CN215732051U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组及电池包，本实用新型的电池模组具有交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元；三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯，铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯；相邻两个三元锂离子电芯之间通过三元接线片连接，各磷酸铁锂电芯之间通过铁锂接线片连接；至少部分铁锂接线片与三元接线片之间具有重叠区域，并于重叠区域设有位于两者之间的绝缘层。本实用新型所述的电池模组，不仅可具有较大的能量；同时，也可具有较高的安全性；另外，在重叠区域设有位于铁锂接线片和三元接线片之间的绝缘层，能够有效防止因铁锂接线片与三元接线片接触而影响信号采集和电性能。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种电池模组，同时，本实用新型还涉及一种具有该电池模组的电池包。

背景技术

随着能源危机的日益严重，传统燃油车正在逐步被新能源汽车代替，其中，纯电动汽车作为新能源汽车的一种重要形式，其应用越来越广泛。且随着电动汽车技术的不断发展和进步，人们对电动汽车的安全性和续航里程有了更高的要求。现有的电池模组一般都采用同种体系、同种尺寸和同种容量的电芯进行成组，有的电池模组虽具有较大的能量和较长的续航里程，但热失控性危险性较大，而有的电池模块组虽具有较好的安全性，但能量较低，续航里程较短。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组，其不仅可具有较多的能量，同时也可具有较高的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组，具有交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元，所述三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯，所述铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯；其中，

相邻两个所述三元锂离子电芯之间通过三元接线片连接，相邻两个所述磷酸铁锂电芯之间通过铁锂接线片连接；

至少部分所述铁锂接线片与所述三元接线片之间具有重叠区域，并于所述重叠区域设有位于所述铁锂接线片和所述三元接线片之间的绝缘层。

进一步的，所述铁锂电芯单元包括一个所述磷酸铁锂电芯；所述三元锂离子电芯与所述磷酸铁锂电芯之间一一交替设置。

进一步的，所述三元锂离子电芯的数量不小于所述磷酸铁锂电芯的数量。

进一步的，任意相邻的两个所述三元锂离子电芯中的极性相同的极柱分置于所述电池模组的两侧；任意相邻的两个所述磷酸铁锂电芯中的极性相同的极柱分置于所述电池模组的两侧。

进一步的，所述三元接线片呈U形而具有相对布置的两个连接段；两个连接段分别与相邻的两个所述三元锂离子电芯的正极柱和负极柱相连。

进一步的，所述铁锂接线片具有用以避让所述三元接线片的凹槽；所述铁锂接线片的两端分别与相邻的两个所述磷酸铁锂电芯的正极柱和负极柱相连。

进一步的，所述三元接线片上分别形成有与所述三元锂离子电芯的极柱对应设置的对正孔；和/或，所述铁锂接线片上形成有与所述磷酸铁锂电芯的极柱对应设置的对正孔。

进一步的，于所述电池模组的顶部设有基板；所述三元接线片设于所述基板上；

所述基板上形成有对至少部分所述三元接线片进行限位的三元定位部。

进一步的，于所述电池模组的顶部设有基板；所述铁锂接线片设于所述基板上；所述基板上形成有对至少部分所述铁锂接线片进行限位的铁锂定位部。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池模组，通过设置交替布置的三元电芯单元和铁锂电芯单元，可使本电池模组具有较多的能量；另外，通过采用磷酸铁锂电芯将三元锂离子电芯隔开，又可使得本电池模组具有较高的安全性，相较于现有采用隔热材料隔开三元锂离子电芯的电池模组，成本较低；此外，在重叠区域设有位于铁锂接线片和三元接线片之间的绝缘层，能够有效防止因铁锂接线片与三元接线片接触而影响信号采集和电性能。

另外，将三元锂离子电芯的数量设为不小于磷酸铁锂电芯的数量，可进一步提高电池模组的能量。通过将任意相邻的两个三元锂离子电芯中的极性相同的极柱分置于所述电池模组的两侧，可便于两个三元锂离子电芯之间的连接，而将任意相邻的两个磷酸铁锂电芯中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧，则可便于两个磷酸铁锂电芯之间的连接。

此外，将三元接线片设成U形，其面积较大，从而可具有较好的散热性能。而在铁锂接线片上设置凹槽，可便于铁锂接线片与三元接线片之间的布置，可便于加工制造。通过设置对正孔，有利于实现三元接线片和铁锂接线片与极柱之间的对正。设置基板，并在基板上设置三元定位部，可便于三元接线片的准确定位，从而可利于三元接线片与极柱之间的焊接。而在基板上设置铁锂定位部，则可便于铁锂接线片的准确定位，从而可利于铁锂接线片与极柱之间的焊接。

本实用新型还涉及一种电池包，所述电池包中设有如上所述的电池模组。

本实用新型所述的电池包，通过设置如上所述的电池模组，可使本电池包具有较长的续航里程以及较高的安全性，从而可使电池包具有较好的使用效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图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用于解释本实用新型，并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电池模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池模组的爆炸图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型实施例一所述的三元锂离子电芯与磷酸铁锂电芯之间的布置图；

图5为本实用新型实施例一所述的基板、三元接线片、铁锂接线片及输出极和柔性电路板的装配图；

图6为图5去掉柔性电路板时的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一所述的基板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一所述的三元接线片的结构示意图；

图9为本实用新型实施例一所述的铁锂接线片的结构示意图；

图10为本实用新型实施例一所述各汇流排及输出极之间的布置结构示意图。

附图标记说明：

1、端板；2、侧板；3、基板；301、限位槽；4、三元接线片；401、避让槽；5、铁锂接线片；6、铁锂转接排；7、底座；8、三元转接排；9、三元锂离子电芯；10、磷酸铁锂电芯；11、第二铁锂输出极；12、柔性电路板；13、电插件；14、第二三元输出极；15、第一三元输出极；16、第一铁锂输出极。

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”、“外”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。另外，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，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

本实施例涉及一种电池模组，其具有交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元。其中，三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯9，铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯10。而且，各三元锂离子电芯9之间通过三元接线片4连接，各磷酸铁锂电芯10之间通过铁锂接线片5连接。至少部分铁锂接线片5与三元接线片4之间具有重叠区域，并于重叠区域设有位于铁锂接线片5和三元接线片4之间的绝缘层。

本实施例的电池模组，通过设置交替布置的三元电芯单元和铁锂电芯单元，可使本电池模组具有较多的能量；另外，通过采用磷酸铁锂电芯10将三元锂离子电芯9隔开，又可使得本电池模组具有较高的安全性，相较于现有采用隔热材料隔开三元锂离子电芯9的电池模组，成本较低。此外，在重叠区域设有位于铁锂接线片5和三元接线片4之间的绝缘层，能够有效防止因铁锂接线片5与三元接线片4接触而影响信号采集和电性能。

基于如上设计思想，本实施例的电池模组的一种示例性结构如图1至图3中所示，一般地，电池模组还具有位于自身两端的两个端板1，以及位于其两侧的两个侧板2。而且，侧板2的两端分别与两个端板1采用焊接或其他方式相连，并于端板1上形成有用于固定电池模组的固定孔。其中，端板1和侧板2具体制造时，参见现有技术即可。

作为一种优选的实施方式，如图4中所示，本实施例的铁锂电芯单元包括一个磷酸铁锂电芯10，也即三元锂离子电芯9与磷酸铁锂电芯10之间一一交替设置，且三元锂离子电芯9与磷酸铁锂电芯10的厚度比在1-15之间。例如，可将两者的厚度比设为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或者设为其他数值。通过将三元锂离子电芯9的厚度大于磷酸铁锂电芯10设置，可使本电池模组具有较多的能量。另外，本实施例中，为便于电池模组的整体组装，各电芯之间采用结构胶相连，同时，也可提高电池模组的刚度。

此外，为进一步提高电池模组的能量，三元锂离子电芯9的数量不小于磷酸铁锂电芯10的数量。本实施例中，为提高本电池模组的使用效果，各三元锂离子电芯9之间通过三元接线片4连接，各磷酸铁锂电芯10之间通过铁锂接线片5连接。而且，具体地，各三元锂离子电芯9之间串联设置，各磷酸铁锂电芯10之间也串联设置。

此时，为便于各电芯之间的连接，作为一种具体的实施方式，任意相邻的两个三元锂离子电芯9中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧，同时，任意相邻的两个磷酸铁锂电芯中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧。而且，基于此布置结构，正如上文所述的，至少部分铁锂接线片5与三元接线片4之间具有重叠区域，并于重叠区域设有位于铁锂接线片5和三元接线片4之间的绝缘层。

其中，作为一种具体的实施方式，如图1和图3中所示，三元接线片4具体叠置于铁锂接线片5的上方。另外，如图5和图6中所示，在电池模组的右端设有第一三元输出极15和第一铁锂输出极16，而在左端设有第二三元输出极14和第二铁锂输出极11。其中，第一三元输出极15与最右端的三元锂离子电芯9相连，第二三元输出极14与最左端的三元锂离子电芯9相连。而且，作为一种具体的实施方式，本实施例的第一三元输出极15为负极，而第二三元输出极14为正极。当然，当三元锂离子电芯9的布置改变时，第一三元输出极15可为正极，相应地，第二三元输出极14为负极。

仍由图5和图6中所示，第一铁锂输出极16与最右端的磷酸铁锂电芯10相连，第二铁锂输出极11与最左端的磷酸铁锂电芯10相连。如此设置，可使电池模组为电池包提供能量不同的两套电源。而且，作为一种具体的实施方式，本实施例的第一铁锂输出极16为负极，而第二铁锂输出极11为正极。当然，当磷酸铁锂电芯10的布置改变时，第一铁锂输出极16可为正极，相应地，第二铁锂输出极11为负极。

本实施例中，为提高各汇流排与对应的电芯之间的连接效果，如图1至图3中所示，在电池模组的顶部还设有基板3。结合图5和图6中所示，作为一种具体的实施方式，上述各三元接线片4位于基板3上，铁锂接线片5跨过三元接线片4设置。另外，上述的各输出极也具体设于该基板3上，并在基板3上还设有位于其中部的柔性电路板12，并于该柔性电路板12上设有电插件13。

具体来讲，基板3的结构如图7中所示，其整体为与电池模组随形设置的矩形，其中部形成有对应于各电芯的防爆阀设置的多个过孔，并于基板3的两侧分别形成有与各电芯上的极柱对应设置的多个通孔。上述各输出极的结构相同，并具有搭置于基板3上的搭接端，以及外伸于基板3一侧的外伸端，该外伸端用于和底座7相连。一般地，底座7设于端板1上，其具体结构参见现有技术即可。

此外，为便于各输出极与三元锂离子电芯9和磷酸铁锂电芯10相连，在基板3的两端还分别设有三元转接排8和铁锂转接排6。上述第一三元输出极15和第二三元输出极14分别通过三元转接排8与对应端的三元锂离子电芯9相连，而第一铁锂输出极16和第二铁锂输出极11分别通过铁锂转接排6与对应端的磷酸铁锂电芯10相连。其中，如图3中所示，各端的三元转接排8和铁锂转接排6的结构可不同，其视具体情况设置即可。

作为一种具体的实施方式，如图8中所示，三元接线片4呈U形而具有相对布置的两个连接段，此两个连接段分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱相连。通过将三元接线片4设成U形，其面积较大，从而可具有较好的散热性能。另外，三元接线片4的中部还向其一侧凹陷而形成有避让槽401，如此可如图10中所示，在三元接线片4与铁锂转接排6重叠时，形成对铁锂转接排6的避让。

此外，为提高三元接线片4与三元锂离子电芯9的极柱之间的连接准确性，在两个连接段上分别形成有对正孔，此两个对正孔分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱对应设置。

如图9中所示，基于上述各电芯的布置方式，作为一种示例性结构，本实施例的铁锂接线片5的中部外凸而形成有以避让三元接线片4的凹槽，该铁锂接线片5的两端分别与相邻的两个磷酸铁锂电芯10的正极柱和负极柱相连。通过在铁锂接线片5上设置凹槽，如此，由图10中所示，当铁锂接线片5和三元接线片4具有重叠区域时，可防止两者之间接触而影响信号采集。

此外，为提高铁锂接线片5与磷酸铁锂电芯10的极柱之间的连接准确性，在铁锂接线片5的两端分别形成有对正孔，此两个对正孔分别与相邻的两个磷酸铁锂电芯10的正极柱和负极柱对应设置。

在此，需要说明的是，三元接线片4除了设成U形亦可设为M形、E形等其他形状，另外，铁锂接线片5除了设为图9中所示的形状，，亦可将铁锂接线片5设为U形、E形等其他形状。

除此之外，于基板3上还形成有对至少部分三元接线片4进行限位的三元定位部，以便于三元接线片4的准确定位，从而可利于三元接线片4与极柱之间的焊接。其中，作为一种具体的实施方式，该三元定位部包括形成于基板3上的限位槽301。而且，本实施例的限位槽301的侧壁可与三元接线片4抵接而限制三元接线片4的位移。

如此设置，可在基板3放置于电池模组顶部，并将三元接线片4放于限位槽301内时，可使得三元接线片4上的两个对正孔分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱对正，从而可利于三元接线片4与极柱准确相连。另外，基于基板3为板状结构，为便于设置限位槽301，在基板3的上表面设有凸筋，该凸筋与基板3的上表面围构形成限位槽301。

在此，需要说明的是，除了将三元接线片4叠置于铁锂接线片5的上方，还可以将铁锂接线片5叠置于三元接线片4的上方时。此时，为便于装配，可在基板3上设置用于对至少部分铁锂接线片5进行限位的铁锂定位部。而且，该铁锂定位部具体可为与铁锂接线片5适配设置的矩形槽或U形槽即可，其设置方式参照上述限位槽301的设置即可。

本实施例的电池模组，通过采用上述结构，不仅可具有较多的能量，同时也可具有较高的安全性，而且，本电池模组可为电池包提供能量不同的两套电源，从而可使本电池模组具有更好的实用性。

实施例二

本实施例还涉及一种电池包，所述电池包中设有如实施例一所述的电池模组。

本实施例所述的电池包，通过设置如实施例一所述的电池模组，可使本电池包具有较长的续航里程以及较高的安全性，并可使该电池包具有能量不同的两套电源，从而可使电池包具有较好的使用效果。

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)

1.一种电池模组，其特征在于：具有交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元，所述三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯(9)，所述铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯(10)；其中，

相邻两个所述三元锂离子电芯(9)之间通过三元接线片(4)连接，相邻两个所述磷酸铁锂电芯(10)之间通过铁锂接线片(5)连接；

至少部分所述铁锂接线片(5)与所述三元接线片(4)之间具有重叠区域，并于所述重叠区域设有位于所述铁锂接线片(5)和所述三元接线片(4)之间的绝缘层。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述铁锂电芯单元包括一个所述磷酸铁锂电芯(10)；

所述三元锂离子电芯(9)与所述磷酸铁锂电芯(10)之间一一交替设置。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述三元锂离子电芯(9)的数量不小于所述磷酸铁锂电芯(10)的数量。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

任意相邻的两个所述三元锂离子电芯(9)中的极性相同的极柱分置于所述电池模组的两侧；

任意相邻的两个所述磷酸铁锂电芯(10)中的极性相同的极柱分置于所述电池模组的两侧。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于：

所述三元接线片(4)呈U形而具有相对布置的两个连接段；

两个连接段分别与相邻的两个所述三元锂离子电芯(9)的正极柱和负极柱相连。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于：

所述铁锂接线片(5)具有用以避让所述三元接线片(4)的凹槽；

所述铁锂接线片(5)的两端分别与相邻的两个所述磷酸铁锂电芯(10)的正极柱和负极柱相连。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述三元接线片(4)上分别形成有与所述三元锂离子电芯(9)的极柱对应设置的对正孔；和/或，

所述铁锂接线片(5)上形成有与所述磷酸铁锂电芯(10)的极柱对应设置的对正孔。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池模组，其特征在于：

于所述电池模组的顶部设有基板(3)；

所述三元接线片(4)设于所述基板(3)上；

所述基板(3)上形成有对至少部分所述三元接线片(4)进行限位的三元定位部。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的电池模组，其特征在于：

于所述电池模组的顶部设有基板(3)；

所述铁锂接线片(5)设于所述基板(3)上；

所述基板(3)上形成有对至少部分所述铁锂接线片(5)进行限位的铁锂定位部。

10.一种电池包，其特征在于：所述电池包中设有权利要求1至9中任一项所述的电池模组。

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