汇流排组件及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种汇流排组件及电池模组。


背景技术：

2.电池模组具有两种常规的采温采压方式，其一是将模组两边的串联汇流排的采集信号引脚从同侧引出，其二则是将模组两边的串联汇流排的采集信号引脚从两侧引出。其中采集信号引脚从两侧引出，生产装配工序较为麻烦，不利于提高生产效率和量产经济性。而采集信号引脚从同一侧引出，则可能会有部分汇流排被固定电池的螺栓挡住，若为避免螺栓位置被阻挡，也可以将螺栓位置设置为不对称的结构，但是这将不能进行无差错连接，从而导致采集线和汇流排采集引脚焊接容错率低，不利于保证电池模组的生产质量。
3.因此，亟需一种汇流排组件及电池模组，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提供一种汇流排组件，能够实现电池模组汇流排采集信号引脚的同侧引出，提高生产效率和质量。
5.如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
6.汇流排组件，包括：
7.绝缘支架，设置有两个，两个所述绝缘支架均为对称结构，且两个所述绝缘支架沿电芯的轴向相对设置，每个所述绝缘支架上均设置有采集孔和第一固定孔，所述第一固定孔用于穿设固定件，所述固定件用于固定所述绝缘支架和所述电芯；
8.汇流排，所述汇流排设置于所述绝缘支架背离所述电芯的一侧，所述汇流排通过所述采集孔抵接所述电芯，所述电芯具有多列，所述汇流排包括第一汇流排，所述第一汇流排用于连接一列所述电芯中相邻的多个所述电芯，所述第一汇流排穿过其他列的所述电芯之间，至少部分所述第一汇流排上设置有避让孔，所述避让孔用于避让所述固定件。
9.作为汇流排组件的一种优选方案，所述绝缘支架上设置有安装部，所述第一固定孔贯通所述安装部，所述安装部包括凸设于所述绝缘支架两侧的安装一部和安装二部，相对设置的两个所述绝缘支架的所述安装二部抵接，部分所述第一汇流排通过所述避让孔套设于所述安装一部上。
10.作为汇流排组件的一种优选方案，所述汇流排还包括第二汇流排，所述第二汇流排用于连接一列所述电芯中相邻的多个所述电芯，所述第二汇流排不穿过其他列的所述电芯之间，且所述第一汇流排穿过所述第二汇流排之间。
11.作为汇流排组件的一种优选方案，所述汇流排还包括第三汇流排，所述第三汇流排用于连接相邻且不位于同一列的多个所述电芯，所述第三汇流排不穿过其他列的所述电芯之间。
12.作为汇流排组件的一种优选方案，所述汇流排包括主体部和极耳部，所述主体部通过所述采集孔抵接所述电芯，所述极耳部的一端连接所述主体部，另一端用于连接柔性
电路板的引脚。
13.作为汇流排组件的一种优选方案，所述绝缘支架的边沿设置有引脚卡槽，所述引脚卡槽用于固定柔性电路板的引脚，所述汇流排用于与所述引脚电连接。
14.作为汇流排组件的一种优选方案，所述引脚卡槽包括沿所述绝缘支架的长度方向间隔设置的第一引脚卡槽和第二引脚卡槽，且所述第二引脚卡槽对应相邻两个所述电芯之间的位置设置。
15.作为汇流排组件的一种优选方案，所述绝缘支架上还设置有容置槽，所述容置槽用于插设所述电芯，所述采集孔贯通设置于所述容置槽的槽底。
16.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组，其能够实现采集信号引脚的同侧引出，降低生产成本，提高生产效率和质量，而且电芯装配位置合理，可有效提高电池模组的体积能量密度。
17.电池模组，包括电芯、固定支架和上述的汇流排组件，所述固定支架设置有两个，所述电芯和所述汇流排组件均设置有n组，每组所述汇流排组件的两个绝缘支架设置于每组所述电芯轴向的两端，且沿所述电芯的轴向，所述汇流排组件和所述电芯夹设于两个所述固定支架之间。
18.作为电池模组的一种优选方案，所述固定支架上设置有第二固定孔，所述固定件穿设于所述第二固定孔和所述绝缘支架上的第一固定孔内，以固定所述汇流排组件和所述电芯。
19.作为电池模组的一种优选方案，所述电池模组还包括绝缘板，所述绝缘板夹设于所述绝缘支架和所述固定支架之间，且所述电芯和所述汇流排组件设置超过一组时，所述绝缘板还夹设于一组所述汇流排组件的所述绝缘支架和另一组所述汇流排组件的所述绝缘支架之间，所述绝缘板上设置有第三固定孔，固定件穿过所述第三固定孔。
20.作为电池模组的一种优选方案，所述电池模组还包括柔性电路板，一组所述电芯与两个所述柔性电路板电连接，且一个所述柔性电路板连接一组所述电芯的轴向的一端，另一个所述柔性电路板连接一组所述电芯的轴向的另一端。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型提出的汇流排组件包括绝缘支架和汇流排，其中绝缘支架为对称结构，绝缘支架设置有两个，两个绝缘支架沿电芯的轴向相对设置，每个绝缘支架上均设置有采集孔和第一固定孔，第一固定孔用于穿设固定件，而固定件用于固定绝缘支架和电芯。汇流排设置于绝缘支架背离电芯的一侧，汇流排通过采集孔抵接电芯，电芯具有多列，汇流排包括第一汇流排，第一汇流排用于连接一列电芯中相邻的多个电芯，第一汇流排穿过其他列的电芯之间，且至少部分第一汇流排上设置有避让孔，避让孔用于避让固定件。即通过在第一汇流排上设置避让孔，可使绝缘支架保持对称结构设置的基础上，使汇流排实现同侧引出，不会增加汇流排和绝缘支架以及电池模组其他部件的装配难度，可有效提高电池模组的装配效率，保证生产质量。
23.本实用新型提出的电池模组包括电芯、固定支架以及上述的汇流排组件。固定支架设置有两个，电芯和汇流排组件均设置有n组。其中每组汇流排组件的两个绝缘支架设置于每组电芯轴向的两端，而固定支架则用于沿电芯的轴向设置，将汇流排组件和电芯夹设于两个固定支架之间。即不仅能够实现采集信号引脚的同侧引出，降低生产成本，提高生产
效率和质量，而且电芯装配位置合理，可有效提高电池模组的体积能量密度。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的一种汇流排和绝缘支架的装配示意图；
25.图2是本实用新型实施例提供的另一种汇流排和绝缘支架的装配示意图；
26.图3是本实用新型实施例提供的第一汇流排a的结构示意图；
27.图4是本实用新型实施例提供的绝缘支架第一视角的结构示意图；
28.图5是本实用新型实施例提供的绝缘支架第二视角的结构示意图；
29.图6是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；
30.图7是本实用新型实施例提供的电池模组的俯视图；
31.图8是本实用新型实施例提供的电芯和汇流排组件的装配示意图；
32.图9是本实用新型实施例提供的固定支架的结构示意图；
33.图10是本实用新型实施例提供的绝缘板的结构示意图。
34.图中：
35.1、绝缘支架；11、采集孔；111、正极采集孔；112、负极采集孔；12、第一固定孔；13、第一散热孔；14、安装一部；15、安装二部；151、固定筋；16、固定凸起；17、引脚卡槽；171、第一引脚卡槽；172、第二引脚卡槽；18、容置槽；
36.2、第一汇流排；21、第一汇流排a；211、主体部；212、极耳部；213、避让孔；214、热熔孔；3、第二汇流排；4、第三汇流排；5、正极输出汇流排；6、负极输出汇流排；
37.10、汇流排组件；20、电芯；30、固定支架；301、第二固定孔；302、第二散热孔；303、安装孔；40、柔性电路板；401、引脚；50、绝缘板；501、第三固定孔；502、第三散热孔；60、底板；70、绝缘膜；80、固定件；90、安装件。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
42.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
43.如图1至图5所示，本实施例提供一种汇流排组件10，包括汇流排和两个绝缘支架1，其能够实现汇流排采集信号的同侧引出，而且该绝缘支架1仍设置为对称结构，不会增加汇流排和绝缘支架1以及电池模组其他部件的装配难度，可有效提高电池模组的装配效率，保证生产质量。
44.在装配电池模组时，可先将两个绝缘支架1于电芯20轴向的两端相对设置，而后再将汇流排设置于绝缘支架1上，且位于绝缘支架1背离电芯20的一侧。绝缘支架1上设置有采集孔11和第一固定孔12，汇流排可通过采集孔11抵接位于绝缘支架1另一侧的电芯20以实现电连接，而第一固定孔12则用于穿设固定件80，以实现绝缘支架1和电芯20的固定，关于固定件80对电芯20和绝缘支架1的固定将在下文详细描述。
45.电池模组的电芯20具有多列，多列电芯20通过汇流排实现串联，而因为绝缘支架1为对称结构设计，所以为实现电芯20和绝缘支架1的相对固定，固定件80穿设于第一固定孔12内且位于相邻的两个电芯20之间。汇流排包括第一汇流排2，其中第一汇流排2特指用于连接一列电芯20中相邻的两个电芯20，且为保证汇流排的同侧引出，需要穿过其他列的电芯20之间的汇流排，则此时会有部分第一汇流排2和固定件80在位置上产生干涉。为避免这一问题，本实施例中，在至少部分第一汇流排2上设置避让孔213，固定件80穿设于该避让孔213内。可知的，避让孔213除了可以避开绝缘支架1上穿设的固定件80之外，同时还可以作为第一汇流排2的定位结构，以保证第一汇流排1在运输过程中不会偏移。
46.具体地，如图1和图2所示，本实施例中的绝缘支架1适用于具有两列电芯20的电池模组的信号采集，因此连接第一列电芯20中相邻的两个电芯20的第一汇流排2在引出时，需要穿过第二列的电芯20之间。若在其他实施例中，电芯20设置有n列，且n大于2，则连接第一列电芯20的第一汇流排2需要穿过其他n-1列电芯20之间，连接第二列电芯20的第一汇流排2则需要穿过除第一列电芯20之外的其他n-2列电芯20之间，依次类推。另外，本实施例中限定设置有避让孔213的第一汇流排2为第一汇流排a21，第一汇流排a21的数量根据固定绝缘支架1和电芯20的固定件80的数量而定。若在其他实施例中，即使汇流排不与固定件80的位置产生干涉，仍然可以利用第一汇流排a21代替未设置避让孔213的第一汇流排2，这并不影响其对电芯20信号的采集效果。
47.可选地，绝缘支架1上设置有安装部，第一固定孔12贯通安装部设置，固定件80穿设于第一固定孔12中，以确保固定件80与电芯20以及汇流排之间绝缘。如图4和图5所示，安装部包括凸设于绝缘支架1两侧的安装一部14和安装二部15，当两个绝缘支架1于电芯20轴向的两端相对设置时，两个绝缘支架1的安装二部15抵接，以保证穿设于第一固定孔12内的固定件80绝不会与电芯20接触，而安装一部14则穿设于第一汇流排a21的避让孔213中，以保证固定件80绝不会与第一汇流排a21接触。优选地，安装二部15的外周面还设置有固定筋151，可有效增强安装二部15的强度，避免电池模组受到震动时，固定件80相对绝缘支架1移动，从而导致安装二部15断裂。其中固定筋151设置有多个，多个固定筋151沿安装二部15的
周向间隔设置。
48.优选地，如图4和图5所示，绝缘支架1上设置有容置槽18，电芯20的两端均插设于容置槽18内，采集孔11贯通设置于容置槽18的槽底。容置槽18的大小与电芯20的尺寸相适配，可避免电芯20产生除沿自身轴向以外的移动，而当固定件80穿过第一固定孔12并与外部结构固定后，绝缘支架1沿电芯20轴向上的移动将被限制，电芯20也将与绝缘支架1保持相对固定。本实施例中，电芯20的极柱为电芯20的正极，包裹于极柱外的壳体为电芯20的负极，则为便于电芯20和汇流排的准确连接，采集孔11包括正极采集孔111和负极采集孔112，电芯20插设于容置槽18内将通过正极采集孔111露出电芯20的正极，而通过负极采集孔112露出电芯20的负极。其中正极采集孔111设置为圆形，负极采集孔112设置为矩形，不仅可增大接触面积，还可避免连接错误。
49.进一步可选地，汇流排还包括第二汇流排3，第二汇流排3也用于连接一列电芯20中相邻的多个电芯20，但是与第一汇流排2不同的是，第二汇流排3无须穿过其他列的电芯20之间，且第一汇流排2穿过第二汇流排3之间。如图1所示，本实施例中，第二汇流排3设置有一列，且这一列的第二汇流排3的结构一致。在其他实施例中，若电芯20设置有n列，则第二汇流排3仍然只设置有一列，且这一列第二汇流排3用于连接第n列电芯20中相邻的多个电芯20。
50.可选地，汇流排还包括第三汇流排4，与前述第一汇流排2和第二汇流排3不同，第三汇流排4设置于电芯20轴向上的另一个绝缘支架1上，即第三汇流排4和第一汇流排2以及第二汇流排3抵接于电芯20的不同端。基于电池模组的电芯20串联结构设置，第三汇流排4用于连接相邻且不位于同一列的多个电芯20，且因绝缘支架1为对称结构，相邻且不位于同一列的多个电芯20处于同一行，则第三汇流排4在连接电芯20时，多个第三汇流排4平行设置且均无须穿过其他列的电芯20之间。
51.优选地，如图3所示，汇流排包括主体部211和极耳部212，主体部211通过采集孔11抵接电芯20，而极耳部212的一端连接主体部211，另一端连接柔性电路板40的引脚401。本实施例中，因采集孔11包括正极采集孔111和负极采集孔112，则当汇流排设置于绝缘支架1上时，主体部211可同时覆盖至少部分正极采集孔111和部分负极采集孔112，以同时抵接电芯20的正极和负极，主体部211为矩形结构可实现主体部211和电芯20的正极和负极的无差别连接，提高装配效率。另外，汇流排的主体部211和极耳部212可一体制造成型，也可以先分别制造主体部211和极耳部212，而后再将两者焊接连接。汇流排虽然包括第一汇流排2、第二汇流排3和第三汇流排4等多种结构，但是其主体部211的结构一致，而只有极耳部212的结构不同，因此可以分别加工主体部211、圆环的极耳部212或长方形的极耳部212这三部分，最后再根据需要焊接即可，以降低成本。
52.优选地，汇流排和绝缘支架1热熔固定，如图1和图3所示，绝缘支架1上设置有固定凸起16，而汇流排上设置有热熔孔214，当汇流排设置于绝缘支架1上，固定凸起16穿设于热熔孔214内，两者通过热熔实现固定连接。优选地，绝缘支架1由塑料材质制成。优选地，为避免相邻汇流排之间的电气间隙和爬电距离较近，还可在极耳部212未抵接柔性电路板40的引脚401的一段喷涂绝缘漆，以增强安全性。
53.优选地，汇流排除包括上述串联汇流排之外，还包括输出汇流排，其中串联汇流排通过连接不同电芯20的正极和负极以实现多个电芯20的串联，而输出汇流排则连接首端和
尾端的电芯20。可选地，如图1和图2所示，输出汇流排包括正极输出汇流排5和负极输出汇流排6，正极输出汇流排5连接一端的电芯20的正极，而负极输出汇流6排连接另一端的电芯20的负极。
54.更进一步可选地，绝缘支架1的边沿还设置有引脚卡槽17，引脚卡槽17用于固定与汇流排电连接的柔性电路板40的引脚401，以保证汇流排和柔性电路板40的连接稳定。优选地，为方便装配，一个绝缘支架1上的引脚卡槽17的数量为电芯20数量的两倍，即虽然在装配时，汇流排的极耳部212均从绝缘支架1的一侧引出，但是其实在每个绝缘支架1的两侧均设置有引脚卡槽17，可实现汇流排组件10和电芯20的无差别装配。
55.优选地，引脚卡槽17包括第一引脚卡槽171和第二引脚卡槽172，第一引脚卡槽171和第二引脚卡槽172沿绝缘支架1的长度方向间隔设置，且第二引脚卡槽172对应相邻两个电芯20之间的位置设置。本实施例中，因绝缘支架1为矩形结构，而电芯20为圆柱结构，所以当在绝缘支架1上开设容置槽18之后，绝缘支架1的边沿对应电芯20的位置相对相邻两个电芯20之间的位置将较小，而为提高电池模组的体积能量密度，以尽可能减少电池模组各部件的体积，所以根据不同位置大小设置两种结构不同的引脚卡槽17。如图4和图5所示，第二引脚卡槽172具有限位卡扣，限位卡扣设置于第二引脚卡槽172的槽口，在将柔性电路板40的引脚401从槽口卡入第二引脚卡槽172内之后，即使电池模组受到震动，引脚401也不易从第二引脚卡槽172的槽口脱离。限位卡扣对于第二引脚卡槽172的槽口起到一定的遮挡和收口的作用，在将引脚401卡入第二引脚卡槽172时，限位卡扣受力产生弹性变形，而震动等对电池模组整体受力，并不能特定的使限位卡扣变形。而第一引脚卡槽171受限于设置位置，其不便于设置限位卡扣，因此设置引脚401通过过盈配合卡设于第一引脚卡槽171内。
56.如图6至图10所示，本实施例还提供一种电池模组，包括电芯20、固定支架30以及上述的汇流排组件10。固定支架30设置有两个，电芯20和汇流排组件10均设置有n组。其中每组汇流排组件10的两个绝缘支架1设置于每组电芯20轴向的两端，而固定支架30则用于沿电芯20的轴向设置将汇流排组件10和电芯20夹设于两个固定支架30之间。本实施例中，电芯20和汇流排组件10均设置有两组，两组电芯20沿电芯20的轴向对称设置。可知的，固定支架30为电池模组的下箱体的钣金结构，当多组电芯20通过固定件80固定于下箱体的钣金结构上后，电芯20的重量将会通过下箱体的钣金结构传递到下箱体以及电池模组的前后盖和上盖，使得箱体整体受力均匀，而不会因为在沿电芯20轴向上连接多组电芯20，使得电芯模组长度过长，或者因固定支架30的强度不够，而发生箱体变形等情况。
57.可选地，固定支架30上设置有第二固定孔301，第二固定孔301与第一固定孔12的位置和数量均相对应，可利用固定件80从固定支架30背离汇流排组件10的一侧，依次穿过第二固定孔301、第一固定孔12和第二固定孔301，从而实现对汇流排组件10和电芯20的固定。本实施例中，固定件80为拉杆，可将拉杆穿设于第二固定孔301和第一固定孔12内，且拉杆的两端伸出固定支架30外，将拉杆与拉杆螺母螺纹连接，从而实现上述多个部件的固定。
58.可选地，电池模组还包括绝缘板50，绝缘板50夹设于绝缘支架1和固定支架30之间，对于电芯20和汇流排组件10设置有超过一组的，在相邻两组电芯20的两个绝缘支架1之间也夹设有绝缘板50，即这两个绝缘支架1分别属于不同组的汇流排组件10。绝缘板50上设置有第三固定孔501，第三固定孔501与前述第一固定孔12、第二固定孔301的位置和数量均对应，固定件80需穿过第三固定孔501。
59.可选地，电池模组还包括柔性电路板40，一组电芯20与两个柔性电路板40电连接，且一个柔性电路板40连接一组电芯20的轴向的一端，另一个柔性电路板40连接一组电芯20的轴向的另一端。电池模组还包括绝缘膜70，绝缘膜70设置于电芯20未设置汇流排组件10的一侧，绝缘膜70用于避免柔性电路板40和电芯20外壳之间电连接。
60.可选地，电池模组还包括底板60和安装件90，固定支架30上还设置有安装孔303，底板60上设置有与安装孔303相对应的装配孔，可利用安装件90穿过安装孔303并螺纹连接于装配孔内，以将电芯20、固定支架30和汇流排组件10等固定于底板60上，实现电池模组的一体化装配。本实施例中，底板60为环氧板，安装件90为螺栓，装配孔为螺纹孔。
61.可选地，绝缘支架1上还设置有第一散热孔13，固定支架30上还设置有第二散热孔302，绝缘板50上还设置有第三散热孔502，第一散热孔13、第二散热孔302和第三散热孔502均设置有多个，且第一散热孔13、第二散热孔302和第三散热孔502的位置和数量均对应。
62.优选地，为保证绝缘支架1和固定支架30的强度，第一散热孔13和第二散热孔302内还设置有加强筋。本实施例中，第一散热孔13为方形孔，每个第一散热孔13内设置有垂直的两条加强筋，以将第一散热孔13分隔形成四个大小相等的三角形孔。第二散热孔302为圆形孔，每个第二散热孔302内设置有垂直的两条加强筋，以将第二散热孔302分隔形成大小相等的四个扇形孔。在其他实施例中，第一散热孔13和第二散热孔302也可为其他形状，加强筋的数量也可调整。优选地，本实施中，绝缘板50上的第三散热孔502内未设置加强筋，因绝缘板50夹设于绝缘支架1和固定支架30之间，受拉杆作用力较小，则为简化生产工艺，其上可无须设置加强筋。
63.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。