CN212303844U - 电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于动力电池包领域，提供了一种电池模组和电池包。其中，电池模组多个并排布置且串联连接的电芯组件，各电芯组件包括至少两个并联连接的电芯，相邻的电芯的极耳彼此搭接而形成第一搭接部；分设于相邻两个电芯组件中且距离最近的两个电芯的极耳彼此搭接形成第二搭接部；第二搭接部的过流面积大于等于任一第一搭接部的过流面积；芯包括极耳和电芯本体，极耳包括引出段和搭接段，引出段连接电芯本体和搭接段，相邻搭接段搭接而形成第一搭接部或第二搭接部，至少一个电芯中搭接段的过流面积大于引出段的过流面积。本实用新型提供的电池模组能够简化结构并降低生产成本。

Description

电池模组和电池包

技术领域

本实用新型属于动力电池包领域，尤其涉及一种电池模组和电池包。

背景技术

电池包包括多个电芯，各电芯串联或并联连接。现有设计中，相邻的两个电芯的极耳通过连接件引出并设置汇流排进行连接。该设计下，结构零部件较多。各极耳(正极极耳或负极极耳)、连接件和汇流排均通过焊接连接，而增加所需要焊接的工作量和生产成本，且随着焊接量的增加而影响电性连接的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电池模组和电池包，其旨在提供另一种极耳连接方式以简化结构并降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

第一方面，一种电池模组，包括多个并排布置且串联连接的电芯组件，各电芯组件包括至少两个并联连接的电芯，相邻的电芯的极耳彼此搭接而形成第一搭接部；分设于相邻两个电芯组件中且距离最近的两个电芯的极耳彼此搭接形成第二搭接部；第二搭接部的过流面积大于等于任一第一搭接部的过流面积；电芯包括极耳和电芯本体，极耳包括引出段和搭接段，引出段连接电芯本体和搭接段，相邻搭接段搭接而形成第一搭接部或第二搭接部，至少一个电芯中搭接段的过流面积大于引出段的过流面积。

通过采用上述技术方案，电芯组件内的电芯通过极耳搭接而实现电连接，相邻两个电芯组件之间通过极耳进行搭接实现电连接，无需连接件和汇流排进行连接，而有利于减少零件数量，简化结构和装配，降低生产成本。第二搭接部的过流面积大于任一第一搭接部的过流面积，结合多电芯并串联电路，第二搭接部的电流为一个电芯组件中各第一搭接部电流之和，因此，将第二搭接部的过流面积增大而增加其所能承载电流的能力。搭接部的过流面积不小于引出段的过流面积以适应极耳各结构承载电流量的要求。由上，本实施例提供的电池模组，能够在保障电路连接的同时，简化结构和装配，降低生产成本。

可选的，搭接段设有熔断结构。

通过采用上述技术方案，熔断结构的设置使得大电流经过该位置时产生熔断，从而达到短路保护。

可选的，搭接段包括沿电芯的排列方向顺次连接的第一连段、第二连段和第三连段，第一连段具有第一凹槽；

在前的极耳的第三连段搭接置于在后的第一凹槽而与在后的极耳的第三连段搭接，形成第一搭接部或第二搭接部。

通过采用上述技术方案，第一凹槽，能够为极耳之间的搭接提供定位，并削减第一搭接部或第二搭接部的厚度。

可选的，第一连段和第三连段为平板结构。

通过采用上述技术方案，有利于简化结构。

可选的，第一连段、第二连段和第三连段均设于引出段的同侧，第三连段与引出段连接；或，第一连段和第三连段设于引出段的异侧，第二连段与引出段连接。

通过采用上述技术方案，简化结构。

可选的，相连接的两个极耳中，在后的搭接段的第一连段与在前的搭接段的第三连段搭接并通过超声波焊接连接。

通过采用上述技术方案，以确保各连接段连接的稳固性。

可选的，电池模组还包括安装支架和紧固组件，安装支架包括连接板，以及连接连接板两侧板沿的第一连接块和第二连接块，连接板的两侧板面分别连接一电芯，相邻的第一连接块通过紧固组件相连，相邻的第二连接块通过紧固组件相连。

通过采用上述技术方案，减少连接板的用量，增加模组成组率。

可选的，第一连接块和第二连接块均开设有连接孔，紧固组件包括顺次插接各第一连接块的连接孔的第一连接杆、设于第一连接杆两端并用于限制各第一连接块离开连接杆的第一限位件、顺次插接各第二连接块的连接孔的第二连接杆、设于第二连接杆两端并用于限制各第二连接块离开连接杆的第二限位件。

通过采用上述技术方案，有利于减少安装支架和紧固组件所占用的空间，而提高电池包的能量密度。

可选的，第一连接块和第二连接块分别设有夹持槽，由一安装支架所固定的两电芯的极耳搭接并置于夹持槽内。

通过采用上述技术方案，夹持槽实现第一连段和相邻的搭接段的第三连段的临时固定并为第一连段和第三连段的焊接操作提供支撑点。

可选的，电池模组还包括多个夹持件，第一连接块和第二连接块于平行电芯的厚度方向的两侧分别具有供夹持件插接的卡槽，相邻两个安装支架所固定的、相互靠近的两电芯之极耳通过夹持件相连。

通过采用上述技术方案，位于相邻两个安装支架上并相互靠近的两个电芯的极耳直接搭接，搭接处由夹持件固定并焊接。换言之，夹持件的功能与前述的夹持槽相同，并与夹持槽共同实现对各极耳搭接处的固定焊接。该设置便利搭接段的装配的同时有利于简化结构。

可选的，在第一连接块和第二连接块上，位于电芯厚度方向之一侧设有一定位槽，另一侧设有插杆，插杆能够插入相邻的第一连接块或第二连接块的定位槽中。

通过采用上述技术方案，插杆和定位槽的设置便于安装支架的快速对准连接。

第二方面，一种电池包，包括如上述的电池模组。

通过采用上述技术方案，简化极耳连接结构并降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例提供的电池模组中各电芯的连接示意图；

图2为本申请实施例提供的电池模组的局部结构示意图；

图3为本申请实施例中极耳和电芯的连接示意图一；

图4为本申请实施例中极耳与电芯的连接示意图二；

图5为图3结构中A局部的放大图；

图6为本申请实施例中多个极耳拼接的示意图一；

图7为本申请实施例中多个极耳拼接的示意图二；

图8为本申请实施例提供的电池模组各结构的装配示意图；

图9为本申请实施例中安装支架与电芯的连接示意图；

图10为本申请实施例中安装支架的示意图；

图11为本申请实施例中夹持件与极耳的连接示意图；

其中，图中各附图标记：

10、电芯；20、极耳；201、第一搭接部；202、第二搭接部；203、熔断结构；21、引出段；22、搭接段；221、第一连段；222、第二连段；223、第三连段；204、第一凹槽；205、第二凹槽；30、夹持件；40、安装支架；41、连接板；42、第一连接块；43、第二连接块；401、连接孔；402、夹持槽；403、卡槽；404、定位槽；405、插杆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。

请参照图1至图11，现对本申请提供的一种电池模组和采用该电池模组的电池包进行示例性说明。

请参照图1和图2，一种电池模组，包括多个并排布置且串联连接的电芯组件，各电芯组件包括至少两个并联连接的电芯10，相邻的电芯10的极耳20彼此搭接而形成第一搭接部201；分设于相邻两个电芯组件中且距离最近的两个电芯10的极耳20彼此搭接，形成第二搭接部202；第二搭接部202的过流面积大于等于任一第一搭接部201的过流面积。过流面积是极耳20中垂直于电流流向的断面的面积。本实施例中，第一搭接部201和第二搭接部202均平行于各电芯10的排列方向，第一搭接部201和第二搭接部202的过流面积为垂直于各电芯10排列方向的横截面的面积。

图1所示结构中，电芯组件包括四个并联连接的电芯10(四并结构。图2所示结构中，电芯组件包括两个并联连接的电芯10(两并结构)。各电芯组件内各相邻电芯10的极耳20搭接处为第一搭接部201，相邻两个电芯组件通过靠近的两个电芯10的极耳20搭接，搭接处为第二搭接部202。

电芯组件内的电芯10通过极耳20搭接而实现电连接，相邻两个电芯组件之间通过极耳20进行搭接实现电连接，无需电连接板和汇流排进行连接，而有利于减少零件数量，简化结构和装配，降低生产成本。第二搭接部202的过流面积大于或等于任一第一搭接部201的过流面积，结合多电芯并串联电路，第二搭接部202的电流为一个电芯组件中各第一搭接部201电流之和，因此，将第二搭接部202的过流面积增大而增加其所能承载电流的能力。

由上分析，本实施例提供的电池模组，能够在保障电路连接的同时，简化结构和装配，降低生产成本。

在本申请另一实施例中，各电芯组件包括两个并联连接的电芯10，第二搭接部202的过流面积等于第一搭接部201过流面积的两倍。结合电路，第二搭接部202处的电流为第一搭接部201处电流的两倍，对应的，将第二搭接部202的过流面积设为等于第一搭接部201过流面积的两倍，而确保各电极结构的承载电流的能力。优选的，第一搭接部201和第二搭接部202均为平板结构，可以通过调整第二搭接部202和第一搭接部201的厚度控制第一搭接部201和第二搭接部202的过流面积。

在本申请另一实施例中，电芯组件包括三个以上并联连接的电芯10，各第一搭接部201向靠近第二搭接部202的方向过流面积递增设置。图1所示结构中，电芯组件包括四个电芯10，各电芯组件包括三个第一搭接部201，三个搭接部的厚度沿着向第二搭接部202的方向顺次递增。第二搭接部202的厚度大于任一第一搭接部201。各电芯10规格一致的情况下，三个第一搭接部201的厚度逐一累加，第二个第一搭接部201的厚度是第一个第一搭接部201厚度的两倍，第三个第一搭接部201的厚度是第一个第一搭接部201的三倍或第一个第一搭接部201和第二个第一搭接部201厚度之和。第二搭接部202的板厚是三个第一搭接部201的厚度之和，为第一个第一搭接部201厚度的四倍。

在本申请另一实施例中，请参照图2，电芯10包括极耳20和电芯本体，极耳20包括引出段21和搭接段22，引出段21连接电芯10和搭接段22，相邻两个电芯10的搭接段22搭接而形成第一搭接部201或第二搭接部202，至少一个电芯10中搭接段22的过流面积大于引出段21的过流面积。

请参照图2、6或7，搭接段22平行于各电芯10的排列方向，引出段21垂直于各电芯10的排列方向。

为便于描述，将电芯10的排列方向定义为前后方向，电芯10长度方向为左右方向，宽度方向为上下方向，而厚度方向为前后方向。两个极耳20设于电芯10的左右两侧。

引出段21平行于电芯10的延伸方向而垂直于各电芯10的排列方向。搭接段22平行于电芯10的排列方向而与引出段21垂直。引出段21的设置，使搭接段22与电芯10留有距离，以供搭接段22搭接操作预留操作空间。本实施例中，搭接段22和引出段21一体设置。

第二搭接部202的过流面积不小于各引出段21的过流面积。结合多电芯并串联电路，引出段21处的电流不大于搭接段22或第一搭接部201处的电流，搭接段22的电流等于第一搭接部201的电流，第一搭接部201处的电流小于第二搭接部202的电流。第二搭接部202的过流面积不小于引出段21的过流面积，以适应各结构承载电流量的要求。

在本申请另一实施例中，请参照图4或图5，搭接段22包括沿电芯10的排列方向顺次连接的第一连段221、第二连段222和第三连段223，第一连段221具有第一凹槽204，第三连段223具有第二凹槽205。搭接段22在其朝向电芯10的板面开设有第一凹槽204，而在其背离电芯10的板面开设有第二凹槽205，搭接段22由第一凹槽204所在的第一连段221、第二凹槽205所在的第三连段223和连接第一连段221和第三连段223的第二连段222构成。第一连段221和/或第三连段223的厚度小于第二连段222的厚度。

前后连接的两个极耳20中，在前的极耳20的第三连段223搭接置于在后的第一凹槽204而与在后的极耳20的第三连段223搭接，形成第一搭接部201或第二搭接部202。在后的极耳20的第一连段221置于在前的极耳20的第二凹槽205而与在前的极耳20的第三连段223搭接，形成第一搭接部201或第二搭接部202。

在各极耳20顺次搭接，而各搭接段22均具有第一凹槽204和第二凹槽205的情况下，在后的搭接段22的第一连段221置于在前的极耳20的第二凹槽205，而在前的搭接段22的第三连段223置于在后搭接段22的第一凹槽204，第一连段221和第三连段223搭接处而形成第一搭接部201或第二搭接部202。

第一凹槽204和第二凹槽205的设置，能够为极耳20之间的搭接提供定位，并削减各搭接段22在搭接处的厚度，从而降低搭接后的整体厚度。

优选的，一个极耳20的第一连段221、第一凹槽204分别与另一极耳20的第二凹槽205、第三连段223相配合，使得位于该两个极耳20的引出段21之间的连接结构整体为平板结构，换言之，为等截面设置。

在本申请另一实施例中，请参照图4或图5，第一连段221和第三连段223为平板结构。

第一连段221为板状，且其尺寸能够与另一搭接段22的第二凹槽205配合，第三连段223为板状且其尺寸能够与另一搭接段22的第一凹槽204配合。相邻两个搭接段22搭接时，一搭接段22的第一连段221置于另一搭接段22第二凹槽205而另一搭接段22的第三连段223置于一搭接段22的第一凹槽204。该设计有利于简化结构。在其它实施例中，一搭接段22的第一连段221在第一凹槽204的槽底设有凸起，另一搭接段22的第三连段223在第二凹槽205的槽底设有与凸起配合的配合槽，相邻两个搭接段22连接时，凸起与配合槽卡合。本领域技术人员也可以根据实际需要改变第一连段221和第二连段222的具体结构，在此不作唯一限定。

在本申请另一实施例中，第一连段221、第二连段222和第三连段223均设于引出段21的同侧，第三连段223与引出段21连接；或，第一连段221和第三连段223设于引出段21的异侧，第二连段222与引出段21连接。图4所示的一种搭接段22中，第一连段221、第二连段222和第三连段223设置于引出段21的同侧，第三连段223与引出段21连接，图5所示的另一种搭接段22中，第一连段221和第三连段223设置于引出段21的异侧，第二连段222可以设置于第一连段221所在的一侧，也可以设置于第三连段223所在的一侧，也可以一部分设置于第一连段221所在的一侧，另一部分设置于第三连段223所在的一侧，第二连段222与引出段21连接。图6所示结构中，各电芯10的搭接段22均为图3的搭接段22。图7结构中，由图3所示的搭接段22和图4所示的搭接段22交替设置并搭接，实现各电芯10的连接。本领域技术人员可以根据电芯10的厚度设置搭接段22在电芯10排列方向的尺寸，根据需要选择搭接段22的具体结构设计，在此不作唯一限定。

在本申请另一实施例中，第一搭接部201和/或第二搭接部202设有熔断结构203。熔断结构203可以为开孔、开槽等方式局部削减板厚，使得大电流经过该位置时产生熔断，从而达到短路保护。

请参照图4，第二连段222开设有熔断槽(熔断结构203)。熔断槽的开设使得第二连段222在熔断槽的位置变薄，大电流经过该位置时产生熔断，从而达到短路保护。

在其它实施例中，第二连段222开设有通孔，使得通孔所在的位置横截面面积减小而同样达到短路保护的效果。

熔断槽或通孔的设置还有利于增加表面积以利于散热。

在本申请另一实施例中，相连接的两个极耳20中，其中一个极耳20的搭接段22的第一连段221与另一极耳20的搭接段22的第三连段223通过超声波焊接连接。以确保各连接段连接的稳固性。

在本申请另一实施例中，请参照图8，电池模组还包括安装支架40和紧固组件(未图示)，安装支架40包括连接板41，以及连接连接板41两侧板沿的第一连接块42和第二连接块43，连接板41的两侧板面分别连接一电芯10，相邻的第一连接块42通过紧固组件相连，相邻的第二连接块43通过紧固组件相连。连接板41的两侧板面均设有电芯10，换言之，两个电芯10共用一个连接板41，该设置能够减少连接板41的用量，增加模组成组率。连接有电芯10的安装支架40顺次排列，并由紧固组件进行固定。第一连接块42和第二连接块43设于连接板41的两侧板沿并避让电芯10，各安装支架40的第一连接块42或第二连接块43在紧固组件的作用下顺次抵接，结构紧凑，有利于减少安装支架40和紧固组件所占用的空间，而提高电池包的能量密度。

在本申请另一实施例中，第一连接块42和第二连接块43均开设有连接孔401，紧固组件包括第一连接杆、第二连接杆、第一限位件和第二限位件，第一连接杆顺次插接各第一连接块42的连接孔401，且其两端分别连接第一限位件以将各第一连接块42固定连接，第二连接杆顺次插接各第二连接块43的连接孔401，且其两端分别连接第二限位件以将各第二连接块43固定连接。

第一连接杆穿接各第一连接块42的连接孔401与第一限位件连接，第二连接杆穿接各第二连接块43的连接孔401与第二限位件连接，而将各安装支架40进行固定，简化结构，并确保各安装支架40能够顺次抵接。

图8所示结构中，第一连接块42和第二连接块43分别包覆连接板41的两侧板沿，以对连接板41和电芯10提供支撑和保护。

本实施例中，连接板41为铝板，以为电芯10提供刚性的支撑。第一连接块42或第二连接块43为塑胶件，以实现相邻电芯10的极耳20之间和电芯10和外部结构的电气绝缘。

在本申请另一实施例中，请参照图9和图10，第一连接块42和第二连接块43分别设有夹持槽402，由一安装支架40所固定的两电芯10的极耳20搭接并置于夹持槽402内。

相互搭接的第一连段221和第三连段223被夹设于夹持槽402内，并于夹持槽402处焊接连接。换言之，夹持槽402实现第一连段221和相邻的搭接段22的第三连段223的临时固定并为第一连段221和第三连段223的焊接操作提供支撑点。

在本申请另一实施例中，请参照图8和图11，电池模组还包括多个夹持件30，第一连接块42和第二连接块43于平行电芯10的厚度方向的两侧分别具有供夹持件30插接的卡槽403，相邻两个安装支架40所固定的、相互靠近的两电芯10之极耳20通过夹持件30相连。

夹持件30插接于相邻的两个第一连接块42或第二连接块43之间，夹持件30用于固定极耳20。

位于相邻两个安装支架40上并相互靠近的两个电芯10的极耳20直接搭接，搭接处由夹持件30固定并焊接。换言之，夹持件30的功能与前述的夹持槽402相同，并与夹持槽402共同实现对各极耳20搭接处的固定焊接。该设置便利搭接段22的装配的同时有利于简化结构。

在本申请另一实施例中，请参照图10，在第一连接块42和第二连接块43上，位于电芯10厚度方向之一侧设有一定位槽404，另一侧设有插杆405，插杆405能够插入相邻的第一连接块42或第二连接块43的定位槽404中。插杆405和定位槽404的设置便于安装支架40的快速对准连接。

图10所示结构中，定位槽404、连接孔401、卡槽403连通。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，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，包括多个并排布置且串联连接的电芯组件，各所述电芯组件包括至少两个并联连接的电芯，相邻的所述电芯的极耳彼此搭接形成第一搭接部；分设于相邻两个电芯组件中且距离最近的两个电芯的极耳彼此搭接形成第二搭接部；所述第二搭接部的过流面积大于等于任一所述第一搭接部的过流面积；

所述电芯包括极耳和电芯本体，所述极耳包括引出段和搭接段，所述引出段连接所述电芯本体和所述搭接段，相邻所述搭接段搭接而形成所述第一搭接部或第二搭接部，至少一个所述电芯中搭接段的过流面积大于所述引出段的过流面积。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述搭接段包括沿所述电芯的排列方向顺次连接的第一连段、第二连段和第三连段，所述第一连段和/或所述第三连段的厚度小于所述第二连段的厚度；

相连接的两个所述极耳中，一所述极耳的第三连段搭接另一所述极耳的第一连段，形成第一搭接部或第二搭接部。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一连段、所述第二连段和所述第三连段均设于所述引出段的同侧，所述第三连段与所述引出段连接；或，所述第一连段和所述第三连段设于所述引出段的异侧，所述第二连段与所述引出段连接。

4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述搭接段设有熔断结构。

5.如权利要求1至4任一所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括安装支架和紧固组件，所述安装支架包括连接板，以及连接所述连接板两侧板沿的第一连接块和第二连接块，所述连接板的两侧板面分别连接一所述电芯，相邻的所述第一连接块通过所述紧固组件相连，相邻的所述第二连接块通过所述紧固组件相连。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接块和所述第二连接块均开设有连接孔，所述紧固组件包括顺次插接各所述第一连接块的连接孔的第一连接杆、设于所述第一连接杆两端并用于限制各所述第一连接块离开所述第一连接杆的第一限位件、顺次插接各所述第二连接块的连接孔的第二连接杆、设于所述第二连接杆两端并用于限制各所述第二连接块离开所述连接杆的第二限位件。

7.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接块和第二连接块分别设有夹持槽，由一所述安装支架所固定的两电芯的极耳搭接并置于所述夹持槽内。

8.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括多个夹持件，所述第一连接块和所述第二连接块于平行所述电芯的厚度方向的两侧分别具有供夹持件插接的卡槽，相邻两个所述安装支架所固定的、相互靠近的两所述电芯之极耳通过所述夹持件相连。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，在所述第一连接块和所述第二连接块上，位于所述电芯厚度方向之一侧设有一定位槽，另一侧设有插杆，所述插杆能够插入相邻的所述第一连接块或所述第二连接块的定位槽中。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的电池模组。

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