CN215184430U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，公开了一种电池模组，其包括电池组件、支架和汇流排。电池组件包括多个电芯，电芯包括芯包和极耳，极耳包括第一连接部、形变部和第二连接部，第一连接部的一端连接于芯包，形变部的两端分别连接于第一连接部的另一端和第二连接部，且形变部能够使第一连接部和第二连接部之间的距离变化；支架置于电池组件的端部，支架开设有穿孔；汇流排设置在支架相背于电芯的一侧，第二连接部穿过穿孔并与汇流排的侧壁连接。本实用新型提供的一种电池模组，当极耳与汇流排焊接时，可以直接支撑汇流排相背于极耳的一侧，避免向支架施加压力，避免了虚焊的情况，保证了极耳与汇流排之间的焊接质量，提高了电池模组的产品质量。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

当焊接压头压紧极耳时，支架会产生较大的弹性形变，导致极耳无法完全压紧，并且随着对动力电池快充性能要求的不断提高，需要通过的电流不断增大以及极耳厚度不断增大，多个电芯经过并联后再将并联形成的多层极耳同时与同一汇流排连接，多层极耳更加难以与汇流排压紧，容易产生虚焊等质量问题，且在电池模组受到震动时，电芯极耳会对电芯内部的集流体产生一定的拉扯力，容易导致极耳与电芯内部集流体的焊接位置断裂，从而造成电池失效。

基于此，亟需一种电池模组用来解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模组，当极耳与汇流排焊接时，可以直接在汇流排相背于极耳的一侧进行支撑，不需要向支架施加压力，避免了虚焊的情况，保证了极耳与汇流排之间的焊接质量，提高了电池模组的产品质量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组，包括：

电池组件，包括多个电芯，所述电芯包括芯包和极耳，所述极耳包括第一连接部、形变部和第二连接部，所述第一连接部的一端连接于所述芯包，所述形变部的两端分别连接于所述第一连接部的另一端和所述第二连接部，且所述形变部能够使所述第一连接部和所述第二连接部之间的距离变化；

支架，置于所述电池组件的端部，所述支架开设有穿孔；

汇流排，设置在所述支架相背于所述电芯的一侧，所述第二连接部穿过所述穿孔并与所述汇流排的侧壁连接。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述第一连接部的延伸方向与所述芯包的延伸方向相同。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述形变部朝向所述第二连接部的一端端部延伸有延伸部，所述延伸部的末端连接于所述第二连接部，所述延伸部与所述第二连接部之间呈角度设置。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述汇流排开设有定位孔，所述支架相背于所述电池组件的一侧设置有定位柱，所述定位柱置于所述定位孔内。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述汇流排凸出于所述支架设置。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述电池模组还包括壳体，所述电池组件、所述支架及所述汇流排均置于所述壳体内。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述电池组件设置有多组，同一所述电池组件内的多个所述电芯的正极的所述极耳连接形成正极耳组，多个所述电芯的负极的所述极耳连接形成负极耳组；相邻两组所述电池组件的其中一组所述电池组件的所述正极耳组通过所述汇流排电连接于另一组所述电池组件的所述负极耳组，以使多组所述电池组件顺次串联。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述汇流排包括垂直于所述支架设置的正极汇流件和负极汇流件，所述正极汇流件电连接于所述负极汇流件，所述正极耳组电连接于所述正极汇流件的侧壁，且所述正极汇流件与所述电芯的正极的所述极耳的材质相同；所述负极耳组电连接于所述负极汇流件的侧壁，所述负极汇流件与所述电芯的负极的所述极耳的材质相同。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述正极耳组内的多个所述极耳上的所述第二连接部依次贴合并连接，所述正极耳组一端的所述极耳贴合并连接于所述正极汇流件，所述负极耳组内的多个所述极耳上的所述第二连接部依次贴合并连接，所述负极耳组一端的所述极耳贴合并连接于所述负极汇流件。

作为一种电池模组的优选技术方案，所述穿孔开设有多个，每个所述穿孔内穿设一个所述正极耳组或一个所述负极耳组。

本实用新型的有益效果：设置第二连接部与汇流排的侧壁连接，当极耳与汇流排焊接时，可以直接在汇流排相背于极耳的一侧进行支撑，不需要向支架施加压力，避免了将极耳与汇流排焊接时由于支架产生形变而导致的极耳无法压紧的情况，从而避免了虚焊的情况，保证了极耳与汇流排之间的焊接质量，提高了电池模组的产品质量。此外，极耳上设置有形变部能够调整第一连接部与第二连接部之间的距离，当电池模组受到震动时，形变部变形，能够避免极耳的第一连接部对于芯包内部的集流体的拉扯，从而保证了极耳与集流体之间的连接处的结构强度，降低了电池失效的可能性，进一步保证了电池模组的产品良率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的电芯的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例提供的电池模组的部分结构的结构示意图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是本实用新型实施例提供的电池模组的部分结构的剖视图；

图8是图7中C处的局部放大图。

图中：

1、电芯；11、芯包；12、极耳；121、第一连接部；122、形变部；1221、延伸部；123、第二连接部；

2、支架；21、穿孔；22、限位块；

3、汇流排；31、正极汇流件；32、负极汇流件；

41、定位孔；42、定位柱；

5、壳体；51、U型架；52、封板；53、绝缘壳。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种电池模组。如图1-图8所示，电池模组包括电池组件、支架2和汇流排3。电池组件包括多个依次排布的电芯1，每个电芯1均包括芯包11和极耳12，极耳12包括第一连接部121、形变部122和第二连接部123，第一连接部121的一端连接于芯包11，形变部122的两端分别连接于第一连接部121的另一端和第二连接部123，且形变部122能够使第一连接部121和第二连接部123之间的距离变化；支架2置于电池组件的端部，支架2开设有穿孔21；汇流排3设置在支架2相背于电芯1的一侧，第二连接部123穿过穿孔21并与汇流排3的侧壁连接。

设置第二连接部123与汇流排3的侧壁连接，当极耳12与汇流排3焊接时，可以直接在汇流排3相背于极耳12的一侧进行支撑，不需要向支架2施加压力，避免了将极耳12与汇流排3焊接时由于支架2产生形变而导致的极耳12无法压紧的情况，从而避免了虚焊的情况，保证了极耳12与汇流排3之间的焊接质量，提高了电池模组的产品质量。此外，极耳12上设置有形变部122，能够调整第一连接部121与第二连接部123之间的距离，当电池模组受到震动时，形变部122变形，能够避免极耳12的第一连接部121对于芯包11内部的集流体的拉扯，从而保证了极耳12与集流体之间的连接处的结构强度，降低了电池失效的可能性，进一步保证了电池模组的产品良率。可以理解的是，每个电芯1均包括两个极耳12。

进一步地，汇流排3凸出于支架2设置，在汇流排3与极耳12的第二连接部123连接时，有利于对汇流排3进行支撑，进一步保证了极耳12压紧在汇流排3上，从而保证了汇流排3与极耳12之间的焊接质量。

优选地，第一连接部121的延伸方向与芯包11的延伸方向相同，由于第一连接部121与芯包11连接，若第一连接部121与芯包11之间呈角度设置，即极耳12在第一连接部121处与芯包11之间为折弯结构，当电池模组受到震动时，极耳12直接拉扯芯包11，极耳12在第一连接部121处易断裂，导致电池模组失效，设置第一连接部121与芯包11的延伸方向相同，避免了断裂的情况发生，保证了电池的功能性和安全性。在本实施例中，第一连接部121以及芯包11的延伸方向与支架12垂直设置，第二连接部123也与支架12垂直设置。

优选地，形变部122朝向第二连接部123的一端端部延伸有延伸部1221，延伸部1221的末端连接于第二连接部123，延伸部1221与第二连接部123之间呈角度设置，便于调整极耳12穿过支架2的位置，可使不同极耳12共同穿过同一穿孔21，减少了穿孔21的数量，简化了支架2的加工过程，便于生产加工。在本实施例中，延伸部1221平行于支架2设置，且与第二连接部123垂直设置。

在本实施例中，形变部122的横截面为圆弧状，可通过折弯工艺制成，第一连接部121、形变部122以及第二连接部123为一体式结构。在其他实施例中，形变部122还可为其他结构形式，在此不作限定。

优选地，电池组件设置有多组。同一电池组件内的多个电芯1的正极的极耳12连接形成正极耳组，多个电芯1的负极的极耳12连接形成负极耳组；相邻两组电池组件的其中一组电池组件的正极耳组通过汇流排3电连接于另一组电池组件的负极耳组，以使多组电池组件顺次串联。将每组电池组件内的电芯1并联，再将多个电池组件顺次串联，提高了电池模组的电容量，提高了实用性。其中正极耳组内的极耳12均为电连接，负极耳组内的极耳12也为电连接。可通过螺栓等紧固件连接或焊接连接，在此不作限定。

在本实施例中，电池组件设置有八组，每组电池组件内部设置有三个电芯1。电芯1的正极和负极分别设置在电芯1的两端，即电芯1的芯包11的两端分别设置有一个极耳12。同一组电池组件内部的三个电芯1之间为并联连接。为了简化连接结构，同一组电池组件内部的三个电芯1的正极和负极分别朝向同一方向，且分别形成正极耳组和负极耳组。相邻的两个电池组件为串联，为了简化连接结构，相邻两个电池组件的正极耳组分别朝向相反方向，同理，相邻两个电池组件的负极耳组也分别朝向相反方向。

优选地，汇流排3包括垂直于支架2设置的正极汇流件31和负极汇流件32，正极汇流件31电连接于负极汇流件32，正极耳组电连接于正极汇流件31的侧壁，且正极汇流件31与电芯1的正极的极耳12的材质相同；负极耳组电连接于负极汇流件32的侧壁，负极汇流件32与电芯1的负极的极耳12的材质相同。由于极耳12与汇流排3之间通常采用焊接的方式连接，设置正极汇流件31与电芯1正极的极耳12材质相同，便于正极耳组内的极耳12与正极汇流件31连接，避免了由于材质不同导致的焊接难度较高以及连接强度较低的情况。同理，设置负极汇流件32与电芯1负极的极耳12材质相同，便于负极耳组内的极耳12与负极汇流件32连接，简化了电池模组的装配过程，也保证了极耳12与汇流排3之间的连接强度，从而保证了电池模组的功能性。可以理解的是，汇流排3设置有多个，每个汇流排3仅与一组正极耳组和一组负极耳组电连接，实现多个电池组件的顺次串联。在本实施例中，电芯1正极的极耳12采用铝制，负极的极耳12采用铜制。

在本实施例中，正极汇流件31为铝板，负极汇流件32为铜板，铝板垂直于支架2设置，铜板垂直于支架2设置。且为了简化连接结构，铝板与铜板贴合，又实现了正极汇流件31与负极汇流件32之间的电连接。铜板与铝板可以通过焊接连接。

具体地，正极耳组内的多个极耳12上的第二连接部123依次贴合并连接，正极耳组一端的极耳12贴合并连接于正极汇流件31，且负极耳组内的多个极耳12上的第二连接部123依次贴合并连接，负极耳组一端的极耳12贴合并连接于负极汇流件32，极耳12上的第二连接部123相互贴合实现正极耳组和负极耳组内部的极耳12之间的连接。

此外，正极耳组与正极汇流件31之间通过激光焊接或超声波焊接等方式实现电连接，焊接时可同时实现正极耳组内的多个极耳12相互连接，也能够实现正极耳组一端的极耳12与铝板连接，简化了连接过程；同理，负极耳组与负极汇流件32之间也可通过激光焊接或超声波焊接等方式实现电连接，焊接时可同时实现负极耳组内的多个极耳12相互连接，也能够实现负极耳组一端的极耳12与铜板连接，简化了连接过程。此外，正极耳组与正极汇流件31焊接时，可以支撑在负极汇流件32一侧，负极耳组与负极汇流件32焊接时，可以支撑在正极汇流件31一侧，保证极耳12与汇流排3压紧。

由于现有技术中，极耳组折弯后再与汇流排3连接，极耳组在折弯处形成弧度，导致极耳组与汇流排3的实际焊接面积小于极耳组覆盖在汇流排3上的面积，所以为了保证极耳组与汇流排3的焊接强度，在保证预设焊接面积的前提下，需要极耳组覆盖汇流排3的面积大于预设焊接面积，也就需要较大体积的汇流排3。在本实施例中，第二连接部123直接与汇流排3的侧壁贴合，则极耳组覆盖汇流排3的面积与预设焊接面积相差较小，有利于减小汇流排3的体积。在其他实施例中，极耳12与铜板及铝板之间也可通过螺栓等紧固件直接连接，在此不作限定

优选地，穿孔21开设有多个。每个穿孔21内穿设一个正极耳组或一个负极耳组，避免了不在同一个正极耳组或负极耳组内的极耳12接触引起的短路事故，保证了安全性。可以理解的是，在支架2上开设多个穿孔21，且每个汇流排3的两侧各开设有一个穿孔21，便于正极耳组与负极耳组分别穿过穿孔21与汇流排3的铝板和铜板连接。

在本实施例中，就图5与图7中的方向而言，以最左侧的两组电池组件为例，由于每组电池组件均设置有三个平行且贴合设置的电芯1，为了保证电池模组中的电池组件的有序排列，则两组电池组件中的六个电芯1相互平行设置。设定左侧的电池组件为第一组电池组件，右侧的电池组件为第二组电池组件，第一组电池组件的正极耳组向上，第二组电池组件的负极耳组向上，第一组电池组件与第二组电池组件之间间隔设置，汇流排3的设置位置与上述间隔相对应。

在本实施例中，第一组电池组件朝向上述间隔的电芯1上的极耳12与汇流排3的一侧正对设置，对于第一组电池组件的正极耳组而言，设定正极耳组中沿朝向汇流排3至远离汇流排3的方向上的三个极耳12分别为第一极耳、第二极耳和第三极耳，第一极耳上的第一连接部121与铝板贴合接触，且第一极耳上的第二连接部123与第一连接部121共面且均与支架2垂直设置，及第一极耳的形变部122上不设置延伸部1221，即供第一组电池组件的正极耳组穿过的穿孔21设置在第一极耳所对应的芯包11上方。由于芯包11具有一定的厚度，第二极耳的第一连接部121和第二连接部123以及第三极耳的第一连接部121和第二连接部123均垂直于支架2设置，故第二极耳和第三极耳的形变部122上均设置有延伸部1221，便于实现第二极耳的第二连接部123以及第三极耳的第二连接部123均与第一极耳的第二连接部123贴合，且均穿过同一穿孔21。

此外，第二组电池组件朝向上述间隔的电芯1上的极耳12与汇流排3的另一侧正对设置，对于第二组电池组件的负极耳组而言，设定负极耳组中沿朝向汇流排3至远离汇流排3的方向上的三个极耳12分别为第四极耳、第五极耳和第六极耳，第四极耳上的第一连接部121与铜板贴合接触，且第四极耳上的第二连接部123与第一连接部121共面且均与支架2垂直设置，及第四极耳的形变部122上不设置延伸部1221，即供第二组电池组件的负极耳组穿过的穿孔21设置在第四极耳所对应的芯包11上方。由于芯包11具有一定的厚度，第五极耳的第一连接部121和第二连接部123以及第六极耳的第一连接部121和第二连接部123均垂直于支架2设置，故第五极耳和第六极耳的形变部122上均设置有延伸部1221，便于实现第五极耳的第二连接部123以及第六极耳的第二连接部123均与第四极耳的第二连接部123贴合，且均穿过同一穿孔21。

优选地，汇流排3开设有定位孔41。支架2相背于电池组件的一侧设置有定位柱42，定位柱42置于定位孔41内，采用定位柱42和定位孔41之间的配合，便于在支架2上定位汇流排3，便于电池模组的装配，也提高了极耳12与汇流排3连接时的位置精度，从而保证了电池模组产品的良率。且定位柱42与定位孔41均垂直于支架2开设，定位柱42与定位孔41之间为间隙配合，便于定位柱42穿设定位孔41，将汇流排3在支架2上定位。为了避免干涉电池模组上的其他结构，定位柱42的端面与汇流排3的表面平齐。在本实施例中，定位孔41开设在铝板和铜板之间的连接处，即铝板和铜板上均开设有半圆槽，两个半圆槽对应设置形成定位孔41。每个汇流排3上开设有两个定位孔41，避免了汇流排3绕定位柱42转动，进一步提高了极耳12与汇流排3连接时的位置精度，从而保证了电池模组产品的良率。

现有技术中，支架2采用塑料材质，实现了支架2的绝缘功能，且汇流排3通常采用塑料柱定位在支架2上，再通过热熔机热熔塑料柱固定在支架2上，生产效率较低。优选地，在本实施例中，支架2与汇流排3注塑为一体式结构，实现了汇流排3与支架2连接强度的同时，又简化了支架2与汇流排3之间的连接结构，简化了电池模组的生产装配的过程。在本实施例中，在汇流排3的两端各注塑形成两个限位块22，即限位块22分别设置在铜板和铝板的两端，限位块22与支架2为一体式结构，起到了固定和限位汇流排3的效果。

优选地，电池模组还包括壳体5，电池组件、支架2及汇流排3均置于壳体5内。设置壳体5利于保护电池模组，避免了外部结构对于电芯1的损伤，提高了电池模组的安全性。

在本实施例中，壳体5包括U型架51和封板52，封板52封堵在U型架51的开口处，使得U型架51与封板52连接形成管状结构，电池组件置于管状结构内部。支架2设置有两个，分别设置在管状结构的两个开口处，并通过汇流排3与电芯1的极耳12连接。在两个支架2外侧各设置有一个绝缘壳53，绝缘壳53与U型架51及封板52焊接连接，使壳体5形成长方体封闭结构。需要说明的是，图1和图2中，绝缘壳53仅示出了一个。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池组件，包括多个电芯(1)，所述电芯(1)包括芯包(11)和极耳(12)，所述极耳(12)包括第一连接部(121)、形变部(122)和第二连接部(123)，所述第一连接部(121)的一端连接于所述芯包(11)，所述形变部(122)的两端分别连接于所述第一连接部(121)的另一端和所述第二连接部(123)，且所述形变部(122)能够使所述第一连接部(121)和所述第二连接部(123)之间的距离变化；

支架(2)，置于所述电池组件的端部，所述支架(2)开设有穿孔(21)；

汇流排(3)，设置在所述支架(2)相背于所述电芯(1)的一侧，所述第二连接部(123)穿过所述穿孔(21)并与所述汇流排(3)的侧壁连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接部(121)的延伸方向与所述芯包(11)的延伸方向相同。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述形变部(122)朝向所述第二连接部(123)的一端端部延伸有延伸部(1221)，所述延伸部(1221)的末端连接于所述第二连接部(123)，所述延伸部(1221)与所述第二连接部(123)之间呈角度设置。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排(3)开设有定位孔(41)，所述支架(2)相背于所述电池组件的一侧设置有定位柱(42)，所述定位柱(42)置于所述定位孔(41)内。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排(3)凸出于所述支架(2)设置。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括壳体(5)，所述电池组件、所述支架(2)及所述汇流排(3)均置于所述壳体(5)内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池组件设置有多组，同一所述电池组件内的多个所述电芯(1)的正极的所述极耳(12)连接形成正极耳组，多个所述电芯(1)的负极的所述极耳(12)连接形成负极耳组；相邻两组所述电池组件的其中一组所述电池组件的所述正极耳组通过所述汇流排(3)电连接于另一组所述电池组件的所述负极耳组，以使多组所述电池组件顺次串联。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排(3)包括垂直于所述支架(2)设置的正极汇流件(31)和负极汇流件(32)，所述正极汇流件(31)电连接于所述负极汇流件(32)，所述正极耳组电连接于所述正极汇流件(31)的侧壁，且所述正极汇流件(31)与所述电芯(1)的正极的所述极耳(12)的材质相同；所述负极耳组电连接于所述负极汇流件(32)的侧壁，所述负极汇流件(32)与所述电芯(1)的负极的所述极耳(12)的材质相同。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述正极耳组内的多个所述极耳(12)上的所述第二连接部(123)依次贴合并连接，所述正极耳组一端的所述极耳(12)贴合并连接于所述正极汇流件(31)，所述负极耳组内的多个所述极耳(12)上的所述第二连接部(123)依次贴合并连接，所述负极耳组一端的所述极耳(12)贴合并连接于所述负极汇流件(32)。

10.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述穿孔(21)开设有多个，每个所述穿孔(21)内穿设一个所述正极耳组或一个所述负极耳组。

Images