输出极4和负极输出极5。

需要说明的是，在本实施方式中，为了使正极输出极4和负极输出极5位于电池模组的同侧，将汇流排连接与电芯排布方式相配合，具体来说，相邻两个所述电芯1在所述电池模组的两侧均以极性相反的端相邻，也就是说，多个电芯1在电池模组的两侧均以正负极交替设置，正负极的排布方向是沿电芯1排布方向的横向方向，即沿图2和图3的横向方向，也是电池模组的长度方向。解释来说，以图2作为参照，若第一个电芯1的在图2中的上端为负极，下端为正极，则相应地，与之相邻的第二个电芯1的上端为正极，下端为负极。

通过将电芯1采用上述排布方式，从而便于第一汇流排2和第二汇流排3对电芯1间的连接，需要说明的是，第一汇流排2和第二汇流排3用于连接位于同侧的电芯1，同时由于第二汇流排3跨设在第一汇流排2的外部，因此汇流排的设置不会占用电芯顶部过多空间，从而在有限空间内实现电芯1间的连接，既能保证正极输出极和负极输出极位于同侧，又能避免汇流排之间由于层叠而失效的问题。

可以说，本实用新型的电池模组通过对电芯排布和汇流排的连接方式进行限定，使得电池模组的正极输出极和负极输出极能够位于同侧，进而优化电池包内部高压走线，降低挤压短路风险，避免由于转接导致线束失效的问题，保证线束的可靠性，另外，由于第二汇流排跨设在第一汇流排的外部，不仅在有限的空间内实现了电芯间的连接，而且汇流排彼此间无交叉，进一步避免汇流排层叠设置所导致绝缘失效的问题。

为了使电池模组能够作为整体具有一组位于同侧的正极输出极4和负极输出极5，汇流排采用如下方式连接：多个所述电芯1具有沿所述电池模组长度方向延伸的第一侧6和第二侧7，所述第一侧6的一端的设有所述第一汇流排2，所述第一侧6或所述第二侧7的另一端相邻两个所述电芯1分别连接有所述正极输出极4和所述负极输出极5。其中，第一侧6和第二侧7同样指的是沿图2的横向方向延伸的两侧。

此外，本实用新型的电池模组不受电芯数量的限制，均能够通过汇流排的连接，最终使得正极输出极4和负极输出极5位于同侧。具体而言，当所述电芯1的数量为偶数时，所述第二侧7的一端设有所述第二汇流排3，可以看出，除去其中一侧端部单个第一汇流排2的设置，其余第一汇流排2均设置在位于第二汇流排3的内侧，且第二汇流排3相邻设置，由此，将使得正极输出极4和负极输出极5能够位于同侧，进而优化电池包内部高压走线，降低挤压短路风险。

如图4所示，当所述电芯1的数量为奇数时，所述汇流排包括用于连接位于异侧的两个所述电芯1的第三汇流排14，所述第三汇流排14的一端连接于位于所述第二侧7一端的所述电芯1，所述第三汇流排14的另一端连接于邻近位于所述第一侧6一端的所述第一汇流排2的所述电芯1。

在该状态下，可以看出，除去其中端部单个第一汇流排2和第三汇流排14的设置，其余第一汇流排2同样均设置在位于第二汇流排3的内侧，且第二汇流排3相邻设置，由此，将使得正极输出极4和负极输出极5能够位于同侧。同时第三汇流排14能够通过弯折实现与第一汇流排2、第二汇流排3的间隔设置，避免由于层叠导致绝缘失效的问题。可以理解地，随着电芯1数量的变化，所述第一侧6和所述第二侧7中一者的另一端也可能出现第一汇流排2的情况，只要能够保证所述第一侧6和所述第二侧7中另一者的另一端同时连接有所述正极输出极4和所述负极输出极5即可。

为了在实现上述连接方式的基础上，避免汇流排之间的层叠设置，节省布置占用空间，第二汇流排3跨设在第一汇流排2的外部，当然，第一汇流排2和第二汇流排3可以采用任意适宜的形状，只要保证二者形状相配合即可。作为其中的一种实施方式，结合图4，所述第一汇流排2为矩形，所述第一汇流排2的两侧设有用于与所述电芯的极柱焊接过程中进行定位的第一焊接孔8。两侧的第一焊接孔8分别与相邻两个电芯的正极和负极相连，进一步地，为吸收电芯膨胀，所述第一汇流排2的中部设有向下凹陷的第一凹陷部9。其中，第一凹陷部9设置为沿电池模组的宽度方向延伸。

结合图5，所述第二汇流排3为拱形，所述第二汇流排3的两端部设有用于与所述电芯1的极柱焊接过程中进行定位的第二焊接孔10，以便第二汇流排3跨设在第一汇流排2的外部，同时方便拱形的两个自由端与电芯1极柱之间的焊接。同样地，所述第二汇流排3的用于连接两端部的部分设置为向下凹陷的第二凹陷部11，以吸收电芯膨胀，提升电池包的安全性能。

特别注意的是，第一汇流排2的第一凹陷部9在水平方向上与第二汇流排3之间的间距设置为大于第一汇流排2的两端部与第二汇流排3之间的间距，以进一步提高电气安全，形成避让FPC镍片的空间。上述水平方向上的间距即为图3中沿高度方向上的距离。

通常来说，所述电池模组包括设置在所述电芯1顶部的FPC板12，所述FPC板12分别通过镍片13与所述第一汇流排2、所述第二汇流排3、所述正极输出极4和所述负极输出极5相连。需要说明的是，为了避免结构上的应力集中，所述镍片13设置为位于同一平面高度。具体来说，镍片13分别连接于第一凹陷部9和第二凹陷部11，第一凹陷部9和第二凹陷部11设置为位于同一平面即可。

此外，所述正极输出极4和所述负极输出极5分别连接于所述电芯1的正极和负极，为了避免局部发热的现象发生，所述正极输出极4和所述负极输出极5设置为截面宽度变化均匀。在本实施方式中，正极输出极4和负极输出极5均为板状结构，二者分别连接于所述电芯1的正极和负极且向外延伸，延伸过程中需保证截面宽度均匀变化，即宽度变化过程中近似一致，以保证后续电流的正常流通，避免局部过热的问题发生。其中，截面宽度即指的是图2状态下正极输出极4和负极输出极5的宽度。

为达到上述效果，所述负极输出极5和所述正极输出极4上分别设有彼此间隔配合的切角结构。在本实施方式中正极输出极4位于负极输出极5和第二汇流排3之间，因此为保证宽度均匀，正极输出极4的两侧均设置有切角结构，且优选为相互平行，同时为保证电气安全，第二汇流排3设置为与正极输出极4的切角结构间隔配合。以上结构仅适用于正极输出极4位于负极输出极5和第二汇流排3之间的情形，当然，随着连接方式的改变，切角的设置方式可作适应性改变，例如，若正极输出极4位于负极输出极5和第一汇流排2之间，则在第一汇流排2上设置相配合的切角结构。

在本实施方式中，正极输出极4对应防爆阀的位置还开设有相应大小的孔，以在电芯发生热失控时，方便高温气体的顺利导出，进一步提升电池包的安全性能。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上述任意方案所述的电池模组。当然，该电池包可以设置多个上述电池模组，由于每个电池模组的正极输出极和负极输出极位于同侧，因此能够方便模组间的连接走线，优化电池包内部高压走线，降低挤压短路风险。

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)

1.一种电池模组，其特征在于，包括多个电芯(1)，每个所述电芯(1)的两端分别设有正极和负极，多个所述电芯(1)沿所述电池模组的长度方向排布，使得相邻两个所述电芯(1)在所述电池模组的两侧均以极性相反的端相邻，所述电池模组包括用于连接两个所述电芯(1)的正极和负极的汇流排，所述汇流排包括用于连接相邻所述电芯(1)的第一汇流排(2)以及用于连接彼此之间间隔有两个电芯(1)的两个所述电芯(1)的第二汇流排(3)，所述第二汇流排(3)跨设在所述第一汇流排(2)的外部，所述电池模组包括设置在同侧的正极输出极(4)和负极输出极(5)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个所述电芯(1)具有沿所述电池模组长度方向延伸的第一侧(6)和第二侧(7)，所述第一侧(6)的一端的设有所述第一汇流排(2)，所述第一侧(6)或所述第二侧(7)的另一端相邻两个所述电芯(1)分别连接有所述正极输出极(4)和所述负极输出极(5)。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电芯(1)的数量为偶数，所述第二侧(7)的一端设有所述第二汇流排(3)。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排包括用于连接位于异侧的两个所述电芯(1)的第三汇流排(14)，所述电芯(1)的数量为奇数，所述第三汇流排(14)的一端连接于位于所述第二侧(7)一端的所述电芯(1)，所述第三汇流排(14)的另一端连接于邻近位于所述第一侧(6)一端的所述第一汇流排(2)的所述电芯(1)。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一汇流排(2)为矩形，所述第一汇流排(2)的两侧设有用于与所述电芯的极柱焊接过程中进行定位的第一焊接孔(8)，所述第一汇流排(2)的中部设有向下凹陷的第一凹陷部(9)。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第二汇流排(3)为拱形，所述第二汇流排(3)的两端部设有用于与所述电芯(1)的极柱焊接过程中进行定位的第二焊接孔(10)，所述第二汇流排(3)的用于连接两端部的部分设置为向下凹陷的第二凹陷部(11)。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括设置在所述电芯(1)顶部的FPC板(12)，所述FPC板(12)分别通过镍片(13)与所述第一汇流排(2)、所述第二汇流排(3)、所述正极输出极(4)和所述负极输出极(5)相连，所述镍片(13)设置为位于同一平面高度。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述正极输出极(4)和所述负极输出极(5)分别连接于所述电芯(1)的正极和负极，所述正极输出极(4)和所述负极输出极(5)设置为截面宽度变化均匀。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述负极输出极(5)和所述正极输出极(4)上分别设有彼此间隔配合的切角结构。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的电池模组。

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