CN219498097U - 电芯模组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯模组结构，包括平行排列的至少两个电芯，每个电芯具有相对设置的正极端和负极端，正极端设有正极，负极端设有负极，每个电芯的正极端靠近相邻电芯的负极端，每个电芯的负极端靠近相邻电芯的正极端；每相邻两个电芯之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的正极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的负极电连接，形成电芯间的串联导电结构；或，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的负极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的正极电连接，形成电芯间的串联导电结构。通过可拆卸导电连接件，形成电芯间的串联导电结构，实现多个电芯串联时无汇流排，简化电芯成组工艺，降低电池生产成本。

Description

电芯模组结构

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体地说，涉及一种应用于电动汽车的电芯模组结构。

背景技术

随着风光储等新能源技术的发展，储能电池的研究越来越受到行业的重视，储能电池主要以电池包的形式存在，电池包是指多个电芯模组和电池管理系统共同控制或者管理起来后的统一整体，电芯模组则指多个电芯同一个外壳框架封装在一起组成的模组。

现有主流方壳电芯结构设计方案中，常采用电芯顶部或底部引出独立输出极作为正极或负极的结构形式。在成组为模组或者电池包时，通过汇流排焊接串联起电芯，将汇流排焊接到两电芯间正负极，形成高压回路，以实现电芯串联后成组。

但是，此种电芯成组方式工艺复杂，电池生产成本较高。电芯模组组装过程中，汇流排与电芯电极焊接时容易造成汇流排变形，影响电芯模组的质量，且组装后的电芯模组不易拆卸更换。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的问题，提供一种电芯模组结构，每相邻两个电芯通过可拆卸导电连接件电连接，实现多个电芯串联连接时无汇流排结构，简化电芯成组工艺，降低电池生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电芯模组结构，包括平行排列的至少两个电芯，每个电芯具有相对设置的正极端和负极端，正极端设有正极，负极端设有负极，每个电芯的正极端靠近相邻电芯的负极端，每个电芯的负极端靠近相邻电芯的正极端；

每相邻两个电芯之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的正极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的负极电连接，形成电芯间的串联导电结构；或，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的负极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的正极电连接，形成电芯间的串联导电结构。

进一步地，可拆卸导电连接件采用弹簧卡扣结构、金属嵌合卡合结构、金属卡爪结构中的任意一种。

进一步地，可拆卸导电连接件包括相匹配的导电连接槽和导电配合件，导电连接槽设于两个相邻电芯中其中一电芯上，且与该电芯的正极或负极电连接，导电配合件设于另一电芯上，且对应地与该电芯的负极或正极电连接。

进一步地，导电配合件一端嵌设于另一电芯内部，另一端凸出于另一电芯表面。

进一步地，电芯模组结构包括平行排列的至少三个电芯，在任选依次排列的三个电芯中，前一电芯与中间电芯设有可拆卸导电连接件，中间电芯与后一电芯设有可拆卸导电连接件，两个可拆卸导电连接件电连接。

进一步地，每相邻两个电芯中，每个电芯均设有导流片，导流片与导电连接槽或导电配合件电连接。

进一步地，每个电芯的正极端设有正极采集端子和/或正极耳，正极采集端子与正极电连接，正极耳与正极电连接；和/或，每个电芯的负极端设有负极采集端子和/或负极耳，负极采集端子与负极电连接，负极耳与负极电连接。

进一步地，至少一组相邻的两个电芯之间还设有可拆卸连接件。

进一步地，可拆卸连接件包括相匹配的连接槽和配合件，连接槽设于两个相邻电芯中其中一电芯的正极端和/或负极端，配合件设于另一电芯的负极端和/或正极端。

进一步地，配合件一端嵌设于另一电芯内部，另一端凸出于另一电芯表面。

与现有技术相比，本实用新型的每个电芯的正极端靠近相邻电芯的负极端，每个电芯的负极端靠近相邻电芯的正极端，每相邻两个电芯之间设有可拆卸导电连接件；可拆卸导电连接件包括相匹配的导电连接槽和导电配合件，导电连接槽设于两个相邻电芯中其中一电芯上，且与该电芯的正极或负极电连接，导电配合件设于另一电芯上，且对应地与该电芯的正极或负极电连接；通过每相邻两个电芯的导电连接槽和导电配合件配合连接后，形成电芯间的串联导电结构，实现多个电芯串联连接时无汇流排结构，简化电芯成组工艺，降低电池生产成本。

附图说明

图1为电芯模组结构的示意图。

图2为A电芯的结构示意图。

图3为A电芯的剖视示意图。

图4为图3中G处的局部放大示意图。

图5为图3中H处的局部放大示意图。

图6为B电芯的结构示意图。

图7为B电芯的剖视示意图。

图8为图7中X处的局部放大示意图。

图9为图7中Y处的局部放大示意图。

图10为电芯模组结构的过流方向示意图。

附图标号说明：

1-电芯；11-正极端；111-正极；12-负极端；121-负极；13-大面；14-正极采集端子；15-正极耳；16-负极采集端子；17-负极耳；21-导电连接槽；22-导电配合件；3-导流片；41-连接槽；42-配合件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型电芯模组结构作进一步说明。

实施例1

请参阅图1，本实用新型公开了一种电芯模组结构，电芯模组结构包括平行排列的多个电芯1。每个电芯1具有相对设置的正极端11和负极端12，正极端11设有正极111，负极端12设有负极121，每个电芯1的正极端11靠近相邻电芯1的负极端12，每个电芯1的负极端12靠近相邻电芯1的正极端11。

每相邻两个电芯1之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的正极111电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯1的负极121电连接，形成电芯1间的串联导电结构；或，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的负极121电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯1的正极111电连接，形成电芯1间的串联导电结构。

本实用新型电芯模组结构中，在任选依次排列的三个电芯1中，前一电芯1与中间电芯1设有可拆卸导电连接件，中间电芯1与后一电芯1设有可拆卸导电连接件，两个可拆卸导电连接件电连接。

具体地，本实施例中，为描述方便，将相邻两个电芯1分别标记为电芯A和电芯B，电芯模组结构包括平行间隔排列的多个电芯A和多个电芯B，可拆卸导电连接件采用金属嵌合卡合结构。

以依次排列的四个电芯(电芯A-电芯B-电芯A-电芯B)为例，具体说明可拆卸导电连接件。如图1和图10所示，任意两个相邻的电芯1之间均设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件包括可嵌合卡扣的导电连接槽21和导电配合件22。具体地，对于第一组电芯，电芯A和电芯B(按图10从上至下方向，为第一个电芯和第二个电芯)，导电连接槽21设于电芯A的正极端11，且与电芯A的正极111电连接，与该导电连接槽21相配合的导电配合件22设于电芯B的负极端12，且与电芯B的负极121电连接。通过可拆卸导电连接件可实现电芯A与电芯B之间的导电串联。

对于由上至下排列的第二个电芯(即电芯B)和第三个电芯(即电芯A)这一组电芯，导电连接槽21设于电芯A的负极端11，且与电芯A的负极121电连接。与该导电连接槽21相配合的导电配合件22设于电芯B的正极端12，且与电芯B的正极111电连接。通过可拆卸导电连接件可实现电芯B与电芯A之间的导电串联。

由此类推，在实现多个间隔排列的电芯A、电芯B之间导电串联时，优选电芯A上均设计为导电连接槽21，电芯B上均设计导电配合件22，通过电芯A和电芯B之间的导电配合实现串联。

在一组电芯(即电芯A和电芯B)中，导电配合件22一端嵌设于电芯B内部，另一端凸出于电芯B表面，导电配合件22优选凸出于电芯B与电芯A相对的侧面。与该导电配合件22配合的导电连接槽21设于电芯A的表面，导电连接槽21优选设于电芯A与电芯B相对的侧面。导电配合件22凸出电芯B的侧面，以及导电连接槽21设于电芯A的侧面，此两处所描述的侧面进一步优选为电芯1排列时相对设置的大面(电芯1六个侧面中表面积较大的侧面)13。

每相邻两个电芯1中，每个电芯1均设有导流片3，导流片3与导电连接槽21或导电配合件22电连接。每个电芯1的正极端11设有正极采集端子14和正极耳15，正极采集端子14与正极111电连接，正极耳15与正极111电连接。每个电芯1的负极端12设有负极采集端子16和负极耳17，负极采集端子16与负极121电连接，负极耳17与负极121电连接。

每相邻两个电芯1之间还设有可拆卸连接件，可拆卸连接件与电芯1之间没有进行电连接，可拆卸连接件仅作连接固定的作用，可拆卸连接件也采用金属嵌合卡合结构。

同样的，以依次排列的四个电芯(电芯A-电芯B-电芯A-电芯B)为例，具体说明可拆卸连接件。如图1和图10所示，任意两个相邻的电芯1之间均设有可拆卸连接件，可拆卸连接件包括可嵌合卡扣的连接槽41和配合件42。具体地，对于第一组电芯，电芯A和电芯B(按图10从上至下方向，为第一个电芯和第二个电芯)，连接槽41设于电芯B的正极端11，配合件42设于电芯A的负极端12。配合件42一端嵌设于电芯A内部，另一端凸出于电芯A表面。通过可拆卸连接件可实现电芯A与电芯B之间的固定连接。

对于由上至下排列的第二个电芯(即电芯B)和第三个电芯(即电芯A)这一组电芯，连接槽41设于电芯B的负极端12，配合件42设于电芯A的正极端11。配合件42一端嵌设于电芯A内部，另一端凸出于电芯A表面。通过可拆卸连接件可实现电芯B与电芯A之间的固定连接。

由此类推，在实现多个间隔排列的电芯A、电芯B之间固定连接时，优选电芯A上均设计为配合件42，电芯B上均设计连接槽41，通过电芯A和电芯B之间的可拆卸连接实现固定连接。

在一组电芯(即电芯A和电芯B)中，配合件42一端嵌设于电芯B内部，另一端凸出于B电芯表面，配合件42优选凸出于电芯B与电芯A相对的侧面。与该配合件42配合的连接槽41设于电芯A的表面，连接槽41优选设于电芯A与电芯B相对的侧面。配合件42凸出电芯B的侧面，以及连接槽41设于电芯A的侧面，此两处所描述的侧面进一步优选为电芯1排列时相对设置的大面(电芯1六个侧面中表面积较大的侧面)13。

本实用新型可根据导流片3与可拆卸连接件或可拆卸导电连接件两端的电导通关系来控制是否过流。当然，本实用新型也可通过控制可拆卸连接件是否具有导电性来控制是否过流，即两个相邻电芯1中其中一电芯1的正极111或负极121与可拆卸连接件的一端之间、可拆卸连接件本身、可拆卸连接件的另一端与另一电芯1的负极121或正极111之间，三者任意有一种不导电即可实现电芯1与可拆卸连接件之间不过流。

具体地，如图2、图3、图4和图5所示，电芯A正极端11的正极采集端子14、正极耳15和导电连接槽21与导流片3连接，电芯A负极端12的负极采集端子16、负极耳17和导电连接槽21与导流片3连接，正极采集端子14和负极采集端子16依次采集电芯1运行参数。电芯A的配合件42不具备过流能力，仅作连接电芯1的功能，以增加电芯1间的结构强度。

如图6、图7、图8和图9所示，电芯B正极端11的正极采集端子14、正极耳15和导电配合件22与导流片3连接，电芯B负极端12的负极采集端子16、负极耳17和导电配合件22与导流片3连接，正极采集端子14和负极采集端子16依次采集电芯1运行参数。电芯B的连接槽41不具备过流能力，仅作连接电芯1的功能，以增加电芯1间的结构强度。

本实施例中，可拆卸导电连接件和可拆卸连接件均设计在电芯1相对的大面13上，可拆卸导电连接件的导电连接槽21与可拆卸连接件的连接槽41均为贯穿电芯1相对的两个大面13的通孔设计。导电连接槽21设于两个相邻电芯1中其中一电芯1的正极端11和负极端12，连接槽41设于另一电芯1的正极端11和负极端12，两个相邻电芯1的导电连接槽21和连接槽41相对错落设置，此种设计，能更好的利用空间。

电芯1通过导电连接槽21与导电配合件22的配合固定在一起，其中电芯B正极111的导电配合件22与电芯A负极121的导电连接槽21配合；电芯B负极121的导电配合件22与电芯A正极111的导电连接槽21配合，使多个电芯1成为串联电路。

电芯B正极111的连接槽41与电芯A负极121的配合件42配合，电芯B负极121连接槽与电芯A正极111的配合件42配合，其结构均不承担过流功能，仅作结构加强功能，加强电芯1间的结构强度。电芯模组结构的过流方向及情况如图10所示。

实施例2

请参阅图1，本实用新型公开了一种电芯模组结构，电芯模组结构包括平行排列的多个电芯1。每个电芯1具有相对设置的正极端11和负极端12，正极端11设有正极111，负极端12设有负极121，每个电芯1的正极端11靠近相邻电芯1的负极端12，每个电芯1的负极端12靠近相邻电芯1的正极端11。

每相邻两个电芯1之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的正极111电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯1的负极121电连接，形成电芯1间的串联导电结构；或，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的负极121电连接，可拆卸导电连接件3另一端与相邻电芯1的正极111电连接，形成电芯1间的串联导电结构。

与实施例1的不同之处在于，本实施例中，可拆卸导电连接件可采用弹簧卡扣结构，每相邻两个电芯1之间还设有可拆卸连接件，可拆卸连接件也采用弹簧卡扣结构。

实施例3

请参阅图1，本实用新型公开了一种电芯模组结构，电芯模组结构包括平行排列的多个电芯1。每个电芯1具有相对设置的正极端11和负极端12，正极端11设有正极111，负极端12设有负极121，每个电芯1的正极端11靠近相邻电芯1的负极端12，每个电芯1的负极端12靠近相邻电芯1的正极端11。

每相邻两个电芯1之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的正极111电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯1的负极121电连接，形成电芯1间的串联导电结构；或，每相邻两个电芯1之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯1的负极121电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯1的正极111电连接，形成电芯1间的串联导电结构。

与实施例1的不同之处在于，本实施例中，可拆卸导电连接件可采用金属卡爪结构，每相邻两个电芯1之间还设有可拆卸连接件，可拆卸连接件也采用金属卡爪结构。

综上所述，本实用新型的每个电芯1的正极端11靠近相邻电芯1的负极端12，每个电芯1的负极端112靠近相邻电芯1的正极端11，每相邻两个电芯1之间设有可拆卸导电连接件；可拆卸导电连接件包括相匹配的导电连接槽21和导电配合件22，导电连接槽21设于两个相邻电芯中其中一电芯1上，且与该电芯1的正极111或负极121电连接，导电配合件22设于另一电芯1上，且对应地与该电芯的正极111或负极121电连接；通过每相邻两个电芯1的导电连接槽21和导电配合件22配合连接后，形成电芯1间的串联导电结构，实现多个电芯1串联连接时无汇流排结构，简化电芯成组工艺，降低电池生产成本。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所揭示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种电芯模组结构，其特征在于，包括平行排列的至少两个电芯，每个电芯具有相对设置的正极端和负极端，正极端设有正极，负极端设有负极，每个电芯的正极端靠近相邻电芯的负极端，每个电芯的负极端靠近相邻电芯的正极端；

每相邻两个电芯之间设有可拆卸导电连接件，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的正极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的负极电连接，形成电芯间的串联导电结构；或，可拆卸导电连接件一端与其中一电芯的负极电连接，可拆卸导电连接件另一端与相邻电芯的正极电连接，形成电芯间的串联导电结构。

2.根据权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，可拆卸导电连接件采用弹簧卡扣结构、金属嵌合卡合结构、金属卡爪结构中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的电芯模组结构，其特征在于，可拆卸导电连接件包括相匹配的导电连接槽和导电配合件，导电连接槽设于两个相邻电芯中其中一电芯上，且与该电芯的正极或负极电连接，导电配合件设于另一电芯上，且对应地与该电芯的负极或正极电连接。

4.根据权利要求3所述的电芯模组结构，其特征在于，导电配合件一端嵌设于另一电芯内部，另一端凸出于另一电芯表面。

5.根据权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，电芯模组结构包括平行排列的至少三个电芯，在任选依次排列的三个电芯中，前一电芯与中间电芯设有可拆卸导电连接件，中间电芯与后一电芯设有可拆卸导电连接件，两个可拆卸导电连接件电连接。

6.根据权利要求3所述的电芯模组结构，其特征在于，每相邻两个电芯中，每个电芯均设有导流片，导流片与导电连接槽或导电配合件电连接。

7.根据权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，每个电芯的正极端设有正极采集端子和/或正极耳，正极采集端子与正极电连接，正极耳与正极电连接；和/或，每个电芯的负极端设有负极采集端子和/或负极耳，负极采集端子与负极电连接，负极耳与负极电连接。

8.根据权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，至少一组相邻的两个电芯之间还设有可拆卸连接件。

9.根据权利要求8所述的电芯模组结构，其特征在于，可拆卸连接件包括相匹配的连接槽和配合件，连接槽设于两个相邻电芯中其中一电芯的正极端和/或负极端，配合件设于另一电芯的负极端和/或正极端。

10.根据权利要求9所述的电芯模组结构，其特征在于，配合件一端嵌设于另一电芯内部，另一端凸出于另一电芯表面。