CN217544713U - 一种高低压电连接一体化的电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高低压电连接一体化的电池模组，包括若干个依次排列的电芯模块，电池管理模块和设置在所述电池管理模块两侧的高低压连接组件；所述电芯模块上开设有凹槽，所述凹槽内设置有正极柱和负极柱；所述电池管理模块位于所述凹槽内；通过将从电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束直接电连接在装载于连接排载体上的电连接排上，使电池管理模块与电芯模块的极柱相连接，进而实现电池模组的高低压连接一体化设计，不仅免去了使用过多的低压采集线束，且不必在系统外再单独布置BMS(或BMU)，从而提高了电池模组的空间利用率及集成化程度，结构简单，设计巧妙。

Description

一种高低压电连接一体化的电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，具体涉及一种高低压电连接一体化的电池模组。

背景技术

目前，传统的方壳锂离子电池模组一般由方壳电芯模块、电芯间缓冲垫、支撑框架、电连接件、绝缘组件、安全组件等构成；其中，方壳电池的正、负极极柱位于电池的上表面，且正、负极极柱从电池的上表面向外凸出，在极柱上方布置汇流排后，会占用电池极柱上方的高度空间，造成电池高度方向的体积利用率不高，成组效率不高，进而影响模组的能量密度。

再者，传统的方壳锂离子电池一般是根据电池包空间布局，将若干个方形电芯模块通过电连接排进行串并联组成模组，并在电连接排或电池极柱处引出低压采集线束连接到BMS(电池管理系统)或BMU(电池管理单元)进行对电池数据采集监控。由此，传统的方壳锂离子电池组成的模组需连接外置的BMS电池管理系统，还需要布置大量的低压采集线束及绝缘防护件，结构复杂，集成化程度低，导致电池本身的空间利用率降低，且会增加连接错误导致信号采集出错的风险。

因此，对于本领域技术研发人员来说，亟需研发一种设计巧妙、结构简单的高低压电连接一体化的电池模组。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种高低压电连接一体化的电池模组，用于解决现有技术中结构复杂、集成化程度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种高低压电连接一体化的电池模组，该电池模组包括若干个依次排列的电芯模块，电池管理模块和设置在所述电池管理模块两侧的高低压连接组件；所述电芯模块上开设有凹槽，所述凹槽内设置有正极柱和负极柱；所述电池管理模块位于所述凹槽内；所述高低压连接组件包括电连接排，用于装载所述电连接排的连接排载体和从所述电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束；所述低压采集线束电连接在所述电连接排上，所述电连接排用于连接相邻电芯模块的极柱。

进一步地，所述高低压连接组件还包括位于所述电池管理模块和所述连接排载体之间的弹性件。

进一步地，所述弹性件为压缩弹簧。

进一步地，所述电池管理模块上开设有用于卡接所述弹性件一端的第一卡槽，所述连接排载体上开设有用于卡接所述弹性件另一端的第二卡槽。

进一步地，所述电池管理模块上开设有用于所述连接排载体可移动的台阶空间。

进一步地，所述正极柱、负极柱分别设置在所述凹槽两侧的槽壁上。

进一步地，所述连接排载体上分别开设有与所述电连接排相适配的第一放置槽，与所述正极柱相适配的第二放置槽和与所述负极柱相适配的第三放置槽，所述第二放置槽、第三放置槽均与所述第一放置槽相通，以使所述正极柱、负极柱与所述电连接排相连接。

进一步地，所述凹槽的槽底上设置有电池泄压阀，所述电池管理模块靠近所述凹槽槽底的一侧面上开设有与所述电池泄压阀相适配的泄压通道槽。

进一步地，所述低压采集线束与所述电连接排连接的一端上设置有镍片，以使所述低压采集线束牢固焊接在所述电连接排上。

进一步地，相邻两个所述电芯模块之间设置有泡棉。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过将电芯模块的正、负极柱，电池管理模块均设置在凹槽内，提高了电池在高度方向的空间利用率。并且，电池管理模块的两侧设置有与电芯模块的正、负极柱直接相连接的高低压连接组件，具体通过将从电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束直接电连接在电连接排上，使电池管理模块与电芯模块的极柱相连接，进而实现电池模组的高低压连接一体化设计，不仅免去了使用过多的低压采集线束，且不必在系统外再单独布置BMS(或BMU)，从而提高了电池模组的空间利用率及集成化程度，结构更简单，设计更巧妙。

附图说明

以下附图是用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，且仅旨在于对本实用新型做示意性的解释和说明，并非用以限制本实用新型的范围。在附图中：

图1为本申请实施例中的一种高低压电连接一体化的电池模组的装配结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种高低压电连接一体化的电池模组的爆炸结构示意图；

图3为本申请实施例中的电池管理模块结构示意图；

图4为本申请实施例中的电芯模块结构示意图；

图5为本申请实施例中的高低压连接组件结构示意图；

图6为本申请实施例中的连接排载体结构示意图；

图7为图6中标号A处的局部放大图；

图8为本申请实施例中的电连接排结构示意图；

图9为本申请实施例中的弹性件结构示意图。

附图标记：

1、电芯模块；10、凹槽；11、正极柱；13、电池泄压阀；100、凹槽槽底；101、凹槽侧壁；103、槽口外缘；2、电池管理模块；20、泄压通道槽；21、台阶空间；22、低压采集线束；210、第一卡槽；3、高低电压连接组件；31、连接排载体；32、电连接排；33、弹性件；310、第一放置槽；311、第二放置槽；312、第三放置槽；313、第二卡槽。

具体实施方式

下面将以图式揭露本申请的若干个实施方式，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，构成本申请的一部分说明书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说明是用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

需要说明，除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本申请实施例图1所示的上、下、左、右等方向为准，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应随之改变。本申请使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本公开各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以互相结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求保护的范围之内。

实施例一

结合图1、图2所示，本实施例提供了一种高低压电连接一体化的电池模组，该电池模组包括若干个依次排列的电芯模块1，电池管理模块2和设置在所述电池管理模块两侧的高低压连接组件3(结合图3所示的高低压连接组件结构示意图)；具体地，各个电芯模块1上均开设有凹槽10，且凹槽10内设置有正极柱11和负极柱，各个电芯模块的凹槽组合起来形成用于放置所述电池管理模块的空间，即，该电池管理模块2位于各个电芯模块的凹槽组合形成的空间内；再者，结合图4所示，也就是说，电池管理模块2远离凹槽槽底100的一侧面不超过所述凹槽的槽口外缘103，以使能够充分利用电池包系统的高度方向的空间利用率。

在图1、图2的基础上，结合图3至图8所示，本实施例中的高低压连接组件3包括电连接排32，用于装载所述电连接排32的连接排载体31、弹性件33和从所述电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束22(如图3所示)，所述低压采集线束22通过其端头连接的镍片焊接连接在电连接排32上；再结合图4、图5所示，再将该电连接排32插接在连接排载体31的第一放置槽310内，相邻两电芯模块上的右极柱或左极柱插接在第二放置槽311、第三放置槽312内，通过弹性件3的压缩弹性使电连接排32紧压在相邻两电芯模块上的右极柱或左极柱上，进而通过高低压连接组件的特定结构的设置，实现电池管理模块的低压采集线束与电芯模块的极柱连接，实现电池模组的高低压一体化电连接，具有结构简单、设计巧妙之功效，解决了现有技术中电池模组的高低压连接结构复杂、集成化程度低的问题。

需要说明的是，如图1、图2所示，本实施例是以一并十串的电池模块为例，各个电芯模块之间设置有两面有背胶的泡棉，通过胶粘的方式进行结构连接。如图2、图4所示，本实施例中的电芯模块10的正、负极柱的形状优选但不限于为方形，还可以为圆柱形、截面半圆形或其它形状，只要便于实现与电连接排32稳定电连接即可。本实施例中的正极柱11设置在凹槽10一侧的凹槽侧壁101上、负极柱对应设置在凹槽另一侧的槽壁上。

再者，结合图9所示，本实施例中的弹性件33优选但不限于为压缩弹簧，还可以为塔式弹簧或其它弹簧，能起到使嵌入在连接排载体上的电连接排紧压在极柱上即可。进一步地，结合图3、图6，本实施例中的电池管理模块2上开设有用于卡接所述弹性件33一端的第一卡槽210，所述连接排载体31上开设有用于卡接所述弹性件33另一端的第二卡槽313，该第二卡槽313的中间孔与第一放置槽311或第二放置槽312贯通，以使从电池管理模块引出的用于采集电池温度和电压的低压采集线束22穿过第二卡槽313的中间孔与电连接排焊接连接。更进一步地，如图3所示，本实施例中的电池管理模块2上开设有用于连接排载体31可移动的台阶空间21，即在电池管理模块的侧面下部与凹槽槽壁之间形成的空间，且低压采集线束穿过弹性件的中空部，结构组合设计精细、巧妙。

另外，本实施例通过弹性件卡接在所述电池管理模块和连接排载体之间的设置，使连接排载体能够在台阶空间内移动，实现电池管理模块与电芯模块的装配或拆卸，操作方便、简单便捷。

利用本实施例的技术方案，本实施例通过将电芯模块的正、负极柱，电池管理模块均设置在凹槽内，提高了电池在高度方向的空间利用率。并且，电池管理模块的两侧设置有与电芯模块的正、负极柱直接相连接的高低压连接组件，具体通过将从电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束直接电连接在电连接排上，使电池管理模块与电芯模块的极柱相连接，进而实现电池模组的高低压连接一体化设计，不仅免去了使用过多的低压采集线束，且不必在系统外再单独布置BMS(或BMU)，从而提高了电池模组的空间利用率及集成化程度，结构简单，设计巧妙。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上，结合图3所示的电池管理模块的结构示意图，作为一种优选的实施方式，本实施例中的所述电池管理模块靠近所述凹槽槽底的一侧面上开设有与所述电池泄压阀13相适配的泄压通道槽20。

需要说明的是，如图2、图3所示，本实施例中的电池泄压阀设置在凹槽内，优选设置在凹槽的槽底上，通过泄压通道槽20两侧的凸柱密闭盖合在所述凹槽的槽底上，形成电池泄压阀的泄压通道，便于电池热量气体的排出，大大避免了电池发生热失控的风险。本实施例中的连接排载体呈扁平状，其长度的设置根据电芯模块的成组数量来确定，再者，连接排载体材料为耐高温、高强度绝缘材料，如优选但不限于为PC-ABS材料。另外，结合图8所示的电连接排结构示意图，本实施例中的电连接排材料为铜或铝，其尺寸与第一放置槽空间尺寸一致。具体装配方式为：首先将电池管理模块上引出的低压采集线束与电连接排焊接连接，然后将电连接排嵌入插接在连接排载体的第一放置槽内，再将连接排载体通过弹性件卡接在电池管理模块上，最后一同将电池管理模块通过弹性件的弹性卡接装配在凹槽内，电芯模块的极柱卡接在第二放置槽、第三放置槽内，在弹性件的弹性作用下使电连接排紧压在极柱上。

需要说明的是，本实施例中的电池管理模块为一种主控一体式BMS(或BMU)，根据电池模组尺寸不同，不局限于使用一个BMS(或BMU)，即可以设计两个或更多个BMS(或BMU)。本实施例为了阐述简便，选用使用一个BMS(或BMU)进行说明。

综上，本申请实施例通过将从电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束直接电连接在电连接排上，使电池管理模块与电芯模块的极柱相连接，进而实现电池模组的高低压连接一体化设计，不仅免去了使用过多的低压采集线束，且不必在系统外再单独布置BMS(或BMU)，从而提高了电池模组的空间利用率及集成化程度，结构简单，设计巧妙。

上述说明示出并描述了本申请的优选实施方式，但如前对象，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文对象构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，包括若干个依次排列的电芯模块，电池管理模块和设置在所述电池管理模块两侧的高低压连接组件；

所述电芯模块上开设有凹槽，所述凹槽内设置有正极柱和负极柱；

所述电池管理模块位于所述凹槽内；

所述高低压连接组件包括电连接排，用于装载所述电连接排的连接排载体和从所述电池管理模块上引出的用于采集电池数据的低压采集线束；所述低压采集线束电连接在所述电连接排上，所述电连接排用于连接相邻电芯模块的极柱。

2.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述高低压连接组件还包括位于所述电池管理模块和所述连接排载体之间的弹性件。

3.如权利要求2所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧。

4.如权利要求2所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述电池管理模块上开设有用于卡接所述弹性件一端的第一卡槽，所述连接排载体上开设有用于卡接所述弹性件另一端的第二卡槽。

5.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述电池管理模块上开设有用于所述连接排载体可移动的台阶空间。

6.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述正极柱、负极柱分别设置在所述凹槽两侧的槽壁上。

7.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述连接排载体上分别开设有与所述电连接排相适配的第一放置槽，与所述正极柱相适配的第二放置槽和与所述负极柱相适配的第三放置槽，所述第二放置槽、第三放置槽均与所述第一放置槽相通，以使所述正极柱、负极柱与所述电连接排相连接。

8.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述凹槽的槽底上设置有电池泄压阀，所述电池管理模块靠近所述凹槽槽底的一侧面上开设有与所述电池泄压阀相适配的泄压通道槽。

9.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，所述低压采集线束与所述电连接排连接的一端上设置有镍片，以使所述低压采集线束牢固焊接在所述电连接排上。

10.如权利要求1所述的高低压电连接一体化的电池模组，其特征在于，相邻两个所述电芯模块之间设置有泡棉。

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