CN209447876U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组，包括电池排列结构以及多个汇流排，电池单体包括电池壳体，电池壳体包括两个沿所述水平方向相互面对的第一表面。电池排列结构具有第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构，且其都具有沿着水平方向排列的多个电池单体，而第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构之间则沿着竖直方向堆叠排列；其中第一电池单体排列结构相对于第二电池单体排列结构会在水平方向上相互错开，并通过汇流排对第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构的电池单体之间进行依次的串联连接，达到相互错开的排布安放，优化电池模组的电连接，避免电气绝缘的风险。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

锂离子电池在新能源汽车上的应用日益普遍，在确保安全性的同时，电池设计向高能量密度方向的发展已是必然趋势。对于大电芯，尤其是厚电芯，电芯平躺的放置存在较大的优势。具体的，克服了电池模组的在模组长度方向上的膨胀力问题，降低了模组、电池包的机械强度要求。然而电芯平躺也将导致电芯与电芯之间电连接线路排布的问题，其安全性、结构的合理性以及成本都将影响模组和电池包的整体设计。

实用新型内容

为此，需要提供一种电池模组，用以解决单电芯平躺时，其电连接线路排布的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电池模组，包括电池排列结构以及多个汇流排，所述电池排列结构包括第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构，所述第一电池单体排列结构以及所述第二电池单体排列结构均包括沿水平方向排列的多个电池单体，所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构沿竖直方向排列；所述电池单体包括电池壳体，所述电池壳体包括两个沿所述水平方向相互面对的第一表面；所述第一电池单体排列结构的所述第一表面和所述第二电池单体排列结构的所述第一表面沿所述水平方向相互错开设置；所述多个汇流排沿水平方向排布，所述汇流排沿所述竖直方向延伸，所述汇流排的一端与所述第一电池单体排列结构的一个电池单体连接，所述汇流排的另一端与所述第二电池单体排列结构的一个电池单体连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一电池单体排列结构位于所述第二电池单体排列结构的上方，所述第一电池单体排列结构的所述电池单体的数量相比于第二电池单体排列结构的所述电池单体的数量至少少一个。

作为本实用新型的一种优选结构，当所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构沿着竖直方向相互层叠时，所述第一电池单体排列结构的两端位于所述第二电池单体排列结构两端之间，且所述第一电池单体排列结构的端面与所述第二电池单体排列结构的端面不在同一面上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜，所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个所述扁平面沿所述竖直方向相互面对；或，所述电极组件为叠片式结构，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片沿所述竖直方向层叠。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电池单体包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一电极端子和所述第二电极端子位于所述电池壳体的同一表面。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电池单体的第一电极端子与第二电极端子之间的间距等于同一电池单体排列结构中相邻所述电池单体的相邻第一电极端子与第二电极端子之间的间距。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括：第一电极连接片，所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构的两个以上所述电池单体串联连接成电池块，所述第二电池单体排列结构两端的电极端子与第二电极端子为所述电池块的首尾两端的第一电极端子与第二电极端子，所述第一电极连接片设置在所述第一电极端子上。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括：第二电极连接片，所述第二电极连接片设置在所述第二电极端子上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电池单体在所述第一电极端子与所述第二电极端子之间设置有防爆阀，所述防爆阀与所述汇流排互不干涉设置。

作为本实用新型的一种优选结构，所述汇流排沿着竖直方向设置。

区别于现有技术，上述技术方案的电池排列结构具有第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构，且其都具有沿着水平方向排列的多个电池单体，而第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构之间则沿着竖直方向堆叠排列；其中第一电池单体排列结构相对于第二电池单体排列结构会在水平方向上相互错开，并通过汇流排对第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构的电池单体之间进行依次的串联连接，达到相互错开的排布安放，优化电池模组的电连接，避免电气绝缘的风险。

附图说明

图1为具体实施方式所述的电池模组的结构图；

图2为具体实施方式所述的电池模组的电池单体的爆炸图；

图3为具体实施方式所述的电池模组的具有卷绕式结构的电池单体的剖视图；

图4为具体实施方式所述的电池模组的具有叠片式结构的电池单体的剖视图；

图5为具体实施方式所述的电池模组的示意图。

附图标记说明：

1、电池排列结构；

1a、第一电池单体排列结构；1b、第二电池单体排列结构；

11、电池单体；

111、电极组件；112、电池壳体；113、第一电极端子；

114、第二电极端子；115、盖板；116、防爆阀；

11a、卷绕式结构电极组件；11b、叠片式结构电极组件；

1110、扁平面；1111、第一极片；1112、第二极片；

1121、第一表面；1122、第二表面；

2、汇流排；

3、第一电极连接片；

4、第二电极连接片；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，所有附图中箭头X所指方向为长度方向，箭头Y所指方向为宽度方向，箭头Z所指方向为竖直方向。水平方向为平行于水平面的方向，既可以是上述长度方向也可以是上述宽度方向。另外，水平方向不仅包括绝对平行于水平面的方向，也包括了工程上常规认知的大致平行于水平面的方向。竖直方向为垂直于水平面的方向，竖直方向不仅包括绝对垂直于水平面的方向，也包括了工程上常规认知的大致垂直于水平面的方向。此外，本申请描述的“上”、“下”、“顶”、“底”等方位词均是相对于竖直方向来进行理解的。为了便于理解和说明，下文中会根据附图内的X、Y、Z坐标系进行方向的描述。

请参阅图1，本实施例提供一种电池模组，包括电池排列结构1、多个汇流排2、第一电极连接片3和第二电极连接片4。电池排列结构1包括第一电池单体排列结构1a和第二电池单体排列结构1b，第一电池单体排列结构1a以及第二电池单体排列结构1b均包括沿水平方向排列的多个电池单体11。如图1所示，第一电池单体排列结构1a和第二电池单体排列结构1b在竖直方向(Z轴方向)上为上下层关系。当第一电池单体排列结构1a与第二电池单体排列结构1b层叠时，第一电池单体排列结构1a可以在第二电池单体排列结构1b的上方，或者第一电池单体排列结构1a在第二电池单体排列结构1b的下方。

优选的，第一电池单体排列结构1a位于第二电池单体排列结构1b的上方，第一电池单体排列结构1a的电池单体的数量相比于第二电池单体排列结构1b的电池单体的数量至少少一个。此时，第一电池单体排列结构1a的电池单体的数量相比于第二电池单体排列结构1b的电池单体的数量少一个，因此当第一电池单体排列结构1a与第二电池单体排列结构1b沿着竖直方向(Z轴方向)相互层叠时，第一电池单体排列结构1a的两端会位于第二电池单体排列结构1b两端之间，且第一电池单体排列结构1a的端面与第二电池单体排列结构1b的端面不在同一面上，形成交错排列的两层电池模组结构，使得在连接汇流排2时，有效的避开电池单体上的防爆阀116。

因此，多个汇流排2可以依次沿着水平方向(X轴方向)对第一电池单体排列结构1a和第二电池单体排列结构1b中电池单体进电连接。而汇流排2本身则沿着竖直方向(Z轴方向)延伸设置，优选的，汇流排2为长条形板片结构，其平行于长边的中心线沿着竖直方向(Z轴方向)设置，在其它实施例中汇流排2也可以倾斜一定角度(即回流排的中心线与水平面之间具有夹角)进行电连接，只需使得汇流排2避开电池单体的防爆阀116即可。

如图2所示，电池单体11包括电极组件111、电池壳体112、第一电极端子113、第二电极端子114、盖板115和防爆阀116。电极组件111包括第一极片1111、第二极片1112以及设置于第一极片1111和第二极片1112之间的隔膜1113。第一极片1111可以是正极片或负极片，第二极片1112与第一极片1111的极性相反，相应地，第二极片1112为负极片或正极片。示例性地以第一极片1111为正极片，第二极片1112为负极片进行说明。同样地，在其他的实施例中，第一极片1111还可以为负极片，而第二极片1112为正极片。其中，隔膜1113是介于第一极片1111和第二极片1112之间的绝缘体。

如图3以及图4所示，电极组件111可以是卷绕式结构电极组件11a，也可以是叠片式结构电极组件11b。如图3所示，当电极组件111为卷绕式结构时，电极组件111为扁平状，并且电极组件111的外表面包括两个扁平面1110，两个扁平面1110沿竖直方向(Z轴方向)相互面对，即扁平面1110与第一表面1121相互面对。电极组件111大致为六面体结构，扁平面1110大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面1110可以只是相对平整的表面，并不要求是纯平面。如图4所示，当电极组件111为叠片式结构时，第一极片1111、隔膜1113和第二极片1112沿竖直方向层叠，即第一极片1111的表面与第一表面1121相互面对。

电池壳体112为六面体结构，电池壳体112包括两个第一表面1121和两个第二表面1122，第一表面1121的面积大于第二表面1122的面积。在电池单体11中，每个电池单体11的两个第二表面1122沿水平方向(例如，X轴方向)相互面对，每个电池单体11的两个第一表面1121沿竖直方向(Z轴方向)相互面对。电池壳体112可以由例如铝、铝合金或塑料等材料制造。

实施例中电池壳体112为矩形体(六面体)。电池壳体112具有容纳电极组件111和电解液的内部空间，并且电池壳体112具有开口。电极组件111容纳在电池壳体112内，盖板115覆盖开口，并用于将电极组件111封闭在电池壳体112内。

第一电极端子113和第二电极端子114位于电池壳体112的同一表面，即第一电极端子113和第二电极端子114安装在电池单体11的盖板115上。且，第一电极端子113贯穿盖板115与第一极片电连接，第二电极端子114也贯穿盖板115与第二极片电连接。具体的，正极活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上，而负极活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。从涂覆区延伸出的未涂覆区则作为极耳，电极组件111包括两个极耳，即正极耳和负极耳，正极耳从正极片的涂覆区延伸出；负极耳从负极片的涂覆区延伸出。正极耳与正电极端子之间通过正极端子连接件电连接，负极耳与负电极端子之间通过负极端子连接件电连接。

如图5所示，本实施例中电池单体11的第一电极端子113与第二电极端子114之间的间距等于同一电池单体11排列结构中相邻电池单体11的相邻第一电极端子113与第二电极端子114之间的间距。在第一电池单体排列结构1a相对于第二电池单体排列结构1b少一个电池单体11并相互错开放置时，第一电池单体排列结构1a中的电池单体11的第一电极端子113所在部分的电池单体11，与其相邻且位于其竖直方向(Z轴方向)下方的第二电池单体排列结构1b的一个电池单体11的第二电极端子114处在同一竖直线上；且该第一电池单体排列结构1a中的电池单体11的第二电极端子114所在部分的电池单体11，与其相邻且位于其竖直方向(Z轴方向)下方的第二电池单体排列结构1b的另一个电池单体11的第一电极端子113也处在同一竖直线上，因此只需通过一个长条型的汇流排2连接对上下层关系的第一电池单体排列结构1a和第二电池单体排列结构1b中的电池单体11进行连接，也可以有效的达到电池单体11上的防爆阀116与汇流排2互不干涉。

如图5所示，第一电极连接片3和第二电极连接片4都设置在第一电池单体排列结构1a或第二电池单体排列结构1b上，在本实施例中，将第一电极连接片3和第二电极连接片4设置在电池单体11数量较多的电池单体11排列结构的两端上，即当第二电池单体排列结构1b的电池单体11数量多于第一电池单体排列结构1a的电池单体11数量，则将第一电极连接片3和第二电极连接片4分别连接在第二电池单体排列结构1b首尾两端的两个电池单体11的第一电极端子113和第二电极端子114，其中第一电极连接片3设置在第一电极端子113上，而第二电极连接片4设置在第二电极端子114上，将第一电极连接片3和第二电极连接片4分离在第二电池单体排列结构1b的两端，极大的避免短路的可能，提高电池模组的安全性。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电池排列结构以及多个汇流排，

所述电池排列结构包括第一电池单体排列结构和第二电池单体排列结构，所述第一电池单体排列结构以及所述第二电池单体排列结构均包括沿水平方向排列的多个电池单体，所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构沿竖直方向排列；

所述电池单体包括电池壳体，所述电池壳体包括两个沿所述水平方向相互面对的第一表面；所述第一电池单体排列结构的所述第一表面和所述第二电池单体排列结构的所述第一表面沿所述水平方向相互错开设置；

所述多个汇流排沿水平方向排布，所述汇流排的一端与所述第一电池单体排列结构的一个电池单体连接，所述汇流排的另一端与所述第二电池单体排列结构的一个电池单体连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一电池单体排列结构位于所述第二电池单体排列结构的上方，所述第一电池单体排列结构的所述电池单体的数量相比于第二电池单体排列结构的所述电池单体的数量至少少一个。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一电池单体排列结构的两端位于所述第二电池单体排列结构的两端之间，且所述第一电池单体排列结构的端面与所述第二电池单体排列结构的端面不在同一面上。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜，所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个所述扁平面沿所述竖直方向相互面对；或，所述电极组件为叠片式结构，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片沿所述竖直方向层叠。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一电极端子和所述第二电极端子位于所述电池壳体的同一表面。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体的第一电极端子与第二电极端子之间的间距等于同一电池单体排列结构中相邻所述电池单体的相邻第一电极端子与第二电极端子之间的间距。

7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，还包括：

第一电极连接片，所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构的两个以上所述电池单体串联连接成电池块，所述第二电池单体排列结构两端的电极端子与第二电极端子为所述电池块的首尾两端的第一电极端子与第二电极端子，所述第一电极连接片设置在所述第一电极端子上。

8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，还包括：

第二电极连接片，所述第二电极连接片设置在所述第二电极端子上。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体在所述第一电极端子与所述第二电极端子之间设置有防爆阀，所述防爆阀与所述汇流排互不干涉设置。

10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排沿着竖直方向设置。