CN217134522U - 电池模组、电源设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组、电源设备。电池模组包括至少两个电芯模块和多个第一连接件。电芯模块包括多个电芯单元。多个电芯单元依次排布形成电芯模块。至少两个电芯模块依次靠近设置。每个第一连接件的两端分别电连接同一个电芯模块的相邻两个电芯单元以电性串联相邻两个电芯单元。第一连接件沿两端形成的长度方向与相邻两个电芯单元的排布方向形成有预设夹角。上述电池模组中，电芯单元在通电时会在第一连接件上产生热量，由于第一连接件以长度方向和电芯单元的排布方向形成角度的形式电性串联两个电芯单元，使得第一连接件和空气之间可具有更大的接触面积，能够增加第一连接件的散热速度以降低电芯的温度升高值。

Description

电池模组、电源设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池模组、电源设备。

背景技术

在相关技术中，电源设备主要采用多个小电池构成大电池的结构形式。在实际应用中，当单个小电池过热时往往难以及时发现，且热量聚集在小电池之间也会使得其他小电池过热，从而容易导致电源设备发生热失控、着火等风险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池模组、电源设备。

本实用新型提供的一种电池模组，包括：

至少两个电芯模块，所述电芯模块包括多个电芯单元，所述多个电芯单元依次排布形成所述电芯模块，所述至少两个电芯模块依次靠近设置；和

多个第一连接件，每个所述第一连接件的两端分别电连接同一个所述电芯模块的相邻两个电芯单元以电性串联所述相邻两个电芯单元，所述第一连接件沿两端形成的长度方向与所述相邻两个电芯单元的排布方向形成有预设夹角。

上述电池模组中，电芯单元在通电时会在第一连接件上产生热量，由于第一连接件以长度方向和电芯单元的排布方向形成角度的形式电性串联两个电芯单元，使得第一连接件和空气之间可具有更大的接触面积，能够增加第一连接件的散热速度以降低电芯的温度升高值。

在某些实施方式中，所述电池模组包括第二连接件，所述第二连接件的两端分别电连接相邻两个所述电芯模块位于同一端的两个电芯单元以电性串联所述相邻两个电芯模块，所述第二连接件沿两端形成的长度方向对应所述相邻两个所述电芯模块同一端的相对方向。

在某些实施方式中，所述电池模组包括电路板，所述电路板电连接所有所述第一连接件，所述电路板设置在对应的两个所述电芯模块之间，所述电路板能够用于获取所述电芯单元的温度信号和/或电信号。

在某些实施方式中，所述电池模组包括导电件，所述第一连接件靠近所述电路板的一端通过所述导电件电连接所述电路板。

在某些实施方式中，所述电池模组包括感温件，所述感温件通信连接所述电路板，所述感温件对应所述电芯单元设置以用于采集所述电芯单元的温度信号。

在某些实施方式中，所述电芯单元包括第一电极和第二电极，在同一个所述电芯模块中，所有所述第一电极位于所述电芯模块的同一侧，所有所述第二电极位于所述电芯模块的另一侧，

所述第一连接件的一端连接所述相邻两个电芯单元其中一个的所述第一电极，所述第一连接件的另一端连接所述相邻两个电芯单元另外一个的所述第二电极，所述第一电极和第二电极的极性不同。

在某些实施方式中，所述电芯单元包括排热口，所述排热口设置在所述第一电极和第二电极之间，连接所述电芯单元的两个所述第一连接件均至少部分地覆盖所述排热口。

在某些实施方式中，所述电池模组包括防火层，所述防火层设置在对应的两个所述电芯模块之间。

在某些实施方式中，所述至少两个电芯模块具有相同数量的所述电芯单元，相对于相邻两个电芯模块之间的间隔，连接在所述相邻两个电芯模块上的多个第一连接件呈左右对称的结构。

本实用新型提供的一种电源设备，包括壳体和上述任一实施方式述的电池模组，所述电池模组收容在所述壳体内。

上述电源设备中，电芯单元在通电时会在第一连接件上产生热量，由于第一连接件以长度方向和电芯单元的排布方向形成角度的形式电性串联两个电芯单元，使得第一连接件和空气之间可具有更大的接触面积，能够增加第一连接件的散热速度以降低电芯的温度升高值。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的电源模组的部分结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的电芯模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的电芯单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式的电池模组的部分结构示意图。

主要元件符号说明：

电池模组10、供电电极101、第一供电端口102、第二供电端口103；

电芯模块11、电芯单元12、第一电极121、第二电极122、第一连接件14、第二连接件15、电路板16、导电件17、排热口18、防火层19；

电源设备20。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。

在相关技术中，电源设备主要采用多个小电池构成大电池的结构形式。在实际应用中，当单个小电池过热时往往难以及时发现，且热量聚集在小电池之间也会使得其他小电池过热，从而容易导致电源设备发生热失控、着火等风险。

请参考图1和图2，本实用新型提供的一种电池模组10，包括至少两个电芯模块11和多个第一连接件14。电芯模块11包括多个电芯单元12。多个电芯单元12依次排布形成电芯模块11。至少两个电芯模块11依次靠近设置。每个第一连接件14的两端分别电连接同一个电芯模块11的相邻两个电芯单元12以电性串联相邻两个电芯单元12。第一连接件14沿两端形成的长度方向与相邻两个电芯单元12的排布方向形成有预设夹角。

具体地，在图1中，电芯模块11的数量为两个，两个电芯模块11并排设置。每个电芯模块11内都具有多个电芯单元12，且电芯模块11内的所有电芯单元12均沿预设方向依次排布以形成电芯单元12，也就是说，电芯单元12的排布方向为所组成的电芯模块11的长度方向。

为了方便描述，在图1和图2中，电芯模块11的长度方向均为预设方向，且预设方向为前后方向。可以理解，在其它的实施方式中，每个电芯模块11所对应的预设方向可以是不同的，也就是说，每个电芯模块11内电芯单元12的排布方向可以是不同的。

在图1中，沿预设方向，第一连接件14被配置为两端分别电连接相邻两个电芯单元12，使得相邻两个电芯单元12通过第一连接件14实现电性串联。以右侧的电芯模块11为例，第一连接件14电连接其中一个电芯单元12的一端和电连接另外一个电芯单元12的另一端之间的相对方向形成第一连接件14的长度方向(图1所示的第一方向)，并使得第一连接件14的长度方向与预设方向之间形成预设夹角a，且夹角a不为0。由于预设方向和第一方向之间形成有角度，在构成相邻两个电芯单元12之间的电性串联结构时，第一连接件14需要具有更长的长度，这样就使得第一连接件14跨接在电芯模块11的左右两侧，从而增加第一连接件14的表面积。

在上述基础上，电芯单元12在通电时会通过做功和热传递等方式来使得第一连接件14 上携带有热量。由于第一连接件14的表面积较大，与空气之间可具有更大的接触面积，在第一连接件14受热时能够向周围空气传递热量的速度更大，进而增加第一连接件14的散热速度，能够降低电芯单元12累积热量的速度。

上述电池模组10中，电芯单元12在通电时会在第一连接件14上产生热量，由于第一连接件14以长度方向和电芯单元12的排布方向形成角度的形式电性串联两个电芯单元12，使得第一连接件14和空气之间可具有更大的接触面积，能够增加第一连接件14的散热速度以降低电芯的温度升高值。

请参考图1，在某些实施方式中，电池模组10包括第二连接件15。第二连接件15的两端分别电连接相邻两个电芯模块11位于同一端的两个电芯单元12以电性串联相邻两个电芯模块11。第二连接件15沿两端形成的长度方向对应相邻两个电芯模块11同一端的相对方向。

如此，可构成相邻两个电芯模块11的所有电芯单元12之间的电性串联。

具体地，在图1中，沿预设方向，分别排布在两个电芯模块11的后端的两个电芯单元 12相近设置，第二连接件15的一端电连接其中一个电芯单元12，而另一端则电连接另外一个电芯单元12。由于每个电芯模块11的所有电芯单元12都通过对应的多个第一连接件14构成依次电性串联的结构，第二连接件15将对应的两个电芯单元12进行电性串联，则构成了两个电芯模块11的所有电芯单元12之间的电性串联。由于两个电芯模块11沿左右方向并排设置，使得第二连接件15的长度方向与左右方向平行。在其它的实施方式中，根据相邻两个电芯模块11的同一端之间的相对方向的不同，第二连接件15的长度方向也会对应地不同。相邻两个电芯模块11的同一端，可以为相邻两个电芯模块11相互靠近的两端。

请参考图1，在某些实施方式中，电池模组10包括电路板16。电路板16电连接所有第一连接件14。电路板16设置在对应的两个电芯模块11之间，并能够用于获取电芯单元12的电信号。

如此，可方便监控电芯单元12的发热程度。

具体地，在图1中，电路板16通过电连接所有的第一连接件14，在电池模组10进行供电时，就可以通过电连接同一个电芯单元12的两个第一连接件14来获取该电芯单元12的电信号，根据该电芯单元12的电信号的变化来判断该电芯单元12是否存在过热的可能。电信号可以包括电压信号。另外，由于电路板16靠近电芯模块11设置，在其它的实施方式中，还可以通过电路板16来获取到电芯单元12的温度信号，从而能够较为准确地判断电芯单元12的发热状况。在上述实施方式的基础上，在一些实施方式中，电路板16可以用于获取电芯单元12的电信号和温度信号。

另外，在其它的实施方式中，电路板16可以和处理器(图未示)通信连接，电路板16可以将获取到的电芯单元12的相关信号(温度信号、电信号等)传输给处理器，使得处理器能够根据电芯单元12的相关信号来对电芯单元12进行监控。

请参考图1，在某些实施方式中，电池模组10包括导电件17。第一连接件14靠近电路板16的一端通过导电件17电连接电路板16。

如此，可简化布线结构。

具体地，在图1中，电路板16位于两个电芯模块11之间的位置，且沿预设方向形成电路板16的长度方向。导电件17的数量为多个。对于左侧的电芯模块11而言，电路板16位于所有第一连接件14的右侧，使得每个第一连接件14靠近右侧的一端与电路板16通过对应的一个导电件17进行电连接；对于右侧的电芯模块11而言，电路板16位于所有第一连接件14的左侧，使得每个第一连接件14靠近左侧的一端与电路板16通过对应的一个导电件17进行电连接。在上述基础上，由于所有第一连接件14靠近电路板16的一端和电路板 16之间的距离更小，导电件17能够以更小的尺寸来电性串联第一连接件14和电路板16，从而简化布线结构。在一个实施方式中，导电件17为镍片。

另外，请参考图1，在某些实施方式中，一个导电件17的一端电连接电路板16，另一端则电连接第二连接件15的中部。由于第二连接件15在两个电芯模块11之间进行跨接，使得第二连接件15的中部更靠近电路板16，进而在通过导电件17电连接电路板16和第二连接件15的情况下，达到简化布线结构的效果。

请参考图1，在某些实施方式中，电池模组10包括感温件(图未示)。感温件通信连接电路板16。感温件对应电芯单元12设置以用于采集电芯单元12的温度信号。

如此，可实现对电芯单元12的温度的获取。

具体地，感温件可以和电路板16进行电连接，以构成感温件和电路板16的通信连接，在这样的情况下，感温件可以设置在电路板16上，也可以设置在电池模组10内靠近电路板 16的位置。感温件也可以和电路板16之间传输无线信号，以构成感温件和电路板16的通信连接，在这样的情况下，感温件可以设置在电池模组10内任意的位置，如贴合电芯单元12设置，也可以设置在电芯单元12内。

在上述基础上，感温件的数量可以为多个，每个感温件可以采集对应的一个电芯单元 12的当前温度，并在采集到电芯单元12的当前温度后得到温度信号，并向电路板16发送温度信号，使得电路板16对温度信号进行获取。当然，每个感温件也可以采集对应的多个电芯单元12的当前温度，使得采集到的当前温度为对应的多个电芯单元12的当前温度，由于多个电芯单元12相互之间距离较近，多个电芯单元12中每个电芯单元12之间的当前温度相差不大，采集多个电芯单元12的当前温度代替多个电芯单元12中每个电芯单元12的当前温度，可以减少设置感温件的数量和电路板16获取到的温度信号的数量，从而能够提高感温件和电路板16之间的通信效率。

请参考图2和图3，在某些实施方式中，电芯单元12包括第一电极121和第二电极122。在同一个电芯模块11中，所有第一电极121位于电芯模块11的同一侧，所有第二电极122 位于电芯模块11的另一侧。第一连接件14的一端连接相邻两个电芯单元12其中一个的第一电极121，第一连接件14的另一端连接相邻两个电芯单元12另外一个的第二电极122。第一电极121和第二电极122的极性不同。

如此，可实现预设夹角的形成。

具体地，在图2中，在同一个电芯模块11内，所有电芯单元12的第一电极121均位于电芯模块11的左侧，所有电芯单元12的第二电极122均位于电芯模块11的右侧。当然，在其他的实施方式中，可以为，在同一个电芯模块11内，所有电芯单元12的第一电极121 均位于电芯模块11的右侧，所有电芯单元12的第二电极122均位于电芯模块11的左侧。

请结合图1和图2，在对同一个电芯模块11内的相邻两个电芯单元12进行电性串联的情况下，第一连接件14的一端连接一个电芯单元12位于左侧的的第一电极121，另外一端则连接相邻的一个电芯单元12位于右侧的第二电极122，使得第一连接件14的长度方向不会平行于同一个电芯单元12的第一电极121和第二电极122之间的相对方向，也不会平行于同一个电芯模块11内电芯单元12的排布方向，从而能够形成预设夹角a。

请参考图1和图3，在某些实施方式中，电芯单元12包括排热口18。排热口18设置在第一电极121和第二电极122之间。连接电芯单元12的两个第一连接件14均至少部分地覆盖排热口18。

如此，在电芯单元12发生热失控时，可避免其它线路被烧毁。

具体地，在图3中，排热口18连通至电芯单元12的内部，在电芯单元12发生热失控时，由于受热而膨胀的空气会沿着排热口18排出电芯单元12的内部。在此基础上，请结合图1，对于每个电芯单元12而言，第一电极121和第二电极122都分别连接有一个第一连接件14，在形成预设夹角a的情况下，两个第一连接件14会部分地覆盖排热口18。在电芯单元12通过排热口18排出大量热空气时，热空气会沿着两个第一连接件14之间的间隙进一步向外扩散，并可以通过两个第一连接件14进行散热。当热空气中携带的热量过多时，则会使得第一连接件14烧毁，以及切断与前后相邻的两个电芯单元12之间的连接。

在图1所示的实施方式中，由于电路板16位于两个电芯模块11之间，会使得电路板16尽量远离排热口18所在的位置，避免电路板16在电芯单元12发生热失控时被烧毁而无法获取电芯单元12的相关信号。

请参考图4，在某些实施方式中，电池模组10包括防火层19。防火层19设置在对应的两个电芯模块11之间。

如此，可减缓热失控向邻近的电芯模块11蔓延的速度，避免多个电芯模块11同时发生热失控。在一个实施方式中，防火层19所使用的材料可以包括凝胶防火材料。

请参考图1，在某些实施方式中，至少两个电芯模块11具有相同数量的电芯单元12。相对于相邻两个电芯模块11之间的间隔，连接在相邻两个电芯模块11上的多个第一连接件 14呈左右对称的结构。

如此，可方便对整体结构进行维护和部件更换。

具体地，在图1中，两个电芯模块11中电芯单元12的数量均为10个。电池模组10可包括供电电极101，电池模组10通过供电电极101与需要供电的用电设备(图未示)构成连接回路，从而实现电池模组10对用电设备的供电作用。其中，供电电极101包括第一供电端口102和第二供电端口103，请结合图1和图2，对于左侧的电芯模块11，其最前端的电芯单元12的第一电极121作为第一供电端口102、第二电极122连接一个第一连接件14，且该第一连接件14连接沿后向与最前端的电芯单元12相邻的电芯单元12的第一电极121，而该相邻的电芯单元12的第二电极122则连接另一个第一连接件14，依次类推；对于右侧的电芯模块11，其最前端的电芯单元12的第一电极121连接一个第一连接件14、第二电极 122作为第二供电端口103，且该第一连接件14连接沿后向与最前端的电芯单元12相邻的电芯单元12的第二电极122，而该相邻的电芯单元12的第一电极121则连接另一个第一连接件14，依次类推。在上述基础上，对于电芯模组最后端的电芯单元12而言，左侧的电芯单元12的第二电极122和右侧端的电芯单元12的第一电极121通过第二连接件15连接，构成两个电芯模块11中所有电芯单元12的电性串联，使得两个电芯模块11能够作为一个整体来通过供电电极101向用电设备进行供电。

可以理解，在所有电芯模块11具有相同数量的电芯单元12的情况下，可方便确定所有电芯模块11的尺寸规格和容量规格等参数，能够实现电芯模块11的模块化制造，进而能够方便对电芯模组的部件进行更换和维护。

另外，由于图1所示的实施方式为两个电芯模块11的情况，在其它的实施方式中，在电芯模块11的数量为三个及以上的情况下，可以通过多个第二连接件15或与第二连接件15具有相同功能的其它结构来将所有电芯模块11依次进行电性串联，而用电设备则会与沿电性串联方向分别位于两端的两个电芯模块11的供电端口电连接，进而与电池模组10构成回路。

请参考图1，本实用新型提供的一种电源设备20，包括壳体(图未示)和上述任一实施方式的电池模组10。电池模组10收容在壳体内。

上述电源设备20中，电芯单元12在通电时会在第一连接件14上产生热量，由于第一连接件14以长度方向和电芯单元12的排布方向形成角度的形式电性串联两个电芯单元12，使得第一连接件14和空气之间可具有更大的接触面积，能够增加第一连接件14的散热速度以降低电芯的温度升高值。

具体地，电池模组10收容在壳体内，使得壳体能够对电池模组10具有保护作用，方便电源设备20通过电池模组10进行供电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

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。

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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

至少两个电芯模块，所述电芯模块包括多个电芯单元，所述多个电芯单元依次排布形成所述电芯模块，所述至少两个电芯模块依次靠近设置；和

多个第一连接件，每个所述第一连接件的两端分别电连接同一个所述电芯模块的相邻两个电芯单元以电性串联所述相邻两个电芯单元，所述第一连接件沿两端形成的长度方向与所述相邻两个电芯单元的排布方向形成有预设夹角。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括第二连接件，所述第二连接件的两端分别电连接相邻两个所述电芯模块位于同一端的两个电芯单元以电性串联所述相邻两个电芯模块，所述第二连接件沿两端形成的长度方向对应所述相邻两个所述电芯模块同一端的相对方向。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电路板，所述电路板电连接所有所述第一连接件，所述电路板设置在对应的两个所述电芯模块之间，所述电路板能够用于获取所述电芯单元的温度信号和/或电信号。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括导电件，所述第一连接件靠近所述电路板的一端通过所述导电件电连接所述电路板。

5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括感温件，所述感温件通信连接所述电路板，所述感温件对应所述电芯单元设置以用于采集所述电芯单元的温度信号。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯单元包括第一电极和第二电极，在同一个所述电芯模块中，所有所述第一电极位于所述电芯模块的同一侧，所有所述第二电极位于所述电芯模块的另一侧，

所述第一连接件的一端连接所述相邻两个电芯单元其中一个的所述第一电极，所述第一连接件的另一端连接所述相邻两个电芯单元另外一个的所述第二电极，所述第一电极和第二电极的极性不同。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电芯单元包括排热口，所述排热口设置在所述第一电极和第二电极之间，连接所述电芯单元的两个所述第一连接件均至少部分地覆盖所述排热口。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括防火层，所述防火层设置在对应的两个所述电芯模块之间。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述至少两个电芯模块具有相同数量的所述电芯单元，相对于相邻两个电芯模块之间的间隔，连接在所述相邻两个电芯模块上的多个第一连接件呈左右对称的结构。

10.一种电源设备，其特征在于，包括壳体和权利要求1-9任一项所述的电池模组，所述电池模组收容在所述壳体内。

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