CN220209203U - 电池单元及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池包技术领域，特别是涉及一种电池单元及电池包。该电池单元包括电芯、模组支架、金属片及采集线束。模组支架设有沿着第一预设方向分布的第一槽组和第二槽组，模组支架还设有采集线槽，采集线槽设于第一槽组和第二槽组之间并沿第二预设方向延伸，采集线束一端电连接金属片，另一端通过固定槽伸入采集线槽并电连接电池信息采集单元。第一槽组远离采集线槽的一侧和第二槽组远离采集线槽的一侧中的一者或两者设有连接线槽，且连接线槽沿第二预设方向延伸，连接线槽用于安装连接电池能量分配单元和多个插接件的连接线束。本申请提供的电池单元及电池包，解决了现有电池包内线束排布困难导致整体生产成本较高的问题。

Description

电池单元及电池包

技术领域

本申请涉及电池包技术领域，特别是涉及一种电池单元及电池包。

背景技术

目前，电池包趋向于高度集成化，因此，电池包内的功能越来越多，相应的高低压线束也随之增多。

现有电池包内的多根线束，例如连接BDU(电池能量分配单元)和多个插接件的多根线束，通常采用扎带或卡扣汇集成一体并直接固定在箱体上。但受电池包空间排布限制，通常BDU和插接件分别设于电池包的相对两端，从而导致线束的长度较长。而现有的连接方式，不仅需要设置多个扎带或卡扣，而且也需要在箱体上开设孔槽等对应的安装结构用于固定线束，整体设计和安装较为困难，提高了设计和生产成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电池单元及电池包，以解决现有电池包内线束排布困难导致整体生产成本较高的问题。

本申请提供一种电池单元，该电池单元包括电芯、模组支架、金属片及采集线束，每一所述电芯的电芯正极和电芯负极沿着第一预设方向分布于所述电芯的一端，且多个所述电芯沿第二预设方向并排设置形成电池模组，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；所述模组支架设于所述电池模组设有所述电芯正极和所述电芯负极的一端，所述模组支架设有沿着所述第一预设方向分布的第一槽组和第二槽组，所述第一槽组包括多个沿所述第二预设方向排列的第一固定槽，所述第二槽组包括多个沿所述第二预设方向排列的第二固定槽，所述金属片对应安装于所述第一固定槽或所述第二固定槽，且所述金属片电连接相邻所述电芯的同性电极或者异性电极，以使相邻所述电芯并联连接或者串联连接；所述模组支架设有采集线槽，所述采集线槽设于所述第一槽组和所述第二槽组之间并沿所述第二预设方向延伸，且所述采集线槽分别连通所述第一固定槽和所述第二固定槽，所述采集线束一端电连接所述金属片，另一端通过所述固定槽伸入所述采集线槽并电连接电池信息采集单元；所述第一槽组远离所述采集线槽的一侧和所述第二槽组远离所述采集线槽的一侧中的一者或两者设有连接线槽，所述连接线槽设于所述模组支架，且所述连接线槽沿所述第二预设方向延伸，所述连接线槽用于安装连接电池能量分配单元和多个插接件的连接线束。

在其中一个实施例中，所述电池单元还包括限位件，所述限位件的一端连接于所述连接线槽靠近所述采集线槽的侧壁，另一端连接于所述连接线槽远离所述采集线槽的侧壁，且所述限位件止挡于所述连接线槽远离所述电池模组一端的槽口处。

如此设置，提高了连接线束的安装可靠性。

在其中一个实施例中，所述连接线槽沿所述第二预设方向延伸至所述模组支架的两端；及/或，所述采集线槽沿所述第二预设方向延伸至所述模组支架的两端。

如此设置，提高连接线束和采集线束的安全性以及对空间的利用率。

在其中一个实施例中，所述连接线槽沿所述第一预设方向的宽度W满足，7mm≤W≤9mm；所述连接线槽的深度D满足，7mm≤D≤9mm。

如此设置，便于连接线束的安装，并且，减少对空间的浪费。

在其中一个实施例中，所述金属片为铝片或铜片。

如此设置，具有较好的导电性。

本申请还提供一种电池包，该电池包包括电池信息采集单元、电池能量分配单元、插接件、连接线束以及以上任意一个实施例所述的电池单元；所述电池单元设有所述连接线槽，所述电池能量分配单元和所述插接件设于所述电池单元沿所述第二预设方向的相对两侧，所述连接线束的一端连接于所述电池能量分配单元，另一端连接于所述插接件，且所述连接线束安装于所述连接线槽。

在其中一个实施例中，所述连接线束包括多个扎紧件和多根连接线，多个所述扎紧件沿所述连接线的延伸方向分布并分别箍设于多根所述连接线的外侧，以使多根所述连接线捆绑形成所述连接线束。

如此设置，有利于电池包内线束的排布。

在其中一个实施例中，所述扎紧件为胶带。

如此设置，能够进一步降低连接线束的成本。

在其中一个实施例中，所述电池包还包括箱体和安装梁，所述安装梁安装于所述箱体，且多个所述安装梁间隔设置并将所述箱体分隔形成多个模组安装槽，所述电池单元通过所述模组安装槽安装于所述箱体。

如此设置，可实现多个电池单元的安装布置。

在其中一个实施例中，所述电池包还包括固定件，所述连接线束沿自身延伸方向还设有多个定位点，所述固定件的一端通过所述定位点套设于所述连接线束外侧，另一端连接于所述箱体或所述安装梁，以使所述连接线束通过所述固定件可拆卸地连接于所述箱体或者所述安装梁。

如此设置，进一步提高了连接线束的安装可靠性。

与现有技术相比，本申请提供的电池单元及电池包，通过在模组支架上开设连接线槽，连接线束的排布更为方便，仅需将连接线束安装于连接线槽内，便能够实现连接线束的固定，从而能够取消大部分卡扣或扎带的设置，降低零部件的采购成本并提高连接线束的安装效率。并且，能够取消其他为固定连接线束而增设的线束固定支架，从而降低支架的生产成本。进一步地，通过将连接线束安装至连接线槽内，由于连接线槽可根据需要开设合适的大小，从而可为连接线束的安装提供充足的空间，降低连接线束的装配难度并提高连接线束的安全性。如此，能够提高线束选择的灵活性，连接线束受公差影响较小，生产和检验更加简单，从而大大降低了连接线束的制造成本。综上，如此设置，极大降低了电池包的设计和生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例的模组支架的俯视图；

图2为本申请提供的一实施例的模组支架的右视图；

图3为本申请提供的一实施例的模组支架的正视图；

图4为本申请提供的一实施例的电池包部分结构的安装示意图。

图中各符号表示含义如下：

100、电池包；10、模组支架；11、第一槽组；111、第一固定槽；12、第二槽组；121、第二固定槽；13、采集线槽；14、连接线槽；141、通孔；20、连接线束；21、扎紧件；22、连接线；23、定位点；30、电池能量分配单元；40、插接件；50、固定件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前，电池包趋向于高度集成化，因此，电池包内的功能越来越多，相应的高低压线束也随之增多。现有电池包内的多根线束，例如连接BDU(电池能量分配单元)和多个插接件的多根线束，通常采用扎带或卡扣汇集成一体并直接固定在箱体上。但受电池包空间排布限制，通常BDU和插接件分别设于电池包的相对两端，从而导致线束的长度较长。而现有的连接方式，不仅需要设置多个扎带或卡扣，而且也需要在箱体上开设孔槽等对应的安装结构用于固定线束，整体设计和安装较为困难，提高了设计和生产成本。

请参阅图1，为解决现有电池包内线束排布困难导致整体生产成本较高的问题，本申请提供一种电池单元，该电池单元包括电芯(图未示)、模组支架10、金属片(图未示)及采集线束(图未示)。每一电芯的电芯正极和电芯负极沿着第一预设方向分布于电芯的一端，且多个电芯沿第二预设方向并排设置形成电池模组，第一预设方向垂直于第二预设方向。

需要说明的是，第一预设方向为电池模组的宽度方向，第二预设方向为电池模组的长度方向。

进一步地，模组支架10设于电池模组设有电芯正极和电芯负极的一端，模组支架10设有沿着第一预设方向分布的第一槽组11和第二槽组12。第一槽组11包括多个沿第二预设方向排列的第一固定槽111，第二槽组12包括多个沿第二预设方向排列的第二固定槽121，金属片对应安装于第一固定槽111或第二固定槽121，且金属片电连接相邻电芯的同性电极或者异性电极，以使相邻电芯并联连接或者串联连接。

模组支架10一方面实现多个电芯的限位固定，另一方面通过固定在模组支架10上的多个金属片实现电芯的串联或并联连接，从而保证电池模组的正常工作。

进一步地，模组支架10还设有采集线槽13，采集线槽13设于第一槽组11和第二槽组12之间并沿第二预设方向延伸，且采集线槽13分别连通第一固定槽111和第二固定槽121，采集线束一端电连接金属片，另一端通过固定槽伸入采集线槽13并电连接电池信息采集单元(图未示)。

采集线槽13用于采集线束的安装，采集线束能够整齐地排布于采集线槽13内，不仅较为美观，而且也能够避免与其他结构碰撞导致破损，从而提高了采集线束的安全性。采集线束则用于采集电芯的温度等信息，并将相关的数据传递至电池信息采集单元，实现对电芯状态的监控，从而能够及时发现电芯的异常状态，提高电芯工作时的安全性。

第一槽组11远离采集线槽13的一侧和第二槽组12远离采集线槽13的一侧中的一者或两者设有连接线槽14。连接线槽14设于模组支架10，且连接线槽14沿第二预设方向延伸，连接线槽14用于安装连接电池能量分配单元30和多个插接件40的连接线束20。

电池能量分配单元30是电池包100的高压断电系统，能够控制电池包100内电流流向，以给到不同的用电单元。插接件40主要包括水温插接件40和互锁插接件40等，水温插接件40用于连接水温检测单元，以监测电池包100内的冷却水的温度，确保电池包100的温度在合适范围内。互锁插接件40则用于连接互锁检测单元，以监测电池包100内高压供电回路的完整性并监测电池包100内高压零部件是否被打开，从而提高电池包100整体的安全性。电池能量分配单元30和插接件40沿第二预设方向分别设于电池单元的两侧，连接线束20沿第二预设方向延伸并分别连接电池能量分配单元30和插接件40。

如此，连接线束20的长度较长，通过现有的卡扣或扎带固定时，还需要在电池包100内设置相应的安装结构，整体设计和排布困难，成本也较高。并且，通常卡扣的尺寸一般固定，因此通过卡扣连接对连接线束20的尺寸要求较高，当连接线束20的尺寸相对较大时，卡扣很难实现对连接线束20的约束，安装较为困难，而且也易对连接线束20的外壁造成干涉，导致连接线束20破损。

而本申请通过在模组支架10上开设连接线槽14，连接线束20的排布更为方便，仅需将连接线束20安装于连接线槽14内，便能够实现连接线束20的固定，从而能够取消大部分卡扣或扎带的设置，降低零部件的采购成本并提高连接线束20的安装效率。并且，能够取消其他为固定连接线束20而增设的线束固定支架，从而降低支架的生产成本。进一步地，通过将连接线束20安装至连接线槽14内，由于连接线槽14可根据需要开设合适的大小，从而可为连接线束20的安装提供充足的空间，降低连接线束20的装配难度并提高连接线束20的安全性。如此，能够提高线束选择的灵活性，连接线束20受公差影响较小，生产和检验更加简单，从而大大降低了连接线束20的制造成本。综上，如此设置，极大降低了电池包100的设计和生产成本。

当然，连接线槽14不仅能够用于固定连接电池能量分配单元30和多个插接件40的连接线束20，也可根据实际需要用于固定电池包100内其他的线束，有效降低了电池包100内线束排布难度和固定难度。

在一实施例中，如图2所示，连接线槽14沿第一预设方向的宽度W满足，7mm≤W≤9mm。连接线槽14的深度D满足，7mm≤D≤9mm。

如此，连接线槽14的尺寸设置较为合理，便于连接线束20的安装，并且，减少对空间的浪费。当W＞9mm时，连接线槽14的宽度较宽，无用的空间增加，造成空间的浪费，并且还需要设置更大尺寸的模组支架10，使得生产成本增加。当W＜7mm时，连接线槽14的宽度较窄，连接线束20安装时易与连接线槽14的内壁发生干涉，安装难度增加，且易造成连接线束20外壁的磨损。其中，W可以为7.4mm、7.6mm、8mm、8.4mm或8.6mm等，在此不一一列举。

当D＞9mm时，连接线槽14的深度较深，无用的空间增加，造成空间的浪费，并且还需要设置更大尺寸的模组支架10，使得生产成本增加。当D＜7mm时，连接线槽14的深度较浅，连接线束20安装时易脱离连接线槽14，安装难度增加，并且也不易设置下述的限位件，存在连接线束20固定不牢固的风险。其中，D可以为7.4mm、7.6mm、8mm、8.4mm或8.6mm等，在此不一一列举。

优选地，可将W设置为8mm，且D也为8mm。

需要说明的是，连接线槽14的深度指的是连接线槽14沿电池模组高度方向上的深度。

在一实施例中，电池单元还包括限位件(图未示)，限位件的一端连接于连接线槽14靠近采集线槽13的侧壁，另一端连接于连接线槽14远离采集线槽13的侧壁，且限位件止挡于连接线槽14远离电池模组一端的槽口处。

如此，通过设置限位件能够阻止连接线束20从连接线槽14的槽口处脱出，提高了连接线束20的安装可靠性，避免连接线束20脱离连接线槽14而导致损坏或使整体线束排布散乱的情况发生。

具体地，如图3所示，连接线槽14沿第一预设方向的两侧壁开设有相对设置的通孔141，且通孔141设于连接线槽14靠近自身槽口的一端，当限位件安装于相对设置的两个通孔141内时，便能够轻易地实现对连接线束20的限位。

在一实施例中，限位件可以为限位板，限位板的形状与通孔141的形状相适配，并与通孔141卡接配合。在其他实施例中，限位件也可为扎带等的一部分，扎带穿设通孔141并绑紧从而实现对连接线束20的限位。

在一实施例中，如图1和图2所示，连接线槽14沿第二预设方向延伸至模组支架10的两端。

如此，连接线束20的安装更为简单，且能够避免连接线束20折弯，提高连接线束20的安全性和空间的利用率。

在另一实施例中，如图1和图2所示，采集线槽13沿第二预设方向延伸至模组支架10的两端。

如此，采集线束的安装更为简单，且能够避免采集线束折弯，提高采集线束的安全性和空间的利用率。

在又一实施例中，如图1和图2所示，连接线槽14沿第二预设方向延伸至模组支架10的两端，且采集线槽13沿第二预设方向延伸至模组支架10的两端。

如此，连接线束20和采集线束的安装更为简单，且能够避免连接线束20和采集线束折弯，提高连接线束20和采集线束的安全性以及对空间的利用率。

在一实施例中，金属片为铝片或铜片。如此，具有较好的导电性。

本申请还提供一种电池包100，该电池包100包括电池信息采集单元、电池能量分配单元30、插接件40、连接线束20以及以上任意一个实施例所述的电池单元。电池单元设有连接线槽14，电池能量分配单元30和插接件40设于电池单元沿第二预设方向的相对两侧，连接线束20的一端连接于电池能量分配单元30，另一端连接于插接件40，且连接线束20安装于连接线槽14。

通过在电池单元上设置连接线槽14，便于电池包100内整体线路的排布，降低线路设计及排布难度，提高了电池包100内线束的装配效率。

在一实施例中，如图4所示，连接线束20包括多个扎紧件21和多根连接线22，多个扎紧件21沿连接线22的延伸方向分布并分别箍设于多根连接线22的外侧，以使多根连接线22捆绑形成连接线束20。

如此，通过扎紧件21将多根连接线22扎紧形成连接线束20，能够避免线束松散，有利于电池包100内线束的排布，并且也方便在运输和安装过程中拿取，提高了连接线束20的安装效率。

进一步地，在一实施例中，扎紧件21为胶带。通过胶带点缠固定，而不是缠绕包覆于多根连接线22的外侧，操作更为简单且不受连接线22尺寸公差的影响，并且，由于胶带的成本较卡扣等更低，从而能够进一步降低连接线束20的成本。

在一实施例中，电池包100还包括箱体(图未示)和安装梁(图未示)，安装梁安装于箱体，且多个安装梁间隔设置并将箱体分隔形成多个模组安装槽，电池单元通过模组安装槽安装于箱体。

如此，可实现多个电池单元的安装布置。

进一步地，在一实施例中，如图4所示，电池包100还包括固定件50，连接线束20沿自身延伸方向还设有多个定位点23，固定件50的一端通过定位点23套设于连接线束20外侧，另一端连接于箱体或安装梁，以使连接线束20通过固定件50可拆卸地连接于箱体或者安装梁。

如此，进一步提高了连接线束20的安装可靠性，并且，通过固定件50还能够实现连接线束20的转向，有利于连接线束20实现电池能量分配单元30和多个插接件40间的电连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池单元，其特征在于，包括电芯、模组支架(10)、金属片及采集线束，

每一所述电芯的电芯正极和电芯负极沿着第一预设方向分布于所述电芯的一端，且多个所述电芯沿第二预设方向并排设置形成电池模组，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；

所述模组支架(10)设于所述电池模组设有所述电芯正极和所述电芯负极的一端，所述模组支架(10)设有沿着所述第一预设方向分布的第一槽组(11)和第二槽组(12)，所述第一槽组(11)包括多个沿所述第二预设方向排列的第一固定槽(111)，所述第二槽组(12)包括多个沿所述第二预设方向排列的第二固定槽(121)，所述金属片对应安装于所述第一固定槽(111)或所述第二固定槽(121)，且所述金属片电连接相邻所述电芯的同性电极或者异性电极，以使相邻所述电芯并联连接或者串联连接；

所述模组支架(10)设有采集线槽(13)，所述采集线槽(13)设于所述第一槽组(11)和所述第二槽组(12)之间并沿所述第二预设方向延伸，且所述采集线槽(13)分别连通所述第一固定槽(111)和所述第二固定槽(121)，所述采集线束一端电连接所述金属片，另一端通过所述固定槽伸入所述采集线槽(13)并电连接电池信息采集单元；

所述第一槽组(11)远离所述采集线槽(13)的一侧和所述第二槽组(12)远离所述采集线槽(13)的一侧中的一者或两者设有连接线槽(14)，所述连接线槽(14)设于所述模组支架(10)，且所述连接线槽(14)沿所述第二预设方向延伸，所述连接线槽(14)用于安装连接电池能量分配单元(30)和多个插接件(40)的连接线束(20)。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，还包括限位件，所述限位件的一端连接于所述连接线槽(14)靠近所述采集线槽(13)的侧壁，另一端连接于所述连接线槽(14)远离所述采集线槽(13)的侧壁，且所述限位件止挡于所述连接线槽(14)远离所述电池模组一端的槽口处。

3.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述连接线槽(14)沿所述第二预设方向延伸至所述模组支架(10)的两端；

及/或，所述采集线槽(13)沿所述第二预设方向延伸至所述模组支架(10)的两端。

4.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述连接线槽(14)沿所述第一预设方向的宽度W满足，7mm≤W≤9mm；

所述连接线槽(14)的深度D满足，7mm≤D≤9mm。

5.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述金属片为铝片或铜片。

6.一种电池包，其特征在于，包括电池信息采集单元、电池能量分配单元(30)、插接件(40)、连接线束(20)以及如权利要求1-权利要求5中任意一项所述的电池单元；

所述电池单元设有所述连接线槽(14)，所述电池能量分配单元(30)和所述插接件(40)设于所述电池单元沿所述第二预设方向的相对两侧，所述连接线束(20)的一端连接于所述电池能量分配单元(30)，另一端连接于所述插接件(40)，且所述连接线束(20)安装于所述连接线槽(14)。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述连接线束(20)包括多个扎紧件(21)和多根连接线(22)，多个所述扎紧件(21)沿所述连接线(22)的延伸方向分布并分别箍设于多根所述连接线(22)的外侧，以使多根所述连接线(22)捆绑形成所述连接线束(20)。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述扎紧件(21)为胶带。

9.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，还包括箱体和安装梁，所述安装梁安装于所述箱体，且多个所述安装梁间隔设置并将所述箱体分隔形成多个模组安装槽，所述电池单元通过所述模组安装槽安装于所述箱体。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，还包括固定件(50)，所述连接线束(20)沿自身延伸方向还设有多个定位点(23)，所述固定件(50)的一端通过所述定位点(23)套设于所述连接线束(20)外侧，另一端连接于所述箱体或所述安装梁，以使所述连接线束(20)通过所述固定件(50)可拆卸地连接于所述箱体或者所述安装梁。