CN217427043U - 一种电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池组。该电池组包括：电池单元，电池单元包括两个串联的子单元，子单元具有极性相反的第一电极端子和第二电极端子；电池单元中：沿第一方向，一个子单元的第一电极端子与另一个子单元的第二电极端子位于同侧；沿与第一方向垂直的第二方向，两个子单元上下堆叠放置。本申请提供的电池组通过将两个子单元沿第二方向上下堆叠放置、配合电池单元内两个子单元的连接形式，可使得电池单元为任意数目时，电池组内的第一极性总输出端与第二极性总输出端均位于电池组的同侧，从而可以减少用于连接电池单元的电连接件的整体长度，以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

Description

一种电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组。

背景技术

现有电池组包括多个电池，且多个电池间串/并联，以满足对电池组的电量需求。值得注意的是，电池组具有负极性总输出端和正极性总输出端，且电池组通过两个极性的总输出端与其他外部结构连接，以将信号导出。

但是，受电池组内电池单元数目影响，电池组的正极性总输出端和负极性总输出端会置于电池组的相对两侧，而该布置形式会使得电池组内相关结构较为复杂，严重影响电池组内空间利用率。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池组，以简化电池组内相关结构、提升电池组内空间利用率。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池组，包括：电池单元，所述电池单元包括两个串联的子单元，所述子单元具有极性相反的第一电极端子和第二电极端子；所述电池单元中：

沿第一方向，一个子单元的第一电极端子与另一个子单元的第二电极端子位于同侧；

沿与所述第一方向垂直的第二方向，两个所述子单元上下堆叠放置。

本申请提供的电池组通过将两个子单元沿第二方向上下堆叠放置、配合电池单元内两个子单元的连接形式、可使得电池单元为任意数目时，电池组内的第一极性总输出端与第二极性总输出端均位于电池组的同侧，从而可以减少用于连接电池单元的电连接件的整体长度，以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1为本申请实施例提供的电池组的结构示意简图；

图2为本申请实施例提供的电池组的又一结构示意简图；

图3为本申请实施例提供的电池组的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池组的又一结构示意图；

图5为图4中柔性导电件的结构示意图。

附图标记说明如下：

100、电池单元；110、子单元；111、第一电极端子；112、第二电极端子； 200、第一汇流排；300、第一极性输出端汇流排；400、第二极性输出端汇流排； 500、第二汇流排；510、第一子汇流排；520、第二子汇流排；600、线束隔离板；700、柔性导电件；710、第一条支路；720、第二条支路。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，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，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本申请实施例提供一种电池组。图1为本申请实施例提供的电池组的结构示意简图。如图1所示出的结构，本申请实施例提供的电池组包括：电池单元 100，电池单元100包括两个串联的子单元110，子单元110具有极性相反的第一电极端子111和第二电极端子112；电池单元100中：

沿第一方向，一个子单元110的第一电极端子111与另一个子单元110的第二电极端子112位于同侧；

沿与第一方向垂直的第二方向，两个子单元110上下堆叠放置。

如图1所示出的结构，本申请实施例提供的电池组中，电池单元100内的两个子单元110串联。具体来说，沿第一方向，电池单元100内“一个子单元 110”一侧的第一电极端子111与“另一个子单元110”的第二电极端子112连接。相应的，电池单元100内“一个子单元110”另一侧的第二电极端子112 可形成该电池单元100的第二极性输出端，“另一个子单元110”的第一电极端子111可形成该电池单元100的第一极性输出端。换句话说，沿第一方向，第一极性输出端与第二极性输出端位于电池单元100同侧。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池组通过将两个子单元110沿第二方向上下堆叠放置、配合电池单元100内两个子单元110的连接形式，可使得电池单元100为任意数目时，电池组的第一极性总输出端与电池组的第二极性总输出端均位于电池组同侧，从而可以减少用于连接电池单元100的电连接件的整体长度，以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

具体来说，请继续参考图1所示出的结构，倘若电池组仅包含一个电池单元100，则该电池单元100的第一极性输出端形成电池组的第一极性总输出端，电池单元100的第二极性输出端形成电池组的第二极性总输出端。值得注意的是，由于电池单元100的第一极性输出端与第二极性输出端均位于电池单元 100同侧，所以第一极性总输出端与第二极性总输出端均位于电池组同侧。该结构设置可以减少电池组内电连接件的整体长度，以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

当电池组内的电池单元100数量为多个时，示例性的，以电池组包括两个电池单元100为例。如图2所示，沿第一方向，每个电池单元100内“一个子单元110”一侧的第一电极端子111与“另一个子单元110”的第二电极端子 112连接，且该电池单元100内“一个子单元110”另一侧的第二电极端子112 可形成该电池单元100的第二极性输出端，“另一个子单元110”的第一电极端子111可形成该电池单元100的第一极性输出端。

值得注意的是，两个电池单元100的第一极性输出端与第二极性输出端均位于同侧。待两个电池单元100串联，一个电池单元100孤立的第一极性电极端子形成电池组的第一极性总输出端，另一个电池单元100孤立的第二极性电极端子形成电池组的第二极性总输出端。基于此，电池组的第一极性总输出端与第二极性总输出端依旧位于电池组同侧，从而可以减少电池组内电连接件的整体长度，以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

值得注意的是，当电池单元100为3个、4个或者其他数目时，本申请实施例提供的电池组的第一极性总输出端与第二极性总输出端依旧位于电池组同侧。换句话说，本申请实施例提供的电池组，不受限于电池单元100的数目影响，电池组的第一极性总输出端与第二极性总输出端始终位于电池组同侧。

在设置本申请实施例提供的电池组时，可以根据电量需求设置相应数量的电池单元100，且不必纠结电池单元100数目是否会影响第一极性总输出端与第二极性总输出端在第一方向上的位置。

因而，本申请实施例提供的电池组可以降低设计难度，简化制备工艺，同时，可以简化电池组内结构复杂度、提升电池组内空间利用率。

在布置电池组内电池时，一般遵循以下原则：在一个方向上形成布置较多的电池、以形成电池组的长边，在另一个方向上布置较少电池、以形成电池组短边；将多个电池组沿短边方向排列，以便于电池组在电池箱体内布局。

在一个具体的实施例中，电池单元100的数量为多个，多个电池单元100 串联，且多个电池单元100沿第三方向排列。该第三方向垂直第一方向、且垂直第二方向。应理解，由于多个电池单元100沿第三方向排列，所以第三方向形成电池组的长度方向。

值得注意的是，电池箱体一般包括环形框架和底板，底板封闭环形框架一侧开口，环形框架另一侧开口形成用于放置电池组的出入口。当设定底板平行于地面，则在具体设置电池箱体的出入口位置时，该出入口可以设置于第二方向，此时，电池组内电池横向置于电池箱体内；或者，该出入口可以设置于第一方向，此时，电池组内电池竖向置于电池箱体内。

需要说明的是，除了可以沿第三方向布置多个电池单元100，还可以沿第二方向布置部分电池单元100，以在适配电池箱体的尺寸的前提下，提升电池组的容量。

具体的，在另一个具体的实施例中，电池单元100的数量为多个，多个电池单元100串联，且多个电池单元100中：

部分电池单元100沿第三方向排列，部分电池单元100沿第二方向排列。

在一个实施例中，请参考图3所示出的结构，子单元110包括多个电池，且子单元110中：沿第三方向排列的电池数量大于沿第二方向排列的电池数量。

示例的，如图3所示，每个子单元110包括7个电池，且沿第二方向，7 个电池分为两排、错位布置。具体的，沿第三方向，每个子单元110中一排布置4个电池，一排布置3个电池。应理解，每个子单元110内的电池数目与布置形式并不限于此，在此不再赘述。

需要说明的是，当设置每个子单元110沿第三方向的电池数量大于沿第二方向的电池数量时，可以使得子单元110的长度方向适配电池组的长度方向，从而可以提升多个电池单元100形成的电池组结构稳定。

在一个实施例中，电池组内每个电池具有第一电极端子111与第二电极端子112。

需要说明的是，第一电极端子111与第二电极端子112极性相反，且二者之间绝缘设置。具体来说，当第一电极端子111为正极性端子时，第二电极端子112为负极性端子，反之，当第一电极端子111为负极性端子时，第二电极端子112为正极性端子。

值得注意的是，如图3所示，沿第一方向，每个子单元110中各个电池的第一电极端子111均位于同侧，第二电极端子112均位于与第一电极端子111 相对的另一侧。

在具体设置第一电极端子111与第二电极端子112时，第一电极端子111 与第二电极端子112的结构形式存在多种可能，具体的，第一电极端子111和 /或第二电极端子112可以为极柱或者电池壳体。

在一个具体的实施例中，请继续参考图3所示出的结构，第一电极端子111 与第二电极端子112均为极柱。

需要说明的是，设置第一电极端子111与第二电极端子112均为极柱，可以便于电池与其他结构连接，以简化制备工艺。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，本申请实施例提供的电池组还包括第一汇流排200，沿第一方向，第一汇流排200置于电池单元100 一侧，且第一汇流排200连接电池单元100中一个子单元110的第一电极端子111与另一个子单元110的第二电极端子112。

需要说明的是，第一汇流排200连接两个子单元110一侧的第一电极端子 111和第二电极端子112，以实现对电池单元100内两个子单元110的串联操作。

值得注意的是，如图3所示，第一汇流排200在第二方向与第三方向形成平面内延伸，每个汇流排沿第二方向的尺寸小于沿第三方向的尺寸。应理解，当电池组横向置于电池箱体时，设置第一汇流排200在第三方向上的尺寸较大，可以提升电池单元100与汇流排之间的结构稳定性。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，本申请实施例提供的电池组还包括输出端汇流排，输出端汇流排包括第一极性输出端汇流排300和第二极性输出端汇流排400，其中：沿第一方向，第一极性输出端汇流排300与第二极性汇流排位于电池单元100同侧。

请继续参考图3所示出的结构，串联的多个电池单元100内位于边缘的两个电池单元100中，一个电池单元100的第一电极端子111与第一极性输出端汇流排300连接，另一个电池单元100的第二电极端子112与第二极性输出端汇流排400连接。

需要说明的是，电池组的第一极性总输出端与第一极性输出端汇流排300 连接，电池组的第二极性总输出端与第二极性输出端汇流排400连接，以将电池组与外部结构连接，实现对电池组的控制，以及，对电池组内信号的传输。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，本申请实施例提供的电池组还包括第二汇流排500。沿第一方向，第二汇流排500与第一汇流排200 置于电池单元100两侧；第二汇流排500用于连接相邻两个电池单元100中一个电池单元100内子单元110的第一极性端子和另一个电池单元100内子单元 110的第二极性端子。

具体的，第二汇流排500包括第一子汇流排510和第二子汇流排520，第一子汇流排510与第二子汇流排520沿第二方向排列，且第一子汇流排510与第二子汇流排520间绝缘设置。

需要说明的是，第二汇流排500设于第一极性输出端汇流排300与第二极性引出端一侧，且该第二汇流排500用于实现相邻电池单元100之间的串联操作。

具体来说，以沿第三方向相邻的三个电池单元100为例，第一子汇流排510 连接中间的电池单元100与该电池单元100一侧的电池单元100，第二子汇流排520连接中间的电池单元100连接与该电池单元100另一侧的电池单元100。

在一个实施例中，请结合图5参考图4所示出的结构，本申请实施例提供的电池组还包括柔性导电件700，该柔性导电件700包括一体成型的两条支路，两条支路中：

第一条支路710连接第一子汇流排510，第二条支路720连接第二子汇流排520。

需要说明的是，柔性导电件700两个支路形成半环绕结构，以从不同侧连接第一子汇流排510和第二子汇流排520、进行电池内信号的采集。值得注意的是，通过设置两个支路，可以更为合理的监测电池组内电池情况，以进行及时有效的处置。

在一个实施例中，柔性导电件700与第一子汇流排510和/或第二子汇流排520间通过信号采集端子连接。示例性的，该信号采集端子可以为镍片。

在一个实施例中，柔性导电件700为柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)。当然，柔性导电件700还可以根据需求选取为其他的柔性导电器件，在此不再赘述。

在一个实施例中，请继续参考图4所示出的结构，本申请实施例提供的电池组还包括线束隔离板600，第二汇流排500以及柔性导电件700安装于线束隔离板600，且柔性导电件700所在平面与第二汇流排500所在平面不共面。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池组通过将柔性导电件700与第二汇流排500置于不同平面，可以避免其他结构变形或移位时对柔性导电件700 产生损害，从而可以提升电池组的安全性能。

此外，第二汇流排500与柔性导电件700设于线束隔离板600，可以提升电池组内结构的集成度，便于电池组内结构进行安装与拆卸操作，同时，可以优化电池组内结构布局、提升电池组内空间利用率。

应理解，柔性导电件700为柔性材质，将柔性导电件700置于线束隔离板 600，可以对柔性导电件700形成防护，避免在使用过程中柔性导电件700因磕碰发生损坏，以延长柔性导电件700的使用寿命。同样的，线束隔离板600 可以对汇流排进行支撑，以延长第二汇流排500的使用寿命。

此外，值得注意的是，线束隔离板600可以为柔性导电件700与第二汇流排500的连接处提供硬性支撑，以提升柔性导电件700与第二汇流排500连接关系的稳定性，从而提升电池组的安全性能。

值得注意的是，在线束隔离板600安装第二汇流排500和柔性导电件700 时，需要设置绝缘结构、以避免短路。

在一个实施例中，该绝缘结构可以为绝缘涂层、绝缘膜或者绝缘胶带中的一种或多种。值得注意的是，该绝缘结构可以裹覆于线束隔离板600表面，还可以裹覆于第二汇流排500和柔性导电件700表面，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在另一个实施例中，线束隔离板600由绝缘材料制备。应理解，线束隔离板600可以部分由绝缘材料制备，也可以整体由绝缘材料制备。当线束隔离板 600整体由绝缘材料制备时，可以更好地提高线束隔离板600与第二汇流排500 以及柔性导电件700之间的绝缘性能，同时，线束隔离板600还可作为绝缘板使用，以实现电池与其他结构之间的绝缘。

示例性的，当线束隔离板600由绝缘材料制备时，该绝缘材料可以选取为 PC(polycarbonate，聚碳酸酯)，或者，PP(polypropylene，聚丙烯)，或者， PC和ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymers，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)的复合材料中的一种或多种。

在一个实施例中，还包括有紧固件，紧固件置于柔性导电件700背离线束隔离板600一侧，以将柔性导电件700固定于线束隔离板600。

甚至，可以采用粘接、热熔或卡扣卡合等方式辅助固定线束隔离板600与柔性导电件700，以增强二者之间相对位置的稳定性，避免柔性导电件700自线束隔离板600脱出，从而提升对柔性导电件700的防护效果。

当然，柔性导电件700与第一汇流排200间也可进行如上设置，在此不再赘述。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池或圆柱电池。当电池为方形电池时，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池；当电池为圆柱电池时，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于电池箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于电池箱体内。或者，多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用电池箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电池组，其特征在于，包括：电池单元(100)，所述电池单元(100)包括两个串联的子单元(110)，所述子单元(110)具有极性相反的第一电极端子(111)和第二电极端子(112)；所述电池单元(100)中：

沿第一方向，一个子单元(110)的第一电极端子(111)与另一个子单元(110)的第二电极端子(112)位于同侧；

沿与所述第一方向垂直的第二方向，两个所述子单元(110)上下堆叠放置。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池单元(100)的数量为多个，多个所述电池单元(100)串联，且多个所述电池单元(100)沿第三方向排列；所述第三方向垂直所述第一方向，且所述第三方向垂直所述第二方向。

3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池单元(100)的数量为多个，多个所述电池单元(100)串联，且多个所述电池单元(100)中：

部分所述电池单元(100)沿第三方向排列，所述第三方向垂直所述第一方向，且所述第三方向垂直所述第二方向；

部分所述电池单元(100)沿所述第二方向排列。

4.根据权利要求2或3所述的电池组，其特征在于，所述子单元(110)包括多个电池，所述子单元(110)中，沿所述第三方向排列的电池数量大于沿所述第二方向排列的电池数量。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，还包括第一汇流排(200)，沿所述第一方向，所述第一汇流排(200)置于所述电池单元(100)一侧，且所述第一汇流排(200)连接所述电池单元(100)中一个子单元(110)的第一电极端子(111)与另一个子单元(110)的第二电极端子(112)。

6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，还包括输出端汇流排，所述输出端汇流排包括第一极性输出端汇流排(300)和第二极性输出端汇流排(400)，沿所述第一方向，所述第一极性输出端汇流排(300)与所述第二极性汇流排位于所述电池单元(100)同侧；

串联的多个所述电池单元(100)内，位于边缘的两个所述电池单元(100)中，一个所述电池单元(100)的第一电极端子(111)与所述第一极性输出端汇流排(300)连接，另一个所述电池单元(100)的第二电极端子(112)与所述第二极性输出端汇流排(400)连接。

7.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，还包括第二汇流排(500)，沿所述第一方向，所述第二汇流排(500)与所述第一汇流排(200)置于所述电池单元(100)两侧；所述第二汇流排(500)用于连接相邻两个所述电池单元(100)中一个电池单元(100)的子单元(110)的第一极性端子和另一个电池单元(100)的子单元(110)的第二极性端子；

所述第二汇流排(500)包括第一子汇流排(510)和第二子汇流排(520)，所述第一子汇流排(510)与所述第二子汇流排(520)沿所述第二方向排列，且所述第一子汇流排(510)与所述第二子汇流排(520)间绝缘设置。

8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，还包括柔性导电件(700)，所述柔性导电件(700)包括一体成型的两条支路，所述两条支路中：

第一条支路(710)连接所述第一子汇流排(510)，第二条支路(720)连接所述第二子汇流排(520)。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，还包括线束隔离板(600)，所述第二汇流排(500)以及所述柔性导电件(700)安装于所述线束隔离板(600)，且所述柔性导电件(700)所在平面与所述第二汇流排(500)所在平面不共面。

10.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

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