CN220672801U - 组合型电池汇流排及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了组合型电池汇流排及电池模组。该组合型电池汇流排包括用于与电芯极柱接触焊接的至少一个第一金属板以及叠放固定于所述第一金属板外侧的一个第二金属板，所述第二金属板的面积大于所述第一金属板的面积且所述第一金属板的边缘线在所述第二金属板的边缘线的内侧，所述第二金属板的过流能力大于所述第一金属板的过流能力。本实用新型的组合型电池汇流排，除能在厚度及宽度上能适应电池包的设计空间外，还能同时满足高倍率充放电池包汇流排高过流的要求。

Description

组合型电池汇流排及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池汇流排技术领域，特别是涉及一种组合型电池汇流排及电池模组。

背景技术

电芯汇流排是动力电池的核心部件，主要作用是对多个电芯连接，使多个电芯串联和/或并联使用，以满足高电压和/或大容量工况的使用要求。现阶段电池汇流排采用单一材料制作，由于设计汇流排需要考虑汇流排的过流能力，当使用过流能力强的材料时，汇流排的厚度增加较少但成本较高；当使用过流能力一般的材料时，汇流排的截面面积需要较大，导致汇流排的宽度或厚度较大。为方便与电芯极柱激光焊，目前电芯汇流排材质多为纯铝，铝过流能力有限，对要求大倍率充放电工况时，只能通过增加汇流排截面积来满足工况过流要求。但电池包内部放置汇流排的宽度尺寸有限，往往会通过增加汇流排的厚度来满足过流条件，但厚度增加也要受电池包大小限制。

随着新能源汽车发展，高电压，大电量，高倍率电池包的需求逐渐上升，鉴于现有汇流排无法满足方形电芯在限定空间中过流要求的情况，进一步研究设计既能满足过流的同时又能有效节约电池包内空间的汇流排以适应电池发展需要，极为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种组合型电池汇流排及电池模组。

本实用新型第一方面，提供一种组合型电池汇流排，包括用于与电芯极柱接触焊接的至少一个第一金属板以及叠放固定于所述第一金属板外侧的一个第二金属板，所述第二金属板的面积大于所述第一金属板的面积且所述第一金属板的边缘线在所述第二金属板的边缘线的内侧，所述第二金属板的过流能力大于所述第一金属板的过流能力。

其中，所述第一金属板与所述第二金属板采用超声焊接连接，所述第一金属板与电芯极柱采用激光焊接。

其中，所述第一金属板与所述第二金属板上对应电芯极柱的位置分别预制有第一极柱焊接孔位与第二极柱焊接孔位。

其中，所述第一金属板的第一极柱焊接孔位的孔区面积小于所述第二金属板的第二极柱焊接孔位的孔区面积。

其中，所述第一金属板与所述第二金属板的焊接区位于所述第一金属板的两个第一极柱焊接孔位间。

其中，所述组合型电池汇流排，包括由一个所述第二金属板及两个所述第一金属板构成的连接汇流排，两个所述第一金属板沿其长度方向隔开布置；所述连接汇流排用于将多个电芯串联和/或并联连接。

其中，所述组合型电池汇流排，包括由一个所述第二金属板及一个所述第一金属板构成的输出汇流排，所述输出汇流排用于将一个电池模组与其它电池模组串联。

其中，所述第二金属板的面积是所述第一金属板的面积的2-5倍。

其中，所述第一金属板为铜板，所述第二金属板为铝板。

本实用新型第二方面，提供一种电池模组，采用本实用新型第一方面所述组合型电池汇流排将多个电芯串联和/或并联连接。

本实用新型组合型电池汇流排，除能在厚度及宽度上能适应电池包的设计空间外，还能同时满足高倍率充放电池包汇流排高过流的要求；另外，通过所述第一金属板与所述第二金属板上对应电芯极柱的位置均预制有极柱焊接孔位，这样方便与电芯极柱进行焊接，不会增加汇流排与极柱焊接的难度。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的组合型电池汇流排的立体结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例的组合型电池汇流排的主视示意图。

图3是本实用新型第二实施例的组合型电池汇流排的立体结构示意图。

图4是本实用新型第一实施例及第二实施例的组合型电池汇流排连接形成的电池模组的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例的组合型电池汇流排，由用于与电芯极柱接触焊接的至少一个第一金属板以及叠放固定于所述第一金属板外侧的一个第二金属板构成，所述第二金属板的面积大于所述第一金属板的面积,且所述第一金属板的边缘线在所述第二金属板的边缘线的内侧，所述第二金属板的过流能力大于所述第一金属板的过流能力，具体可通过采用一个或两个所述第一金属板与第二金属板配合，从而形成用于电芯连接和电池模组连接的不同的组合汇流排，如电芯连接汇流排4以及输出汇流排6。

如图1、图2、图4所示，本实用新型第一实施例提供一种用于多个电芯串联和/或并联连接用的组合型电池汇流排,其可以将多个电芯5串联和/或并联连接在一起，作为电池模组的电芯连接汇流排4，包括用于与电芯极柱接触焊接的两个第一金属板1以及叠放固定于两个所述第一金属板1外侧的一个第二金属板2，所述第二金属板2的面积大于两个所述第一金属板1的总面积且两个所述第一金属板1的边缘线在所述第二金属板2的边缘线的内侧，所述第二金属板2的过流能力大于所述第一金属板1的过流能力。

该第一实施例的由一个所述第二金属板2及两个所述第一金属板1构成的电池汇流排可以作为电芯连接用的连接汇流排4使用，将多个电芯5串联和/或并联起来，形成一个电池模组，参见图4所示。优选的，所述连接汇流排4的两个所述第一金属板1沿其长度方向隔开布置；通过两个第一金属板1各自与至少一个电芯5焊接从而实现多个电芯串联和/或并联。

由于第二金属板的过流能力大于所述第一金属板的过流能力，且第二金属板将与电芯极柱固定连接的所述第一金属板全覆盖，在具体设计时可以在平衡汇流排的厚度和成本的同时，满足高倍率充放电池包汇流排高过流的要求。

一些实施例中，所述第一金属板与所述第二金属板采用超声焊接连接，可以是在与电池模组的电芯极柱焊接前预先焊接在一起，然后再与电芯极柱焊接，其中，所述第一金属板与电芯极柱采用激光焊接，为了方便第一金属板与电芯极柱焊接，一些实施例中，所述第二金属板2对应电芯极柱的位置预制有第二极柱焊接孔位20，参见图4所示，所述第一金属板1对应电芯极柱的位置预制有第一极柱焊接孔位11，参见图1所示，通过所述极柱焊接孔位11可以方便激光焊接，从而不会增加本实用新型的双层金属板构成的汇流排与电芯极柱焊接的难度，每个所述第一金属板1上的所述极柱焊接孔位11至少是一个，也可以是两个或是更多个，根据需要串联或并联的电芯的数量决定。

作为一个优选的实施方式，为了更方便双层金属板构成的汇流排与电芯极柱的焊接，所述第一金属板的第一极柱焊接孔位11的孔区面积小于所述第二金属板的第二极柱焊接孔位20的孔区面积，这样方便在所述第二金属板的外侧通过激光焊接机焊接操作，更为优选的，所述的第一金属板的极柱焊接孔位为圆形孔，所述第二金属板的极柱焊接孔位为长圆孔或是圆形孔，具体实现上不限于此形状，可以是方便进行焊接的任意几何形状的孔位。

为了方便以及有效焊接所述第一金属板及第二金属板且不影响电芯极柱的焊接，所述第一金属板与所述第二金属板的焊接区3(参见图2所示)位于所述第一金属板的两个第一极柱焊接孔位间，在所述第一金属板的两个第一极柱焊接孔位间通过超声焊接，将所述第一金属板1及第二金属板2预先焊接固定于第二金属板上。

为了有效增大汇流排的过流能力，在具体设计时，所述第二金属板的面积可以是所述第一金属板的面积的2-5倍，所述第一金属板及第二金属板的厚度可以相同，也可以不同，具体根据设计的过流能力来设计确定。

由于铜的过流能力大于铝材质，因此一些实施例中，所述第一金属板优选为铜板，所述第二金属板优选为铝板，通过铜铝板的组合能有效增大汇流排的过流能力。经测试，本实用新型实施例的铜、铝双层金属板的汇流排，能满足6C充放电倍率工况下的500A大电流持续充放电的过流要求。

在具体实施时，可以根据要求的过流能力以及材料的成本等设计采用其它金属板材料来制作，不限于此铜、铝双层金属板的汇流排。

参见图3及图4所示，本实用新型第二实施例提供一种可以作为一个电池模组与其它电池模组连接的输出汇流排6使用的组合型汇流排，其由一个第二金属板21以及一个第一金属板12构成，所述输出汇流排6的第一金属板与电池模组的端部电芯的电芯极柱焊接，其第二金属板21上有用于其它电池模组相连接的连接部22，通过该连接部22上的螺栓孔23采用连接螺栓与其他电池模组串联。该第二实施例的输出汇流排6除其第二金属板21与第一实施例中连接汇流排4中第二金属板的形状不同外，第二实施例下两个金属板的其它结构及连接方法均与第一实施例的两个金属板相同，对此不再赘述，请参阅第一实施例关于两个金属板的技术说明。

本实用新型的第一实施例、第二实施例的两种结构的组合型电池汇流排，即连接汇流排4以及输出汇流排6，可以单独使用将电芯5串联和/或并联连接形成电池模组，如多个电芯单独由连接汇流排4连接起来，不采用输出汇流排6进行电池模组间的连接，或是电池模组间单独采用输出汇流排6连接，多个电芯不采用所述连接汇流排4连接；也可以是连接汇流排4以及输出汇流排6组合起来共同用于方形的电芯5串联和/或并联连接使用，实现电芯模组的高倍率、大电流要求，从而能满足方形电芯形成的电池模组的高倍率充放电工况、高过流要求，避免了采用单一材质的汇流排要满足高过流能力时，其厚度过厚的问题，最终能实现平衡汇流排的厚度，同时由于铜铝材的采购成本不同，也可以实现成本控制。

本实用新型第三实施例，提供一种电池模组，采用本实用新型第一实施、第二实施例提出的连接汇流排4以及输出汇流排6组合，将多个方形的电芯5以两并多串的方式连接成一个电池模组，即一个连接汇流排先将两个方形的电芯5并联，然后每两个方形的电芯为一组再形成串联，在电池模组的两端连接输出汇流排以便于与其它电池模组连接，请参阅图4所示，输出汇流排的外侧为电池模组的端板，另外，该电池模组也可以是只采用所述连接汇流排4进行电芯的串联和或并联连接，或是只采用所述输出汇流排6进行电池模组间的连接。

由于该电池模组采用了本实用新型实施例第一方面所述组合型电池汇流排将多个电芯串联和/或并联连接，其汇流排的过流能力大大增加，能满足6C充放电倍率工况下的500A大电流持续充放电的过流要求，同时也能适应现有电池的空间，在不增加或增大电池包空间下能实现提升电池模组汇流排的过流能力，进一步的能在一定程度上满足高电压、大电量、高倍率电池包的生产需求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.组合型电池汇流排，其特征在于，包括用于与电芯极柱接触焊接的至少一个第一金属板以及叠放固定于所述第一金属板外侧的一个第二金属板，所述第二金属板的面积大于所述第一金属板的面积且所述第一金属板的边缘线在所述第二金属板的边缘线的内侧，所述第二金属板的过流能力大于所述第一金属板的过流能力。

2.根据权利要求1所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第一金属板与所述第二金属板采用超声焊接连接，所述第一金属板与电芯极柱采用激光焊接。

3.根据权利要求2所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第一金属板与所述第二金属板上对应电芯极柱的位置分别预制有第一极柱焊接孔位与第二极柱焊接孔位。

4.根据权利要求3所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第一金属板的第一极柱焊接孔位的孔区面积小于所述第二金属板的第二极柱焊接孔位的孔区面积。

5.根据权利要求3所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第一金属板与所述第二金属板的焊接区位于所述第一金属板的两个第一极柱焊接孔位间。

6.根据权利要求1所述组合型电池汇流排，其特征在于，包括由一个所述第二金属板及两个所述第一金属板构成的连接汇流排，两个所述第一金属板沿其长度方向隔开布置；所述连接汇流排用于将多个电芯串联和/或并联连接。

7.根据权利要求1所述组合型电池汇流排，其特征在于，包括由一个所述第二金属板及一个所述第一金属板构成的输出汇流排，所述输出汇流排用于将一个电池模组与其它电池模组串联。

8.根据权利要求1所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第二金属板的面积是所述第一金属板的面积的2-5倍。

9.根据权利要求1所述组合型电池汇流排，其特征在于，所述第一金属板为铜板，所述第二金属板为铝板。

10.电池模组，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述组合型电池汇流排将多个电芯串联和/或并联连接。