CN215418516U - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池模块。该电池模块具备相互并列地排列的多个电池单体、将相邻的电池单体以串联的方式电连接的多个汇流条、将配置在多个电池单体的排列方向的一端或另一端的电池单体的电力输出用的连接端子与外部装置的线束的连接端子电连接的末端汇流条、及分别与汇流条和末端汇流条电连接的电压检测线，其中，该电压检测线的电压检测端子与末端汇流条之间，通过仅使用紧固构件的机械接合而实现电连接；电压检测线与汇流条之间，以相接触的状态通过材料接合而实现电连接，且该接合部分被树脂覆盖。基于本实用新型的结构，既能将末端汇流条与电压检测线的电压检测端子牢固地连接在一起，又能减轻重量、降低造价。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池模块。
背景技术
通常，一个电池模块是通过将多个电池单体相互并列地排列，并用多个汇流条分别将该多个电池单体串联连接而构成的。详细而言，在该多个电池单体中，配置在电池单体排列方向的两端的电池单体之间的电池单体彼此通过汇流条相连接。作为连接方式，大都采用螺栓紧固方式。
另外，配置在电池单体排列方向的一端的电池单体的的正极端子被当作正的输入端子部使用，配置在电池单体排列方向的另一端的电池单体的负极端子被当作负的输入端子部使用。正的输入端子部和负的输入端子部分别与末端汇流条连接。该末端汇流条通过线束与外部装置或其它的电池模块连接。作为连接方式，同样也采用螺栓紧固方式。
另外，所有的电池单体的正极端子、两端的电池单体的正的输入端子部和负的输入端子部分别单独与电池模块的检测电压用的电压检测端子连接。作为连接方式，同样也采用螺栓紧固方式。
如此，现有技术中，由于采用螺栓紧固方式，所以存在重量较重、造价较高的问题。对此，本实用新型的发明人考虑到，可用焊接等连接方式取代螺栓连接方式，并用树脂覆盖连接部分。
然而，由于末端汇流条经由线束与外部装置连接，该外部装置所产生的热量会经由线束传递到末端汇流条上，所以会导致该末端汇流条的温度高于其它的汇流条。因此，如果通过焊接来实现末端汇流条与线束之间的连接、并用树脂覆盖两者间的连接部分，则覆盖在该连接部分的树脂容易比其它部位更较早地劣化。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种既能将末端汇流条与电压检测线的电压检测端子牢固地连接在一起，又能减轻重量、降低造价的电池模块。
作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种电池模块，该电池模块具备相互并列地排列的多个电池单体、将相邻的所述电池单体以串联的方式电连接的多个汇流条、将配置在所述多个电池单体的排列方向的一端或另一端的电池单体的电力输出用的连接端子与外部装置的线束的连接端子电连接的末端汇流条、及分别与所述汇流条和所述末端汇流条电连接的电压检测线，其特征在于：所述电压检测线的电压检测端子与所述末端汇流条之间，通过仅使用紧固构件的机械接合而实现电连接；所述电压检测线与所述汇流条之间，以相接触的状态通过材料接合而实现电连接，且该接合部分被树脂覆盖。
基于本实用新型的上述电池模块，由于末端汇流条与电压检测线的电压检测端子之间通过仅使用紧固构件的机械接合而实现电连接，所以能够将末端汇流条与电压检测线的电压检测端子牢固地连接在一起。由此，即便在外部装置产生的热量经由线束传递到末端汇流条而导致机械接合部分成为高温状态的情况下，也能避免电压检测线的电压检测端子脱离末端汇流条。另一方面，由于多个汇流条与电压检测线之间通过材料接合而实现电连接，未使用紧固构件，所以能够减轻重量、降低造价。而且，由于材料接合部分不会像机械接合部分那样成为高温状态，所以能够长期防止覆盖该材料接合部分的树脂的热劣化。其结果，能够防止电压检测线脱离汇流条。综上所述，基于本实用新型的电池模块，既能实现轻量化、降低造价，又能提高可靠性。
另外，本实用新型的上述电池模块中，较佳为，所述线束的连接端子重叠在所述末端汇流条上，所述电压检测线的电压检测端子夹在所述线束的连接端子与所述末端汇流条之间，所述紧固构件为螺栓，该螺栓被拧入到所述线束的连接端子、所述电压检测线的电压检测端子、及所述末端汇流条这三者相互重叠的重叠部分而将该三者固定连接。
基于上述结构，能够使电压检测线的电压检测端子与末端汇流条之间的连接更加牢固。
另外，本实用新型的上述电池模块中，较佳为，构成所述电压检测线的芯线的金属材料与构成所述电压检测线的电压检测端子的金属材料种类相同，构成所述电压检测线的电压检测端子的金属材料与构成所述末端汇流条的金属材料种类不同，在所述电压检测线的电压检测端子和所述末端汇流条上分别镀有相同种类的金属材料。
基于上述结构，能够防止电压检测线的芯线与电压检测线的电压检测端子之间的连接部分、电压检测线的电压检测端子与末端汇流条之间的连接部分在接触到水分时发生电解腐蚀。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式的电池模块的侧视图。
图2是表示图1中的电池模块的第1末端汇流条及其周围结构的立体图。
图3是表示图2中第1末端汇流条及其它汇流条等被拆除后的状态的立体图。
图4是表示电压检测线的分支线连接在一个汇流条上的状态的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式的电池模块进行说明。
图1是本实施方式的电池模块的侧视图。图1所示的电池模块(也称二次电池)1例如作为驱动车辆行驶用的电源，被安装于电动车或混合动力车等车辆中。
如图1所示，电池模块1具备多个电池单体2、多个汇流条3、第1末端汇流条4、及第2末端汇流条5等。
多个电池单体2相互并列地排列，所有的电池单体2由多个汇流条3、第1末端汇流条4、及第2末端汇流条5串联连接在一起。
图2是表示第1末端汇流条4及其周围结构的立体图。图3是表示图2中汇流条3及第1末端汇流条4等被拆除后的状态的立体图。如图2和图3所示，在电池单体2的顶面上，设置有作为连接端子的正极端子21及负极端子22，且正极端子21与负极端子22之间相距规定间隔。多个电池单体2的排列方式为，在电池单体2的队列中，排在奇数号的电池单体2的正极端子21与排在偶数号的电池单体2的负极端子22相邻。
在此，电池单体2的正极端子21和负极端子22由重量轻且价格便宜的铝(Al)材料制成。
汇流条3被构成为俯视呈长方形，在其长边方向的中间部位形成有向上方突起的倒凹部31。汇流条3用于将相邻的两个电池单体2串联连接。具体而言，在汇流条3中，位于倒凹部31的一侧的平坦部32例如重叠在奇数号的电池单体2的正极端子21上，该重叠部分例如通过激光焊接(熔接)而实现电连接。在此，激光焊接被称为材料接合。同时，汇流条3中，位于倒凹部31的另一侧的平坦部33例如重叠在偶数号的电池单体2的负极端子22上，该重叠部分例如通过激光焊接而实现电连接。通过采用这样的连接方式，能够减小接合部分(重叠部分)的高度尺寸。
另外，与电池单体2的正极端子21和负极端子22相同，多个汇流条3也同样由铝(Al)材料制成。如此，通过使用由相同种类的金属材料制成的汇流条3和电池单体2的正极端子21及负极端子22，能够获得良好的焊接性能，从而，在如上所述那样通过激光焊接实现电连接的情况下，能使接合部分的电阻减小。
第1末端汇流条4、第2末端汇流条5与汇流条3相同，俯视呈长方形，在各自的长边方向的中间部分形成有倒凹部41、倒凹部51。与电池单体2的正极端子21和负极端子22一样，第1末端汇流条4和第2末端汇流条5也由铝(Al)材料制成。
如图1所示，第1末端汇流条4用于实现位于电池单体队列的一端的电池单体2(即，配置在电池单体排列方向的一端的电池单体)的电力输出用的正极端子21与未图示的外部装置的第1线束6的连接端子61之间的电连接。
具体而言，第1末端汇流条4中，位于倒凹部41的一侧的平坦部42例如重叠在奇数号的电池单体2的正极端子21上，该重叠部分例如通过激光焊接而实现电连接。通过采用这样的连接方式，不仅能够减小接合部分(重叠部分)的高度尺寸，而且还能减小接合部分的电阻。
另外，如图2所示，第1线束6的板状的连接端子61重叠在第1末端汇流条4的位于倒凹部41的另一侧的平坦部43上。在该重叠部分，螺栓(紧固构件)10沿着两者的重叠方向被拧入到电池单体2上，从而实现该重叠部分的电连接，并将电池单体2固定。在此，这种使用螺栓10紧固的连接方式被称为机械接合。
如图1所示，第2末端汇流条5用于实现位于电池单体队列的另一端的电池单体2(即，配置在电池单体排列方向的另一端的电池单体)的电力输出用的负极端子22与第2线束7的连接端子71之间的电连接，该第2线束7与未图示的其它电池模块中的位于其电池单体队列的一端的电池单体的电力输出用的正极端子连接。
具体而言，第2末端汇流条5中，位于倒凹部51的一侧的平坦部52例如重叠在偶数号的电池单体2的负极端子22上，该重叠部分例如通过激光焊接而实现电连接。通过采用这样的连接方式，不仅能够减小接合部分(重叠部分)的高度尺寸，而且还能减小接合部分的电阻。
另外，第2线束7的板状的连接端子71重叠在第2末端汇流条5的位于倒凹部51的另一侧的平坦部53上。在该重叠部分，螺栓(紧固构件)11沿着两者的重叠方向被拧入到电池单体2上，从而实现该重叠部分的电连接，并将电池单体2固定。
但是，与第1末端汇流条4和第2末端汇流条5不同，第1线束6的连接端子61及第2线束7的连接端子71例如是由铜(Cu)材料制成的。即，构成末端汇流条4、5的金属材料与构成连接端子61、71的金属材料种类不同。因此，当该两者之间的连接部分接触到水分时，容易发生电解腐蚀。
为了防止这样的电解腐蚀，在第1末端汇流条4和第2末端汇流条5、及第1线束6的连接端子61和第2线束7的连接端子71上，分别镀有相同的金属材料，例如镍(Ni)与锡(Sn)的合金。
另外，电压检测线8与多个汇流条3、第1末端汇流条4、及第2末端汇流条5电连接。具体而言，在电压检测线8的前端，板状的第1电压检测端子81通过嵌缝连接而与该电压检测线8电连接。在此，嵌缝连接的方式也被称为机械接合。
另外，如图1所示，在电压检测线8的前端至基端(与未图示的电压监视单元连接的一端)为止的区域中，设置有多个分支线82。
如图1和图2所示，该多个分支线82中，距离电压检测线8的前端最远的最末端分支线82a通过嵌缝连接与板状的第2电压检测端子83电连接。
另外，在电压检测线8的分支线82分别与多个汇流条3的顶面相接触的状态下，各接触部分例如通过超声波键合(固相键合)而实现电连接。在此，这种超声波键合被称为材料接合。
图4是表示电压检测线8的分支线82连接在汇流条3上的状态的俯视图。如图4所示，接合部分(接触部分)被树脂9覆盖。作为树脂9，例如采用具有电绝缘性且耐电解腐蚀性强的硅胶粘合剂或亚克力胶。
另外，如图1所示，电压检测线8的第1电压检测端子81夹在第2末端汇流条5的平坦部53与第2线束7的连接端子71之间。第2线束7的连接端子71、电压检测线8的第1电压检测端子81、及第2末端汇流条5的平坦部53这三者的重叠部分由螺栓11紧固压接在一起，从而通过机械接合实现三者的重叠部分的电连接，同时将电池单体2固定。
同样，电压检测线8的第2电压检测端子83夹在第1末端汇流条4的平坦部43与第1线束6的连接端子61之间。第1线束6的连接端子61、电压检测线8的第2电压检测端子83、及第1末端汇流条4的平坦部43这三者的重叠部分由螺栓10紧固压接在一起，从而通过机械接合实现三者的重叠部分的电连接，同时将电池单体2固定。
另外，与多个汇流条3、第1末端汇流条4、及第2末端汇流条5不同，电压检测线8的芯线、第1电压检测端子81、分支线82、及第2电压检测端子83例如由铜(Cu)材料制成。即，构成汇流条3～5的金属材料与构成电压检测端子81、83、分支线82的金属材料种类不同。因而，在两者间的连接部分接触到水分时，容易发生电解腐蚀。
为了防止这种电解腐蚀发生，与第1末端汇流条4、第2末端汇流条5、和第1线束6的连接端子61、第2线束7的连接端子71一样，在第1电压检测端子81和第2电压检测端子83上例如镀有镍(Ni)和锡(Sn)的合金。
另外，汇流条3与电压检测线8的分支线82连接的连接部分被树脂9覆盖，因而，能够防止该连接部分接触到水分。其结果，能够防止该连接部分发生电解腐蚀。
如上所述，基于本实用新型的电池模块1，由于第1末端汇流条4与电压检测线8的第2电压检测端子83之间通过使用了螺栓(紧固构件)10的机械接合实现电连接，所以能够将第1末端汇流条4与电压检测线8的第1电压检测端子81牢固地连接。
由此，即便是外部装置散发的热量经由第1线束6传递到第1末端汇流条4而导致机械接合部分成为高温状态，也能避免电压检测线8的第1电压检测端子81脱离第1末端汇流条4的情况发生。
另一方面，由于电压检测线8的分支线82是通过超声波键合这样的材料接合方式与多个汇流条3电连接，未使用紧固构件，所以能够减轻重量、降低造价。
而且，由于材料接合部分不会像机械接合部分那样成为高温状态，所以能够长期防止覆盖该材料接合部分的树脂9发生热劣化。其结果，能够防止电压检测线8的分支线82脱离汇流条3的情况发生。
综上所述，基于本实用新型的上述电池模块1，既能实现轻量化、降低造价，又能提高可靠性。
本实用新型不局限于上述实施方式中记载的内容，可实施各种应用和变形。
Claims (3)
1.一种电池模块，具备相互并列地排列的多个电池单体、将相邻的所述电池单体以串联的方式电连接的多个汇流条、将配置在所述多个电池单体的排列方向的一端或另一端的电池单体的电力输出用的连接端子与外部装置的线束的连接端子电连接的末端汇流条、及分别与所述汇流条和所述末端汇流条电连接的电压检测线，其特征在于：
所述电压检测线的电压检测端子与所述末端汇流条之间，通过仅使用紧固构件的机械接合而实现电连接；
所述电压检测线与所述汇流条之间，以相接触的状态通过材料接合而实现电连接，且该接合部分被树脂覆盖。
2.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于：
所述线束的连接端子重叠在所述末端汇流条上，
所述电压检测线的电压检测端子夹在所述线束的连接端子与所述末端汇流条之间，
所述紧固构件为螺栓，该螺栓被拧入到所述线束的连接端子、所述电压检测线的电压检测端子、及所述末端汇流条这三者相互重叠的重叠部分而将该三者固定连接。
3.如权利要求1或2所述的电池模块，其特征在于：
构成所述电压检测线的芯线的金属材料与构成所述电压检测线的电压检测端子的金属材料种类相同，
构成所述电压检测线的电压检测端子的金属材料与构成所述末端汇流条的金属材料种类不同，
在所述电压检测线的电压检测端子和所述末端汇流条上分别镀有相同种类的金属材料。
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