电池模组的制作方法

本实用新型涉及储能设备技术领域，特别是涉及一种电池模组。

背景技术：

随着技术的发展，二次电池在生产或生活领域应用范围越来越广，当二次电池为软包电池时，具有安全性能好、能量密度高、重量轻、容量大、内阻小以及设计灵活等优点，因此应用十分广泛。

现有技术中二次电池(软包)在形成电池模组时，二次电池之间通常采用U型连接片相互电连接，在实际操作过程中，U型连接片的一侧与相应的二次电池的极耳焊接完成后，其另一侧在与相应的二次电池的极耳进行焊接时，超声波的振动必定会拉扯先前的焊接区域，影响焊接强度，进而影响电池模组的使用安全及使用寿命。

因此，亟需一种新的电池模组。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种电池模组，该电池模组相互串联的二次电池能够保证彼此之间的连接强度，进而提高电池模组的使用安全及使用寿命。

本实用新型实施例一方面提出了一种电池模组，包括第一电池单元以及第二电池单元，第一电池单元以及第二电池单元分别具有二次电池；其中，每个二次电池分别具有第一电极引线以及与第一电极引线极性相反的第二电极引线，第一电池单元的第一电极引线与第二电池单元的第二电极引线沿第一方向层叠并固定连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电池单元具有两个以上并联设置的二次电池，第一电池单元的所有第一电极引线均沿第一方向层叠并固定连接；第二电池单元具有两个以上并联设置的二次电池，第二电池单元的所有第二电极引线均沿第一方向层叠并固定连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电极引线的熔点大于第二电极引线的熔点，第一电池单元的至少两个第一电极引线的层叠区域之间设置有过渡金属件，过渡金属件的熔点小于第一电极引线的熔点。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件的熔点大于等于0.5倍的第二电极引线的熔点且小于等于1.5倍的第二电极引线的熔点。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件的熔点大于等于0.8倍的第二电极引线的熔点且小于等于1.2倍的第二电极引线的熔点。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件的厚度大于10mm。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电池单元的每相邻两个第一电极引线之间均设置有过渡金属件。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件为片状结构体。

根据本实用新型实施例的一个方面，电池模组还包括连接片，至少两个过渡金属件通过连接片相互连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件与第一电极引线焊接或者粘接连接，或者，过渡金属件为化学镀或电镀于第一电极引线上的镀层结构。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电池单元的所有第一电极引线彼此焊接固定，其中，过渡金属件覆盖相邻的第一电极引线的焊接区域。

根据本实用新型实施例的一个方面，过渡金属件具有采样区，采样区连接有采样线束；和/或，在第一方向上，位于最外侧的至少一个二次电池的第一电极引线或第二电极引线连接有采样转接片。

根据本实用新型实施例提供的电池模组，其包括分别具有二次电池的第一电池单元以及第二电池单元，每个二次电池分别具有极性相反的第一电极引线和第二电极引线，第一电池单元的第一电极引线与第二电池单元的第二电极引线沿第一方向层叠并固定连接，即，第一电池单元与第二电池单元的二次电池相互串联时，可以通过第一电池单元的第一电极引线与第二电池单元的第二电极引线直接层叠并固定连接，能够保证第一电极引线与第二电极引线之间电连接的可靠性，进而提高电池模组的使用寿命且能够提高电池模组的能量密度。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一个实施例的电池模组的结构示意图；

图2是图1所示结构的局部示意图；

图3是本实用新型一个实施例的二次电池的分解图；

图4是图2所示结构的局部图；

图5是图2所示结构的分解图；

图6是本实用新型实施例的过渡金属件与第一电极引线第一种连接方式的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的过渡金属件与第一电极引线第二种连接方式的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的过渡金属件与第一电极引线第三种连接方式的结构示意图；

图9是本实用新型实施例的过渡金属件与第一电极引线第四种连接方式的结构示意图；

图10是本实用新型实施例的本实用新型过渡金属件与第一电极引线第五种连接方式的结构示意图；

图11是本实用新型实施例的第一电极引线及第二电极引线与采样转接片的配合示意图；

图12是本实用新型实施例的过渡金属件及连接片与第一电极引线配合时的结构示意图；

图13图12中A处放大图。

其中：

1-第一电池单元；2-第二电池单元；X-第一方向；

10-二次电池；11-电极引线；111-第一电极引线；111a-铜层；111b-镍层；112-第二电极引线；12-壳体；13-电极组件；14-密封胶；

20-过渡金属件；

30-采样线束；

40-采样转接片；

50-连接片；

60-焊接区域。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的电池模组的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图13根据本实用新型实施例的电池模组进行详细描述。

请参阅图1至图3，图1示出了本实用新型实施例的电池模组的结构示意图，图2示出了图1所示结构的局部示意图。

本实用新型实施例提供一种电池模组，包括第一电池单元1及第二电池单元2，第一电池单元1及第二电池单元2分别具有二次电池10，第一电池单元1所包括的二次电池10的数量可以为一个或者两个以上，同样的，第二电池单元2所包括的二次电池10的数量也可以为一个或者两个以上，具体根据电池模组的电性要求确定。为了更好的理解本实用新型实施例的电池模组，以下实施例以第一电池单元1的数量为四个，第二电池单元2的数量为三个，三个第二电池单元2以及四个第二电池单元2相互串联。

图3示出了本实用新型一个实施例的二次电池的分解图。如图3所示，本实用新型实施例的二次电池1为袋状电池，其包括壳体12、电极组件13以及电极引线11，电极引线11具体包括极性相反的第一电极引线111和第二电极引线112。电极组件13安装在电池壳体12内部，电极组件13由第一电极片、分隔物以及第二电极片层叠而成。第一电极片与第一电极引线111电连接，第二电极片与第二电极引线112电连接。第一电极引线111远离第一电极片的一端延伸出壳体12，第二电极引线112远离第二电极片的一端延伸出壳体12。第一电极引线111及第二电极引线112被壳体12夹持的部分通过密封胶14与壳体12密封连接。壳体12通过热焊接将电极组件13完全密封至其自身的内腔中。第一电极引线111及第二电极引线112延伸出壳体12的部分可以水平延展，当成组为电池模组时，可以根据连接需要进行弯折。

图4示出了图2所示结构的局部图，图5示出了图2所示结构的分解图。请一并参阅图1至图5，本实用新型实施例的电池模组的第一电池单元1及第二电池单元2均分别包括两个二次电池10，第一电池单元1的第一电极引线111与第二电池单元2的第二电极引线112沿第一方向层叠并固定连接，使得第一电池单元1与第二电池单元2相互串联。

在一些可选的示例中，图4、图5中所示的四个二次电池可以全部串联，即，第一电池单元1的两个二次电池与第二电池单元2的两个二次电池沿第一方向X依次排布，每相邻设置的两个二次电池10的其中一个二次电池10的第一电极引线111与另一个二次电池10的第二电极引线112相互层叠并彼此电连接，以实现四个二次电池10全部相互串联。

相应的第一电极引线111以及第二电极引线112之间可以通过焊接方式固定连接，该种连接方式不仅能够满足电池模组的各二次电池10之间的电连接要求，同时各组相对应的第一电极引线111及第二电极引线112相互连接时，彼此之间不会产生振动、撕扯等影响，能够保证各二次电池10彼此之间电连接的可靠性。

当然，将第一电池单元1的各二次电池10均彼此串联且将第二电池单元2的各二次电池10均彼此串联只是一种可选的实施方式。在一些其他的示例中，第一电池单元1的两个二次电池10可以相互并联，第一电池单元1的所有第一电极引线111均沿第一方向X层叠并固定连接。且第二电池单元2的两个二次电池10可以相互并联。第二电池单元2的所有第二电极引线112均沿第一方向X层叠并固定连接。通过上述设置，同样能够满足电池模组的储能要求。

作为一种可选的实施方式，第一电极引线111的熔点大于第二电极引线112的熔点，沿第一方向X，第一电池单元1的两个第一电极引线111的层叠区域之间设置有过渡金属件20，过渡金属件20的熔点小于第一电极引线111的熔点。过渡金属件20与相邻的第一电极引线111之间可以采用焊接方式实现彼此之间的电连接。

当第一电池单元1与第二电池单元2相互串联时，可以先将第一电池单元1中的各二次电池10的第一电极引线111相互层叠设置且第二电极引线112相互层叠设置，并将第二电池单元2中的各二次电池10的第一电极引线111相互层叠设置且第二电极引线112相互层叠设置。然后将第一电池单元1相互层叠的第一电极引线111与第二电池单元2相互层叠的第二电极引线112组沿第一方向X再次层叠设置，并在相邻两个第一电极引线111之间放置过渡金属件20。最后，对在第一方向X上层叠在一起的两个第一电极引线111、过渡金属件20以及两个第二电极引线112采用焊接的方式相互连接，以实现第一电池单元1与第二电池单元2之间的串联。

具体实施时，第一电极引线111与第二电极引线112为不同的金属，且第一电极引线111的熔点大于第二电极引线112的熔点。各电极引线的连接可选采用超声波焊接，更好的满足电池模组的成组要求。

前述所提及的超声波焊接是将金属组件在一定静压力下，通过超声高频振动使焊接金属界面摩擦生热致其发生塑形流动最终达到原子应力范围形成金属键合。当第一电极引线111与第二电极引线112之间的熔点差异较大时，由于焊接时达到塑性流动时的温度(以下简称焊接温度)与熔点成正比，因此第一电极引线111与第二电极引线112的焊接温度差异较大。

而通过设置过渡金属件，并限定设置于第一电极引线111之间的过渡金属件20熔点小于第一电极引线111的熔点，使得过渡金属12作为中间件将相邻的两个第一电极引线12连接，以实现电池模组的串并联，保证具有焊接关系的第二电极引线112之间、第二电极引线112与第一电极引线111之间的焊接强度，进而更好的保证各二次电池10之间电连接的稳定性。

在具体实施时，第一电极引线111可以采用镍材质，第二电极引线112可以采用铝材质，当然，此为一种可选的方式，在一些其他的示例中，第一电极引线111也可以采用铜镀镍的形式，只要能够满足各二次电池10之间的电连接强度均可。

作为一种可选的实施方式，过渡金属件20的熔点大于等于0.5倍的第二电极引线112的熔点且小于等于1.5倍的第二电极引线112的熔点，即，过渡金属件20的熔点可以为0.5倍的第二电极引线112的熔点至1.5倍的第二电极引线112的熔点之间的任意数值，包括0.5倍的第二电极引线112的熔点以及1.5倍的第二电极引线112的熔点两个端值。过渡金属件20的熔点采用此种数值范围，能够进一步提高各组相互串联的电池组100中相互层叠设置的第一电极引线111、过渡金属件20以及第二电极引线112之间的连接强度，使得电池模组的安全系数能够提高。

当第一电极引线111为单一金属材质时如镍材质，以上及以下所说的第一电极引线111的熔点即为该单一金属材质的熔点。此处所说的单一金属材质并非绝对限定该金属材质的含量为百分之百，允许在加工成型时掺杂进入微量的其他材质。

当第一电极引线111为具有镀层结构的形式时，如铜镀镍，以上及以下所说的第一电极引线111的熔点即为第一电极引线111与第二电极引线112相接触的表面对应的金属层的熔点，例如，当第一电极引线111为铜镀镍时，第一电极引线111的熔点具体是指第一电极引线111的镍镀层的熔点。

更为优选的，过渡金属件20的熔点大于0.8倍第二电极引线112的熔点小于1.2倍的第二电极引线112的熔点，两者的熔点接近，即两者焊接温度接近。通过该种设置方式，使得相互串联的两个电池组100中层叠设置的第一电极引线111、过渡金属件20以及第二电极引线112在相互焊接时，由于两者焊接条件十分接近，因此达到第二电极引线112的熔点或过渡金属件20的焊接温度时，即可满足第一电极引线111、过渡金属件20以及第二电极引线112彼此之间的焊接，使得第一电极引线111与第一电极引线111之间、第一电极引线111与第二电极引线112之间以及第二电极引线112与第二电极引线112之间受焊接时的温度影响最小，彼此之间的连接强度更高。

在具体实施时，本实用新型实施例的过渡金属件20可以采用不同的结构形式，在一些可选的实施例中，过渡金属件20可以为片状结构体。通过将过渡金属件20设置为片状结构体，能够增加过渡金属件20与相应的第一电极引线111之间的接触面积，同时能够减小相邻两个相互层叠连接的第一电极引线111之间的距离，有效的提高过渡金属件20与其对应的第一电极引线111之间的连接强度，进而保证二次电池10之间电连接的可靠性。

如前述介绍，相互层叠设置并彼此电连接的二次电池10的第一电极引线111可以相互焊接，因此，为了更好的保证第一电极引线111之间的焊接强度，可选的，相邻两个相互焊接的第一电极引线111之间的过渡金属件20覆盖该两个二次电池10的第一电极引线111的焊接区域60。使得第一电池单元1第一电极引线111在焊接时，焊接区域60的温度达到二者之间的过渡金属件20的焊接温度即可使得过渡金属件20与第一电极引线111的连接，实现相邻两个第一电极引线111彼此之间的相互焊接连接。

以上所提及的焊接区域60可以理解为相应焊点的位置，焊接区域60可以是连续的整块区域，即焊点为一个，当然，焊接区域60也可以是间隔的多个区域，即焊点为两个以上，两个以上焊点相互间隔设置。所提及的过渡金属件20覆盖该两个二次电池10的第一电极引线111的焊接区域，该处的覆盖可以是部分覆盖，当然，也可选为全部覆盖。

请一并参阅图6、图7，图6示出了本实用新型实施例的过渡金属件20与第一电极引线111第一种连接方式的结构示意图，图7示出了本实用新型实施例的过渡金属件20与第一电极引线111第二种连接方式的结构示意图。作为一种可选的实施方式，过渡金属件20与第一电极引线111之间可以采用图4所示的焊接方式连接，当然也可以采用图5所示的粘接方式连接，只要能够达到过渡金属件20与第一电极引线111之间的连接要求均可。

当然，不限于上述连接方式，请一并参阅图8至图10，图8示出了本实用新型实施例的过渡金属件20与第一电极引线111第三种连接方式的结构示意图，图9示出了本实用新型实施例的过渡金属件20与第一电极引线111第四种连接方式的结构示意图，图10示出了本实用新型实施例的本实用新型过渡金属件20与第一电极引线111第五种连接方式的结构示意图。

在一些其他的示例中，如图8至图10所示，过渡金属件20也可以为化学镀或电镀于第一电极引线111上的镀层结构。

图8中，第一电极引线111采用单一金属材质，如镍材质。当第一电极引线111采用单一金属材质时，过渡金属件20可以直接电镀或者化学镀于第一电极引线111的外表面，形成过渡金属件20的镀层结构可以部分覆盖第一电极引线111的外周表面，例如，形成过渡金属件20的镀层结构可以只覆盖第一电极引线111暴露在其所对应的二次电池10的壳体外的部分。

图9、图10中，第一电极引线111采用具有镀层的结构形式(非单一金属材质的形式)。当第一电极引线111采用具有镀层的结构形式时，以铜镀镍为例，如图7所示，可以将铜层111a的外周表面全部镀上镍层111b，以形成第一电极引线111，然后在镍层111b暴露在相应得二次电池10的壳体外的部分电镀或者化学镀铝层等金属层，以形成过渡金属件20。可以理解的是，当第一电极引线111采用具有镀层的结构形式时，还是以铜镀镍为例，不限于在铜层111a的外周表面全部镀上镍层111b，如图8所示，可以只在铜层111a与相应二次电池10的壳体12之间设置的密封胶14处镀上镍层111b以形成第一电极引线111，然后在铜层111a暴露在相应的二次电池10的壳体外的部分电镀或者化学镀形成过渡金属件20。

以上，过渡金属件20与第一电极引线111的多种连接方式均可满足要求，实际操作时，可以根据情况选择。

请一并参阅图1至图5以及图11，图11示出了本实用新型实施例的第一电极引线111及第二电极引线112与采样转接片40的配合示意图。

为了更好的监测电池模组中各二次电池10的性能，可选的，过渡金属件20具有采样区，采样区连接有采样线束30，通过采样线束30能够采集各二次电池10的电压、温度等信号，更好的保证电池模组在服役时的使用安全。

可以理解的是，对于电池模组各二次电池10的监测不限于在过渡金属件20设置采样区进行监测，在一些其他的示例中，也可以使得位于最外侧的至少一个二次电池10的第一电极引线111或第二电极引线112连接有采样转接片40，通过采样转接片40同样能够采集各二次电池10的电压、温度等信号。上述两种采集方式可以单独设置，也可以同时设置。

本实用新型以上各实施例均是以电池模组包括第一电池单元1的数量为四个，第二电池单元2的数量为三个，三个第二电池单元2以及四个第二电池单元2相互串联，并且第一电池单元1以及第二电池单元2分别包括两个二次电池为例进行说明，可以理解的是，其只是一种可选的实施方式，在一些其他的示例中，电池模组可以包括一个第一电池单元1以及一个第二电池单元2。

在具体实施时，电池模组不限于仅包括第一电池单元1以及第二电池单元2，可以根据电池模组所包括的二次电池10的数量以及彼此之间的连接要求将电池模组的所有二次电池分成两组以上电池组，每组电池组包括两个以上二次电池10，其中一组电池组作为第一电池单元1且另一组电池组作为第二电池单元2，只要能够满足电池模组的电性要求均可。

同时，第一电池单元1包括二次电池10的数量与第二电池单元2所包括的二次电池10的数量均不限于两个，也可以是三个、四个甚至更多个，且第一电池单元1及第二电池单元2所述包括的二次电池10的数量可以相同，也可以不同，同样可以根据电池模组的电性要求设定。

相应的，当第一电池单元1包括的二次电池10的数量大于两个时，相互层叠并彼此电连接的每相邻两个第一电极引线111之间均设置有过渡金属件20。能够可靠的保证每相邻两个第一电极引线111之间连接的可靠性，同时能够避免第二电极引线112出现空穴或第一电极引线111无法连接的等现象。

具体实施时，过渡金属件20的厚度可以为大于10mm的任意数值，通过上述设置，能够更好的保证过渡金属件20与第一电极引线111之间的连接强度。

请一并参阅图12及图13，图12示出了本实用新型实施例的过渡金属件20及连接片50与第一电极引线111配合时的结构示意图，图13示出了图10中A处放大图。作为一种可选的实施方式，电池模组还包括连接片50，至少两个过渡金属件20通过连接片50相互连接。例如，当第一电池单元1的二次电池10的数量三个，并且相邻两个二次电池10的第一电极引线111之间均设置有过渡金属件20时，通过设置连接片50将至少两个过渡金属件20连接，能够保证相互连接的过渡金属件20的一次性安装以及位置的一致性，使得各相互连接的过渡金属件20在第一方向X上相对设置，更利于电池组100中层叠设置的第一电极引线111之间的连接。在具体实施时，可以只有两个过渡金属件20通过连接片50相互连接，使得连接后的过渡金属件20与连接片50整体呈U形。当然，可选的，当同一电池组100中的过渡金属件20为三个及以上时，电池组100中的所有过渡金属件20均可以通过连接片50连接，使得连接后的各过渡金属件20与连接片50整体呈梳齿形，以更加优化电池模组的性能。

综上，本实用新型实施例提供的电池模组，因其包括分别具有二次电池10的第一电池单元1以及第二电池单元2，每个二次电池10分别具有极性相反的第一电极引线111和第二电极引线112，并且，第一电池单元1的第一电极引线111与第二电池单元2的第二电极引线112沿第一方向层叠并固定连接，即，第一电池单元1与第二电池单元2的二次电池10相互串联时，可以通过第一电池单元1的第一电极引线111与第二电池单元2的第二电极引线112直接层叠并固定连接，能够保证第一电极引线111与第二电极引线112之间电连接的可靠性，进而提高电池模组的使用寿命且能够提高电池模组的能量密度。

同时，过渡金属件20的设置，使得第一电池单元1及第二电池单元2在彼此焊接以实现串联连接时，能够进一步保证相邻两个二次电池10之间相对应的第一电极引线111之间的连接强度，且能够使得第二电极引线112在与相应的第一电极引线111之间相互焊接时的塑性流动适中，避免空穴现象的发生，保证具有焊接关系的第二电极引线112之间、第二电极引线112与第一电极引线111之间的焊接强度，进而更好的保证各二次电池10之间电连接的稳定性，易于推广使用。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。