CN218731634U - 一种电池组 - Google Patents

Abstract

一种电池组，包括：保护板；至少两个电芯，所述电芯位于所述保护板的两侧且两两相对设置，所述电芯的极耳向所述保护板延伸；相对设置的所述电芯的极耳相向延伸、并通过电连接片和所述保护板电连接。本实用新型采用具有折弯结构的电连接片，通过一个电连接片来连接两个相对设置的电芯的极耳，通过减少电连接片的数量来减小保护板的尺寸，从而减少保护板在电池组中的体积占比，以提高电芯的体积占比，达到提升电池组能量密度及容量的效果。

Description

一种电池组

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种电池组。

背景技术

锂离子电池组是一种在电子产品中具有广泛应用的储能模块，但受到锂离子电池的化学体系及材料性能的限制，锂离子电池的容量和能量密度已逐渐不能满足消费者的需求。因此，如何提高电芯在电池组中的体积比，设计出高集成度的、大容量的电池组PACK方案，以改善终端用户的使用体验，是电池厂商需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以提升能量密度的电池组。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种电池组，包括：保护板；至少两个电芯，所述电芯位于所述保护板的两侧且两两相对设置，所述电芯包括第一极耳和第二极耳；相对设置的所述电芯的所述第一极耳和所述第二极耳向所述保护板相向延伸；所述保护板设置有电连接片，所述电连接片分别连接相对设置的电芯的第一极耳。

如上所述的电池组，可选的，所述电连接片包括相对设置的第一极耳连接部、第二极耳连接部及连接所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部的弯折部，所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部分别和相对设置的所述电芯的第一极耳相连。

如上所述的电池组，可选的，所述第一极耳连接部和所述弯折部及所述第二极耳连接部为一体式结构。

如上所述的电池组，可选的，所述弯折部的至少一侧设置有向所述电连接片的中心内凹的缺口。

如上所述的电池组，可选的，所述电连接片的宽度D2≥D1+2mm，D1为第一极耳的宽度。

如上所述的电池组，可选的，所述第一极耳连接部的长度为D3，所述第二极耳连接部的长度为D4，D4≥D3≥3mm。

如上所述的电池组，可选的，所述第二极耳连接部的背离所述第一极耳连接部的表面和所述保护板相连，所述第二极耳连接部的和所述第一极耳连接部相对的表面及所述第一极耳连接部的背离所述第二极耳连接部的表面分别和相对设置的所述电芯的所述第一极耳相连。

如上所述的电池组，可选的，所述电连接片的截面形状为U形。

如上所述的电池组，可选的，所述缺口的半径为0.5mm～0.8mm。

如上所述的电池组，可选的，两两相对设置的所述电芯的第一极耳在所述保护板所在平面上的投影至少部分重叠。

由以上技术方案可知，本实用新型采用具有折弯结构的电连接片，用一个电连接片来连接两个相对设置的电芯的极耳，和现有电池组结构中每一个极耳都要对应设置一个电连接片来和保护板电连接相比，可以通过减少电连接片的数量来减小保护板的尺寸，从而减少保护板在电池组中的体积占比，以提高电芯的体积占比，达到提升电池组能量密度及容量的目的；而且所使用的电连接片的数量减少，以及保护板尺寸的减小，不仅可以降低材料成本，零部件数量的减少还提高了电池组PACK的组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为一种电池组的电芯极耳和保护板的连接示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为本实用新型实施例电池组的电芯极耳和保护板的连接示意图；

图4为沿图3中B-B线的剖视图；

图5为图4中A部分的局部放大示意图；

图6为本实用新型实施例电连接片展开时的示意图；

图7为本实用新型实施例电连接片弯折成L形时的示意图；

图8为本实用新型实施例电连接片弯折成L形时的侧视图；

图9将弯成L形的电连接片和电芯的极耳焊接在保护板上的示意图；

图10为本实用新型实施例电池组另一种方式的装配示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。同时，在本申请的描述中，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

锂离子电池组通常包括若干个电芯以及与电芯电连接的保护板，每个电芯的极耳均通过镍片等电连接片和保护板电连接。图1和图2为一种电池组的电芯极耳和保护板的连接示意图，如图1和图2所示，现有的锂离子电池组PACK方案中，电芯100的每一个极耳101(极耳101包括了正极耳和负极耳)均通过一个镍片102电连接到保护板103上，所使用的镍片102的数量和电芯100的极耳101的总数量一一对应。当电芯数量较多时，需要设置相应数量的镍片102来实现电芯和保护板之间的电连接，为了安排下这些数量的镍片，就需要使用面积较大的保护板。而在电池组结构中，电芯和保护板是体积占比较大的零部件，当保护板占比较大时，电芯的占比就会相应变小，电芯占比低就会使电池组的能量密度变低。因此，要想在现有电芯所能达到的能量密度的前提下提升电池组的能量密度及容量，就需要尽量减小保护板的尺寸，以提高电芯的体积占比。

为了达到这一目的，本实用新型的技术改进思路是，采用具有折弯结构的电连接片，通过一个电连接片来连接两个相对设置的电芯的极耳，即一个电连接片连接一对极耳，电连接片和相对设置且层叠在一起的分属于两个电芯的极耳焊接在一起，两个极耳共用一个电连接片，既能通过减少电连接片的数量减小了保护板的尺寸，又能通过将被电连接片共同连接的极耳在和保护板相垂直的方向上层叠放置来减小保护板的尺寸，实现了减少保护板在电池组中的体积占比，以提高电芯的体积占比，达到提升电池组能量密度及容量的目的。

如图3、图4和图5所示，本实施例的电池组包括至少两个电芯1以及和电芯1电连接的保护板2。多个电芯1以两两相对的形式设置于保护板2宽度方向的两侧(保护板的和极耳延伸方向相平行的方向为保护板的宽度方向)。电芯1至少包括两个极耳1a：第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳的极性相反，如第一极耳为正极耳或负极耳，则第二极耳相应为负极耳或正极耳。保护板2位于相对设置的电芯1之间，两两相对设置的电芯1的极耳1a相向延伸，并延伸至保护板2的上方，且两两相对设置的电芯1的极耳1a在保护板2所在平面上的投影具有重叠的部分，也就是，两两相对设置的电芯1的极耳1a在垂直于保护板2的方向上至少部分重叠。保护板2上设置有电连接片3，两两相对设置的电芯1的相向延伸且重叠在一起的极耳1a通过电连接片3和保护板2电连接。电芯1至少有一个极耳1a通过电连接片3和保护板2电连接，如两个相对设置的电芯1的第一极耳向保护板2相向延伸，并通过设置于保护板2上的电连接片3连接在一起；或者，两个相对设置的电芯1的第二极耳向保护板2相向延伸，并通过设置于保护板2上的电连接片3连接在一起；或者，两个相对设置的电芯1的第一极耳向保护板2相向延伸，并通过设置于保护板2上的电连接片3连接在一起，且该两个相对设置的电芯1的第二极耳向保护板2相向延伸，并通过设置于保护板2上电连接片3连接在一起。以下实施例是以电芯的第一极耳和第二极耳均分别通过电连接片3和相对设置的另一个电芯的第一极耳和第二极耳连接在一起为例进行说明。

本实施例的电连接片3的截面形状呈U形，电连接片3具有第一极耳连接部3-1和第二极耳连接部3-2，第一极耳连接部3-1和第二极耳连接部3-2相对设置，两个极耳连接部分别和两个不同电芯的极耳焊接在一起，第二极耳连接部3-2同时和保护板2电连接。通过使用一个具有折弯结构的电连接片3，可以分别连接分属于两个电芯的极耳，减少了电连接片的数量，从而可以减小保护板2的尺寸。同时，两个电芯1的极耳1a在垂直于保护板2的方向上重叠放置，这样可以减小极耳在保护板上所占的面积，从而也可以减小保护板2的尺寸，通过减小保护板体积占比，实现提升电池组能量密度和容量的效果。电连接片3可以将两个电芯1的同极性极耳连接在一起，实现电芯的并联，也可以将两个电芯1的异极性极耳连接在一起，实现电芯的串联，可以根据产品需求相应设置。即不同电芯的第一极耳和第二极耳可以是相同极性的极耳，也可以是不同极性的极耳，例如一个电芯的第一极耳可以是正极耳，第二极耳则是负极耳；与其相对设置的另一个电芯的第一极耳可以是正极耳，也可以是负极耳，第二极耳则对应的可以是负极耳，或是正极耳，此处不做限定。

如图6、图7和图8所示，在一些可选的实施例中，电连接片3由一导电材质(如镍、铜等)的片材弯折形成，即第一极耳连接部3-1和第二极耳连接部3-2连为一体，弯折后第一极耳连接部3-1和第二极耳连接部3-2由弯折部3-3连接在一起，为一体式结构。优选的，在弯折部3-3的至少一侧设置有向电连接片的中心内凹的弧形的缺口3-3a，本实施例在弯折部3-3的两侧均设置有向电连接片的中心内凹的弧形的缺口3-3a，本实施例的缺口3-3a为半圆形，缺口3-3a对称设置于弯折部3-3两侧，通过设置缺口可以减小弯折片材时所需的弯折力。进一步的，缺口3-3a的半径R可为0.5mm～0.8mm。

在一些可选的实施例中，电连接片3的厚度可为0.2mm～0.4mm。电连接片3的厚度太小时，在激光焊接时可能会被点穿，甚至击穿保护板，而厚度太厚会增加成本，因此将厚度控制在0.2mm～0.4mm之间，既可以避免激光焊时被击穿，又不会大幅增加成本。

电连接片3的宽度根据极耳的宽度相应设置。本实用新型的极耳的宽度是指极耳的在垂直于极耳延伸方向上的尺寸，将极耳的宽度定义为D1，在一些可选的实施例中，电连接片3的宽度D2≥D1+2mm，以有效保证极耳和电连接片之间焊接的有效性，焊接时极耳可以完全连接在电连接片(极耳连接部)上。将极耳连接部的和电连接片的宽度方向相垂直的尺寸定义为极耳连接部的长度，进一步的，第一极耳连接部3-1的长度为D3，第二极耳连接部3-2的长度为D4，则D4≥D3≥3mm，以保证极耳焊接时，极耳与电连接片的第一极耳连接部及第二极耳连接部下翼有足够的重叠空间，避免虚焊和空焊。

下面结合图6至图9对本实用新型的电连接片和电芯极耳之间的焊接工序作进一步的说明。如图6所示，可通过冲压工艺在导电片材上冲型，得到未弯折前的电连接片3，然后将电连接片3进行第一次弯折，弯折90°。如图7和图8所示，电连接片3弯折90°后呈L形，第一极耳连接部3-1和第二极耳连接部3-2之间的夹角α可为80°～90°，两个极耳连接部之间的夹角过小会影响激光焊接前极耳和电连接片的组装效率，夹角过大会增加第二次弯折的时间，也会影响组装效率。

如图9所示，将弯折90°的电连接片(第二极耳连接部3-2)通过SMT贴片工艺锡焊在保护板2上，并将一个电芯的极耳1a和第二极耳连接部3-2激光焊接在一起，极耳1a焊接在第二极耳连接部3-2的和第一极耳连接部3-1相对的表面上。然后再进行第二次弯折，将第一极耳连接部3-1弯折至和第二极耳连接部3-2相对，然后在第一极耳连接部3-1的背离第二极耳连接部3-2的表面上激光焊接另一个电芯的极耳，如图5所示，形成极耳-第一极耳连接部-极耳-第二极耳连接部-保护板的层叠结构，第二极耳连接部3-2的背离第一极耳连接部3-1的表面和保护板2相连。通过将两个电芯的极耳和电连接片的极耳连接部在和保护板相垂直的方向上层叠放置，减小了极耳和电连接片在水平方向上所占用的空间，从而可以减小保护板的宽度尺寸，通过减小保护板在电池组中的体积占比来提高电芯在电池组中的体积占比，从而提高电池组的能量密度及容量。

如图10所示，在电池组空间足够的情况下，电芯的极耳1a和保护板2之间也可以同时使用本实用新型的电连接片3和常规的片状的电连接片来进行电连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种电池组，其特征在于，包括：

保护板；

至少两个电芯，所述电芯位于所述保护板的两侧且两两相对设置，

所述电芯包括第一极耳和第二极耳；

相对设置的所述电芯的所述第一极耳和所述第二极耳向所述保护板相向延伸；

所述保护板设置有电连接片，所述电连接片分别连接相对设置的电芯的第一极耳。

2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于：所述电连接片包括相对设置的第一极耳连接部、第二极耳连接部及连接所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部的弯折部，所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部分别和相对设置的所述电芯的第一极耳相连。

3.如权利要求2所述的电池组，其特征在于：所述第一极耳连接部和所述弯折部及所述第二极耳连接部为一体式结构。

4.如权利要求3所述的电池组，其特征在于：所述弯折部的至少一侧设置有向所述电连接片的中心内凹的缺口。

5.如权利要求2所述的电池组，其特征在于：所述电连接片的宽度D2≥D1+2mm，D1为第一极耳的宽度。

6.如权利要求2所述的电池组，其特征在于：所述第一极耳连接部的长度为D3，所述第二极耳连接部的长度为D4，D4≥D3≥3mm。

7.如权利要求2所述的电池组，其特征在于：所述第二极耳连接部的背离所述第一极耳连接部的表面和所述保护板相连，所述第二极耳连接部的和所述第一极耳连接部相对的表面及所述第一极耳连接部的背离所述第二极耳连接部的表面分别和相对设置的所述电芯的所述第一极耳相连。

8.如权利要求1或2所述的电池组，其特征在于：所述电连接片的截面形状为U形。

9.如权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述缺口的半径为0.5mm～0.8mm。

10.如权利要求1所述的电池组，其特征在于：两两相对设置的所述电芯的第一极耳在所述保护板所在平面上的投影至少部分重叠。

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