CN218769814U - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池模组。电池模组包括电池和保护模块。电池包括外壳以及极柱。极柱设置于外壳。外壳设置有凹部。采集电路板背向凹部的表面与柔性连接件背向电池的表面齐平。沿电池的厚度方向，采集电路板的正投影位于外壳的正投影的内部。保护模块包括采集电路板和转接片。采集电路板和转接片电连接。至少部分采集电路板位于容纳空间。采集电路板通过转接片与极柱电连接。本申请的电池模组能够解决保护模块占用较大的空间导致电池模组的能量密度低的问题。

Description

电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组。

背景技术

随着电子产品智能化水平的提高，电子产品的耗电量也越来越大。用户对电池使用的时间以及充电速度提出了更高的要求。快速充电电池已经成为消费类电池最主要的发展方向之一。因此，电池需要具有更高的容量，同时也需要满足更快速度充电的要求。

多个电池可以串联或者并联以形成电池模组，从而可以为电子产品提供电能。电池通常配置有保护模块。保护模块能够采集电池的电压、温度等信息，从而可以为电芯在充电或放电过程中提供保护，避免过充、过放、过流、短路及超高温充放电等问题。相关技术中，保护模块占用电池模组较大的内部空间，因此电池模组的能量密度较低。

实用新型内容

本申请提供一种电池模组，可以解决保护模块占用较大的空间导致电池模组的能量密度低的问题。

本申请提供一种电池模组，其包括：

电池，包括外壳以及极柱，极柱设置于外壳，外壳设置有凹部，若干个电池沿厚度方向并排设置，相邻两个电池中，一个电池的凹部与另一个电池的凹部的至少部分相对应以形成容纳空间；

保护模块，包括采集电路板和转接片，采集电路板和转接片电连接，至少部分采集电路板位于容纳空间，采集电路板通过转接片与极柱电连接。

本申请提供的电池模组，一方面可以在电池模组的整体尺寸保持不变的情况下，节省保护模块占用厚度方向的有效空间，从而可以适应性地增大电芯的尺寸，有利于提高电池模组的能量密度；另一方面，在电芯尺寸保持不变的情况下，可以有效的降低保护模块占用厚度方向的有效空间，从而有利于减小电池模组的整体尺寸，以提高电池模组的轻便性。

根据本申请的一个实施例，外壳包括壳体，壳体包括第一侧板、第二侧板和底板，第一侧板和第二侧板相对设置，第一侧板和第二侧板均与底板连接，第一侧板上设置有极柱，凹部具有第一开口和第二开口，第一侧板上开设有第一开口，底板上开设有第二开口，第一开口和第二开口相连通。

根据本申请的一个实施例，极柱、凹部和采集电路板均位于电池的同一侧。

根据本申请的一个实施例，转接片包括引出部和连接部，引出部连接采集电路板和连接部，连接部与极柱连接。

根据本申请的一个实施例，引出部位于一个电池的凹部与另一个电池的底板之间。

根据本申请的一个实施例，引出部和连接部相交，引出部和连接部之间具有夹角，夹角的取值范围为80度至100度。

根据本申请的一个实施例，壳体还包括相对设置的第三侧板和第四侧板，第一侧板、第三侧板、第二侧板和第四侧板依次连接，第三侧板和第四侧板均与底板连接，凹部还设置有第三开口，第三开口设置于第三侧板，第三开口与第一开口、第二开口相连通。

根据本申请的一个实施例，壳体还包括翻边，翻边设置于第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板背向底板的一侧，沿厚度方向，保护模块位于相邻两个电池各自的翻边之间。

根据本申请的一个实施例，外壳还包括盖体，盖体与壳体相连，沿厚度方向，极柱的正投影和采集电路板的正投影均位于盖体外轮廓的正投影的内部。

根据本申请的一个实施例，采集电路板位于容纳空间。

根据本申请的一个实施例，保护模块还包括输出接口和柔性连接件，输出接口与采集电路板通过柔性连接件连接，至少部分柔性连接件位于一个电池的凹部与另一个电池的底板之间。

根据本申请的一个实施例，沿厚度方向，相邻两个电池各自的正投影相互重合。

根据本申请的一个实施例，电池模组还包括绝缘件，绝缘件位于凹部内，绝缘件设置于采集电路板和外壳之间；和/或，

电池模组还包括导热胶，导热胶连接采集电路板和外壳。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为相关技术中一实施例的电池的局部结构示意图；

图2为本申请一实施例的电池模组的结构示意图；

图3为本申请一实施例的电池的结构示意图；

图4为本申请一实施例的电池模组的分解结构示意图。

附图标记说明：

100、电池模组；100a、容纳空间；

110、电池；

111、外壳；

111a、凹部；

111aa、第一开口；111ab、第二开口；111ac、第三开口；

1111、壳体；

11111、第一侧板；

11112、底板；

11113、第三侧板；

11114、第四侧板；

11115、翻边；

1112、盖体；

112、极柱；

113、电芯；

120、保护模块；

121、采集电路板；

122、转接片；

1221、引出部；1222、连接部；

123、柔性连接件；

124、输出接口；

200、电池；

210、外壳；

220、电芯；221、极耳；

230、极柱；231、内部转接件；232、外部连接件；

X、长度方向；Y、宽度方向；Z、厚度方向。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请实施例的电池110可以包括锂离子二次电池、锂硫电池或钠锂离子电池等，在本申请中不作限定。电池110一般按封装的方式分成方形电池和软包电池，本申请的电池110可以是方形电池。

本申请的电池模组100可以为车辆、船舶、小型飞机等设备提供能量。以车辆为例，本申请的车辆可以是新能源汽车。该新能源汽车可以是纯电动汽车，也可以是混合动力汽车或增程式汽车。

电池110可以作为汽车的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆提供驱动动力。示例性地，电池110为驱动电机提供电能。驱动电机通过传动机构与车辆上的车轮连接从而驱动车辆行进。具体地，该电池110可水平设置于车辆的底部。

电池110配置有保护模块120。保护模块120与电池110连接。保护模块120能够采集电池110的电压、温度等信息，从而可以为电芯在充电或放电过程中提供保护，避免过充、过放、过流、短路及超高温充放电等问题。

然而，相关技术中，保护模块占用较大的空间，容易影响电芯220的尺寸，从而导致电池模组的能量密度降低的现象。

参见图1所示，电池200通常包括电芯220、外壳210和极柱230。电芯220位于外壳210的内部。电芯220的一端可以引出极耳221。极柱230可以包括内部转接件231。内部转接件231位于外壳210内，以与极耳221连接。极柱230也可以包括外部连接件232。外部连接件232位于外壳210的外部以与外部电路连接。沿外壳210的厚度方向，内部转接件231与外部连接件232可以相对设置。

需要说明的是，极柱230的数量可以是两个。两个极柱230各自的内部转接件231和外部连接件232可以均与外壳210绝缘隔离，以降低电池200发生短路的可能性。

沿电池的厚度方向Z，极耳221和内部转接件231通常仅占用外壳210内的部分空间，并且保护模块120中，采集电路板121占有主要空间。因此，申请人发现，如果可以对电池200沿厚度方向Z上未设置有极耳221和内部转接件231的空间进行合理利用，以使其可以容纳部分采集电路板121，将有利于提高电池模组的能量密度。

本申请中，申请人在外壳210厚度方向Z上未设置有极耳221和内部转接件231位置设置有凹部111a。至少部分采集电路板121可以位于凹部111a内，以减小采集电路板121所占用的有效空间。需要说明的是，有效空间是指影响电芯尺寸的空间。本申请的凹部111a设置于外壳210沿厚度方向Z上未设置有极耳221和极柱230的区域，不影响电芯的尺寸。因此本申请的采集电路板121位于凹部111a内不易占用较多的有效空间。

综上，本申请实施例一方面可以在电池模组100的整体尺寸保持不变的情况下，节省保护模块120占用厚度方向Z的有效空间，从而可以适应性地增大电芯的尺寸，有利于提高电池模组100的能量密度；另一方面，在电芯尺寸保持不变的情况下，可以有效的降低保护模块120占用厚度方向Z的有效空间，从而有利于减小电池模组100的整体尺寸，以提高电池模组100的轻便性。

下面结合具体实施例对本申请提供的电池模组100进行进一步说明。

参见图2至图4所示，本申请实施例的电池110包括外壳111以及极柱112。极柱112设置于外壳111。外壳111设置有凹部111a。沿电池110的厚度方向Z，凹部111a设置于极柱112的一侧。电池110的数量为多个。多个电池110可以沿厚度方向Z并排设置，以形成电池模组100。

保护模块120包括采集电路板121和转接片122。采集电路板121和转接片122电连接。至少部分采集电路板121位于凹部111a内。沿厚度方向Z，采集电路板121设置于极柱112的一侧。采集电路板121通过转接片122与极柱112电连接。

本申请实施例的采集电路板121的至少部分可以位于凹部111a内，从而可以减少采集电路板121占用的有效空间。从而一方面，在电池模组100的整体尺寸保持不变的情况下，可以适应性地增大电芯113的尺寸，有利于提高电池模组100的能量密度；另一方面，在电芯113尺寸保持不变的情况下，可以有效降低保护模块120占用有效空间的可能性，从而有利于减小电池模组100的整体尺寸，以提高电池模组100的轻便性。

此外，本申请实施例的相邻两个电池110中，一个电池110的凹部111a与另一个电池110的凹部111a的至少部分相对应可以形成容纳空间100a。沿厚度方向Z，容纳空间100a的尺寸可以大于任意一个电池110的凹部111a的尺寸。因此，容纳空间100a相较于凹部111a，具有更大的内部空间，以使采集电路板121可以完全位于容纳空间100a内，从而可以降低采集电路板121沿厚度方向Z占用有效空间的可能性，有利于提高电池模组100的能量密度。

在一些示例中，电池110的内部设置有电芯113。电芯113可以是卷绕式电芯113，也可以是叠片式电芯113，在本申请中不作限定。

在一些示例中，多个电池110可以串联或者并联，在本申请中不作限定。

在一些可实现的方式中，参见图3所示，本申请实施例的外壳111包括壳体1111。壳体1111包括第一侧板11111、第二侧板(图中未示出)和底板11112。第一侧板11111和第二侧板相对设置。第一侧板11111和第二侧板均与底板11112连接。第一侧板11111上设置有极柱112。凹部111a具有第一开口111aa和第二开口111ab。第一侧板11111上开设有第一开口111aa。底板11112上开设有第二开口111ab。第一开口111aa和第二开口111ab相连通。

本申请实施例的采集电路板121可以从第一开口111aa放入凹部111a内，以使采集电路板121的至少部分可以位于凹部111a的内部，从而有利于减少采集电路板121占用电池模组100的有效空间，有利于提高电池模组100的能量密度。

在一些示例中，沿电池110的厚度方向Z，第一侧板11111和第二侧板可以位于底板11112的同一侧。电芯113可以位于第一侧板11111、第二侧板和底板11112围成的空间内。

在一些示例中，第一侧板11111和第二侧板可以沿电池110的长度方向X相对设置。沿厚度方向Z，极柱112和凹部111a可以相对设置。

在一些示例中，一个电池110的第二开口111ab和另一个电池110的第二开口111ab可以相对设置。采集电路板121可以位于容纳空间100a。

一个电池110的第二开口111ab和另一个电池110的第二开口111ab可以相对设置。采集电路板121位于容纳空间100a。在一些可实现的方式中，参见图2和图4所示，本申请实施例的相邻两个电池110的容纳空间100a内设置有一个采集电路板121。

在一些示例中，相邻两个电池110可以配置有一个采集电路板121连接，从而可以减少采集电路板121的数量，有利于提高电池模组100的装配效率。上述采集电路板121可以位于容纳空间100a内。

在一些示例中，容纳空间100a可以位于两个电池110连接后沿宽度方向Y的中间区域。

在一些可实现的方式中，参见图4所示，本申请实施例的转接片122包括引出部1221和连接部1222。引出部1221连接采集电路板121和连接部1222。引出部1221位于一个电池110的凹部111a与另一个电池110的底板11112之间。连接部1222与极柱112连接。

本申请实施例的引出部1221可以位于一个电池110的凹部111a与另一个电池110的底部形成的空间内，从而沿厚度方向Z，可以降低保护模块120占用的电池模组100的有效空间，有利于提高电池模组100的能量密度。

在一些示例中，引出部1221和连接部1222可以相交设置。连接部1222可以与极柱112相对设置。连接部1222可以位于凹部111a的外部，以与极柱112连接。

在一些可实现的方式中，引出部1221和连接部1222之间具有夹角，夹角的取值范围为80度至100度。

在一些示例中，一个电池110的第二开口111ab面向另一个电池110的底板11112设置。采集电路板121位于容纳空间100a内。沿宽度方向Y，采集电路板121的两端可以分别引出转接片122，以分别与极柱112连接。

在一些示例中，一个电池110可以设置有两个极柱112。采集电路板121的其中一端可以引出有两个转接片122，以分别与一个电池110上的两个极柱112连接；采集电路板121的另一端也可以分别引出两个转接片122，以分别与另一个电池110上的两个极柱112连接。在一些示例中，转接片122具有导电性。示例性地，转接片122可以是镍片。

在一些可实现的方式中，参见图3和图4所示，本申请实施例的壳体1111还包括相对设置的第三侧板11113和第四侧板11114。第一侧板11111、第三侧板11113、第二侧板和第四侧板11114依次连接。第三侧板11113和第四侧板11114均与底板11112连接。凹部111a还设置有第三开口111ac。第三开口111ac设置于第三侧板11113。第三开口111ac与第一开口111aa、第二开口111ab相连通。

在一些示例中，沿宽度方向Y，凹部111a的尺寸可以大于电池110宽度尺寸的一半，从而一个电池110的凹部111a与另一个电池110的凹部111a相对设置时，可以形成容纳空间100a。

在一些示例中，第一侧板11111和第二侧板可以沿长度方向X相对设置。第三侧板11113和第四侧板11114可以沿宽度方向Y相对设置。第一侧板11111、第二侧板、第三侧板11113和第四侧板11114均可以位于底板11112的同一侧。第一侧板11111、第二侧板、第三侧板11113、第四侧板11114和底板11112可以共同围设形成容纳电芯113的空间。

在一些示例中，第三侧板11113可以包括弧形连接板。沿长度方向X，弧形连接板位于第三侧板11113的端部。弧形连接板可以与第一侧板11111连接。

在一些可实现的方式中，参见图2至图4所示，壳体1111还包括翻边11115。翻边11115设置于第一侧板11111、第二侧板、第三侧板11113和第四侧板11114背向底板11112的一侧。翻边11115与第一侧板11111、第二侧板、第三侧板11113和第四侧板11114相连接。沿厚度方向Z，保护模块120位于相邻两个电池110各自的翻边11115之间。

本申请实施例中，一个电池110的凹部111a与另一个电池110的凹部111a可以相对设置。沿厚度方向Z，保护模块120不超出于相邻两个电池110各自的翻边11115，从而可以减小保护模块120占用电池模组100的厚度方向Z的有效空间，有利于提高电池模组100的能量密度。

在一些示例中，底板11112、第一侧板11111、第二侧板、第三侧板11113、第四侧板11114和翻边11115可以是一体成型结构，从而一方面可以提高壳体1111的整体强度；另一方面可以减少零件的数量，降低零件管理成本。

在一些可实现的方式中，参见图3和图4所示，本申请实施例的外壳111还包括盖体1112。盖体1112设置于翻边11115背向底板11112的一侧，盖体1112的外轮廓和翻边11115的外轮廓相重合，沿厚度方向Z，极柱112的正投影和采集电路板121的正投影均位于盖体1112外轮廓的正投影的内部。

本申请实施例的极柱112和采集电路板121均可以位于相邻两个电池110连接后形成的最大外轮廓的内部，从而可以更有效地降低保护模块120占用的有效空间，提高电池模组100的能量密度。

在一些示例中，电池110的外壳111可以是金属材料。示例性地，壳体1111和盖体1112的材料均可以是不锈钢。

在一些示例中，壳体1111和盖体1112可以采用焊接工艺连接。示例性地，壳体1111和盖体1112的连接方式可以是激光焊接。

在一些可实现的方式中，参见图4所示，保护模块120还包括输出接口124和柔性连接件123。输出接口124与采集电路板121通过柔性连接件123连接。至少部分柔性连接件123位于一个电池110的凹部111a与另一个电池110的底板11112之间。

本申请实施例的输出接口124可以用于与外部主机端连接。输出接口124可以将采集电路板121采集的电池110的数据信息传递给主机端。用户可以通过主机端查看电池110的状态。

本申请实施例的柔性连接件123的至少部分可以位于凹部111a内，从而可以减少柔性连接件123占用的有效空间。

在一些示例中，输出接口124可以位于相邻两个电池110连接后的外部轮廓的外部。

在一些可实现的方式中，参见图2和图4所示，沿厚度方向Z，相邻两个电池110各自的正投影相互重合。

在一些可实现的实施方式中，电池模组100还包括绝缘件(图中未示出)。绝缘件位于凹部111a内。绝缘件设置于采集电路板121和外壳111之间。

本申请实施例的绝缘件可以将采集电路板121和电池110之间绝缘隔离，从而可以降低采集电路板121和电池110连接导致短路的可能性。

在一些示例中，绝缘件的材料可以是PI(Polyimide，聚酰亚胺)。

在一些示例中，绝缘件的数量可以是多个。电池模组100还可以包括多个导热片(图中未示出)。导热片可以将采集电路板121工作过程中产生的热量导出，降低采集电路板121温度过高导致故障的可能性。示例性地，导热片与绝缘件可以交替层叠设置。

在一些示例中，导热片可以采用具有导热性能的硅胶材料。

在一些可实现的实施方式中，电池模组100还包括导热胶(图中未示出)。导热胶连接采集电路板121和外壳111。

本申请实施例的导热胶一方面可以连接采集电路板121和电池110；另一方面也可以对采集电路板121产生的热量进行散热。

在一些示例中，导热胶可以位于凹部111a内，以降低自身占用有效空间导致电池模组100的能量密度降低的可能性。示例性地，导热胶可以设置于采集电路板121与凹部111a的侧壁之间。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例或者暗示所指的装置或者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申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池，包括外壳以及极柱，所述极柱设置于所述外壳，所述外壳设置有凹部，若干个所述电池沿厚度方向并排设置，相邻两个所述电池中，一个所述电池的所述凹部与另一个所述电池的所述凹部的至少部分相对应以形成容纳空间；

保护模块，包括采集电路板和转接片，所述采集电路板和所述转接片电连接，至少部分所述采集电路板位于所述容纳空间，所述采集电路板通过所述转接片与所述极柱电连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述外壳包括壳体，所述壳体包括第一侧板、第二侧板和底板，所述第一侧板和所述第二侧板相对设置，所述第一侧板和所述第二侧板均与所述底板连接，所述第一侧板上设置有所述极柱，所述凹部具有第一开口和第二开口，所述第一侧板上开设有所述第一开口，所述底板上开设有所述第二开口，所述第一开口和所述第二开口相连通。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述极柱、所述凹部和所述采集电路板均位于所述电池的同一侧。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述转接片包括引出部和连接部，所述引出部连接所述采集电路板和所述连接部，所述连接部与所述极柱连接。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述引出部位于一个所述电池的所述凹部与另一个所述电池的所述底板之间。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述引出部和所述连接部相交，所述引出部和所述连接部之间具有夹角，所述夹角的取值范围为80度至100度。

7.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述壳体还包括相对设置的第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第三侧板、所述第二侧板和所述第四侧板依次连接，所述第三侧板和所述第四侧板均与所述底板连接，所述凹部还设置有第三开口，所述第三开口设置于所述第三侧板，所述第三开口与所述第一开口、所述第二开口相连通。

8.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述外壳还包括盖体，所述盖体与所述壳体相连，沿所述厚度方向，所述极柱的正投影和所述采集电路板的正投影均位于所述盖体外轮廓的正投影的内部。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述采集电路板位于所述容纳空间。

10.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述保护模块还包括输出接口和柔性连接件，所述输出接口与所述采集电路板通过所述柔性连接件连接，至少部分所述柔性连接件位于一个所述电池的所述凹部与另一个所述电池的所述底板之间。

11.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘件，所述绝缘件位于所述凹部内，所述绝缘件设置于所述采集电路板和所述外壳之间；和/或，

所述电池模组还包括导热胶，所述导热胶连接所述采集电路板和所述外壳。

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