电芯组件和电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯组件和电池模组。


背景技术：

2.现有技术中，电芯的长度越长，在制造过程中对制造工艺的要求就越高，由此导致长度较长的电芯无法实现量产，从而无法更好的实现电芯的长薄化，存在改进空间。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯组件，该电芯组件能够减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率以及能量密度。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种电芯组件，包括：多个电池单体，多个所述电池单体沿第一方向依次排布，且所述电池单体在所述第一方向的两端分别设置有第一极耳和第二极耳，且任意两个相邻的所述电池单体之间的所述第一极耳和所述第二极耳错位设置；连接组件，所述连接组件设在两个相邻的所述电池单体之间，并分别与两个所述电池单体之间的所述第一极耳和所述第二极耳电连接，以将两个所述电池单体串联。
6.进一步，所述连接组件包括：第一端板，所述第一端板设在所述电池单体的端部，且所述第一极耳穿设于所述第一端板；第二端板，所述第二端板设在所述电池单体的端部，且所述第二极耳穿设于所述第二端板，所述第二端板与所述第一端板相对设置；连接件，所述连接件设在所述第一端板和所述第二端板之间，且所述连接件包括沿轴向方向相连的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段与所述第一极耳相连，所述第二轴段与所述第二极耳相连。
7.进一步，所述第一轴段设有第一连接面，所述第一连接面与所述第一极耳贴合配合；所述第二轴段设有第二连接面，所述第二连接面与所述第二极耳贴合配合，且所述第一连接面和所述第二连接面分别设在所述连接件相背的两侧。
8.进一步，所述第一连接面和所述第二连接面中的至少一个设有减重槽，所述减重槽自连接面向远离极耳一侧凹入，并沿所述轴向方向延伸。
9.进一步，所述第一端板设有第一安装槽，所述第二端板设有第二安装槽，所述第一安装槽与所述第二安装槽相对设置，并在所述第一端板与所述第二端板相连时形成安装腔，所述连接件置于所述安装腔内。
10.进一步，所述第一安装槽和所述第二安装槽的至少一个设有弧形凹部，所述连接件设有弧形配合面，所述弧形配合面设在所述第一轴段和所述第二轴段中的至少一个上，且所述弧形配合面所述弧形凹部对应；其中，所述弧形配合面与所述弧形凹部止抵配合，以在将两个所述电池单体相连时驱动所述连接件绕其轴线方向转动，并弯折所述第一极耳和所述第二极耳。
11.进一步，所述弧形凹部设有沿所述第一方向贯穿端板的通孔。
12.进一步，所述第一端板和所述第二端板中的一个设有插接部，所述第一端板和所述第二端板中另一个设有插接配合部，所述插接部适于沿所述第一方向与所述插接配合部插接配合。
13.进一步，所述第一轴段与所述第一极耳的材料相同，所述第二轴段与所述第二极耳的材料相同，所述第一轴段和所述第二轴段焊接相连。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的电芯组件具有以下优势：
15.本实用新型所述的电芯组件，该电芯组件无需较高的制造工艺即可完成加工制造，成组效率更高，并且通过采用该电芯组件，能够减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率以及能量密度。
16.本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组，包括上述的电芯组件，该电池模组内的线束连接更少，电池模组内的空间利用率以及能量密度更高。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本实用新型实施例的电池单体的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例的电芯组件的局部爆炸图；
20.图3是根据本实用新型实施例的电芯组件的局部结构示意图；
21.图4是根据本实用新型实施例的电芯组件的局部结构示意图；
22.图5是根据本实用新型实施例的电芯组件的爆炸图；
23.图6是根据本实用新型实施例的电芯组件的局部爆炸图；
24.图7是根据本实用新型实施例的连接件的结构示意图；
25.图8是根据本实用新型实施例的连接件的结构示意图；
26.图9是根据本实用新型实施例的连接件的结构示意图；
27.图10是根据本实用新型实施例的第一端板的结构示意图；
28.图11是根据本实用新型实施例的第一端板的结构示意图；
29.图12是根据本实用新型实施例的第一端板的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.100-电芯组件，1-电池单体，11-第一极耳，12-第二极耳，2-连接组件，21-第一端板，211-第一避让孔，22-第二端板，23-连接件，231-第一轴段，2311-第一连接面，232-第二轴段，2321-第二连接面，233-减重槽，25-弧形凹部，251-通孔，26-弧形配合面，27-插接部，28-插接配合部。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.为了提高电池模组的能量密度，通常选择将电芯长薄化以减少电芯的串联个数，从而减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率。
34.由于现有技术中，电芯的长度越长，在制造过程中对制造工艺的要求就越高，由此导致长度较长的电芯无法实现量产，从而无法更好的实现电芯的长薄化。
35.为此，本实用新型实施例设计了一种由多个电池单体沿第一方向依次排布，且电池单体之间通过连接组件串联以连接成一个整体的电芯组件，由此，电芯组件无需较高的制造工艺即可完成加工制造，并且该电芯组件的成组效率更高，通过采用该电芯组件，能够减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率，进而提高了电池模组的能量密度。
36.下面参考图1-图12描述根据本实用新型实施例的电芯组件100。
37.根据本实用新型实施例的电芯组件100可以包括：多个电池单体1和连接组件2。
38.其中，多个电池单体1沿第一方向依次排布，以在第一方向上将多个电池单体1依次串联，电池单体1在第一方向的两端分别设置有第一极耳11和第二极耳12，并且，任意两个相邻的电池单体1之间的第一极耳11和第二极耳12错位设置，以便于多个电池单体1在第一方向上依次串联。
39.其中，连接组件2设在两个相邻的电池单体1之间，并分别与两个电池单体1之间的第一极耳11和第二极耳12电连接，以将两个电池单体1串联，由此，多个电池单体1能够通过设在两个相邻的电池单体1之间的连接组件2串联为一个整体，并且相邻的两个电池单体1之间无需设置线束以用于电池单体1之间的串联，使得多个电池单体1能够串联形成为长薄的电芯组件100，以减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率，达到提高电池模组的能量密度的目的。
40.根据本实用新型实施例的电芯组件100，该电芯组件100无需较高的制造工艺即可完成加工制造，成组效率更高，并且通过采用该电芯组件100，能够减少电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率以及能量密度。
41.根据本实用新型的一些实施例，参照图2，两个相邻的电池单体1之间的第一极耳11和第二极耳12在电池单体1的第二方向上错位设置，第二方向如图2中的c-d方向所示，并且，两个相邻的电池单体1之间的第一极耳11和第二极耳12分别设置在第二方向上的两侧，第一极耳11和第二极耳12的宽度均不超过第二方向上电池单体1的中心线，以在确保极耳与连接组件2的接触面积的同时避免第一极耳11和第二极耳12相互接触。
42.参照图2-图6，连接组件2包括：第一端板21、第二端板22和连接件23，第一端板21设在电池单体1的端部，且第一极耳11穿设于第一端板21，第一端板21能够在电池单体1的一侧对电池单体1进行防护，第二端板22设在电池单体1的端部，且第二极耳12穿设于第二端板22，第二端板22能够在电池单体1的一侧对电池单体1进行防护，第二端板22与第一端板21相对设置，以通过第一端板21与第二端板22的连接使多个电池单体1能够连接成一个电芯组件100。
43.如图2-图6所示，连接件23设在第一端板21和第二端板22之间，以实现相邻的两个电池单体1之间的电连接，并且，连接件23包括沿轴向方向相连的第一轴段231和第二轴段232，轴向方向如图7-图9所示的c-d方向，第一轴段231与第一极耳11相连，第二轴段232与第二极耳12相连，由此，能够通过连接件23将第一极耳11与第二极耳12串联在一起，并且在第一极耳11与第二极耳12之间无需设置线束，组成的电芯组件100整体结构更紧凑，占用的空间更小，由此减少了电池模组内的线束连接，提高电池模组内的空间利用率，达到了提高
电池模组的能量密度的目的。
44.结合图2-图9所示实施例，第一轴段231设有第一连接面2311，第一连接面2311与第一极耳11贴合配合，以便于第一极耳11与第一轴段231的连接，第二轴段232设有第二连接面2321，第二连接面2321与第二极耳12贴合配合，以便于第二极耳12与第二轴段232的连接。并且，第一连接面2311和第二连接面2321分别设在连接件23相背的两侧。
45.也就是说，当第一极耳11和第二极耳12分别与第一连接面2311和第二连接面2321连接配合时，第一极耳11和第二极耳12与连接件23相连的部分分别设置在连接件23的两侧，以避免第一极耳11与第二极耳12之间发生干涉，影响用电安全，并且避免第一极耳11和第二极耳12在连接件23发生运动时被拉伸或压缩，提高电芯组件100整体结构的可靠性。
46.参照图7，第一连接面2311和第二连接面2321中的至少一个设有减重槽233，以减轻连接件23的重量，以便于电池模组的轻量化。减重槽233自连接面向远离极耳一侧凹入，并沿轴向方向延伸，以在使减重槽233设置的尽可能大的情况下确保减重槽233的设置不会影响极耳与连接件23之间的电连接。
47.进一步，第一端板21设有第一安装槽，第二端板22设有第二安装槽，第一安装槽与第二安装槽相对设置，以使在第一端板21与第二端板22相连时第一安装槽与第二安装槽之间能够形成安装腔，连接件23置于安装腔内，以使电芯组件100的整体结构更紧凑，并且连接件23与第一极耳11和第二极耳12的连接处能够受到第一端板21与第二端板22的保护，使电芯组件100整体结构更可靠。
48.结合图6和图11所示实施例，在第一安装槽的槽底开设有第一避让孔211，第一极耳11能够穿过第一避让孔211，与安装腔内的连接件23连接。在第二安装槽的槽底开设有第二避让孔，第二极耳12能够穿过第二避让孔，与安装腔内的连接件23连接，第一避让孔211与第二避让孔的两侧的侧翼能够保护极耳，避免极耳与电池单体1碰撞，导致极耳被拉伸或压缩。
49.如图10和图11所示，第一安装槽和第二安装槽的至少一个设有弧形凹部25，连接件23设有弧形配合面26，弧形配合面26设在第一轴段231和第二轴段232中的至少一个上，且弧形配合面26弧形凹部25对应。在一些实施例中，弧形配合面26同时设在第一轴段231和第二轴段232上，且设在第一轴段231的弧形配合面26与第一连接面2311设置在第一轴端向背的两侧，设在第二轴段232的弧形配合面26与第二连接面2321设置在第二轴端向背的两侧。
50.参照图6，第一安装槽和第二安装槽同时设有弧形凹部25，设在第一安装槽内的弧形配合面26与第一避让孔211设置在第一端板21第二方向上的两侧，设在第二安装槽内的弧形配合面26与第二避让孔设置在第二端板22第二方向上的两侧，连接件23的弧形配合面26能够嵌入弧形凹部25中，以使弧形凹部25能够对连接件23进行支撑，并且使第一端板21与第二端板22能够对连接件23进行防护。
51.结合图6、图10和图11所示实施例，弧形凹部25设有沿第一方向贯穿端板的通孔251，以便于电池单体1内的电解液或气体在端板内的流通，由此能够使电解液或者气体具有更大的流动空间，进一步提高了电芯组件100的能量密度，进一步提高了电池模组的能量密度。
52.参照图10-图12，第一端板21和第二端板22中的一个设有插接部27，第一端板21和
第二端板22中另一个设有插接配合部28，插接部27适于沿第一方向与插接配合部28插接配合，通过插接部27与插接配合部28的插接配合，能够在保证第一端板21与第二端板22连接可靠性的同时合理减小连接组件2占用的空间。
53.在一些实施例中，插接部27构造为插板，插接配合部28构造为插槽，以使装配过程更简便，使得第一端板21与第二端板22之间的连接可靠性更高。
54.在一些实施例中，参照图2，第一轴段231包括第一分段和第二分段，第一分段和第二分段一体成型，第一分段与第一极耳11连接，第一分段为半圆柱体结构，半圆柱体结构的截面形成为第一连接面2311。
55.第二轴段232包括第三分段和第四分段，第三分段和第四分段一体成型，第四分段与第一极耳11连接，第四分段为半圆柱体结构，半圆柱体结构的截面形成为第二连接面2321。第二分段和第三分段形成为圆柱体结构，第二分段远离第一分段的一端与第三分段远离第四分段的一端连接。
56.根据本实用新型的一些实施例，第一轴段231与第一极耳11的材料相同，第二轴段232与第二极耳12的材料相同，以确保连接件23与和其相连的极耳的材料保持一致，第一轴段231和第二轴段232焊接相连。
57.在一些实施例中，第一轴段231与第一极耳11与第二轴段232与第二极耳12的材料分别为铜或铝，第一轴端与第二轴段232之间采用摩擦焊连接为一体。
58.在一些实施例中，第一端板21与第二端板22采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯或丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物中的一种制造而成。
59.进一步，电芯组件100还包括铝壳，所述电池单体1和端板设置在铝壳内，相邻的两个电池单体1的铝壳沿接触线焊接，以使两个电池单体1连接成为一体。
60.其中，弧形配合面26与弧形凹部25止抵配合，以在将两个电池单体1相连时驱动连接件23绕其轴线方向转动，并弯折第一极耳11和第二极耳12。
61.进一步，由于设置在连接件23两侧的第一安装面2311和第二安装面2321相互背离，因此，当弧形配合面26与弧形凹部25配合时，连接件23绕轴线转动时，第一极耳11和第二极耳12的弯折方向相反。
62.下面结合附图以两个电池单体1组成的电芯组件100为例描述根据本实用新型的电芯组件100的装配工序。
63.具体地，电芯组件100的装配工序如下：首先将经过预焊过的两个电池单体1沿着第一方向依次排列，在两个电池单体1相邻的一侧，使得其中一个电池单体1的第一极耳11与另一个电池单体1的第二极耳12相对设置。
64.进一步，在两个电池单体1相邻的一侧，将其中一个电池单体1的第一极耳11从第一端板21的第一避让孔211穿出，将另一个电池单体1的第二极耳12从第二端板22的第二避让孔穿出，此时第一端板21与第二端板22也相对设置。并且，此时第一极耳11与第二极耳12沿着第一方向延伸。
65.进一步，将连接件23放置在第一端板21与第二端板22之间，并使得第一连接面2311以及第二连接面2321沿第一方向延伸，再将第一极耳11焊接在第一连接面2311上，第二极耳12焊接在第二连接面2321上，以将两个电池单体1串联在一起。
66.将连接组件2两侧的电池单体1向靠近连接组件2的方向推压，第一极耳11以及第
二极耳12会带动连接件23在第一端板21与第二端板22组成的容纳腔内旋转90度，以使第一极耳11以及第二极耳12同时向靠近与其相连的电池单体1的方向折弯，使极耳能够压缩在容纳腔内，直至两个电芯组件100的铝壳合拢贴合，再将两个合拢贴合的铝壳沿接触线焊接，以使两个电池单体1连接成为一个电芯组件100，由此完成了电芯组件100的装配。
67.通过采用这种连接方式，使得电池单体1之间的装配更便捷，电池单体1之间的连接的可靠性高，同时还能够节省空间。
68.根据本实用新型另一方面实施例的电池模组，包括上述实施例中描述的电芯组件100。对于电池模组的其它构造均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于电池模组的其它构造不做详细说明。
69.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。