CN214254661U - 汇流排结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汇流排结构及电池模组，本实用新型所提供的汇流排结构包括一体成型的结构本体，且结构本体具有至少两个连接体、以及位于连接体之间以串接各连接体的熔断体。其中，各连接体呈带状，并在各连接体上分别设有两个以与电芯极柱相连的连接部，并且，两个连接部沿连接体的长度方向间距布置。熔断体则被配置为细长状，并可因流经自身的不低于设计熔断电流阈值的电流而熔断。本实用新型的汇流排结构，有助于提升电池模组中电路的隔离保护性能。

Description

汇流排结构及电池模组

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结构。本实用新型还涉及一种电池模组。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展与普及，尤其是电动汽车，越来越受到人们的关注。电动汽车的动力电池包是电动汽车的重要组成部分，电池模组是动力电池包的核心部件。从电动汽车诞生以来，不断发生汽车起火事故，对电动汽车的发展造成了重大的负面影响，因此，电池模组内部电路的安全防护性能至关重要，可有效降低电池包安全事故的发生。

在电池包模组设计中，一般是两个或多个电芯由汇流排并联构成一组，多组电芯依次串联构成电池模组。例如，2P32S电池模组(P表示并联，S表示串联)，就是两个电芯并联为一组，32组电芯依次串联形成的模组。

现有的电池模组中的电路串并联方式，如说明书附图中的图3所示，在串联相邻的两并联电芯组之间的汇流排上，当个别电芯发生短路时，会出现汇流排局部电流过大而温升过高的情况，进而可能对其它电芯形成损害，并影响到模组的使用安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种汇流排结构，以助于提升电池模组中电路的隔离保护性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汇流排结构，所述汇流排结构包括一体成型的结构本体，且所述结构本体具有：

至少两个连接体，各所述连接体呈带状，并于各所述连接体上分别设有两个以与电芯极柱相连的连接部，且两个所述连接部沿所述连接体的长度方向间距布置；

熔断体，位于所述连接体之间，以串接各所述连接体，且所述熔断体被配置为呈细长状，并可因流经自身的不低于设计熔断电流阈值的电流而熔断。

进一步的，所述连接部为开设于所述连接体上的连接孔。

进一步的，所述连接体的端部呈圆弧状。

进一步的，所述熔断体的端部通过截面渐变的连接结构与所述连接体相连。

进一步的，所述连接结构的两侧分别被设置为呈圆弧状。

进一步的，两个所述连接体因所述熔断体的连接而成交叉状布置，或者，两个所述连接体因所述熔断体的连接而平行布置。

进一步的，所述熔断体的一端连接于其一所述连接体的端部，另一端连接于另一所述连接体的侧部，或者，所述熔断体的两端分别连接于两个所述连接体的侧部。

进一步的，所述熔断体与所述连接体侧部的连接部位靠近于所述连接体的端部布置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的汇流排结构，多级串联回路中同一串联节点上，并行设置的各个连接体之间均设置有熔断体，在形成多个电芯的多级串并联电路的情形下，当某个电芯异常时，其相邻的熔断体上会发生电流的异常增大，而使熔断体熔断，以将异常的电芯隔离，从而保护其它的电芯，有助于提升电池模组中电路的隔离保护性能。

此外，将熔断体构造为与连接体一体成型的细长状的连接臂，可减少汇流排的加工环节，通过对熔断体上部分长度的横截面积的限定，可限定熔断体上的熔断电流。同时，在连接臂和连接体之间的连接部位设置倒角，可降低连接体和熔断体之间弯折断裂情况的发生。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池模组，包括由本实用新型所述的汇流排结构串接于一起的多组电芯，且相邻的两组所述电芯中，各所述连接体构成彼此对应的两个所述电芯正负极柱之间的连接，并于构成所述电池模组两端的两组所述电芯上分别并接有总正引出排与总负引出排。

进一步的，所述电芯为圆柱电芯。

相对于现有技术，本实用新型提出的电池模组，具备对单个电芯的异常隔离作用，有利于提升电池模组中电路的隔离保护性能。另外，模组中电芯采用圆柱电芯，其两个电极为分设两端的形式，同组并列的电芯的正负极同侧设置，串联相邻的两组电芯的正负极异侧设置，利于汇流排的布置连接，能有效降低电池模组中汇流排的空间占用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是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例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的汇流排结构连接于电池模组中的串并联原理示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的汇流排结构连接于各电芯上的布置结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的第三本体的结构示意图；

图4为实施例一中所述的现有电池模组各电芯的串并联原理示意图；

图5为本实用新型实施例二所述的电池模组的拆解结构示意图；

图6为本实用新型实施例二所述总引出排的结构示意图；

附图标记说明：

1、电池模组；100、端盖；101、支架；2、电芯；201、正极；202、负极；3、结构本体；30、连接体；31、连接孔；32、熔断体；300、总引出排；301、第一本体；302、第二本体；303、第三本体。

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例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，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；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种汇流排结构，有助于提升电池模组中电路的隔离保护性能。

该汇流排结构包括一体成型的结构本体，且结构本体具有至少两个连接体、以及位于连接体之间以串接各连接体的熔断体。其中，各连接体呈带状，并在各连接体上分别设有两个以与电芯极柱相连的连接部，并且，两个连接部沿连接体的长度方向间距布置。熔断体则被配置为细长状，并可因流经自身的不低于设计熔断电流阈值的电流而熔断。

基于上述的设计思想，本实施例所述的汇流排结构设置于电池模组中的一种示例性电路原理及布置结构如图1和图2所示。

该汇流排结构是用于多级串并联的电芯2之间的连接，其可以用于两电芯并联为一组、之后多组电芯串联的情况，也适用于两个以上的多个电芯并联为一组、之后各组电芯串联的情况。为便于阐述，本实施例中，以2P4S电池模组为例加以说明。

结构本体3优选采用铜排压切一体成型，采用铜排制造结构本体3，不仅具备良好的导电性能，且利于结构本体3的一体加工制造。具体来说，结构本体3包括两个连接体30，各连接体30呈带状，并在各连接体30上分别设有两个以与电芯2极柱相连的连接部，且两个连接部沿连接体30的长度方向间距布置，用于各相邻两组电芯中对应的两个电芯2的正极201和负极202的连接。当然，当同组中电芯2的数量为两个以上的多个时，连接体30也应设置为对应的多个。

其中，连接部优选采用开设在连接体30上的连接孔31的形式，以连接孔31的形式实现连接体30和电芯2电极之间的焊接或铆接，便于操作，且可有效保障结构本体3和电芯2之间的电连接性能。连接体30的端部则可以设计为圆弧状，这样，不仅节省材料，且可降低棱角对人手划伤情况的发生。

结合图3所示，针对电池模组中各电芯2布置情况的需要，应灵活设置结构本体3的形状和尺寸。在本实施例中，该汇流排结构的结构本体3设计有三种不同的具体形状，分别为第一本体301、第二本体302和第三本体303，以实现四组电芯之间的串联、以及同一组中两电芯之间的并联。

汇总并拓展第一本体301、第二本体302和第三本体303的不同设计形式，针对不同的电芯2的布置需要，结构本体3的设计应遵循如下的设计原则。一是两个连接体30因熔断体32的连接而成交叉状布置，或者，两个连接体30因熔断体32的连接而平行布置。二是熔断体32的一端连接在其一连接体30的端部，另一端连接于另一连接体30的侧部，或者，熔断体32的两端分别连接于两个连接体30的侧部；当熔断体32连接在连接体30侧部时，熔断体32与连接体30侧部的连接部位靠近连接体30的端部布置。

仍如图2和图3所示，在各个连接体30之间，设置有以串接各连接体30的熔断体32，并且，熔断体32被配置为呈细长的形状，可因流经自身的不低于设计熔断电流阈值的电流而熔断。依据铜线熔断电流Id＝80*D3/2(D为铜线的直径)的公式，可以倒推获得熔断体32所需要的横截面积，从而根据需要的熔断电流阈值设计熔断体32的横截面尺寸。将熔断体32构造为与连接体30一体成型的细长状的连接臂，可减少结构本体3的加工环节，通过对熔断体32上部分长度的横截面积的限定，可限定熔断体32上的熔断电流。

此外，熔断体32的端部通过截面渐变的连接结构与连接体30相连，优选地，该连接结构可以是其两侧分别被设置为呈圆弧状倒角的形式。在连接臂和连接体30之间的连接部位设置倒角，可降低连接体30和熔断体32之间弯折断裂情况的发生。

如图4所示的现有电池模组中的汇流排电路，当个别电芯2发生短路等异常情况时，在F所示的局部部位会发生电流过大而升温的情况，不仅会造成对其它电芯2的损伤，而且会给整个电池模组带来安全风险。

可见，本实施例所述的汇流排结构，在多级串联回路中同一串联节点上，并行设置的各个连接体30之间均设置有熔断体32，在形成多个电芯2的多级串并联电路的情形下，当某个电芯2异常时，其相邻的熔断体32上会发生电流的异常增大，而使熔断体32熔断，以将异常的电芯2隔离，从而保护其它的电芯2，有助于提升电池模组1中电路的隔离保护性能。

实施例二

本实施例涉及一种电池模组，其具备对单个电芯2的异常隔离作用，有利于提升电池模组1中电路的隔离保护性能。图5示出了该电池模组的一种示例性结构。

具体来说，电池模组1具有壳体、以及设于壳体两端的端盖100，各个电芯2排布收容于电池模组1内，在电芯2和端盖100之间设有用于可实现对结构本体3定位的支架101。

该电池模组1包括由实施例一中所述的汇流排结构串接在一起的多组电芯2，且相邻的两组电芯2中，各连接体30构成彼此对应的两个电芯2正负极柱之间的连接，两个串联相邻的电芯组之间的各个连接体30，由熔断体32串连。

如图6并结合图2所示，在电池模组1的整个电路中，于构成整个电路两端的两组电芯2上，分别并接有总引出排300，总引出排300包括总正引出排与总负引出排，作为整个电池模组1的正负极使用。

在本实施例中，电芯2采用圆柱电芯，这样其两个电极为分设两端的形式，同组并列的电芯2的正负极同侧设置，串联相邻的两组电芯2的正负极异侧设置，利于结构本体3的布置连接，能有效降低电池模组1中结构本体3的空间占用。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汇流排结构，其特征在于，所述汇流排结构包括一体成型的结构本体(3)，且所述结构本体(3)具有：

至少两个连接体(30)，各所述连接体(30)呈带状，并于各所述连接体(30)上分别设有两个以与电芯(2)极柱相连的连接部，且两个所述连接部沿所述连接体(30)的长度方向间距布置；

熔断体(32)，位于所述连接体(30)之间，以串接各所述连接体(30)，且所述熔断体(32)被配置为呈细长状，并可因流经自身的不低于设计熔断电流阈值的电流而熔断。

2.根据权利要求1所述的汇流排结构，其特征在于：所述连接部为开设于所述连接体(30)上的连接孔(31)。

3.根据权利要求1所述的汇流排结构，其特征在于：所述连接体(30)的端部呈圆弧状。

4.根据权利要求1所述的汇流排结构，其特征在于：所述熔断体(32)的端部通过截面渐变的连接结构与所述连接体(30)相连。

5.根据权利要求4所述的汇流排结构，其特征在于：所述连接结构的两侧分别被设置为呈圆弧状。

6.根据权利要求1所述的汇流排结构，其特征在于：两个所述连接体(30)因所述熔断体(32)的连接而成交叉状布置，或者，两个所述连接体(30)因所述熔断体(32)的连接而平行布置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的汇流排结构，其特征在于：所述熔断体(32)的一端连接于其一所述连接体(30)的端部，另一端连接于另一所述连接体(30)的侧部，或者，所述熔断体(32)的两端分别连接于两个所述连接体(30)的侧部。

8.根据权利要求7所述的汇流排结构，其特征在于：所述熔断体(32)与所述连接体(30)侧部的连接部位靠近于所述连接体(30)的端部布置。

9.一种电池模组，其特征在于：包括由权利要求1至8中任一项所述的汇流排结构串接于一起的多组电芯(2)，且相邻的两组所述电芯(2)中，各所述连接体(30)构成彼此对应的两个所述电芯(2)正负极柱之间的连接，并于构成所述电池模组两端的两组所述电芯(2)上分别并接有总正引出排与总负引出排。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于：所述电芯(2)为圆柱电芯。

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