CN112768843A - 集流板和电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种集流板和电池模组，涉及电池技术领域。本申请实施例提供的集流板设置有用于布设加热丝的安装槽，因此其能够在提供导电作用的同时，将加热丝的热量通过极耳传递给电芯，起到对电芯进行加热的作用。通过集流板安装固定加热丝，减少了传统加热组件的复杂配件，结构稳定，成本较低。并且直接通过集流板对电芯进行加热，加热效率高。本申请实施例提供的电池模组，包括加热丝、多个电芯以及至少两个上述的集流板，集流板通过极耳抵接电芯的极片，加热丝埋设于安装槽内。该电池模组结构简单稳定，成本较低，易于装配，且加热效果好。

Description

集流板和电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种集流板和电池模组。

背景技术

在寒冷地区的新能源电动车，电池包内的锂离子电池温度极有可能低于0℃，而锂离子电池较理想的工作温度范围为15-40℃。在低温条件下，电池包会出现容量降低、内阻升高、内部副反应增加等现象，特别是在充电时极易出现析锂现象，会大大降低电池寿命，增加安全风险。为了解决该问题，目前大多是为电池包内的电池模组配备加热膜/丝、加热液蛇形扁管，以进行加热。但现有的加热组件整体结构复杂，装配效率低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种集流板和电池模组，其具有简单稳定，装配效率高的特点。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种集流板，应用于电池模组，集流板包括在厚度方向上相对的第一面和第二面，第一面凸设有极耳，极耳用于与电池模组中电芯的极片抵接；第二面上设置有安装槽，安装槽用于埋设加热丝。

在可选的实施方式中，安装槽在集流板上迂回设置。

在可选的实施方式中，安装槽为波浪形槽。

在可选的实施方式中，集流板上设置有缺口和/或通孔，极耳连接于通孔或者缺口的边缘，并凸出于集流板的第一面。

在可选的实施方式中，集流板上设置有连接孔。

第二方面，本申请提供一种电池模组，包括加热丝、多个电芯以及至少两个前述实施方式中任一项的集流板，电芯的两端设置有极片，多个电芯的端部齐平，至少两个集流板分别位于电芯的两端，集流板的第一面朝向电芯，并通过极耳抵接电芯的极片，加热丝埋设于安装槽内。

在可选的实施方式中，电池模组还包括两个夹板，两个夹板间隔设置，并从电芯的两端夹持设置于电芯，两个夹板上均设置有避让孔以暴露电芯的极片，至少两个集流板分别连接于两个夹板背离电芯的一侧，并通过极耳与避让孔中暴露出来的极片抵接。

在可选的实施方式中，夹板上设置有连接柱，连接柱设置于夹板朝向电芯的一面的边缘，两个夹板的连接柱相互抵接并通过螺钉连接。

在可选的实施方式中，夹板背离电芯的一侧设置有用于固定集流板的螺孔。

在可选的实施方式中，电池模组包括多根加热丝，加热丝的发热功率与电池模组在加热丝所处位置的散热能力呈正相关。

本申请实施例的有益效果是：

本申请实施例提供的集流板，设置有用于布设加热丝的安装槽，因此其能够在提供导电作用的同时，将加热丝的热量通过极耳传递给电芯，起到对电芯进行加热的作用。本申请实施例提供集流板能够便于加热组件(加热丝)的装配，组装后的电池模组结构稳定。通过集流板安装固定加热丝，减少了传统加热组件的复杂配件，成本较低。并且直接通过集流板对电芯进行加热，加热效率高。

本申请实施例提供的电池模组，包括加热丝、多个电芯以及至少两个上述的集流板，电芯的两端设置有极片，多个电芯的端部齐平，至少两个集流板分别位于电芯的两端，集流板的第一面朝向电芯，并通过极耳抵接电芯的极片，加热丝埋设于安装槽内。该电池模组结构简单稳定，成本较低，易于装配，且加热效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一种实施例中电池模组的装配图；

图2为本申请一种实施例中电池模组的***视图；

图3为本申请一种实施例中夹板的示意图；

图4为本申请一种实施例中集流板的示意图。

图标:100-电池模组；200-电芯；300-夹板；310-连接柱；320-避让孔；330-螺孔；340-钣金件；400-集流板；410-安装槽；420-极耳；430-通孔；440-缺口；450-连接孔；500-加热丝；600-保护板。

具体实施方式

目前，新能源电动车成为汽车的发展趋势，逐渐普及。而作为电动车动力源的电池包多为锂离子电池。在低温条件下，电池包会出现容量降低、内阻升高、内部副反应增加等现象，特别是在充电时极易出现析锂现象，会大大降低电池寿命，增加安全风险。为了解决该问题，目前大多是为电池包内通常设置加热组件来对电芯进行加热，比如加热膜、加热液蛇形扁管等方式，采用接触、缠绕电芯的方式对电芯加热。但现有的加热组件整体结构复杂，装配效率低。

为了改善上述现有技术中的问题，本申请实施例提供一种集流板和电池模组，通过在集流板上设置安装槽，可以将加热丝布置在安装槽内，通过对集流板的导热，将热量传给电芯。减少了直接缠绕、覆盖电芯的加热组件，使得整个电池模组的结构简单稳定，并同时具有较好地加热效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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。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申请中的具体含义。

图1为本申请一种实施例中电池模组100的装配图；图2为本申请一种实施例中电池模组100的***视图。如图1和图2所示，本申请实施例提供的电池模组100，包括两个夹板300、加热丝500、多个电芯200以及两个集流板400。电芯200的两端设置有极片，多个电芯200的端部齐平，至少两个集流板400分别位于电芯200的两端，集流板400的第一面朝向电芯200，并通过极耳420抵接电芯200的极片，加热丝500埋设于安装槽410内。

在本实施例中，多个电芯200均为大小相等的圆柱状。电芯200分成多组，每一组电芯200的两端均通过集流板400将电流汇集，也即，每一组的电芯200通过集流板400并联。电芯200周围还可以设置温度传感器(图中未示出)来采集电芯200的温度。在本实施例中，电芯200堆叠呈L形，当然，电芯200堆叠的形态应符合电池包的结构设计需要，在其他实施例中，电芯200还可以堆叠呈其他姿态。

在本实施例中，两个夹板300间隔设置，分别从电芯200的两端夹持电芯200，两个夹板300对电芯200起到固定作用。为了与电芯200堆叠的形态匹配，夹板300的也呈L形板状。图3为本申请一种实施例中夹板300的示意图。如图3所示，夹板300上设置有避让孔320以暴露电芯200的极片(正极或者负极)，以便集流板400能够在装配于夹板300外侧情况下，也能够通过避让孔320够连接电芯200的极片。此外，电芯200的端部能够卡在避让孔320处，也使得电芯200的稳定性能够得到保证。

如图3中所示，夹板300上设置有连接柱310，连接柱310设置于夹板300朝向电芯200的一面的边缘，两个夹板300的连接柱310相互抵接并通过螺钉连接。具体的，夹板300上设置有多个连接柱310，多个连接柱310沿着夹板300的边缘设置，并且，连接柱310上设置有沿着连接柱310的长度方向延伸的槽体，该槽体远离夹板300的一端打孔便于安装螺钉。应理解，本申请采用螺钉将两个夹板300的连接柱310连接，在可选的其他实施例中，还可以通过卡扣结构连接两个夹板300。

在本实施例中，夹板300背离电芯200的一侧设置有用于固定集流板400的螺孔330。当然，在可选的其他实施例中，集流板400还可以通过其他方式固定于夹板300，比如通过卡扣或者粘接、焊接等方式。在本实施例中，电池模组100还设置有钣金件340来对电芯200进行限位，钣金件340连接在两个夹板300之间。

图4为本申请一种实施例中集流板400的示意图。如图4所示，集流板400包括在厚度方向上相对的第一面和第二面，第一面凸设有极耳420，极耳420用于与电池模组100中电芯200的极片抵接；第二面上设置有安装槽410，安装槽410用于埋设加热丝500。

通过在集流板400远离电芯200的一面(第二面)设置安装槽410，因此方便地可以将加热丝500布置在集流板400的外侧面，相较于在电芯200上铺设、缠绕加热组件，本申请实施例的加热丝500布置方式更为简便，利用了原本就必须接触电芯200的集流板400对电芯200进行加热，稳定性高。

在本实施例中，安装槽410在集流板400上迂回设置，也即是在集流板400上折返，这样能够增加加热丝500的布置长度，提高加热效率。

进一步的，如图所示，安装槽410为波浪形槽。通过将安装槽410设置为波浪形，能够进一步增加加热丝500的布置长度，进一步提高加热效率。

在可选的实施方式中，集流板400上设置有缺口440和/或通孔430，极耳420连接于通孔430或者缺口440的边缘，并凸出于集流板400的第一面。如图4所示，在本实施例中，集流板400上既设置有通孔430，其边缘也设置有缺口440，极耳420为片状，其一端连接在通孔430或者缺口440的边缘，然后极耳420整体向集流板400朝向电芯200的一面弯折，使得极耳420的另一端能够凸出于集流板400的第一面，并抵接于电芯200的极片上。

本实施例中，极耳420具有一定弹性，因此在抵接于极片上时，能够施加一定的压紧力，从而保持良好地接触。本实施例中，通孔430与避让孔320的形状一致。

在本实施例中电芯200的两一端都分别设置有多个集流板400，每个集流板400对应一组电芯200。每个集流板400之间相互间隔绝缘或者采用绝缘件连接。

在本实施例中，集流板400上设置有连接孔450，螺钉可以从连接孔450穿过，与夹板300上的螺孔330配合。当然，为了使集流板400能够准确地安装到位，还可以在集流板400上设置定位孔，在夹板300的外侧设置定位柱来实现定位。

进一步的，加热丝500埋设于安装槽410内，并随着安装槽410的走向延伸。为了保证加热丝500与集流板400之间不会因为电流导通而导致短路，因此，在本实施例中，加热丝500与集流板400之间通过绝缘层来实现绝缘。绝缘层可以涂覆于集流板400的安装槽410，绝缘层也可以涂覆于加热丝500的表面。

在本实施例中，加热丝500可以通过卡扣、粘接等方式固定在安装槽410内，以增加加热丝500的稳定性。本申请实施例中的加热丝500可以选用铁铬铝电热丝和镍铬电热丝等。

为了进一步提高加热丝500对电池模组100加热过程中的安全性，在本实施例中，还可以设置保护装置(图中未示出)，通过限制最大电流、最大电压，或者最高温度(比如利用保险丝熔断原理)，来对加热丝500的功率进行限制，避免因为过大的电流、电压或者温度带来的安全隐患。

由于不同电池包具有不同的复杂结构，导致电池模组不同部位的散热能力不一样。而散热能力的不同，可能导致电池模组中不同位置产生温差，该温差导致不同位置电芯的电池荷电状态(state of charge)的差异，从而影响工作性能，还会使不同电芯的寿命产生差异。因此，在本申请实施例中，电池模组100可以包括多根加热丝500，加热丝500的发热功率与电池模组100在加热丝500所处位置的散热能力呈正相关。比如，每一个集流板400对应一根加热丝500，也即一根加热丝500用于加热一组电芯200。多跟加热丝500并联或者串联起来，根据电池模组100不同位置的散热能力来分配不同的加热丝500，这样能够使得散热能力强的地方通过加热丝500补充更多的热量，来使得整个电池模组100的温度更加均匀，有利于电池模组100的性能以及寿命的提升。

可选的，在集流板400的外侧，还可以安装保护板600来实现对加热丝500、集流板400的保护，同时也可以起到一定的保温作用。保护板600可以是环氧板。

综上所述，本申请实施例提供的集流板400，设置有用于布设加热丝500的安装槽410，因此其能够在提供导电作用的同时，将加热丝500的热量通过极耳420传递给电芯200，起到对电芯200进行加热的作用。本申请实施例提供集流板400能够便于加热组件(加热丝500)的装配，组装后的电池模组100结构稳定。通过集流板400安装固定加热丝500，减少了传统加热组件的复杂配件，成本较低。并且直接通过集流板400对电芯200进行加热，加热效率高。

本申请实施例提供的电池模组100，包括加热丝500、多个电芯200以及至少两个上述的集流板400，电芯200的两端设置有极片，多个电芯200的端部齐平，至少两个集流板400分别位于电芯200的两端，集流板400的第一面朝向电芯200，并通过极耳420抵接电芯200的极片，加热丝500埋设于安装槽410内。该电池模组100结构简单稳定，成本较低，易于装配，且加热效果好。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集流板，应用于电池模组，其特征在于，所述集流板包括在厚度方向上相对的第一面和第二面，所述第一面凸设有极耳，所述极耳用于与所述电池模组中电芯的极片抵接；所述第二面上设置有安装槽，所述安装槽用于埋设加热丝。

2.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述安装槽在所述集流板上迂回设置。

3.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述安装槽为波浪形槽。

4.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述集流板上设置有缺口和/或通孔，所述极耳连接于所述通孔或者所述缺口的边缘，并凸出于所述集流板的第一面。

5.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述集流板上设置有连接孔。

6.一种电池模组，其特征在于，包括加热丝、多个电芯以及至少两个权利要求1-5中任一项所述的集流板，所述电芯的两端设置有极片，多个所述电芯的端部齐平，至少两个所述集流板分别位于所述电芯的两端，所述集流板的第一面朝向所述电芯，并通过所述极耳抵接所述电芯的极片，所述加热丝埋设于所述安装槽内。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括两个夹板，所述两个夹板间隔设置，并从所述电芯的两端夹持设置于所述电芯，两个所述夹板上均设置有避让孔以暴露所述电芯的极片，至少两个所述集流板分别连接于两个所述夹板背离所述电芯的一侧，并通过所述极耳与所述避让孔中暴露出来的所述极片抵接。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述夹板上设置有连接柱，所述连接柱设置于所述夹板朝向所述电芯的一面的边缘，两个所述夹板的连接柱相互抵接并通过螺钉连接。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述夹板背离所述电芯的一侧设置有用于固定所述集流板的螺孔。

10.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多根所述加热丝，所述加热丝的发热功率与所述电池模组在所述加热丝所处位置的散热能力呈正相关。

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