CN219917500U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其是指一种电池模组。本实用新型包括：包裹有壳体的电芯，壳体一端设有极柱，极柱为负极，壳体为正极，一个或多个电芯并联为一组，多组电芯叠设；第一串接排沿叠设方向电性连接间隔设置的两电芯的正极和负极，将多个电芯串联为两对；第二串接排设置有一个，第二串接排电性连接相邻两组电芯的正极和负极，将两对电芯串联连接；引出排分别电性连接电池模组的总正极和总负极，引出排从电芯长度方向上的两端沿一侧引出。本实用新型通过间隔串联电芯，实现将电池模组的总正极和总负极从电芯叠设方向的同一侧引出，无需另外设置转接结构，组装方便且节约成本。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其是指一种电池模组。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，新能源汽车、动力电池都得到广泛的应用。传统的电池包设计中，通过将多个电芯串并联，再加上起到汇集电流、收集数据、固定保护电芯等作用的辅助结构件形成模块化电池模组，数个模组被BMS和热管理系统共同控制或管理起来组成电池包。而电芯的串连为一字排开首尾依次连接，这就使得电池模组的总正极和总负极相距很远。

为此，现有技术通过转接铜排，从电池边缘走线实现总正极和总负极位于电池模组的同一端，但该方法需要很长的软铜排，无疑需要增加必要的成本。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中电芯串联后电池模组的总正极和总负极相距较远的缺陷，提供一种使总正极和总负极位于一侧的电池模组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池模组，包括：

电芯，所述电芯外包裹有壳体，所述壳体一端设有极柱，所述极柱为负极，所述壳体为正极，一个或多个所述电芯并联为一组，多组所述电芯叠设；

第一串接排，所述第一串接排沿叠设方向电性连接间隔设置的两组所述电芯的正极和负极，将多个所述电芯串联为两对；

第二串接排，所述第二串接排设置有一个，所述第二串接排电性连接相邻两组所述电芯的正极和负极，将两对所述电芯串联连接；

引出排，所述引出排分别电性连接所述电池模组的总正极和总负极，所述引出排从所述电芯长度方向上的两端沿一侧引出。

在本实用新型的一个实施例中，相邻所述电芯的极柱沿其长度方向交错设置，所述第一串接排在所述电芯长度方向上的两端连接不同的所述电芯。

在本实用新型的一个实施例中，处于同一平面内的所述极柱，沿所述电芯的宽度方向交错设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一串接排包括第一负极连接片和第一正极连接片，所述第一负极连接片与第一正极连接片通过第一拱起相连，所述第一负极连接片为V形。

在本实用新型的一个实施例中，所述电芯长度方向的两端设置有转接金属片，所述转接金属片一端与所述电芯的负极和正极电性连接，另一端向所述电芯的同侧弯折，所述转接金属片与所述壳体之间设置有绝缘支架，所述电芯两两一队划分，一队内的所述电芯同向设置，相邻两队所述电芯的极柱反向设置，所述第一串接排和第二串接排通过转接金属片连接所述电芯的正极和负极。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一串接排包括第二负极连接片和第二正极连接片，所述第二负极连接片和第二正极连接片通过第二连接片相连，所述第二正极连接片、第二负极连接片和第二连接片一体成型为U形，相邻两所述第一串接排相对且交错设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二连接片的高度高于所述第二负极连接片和第二正极连接片，所述第二连接片中部设置有第二拱起。

在本实用新型的一个实施例中，所述转接金属片通过焊接的方式与所述电芯的负极和正极固定连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘支架为塑胶支架，所述转接金属片为镍片、铝排或铜镀镍。

在本实用新型的一个实施例中，所述壳体外包裹有绝缘膜。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的电池模组，利用第一串接排串联间隔的两组电芯，再利用第二串接排将两对分别串联的电芯串联，实现电池模组的总正极和总负极从电芯叠设方向的同一侧引出，无需另外设置转接结构，组装方便且节约成本。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例一示意图；

图2是本实用新型实施例一仰视图；

图3是本实用新型实施例一侧视图；

图4是本实用新型图3中A区放大图；

图5是本实用新型实施例二示意图；

图6是本实用新型实施例一和二中第一串接排连接结构示意图；

图7是本实用新型实施例三示意图；

图8是本实用新型实施例三爆炸图；

图9是本实用新型实施例三中第一串接排结构示意图。

说明书附图标记说明：10、电芯；11、壳体；12、极柱；13、安全阀；14、转接金属片；15、绝缘支架；

20、第一串接排；21、第一负极连接片；22、第一正极连接片；23、第一拱起；24、第二负极连接片；25、第二正极连接片；26、第二连接片；27、第二拱起；

30、第二串接排；

40、引出排。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。具体的，本实用新型的实施例中，以电芯设置极柱的一端与其相对的一端之间的连线方向作为电芯的长度方向，以电芯叠放的方向作为电芯的厚度方向，另一方向作为电芯的宽度方向。

参照图1和图2所示，为本实用新型的一种电池模组实施例一示意图。本实施例中的电池模组包括：

电芯10，所述电芯10外包裹有壳体11，本实施例中的所述壳体11仅在一端设有极柱12，其中，所述极柱12为负极，所述壳体11为正极。由于仅设置有负极极柱12，因此电芯10的宽度可以设置较窄，而将电芯10的壳体11整体作为正极，使得负极与正极连接方便。一个或多个所述电芯10并联为一组，多组所述电芯10叠设，多组电芯10叠设后串联形成电池模组。一组并联的电芯10的具体数量根据实际设计需求设置，可以为一个，也可以并联多个。

还包括：第一串接排20，所述第一串接排20沿叠设方向电性连接间隔设置的两所述电芯10的正极和负极，将所述电芯10串联为两对；

第二串接排30，所述第二串接排30设置有一个，所述第二串接排30电性连接位于所述电芯10叠设方向端部的相邻两组所述电芯10的正极和负极，将两对所述电芯10串联连接。

由于第一串接排20连接间隔设置的两组电芯10的正极和负极，因此所有电芯10可以分为两对，当两对电芯10均分别串联连接后，两对电芯10之间未连接，故设置第二串接排30，通过第二串接排30将两对电芯10电性连接起来。实现电池模组内所有电芯组的串联连接，此时电池模组的总正极和总负极沿电芯10叠设方向的一侧引出。

为了方便连接外部电路，还设置有引出排40，所述引出排40分别连接所述电池模组的总正极和总负极，所述引出排40从所述电芯10长度方向上的两端沿叠设方向一侧引出。此时总正极和总负极之间的距离近，无需设置另外的连接结构。

参照图1所示，本实施例中，一组中设置有一个电芯10，电池模组中共叠置有20组，即20个电芯10，第一串接排20按下列顺序将电芯10串联：第一个电芯10的负极-第三个电芯10的正极-第三个电芯10的负极-第五个电芯10的正极……,直至连接到第十九个电芯10的正极，此时奇数位电芯10已全部串联，偶数位电芯10被空下，为将奇数位电芯10与偶数位电芯10串联，故利用第二串接排30将第十九个电芯10的负极与第二十个电芯10的正极串联，第一串接排20再将第二十、十八、十六……二个电芯10依次串联，保留第一个电芯10的正极作为电池模组的总正极，第二个电芯10的负极作为电池模组的总负极。由于本实用新型的电芯10宽度较窄，故没有足够的空间将所有第一串接排20设置在电芯10长度方向的同一端，因此串联奇数位电芯10的第一串接排20位于电芯10长度方向的一端，串联偶数位电芯10的第一串接排20位于电芯10长度方向的另一端，第二串接排30根据需要连接的两电芯10的位置进行设置。此种连接结构中，总正极和总负极都位于电芯10厚度方向即电芯10叠设方向的一侧，两者距离近，方便与其他电气元件进行连接。当然若电池模组中有奇数个电芯10，也是同样的连接方式，最终电池模组的总正极和总负极能够从电芯10叠设方向的一侧引出，而不是沿叠设方向的两端引出。

参照图3所示，在本实用新型的实施例一中，作为负极的极柱12和作为正极的壳体11直接通过第一串接排20和第二串接排30电性连接。由于电芯10只有一端设置有极柱12，当所有电芯10的极柱12都处于同一侧时，该侧没有足够的空间使电芯10的正负极依次串联，故将相邻所述电芯10的极柱12沿其长度方向交错设置。第一个电芯10的极柱12位于电芯10长度方向的第一端，则第二个电芯10的极柱12位于电芯10长度方向的另一端，第一串接排20和第二串接排30能够从电芯10长度方向的两端将全部电芯10串联。本实施例中，极柱12在同一侧的电芯10以相同的姿态排列，从而只需要设置一种第一串接排20即可实现对多个电芯10的串联。

参照图5所示，为本实用新型的实施例二示意图。本实施例与实施例一相同，相邻电芯10的极柱12沿其长度方向交错设置。由于电芯10设置极柱12的一端还设置有安全阀13，因而第一串接排20和第二串接排30能够与壳体11连接的区域小，故与实施例一不同的是，本实施例中将处于同一平面内的所述极柱12，沿所述电芯10的宽度方向交错设置。当第一串接排20连接第一个电芯10的负极与第三个电芯10的正极时，第一串接排20与第三个电芯10的连接点位于极柱12和安全阀13之间，靠近安全阀13的位置，从而给第三个电芯10与第五个电芯10的连接预留出空间。以避免第一串接排20之间由于距离过近而接触，导致短路。

参照图4和图6所示，无论是在实施例一还是实施例二中，由于极柱12凸出于壳体11，即第一串接排20两端连接的高度不同，因此将所述第一串接排20设置为包括第一负极连接片21和第一正极连接片22，第一负极连接片21的长度大于第一正极连接片22的长度。第一负极连接片21与极柱12相连，第一正极连接片22与壳体11相连，所述第一负极连接片21与第一正极连接片22通过第一拱起23相连。第一拱起23的设置，不仅消除了第一负极连接片21与第一正极连接片22之间的高度差，同时第一拱起23具有一定的弹性。当电芯10在长时间使用后，其可能会发生鼓胀而使相互连接的正极和负极之间的距离增加，此时第一拱起23能够被拉开以适应该增加的距离，提高正负极连接的稳定性。进一步的，由于极柱12与壳体11的连接位置不再同一直线上，具体的，极柱12和安全阀13设置在电芯10一端的两头，因此电芯10中部作为正极连接位置，此时将所述第一负极连接片21设置为V形，以实现负极与正极的串联。且第一负极连接片21高于壳体11表面，第一正极连接片22仅对应正极连接位置设置，故将第一负极连接片21设置为V型，使第一负极连接片21越过间隔的电芯10后通过第一拱起23连接第一正极连接片22，能够避免第一串接排20与间隔的电芯10接触连通。进一步的，此时第一拱起23位于相邻两电芯10的贴合处，当电芯10鼓胀，第一拱起23能够及时展开。

更进一步的，参照图5所示，在实施例二中设置此种结构，第一负极连接片21的端部远离另一第一负极连接片21，两者之间不会产生接触。此时两第一串接排20最靠近的位置为第一正极连接片22端部与第一负极连接片21从极柱12延伸出的部分，但由于第一正极连接片22与第一负极连接片21的高度不同，因此可以保证两相邻第一串接排20之间不会接触。

参照图7所示，为本实用新型的实施例三示意图。电芯10的长度方向对应电池模组的宽度方向，电芯10的叠设方向对应电池模组的长度方向，当第一串接排20和第二串接排30连接于电芯10长度方向的两端，即第一串接排20和第二串接排30在电池模组侧边进行焊接、布线等操作，增加了电池包制造的成本。故参照图8所示，本实施例中，在所述电芯10长度方向的两端设置有转接金属片14，所述转接金属片14一端与所述电芯10的负极和正极电性连接，另一端向所述电芯10的同侧弯折，所述转接金属片14与所述壳体11之间设置有绝缘支架15。此时，转接金属片14将接线位置从电池模组侧边引到了电池模组顶部，焊接及布线都可以在电池模组顶部进行操作，大大降低了组装难度。此时，为了实现电池模组的总正极和总负极从一个方向引出，将所述电芯10两两一队进行划分，一队内的所述电芯10，通常为两个，同向设置，相邻两队所述电芯10的极柱12反向设置，所述第一串接排20和第二串接排30通过转接金属片14连接所述电芯10的正极和负极。此种设置方式中，电芯10侧面一端只有一个电极，为了实现间隔串联，即间隔的电芯10的同一端极性相反，故将电芯10进行两两一队的划分，但此种划分方式并非限定电芯10的数量只能设置偶数个，而是当电芯10的数量为奇数个，剩下的一个电芯10为单独的一队，相邻两队所述电芯10的极柱12反向设置。从而第一串接排20沿叠设方向分别对位于奇数位和偶数位的电芯10进行串联，电芯10被串联为两对，而后第二串接排30再将两对电芯10串联在一起，实现整个电池模组的串联。

参照图7和图9所示，为实施例三中第一串接排20的结构示意图。本实施例中，经转接金属片14转接后，各电芯10的电极处于电芯10同一侧的两端，且处于两端的同一直线上。由于第一串接排20连接间隔的两电芯10的电极，因此第一串接排20需要避让中间的电芯10的电极，故所述第一串接排20包括第二负极连接片24和第二正极连接片25，所述第二负极连接片24和第二正极连接片25通过第二连接片26相连，所述第二正极连接片25、第二负极连接片24和第二连接片26一体成型为U形。从而第一串接排20连接间隔两电芯10的正极和负极的同时不会接触到中间电芯10的电极。进一步的，由于相邻两电芯10通过不同的第一串接排20相连，为了避免两第一串接排20在高度上叠加容易相互接触造成短路，本实施例中，相邻两所述第一串接排20相对且交错设置。即第一串接排20的正极或负极连接片插入另一个串接排的正极和负极连接片之间，从而所有第一串联排处于同一高度，不会增加电池模组的高度。

由于第二连接片26要避让中间的电极及绝缘支架15，因此所述第二连接片26的高度高于所述第二负极连接片24和第二正极连接片25。同时为了适应电池模组在长时间使用后产生的内部应力，所述第二连接片26中部设置有第二拱起27。利用第二拱起27的弹性，使得即使电芯10存在鼓胀，第二拱起27能够展开适应该鼓胀距离，保证电芯10之间串联的稳定。在本实施例中，所述转接金属片14通过焊接的方式与所述电芯10的负极和正极固定连接。焊接固定更加牢固，且能够保证导电性能。作为优选的，本实施例中所述绝缘支架15为塑胶支架，可以通过注塑的方式进行生产，简单、方便。所述转接金属片14为镍片、铝排或铜镀镍，上述材质具备有良好的导电性能及耐腐蚀性，是良好的电极材料。

在本发明的各实施例中，由于壳体11整体可作为正极，但除了与第一串接排20和第二串接排30电性连接的位置外，若壳体11其他位置依然导电，容易导致短路，故所述壳体11外包裹有绝缘膜。壳体11仅在与第一或第二串接排30、或者转接金属片14的焊接位置无绝缘膜。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯外包裹有壳体，所述壳体一端设有极柱，所述极柱为负极，所述壳体为正极，一个或多个所述电芯并联为一组，多组所述电芯叠设；

第一串接排，所述第一串接排沿叠设方向电性连接间隔设置的两组所述电芯的正极和负极，将多个所述电芯串联为两对；

第二串接排，所述第二串接排设置有一个，所述第二串接排电性连接相邻两组所述电芯的正极和负极，将两对所述电芯串联连接；

引出排，所述引出排分别电性连接所述电池模组的总正极和总负极，所述引出排从所述电芯长度方向上的两端沿一侧引出。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，相邻所述电芯的极柱沿其长度方向交错设置，所述第一串接排在所述电芯长度方向上的两端连接不同的所述电芯。

3.根据权利要求2所述的一种电池模组，其特征在于，处于同一平面内的所述极柱，沿所述电芯的宽度方向交错设置。

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种电池模组，其特征在于，所述第一串接排包括第一负极连接片和第一正极连接片，所述第一负极连接片与第一正极连接片通过第一拱起相连，所述第一负极连接片为V形。

5.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述电芯长度方向的两端设置有转接金属片，所述转接金属片一端与所述电芯的负极和正极电性连接，另一端向所述电芯的同侧弯折，所述转接金属片与所述壳体之间设置有绝缘支架，所述电芯两两一队划分，一队内的所述电芯同向设置，相邻两队所述电芯的极柱反向设置，所述第一串接排和第二串接排通过转接金属片连接所述电芯的正极和负极。

6.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于，所述第一串接排包括第二负极连接片和第二正极连接片，所述第二负极连接片和第二正极连接片通过第二连接片相连，所述第二正极连接片、第二负极连接片和第二连接片一体成型为U形，相邻两所述第一串接排相对且交错设置。

7.根据权利要求6所述的一种电池模组，其特征在于，所述第二连接片的高度高于所述第二负极连接片和第二正极连接片，所述第二连接片中部设置有第二拱起。

8.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于，所述转接金属片通过焊接的方式与所述电芯的负极和正极固定连接。

9.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于，所述绝缘支架为塑胶支架，所述转接金属片为镍片、铝排或铜镀镍。

10.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述壳体外包裹有绝缘膜。