CN220107128U - 汇流排、包括该汇流排的电芯模组以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汇流排技术领域，具体提供一种汇流排、包括该汇流排的电芯模组以及电池。为解决现有汇流排装配时容易与电芯极柱错位而造成短路的问题，本实用新型的汇流排包括导电连接件，在导电连接件的一侧设置有安装台阶，安装台阶上包覆有绝缘膜。本实用新型通过在导电连接件的一侧加工出安装台阶，在安装台阶处增加一层绝缘膜，保证绝缘膜可以完全覆盖住安装台阶，由于绝缘膜包覆在安装台阶上不会导致电芯正负极导通，因此不会发生短路故障。

Description

汇流排、包括该汇流排的电芯模组以及电池

技术领域

本实用新型涉及汇流排技术领域，具体提供一种汇流排、包括该汇流排的电芯模组以及电池。

背景技术

大圆柱电池经常是以大模组或者CTP(CellToPack无模组技术)形式出现，电芯堆叠时，电芯数量多，堆叠难度大，导致电芯间隙很难保证，并且由于大圆柱电芯正负极在同侧，且间距很小，安装汇流排时，很难对所有的汇流排与电芯极柱定位，容易出现汇流排搭接电芯正负极，导致短路情况发生。为避免出现安装时的短路问题，现在大部分企业都是通过工装定位汇流排的方式，但随着电池数量越来越多，电芯堆叠后间隙无法精确控制，很难保证每个汇流排与圆柱电芯极柱的相对位置，而如果任何一个电芯的汇流排搭接到正负极上，则会导致出现短路的问题。

相应地，本领域需要一种新的汇流排来解决现有汇流排装配时容易与电芯极柱错位而造成短路的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有汇流排装配时容易与电芯极柱错位而造成短路的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种汇流排，所述汇流排包括导电连接件，在所述导电连接件的一侧设置有安装台阶，所述安装台阶上包覆有绝缘膜。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述电芯具有正极和负极，所述导电连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述负极电连接，所述第二连接件与所述正极电连接；

所述第一连接件和所述第二连接件与所述电芯的同一面连接；

在所述第一连接件靠近所述第二连接件处设置有所述安装台阶。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述正极为正极，所述第一连接件靠近所述正极的一端与所述正极的形状相匹配。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述正极为圆柱形，所述第一连接件靠近所述正极的一侧设置有与所述正极匹配的弧形段，所述弧形段设置有所述安装台阶。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述第一连接件的弧形段两侧具有端面，所述端面设置有所述安装台阶。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述安装台阶设置于所述第一连接件靠近所述负极的一侧；并且/或者，所述绝缘膜的厚度与所述安装台阶的缺口厚度相等。

在上述汇流排的优选技术方案中，在所述安装台阶上与所述绝缘膜的连接处设置有磨砂层。

在上述汇流排的优选技术方案中，所述绝缘膜材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺薄膜或者人造纤维中的一种或多种材质的混合。

在第二方面，本实用新型还提供了一种电芯模组，所述电芯模组包括上述技术方案中任一项所述的汇流排和多个电芯，所述多个电芯与所述汇流排电连接。

在第三方面，本实用新型还提供了一种电池，所述电池包括上述技术方案中任一项所述的汇流排。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的汇流排包括导电连接件，在导电连接件的一侧设置有安装台阶，安装台阶上包覆有绝缘膜。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型通过在汇流排导电连接件的一侧加工出安装台阶，在安装台阶处增加一层绝缘膜，保证绝缘膜可以完全覆盖住安装台阶，由于汇流排上有绝缘层包裹则不会导致电芯正负极导通，因此不会发生短路故障。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的汇流排的导电连接件的正面结构图；

图2是本实用新型的汇流排的导电连接件去掉绝缘膜后的示意图；

图3是本实用新型的汇流排的导电连接件的侧面结构示意图；

图4是本实用新型的汇流排与电芯装配后的结构示意图。

附图标记列表：

1、导电连接件；11、安装台阶；12、弧形段；13、端面；14、第一连接件；15、导电连接件与电芯贴紧的一面；2、导电底座；3、绝缘膜；1'、正极；2'、负极。

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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“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，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“安装”、“连接”应作广义理解，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；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。

如图1和图3所示，为解决现有汇流排装配时容易与电芯极柱错位而造成短路的问题，本实用新型的汇流排包括导电连接件1，在导电连接件1的一侧设置有安装台阶11，安装台阶11上包覆有绝缘膜3。

其中，安装台阶11是将导电连接件1与电芯贴紧的一面15的部分区域挖空形成台阶，台阶的挖空尺寸为D1。

可选的，所述安装台阶11的挖空尺寸D1与包覆的绝缘膜3的厚度相同，在导电连接件1的安装台阶11包覆绝缘膜3后，与电芯贴紧的一面15为平面。

上述设置方式的优点在于：本实用新型通过在汇流排的导电连接件1的一侧加工出安装台阶，在安装台阶11处包覆一层绝缘膜3，保证绝缘膜3可以完全覆盖住安装台阶，由于汇流排上有绝缘层包裹，不会导致电芯正负极导通，因此不会发生短路故障。

可选的，可以在导电连接件1与电芯的电极连接处的边缘设置所述安装台阶，仅对安装台阶的位置包覆绝缘膜，不影响导电连接件1与电极的其他连接处的导电性能。

参照图1至图4，在一种可能的实施方式中，汇流排包括多组导电连接件1和导电底座2，多组导电连接件1并列设置在导电底座2上，形成多组导电连接件1的并联电路。其中，每组导电连接件1包括第一连接件14和第二连接件(图4中只示出了第一连接件14与负极2'连接，没有示出第二连接件)。每组导电连接件1设置于电芯的同一面，各个电芯的负极2'与各组导电连接件中的第一连接件14电连接，各个电芯的正极1'与各组导电连接件中的第二连接件电连接。与同一电芯电连接的一组导电连接件(即第一连接件14和第二连接件)之间的距离较小，可能发生短路。为解决这一问题，至少可以在第一连接件14和第二连接件中的其中一个连接件靠近另一连接件的部位包覆绝缘膜，以下介绍3种圆柱电芯的导电连接件包覆绝缘膜的具体实施例：

实施例1，在圆柱电芯的顶面设置第一连接件14和第二连接件，在第一连接件14靠近第二连接件的位置设置安装台阶，并在该安装台阶上包覆绝缘膜。

实施例2，在圆柱电芯的顶面设置第一连接件14和第二连接件，在第二连接件靠近第一连接件14的位置设置安装台阶，并在该安装台阶上包覆绝缘膜。

实施例3，在圆柱电芯的顶面设置第一连接件14和第二连接件，在第一连接件14和第二连接件彼此靠近的位置设置安装台阶，也即，第一连接件14和第二连接件均存在部分区域设置安装台阶，并在该安装台阶上包覆绝缘膜。

需要说明的是，本申请的方案中的电芯包括但不限于圆柱电芯，也可以是方壳电芯、软包电芯、六棱柱电芯等其他电芯。第一连接件14和第二连接件除设置在电芯的顶面之外，还可以设置在电芯的底面、侧面等其他面上。

在实施例1中的一种具体方案中，以圆柱电芯为例，圆柱电芯的正极1'与负极2'设置于同一面上，正极1'凸出于负极2'的表面，正极1'和负极2'之间设置有用于绝缘的极耳胶；正极1'为圆柱形。圆柱电芯的负极2'与第一连接件14电连接，圆柱电芯的正极1'与第二连接件(图中未示出)电连接，第一连接件14靠近第二连接件处设置有安装台阶11，安装台阶11上包覆有绝缘膜3。

进一步地，在每组导电连接件1中，第一连接件14靠近正极1'的一端形成有与正极1'的形状相匹配的弧形段12，弧形段12上设置有安装台阶11，安装台阶11上包覆有绝缘膜3，弧形所围成的区域用于避让正极1'，当第一连接件14错位时，参照图4中第三个第一连接件14，绝缘膜3能够使正极1'和负极2'绝缘。虽然在本实施方式中第一连接件14与负极2'连接，弧形段12用于避让正极1'，但是这不是限制性的，还可以将正极1'和负极2'互换，即负极2'凸出于正极1'的表面，第一连接件14与正极1'电连接，本领域技术人员可根据实际需要自行设置。此外，正极1'的形状除了可以是圆柱形之外，也可以是方形、梯形或者椭圆柱形等等，相应地导电连接件1与正极1'靠近的一端的形状与正极1'的形状相匹配，本领域技术人员可根据需要对正极1'以及导电连接件1端部的形状进行设置。

第一连接件14避让正极1'的弧形段12与正极柱距离小，由于安装工差等问题，容易出现电短路。故，在弧形段12处包覆绝缘膜能够有效解决电短路问题。

进一步地，在弧形段12以及弧形段12两侧的端面13上均设置有安装台阶11，且安装台阶11上包覆绝缘膜。据此，绝缘膜3覆盖弧形段12以及弧形段12两侧的两个端面13，此时与该电芯连接的一组导电连接件之间的电流流向沿绝缘层表面进行而非直线距离，使得爬电距离增加。

由于汇流排与电芯极柱的相对位置要求极高，如电芯堆叠出现偏差时，参照图4中第三个第一连接件14与电芯之间错位，则会出现汇流排的负极焊接面与正极1'搭接的问题，进而导致短路，因此在安装台阶11上设置绝缘膜3，以通过绝缘膜3将电芯正负极隔绝。其中，绝缘膜3采用热压方式与汇流排连接，安装过程中无需专用工装，无搭接正负极短路情况出现，能够提高安装效率50％以上。

需要说明的是，绝缘膜3的材质可以是PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI膜(聚酰亚胺薄膜)或者Nomex(人造纤维)等等，绝缘膜3的材质可以是上述材料中的一种，也可以是多种材料的混合，本实用新型不对绝缘膜3的材质作任何的限制，本领域技术人员可根据需要自行设定。

继续参照图1，进一步地，在安装台阶11的外表面设置有磨砂层，该磨砂层位于安装台阶11与绝缘膜3的连接处，磨砂层能够提高安装台阶11连接处的表面粗糙度，当将绝缘膜3热压在安装台阶11上时能够提高绝缘膜3附着力，使连接更牢固。继续参照图3，进一步地，绝缘膜3的厚度与安装台阶11的缺口厚度相等均为D₁，以使第一连接件14的底面与绝缘膜3的底面平齐，在第一连接件14与电芯装配后，绝缘膜3的底面可与电芯负极2'紧贴，进而使第一连接件14的底面与电芯负极2'接触时，能够保持平整，不影响焊接。其中，第一连接件1的底面为装配时第一连接件1与电芯负极2'紧贴的一面，相应地，绝缘膜3的底面为装配时绝缘膜3与电芯负极2'紧贴的一面。

继续参照图3，安装台阶11的顶部和左右两侧均包覆绝缘膜3。但是需要说明的是，绝缘膜3包覆的范围大小并不是限制性的，本领域技术人员也可根据实际需要进行设定，并都应落入本发明的保护范围之内。在一种可能的实施方式中，安装台阶11的高度H₁为1.7mm，绝缘膜3的各位置厚度均匀，安装台阶11的缺口厚度与绝缘膜3的厚度为D₁，D₁为0.3mm，绝缘膜3的高度H₂为2mm。但是需要说明的是，本领域技术人员可根据需要对安装台阶11的高度、缺口厚度以及绝缘膜3的高度、厚度进行设置，本实用新型对此不作任何的限制，只要能够使导电连接件1与正电极绝缘即可，因此都将落入本发明的保护范围之内。

综上所述，本实用新型通过在汇流排的导电连接件1的端部加工出弧形安装台阶11，在安装台阶11处增加一层绝缘膜3，保证绝缘膜3可以完全覆盖住圆弧的外侧，并且绝缘膜3的底面不超出汇流排的底面，从而不影响焊接压紧，在汇流排与电芯装配后，由于绝缘膜3包覆在圆弧安装台阶11上，以使汇流排与正极1'或者负极2'搭接后，由于汇流排上有绝缘层包裹，则不会导致电芯正负极导通，因此不会发送短路故障。

如本节第一段所述，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

此外，本实用新型还提供了一种电芯模组，该电芯模组具有上述任一实施方式中所述的汇流排和多个电芯，多个电芯分别与汇流排电连接。

此外，本实用新型还提供了一种电池，该电池具有上述任一实施方式中所述的汇流排。

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)

1.一种汇流排，其特征在于，所述汇流排包括导电连接件，在所述导电连接件的一侧设置有安装台阶，所述安装台阶上包覆有绝缘膜。

2.根据权利要求1所述的汇流排，其特征在于，电芯具有正极和负极，所述导电连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述负极电连接，所述第二连接件与所述正极电连接；

所述第一连接件和所述第二连接件与所述电芯的同一面连接；

在所述第一连接件靠近所述第二连接件处设置有所述安装台阶。

3.根据权利要求2所述的汇流排，其特征在于，所述第一连接件靠近所述正极的一端与所述正极的形状相匹配。

4.根据权利要求3所述的汇流排，其特征在于，所述正极为圆柱形，所述第一连接件靠近所述正极的一侧设置有与所述正极匹配的弧形段，所述弧形段设置有所述安装台阶。

5.根据权利要求4所述的汇流排，其特征在于，所述第一连接件的弧形段两侧具有端面，所述端面设置有所述安装台阶。

6.根据权利要求2所述的汇流排，其特征在于，所述安装台阶设置于所述第一连接件靠近所述负极的一侧；并且/或者，所述绝缘膜的厚度与所述安装台阶的缺口厚度相等。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的汇流排，其特征在于，在所述安装台阶上与所述绝缘膜的连接处设置有磨砂层。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的汇流排，其特征在于，所述绝缘膜材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺薄膜或者人造纤维中的一种或者多种材质的混合。

9.一种电芯模组，其特征在于，所述电芯模组包括权利要求1-8中任一项所述的汇流排和多个电芯，所述多个电芯与所述汇流排电连接。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-8中任一项所述的汇流排。