电池模组的制作方法

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术：

随着能源结构的转型，可持续发展的电能已经逐渐取代传统化石燃料成为主流能源。例如，电动汽车正在逐步取代传统燃油车，成为新的发展趋势，因而可充放电的电池得以快速发展。

对于目前内部多个电池单元之间相互串联的电池模组而言，以往的电极连接片的设置方式限制了电池模组配置的多样性，在散热性、安全性方面存在不足，而且不利于提高电池模组的能量密度。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请提供了一种电池模组。

本申请的第一方面提供了一种电池模组，其包括：多个电池单元，所述电池单元相互串联；

电极输出连接片，设置在所述电池模组的输出端；

多个跨接电极连接片，分别将多个所述电池单元中相隔的电池单元连接；

邻接电极连接片，将多个所述电池单元中的相邻的所述电池单元连接，通过所述电极输出连接片、所述跨接电极连接片和所述邻接电极连接片以使所述电池模组形成供电通路；

所述多个跨接电极连接片以至少两个为一组以绝缘的方式部分重叠贴合设置。

优选地，所述多个跨接电极连接片包括上跨接片和下跨接片，所述上跨接片与所述下跨接片以绝缘的方式部分重叠配置。

优选地，所述上跨接片和所述下跨接片之间设有绝缘件，且所述绝缘件的周缘超出所述上跨接片与所述下跨接片重叠部分的周缘。

优选地，所述绝缘件的周缘超出所述上跨接片与所述下跨接片重叠部分2-6mm。

优选地，所述上跨接片包括上本体部和由所述上本体部并行伸出的第一上连接片和第二上连接片，所述第一上连接片和第二上连接片的至少一个与所述上本体部之间通过圆弧过渡连接。

优选地，所述下跨接片包括下本体部和由所述下本体部并行伸出的第一下连接片和第二下连接片。

优选地，所述第一上连接片、第二上连接片、第一下连接片和第二下连接片各自朝向所述电池单元的表面共面。

优选地，所述第一上连接片、第二上连接片、第一下连接片、第二下连接片上分别设有定位孔，且所述第一上连接片的定位孔与所述第一下连接片的定位孔之间的孔间距为D1，所述第二上连接片的定位孔与所述第二下连接片的定位孔之间的孔间距为D2，D1等于D2。

优选地，所述第一上连接片的定位孔与所述第一下连接片的定位孔之间的孔间距为D1，所述第一上连接片与所述第一下连接片之间的间距P1，且D1为P1的5倍至15倍。

优选地，所述第二上连接片的定位孔与所述第二下连接片的定位孔之间的孔间距为D2，所述第二上连接片与所述第二下连接片之间的间距P2，且D2为P2的5倍至15倍。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的这种电池模组中，多个电池单元通过跨接电极连接片和邻接电极连接片相互串联，这为改善电池模组的配置多样性提供了重要技术支持。

例如，在将该电池模组中的电极输出连接片均设置在同侧时，既可以减小整个电池模组的整体尺寸，以提升电池模组的能量密度，还可以减小跨接电极连接片的长度，从而降低电池模组工作过程中，跨接电极连接片所产生的热量等，达到提升电池模组安全性的目的。

另外，在跨接电极连接片的长度较小时，整个电池模组的装配误差相对较小，且便于该电池模组组装工序的进行；同时，多个跨接电极连接片中，至少两个为一组重叠且绝缘贴合设置，还可以防止跨接电极连接片的安装占用电池模组内过多的额外空间，从而有利于提高结构紧凑性，进而有利于提升电池模组的能量密度。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池模组的一种结构示意图；

图2为图1示出的结构的俯视图；

图3为本申请实施例所提供的电池模组中部分结构的示意图；

图4为本申请实施例所提供的电池模组中连接片组的结构示意图；

图5为图4示出的结构的分解示意图；

图6为本申请实施例所提供的电池模组的另一中结构示意图；

图7为图6中部分结构的示意图；

图8为本申请实施例所提供的电池单体的结构示意图。

附图标记：

1-电池单元；

11-电池单体；

111-极柱；

2-电极输出连接片；

3-邻接电极连接片；

4-跨接电极连接片；

41-上跨接片；

410-上本体部；

411-第一上连接片；

4111-定位孔；

412-第二上连接片；

42-下跨接片；

420-下本体部；

421-第一下连接片；

422-第二下连接片；

5-绝缘件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

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”、“第三”、“第四”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”是指三个或三个以上；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实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供了一种电池模组及电池包(图中未示出)，前述电池包内包括该电池模组，当然，电池包内还可以设置有电池管理系统、电池热管理系统、电池系统配电盒以及软连接及电气接口等，其中，热管理系统可以包括蒸发器、风机、风道及温度采集机构等；对于单个电池包而言，其内部可以设置一个或多个电池模组，对此，可以根据实际需求选定。

下面，主要对电池模组的结构进行详细描述：如图1和图6所示，单个电池模组包括框架(图中未示出)和安置于前述框架内的多个电池单元1，具体地，如图1所示，电池单元1既可以为单个的电池单体11；或者，电池单元1也可以为多个电池单体11并联形成的电池组，以达到增大整个电池模组输出电流的目的。

举例来说，如图6所示，电池模组内的电池单元1可以包括两个电池单体11，两个电池单体11先通过如图7所示的跨接电极连接片4并联后，再与另一电池单元1串联。更具体地，如图8所示，电池单体11可以为方形结构，其包括两个极性相反的极柱111。

在电池模组的组装过程中，多个电池单元1可以通过跨接电极连接片4和邻接电极连接片3相互串联；为了输出整个电池模组的电能，电池模组内还设置有电极输出连接片2，电极输出连接片2设置在电池模组的输出端，电极输出连接片2设置有两个，分别为总正输出极和总负输出极。

借助跨接电极连接片4，在实现缩短电极连接片的情况下，还能将两个电极输出连接片2设置在整个电池模组的同侧，从而有利于改善散热条件，在获得高度安全性的同时还能在相同的装配空间内获得更高的能量密度。

具体地，在电池模组内多个电池单元1的连接过程中，多个电池单元1中相隔设置的电池单元1通过跨接电极连接片4串联，邻接电极连接片3则可以用于串联相邻设置的两个电池单元1，经跨接电极连接片4和邻接电极连接片3串联后的多个电池单元1中剩余的两个电池单元1，分别连接两个电极输出连接片2，从而保证该电池模组可以形成供电回路。

为了进一步防止跨接电极连接片4占用电池模组的框架内过多的额外空间，如图1所示，多个跨接电极连接片4中，可以两两成组地、且以绝缘的方式部分重叠贴合设置。

具体来说，如图3和图4所示，多个跨接电极连接片4可以包括上跨接片41和下跨接片42，二者绝缘且部分重叠设置，这可以使多个跨接电极连接片4均位于电池单元1的上方。另外，由于跨接电极连接片4重叠贴合设置，因此，其能最大限度地降低跨接电极连接片4在电池模组高度方向上所占用的空间，以促进电池模组向高能量密度发展。通过上述设置在获得更高能量的同时还能够获得更好的发热表现。具体而言，在保证同等过流面积的情况下，上述这种结构及设置方式的跨接电极连接片4的整体尺寸相对更小，因而在电池模组的工作过程中所产生的热量也就越少。而且，在获得上述效果的基础上，由于上跨接片41和下跨接片42的重叠贴合设置，还能够获得非常优良的结构性，最大限度地防止因颠簸、震动等造成上跨接片41和下跨接片42的移位、形变甚至断裂。

为了防止跨接电极连接片4与被跨过的电池单元1之间接触而造成电池模组出现短路的情况，优选地，如图7所示，跨接电极连接片4上可以设置有绝缘材料制成的保护套；或者，跨接电极连接片4与被跨过的电池单元1之间可以设置有安全间隔，以防止二者接触而造成电池模组短路。

具体地，电极输出连接片2、跨接电极连接片4和邻接电极连接片3均可以为金属等导电材料制成的结构，优选地，可以采用金属铜或铝形成电极输出连接片2、跨接电极连接片4和邻接电极连接片3，如图1所示，跨接电极连接片4和邻接电极连接片3均可以为例如片状等结构，其厚度和长度均可以根据实际需求灵活选择。

进一步地，如图3-5所示，上跨接片41和下跨接片42之间可以设置有绝缘件5，绝缘件5可以采用绝缘材料制成，以防止重叠设置的上跨接片41和下跨接片42之间产生电连接关系，这可以进一步降低跨接电极连接片4所占用的空间。为了进一步提升上跨接片41与下跨接片42之间绝缘关系的可靠性。

优选地，如图3所示，可以设置绝缘件5的周缘超出上跨接片41和下跨接片42之间重叠部分的周缘，这可以进一步防止在电池模组工作过程中，因电池模组震动等因素导致上跨接片41与下跨接片42之间产生相对位移而出现电连接的问题。至于绝缘件5的周缘超出上跨接片41和下跨接片42重叠部分的具体尺寸，可以根据上跨接片41和下跨接片42的具体尺寸灵活选择，具体来说，绝缘件5的周缘可以超出上跨接片41和下跨接片42之间重叠部分2-6mm，更优选地，前述值可以为5mm，这不仅可以保证上跨接片41与下跨接片42之间具有良好的绝缘效果；同时，即便在电池模组的工作中因温度变化产生一定量的冷凝水，由于绝缘件5的周缘超出上跨接片41和下跨接片42重叠部分5mm，也可以使冷凝水可以在绝缘件5的边缘凝结积聚流下，而不会破坏上跨界片41与下跨接片42之间的绝缘状态。

优选地，可通过热压或粘结工艺，使上跨接片41和下跨接片42均与绝缘件5贴合以形成一体的跨接片片组，这可以避免因电池单体11膨胀造成上跨接片41和下跨接片42的位置错动，并带动绝缘件5运动，而导致上跨接片41和下跨接片42之间的绝缘失效；同时在组装电池模组时，前述一体式的跨接片片组还可以提升电池模组的组装效率，降低电池模组中装配误差的出现概率。更具体地，绝缘件5可以采用柔性绝缘材料制成。优选地，绝缘件5的弹性模量≥3000MPa，从而在电池模组的工作过程中，绝缘件5还可以防止因电池单元1膨胀而造成跨接电极连接片4与极柱111之间的连接失效。更具体地，绝缘件5可以由PET塑料采用一体注塑的方式形成。

更具体地，上跨接片41可以包括上本体部410、第一上连接片411和第二上连接片412，第一上连接片411和第二上连接片412均与上本体部410连接，第一上连接片411和第二上连接片412分别与不同的电池单元1的极柱111连接，并通过上本体部410实现两个电池单元1的电连接。为了提升第一上连接片411和第二上连接片412的一致性，二者可以从上本体部410的同一侧并行伸出，且二者与上本体部410的延伸方向不同，即第一上连接片411和第二上连接片412相对上本体部410弯折设置；考虑到电池模组在工作过程中不可避免地会出现震动及膨胀等问题，优选地，如图3所示，第一上连接片411与第二上连接片412各自与上本体部410之间的夹角设置成圆弧过渡，从而使二者的适应性更强，且使整个上跨接片41的结构强度更强，不易断裂。

更具体地，第一上连接片411和第二上连接片412中的至少一者可以以圆弧折弯的方式从上本体部410上伸出，圆弧的弧度和尺寸均可以根据实际情况灵活改变，这不仅可以进一步降低上跨接片41所占的空间，还可以进一步提升整个上跨接片41的抗弯折能力；另外，借助这种结构特征，还可以区分上跨接片41和下跨接片42，从而在安装上跨接片41和下跨接片42的过程中起防呆效果。

进一步地，下跨接片42可以包括下本体部420、第一下连接片421和第二下连接片422，第一下连接片421和第二下连接片422均可以从下本体部420同侧并行伸出，这使得在等尺寸的条件下，能使第一下连接片421和第二下连接片422的过流面积最大化。第一下连接片421和第二下连接片422也分别与不同的电池单元1的极柱111连接，并借助下本体部420实现两个电池单元的电连接。

为了保证跨接电极连接片4中用于与极柱111连接的部分均能与极柱之间有较好的贴合效果，优选地，可以使第一上连接片411、第二上连接片412、第一下连接片421和第二下连接片422四者朝向电池单元1的表面共面，从而保证前述四者均能与极柱111的表面之间具有较大的贴合面积。具体地，可以通过折弯的方式使前述四者朝向极柱111的表面位于同一平面内，由于上跨接片41位于下跨接片42的上方，因而可以弯折第一上连接片411和第二上连接片412，如第一上连接片411和第二上连接片412可以以圆弧折弯的方式从上本体部410并行伸出。需要说明的是，在电池模组工作一段时间之后，由于电池模组震动和电池单体11膨胀以及其他因素，导致该电池模组中的第一上连接片411、第二上连接片412、第一下连接片421和第二下连接片422四者中可能会发生某一个或多个出现位移或弯折的情况，这与本申请的设计思路并不矛盾，也在本申请的保护范围之内；同时，考虑到加工精度以及测量仪器的误差等因素，在该电池模组的生产加工过程中，第一上连接片411、第二上连接片412、第一下连接片421和第二下连接片422四者之间的平面度≤1mm，则可以认为前述四者共面。

进一步地，当该电池模组的两个电极输出连接片2均设置在电池模组的同一侧时，如图1所示，两个电极输出连接片2均设置在电池模组的长度方向的同一侧。在该电池模组的组装过程中，仅需在两个电极输出连接片2所在的位置预留安装空间即可，该预留空间可借助原有模组的框架结构(如端板)而形成，相较与电极输出连接片2在高度方向或宽度方向的同一侧设置，这可以减小安装该电池模组所需的空间；同时，在电池模组的框架的尺寸不变的情况下，该电池模组的两个电极输出连接片2位于同一侧，还可以防止电池模组受到挤压时，因电极输出连接片2与框架距离较小而接触导致电池模组短路的问题。需要说明的是，电池模组的长度方向可以如图1中的方向X，相应地，电池模组的宽度方向和高度方向分别为图1中的方向Y和Z。

同时，当该电池模组中的两个电极输出连接片2均设置在该电池模组的同一侧时，既可以减小整个电池模组的整体尺寸，以提升电池模组的能量密度，还可以减小跨接电极连接片4的长度，从而降低电池模组工作过程中，跨接电极连接片4所产生的热量等，达到提升电池模组安全性的目的；另外，在跨接电极连接片4的长度较小时，整个电池模组的装配误差相对较小，且便于该电池模组组装工序的进行。

在通过跨接电极连接片4连接电池单元1的过程中，跨接电极连接片4可以跨过一个电池单元1，也可以跨过两个、三个或更多个电池单元1，此处不作限定。可选地，在电池模组的成组过程中，跨接电极连接片4可以以跨过奇数个电池单元1的方式，和邻接电极连接片3一起将多个电池单元1连接起来；或者，跨接电极连接片4还可以以跨过偶数个电池单元1的方式，和邻接电极连接片3一起将多个电池单元1连接起来，对此，在电池模组的生产过程中，可以根据需求确定实际所选用的连接方式。

一种优选的具体实施方式是，如图1所示，跨接电极连接片4以相隔一个电池单元1的方式，与邻接电极连接片3一起将多个电池单元1连接，形成供电回路，采用这种连接方式成组电池模组时，操作简便，且各跨接电极连接片4和各邻接电极连接片3的结构相对简单，便于生产和组装。

进一步地，多个跨接电极连接片4的长度或形状相同，这可以提升电池模组内零部件的规范性，从而进一步降低跨接电极连接片4的加工难度，以及跨接电极连接片4与电池单元1之间的组装难度。

优选地，两个电极输出连接片2可以设置成同向延伸，如图1所示，两个电极输出连接片2均可以沿电池模组的长度方向延伸，从而在电池模组的使用过程中，即便电池模组同时受到来自除前述长度方向之外的其他多个方向的挤压，这种结构的电池模组中的电极输出连接片2也不会与电池模组的框架接触，而造成电池模组出现短路的情况。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。