CN217719806U - 一种圆柱电芯排布结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电芯排布结构及电池模组，涉及电池技术领域。该圆柱电芯排布结构包括多个第一电芯列与多个第二电芯列，多个第一电芯列与多个第二电芯列沿第一方向依次交错排布，多个第一电芯列均包括多个沿第二方向依次排布的第一圆柱电芯，多个第二电芯列均包括多个沿第二方向依次排布的第二圆柱电芯，第一圆柱电芯与第二圆柱电芯在第一方向上错位设置；第一圆柱电芯的一端设置有在第一方向与第二方向均错位的第一正极柱与第一负极柱，第二圆柱电芯的同一端设置有在第一方向与第二方向上均错位的第二正极柱与第二负极柱，第一方向与第二方向呈夹角。本实用新型提供的圆柱电芯排布结构能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。

Description

一种圆柱电芯排布结构及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种圆柱电芯排布结构及电池模组。

背景技术

市面上的部分电池模组由多个圆柱电芯排布组成，受限于圆柱电芯的结构以及排布方式，在通过安装汇流排对多个圆柱电芯进行多列串并联连接时，汇流排安装结构复杂，安装难度大，并且散热效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱电芯排布结构，其能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池模组，能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。

本实用新型提供一种技术方案：

一种圆柱电芯排布结构，包括多个第一电芯列与多个第二电芯列，多个所述第一电芯列与多个所述第二电芯列沿第一方向依次交错排布，多个所述第一电芯列均包括多个沿第二方向依次排布的第一圆柱电芯，多个所述第二电芯列均包括多个沿所述第二方向依次排布的第二圆柱电芯，所述第一圆柱电芯与所述第二圆柱电芯在所述第一方向上错位设置；

所述第一圆柱电芯的一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向均错位设置的第一正极柱与第一负极柱，所述第二圆柱电芯的同一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向上均错位设置的第二正极柱与第二负极柱，所述第一方向与所述第二方向呈夹角。

进一步地，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第一圆柱电芯，二者其中之一的所述第一正极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的所述第二正极柱对齐，二者中剩余一个的所述第一负极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的所述第二负极柱对齐。

进一步地，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第一圆柱电芯之间的距离与二者中的任意一个至在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的距离相等。

进一步地，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第二圆柱电芯，二者其中之一的所述第二正极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的所述第一正极柱对齐，二者中剩余一个的所述第二负极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的所述第一负极柱对齐。

进一步地，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第二圆柱电芯之间的距离与二者中的任意一个至在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的距离相等。

进一步地，多个所述第一电芯列对应的多个所述第一正极柱与所述第一负极柱在所述第一方向上分别对齐；

多个所述第二电芯列对应的多个所述第二正极柱与所述第二负极柱在所述第二方向上分别对齐。

进一步地，所述第一圆柱电芯还设置有第一隔离块，所述第一隔离块处于所述第一正极柱与所述第一负极柱之间；

所述第二圆柱电芯还设置有第二隔离块，所述第二隔离块处于所述第二正极柱与所述第二负极柱之间。

进一步地，任意所述第一电芯列对应的多个所述第一正极柱与多个所述第一负极柱在所述第二方向上分别对齐；

任意所述第二电芯列对应的多个所述第二正极柱与多个所述第二负极柱在所述第二方向上分别对齐。

本实用新型还提供一种电池模组，包括所述的圆柱电芯排布结构，所述圆柱电芯排布结构包括多个第一电芯列与多个第二电芯列，多个所述第一电芯列与多个所述第二电芯列沿第一方向依次交错排布，多个所述第一电芯列均包括多个沿第二方向依次排布的第一圆柱电芯，多个所述第二电芯列均包括多个沿所述第二方向依次排布的第二圆柱电芯，所述第一圆柱电芯与所述第二圆柱电芯在所述第一方向上错位设置；所述第一圆柱电芯的一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向均错位设置的第一正极柱与第一负极柱，所述第二圆柱电芯的同一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向上均错位设置的第二正极柱与第二负极柱，所述第一方向与所述第二方向呈夹角。

进一步地，所述圆柱电芯排布结构包括多个并联单元，所述并联单元由在所述第一方向上相邻的一个所述第一电芯列与一个所述第二电芯列组成，任意所述并联单元对应的多个所述第一圆柱电芯与多个所述第二圆柱电芯通过所述汇流排并联，任意相邻的两个所述并联单元通过所述汇流排串联。

相比现有技术，本实用新型提供的圆柱电芯排布结构，在布置汇流排建立多列电芯串并联时，由于第一圆柱电芯与第二圆柱电芯在第一方向上错位设置，且第一圆柱电芯设置的第一正极柱与第一负极柱在第一方向与第二方向上均错位设置，第二圆柱电芯设置的第二正极柱与第二负极柱在第一方向上与第二方向上均错位设置，汇流排在第一方向及第二方向上延伸的部分均能够避免同时连接同一电芯的两个异性极柱，能够方便汇流排的布置，简化汇流排结构。并且，由于多个电芯的正极柱与负极柱在第一方向及第二方向上均错位，完成汇流排的安装后，能够形成多个在第一方向及第二方向上延伸的散热间隙，散热效果更好。因此，本实用新型提供的圆柱电芯排布结构的有益效果包括：能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的圆柱电芯排布结构的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的圆柱电芯排布结构与汇流排连接的结构示意图；

图3为图2的分解示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的圆柱电芯排布结构的一个串联单元的结构示意图。

图标：100-圆柱电芯排布结构；110-第一电芯列；111-第一圆柱电芯；112-第一正极柱；113-第一负极柱；114-第一隔离块；120-第二电芯列；121-第二圆柱电芯；122-第二正极柱；123-第二负极柱；124-第二隔离块；200-汇流排；210-主排；220-支臂；230-避让缺口；240-散热间隙。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例

请参阅图1，图1所示为本实施例提供的圆柱电芯排布结构100的结构示意图。

本实施例提供的电芯排布结构包括多个第一电芯列110与多个第二电芯列120，多个第一电芯列110与多个第二电芯列120沿第一方向依次交错排布，多个第一电芯列110均包括多个沿第二方向依次排布的第一圆柱电芯111，多个第二电芯列120均包括多个沿第二方向依次排布的第二圆柱电芯121，第一圆柱电芯111与第二圆柱电芯121在第一方向上错位设置。

图1中X方向即为第一方向，Y方向即为第二方向，本实施例中，第一方向与第二方向为相互垂直的两个水平方向。多个第一圆柱电芯111与多个第二圆柱电芯121的同一端设置各自的异性极柱，第一圆柱电芯111上分别设置有第一正极柱112与第一负极柱113，第一正极柱112与第一负极柱113在第一方向与第二方向上均相互错位；第二电芯上分别设置有第二正极柱122与第二负极柱123，第二正极柱122与第二负极柱123在第一方向上与第二方向上均错位。

请结合参阅图2及图3，图2所示为本实施例提供的圆柱电芯排布结构100与汇流排200连接的结构示意图，图3所示为图2的分解示意图。

为了避让相邻的汇流排200，并方便汇流排200布置，简化汇流排200结构，本实施例中，在第二方向上任意相邻的两个第一圆柱电芯111，二者其中之一的第一正极柱112与在第二方向上处于二者之间的第二圆柱电芯121的第二正极柱122对齐，二者中剩余一个的第一负极柱113与在第二方向上处于二者之间的第二圆柱电芯121的第二负极柱123对齐。

对应的，在第二方向上任意相邻的两个第二圆柱电芯121，二者其中之一的第二正极柱122与在第二方向上处于二者之间的第一圆柱电芯111的第一正极柱112对齐，二者中剩余一个的第二负极柱123与在第二方向上处于二者之间的第一圆柱电芯111的第一负极柱113对齐。

配置汇流排200建立多列串并联，即将多个第一电芯列110与多个第二电芯列120并联组成一个并列单元，之后再将多个并列单元进行串联，组成一个串联单元，再将多个串联单元进行串联形成整体回路。

在本实施例提供的圆柱电芯排布结构100的特定排布方式的基础上，汇流排200通过简单的结构设计即可实现多列串并联。汇流排200包括在第二方向上延伸的主排210，以及多个在第一方向上延伸的支臂220，多个支臂220沿第二方向依次交错排布于主排210在第一方向上的相对两侧。

本实施例中，四个电芯列为一个最小的串联单元，一个串联单元包括两个并联单元，并联单元由在第一方向上相邻的一个第一电芯列110与一个第二电芯列120组成，即第一电芯列110与第二电芯列120的数量均为两个。

主排210与处于两个第一电芯列110之间的第二电芯列120对应的多个第二正极柱122焊接，处于左侧的多个支臂220分别焊接处于左侧的第一电芯列110对应的多个第一正极柱112，处于右侧的多个支臂220分别焊接处于右侧的第一电芯列110与第二电芯列120对应的第一负极柱113与第二负极柱123。

对于处于主排210左侧的任意相邻的两个支臂220之间均形成一个避让缺口230，该避让缺口230对应处于左侧的第一电芯列110的多个第一负极柱113以及第二电芯列120的多个第二负极柱123，刚好为与相邻的下一个串联单元建立串联的汇流排200的支臂220让位。同样的，对于处于主排210右侧的任意相邻的两个支臂220之间也形成一个避让缺口230，该避让缺口230对应处于右侧的第一电芯列110的多个第一正极柱112以及第二电芯列120的多个第二正极柱122，刚好为与相邻的上一个串联单元建立串联的汇流排200的支臂220让位。

可见，本实施例提供的圆柱电芯排布结构100能够方便配置汇流排200以建议多列串并联，能够简化汇流排200结构，并且，完成汇流排200的安装后，能够形成多个在第一方向及第二方向上延伸的散热间隙240，散热效果更好。

可以理解的是，多个第一圆柱电芯111各自对应的第一正极柱112与第一负极柱113的相对位置相同，且多个第二圆柱电芯121各自对应的第二正极柱122与第二负极柱123的相对位置相同。即任意第一电芯列110对应的多个第一正极柱112与多个第一负极柱113在第二方向上分别对齐，且任意第二电芯列120对应的多个第二正极柱122与多个第二负极柱123在第二方向上分别对齐。

请结合参阅图4，图4所示为由两个第一电芯列110与两个第二电芯列120组成的串联单元的结构示意图。

实际上，任意第一圆柱电芯111对应的第一正极柱112与第一负极柱113在第三方向上排布，同样的，任意第二圆柱电芯121对应的第二正极柱122与第二负极柱123也在第三方向上排布。第三方向即为图4中的Z方向，实际上为与第一方向及第二方向均呈夹角的一个水平方向。

本实施例中，第一圆柱电芯111上的两个异性极柱的排布方向与第二圆柱电芯121上的两个异性极柱的排布方向相同，在其他实施例中，第一圆柱电芯111上的两个异性极柱的排布方向与第二圆柱电芯121上的两个异性极柱的排布方向还可以呈夹角，只需要保证在第二方向上任意相邻的两个第一圆柱电芯111，二者其中之一的第一正极柱112与在第二方向上处于二者之间的第二圆柱电芯121的第二正极柱122对齐，二者中剩余一个的第一负极柱113与在第二方向上处于二者之间的第二圆柱电芯121的第二负极柱123对齐即可。

为了进一步提升散热效果，本实施例中，在第二方向上任意相邻的两个第一圆柱电芯111之间的距离与二者中的任意一个至在第二方向上处于二者之间的第二圆柱电芯121的距离相等。在第二方向上任意相邻的两个第二圆柱电芯121之间的距离与二者中的任意一个至在第二方向上处于二者之间的第一圆柱电芯111的距离相等。并且，本实施例中，任意相邻的两个圆柱电芯之间存在0.8mm至2.6mm范围的间距。

为了方便汇流排200的连接，第一圆柱电芯111的第一正极柱112与第一负极柱113均高出顶壁1.8mm至2.0mm，同样的，第二圆柱电芯121的第二正极柱122与第二负极柱123均高出顶壁1.8mm至2.0mm。并且，为了降低与汇流排200过流时尖端放电的风险，第一正极柱112、第一负极柱113、第二正极柱122及第二负极柱123均大致呈扇形，且在尖端位置设置有圆角。

为了节约模组空间，排列更多数量的电芯，本实施例中，多个第一电芯列110对应的多个第一圆柱电芯111在第一方向上分别对齐，且多个第一电芯列110对应的多个第一正极柱112与第一负极柱113在第一方向上分别对齐。多个第二电芯列120对应的多个第二圆柱电芯121在第一方向上分别对齐，且多个第二电芯列120对应的多个第二正极柱122与第二负极柱123在第二方向上分别对齐。

另外，本实施例中，在第一圆柱电芯111设置第一正极柱112与第一负极柱113的同一端上还设置有第一隔离块114，第一隔离块114处于第一正极柱112与第一负极柱113之间。同样的，在第二圆柱电芯121设置第二正极柱122与第二负极柱123的同一端上还设置有第二隔离块124，第二隔离块124处于第二正极柱122与第二负极柱123之间。第一正极柱112与第一负极柱113受到第一隔离块114的绝缘隔离，第一二正极柱与第二负极柱123受到第二隔离块124的绝缘隔离，更加方便连接汇流排200，降低短路风险。

综上，本实施例提供的圆柱电芯排布结构100，能够方便汇流排200安装，并能够提升散热效果。

另外，本实施例还提供了一种电池模组，包括壳体结构、汇流排200及前述的圆柱电芯排布结构100，汇流排200与圆柱电芯排布结构100的连接关系参照图2所示。

因此，本实施例提供的电池模组，具有汇流排200安装方便，散热效果好的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种圆柱电芯排布结构，其特征在于，包括多个第一电芯列与多个第二电芯列，多个所述第一电芯列与多个所述第二电芯列沿第一方向依次交错排布，多个所述第一电芯列均包括多个沿第二方向依次排布的第一圆柱电芯，多个所述第二电芯列均包括多个沿所述第二方向依次排布的第二圆柱电芯，所述第一圆柱电芯与所述第二圆柱电芯在所述第一方向上错位设置；

所述第一圆柱电芯的一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向均错位的第一正极柱与第一负极柱，所述第二圆柱电芯的同一端分别设置有在所述第一方向与所述第二方向上均错位的第二正极柱与第二负极柱，所述第一方向与所述第二方向呈夹角。

2.根据权利要求1所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第一圆柱电芯，二者其中之一的所述第一正极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的所述第二正极柱对齐，二者中剩余一个的所述第一负极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的所述第二负极柱对齐。

3.根据权利要求2所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第一圆柱电芯之间的距离与二者中的任意一个至在所述第二方向上处于二者之间的所述第二圆柱电芯的距离相等。

4.根据权利要求1所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第二圆柱电芯，二者其中之一的所述第二正极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的所述第一正极柱对齐，二者中剩余一个的所述第二负极柱与在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的所述第一负极柱对齐。

5.根据权利要求4所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，在所述第二方向上任意相邻的两个所述第二圆柱电芯之间的距离与二者中的任意一个至在所述第二方向上处于二者之间的所述第一圆柱电芯的距离相等。

6.根据权利要求1所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，多个所述第一电芯列对应的多个所述第一正极柱与所述第一负极柱在所述第一方向上分别对齐；

多个所述第二电芯列对应的多个所述第二正极柱与所述第二负极柱在所述第二方向上分别对齐。

7.根据权利要求1所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，所述第一圆柱电芯还设置有第一隔离块，所述第一隔离块处于所述第一正极柱与所述第一负极柱之间；

所述第二圆柱电芯还设置有第二隔离块，所述第二隔离块处于所述第二正极柱与所述第二负极柱之间。

8.根据权利要求1所述的圆柱电芯排布结构，其特征在于，任意所述第一电芯列对应的多个所述第一正极柱与多个所述第一负极柱在所述第二方向上分别对齐；

任意所述第二电芯列对应的多个所述第二正极柱与多个所述第二负极柱在所述第二方向上分别对齐。

9.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的圆柱电芯排布结构。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述圆柱电芯排布结构还包括多个汇流排，所述圆柱电芯排布结构包括多个并联单元，所述并联单元由在所述第一方向上相邻的一个所述第一电芯列与一个所述第二电芯列组成，任意所述并联单元对应的多个所述第一圆柱电芯与多个所述第二圆柱电芯通过所述汇流排并联，任意相邻的两个所述并联单元通过所述汇流排串联。

Images