一种汇流排结构和电芯模组的制作方法

本实用新型用于电池组领域，特别是涉及一种汇流排结构和电芯模组。

背景技术：

目前圆柱形电芯模组一般是由多个单体电芯串并组成，先由几个电芯并联成一组，再由多个组的电芯串联组成一个模组；每组电芯的正负朝向一致，相邻组的电芯正负朝向刚好相反，通过一整块汇流排连接其中一组电芯的正极和另外一组电芯的负极，实现各组电芯之间的串联，因此汇流排需要布置在模组两侧，模组生产时，需要先固定好一侧汇流排后，再整体翻转固定另外一侧汇流排，且汇流排与电芯直接焊接时，也需要来回翻转进行焊接，这样对设备的要求较高，且工艺较为复杂，无法实现较大尺寸模组的量产性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种汇流排结构和电芯模组，其可有效简化产品工艺，减少生产工序，节省生产成本，提高自动化生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汇流排结构，包括

正输出极；

负输出极；

正输出极汇流排，与正输出极连接；

负输出极汇流排，与负输出极连接；

若干中间汇流排，中间汇流排具有电芯负极连接部和电芯正极连接部；

第一个中间汇流排的电芯负极连接部与正输出极汇流排彼此绝缘并且层叠分布，最后一个中间汇流排的电芯正极连接部与负输出极汇流排彼此绝缘并且层叠分布。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，中间汇流排设置多个时，前一个中间汇流排的电芯正极连接部与后一个中间汇流排的电芯负极连接部彼此绝缘并且层叠分布。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，汇流排结构分为上层和下层，正输出极汇流排和负输出极汇流排分布在下层，多个中间汇流排依次在上层、下层交替分布。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，上层和下层之间设有绝缘结构。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，正输出极汇流排和/或负输出极汇流排和/或中间汇流排上开设若干电芯焊线窗口。

一种电芯模组，包括

模组托件，模组托件上设有电芯配合结构；

电芯阵列，包括多个单体电芯，单体电芯均正极朝向模组托件与电芯配合结构配合；

以上任一实施例所述的汇流排结构，汇流排结构设在模组托件上；

电芯阵列的单体电芯通过汇流排结构联接形成电芯模组，电芯模组通过正输出极、负输出极向外输出电压。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，电芯配合结构包括设在模组托件上的电芯孔阵列，电芯孔阵列包括多个与各单体电芯对应的电芯孔，汇流排结构设在模组托件顶部。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，三个以上奇数个单体电芯正极朝向模组托件横向排列成一排，若干排相同数量的单体电芯沿纵向排列形成一组，若干组单体电芯沿横向排列形成电芯阵列。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，正输出极汇流排、负输出极汇流排和中间汇流排上于单体电芯正对的位置开设电芯焊线窗口。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，正输出极汇流排与第一组单体电芯的正极通过导电连接件连接，中间汇流排的电芯负极连接部与前一组单体电芯的负极通过导电连接件连接，中间汇流排的电芯正极连接部与后一组单体电芯的正极通过导电连接件连接，负输出极汇流排与最后一组单体电芯的负极通过导电连接件连接。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：汇流排结构采用层叠分布，与电芯连接的位置完全错开，保证电气绝缘安全。其能够实现模组单侧汇流，生产过程中不需要像双侧汇流排模组那样，对模组进行来回翻转，可有效简化产品工艺，减少生产工序，节省生产成本，提高自动化生产效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型汇流排结构实施例结构示意图；

图2是本实用新型汇流排结构实施例爆炸图；

图3是本实用新型电芯模组实施例结构示意图；

图4是本实用新型电芯模组实施例模组托件结构示意图；

图5是本实用新型电芯模组实施例爆炸图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1、图3所示的结构为参考描述，但其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”仅用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的实施例提供了一种汇流排结构，包括

正输出极1；

负输出极2；

正输出极汇流排3，与正输出极1连接；

负输出极汇流排4，与负输出极2连接；

若干中间汇流排5，中间汇流排5具有电芯负极连接部51和电芯正极连接部52；

第一个中间汇流排5的电芯负极连接部51与正输出极汇流排3彼此绝缘并且层叠分布，最后一个中间汇流排5的电芯正极连接部52与负输出极汇流排4彼此绝缘并且层叠分布。

使用时，正输出极汇流排3、中间汇流排5、负输出极汇流排4分别与对应区域的单体电芯连接，将多个单体电芯的正极或负极汇流在一起，形成等电势，实现电芯模组单体电芯的串联、并联，汇流排结构采用层叠分布，与电芯连接的位置完全错开，确保不同并电芯间不发生短路和爬电，安全可靠性高，保证电气绝缘安全。而且其能够实现模组单侧汇流，生产过程中不需要像双侧汇流排模组那样，对模组进行来回翻转，可有效简化产品工艺，减少生产工序，节省生产成本，提高自动化生产效率。

在某一或某些实施例中，中间汇流排5设置一个，该中间汇流排5的电芯负极连接部51与正输出极汇流排3彼此绝缘并且层叠分布，该中间汇流排5的电芯正极连接部52与负输出极汇流排4彼此绝缘并且层叠分布。正输出极汇流排3、中间汇流排5、负输出极汇流排4分别与对应区域的单体电芯连接，将多个单体电芯的正极或负极汇流在一起，形成等电势，实现电芯模组单体电芯的串联、并联，汇流排结构采用层叠分布，与电芯连接的位置完全错开，确保不同并电芯间不发生短路和爬电，安全可靠性高，保证电气绝缘安全。

在某一或某些实施例中，中间汇流排5设置多个，第一个中间汇流排5的电芯负极连接部51与正输出极汇流排3彼此绝缘并且层叠分布，最后一个中间汇流排5的电芯正极连接部52与负输出极汇流排4彼此绝缘并且层叠分布。前一个中间汇流排5的电芯正极连接部52与后一个中间汇流排5的电芯负极连接部51彼此绝缘并且层叠分布。正输出极汇流排3、中间汇流排5、负输出极汇流排4分别与对应区域的单体电芯连接，将多个单体电芯的正极或负极汇流在一起，形成等电势，实现电芯模组单体电芯的串联、并联，汇流排结构采用层叠分布，与电芯连接的位置完全错开，确保不同并电芯间不发生短路和爬电，安全可靠性高，保证电气绝缘安全。

在某一或某些实施例中，汇流排结构分为多层，作为优选，汇流排结构分为上层和下层，正输出极汇流排3和负输出极汇流排4分布在下层，多个中间汇流排5依次在上层、下层交替分布。正输出极汇流排3、中间汇流排5、负输出极汇流排4分别与对应区域的单体电芯连接，将多个单体电芯的正极或负极汇流在一起，形成等电势，实现电芯模组单体电芯的串联、并联，汇流排结构采用层叠分布，与电芯连接的位置完全错开，确保不同并电芯间不发生短路和爬电，安全可靠性高，保证电气绝缘安全。

在某一或某些实施例中，上层和下层之间设有绝缘结构6，绝缘结构6采用绝缘层、绝缘板等，绝缘结构6的主要作用是将上层汇流排和下层汇流排重合部分进行绝缘隔离，保证电气绝缘安全。

在某一或某些实施例中，正输出极汇流排3和/或负输出极汇流排4和/或中间汇流排5上开设若干电芯焊线窗口，正输出极汇流排3和/或负输出极汇流排4和/或中间汇流排5呈网格状、树枝状等，电芯焊线窗口用于方便汇流排与单体电芯的电极连接，汇流排窗口外围的边框结构其能够巧妙的实现电芯间的串联和并联，起到减重、防止短路作用的同时，确保不同并电芯间不发生短路和爬电，安全可靠性高。

一种电芯模组，包括

模组托件7，模组托件7上设有电芯配合结构；

电芯阵列，包括多个单体电芯8，单体电芯8均正极朝向模组托件7与电芯配合结构配合；

以上任一实施例所述的汇流排结构，汇流排结构设在模组托件7上；

电芯阵列的单体电芯8通过汇流排结构联接形成电芯模组，

电芯模组通过正输出极1、负输出极2向外输出电压。

电芯模组能够实现模组单侧汇流，生产过程中不需要像双侧汇流排模组那样，对模组进行来回翻转，可有效简化产品工艺，减少生产工序，节省生产成本，提高自动化生产效率。

在某一或某些实施例中，电芯配合结构可以直接在模组托件7上成型，例如在模组托件7上开槽、开孔、设置卡位等，也可以与模组托件7分体成型，然后与模组托件7组配连接。作为优选，电芯配合结构包括设在模组托件7上的电芯孔71阵列，电芯孔71阵列包括多个与各单体电芯8对应的电芯孔71。

在某些实施例中，汇流排设在模组托件7顶部或底部，作为优选，汇流排结构设在模组托件7顶部。模组托件7顶部设有汇流排安装结构，汇流排安装结构分为高低两层，低层部分贴合下层汇流排，高层部分贴合上层汇流排。生产过程中，先将模组托件7上对应上、下汇流排位置先进行涂胶，然后依次将下层汇流排、绝缘结构和上层汇流排放置于相应位置，通过设备压紧，待胶固化后，再整体对上、下层汇流排进行电芯联接。

在某一或某些实施例中，电芯阵列可按横向、纵向、斜向任意排列，作为优选，三个以上奇数个单体电芯8正极朝向模组托件7横向排列成一排，若干排相同数量的单体电芯8沿纵向排列形成一组，若干组单体电芯8沿横向排列形成电芯阵列。正输出极汇流排、负输出极汇流排和中间汇流排上于单体电芯8正对的位置开设电芯焊线窗口。正输出极汇流排与第一组单体电芯8的正极通过导电连接件9连接，中间汇流排的电芯负极连接部与前一组单体电芯8的负极通过导电连接件9连接，中间汇流排的电芯正极连接部与后一组单体电芯8的正极通过导电连接件9连接，负输出极汇流排与最后一组单体电芯8的负极通过导电连接件9连接。其中，导电连接件9采用金属片、金属丝等，作为优选，导电连接件9采用铝丝，铝丝的两端与汇流排和单体电芯8的电极焊接实现连接。所有单体电芯8正极都朝向模组托件7，单侧的汇流排有两层，布置在单体电芯8上方，上下两层的汇流排中间有绝缘板进行隔离，且上下两层间的汇流排与电芯的焊接位置错开，其中一层汇流排通过铝丝焊接圆柱电芯中部的正极，另外一层汇流排通过铝丝焊接圆柱电芯外边缘壳体(负极)，实现单侧固定汇流排，单侧进行汇流排与电芯的焊接。

上述实施例还具有以下优点：1电芯均正极朝向模组托件7排布，排布规整，易于设备控制；汇流排规格类型少，除端边正输出极汇流排和负输出极汇流排外，其他所有的汇流排均可共用同一个规格尺寸，极大减少了汇流排零件类型，节省零件开发成本；铝丝焊接方向规整，易于设备控制。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。