CN219123411U - 汇流排及包括其的圆柱电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汇流排及包括其的圆柱电池模组，汇流排包括本体、连接部和多个输出部；连接部设置在本体的一侧，且自本体向远离本体的方向延伸，连接部用于连接圆柱电池模组的电芯；多个输出部间隔设置在本体的另一侧，且均自本体向远离本体的方向延伸。本实用新型在本体上连接多个间隔设置的输出部，多个输出部在电芯充放电过程中处于并联的状态，本体汇集的电流在经过输出部时进行分流，每个输出部承受的电流减小，单个输出部产生的热量减小，从而降低汇流排的本体和连接部的温度，进而有效防止电芯温度过高，此外，增加输出部的数量能够增加多个输出部总的散热面积，提高散热效果，进一步避免电芯温度过高，提高电芯的使用寿命。

Description

汇流排及包括其的圆柱电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种汇流排及包括其的圆柱电池模组。

背景技术

在资源短缺现象日益严重、环境污染问题不断加剧的双重压力下，电动汽车得到了迅速的发展和应用。其中，车用电池作为电动汽车的核心部分，其各项性能都得到了重视。由于车用电池需要存储的电量较大，从生产和维护成本考虑，车用电池包括多个电池模组，每个电池模组包括多个电芯，通过电芯输出电能为电动汽车供电。

现有技术中，其中一种用于车用电池的电池模组为圆柱电池模组，为了汇集同一个圆柱电池模组中多个电芯产生的电流，通常会在圆柱电池模组中设置汇流排，通过汇流排将汇集的电流传递给电动汽车。具体地，汇流排包括本体、连接部和输出部，连接部和输出部均连接在本体上，连接部与电芯连接，用于从电芯处获取电流，本体用于汇集连接部收集的电流，输出部与电连接件连接，用于将本体汇集的电流进一步输送给电动汽车。

在现有技术中，一个汇流排通常仅包括一个输出部，当汇流排汇集的电流较大时，输出部承受的电流也较大，导致输出部的温度过高，进而影响汇流排的本体和连接部以及电芯的温度过高，降低电芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的汇流排仅包括一个输出部，在汇流排汇集的电流较大的情况下，输出部温度过高，进而导致电芯温度过高，降低电芯使用寿命的缺陷，提供一种汇流排及包括其的圆柱电池模组。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种汇流排，用于圆柱电池模组，所述汇流排包括本体、连接部和多个输出部；其中，

所述连接部设置在所述本体的一侧，且自所述本体向远离所述本体的方向延伸，所述连接部用于连接所述圆柱电池模组的电芯；

多个所述输出部间隔设置在所述本体的另一侧，且均自所述本体向远离所述本体的方向延伸。

在本方案中，在本体上连接多个间隔设置的输出部，多个输出部在电芯充放电过程中处于并联的状态，本体汇集的电流在经过输出部时进行分流，每个输出部承受的电流减小，单个输出部产生的热量减小，从而降低汇流排的本体和连接部的温度，进而有效防止电芯温度过高，提高电芯的使用寿命。此外，增加输出部的数量能够增加多个输出部总的散热面积，提高散热效果，进一步避免电芯温度过高，提高电芯的使用寿命。

较佳地，所述连接部的数量为多个，多个所述连接部间隔设置在所述本体的同一侧，多个所述连接部的间隔方向与多个所述输出部的间隔方向相同。

在本方案中，多个连接部在电芯充放电过程中处于并联的状态，单个连接部仅承受其连接部分的电芯的电流，避免单个连接部承受的电流过大而导致的温度过高，进而防止电芯的温度过高，提高电芯的使用寿命。

较佳地，所述连接部的数量为N1，所述输出部的数量为N2，N1和N2均为整数；所述输出部在其间隔方向的长度为a，所述本体在所述输出部延伸方向的宽度为b，其中，N2*a≥N1*b。

在本方案中，通过合理设计输出部在其间隔方向的长度，控制单个输出部能够承受多少电流量而不会过热，进而防止电芯过热，提高电芯的使用寿命。

较佳地，所述连接部的数量为N1，所述输出部的数量为N2，N1和N2均为整数；其中，N1≥4，且2≤N2≤0.5*N1。

在本方案中，通过合理设计输出部的数量，保证单个输出部所承受的电流不会过高，从而防止输出部过热，防止电芯过热，提高电芯的使用寿命。

较佳地，所述连接部远离所述本体的一端为用于与所述电芯连接的连接端，所述连接端具有用于与所述电芯抵接的连接面，所述连接面的形状为圆形或圆弧形。

在本方案中，提供两种连接部的连接端的连接面的形状，方便连接部与电芯的连接。

较佳地，所述输出部上设有连接孔，所述连接孔用于与另一所述圆柱电池模组的所述输出部连接。

在本方案中，上述设置能够通过紧固件贯穿连接孔实现两个圆柱电池模组之间的连接，方便两个圆柱电池模组之间的安装和拆卸。

一种圆柱电池模组，所述圆柱电池模组包括电芯和如上所述的汇流排，所述汇流排的所述连接部与所述电芯连接。

在本方案中，汇流排用于汇集并传递同一个圆柱电池模组中多个电芯产生的电流。

较佳地，所述汇流排的数量为两个，其中一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的正极连接，另一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的负极连接。

在本方案中，上述设置使得电芯的正极处和负极处都能够进行汇流，方便圆柱电池模组的放电和充电。

较佳地，所述电芯为圆柱形电芯，所述电芯包括壳体、卷芯和正极极柱，所述卷芯设于所述壳体的内部，所述正极极柱与所述卷芯的正极电电连接，所述壳体与所述卷芯的负极电电连接；所述壳体包括轴向端板，所述正极极柱穿过所述轴向端板并露出于所述壳体的外部；

所述正极极柱的形状为圆柱形，其中一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的所述正极极柱连接，该所述连接部的连接端的连接面形状为圆形；

所述轴向端板为环形板，另一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的所述轴向端板连接，该所述连接部的连接端的连接面形状为圆弧形。

在本方案中，选择与正极极柱或负极轴向端板形状近似的连接面与对应的正极极柱或负极轴向端面连接，方便连接端相对于电芯的定位，方便两者的快速安装。

较佳地，所述电芯的数量为多个，多个所述电芯排列成多排电芯组件，所述电芯组件包括一个或多个串联的电芯，所述电芯组件的排数与所述汇流排的所述连接部的数量相同，位于所述电芯组件首部或尾部的所述电芯与所述连接部连接。

在本方案中，上述设置使得每个电芯组件均能够形成一个完整的电流通道，保证电芯组件中所有的电芯的电流均能够正常汇集。

本实用新型的积极进步效果在于：在本体上连接多个间隔设置的输出部，多个输出部在电芯充放电过程中处于并联的状态，本体汇集的电流在经过输出部时进行分流，每个输出部承受的电流减小，单个输出部产生的热量减小，从而降低汇流排的本体和连接部的温度，进而有效防止电芯温度过高，提高电芯的使用寿命。此外，增加输出部的数量能够增加多个输出部总的散热面积，提高散热效果，进一步避免电芯温度过高，提高电芯的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的圆柱电池模组的立体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的圆柱电池模组的平面结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的用于电芯正极的汇流排的立体结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的用于电芯负极的汇流排的立体结构示意图。

附图标记说明：

电芯1

正极11

负极12

壳体13

轴向端板131

正极极柱14

汇流排2

本体21

连接部22

连接端221

输出部23

连接孔231

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1-图2所示，本实施例提供了一种圆柱电池模组，圆柱电池模组包括多个电芯1和汇流排2，汇流排2与多个电芯1连接，汇流排2用于汇集并传递同一个圆柱电池模组中多个电芯1产生的电流。

其中，本实施例中的汇流排2的数量为两个，两个汇流排2分别用于连接电芯1的正极11和负极12，使得电芯1的正极11处和负极12处都能够进行汇流，方便圆柱电池模组的放电和充电。图3所示的为连接电芯1的正极11的汇流排2，图4所示的为连接电芯1的负极12的汇流排2。

如图3和图4所示，汇流排2包括本体21、连接部22和多个输出部23。其中，连接部22设置在本体21的一侧，且自本体21向远离本体21的方向延伸，连接部22用于连接圆柱电池模组的电芯1。多个输出部23间隔设置在本体21的另一侧，且均自本体21向远离本体21的方向延伸。

具体地，如图2所示，连接部22和输出部23设置在本体21相对的两侧，连接部22沿图2中的X方向设置在本体21朝向电芯1的一侧，连接部22沿X方向延伸，连接部22远离本体21的一端为与电芯1连接的连接端221，连接端221具有用于与电芯1抵接的连接面(即图1所示的连接端221的下端面)。多个输出部23均沿图2中的X方向设置在本体21远离电芯1的一侧，且均沿X方向延伸，多个输出部23沿图2中的Y方向间隔设置，输出部23用于连接另一个圆柱电池模组的输出部23或者电连接件，以传递从电芯1处汇集的电流。

在本实施例中，在本体21上连接多个间隔设置的输出部23，多个输出部23在电芯1充放电过程中处于并联的状态，本体21汇集的电流在经过输出部23时进行分流，每个输出部23承受的电流减小，单个输出部23产生的热量减小，从而降低汇流排2的本体21和连接部22的温度，进而有效防止电芯1温度过高，提高电芯1的使用寿命。

具体地，输出部23产热功率P的计算方式为P＝I²R，其中，I为输出部23承受的电流，R为输出部23的电阻。本实施例中的单个汇流排2中的输出部23的数量为两个，两个输出部23的形状、大小均相同，每个输出部23承受的电流为本体21汇集的总电流的一半，因此在输出部23电阻保持不变的情况下，输出部23承受的电流减小，输出部23的产热功率降低，从而降低输出部23的温度。

此外，增加输出部23的数量能够降低电流密度，提高输出部23的均温性，增加多个输出部23总的散热面积，提高散热效果，进一步避免电芯1温度过高，提高电芯1的使用寿命。而且，由于并不是对输出部23的结构进行改变，汇流排2的整体结构依旧十分简单，满足大倍率充放电的需求。

如图1-图4所示，多个电芯1排列成多排电芯组件，多排电芯组件之间相互并联，每个电芯组件包括多个串联的电芯1，从而使每个电芯组件均能够形成一个完整的电流通道，保证电芯组件中所有的电芯1的电流均能够正常汇集。

连接部22的数量为多个，多个连接部22间隔设置在本体21的同一侧，电芯组件的排列方向、多个连接部22的间隔方向以及多个输出部23的间隔方向三者相同。连接部22的数量与电芯组件的排数相同，其中一个汇流排2中的多个连接部22分别与位于不同电芯组件首部的电芯1连接，另一个汇流排2中的多个连接部22分别与位于不同电芯组件尾部的电芯1连接。

具体地，单个电芯组件中的多个电芯1正负极依次连接，仅有位于电芯组件首部和尾部的电芯1只通过正负极的其中之一与其他电芯1连接。当位于电芯组件首部的电芯1通过正极11与其他电芯1串联时，用于连接电芯1的负极12的汇流排2与位于电芯组件首部的电芯1连接，用于连接电芯1的正极11的汇流排2与位于电芯组件尾部的电芯1连接。当位于电芯组件首部的电芯1通过负极12与其他电芯1串联时，用于连接电芯1的正极11的汇流排2与位于电芯组件首部的电芯1连接，用于连接电芯1的负极12的汇流排2与位于电芯组件尾部的电芯1连接。

在本实施例中，多个连接部22在电芯1充放电过程中处于并联的状态，单个连接部22仅承受其连接部22分的电芯1(即对应圆柱电池模组)的电流，避免单个连接部22承受的电流过大而导致的温度过高，进而防止电芯1的温度过高，提高电芯1的使用寿命。

在其他可替代的实施方式中，每个电芯组件也可仅包括一个电芯1。

如图3所示，记连接部22的数量为N1，输出部23的数量为N2，N1和N2均为整数，在本实施例中，N1＝2，N2＝6。输出部23在其间隔方向的长度为a，本体21在输出部23延伸方向的宽度为b，a和b的计量单位相同，其中，N2*a≥N1*b。本实施例通过合理设计输出部23在其间隔方向的长度，控制单个输出部23能够承受多少电流量而不会过热，进而防止电芯1过热，提高电芯1的使用寿命。

在其他可替代的实施方式中，输出部23的数量可以为更多个，连接部22的数量也可以为其他。在连接部22的数量大于等于四个的情况下，输出部23的数量可以满足：2≤N2≤0.5*N1，从而通过合理设计输出部23的数量，保证单个输出部23所承受的电流不会过高，从而防止输出部23过热，防止电芯1过热，提高电芯1的使用寿命。

进一步地，多个输出部23在本体21上均匀设置，优选的是相对于多个连接部22均匀设置，进一步保证每个输出部23承受的电流尽可能相同，提高输出部23的均温性。例如，本实施例中的连接部22的数量为六个，输出部23的数量为两个，六个连接部22均匀间隔设置，两个输出部23优选分别靠近第二个连接部22和第五个连接部22设置。

如图1-图4所示，本实施例中的电芯1为圆柱形电芯，电芯1包括壳体13、卷芯(图中未示出)和正极极柱14，卷芯设于壳体13的内部，卷芯由若干个正极片和负极片卷制形成。正极极柱14与卷芯的正极电电连接，从而作为电芯1的正极11与汇流排2连接。壳体13与卷芯的负极电电连接，从而作为电芯1的负极12与另一个汇流排2连接。

具体地，如图1和图2所示，壳体13靠近正极极柱14的一侧包括轴向端板131，壳体13通过轴向端板131与汇流排2连接，正极极柱14穿过轴向端板131并露出于壳体13的外部。电芯1的正极11和负极12均位于电芯1的同一个轴向端，方便电芯1与两个汇流排2的连接。

如图1和图2所示，正极极柱14的形状为圆柱形，用于与正极极柱14连接的汇流排2的连接部22的连接端221的连接面形状为圆形。轴向端板131为环形板，轴向端板131上设有供正极极柱14穿过的通孔，用于与轴向端板131连接的汇流排2的连接部22的连接端的连接面形状为圆弧形。本实施例通过选择与正极极柱14或负极的轴向端板131形状近似的连接面与对应的正极极柱14或负极的轴向端板131连接，方便连接端221相对于电芯1的定位，方便两者的快速安装。

如图1和图2所示，由于电芯1的排列方式，多个电芯组件的两端并非处于对齐状态，因此单个汇流排2的多个连接部22的形状不尽相同，连接部22在其延伸方向的长度有长有短，具体是根据本体21到电芯1的距离进行设计。对于较短的连接部22而言，也可能整个连接部22都作为用于和电芯1连接的连接端221。

在其他可替代的实施方式中，连接部22的连接端221的连接面也可以设计成其他形状，具体可以根据适配的电芯1进行设计。

如图3和图4所示，输出部23上设有连接孔231，连接孔231用于与另一圆柱电池模组的输出部23连接，相邻的两个圆柱电池模组可以通过螺栓等紧固件贯穿连接孔231的方式实现连接，方便两个圆柱电池模组之间的安装和拆卸。圆柱电池模组也可以通过输出部23上的连接孔231与其他电连接件连接，实现电流的传递。

在本实施例中，上述中的圆柱电池模组用于作为车用电池的一部分给电动汽车供电。在其他可替代的实施方式中，圆柱电池模组还可以用于给其他用电设备供电。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于装置或组件在附图中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组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。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汇流排，用于圆柱电池模组，其特征在于，所述汇流排包括本体、连接部和多个输出部；其中，

所述连接部设置在所述本体的一侧，且自所述本体向远离所述本体的方向延伸，所述连接部用于连接所述圆柱电池模组的电芯；

多个所述输出部间隔设置在所述本体的另一侧，且均自所述本体向远离所述本体的方向延伸。

2.如权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述连接部的数量为多个，多个所述连接部间隔设置在所述本体的同一侧，多个所述连接部的间隔方向与多个所述输出部的间隔方向相同。

3.如权利要求2所述的汇流排，其特征在于，所述连接部的数量为N1，所述输出部的数量为N2，N1和N2均为整数；所述输出部在其间隔方向的长度为a，所述本体在所述输出部延伸方向的宽度为b，其中，N2*a≥N1*b。

4.如权利要求2所述的汇流排，其特征在于，所述连接部的数量为N1，所述输出部的数量为N2，N1和N2均为整数；其中，N1≥4，且2≤N2≤0.5*N1。

5.如权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述连接部远离所述本体的一端为用于与所述电芯连接的连接端，所述连接端具有用于与所述电芯抵接的连接面，所述连接面的形状为圆形或圆弧形。

6.如权利要求1所述的汇流排，其特征在于，所述输出部上设有连接孔，所述连接孔用于与另一所述圆柱电池模组的所述输出部连接。

7.一种圆柱电池模组，其特征在于，所述圆柱电池模组包括电芯和如权利要求1-6中任意一项所述的汇流排，所述汇流排的所述连接部与所述电芯连接。

8.如权利要求7所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述汇流排的数量为两个，其中一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的正极连接，另一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的负极连接。

9.如权利要求8所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述电芯为圆柱形电芯，所述电芯包括壳体、卷芯和正极极柱，所述卷芯设于所述壳体的内部，所述正极极柱与所述卷芯的正极电电连接，所述壳体与所述卷芯的负极电电连接；所述壳体包括轴向端板，所述正极极柱穿过所述轴向端板并露出于所述壳体的外部；

所述正极极柱的形状为圆柱形，其中一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的所述正极极柱连接，该所述连接部的连接端的连接面形状为圆形；

所述轴向端板为环形板，另一所述汇流排的所述连接部与所述电芯的所述轴向端板连接，该所述连接部的连接端的连接面形状为圆弧形。

10.如权利要求7-9中任意一项所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述电芯的数量为多个，多个所述电芯排列成多排电芯组件，所述电芯组件包括一个或多个串联的电芯，所述电芯组件的排数与所述汇流排的所述连接部的数量相同，位于所述电芯组件首部或尾部的所述电芯与所述连接部连接。

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