CN218101618U - 汇流排组件、电池模组和储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了汇流排组件、电池模组和储能设备。该汇流排组件包括汇流排支架，汇流排支架包括PC片和固定件，PC片上设有多个第一汇流排通孔；固定件包括第一连接部和低压插件定位部，第一连接部与PC片的一端重叠相连，第一连接部上与PC片重叠的区域设有至少两个与第一汇流排通孔匹配设置的第二汇流排通孔，低压插件定位部设在固定件上远离PC片的一端。该汇流排组件不仅重量轻，而且制备周期短且制造成本低，有利于在满足电池性能需求的前提下，实现电池的轻量化并提高电池的能量密度。

Description

汇流排组件、电池模组和储能设备

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体而言，涉及汇流排组件、电池模组和储能设备。

背景技术

随着动力电池技术的快速发展，模组采样总成也呈现出不同的路线，相较于传统的采样结构，当需要对多个电芯进行模组采样时，汇流排支架总成采集方式的应用提高了电池包的空间利用率，但伴随着CTP/LCTP等技术发展，电池模组长度尺寸越来越大，现有汇流排支架多采用PC+ABS复合材质的结构。然而，该PC+ABS汇流排支架结构存在开模费用高、周期长、且当支架长度较长时存在开模难度大甚至无法开模等问题，制造成本较高；此外，现有汇流排支架总成产品结构中重量占比最大的零件是PC+ABS材质的汇流排支架，由于此材料本身重量占比最大，无形中降低了电池的能量密度。由于动力电池对能量密度、成本等的要求越来越高，因此，如何在满足电气要求的同时，解决PC+ABS材质的汇流排支架存在的重量大、开模费用高、开模周期长、以及影响电池能量密度等的问题，具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出汇流排组件、电池模组和储能设备，以在满足电池性能需求的前提下，提高电池的能量密度，并降低制造成本。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种汇流排组件。根据本实用新型的实施例，该汇流排组件包括汇流排支架，所述汇流排支架包括：

PC片，所述PC片上设有多个第一汇流排通孔；

固定件，所述固定件包括第一连接部和低压插件定位部，所述第一连接部与所述PC片的一端重叠相连，所述第一连接部上与所述PC片重叠的区域设有至少两个与所述第一汇流排通孔匹配设置的第二汇流排通孔，所述低压插件定位部设在所述固定件上远离所述PC片的一端。

进一步地，在所述第一连接部和所述PC片的重叠区域内，所述第一汇流排通孔和所述第二汇流排通孔中的至少之一上设有与极柱匹配设置的第一限位件；和/或，所述PC片上设有与汇流排匹配设置的第二限位件。

进一步地，所述第一连接部与所述PC片粘结、卡接或铆接；和/或，所述第一连接部与所述PC片上下层叠布置或下上层叠布置。

进一步地，汇流排组件满足以下条件中的至少之一：所述固定件为PC和ABS复合固定件；至少两个所述第二汇流排通孔沿所述汇流排支架的长度方向和/或宽度方向布置；所述第一连接部上设有三个所述第二汇流排通孔；所述低压插件定位部上设有第二连接部，所述第二连接部与电池模组端板匹配相连。

进一步地，所述第二连接部为铆柱或卡扣。

进一步地，汇流排组件还包括：柔性电路板(FPC)，所述柔性电路板设在所述汇流排支架上，所述柔性电路板靠近所述固定件的一侧设有低压端子，所述低压端子通过补强板固定于所述低压插件定位部上。

进一步地，所述柔性电路板与所述汇流排支架之间设有泡棉；和/或，所述低压插件定位部朝向所述补强板的一侧设有与所述补强板端部匹配设置的限位凹槽，所述补强板的端部位于所述限位凹槽内，且在所述汇流排支架的长度方向上，所述补强板止抵于所述限位凹槽的侧壁。

进一步地，所述限位凹槽的深度不大于所述固定板的厚度。

相对于现有技术，该汇流排组件至少具有以下有益效果：相对于汇流排支架全部采用PC+ABS复合材料的结构，本实用新型中通过将汇流排支架拆分为PC片和与PC片的一端重叠相连的固定件，一方面可以利用PC片作为汇流排支架的主体部分，由此不仅可以打破PC+ABS材质支架对长度的限制，还无需对PC片进行开模；另一方面，相对于单独成型出低压插件定位部并使与PC片进行固定，通过采用连接部与PC片一端重叠设置，不仅可以降低低压插件定位部与PC片的连接难度和定位的可靠性，还不会影响汇流排与电芯的连接，能够达到更好的固定效果；再一方面，由于固定件仅为支架的端部结构，与整个汇流排支架相比尺寸更短且结构简单，即便固定件采用PC+ABS材质，也能大大缩短开模周期并降低开模成本；又一方面，相对于PC+ABS材质，采用PC片作为汇流排支架的主体部分还能降低支架的整体重量。由此，该汇流排组件不仅重量轻，而且制备周期短且制造成本低，有利于在满足电池性能需求的前提下，实现电池的轻量化并提高电池的能量密度。

在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种电池模组。根据本实用新型的实施例，该电池模组包括上述汇流排组件。该电池模组具有上述汇流排组件所具有的全部特征及效果，此处不再赘述。总的来说，与现有技术相比，该电池模组不仅成本低，而且能量密度更高。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提出了一种储能设备。根据本实用新型的实施例，该储能设备包括上述电池模组。该储能设备具有上述电池模组所具有的全部特征及效果，此处不再赘述。

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例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的汇流排组件的结构示意图。

图2是根据本实用新型图1所示的汇流排组件的局部结构放大图。

图3是根据本实用新型一个实施例的汇流排支架固定件的结构示意图。

图4是根据本实用新型一个实施例的汇流排组件与模组端板固定结构的示意图。

图5是根据本实用新型一个实施例的柔性电路板的结构示意图。

图6是根据本实用新型一个实施例的电池模组的结构示意图。

其中：

100-汇流排支架；110-PC片；111-第二限位件；120-固定件；121-第一连接部；122-低压插件定位部；123-第二汇流排通孔；124-第一限位件；125-第二连接部；126-限位凹槽；200-汇流排；300-柔性电路板；310-低压端子；320-补强板；330-镍片；400-模组端板；500-模组盖板；600-电芯组件；700-扎带。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“周向”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。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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，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。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种汇流排组件。根据本实用新型的实施例，结合图1～4理解，该汇流排组件包括汇流排支架100，汇流排支架100包括：PC片110和固定件120。其中，PC片110上设有多个第一汇流排通孔(未示出)；固定件120包括第一连接部121和低压插件定位部122，第一连接部121与PC片110的一端重叠相连，第一连接部121上与PC片110重叠的区域设有至少两个与第一汇流排通孔匹配设置的第二汇流排通孔123，低压插件定位部122设在固定件120上远离PC片110的一端。

目前，PC+ABS材质支架的开模周期比较长，一般在一个半月到两个月左右，开模费用高，且对长度有限制，由于PC+ABS复合材料自身性能的限制，其制备工艺采用注塑成型，制备的PC+ABS材质支架的连续长度很难做到900mm以上，当支架所需长度较大，需要将多个短支架进行连接，结构较为复杂；此外，由于PC+ABS复合材料重量较大，还会对电池的轻量化和能量密度产生负面影响。相对于汇流排支架全部采用PC+ABS复合材料的结构，本实用新型中通过将汇流排支架拆分为PC片和与PC片的一端重叠相连的固定件，一方面可以利用PC片作为汇流排支架的主体部分，由此不仅可以打破PC+ABS材质支架对长度的限制，还无需对PC片进行开模；另一方面，相对于单独成型出低压插件定位部并使其与PC片进行固定，本实用新型中通过采用连接部与PC片一端重叠设置，不仅可以降低低压插件定位部与PC片的连接难度和定位的可靠性，还不会影响汇流排与电芯的连接，能够达到更好的固定效果；再一方面，由于固定件仅为支架的端部结构，与整个汇流排支架相比尺寸更短且结构简单，即便固定件采用PC+ABS材质，也能大大缩短开模周期并降低开模成本；又一方面，相对于PC+ABS材质，采用PC片作为汇流排支架的主体部分还能降低支架的整体重量。由此，本实用新型中的该汇流排组件不仅重量轻，而且制备周期短且制造成本低，有利于在满足电池性能需求的前提下，实现电池的轻量化并提高电池的能量密度。

下面参考图1～5对本实用新型上述实施例的汇流排组件进行详细描述。

根据本实用新型的实施例，结合图1和图2理解，汇流排支架110中，当固定件120和PC片110重叠相连时，第一连接部121与PC片110既可以上下层叠布置，即二者重叠后使PC片110位于第一连接部121朝向电芯极柱的一侧；或者，第一连接部121与PC片110也可以下上层叠布置(参考2理解)，即使第一连接部121位于PC片110朝向电芯极柱的一侧。需要说明的是，本实用新型中所述的“上”指是汇流排支架远离电芯极柱的方向，“下”指的是汇流排支架靠近电芯极柱的方向。另外，还需要说明的是，第一连接部121与PC片110的连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如，第一连接部121与PC片110可以粘结、卡接或铆接，根据本实用新型的具体示例，粘结可以通过粘接剂层实现；卡接可以通过在第一连接部121和PC片110上设置相互配合的卡接件(如卡扣、扣合件等)实现；铆接既可以在第一连接部121/PC片110上设置铆柱，并在PC片110/第一连接部121上设置与铆柱匹配设置的固定孔，通过铆柱和固定孔实现固定件120和PC片110的固定连接，或者，也可以直接对PC片110和第一连接部121进行热铆，实现二者的固定相连。

根据本实用新型的实施例，参考图2～3理解，在第一连接部121和PC片110的重叠区域内，第一汇流排通孔和第二汇流排通孔123中的至少之一上可以设有与电芯极柱匹配设置的第一限位件124，由此，还可以利用第一限位件实现汇流排支架与电芯极柱的相对固定。优选地，第一限位件124可以仅设在第一汇流排通孔或第二汇流排通孔123的周向边缘上，此时第一限位件124可以设在第一连接部121和PC片110中更靠近电芯极柱的一个上，由此可以使二者中的一个与极柱相对固定，结合二者的重叠叠放，实现汇流排支架与电芯的限位和相对固定。更优选地，可以将PC片110和第一连接部121上下重叠设置，此时参考图3理解，可以在第一连接部121的第二汇流排通孔123上设置第一限位件124，例如可以沿第二汇流排通孔123的周向边缘设置多个间隔布置的第一限位件124，由此在实际操作中，不仅可以将PC片覆盖于第一连接部上，使第一连接部朝向电芯极柱布置，并在PC片上固定汇流排，通过第一限位件实现整个汇流排支架与模组电芯的限位和相对固定，使汇流排通过第一汇流排通孔(和第二汇流排通孔)与电芯极柱相连，而且可以将所有的汇流排和柔性电路板全部集成在PC片上，从而更便于实际操作。需要说明的是，本实用新型中第一限位件124的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如可以为卡扣等。

根据本实用新型的实施例，PC片110上还可以设有与汇流排200匹配设置的第二限位件111。PC片作为汇流排支架的主体部分，在PC片上直接固定的汇流排个数较多，尤其是当PC片与第一连接部上下层叠设置时，所有的汇流排都设在PC片上，通过在PC片上设置第二限位件，可以利用第二限位件对汇流排进行限位或限位固定。可以理解的是，第二限位件111的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如可以包括卡扣和/或铆接件等，其中可以利用卡扣对汇流排进行预固定和限位，再结合铆接件(铆接件如2中111所示，可以为铆钉或铆柱等)进行再次固定，铆接可以采用热铆或冷铆等方式。

根据本实用新型的实施例，固定件120可以为PC和ABS复合固定件，其中采用PC和ABS复合材料更有利于提高固定件的机械强度，便于通过注塑成型实现复杂结构的制备。可以理解的是，由于固定件仅为支架的端部结构，与整个汇流排支架相比尺寸更短且结构简单，即便固定件采用PC+ABS材质，也能大大缩短开模周期并降低开模成本，且不会明显增加支架结构的整体重量。

根据本实用新型的实施例，参考图3理解，可以使至少两个第二汇流排通孔123沿汇流排支架100的长度方向和/或宽度方向间隔布置，由此可以使固定件和PC片沿支架的长度方向和/或宽度方向进行固定。优选地，可以使至少两个第二汇流排通孔123沿汇流排支架100的长度方向布置，同时使至少两个第二汇流排通孔123沿汇流排支架100的宽度方向布置，通过同时沿汇流排支架的长度方向和宽度方向对固定件和PC片进行固定，可以达到更好的固定效果，提高汇流排支架的稳固性，同时使其能够更精准的落入既定位置中。进一步地，如图3所示，第一连接部121上可以设有三个第二汇流排通孔123，优选使该三个第二汇流排通孔123同时沿汇流排支架100的长度方向和宽度方向间隔布置，由此可以实现三点固定效果，在达到较好的固定效果的基础上，进一步降低固定件的用料及原料成本和工艺成本。

根据本实用新型的实施例，结合图3和图4理解，低压插件定位部122上可以设有第二连接部125，第二连接部125可以与电池模组端板400匹配相连，由此不仅可以实现汇流排支架与模组端板的固定，而且固定件一端与电池模组端板固定后，结合第一限位件与极柱的限位和固定效果，即可实现汇流排支架和汇流排组件在整个电池模组中的定位，从而可以实现柔性电路板的低压插件整体的结构稳定性。可以理解的是，第二连接部125的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如第二连接部125为可以为铆柱或卡扣等。根据本实用新型的一个具体示例，可以在低压插件定位部122上(如底部)设置两个铆柱，在模组端板上设置两个与该铆柱匹配的固定孔，通过铆柱与固定孔的卡接实现汇流排支架与模组端板的固定。

根据本实用新型的具体实施例，结合图1～3理解，PC片110的一端和固定件120的第一连接部121可以上下重叠布置，固定件120在远离PC片110的一端伸出有低压插件定位部122，第一连接部上设有三个第二汇流排通孔123，第一连接部121的结构与覆盖于其上的PC片的结构匹配对应或重合，其中两个第二汇流排通孔123沿汇流排支架的宽度方向间隔布置，两个第二汇流排通孔123沿汇流排支架的长度方向间隔布置，低压插件定位部122上设有与模组端板匹配相连的第二连接部125，第二汇流排通孔123上设有与电芯极柱匹配设置的第一限位件124，由此可以实现对整个汇流排支架和汇流排组件的定位，使其能精准的落入既定位置中。

根据本实用新型的实施例，优选使第一连接部121与与其对应重叠的PC片的结构相同，更优选使第一连接部121与PC片的宽度、汇流排通孔的尺寸、是否设置散热孔以及散热孔的位置等结构均相同，由此更有利于实现汇流排支架的整体固定效果，使固定后的支架结构具有类似于一体化成型的稳固性和一致性。

根据本实用新型的实施例，结合图1和图5理解，汇流排组件100还包括柔性电路板300，柔性电路板300设在汇流排支架100上，柔性电路板300靠近固定件120的一侧设有低压端子310，低压端子310通过补强板320固定于低压插件定位部122上。其中，柔性电路板300的采集端可以通过镍片330与汇流排200实现电连接，汇流排200设在汇流排支架100上并通过汇流排通孔与电芯的极柱相连。需要说明的是，补强板320与低压插件定位部122的连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如补强板320可以与低压插件定位部122铆接或螺接，其中铆接方式可以为热铆或冷铆，如低压端子310可以通过补强板320热铆固定在汇流排支架100伸出的低压插件定位部122上。

根据本实用新型的实施例，柔性电路板300与汇流排支架100之间可以设有泡棉(未示出)，例如可以通过泡棉实现二者的粘结等，由此可以避免柔性电路板300与接触产生磨损。

根据本实用新型的实施例，低压插件定位部122朝向补强板320的一侧可以设有与补强板320端部匹配设置的限位凹槽126，补强板320的端部可以位于限位凹槽126内，且在汇流排支架100的长度方向上，补强板320止抵于限位凹槽126的侧壁。通过设置限位凹槽，一方面可以对补强板起到一定的支撑作用，另一方面，当低压线束进行插入动作或拔出动作时，该凹槽的侧壁结构会防止补强板沿支架的长度方向前后移动，由此可以实现低压线束插拔过程中FPC低压插件的结构稳定性。另外，为避免限位凹槽126对FPC产生不利影响，还可以优选使限位凹槽126的深度不大于补强板320的厚度，由此，可以确保FPC在位于低压插件定位部122上的部分能够直接覆盖于补强板上，避免大面积悬空。

综上所述，相对于现有技术，该汇流排组件可以具有以下有益效果：1、该汇流排组件不仅重量轻，而且制备周期短且制造成本低，有利于在满足电池性能需求的前提下，实现电池的轻量化并提高电池的能量密度；2、可以通过在第一/第二汇流排通孔上形成与电芯极柱匹配设置的第一限位件，并在低压插件定位部上形成与模组端板匹配相连的第二连接部，实现对整个汇流排支架和汇流排组件的定位，使其能精准的落入既定位置中；3、可以同时在汇流排支架的长度方向和宽度方向对PC片和固定件进行固定，提高汇流排支架整体结构的稳固性；4、可以通过设置限位凹槽，防止低压线束进行插入动作或拔出动作时补强板沿支架的长度方向前后移动，保证低压线束插拔过程中FPC低压插件的结构稳定性。

在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种电池模组。根据本实用新型的实施例，该电池模组包括上述汇流排组件。该电池模组具有上述汇流排组件所具有的全部特征及效果，此处不再赘述。总的来说，与现有技术相比，该电池模组不仅成本低，而且能量密度更高。需要说明的是，参考图6理解，除汇流排组件外，电池模组还可以包括电芯组件600、模组盖板500、模组端板400、模组侧板、扎带700等必要或常规部件，此处不再赘述。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提出了一种储能设备。根据本实用新型的实施例，该储能设备包括上述电池模组。该储能设备具有上述电池模组所具有的全部特征及效果，此处不再赘述。需要说明的是，该储能设备的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如该储能设备可以为电池包，也可以为包括电池模组或电池包的车辆等用电设备。此外，还需要说明的是，该储能设备具有前面所述电池模组的全部技术特征及效果，此处不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种汇流排组件，其特征在于，包括汇流排支架，所述汇流排支架包括：

PC片，所述PC片上设有多个第一汇流排通孔；

固定件，所述固定件包括第一连接部和低压插件定位部，所述第一连接部与所述PC片的一端重叠相连，所述第一连接部上与所述PC片重叠的区域设有至少两个与所述第一汇流排通孔匹配设置的第二汇流排通孔，所述低压插件定位部设在所述固定件上远离所述PC片的一端。

2.根据权利要求1所述的汇流排组件，其特征在于，在所述第一连接部和所述PC片的重叠区域内，所述第一汇流排通孔和所述第二汇流排通孔中的至少之一上设有与极柱匹配设置的第一限位件；和/或，

所述PC片上设有与汇流排匹配设置的第二限位件。

3.根据权利要求1所述的汇流排组件，其特征在于，所述第一连接部与所述PC片粘结、卡接或铆接；和/或，

所述第一连接部与所述PC片上下层叠布置或下上层叠布置。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的汇流排组件，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述固定件为PC和ABS复合固定件；

至少两个所述第二汇流排通孔沿所述汇流排支架的长度方向和/或宽度方向布置；

所述第一连接部上设有三个所述第二汇流排通孔；

所述低压插件定位部上设有第二连接部，所述第二连接部与电池模组端板匹配相连。

5.根据权利要求4所述的汇流排组件，其特征在于，所述第二连接部为铆柱或卡扣。

6.根据权利要求1或5所述的汇流排组件，其特征在于，还包括：

柔性电路板，所述柔性电路板设在所述汇流排支架上，所述柔性电路板靠近所述固定件的一侧设有低压端子，所述低压端子通过补强板固定于所述低压插件定位部上。

7.根据权利要求6所述的汇流排组件，其特征在于，所述柔性电路板与所述汇流排支架之间设有泡棉；和/或，

所述低压插件定位部朝向所述补强板的一侧设有与所述补强板端部匹配设置的限位凹槽，所述补强板的端部位于所述限位凹槽内，且在所述汇流排支架的长度方向上，所述补强板止抵于所述限位凹槽的侧壁。

8.根据权利要求7所述的汇流排组件，其特征在于，所述限位凹槽的深度不大于所述补强板的厚度。

9.一种电池模组，其特征在，包括权利要求1~8中任一项所述的汇流排组件。

10.一种储能设备，其特征在，包括权利要求9所述的电池模组。

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