电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电池模组。

背景技术：

现有的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电极引线焊接完成后，其另一侧在与相应的二次电池的电极引线进行焊接时，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。

为了避免二次焊接的第二次焊接对第一次焊接的影响，因此采用一次焊接，将需要电连接的电极引线弯折到一起进行焊接。二次电池包括第一电极引线和第二电极引线。由于单个电池的电压电流较小，常常需要对其进行串并联，此时需要多个第一电极引线和多个第二电极引线依次层叠进行连接。由于第一电极引线与第二电极引线的材质不同，焊接时，具有多个不同的焊接层，即第一电极引线与第一电极引线焊接层、第一电极引线与第二电极引线焊接层、第二电极引线与第二电极引线焊接层。超声波焊接时，第一电极引线与第一电极引线焊接以及第二电极引线与第二电极引线焊接的温度不同，温度高的焊接层会影响温度低的焊接层，造成焊接时，塑性流动过度，形成空穴问题，影响焊接强度。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电池模组，提高电池模组中电极引线的连接可靠性。

本实用新型实施例提供一种电池模组，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包括N个二次电池，N为大于等于2的整数，每个二次电池包括极性相反的第一电极引线和第二电极引线，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N个第一电极引线与第二电池单元的N个第二电极引线形成层叠结构，其中，电池模组具有分布于层叠结构的多个连接点，连接点的数量大于等于N，每个连接点将第一电池单元的一个第一电极引线与第二电池单元的至少一个第二电极引线电连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电极引线沿第一方向延伸，第一电池单元的N个第一电极引线具有在第二方向上相互避让的避让位置，连接点设置在避让位置，以使连接点连接一个第一电极引线和至少一个第二电极引线，第二方向与第一方向相交。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电极引线为沿第一方向延伸的片状引线，第一电池单元的N个第一电极引线在第二电池单元的第二电极引线表面上的投影在第二方向上相互错位。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电池单元的N个二次电池并联设置，在第二方向上每个第一电极引线的尺寸小于等于第二电极引线尺寸的1/N。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一电极引线设置有第一连接部和第一镂空部，在第一电池单元中，每个第一电极引线的第一镂空部与其他第一电极引线的第一连接部在层叠方向上对应，以使第一电极引线的第一连接部通过其他第一电极引线的第一镂空部裸露，且连接点设置于第一连接部。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一镂空部为开设在第一电极引线上的开口。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一镂空部沿第一方向上的尺寸大于等于连接点沿第一方向上的尺寸的两倍。

根据本实用新型实施例的一个方面，每个第一电极引线的第一连接部沿第二方向的尺寸小于等于第二电极引线沿第二方向尺寸的1/N。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二电池单元的全部第二电极引线在第二方向上相互避位设置，使得每个连接点将第一电池单元的一个第一电极引线与第二电池单元的一个第二电极引线电连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，电池模组还包括：电连接件，具有连接面，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层叠于电连接件的连接面上。

根据本实用新型实施例的电池模组，每个二次电池的第一电极引线的熔点大于第二电极引线的熔点，在N个第一电极引线与N个第二电极引线形成的层叠结构中，每个连接点将一个第一电极引线与至少一个第二电极引线电连接，使得焊接过程中，仅存在低熔点电极引线与低熔点电极引线的焊接面、低熔点电极引线与高熔点电极引线的焊接面，而避免了同时存在高熔点电极引线与高熔点电极引线的焊接面。因而在焊接中，焊接温度仅满足高于低熔点电极引线的熔点即可，无需高于高熔点电极引线的熔点，避免了温度过高对包括低熔点电极引线的焊接面的影响，避免了焊接中塑性流动过度形成的空穴问题，提高了焊接强度以及电极引线的连接可靠性。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1示出本实用新型实施例的电池模组的立体示意图；

图2示出图1中部分结构的立体分解图；

图3a示出本实用新型实施例的第一种层叠结构的立体示意图；

图3b示出本实用新型实施例的第一种层叠结构的立体分解图；

图4a示出本实用新型实施例的第二种层叠结构的立体示意图；

图4b示出本实用新型实施例的第二种层叠结构的立体分解图；

图5a示出本实用新型实施例的第三种层叠结构的立体示意图；

图5b示出本实用新型实施例的第三种层叠结构的立体分解图；

图6示出本实用新型实施例的第四种层叠结构的立体分解图；

图7a示出本实用新型实施例的第五种层叠结构的立体示意图；

图7b示出本实用新型实施例的第五种层叠结构的立体分解图；

图8a示出本实用新型实施例的第六种层叠结构的立体示意图；

图8b示出本实用新型实施例的第六种层叠结构的立体分解图。

图中：

G1-第一电池单元；G2-第二电池单元；

X-第一方向；Y-第二方向；

P-连接点；

100-二次电池；

121-第一电极引线；121a-第一连接部；121b-第一镂空部；

122-第二电极引线；122a-第二连接部；122b-第二镂空部；

200-电连接件；

200a-连接面。

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，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，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更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

本实用新型实施例提供一种电池模组，图1示出本实用新型实施例的电池模组的立体示意图，图2示出图1中部分结构的立体分解图。该电池模组包括第一电池单元G1以及第二电池单元G2，第一电池单元G1以及第二电池单元G2分别包括N个二次电池100，N为大于等于2的整数，每个二次电池100包括极性相反的第一电极引线121和第二电极引线122。其中第一电极引线121的熔点大于第二电极引线122的熔点。

本实施例中以每个第一电池单元G1包括两个二次电池100、每个第二电池单元G2也包括两个二次电池100为例进行说明，每个第一电池单元G1包括的两个二次电池100之间相互并联，每个第二电池单元G2包括的两个二次电池100之间相互并联，第一电池单元G1与第二电池单元G2之间进行串联连接。可以理解的是，在其它一些实施例中，根据电池模组的设计需要，每个第一电池单元G1包括二次电池100的数量可以是三个、四个等其它数目，同理每个第二电池单元G2包括二次电池100的数量可以是三个、四个等其它数目。

此外，电池模组可以仅包括串联连接的第一电池单元G1和第二电池单元G2，也可以是以串联连接的第一电池单元G1和第二电池单元G2为重复单元，在厚度方向上进行重复堆叠并串联形成，在其它一些实施例中，还可以包括其它的电池单元。

需要说明的是，本文中的术语“第一电极引线121的熔点”、“第二电极引线122的熔点”，具体可以理解为第一电极引线121表面材料的熔点、第二电极引线122表面材料的熔点。例如，在一些实施例中，第二电机引线122为铝材料制成，第二电极引线122的熔点即铝材料的熔点；在一些实施例中，第一电极引线121为铜材料的表面镀镍形成，则第一电极引线121的熔点即镍材料的熔点。

如上所述，在一些实施例中，第一电极引线121为铜材料制成，并且第一电极引线121的表面具有镀层，例如是镀镍，从而避免铜制电极引线与电池模组中包括的密封塑料之间发生加速老化的现象。当第二电极引线122为铝材料制成时，由于铜铝焊接的扩散区域厚度约20微米，在一些实施例中，第一电极引线121表面的镀层(例如是镍层)的厚度大于等于20微米，以保证焊接仅有铝镍扩散，保证焊接一致型和稳定性。

在本实用新型实施例中，第一电池单元G1的N个第一电极引线121与第二电池单元G2的N个第二电极引线122形成层叠结构。

图3a、图3b分别示出本实用新型实施例的第一种层叠结构的立体示意图、立体分解图。其中，电池模组具有分布于层叠结构的多个连接点P，连接点P的数量大于等于N，每个连接点P将第一电池单元G1的一个第一电极引线121与第二电池单元G2的至少一个第二电极引线122电连接。

前述的连接点P，可以是焊接过程中形成的连接点，其中焊接过程可以采用超声波焊接，焊接过程中使得金属件在一定静压力下，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。

本实用新型实施例中，每个二次电池100的第一电极引线121的熔点大于第二电极引线122的熔点，当第一电极引线121的熔点大于第二电极引线122之间的熔点时，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121的焊接温度大于第二电极引线122的焊接温度，此时第一电极引线121即高熔点电极引线，第二电极引线122即低熔点电极引线。

如果高熔点电极引线的熔点记为T1，低熔点电极引线的熔点记为T2，当T1-T2＞50％T2时，焊接高熔点电极引线时会对焊接低熔点电极引线的焊接稳定性造成较大的影响。具体的，高熔点与高熔点电极引线、低熔点与低熔点电极引线同时焊接时，高熔点电极引线的焊接温度高，导致低熔点电极引线焊接时塑性流动快，容易产生空穴等问题。

根据本实用新型实施例的电池模组，在N个第一电极引线121与N个第二电极引线122形成的层叠结构中，每个连接点P将一个第一电极引线121与至少一个第二电极引线122电连接，使得焊接过程中，仅存在低熔点电极引线与低熔点电极引线的焊接面、低熔点电极引线与高熔点电极引线的焊接面，而避免了同时存在高熔点电极引线与高熔点电极引线的焊接面。因而在焊接中，焊接温度仅满足高于低熔点电极引线的熔点即可，无需高于高熔点电极引线的熔点，避免了温度过高对包括低熔点电极引线的焊接面的影响，避免了焊接中塑性流动过度形成的空穴问题，提高了焊接强度以及电极引线的连接可靠性。

在图3a、图3b所示的层叠结构中，第一电极引线121沿第一方向X延伸，第一电池单元G1的N个第一电极引线121具有在第二方向Y上相互避让的避让位置，连接点P设置在避让位置，以使连接点P连接一个第一电极引线121和至少一个第二电极引线122，其中第二方向Y与第一方向X相交。本实施例中，第二方向Y与第一方向X垂直。由于第一电极引线121具有避让位置，多个连接点P位于避让位置，使得焊接过程中，可以采用一次焊接同时形成上述的多个连接点P，即采用一次焊接完成层叠结构中N个第一电极引线121与N个第二电极引线122，提高焊接工艺效率。其中，焊接装置上可以设置与多个连接点P对应的多个焊接点。

在图3a、图3b所示的层叠结构中，第一电极引线121设置有第一连接部121a和第一镂空部121b，在第一电池单元G1中，每个第一电极引线121的第一镂空部121b与其他第一电极引线121的第一连接部121a在层叠方向上对应，以使第一电极引线121的第一连接部121a通过其他第一电极引线121的第一镂空部121b裸露，且连接点P设置于第一连接部121a，从而便于焊接装置直接将每个第一电极引线121与第二电池单元G2的第二电极引线122焊接，提高焊接的便利性。

在上述本实施例中，第一镂空部121b为开设在第一电极引线121上的开口。具体地，本实施例的第一电极引线121可以是在具有第一连接部121a宽度的电极引线上裁切形成，其中裁去的部分在电极引线上形成第一镂空部121b。本实施例中第一镂空部121b通过在第一电极引线121的一个边缘向内开口形成。

在一些实施例中，第一镂空部121b沿第一方向X上的尺寸大于等于连接点P沿第一方向X上的尺寸的两倍，使得每个第一连接部121a通过其它第一电极引线121的第一镂空部121b裸露的区域足够完成焊接工艺，得到连接可靠的连接点P。

在一些实施例中，每个第一电极引线121的第一连接部121a沿第二方向Y的尺寸小于等于第二电极引线122沿第二方向Y尺寸的1/N，以方便N个第一电极引线121的第一连接部121a均能通过其它第一电极引线121的第一镂空部121b裸露，并且避免相互之间产生重叠，为得到稳定的焊接连接点P提供保障。

在上述图3a、图3b所示的层叠结构中，第一电池单元G1的每个第一电极引线121与第二电池单元G2的至少一个第二电极引线122电连接，第二电池单元G2的N个第二电极引线122相互电连接，从而实现层叠结构中第一电池单元G1的N个第一电极引线121与第二电池单元G2的N个第二电极引线122的电连接。在其它一些实施例中，还可以包括其它结构以实现层叠结构中各电极引线之间的电连接。

图4a、图4b分别示出本实用新型实施例的第二种层叠结构的立体示意图、立体分解图，该层叠结构中大部分结构与第一种层叠结构的结构大致相同，不再详述。其中，与第一层叠结构不同的是，本实施例的电池模组还包括电连接件200。该电连接件200具有连接面200a，第一电池单元G1的第一电极引线121与第二电池单元G2的第二电极引线122层叠于电连接件200的连接面200a上，并且每个连接点P将第一电池单元G1的一个第一电极引线121与第二电池单元G2的N个第二电极引线122电连接至电连接件200的连接面200a，实现层叠结构中各电极引线之间的电连接。

在一些实施例中，第一电极引线121的熔点大于第二电极引线122的熔点，在每个层叠结构中，第二电池单元G2的N个第二电极引线122层叠设置于电连接件200的连接面200a上，第一电池单元G1的N个第一电极引线121层叠设置于第二电池单元G2的N个第二电极引线122上。

在一些实施例中，电连接件200可以作为汇流件，将第一电池单元G1、第二电池单元G2与采样电路连接，以方便进行数据采样和电池管理。

在上述的层叠结构中，以每个第一电池单元G1包括两个二次电池100、每个第二电池单元G2也包括两个二次电池100为例进行了说明。可以理解的是，每个第一电池单元G1、每个第二电池单元G2分别包括的二次电池100也可以是其它数量。

图5a、图5b分别示出本实用新型实施例的第三种层叠结构的立体示意图、立体分解图，该层叠结构中大部分结构与第二种层叠结构的结构大致相同，不再详述。其中，与第二层叠结构不同的是，本实施例的电池模组中，每个第一电池单元G1包括三个二次电池100、每个第二电池单元G2也包括三个二次电池100。

每个第一电池单元G1包括的三个二次电池100之间相互并联，每个第二电池单元G2包括的三个二次电池100之间相互并联，第一电池单元G1与第二电池单元G2之间进行串联连接。

电池模组具有分布于层叠结构的多个连接点P，连接点P的数量大于等于3，本实施例中包括三个连接点P，每个连接点P将第一电池单元G1的一个第一电极引线121与第二电池单元G2的至少一个第二电极引线122电连接。第一电极引线121沿第一方向X延伸，第一电池单元G1的三个第一电极引线121具有在第二方向Y上相互避让的避让位置，连接点P设置在避让位置，其中第二方向Y与第一方向X相交。

由于第一电极引线121具有避让位置，三个连接点P一一对应位于三个第一电极引线121的避让位置，使得焊接过程中，可以采用一次焊接同时形成上述的三个连接点P，即采用一次焊接完成层叠结构中三个第一电极引线121与三个第二电极引线122，提高焊接工艺效率。

在上述实施例中，第一镂空部121b为开设在第一电极引线121上的开口。具体地，上述实施例中第一镂空部121b均通过在第一电极引线121的一个边缘向内开口形成。然而，在第一电极引线121上的开口形成第一镂空部121b的方式可以不限于示例。

图6示出本实用新型实施例的第四种层叠结构的立体分解图，该层叠结构中大部分结构与前述第二种层叠结构类似，第一电极引线121设置有第一连接部121a和第一镂空部121b，在第一电池单元G1中，每个第一电极引线121的第一镂空部121b与其他第一电极引线121的第一连接部121a在层叠方向上对应，以使第一电极引线121的第一连接部121a通过其他第一电极引线121的第一镂空部121b裸露，且连接点设置于第一连接部121a。

第一镂空部121b为开设在第一电极引线121上的开口，在本实施例中，第一镂空部121b通过在第一电极引线121的内部开口形成。具体地，本实施例的第一电极引线121可以是在具有第一连接部121a宽度的电极引线内部打孔形成，其中打孔形成的空缺部分形成第一镂空部121b，打孔后剩余的第一电极引线121形成第一连接部121a。

在一些实施例中，每个第一电极引线121的第一连接部121a沿第二方向Y的尺寸小于等于第二电极引线122沿第二方向Y尺寸的1/N，以方便N个第一电极引线121的第一连接部121a均能通过其它第一电极引线121的第一镂空部121b裸露，并且避免相互之间产生重叠，为得到稳定的焊接连接点提供保障。

在上述实施例中，均以第二电极引线122为片状为例进行示例说明，在其它一些实施例中，可以根据电池模组的设计需要对第二电极引线122进行相应地调整。

图7a、图7b分别示出本实用新型实施例的第五种层叠结构的立体示意图、立体分解图，该层叠结构中大部分结构与第二种层叠结构的结构大致相同，不再详述。电池模组还包括电连接件200，该电连接件200具有连接面200a，第一电池单元G1的第一电极引线121与第二电池单元G2的第二电极引线122层叠于电连接件200的连接面200a上。

其中，本实施例与第二层叠结构不同的是，第二电池单元G2的全部第二电极引线122在第二方向Y上相互避位设置，使得每个连接点P将第一电池单元G1的一个第一电极引线121与第二电池单元G2的一个第二电极引线122电连接。

具体地，第二电极引线122设置有第二连接部122a和第二镂空部122b，在第二电池单元G2中，每个第二电极引线122的第二镂空部122b与其他第二电极引线122的第一连接部122a在层叠方向上对应。

结合第一电极引线121设置有第一连接部121a和第一镂空部121b，使得每个连接点P将第一电池单元G1的一个第一电极引线121的第一连接部122a与第二电池单元G2的一个第二电极引线122的第二连接部122a电连接。进一步地，每个连接点P还将对应的电极引线电连接至电连接件200的连接面200a，从而实现层叠结构内各电极引线的电连接。

在本实施例中，每个连接点P连接一个第一电极引线121和一个第二电极引线122，从而降低每个连接点P所连接电极引线的总厚度，提高每个连接点P处的焊接质量，进一步提高层叠结构内各电极引线电连接的可靠性。

此外需要说明的是，在上述实施例中，每个第一电极引线121设置有第一连接部121a和第一镂空部121b，以提供避让位置，连接点P设置在避让位置。在其它实施例中，也可以通过其它结构提供避让位置。

图8a、图8b分别示出本实用新型实施例的第六种层叠结构的立体示意图、立体分解图。其中，第一电极引线121沿第一方向X延伸，第一电池单元G1的N个第一电极引线121具有在第二方向Y上相互避让的避让位置，连接点P设置在避让位置。

与前述实施例不同的是，本实施例的第一电极引线121为沿第一方向X延伸的片状引线，第一电池单元G1的N个第一电极引线121在第二电池单元G2的第二电极引线122表面上的投影在第二方向Y上相互错位。相应地，每个第一电极引线121上的连接点P与其它第一电极引线121上的连接点P在第二方向Y上错位，从而便于焊接装置直接将每个第一电极引线121与第二电池单元G2的第二电极引线122焊接，提高焊接的便利性。

在一些实施例中，第一电池单元G1的N个二次电池100并联设置，在第二方向Y上每个第一电极引线121的尺寸小于等于第二电极引线122尺寸的1/N，以避免N个第一电极引线121之间相互重叠，为得到稳定的焊接连接点P提供保障。

本实用新型实施例的电池模组还可以包括其它不同形式的层叠结构，通过利用每个连接点P将一个第一电极引线121与至少一个第二电极引线122电连接，使得焊接过程中，可以避免温度过高对包括低熔点电极引线的焊接面的影响，避免了焊接中塑性流动过度形成的空穴问题，提高了焊接强度以及电极引线的连接可靠性。

依照本实用新型如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。