CN218769963U - 连接组件、高压动力电池系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，具体提供一种连接组件、高压动力电池系统和电动汽车。旨在解决现有高压动力电池系统的设置方式不佳的问题。为此目的，本实用新型的连接组件包括第一绝缘壳体、第二绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第一极板、第二极板、第一极柱和第二极柱，第一极板、第一绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第二绝缘壳体和第二极板依次相连，第一极柱和第二极柱的一端与第一极板固定连接，其另一端依次穿设于第一绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第二绝缘壳体和第二极板中且与第二极板固定连接。基于此，本实用新型能够有效解决电池内串联极芯之间的电解液隔离问题，避免串联高压容易氧化分解电解液的问题，提升组装效率。

Description

连接组件、高压动力电池系统和电动汽车

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体提供一种连接组件、高压动力电池系统和电动汽车。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，800V以上的高压动力电池系统成为一种发展趋势，然而随着电压的升高，需要串联的单体电池也更多。在电池包体积相同的情况下，电芯的尺寸就需要做小，电芯在长度方向和厚度方向上均受到了限制。这些弊端直接导致了高压动力电池系统的组装效率降低，与现在CTP、CTC的发展方向相违背。

为了解决现有技术中的上述问题，本领域技术人员提出了很多解决方案，但是，这些方案依然存在很多问题。具体而言，例如，中国专利CN110518174B中公开了一种电池、电池模组、电池包和电动车，该专利提供了一种刀片电池的极芯内串方案，但是，该方案的结构复杂，无法保证串联极芯之间的电解液隔离效果，实现起来工艺难度高，存在安全隐患，难以实现量产。同时，中国专利CN113851729A、CN111653721A公开的方案中存在同样的问题，并且均没有给出合理有效的隔离电解液的方案。又例如，中国专利CN113328194A中公开了一种电池、电池模组、电池包以及电动车，该专利提供了一种将小软包串联后再套上铝壳的方案，该方案可以将串联极芯间的电解液隔离开，且可以通过采样线采集每串电芯的电压，可以工业化生产，但是，由于电池内部采用软包的形式，整个制造过程复杂，且电芯内部的空间利用率偏低。综上，现有高压动力电池系统依然存在单体电池内的串联极芯之间的电解液难以有效隔离，串联高压容易氧化分解电解液，电池包的集成率低，长电芯入壳困难、生产效率低、良品率低等问题。

相应地，本领域需要一种新的连接组件、高压动力电池系统和电动汽车来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有高压动力电池系统存在单体电池内的串联极芯之间的电解液难以有效隔离，串联高压容易氧化分解电解液，PACK集成率低，长电芯入壳困难、生产效率低、良率低等问题。

在第一方面，本实用新型提供一种用于极芯电池包的连接组件，所述连接组件用于连接相邻的两个极芯，所述连接组件包括第一绝缘壳体、第二绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第一极板、第二极板、第一极柱和第二极柱，所述第一绝缘壳体与第一极芯相连，所述第二绝缘壳体与第二极芯相连，所述第一极板、所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板依次相连，所述第一极柱和所述第二极柱的一端与所述第一极板固定连接，其另一端依次穿设于所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板中且与所述第二极板固定连接。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一极板和所述第二极板为长条形，所述第一极柱和所述第二极柱分别设置于所述第一极板和所述第二极板的长度方向上的两端。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一绝缘壳体的一部分向远离所述第一极板的一侧凹陷而形成第一凹槽结构以用于嵌设所述第一极板的一部分，所述第二绝缘壳体的一部分向远离所述第二极板的一侧凹陷而形成第二凹槽结构以用于嵌设所述第二极板的一部分。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一连接板上设置有第一容纳槽，所述第一凹槽结构的背部凸起部分能够嵌设于所述第一容纳槽中，所述第二连接板上设置有第二容纳槽，所述第二凹槽结构的背部凸起部分能够嵌设于所述第二容纳槽中。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一绝缘壳体和/或所述第二绝缘壳体上设置有注液孔。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述注液孔处设置有绝缘盖，所述绝缘盖上覆设有金属封口片。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一连接板和所述第二连接板之间设置有电压采样线；并且/或者所述第一连接板和所述第二连接板之间设置有温度采样线。

在上述连接组件的优选技术方案中，所述第一极柱和所述第二极柱上套设有第一绝缘密封构件，所述第一绝缘密封构件设置于所述第一绝缘壳体和所述第一连接板之间；并且/或者所述第一极柱和所述第二极柱上套设有第二绝缘密封构件，所述第二绝缘密封构件设置于所述第二绝缘壳体和所述第二连接板之间。

在第二方面，本实用新型还提供一种高压动力电池系统，所述高压动力电池系统包括多个串联设置的极芯电池包，所述极芯电池包包括多个极芯和连接组件，相邻的两个所述极芯通过所述连接组件相连，所述连接组件为上述任一项优选技术方案中所述的连接组件。

在第三方面，本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述优选技术方案中所述的高压动力电池系统。

本实用新型的用于极芯电池包的连接组件用于连接相邻的两个极芯，包括第一绝缘壳体、第二绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第一极板、第二极板、第一极柱和第二极柱，所述第一绝缘壳体与第一极芯相连，所述第二绝缘壳体与第二极芯相连，所述第一极板、所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板依次相连，所述第一极柱和所述第二极柱的一端与所述第一极板固定连接，其另一端依次穿设于所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板中且与所述第二极板固定连接。基于上述结构设置，本实用新型的连接组件能够采用外串方式连接相邻的两个极芯，进而有效解决电池内串联极芯之间的电解液隔离问题，并且还能够有效避免串联高压容易氧化分解电解液的问题；另外，本实用新型还能够有效简化电芯拼接过程，从而有效提升组装效率，还能够进一步提升高压动力电池系统的集成率，进而达到提升生产效率和良品率的效果。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围组成限制。其中：

图1是本实用新型的连接组件的整体结构示意图；

图2是本实用新型的连接组件的爆炸图；

图3是本实用新型的极芯电池包的爆炸图；

图4是本实用新型的高压动力电池系统的整体结构示意图；

附图标记：

1、连接组件；

11、第一绝缘壳体；111、第一连接孔；112、第二连接孔；

12、第一连接板；121、第三连接孔；122、第四连接孔；

13、第二连接板；131、第五连接孔；132、第六连接孔；133、容纳槽；

14、第二绝缘壳体；141、第七连接孔；142、第八连接孔；143、凹槽结构；144、注液孔；1441、密封橡胶塞；1442、金属封口片；

15、第一极板；

16、第二极板；161、第九连接孔；162、第十连接孔；

171、第一极柱；172、第二极柱；

181、电压采样线；182、温度采样线；

191、橡胶密封圈；192、密封绝缘垫；

2、极芯；21、电芯；22、铝壳。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本实用新型的连接组件可以用于连接任意类型的两个极芯；又例如，本实用新型的高压动力电池系统可以用于任意类型的电动汽车，甚至可以用于混动汽车。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”等指示的序号仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参阅图1至3，如图1至3所示，本实用新型的连接组件1用于连接相邻的两个极芯2，当然，本实用新型不对极芯2的具体类型和结构作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；连接组件1包括第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14、第一极板15、第二极板16、第一极柱171和第二极柱172，第一绝缘壳体11与一个极芯2相连，第二绝缘壳体14与另一个相邻的极芯2相连，以使相邻的两个极芯2通过连接组件1相连。需要说明的是，本实用新型不对连接组件1与极芯2的具体连接方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

此外，还需要说明的是，本实用新型不对第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14、第一极板15、第二极板16、第一极柱171和第二极柱172的具体形状和制成材质作任何限制，只要能够起到相应作用即可；优选地，第一绝缘壳体11和第二绝缘壳体14由绝缘塑胶制成，第一连接板12和第二连接板13由铝制成。

接着参阅图2，以图2中所示的方位为准，如图2所示，第一极板15、第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14和第二极板16从左往右依次相连，第一极柱171和第二极柱172的左端与第一极板15固定连接，优选采用铆接形式进行固定连接，当然，也可以采用其他固定连接的形式，第一极柱171和第二极柱172的右端依次穿设于第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14和第二极板16中且与第二极板16固定连接，即，第一极板15、第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14和第二极板16通过第一极柱171和第二极柱172穿设连接。

具体而言，在本实施例中，第一极板15上设置有两个盲孔，第一极柱171和第二极柱172的左端分别固定于两个盲孔中，以使第一极柱171和第二极柱172的左端与第一极板15固定连接；第一绝缘壳体11上设置有第一连接孔111和第二连接孔112，第一连接孔111优选为用于实现铆接的通孔结构，第一连接板12上相应设置有第三连接孔121和第四连接孔122，第二连接板13上相应设置有第五连接孔131和第六连接孔132，第二绝缘壳体14上相应设置有第七连接孔141和第八连接孔142，第二极板16上相应设置有第九连接孔161和第十连接孔162，并且第一连接孔111、第二连接孔112、第三连接孔121、第四连接孔122、第五连接孔131、第六连接孔132、第七连接孔141、第八连接孔142、第九连接孔161和第十连接孔162均为通孔结构，第一极柱171的右端依次穿设于第一连接孔111、第三连接孔121、第五连接孔131和第七连接孔141并最终固定于第九连接孔161中，第二极柱172的右端依次穿设于第二连接孔112、第四连接孔122、第六连接孔132和第八连接孔142并最终固定于第十连接孔162中。另外，作为一种优选连接方式，第一极柱171和第二极柱172的外径包括多种尺寸，以使其呈阶梯轴状，进而使得第一极柱171和第二极柱172能够更好地固定至不同连接孔中。当然，本实用新型不对第一极柱171和第二极柱172与第一绝缘壳体11、第一连接板12、第二连接板13、第二绝缘壳体14、第一极板15和第二极板16的具体连接方式作任何限制，只要能够实现连接作用即可，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

进一步地，第一极板15和第二极板16均为长条形，第一极柱171和第二极柱172分别连接至第一极板15和第二极板16的长度方向上的两端，即上下两端，当然，具体连接位置不限，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。另外，第一绝缘壳体11和第二绝缘壳体14均为长方体形的盒状结构，第一连接孔111和第二连接孔112设置于第一绝缘壳体11的底部且沿长度方向分布，第七连接孔141和第八连接孔142设置于第二绝缘壳体14的底部且沿长度方向分布，并且第二绝缘壳体14的侧壁上还设置有注液孔144，本实施例中的注液孔144为椭圆形，设置在第二绝缘壳体14上的注液孔144可以和设置在极芯2上的注液孔配合使用以便于注液，当然，这并不是限制性的，注液孔144还可以设置成其他形状，可以不设置注液孔144，还可以在第一绝缘壳体11上设置注液孔144，也可以将注液孔144设置在其他位置，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。在本实施例中，注液孔144处设置有密封橡胶塞1441，密封橡胶塞1441可以起到密封注液孔144的作用，需要说明的是，虽然本优选实施例中所述的绝缘盖为密封橡胶塞结构，但这并不是限制性的，本领域技术人员还可以根据实际使用需求自行设定所述绝缘盖的具体结构和材质，并且密封橡胶塞1441上还覆设有金属封口片1442，金属封口片1442优选为铝片，并且铝片的形状与注液孔144的边缘形状相匹配。当然，金属封口片1442还可以采用其他材质制成，只要能够起到封口及导电作用即可。

继续参阅图2，第二绝缘壳体14的中间部分向远离第二极板16的一侧(即图2中的左侧)凹陷而形成长方体形的凹槽结构143以用于嵌设第二极板16的左侧部分，相应地，由于第二绝缘壳体14的中间部分向左凹陷，因而在第二绝缘壳体14的背部(即图2中的左侧)形成有相应的凸起部分，第二连接板13的右侧设置有长方体形的容纳槽133，容纳槽133的形状和所述凸起部分的形状相匹配，以使所述凸起部分能够嵌设于容纳槽133中，进而使得第二极板16、第二绝缘壳体14和第二连接板13能够实现更好的连接。作为一种优选设置方式，第一极板15、第一绝缘壳体11和第一连接板12与第二极板16、第二绝缘壳体14和第二连接板13的设置方式相同，在此就不再赘述。

进一步地，第一连接板12和第二连接板13之间还设置有电压采样线181和温度采样线182，并且电压采样线181和温度采样线182能够嵌设于第一连接板12和第二连接板13之间而不影响第一连接板12和第二连接板13之间的抵靠连接关系。基于这种设置，本实用新型能够有效解决现有串联极芯难以分别采集每串极芯电压的问题，以便更好地进行信息采集。需要说明的是，本实用新型不对电压采样线181和温度采样线182的具体类型和设置方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

此外，第一极柱171和第二极柱172上还分别套设有橡胶密封圈191和密封绝缘垫192，橡胶密封圈191设置于第一绝缘壳体11和第一连接板12之间，以使第一极柱171和第二极柱172在穿过第一绝缘壳体11和第一连接板12时不会与其接触，密封绝缘垫192设置于第二绝缘壳体14和第二连接板13之间，以使第一极柱171和第二极柱172在穿过第二绝缘壳体14和第二连接板13时不会与其接触，以便有效保证连接组件1的连接可靠性。此外，还需要说明的是，上述设置方式仅是一种优选的设置方式，本实用新型不对所述第一绝缘密封构件和所述第二绝缘密封构件的具体结构和设置方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着参阅图3，如图3所示，在本实施例中，极芯2包括电芯21和铝壳22两部分，铝壳22套设于电芯21的外部，电芯21的端部能够插接至第一绝缘壳体11和第二绝缘壳体14中，而第一绝缘壳体11和第二绝缘壳体14的外部边缘能够插接至铝壳22中，在相邻两个极芯2通过连接组件1连接到位的情形下，仅有第一连接板12和第二连接板13暴露在外，第一绝缘壳体11和第二绝缘壳体14均被铝壳22遮蔽，并且在铝壳22上也设置有注液孔的情形下，设置在第二绝缘壳体14上的注液孔144能够与其对准以便于注液。

接着参阅图4，如图4所示，本实用新型还提供了一种高压动力电池系统，所述高压动力电池系统包括多个通过连接组件1实现串联连接的极芯2。

此外，本实用新型还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括上述实施例中所述的高压动力电池系统。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于极芯电池包的连接组件，所述连接组件用于连接相邻的两个极芯，其特征在于，所述连接组件包括第一绝缘壳体、第二绝缘壳体、第一连接板、第二连接板、第一极板、第二极板、第一极柱和第二极柱，

所述第一绝缘壳体与第一极芯相连，所述第二绝缘壳体与第二极芯相连，

所述第一极板、所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板依次相连，

所述第一极柱和所述第二极柱的一端与所述第一极板固定连接，其另一端依次穿设于所述第一绝缘壳体、所述第一连接板、所述第二连接板、所述第二绝缘壳体和所述第二极板中且与所述第二极板固定连接。

2.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第一极板和所述第二极板为长条形，所述第一极柱和所述第二极柱分别设置于所述第一极板和所述第二极板的长度方向上的两端。

3.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第一绝缘壳体的一部分向远离所述第一极板的一侧凹陷而形成第一凹槽结构以用于嵌设所述第一极板的一部分，

所述第二绝缘壳体的一部分向远离所述第二极板的一侧凹陷而形成第二凹槽结构以用于嵌设所述第二极板的一部分。

4.根据权利要求3所述的连接组件，其特征在于，所述第一连接板上设置有第一容纳槽，所述第一凹槽结构的背部凸起部分能够嵌设于所述第一容纳槽中，

所述第二连接板上设置有第二容纳槽，所述第二凹槽结构的背部凸起部分能够嵌设于所述第二容纳槽中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接组件，其特征在于，所述第一绝缘壳体和/或所述第二绝缘壳体上设置有注液孔。

6.根据权利要求5所述的连接组件，其特征在于，所述注液孔处设置有绝缘盖，所述绝缘盖上覆设有金属封口片。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的连接组件，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板之间设置有电压采样线；并且/或者

所述第一连接板和所述第二连接板之间设置有温度采样线。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的连接组件，其特征在于，所述第一极柱和所述第二极柱上套设有第一绝缘密封构件，所述第一绝缘密封构件设置于所述第一绝缘壳体和所述第一连接板之间；并且/或者

所述第一极柱和所述第二极柱上套设有第二绝缘密封构件，所述第二绝缘密封构件设置于所述第二绝缘壳体和所述第二连接板之间。

9.一种高压动力电池系统，其特征在于，所述高压动力电池系统包括多个串联设置的极芯电池包，所述极芯电池包包括多个极芯和多个连接组件，相邻的两个所述极芯通过所述连接组件相连，所述连接组件为权利要求1至8中任一项所述的连接组件。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求9中所述的高压动力电池系统。

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