CN211654935U - 汇流排和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种汇流排和电池模组，涉及软包电池领域。该汇流排包括第一汇流部、第二汇流部和过流熔断部，第一汇流部和第二汇流部分别用于与电池模组的极耳电连接，第一汇流部和第二汇流部之间设置有分隔槽，过流熔断部分别与第一汇流部和第二汇流部电连接，并用于短路熔断，以使第一汇流部与第二汇流部断路。上述的汇流排和电池模组，在不额外增加熔断零部件的前提下，实现过流熔断功能，从而在模组层级为电芯提供保护。

Description

汇流排和电池模组

技术领域

本实用新型涉及软包电池领域，具体而言，涉及一种汇流排和电池模组。

背景技术

电池发生短路时的安全保护，是动力电池设计时必须考虑的一个环节。除了电池包层级的短路保护之外，电芯和模组层级也需要考虑短路保护设计。对于硬壳电池，每个电芯内部设计了一个熔断器。在短路瞬间可以断开电流回路，起到短路保护的作用。而对于软包电芯，目前电芯内部无短路保护装置，当发生外部短路时，所有电芯都处于短路回路当中。在短时间内，会产生大量的热。如果设计上不作保护，电芯很容易受到损伤，甚至引发起火等安全风险。

目前，在模组层级主要有以下技术方案：①在模组回路中串联热敏电阻、熔断器、低电阻低熔点合金材料等；②使用新材料、新工艺制作汇流排，使其具有过流熔断功能。

但是，在模组回路中串联热敏电阻，需要额外增加零件，提高成本和失效风险，降低模组装配效率；而在上述的第二种方案中，虽然无需增加额外的零件，但是该汇流排由金属平板和聚合物型PTC薄膜复合而成，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汇流排和电池模组，其能够在不额外增加熔断零部件的前提下，实现过流熔断功能，从而在模组层级为电芯提供保护。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种汇流排，用于电池模组，所述汇流排包括第一汇流部、第二汇流部和过流熔断部，所述第一汇流部和所述第二汇流部分别用于与所述电池模组的极耳电连接，所述第一汇流部和所述第二汇流部之间设置有分隔槽，所述过流熔断部分别与所述第一汇流部和所述第二汇流部电连接，并用于短路熔断，以使所述第一汇流部与所述第二汇流部断路。

本实用新型实施例提供的汇流排：过流熔断部连接第一汇流部和第二汇流部，第一汇流部与极耳连接，第二汇流部与另一极耳连接，通过第一汇流部、过流熔断部和第二汇流部，实现极耳串联。在电路发生短路时，第一汇流部、过流熔断部和第二汇流部的电流增大，过流熔断部在较大电流的作用下发生熔断，断开第一汇流部和第二汇流部，以阻断短路造成的过大电流，防止对其余电芯造成损伤，也有效避免或减小了电流过大引发起火等安全事故的风险。本实用新型实施例提供的汇流排能够在模组层级为电芯提供有力保护，并且结构简单，便于制造。

在可选的实施方式中，所述过流熔断部设置有多个熔断孔，所述多个熔断孔相互间隔地排布。

在可选的实施方式中，所述多个熔断孔成阵列排布。

在可选的实施方式中，多个所述熔断孔的形状为圆形、正方形和菱形中的至少一者。

在可选的实施方式中，所述过流熔断部的厚度小于所述第一汇流部的厚度，并小于所述第二汇流部的厚度。

在可选的实施方式中，所述汇流排的至少一个侧面向内凹陷形成所述过流熔断部。

在可选的实施方式中，所述过流熔断部包括第一熔断部和第二熔断部，所述分隔槽位于所述第一熔断部和所述第二熔断部之间，所述第一熔断部和所述第二熔断部均与所述第一汇流部和所述第二汇流部连接，并用于在共同短路熔断时，使所述第一汇流部与所述第二汇流部断路。

在可选的实施方式中，所述过流熔断部与所述第一汇流部和所述第二汇流部连接成U形，所述分隔槽由所述第一汇流部、所述过流熔断部和所述第二汇流部围成。

在可选的实施方式中，所述分隔槽具有相邻的较长边和较短边，所述较长边与所述第一汇流部和所述第二汇流部的连线垂直。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池模组，包括如前述实施方式中任一项所述的汇流排。

本实用新型实施例提供的电池模组，其包括上述的汇流排，并通过汇流排的第一汇流部和第二汇流部连接电芯极耳：过流熔断部连接第一汇流部和第二汇流部，第一汇流部与极耳连接，第二汇流部与另一极耳连接，通过第一汇流部、过流熔断部和第二汇流部，实现极耳串联。在电路发生短路时，第一汇流部、过流熔断部和第二汇流部的电流增大，过流熔断部在较大电流的作用下发生熔断，断开第一汇流部和第二汇流部，以阻断短路造成的过大电流，防止对其余电芯造成损伤，也有效避免或减小了电流过大引发起火等安全事故的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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为本实用新型实施例提供的一种汇流排的结构示意图；

图2为图1中所述的汇流排与极耳连接的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种汇流排的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种汇流排的结构示意图。

图标：100-汇流排；110-第一汇流部；120-第二汇流部；130-过流熔断部；131-熔断孔；132-第一熔断部；133-第二熔断部；140-分隔槽；200-第一极耳；300-第二极耳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

请参阅图1和图2，其示出了本实用新型实施例提供的一种汇流排100结构。该汇流排100可以用于电池模组，比如，电连接电芯的极耳，实现多组电芯串联。本实用新型提供的汇流排100具有结构简单，在不额外增加熔断零部件的前提下，实现过流熔断功能，从而在模组层级为电芯提供保护。

在本实用新型实施例中，该汇流排100包括第一汇流部110、第二汇流部120和过流熔断部130，第一汇流部110和第二汇流部120分别用于与电池模组的极耳电连接，第一汇流部110和第二汇流部120之间设置有分隔槽140，过流熔断部130分别与第一汇流部110和第二汇流部120电连接，并用于短路熔断，以使第一汇流部110与第二汇流部120断路。

应当理解的是，在本实用新型实施例中，“第一汇流部110和第二汇流部120分别用于与电池模组的极耳电连接”指的是第一汇流部110和第二汇流部120均用于连接电池模组的极耳，即第一汇流排100连接其中一个电芯的极耳，即图2中所示的第一极耳200，第二汇流排100连接另一个电芯的极耳，即图2中所示的第二极耳300，以使这两个电芯通过汇流排100实现电连接。

同时，第一汇流部110和第二汇流部120与极耳的连接方式包括但不限于焊接，比如激光焊接等。本实用新型实施例对于第一汇流部110和第二汇流部120与极耳之间的连接方式不做具体限定，即可以根据实际应用场景灵活地将第一汇流部110和第二汇流部120与极耳连接。

需要说明的是，该分隔槽140用于减小第一汇流部110和第二汇流部120之间的传导面积，该分隔槽140可以为槽状结构，也可以为在第一汇流部110和第二汇流部120之间填充或设置绝缘材料，从而使第一汇流部110和第二汇流部120之间仅通过过流熔断部130电连接，过流熔断部130在过流熔断后，第一汇流部110和第二汇流部120断路，从而实现过流熔断的功能。

可选地，该分隔槽140的形状包括但不仅限于矩形、圆角矩形、腰圆形等。在图1中，分隔槽140的形状为矩形。当然，在其他实施例中，分隔槽140也可以为其他形状，本实用新型实施例对于分隔槽140的形状不做具体限定。

本实用新型实施例提供的汇流排100在使用过程中：过流熔断部130连接第一汇流部110和第二汇流部120，第一汇流部110与极耳连接，第二汇流部120与另一极耳连接，通过第一汇流部110、过流熔断部130和第二汇流部120，实现极耳串联。在电路发生短路时，第一汇流部110、过流熔断部130和第二汇流部120的电流增大，过流熔断部130在较大电流的作用下发生熔断，断开第一汇流部110和第二汇流部120，以阻断短路造成的过大电流，防止对其余电芯造成损伤，也有效避免或减小了电流过大引发起火等安全事故的风险。本实用新型实施例提供的汇流排100能够在模组层级为电芯提供有力保护，并且结构简单，便于制造。

另外，本实用新型实施例提供的汇流排100还具有制造方便和制造成本低的特点。比如，该汇流排100的制造可以通过一次冲裁成型，而无需多余的机加工操作，加工工艺简单、制造成本较低。

在可选的实施方式中，上述的过流熔断部130可以设置有多个熔断孔131，多个熔断孔131相互间隔地排布。

在过流熔断部130上设置多个熔断孔131能够进一步延长电流路径、减小电流路径横截面积，根据电阻计算公式：R＝ρL/S可知，增加熔断孔131处的电流密度和电阻值。

在电池模组正常工作时，电流从极耳流入第一汇流排100，流经过流熔断部130的熔断孔131，从第二汇流排100和另一极耳流出，满足正常的使用功能。当发生短路时，回路中电流急剧增大，汇流排100的过流熔断部130的熔断孔131处电流密度较大，局部温度亦急剧升高并熔断，从而断开电路，实现熔断保护的效果。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的汇流排100，在模组中原有的汇流结构中加工出熔断孔131和分隔槽140，而不增加额外的零件。该汇流排100可通过一次冲裁成型，无需多余的机加工操作，成本较低；熔断孔131也不影响汇流排100的机械性能。此外，可根据具体的模组来设计熔断孔131的形状、数量、位置、大小等参数，以达到短路熔断的功能。

进一步地，多个熔断孔131成阵列排布。成阵列排布能够使得制造更加简单，从而便于该汇流排100的生产制造。

进一步地，多个熔断孔131的形状为圆形、正方形和菱形中的至少一者。也就是说，对于有多个熔断孔131的方案来说，可以至少有一个熔断孔131的形状与其他熔断孔131的形状不同，比如，其中一个熔断孔131的形状为圆形，而其他所有的熔断孔131的形状为正方形。同时，在多个熔断孔131成阵列排布时，也可以是：其中一行为圆形，另一行为菱形；其中一列为正方形，另一列为圆形等。

请参阅图3，在可选的实施方式中，该过流熔断部130的厚度小于第一汇流部110的厚度，并小于第二汇流部120的厚度。

应当理解的是，过流熔断部130的厚度较小，能够起到与上述在过流熔断部130开设熔断孔131类似的效果，使过流熔断部130能够短路熔断。

可选地，汇流排100的至少一个侧面向内凹陷形成过流熔断部130。在图4中所示方案中，汇流盘的相对两个侧面均向内凹陷，截面形状大致为“工”字形。

请参阅图2，在可选的实施方式中，该过流熔断部130可以包括第一熔断部132和第二熔断部133，分隔槽140位于第一熔断部132和第二熔断部133之间，第一熔断部132和第二熔断部133均与第一汇流部110和第二汇流部120连接，并用于在共同短路熔断时，使第一汇流部110与第二汇流部120断路。

请参阅图4，在可选的实施方式中，该过流熔断部130与第一汇流部110和第二汇流部120连接成U形，分隔槽140由第一汇流部110、过流熔断部130和第二汇流部120围成。

在可选的实施方式中，该分隔槽140具有相邻的较长边和较短边，较长边与第一汇流部110和第二汇流部120的连线垂直。当然，并不仅限于此，在本实用新型的其他实施例中，分隔槽140也可以为其他形状，比如椭圆形等。

需要特别说明的是，在本实用新型实施例中，上述的在过流熔断部130设置熔断孔131的技术方案、以及使过流熔断部130的厚度小于第一汇流部110和第二汇流部120的方案，两者可以相互结合。也就是说，在本实用新型的某些实施例中，过流熔断部130上既可以设置熔断孔131，又可以使过流熔断部130的厚度减薄。对于具有第一熔断部132和第二熔断部133的方案来说，也可以是第一熔断部132设置熔断孔131，而减薄第二熔断部133的厚度。

本实用新型实施例提供一种包括如前述实施方式中任一项的汇流排100的电池模组，该电池模组的极耳与上述的汇流排100连接。通过该汇流排100能够实现过流熔断，保护电芯，保障电池模组的使用安全。

请结合参阅图1至图4，本实用新型实施例提供的汇流排100以及包括该汇流排100的电池模组：过流熔断部130连接第一汇流部110和第二汇流部120，第一汇流部110与极耳连接，第二汇流部120与另一极耳连接，通过第一汇流部110、过流熔断部130和第二汇流部120，实现极耳串联。在电路发生短路时，第一汇流部110、过流熔断部130和第二汇流部120的电流增大，过流熔断部130在较大电流的作用下发生熔断，断开第一汇流部110和第二汇流部120，以阻断短路造成的过大电流，防止对其余电芯造成损伤，也有效避免或减小了电流过大引发起火等安全事故的风险。本实用新型实施例提供的汇流排100能够在模组层级为电芯提供有力保护，并且结构简单，便于制造。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，用于电池模组，其特征在于，所述汇流排包括第一汇流部、第二汇流部和过流熔断部，所述第一汇流部和所述第二汇流部分别用于与所述电池模组的极耳电连接，所述第一汇流部和所述第二汇流部之间设置有分隔槽，所述过流熔断部分别与所述第一汇流部和所述第二汇流部电连接，并用于短路熔断，以使所述第一汇流部与所述第二汇流部断路。

2.根据权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述过流熔断部设置有多个熔断孔，所述多个熔断孔相互间隔地排布。

3.根据权利要求2所述的汇流排，其特征在于，所述多个熔断孔成阵列排布。

4.根据权利要求2所述的汇流排，其特征在于，多个所述熔断孔的形状为圆形、正方形和菱形中的至少一者。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的汇流排，其特征在于，所述过流熔断部的厚度小于所述第一汇流部的厚度，并小于所述第二汇流部的厚度。

6.根据权利要求5所述的汇流排，其特征在于，所述汇流排的至少一个侧面向内凹陷形成所述过流熔断部。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的汇流排，其特征在于，所述过流熔断部包括第一熔断部和第二熔断部，所述分隔槽位于所述第一熔断部和所述第二熔断部之间，所述第一熔断部和所述第二熔断部均与所述第一汇流部和所述第二汇流部连接，并用于在共同短路熔断时，使所述第一汇流部与所述第二汇流部断路。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的汇流排，其特征在于，所述过流熔断部与所述第一汇流部和所述第二汇流部连接成U形，所述分隔槽由所述第一汇流部、所述过流熔断部和所述第二汇流部围成。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的汇流排，其特征在于，所述分隔槽具有相邻的较长边和较短边，所述较长边与所述第一汇流部和所述第二汇流部的连线垂直。

10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的汇流排。

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