CN113937411A - 圆柱电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种圆柱电池模组。圆柱电池模组包括：第一支架；CCS组件，与第一支架之间围绕形成安装腔，CCS组件包括FPC板、汇流排及第二支架，FPC板与汇流排的采样极耳连接，汇流排与第二支架连接；电芯组件，设置在安装腔内，电芯组件包括多组圆柱电芯，CCS组件安装在电芯组件的正极侧上；换热组件，设置在安装腔内，换热组件包括多个间隔设置的换热板；各换热板位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热；其中，换热组件位于电芯组件远离CCS组件的一侧。本发明有效地解决了现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题。

Description

圆柱电池模组
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种圆柱电池模组。
背景技术
目前，圆柱电池模组通常使用小容量且小直径电芯，如常见的18650电芯，21700电芯。限于自身结构，小容量且小直径电芯相较方形电芯充放电倍率较低，往往不能很难实现大倍率充放电。
然而，现有技术中成组单体数量较多，且成组工艺较复杂、成组成本较高，导致圆柱电池模组的集成化程度较低，增大了工作人员对电池模组的组装难度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种圆柱电池模组，以解决现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种圆柱电池模组，包括：第一支架；CCS组件，与第一支架之间围绕形成安装腔，CCS组件包括FPC板、汇流排及第二支架，FPC板与汇流排的采样极耳连接，汇流排与第二支架连接；电芯组件，设置在安装腔内，电芯组件包括多组圆柱电芯，CCS组件安装在电芯组件的正极侧上；换热组件，设置在安装腔内，换热组件包括多个间隔设置的换热板；各换热板位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热；其中，换热组件位于电芯组件远离CCS 组件的一侧。
进一步地，圆柱电池模组还包括：多个隔绝带，各隔绝带伸入至相邻的两组圆柱电芯中；其中，多个隔绝带沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，各隔绝带避让各换热板设置；其中，隔绝带由绝缘隔热材料制成，绝缘隔热材料包括陶瓷纤维纸、云母纸及气凝胶粘，第一预设方向和第二预设方向之间呈夹角设置。
进一步地，各组圆柱电芯包括多个子圆柱电芯，多个子圆柱电芯沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置；多个换热板沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，多个隔绝带沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置。
进一步地，各换热板包括多个弧形板段，多个弧形板段沿该换热板的延伸方向间隔设置，各弧形板段与其相对应的子圆柱电芯的外周面的至少部分相适配。
进一步地，各隔绝带包括多个弧形段，多个弧形段沿该换热板的延伸方向间隔设置，各弧形段与其相对应的子圆柱电芯的外周面的至少部分相适配。
进一步地，第一支架具有第一通孔，CCS组件具有用于安装紧固件的CCS组件安装孔，电芯组件具有与CCS组件安装孔连通的安装空间，安装空间由多个子圆柱电芯的外周面围绕形成；圆柱电池模组还包括：支撑筒，设置在第一支架上且穿设在安装空间内，支撑筒具有第二通孔，第二通孔通过支撑筒的内腔与第一通孔连通，支撑筒、第一通孔及CCS组件安装孔用于穿设紧固件；其中，支撑筒由绝缘材料制成。
进一步地，第一支架包括：支架本体，第一通孔设置在支架本体上，支架本体具有多个安装凹部，多个安装凹部与多个子圆柱电芯一一对应地设置，各安装凹部用于安装与其相对应的子圆柱电芯；安装环，设置在支架本体朝向电芯组件的表面上，安装环与第一通孔连通，支撑筒伸入安装环内且与安装环限位止挡。
进一步地，圆柱电池模组还包括：绝缘层，覆盖在CCS组件远离电芯组件的一侧，绝缘层由绝缘材料制成；其中，绝缘层具有第三通孔，第三通孔与第二通孔连通，以用于供紧固件穿设。
进一步地，圆柱电池模组还包括：胶层，设置在第一支架远离电芯组件的一侧，以用于将圆柱电池模组粘接在箱体内；其中，胶层具有第四通孔，第四通孔与第一通孔连通，以用于供紧固件穿设。
进一步地，汇流排包括：汇流排体，包括第一排体和第二排体，第一排体与一个子圆柱电芯的正极电连接，第二排体与另一个子圆柱电芯的负极电连接，两个子圆柱电芯沿第一预设方向相邻设置；汇流排体为多个，多个汇流排体沿第二预设方向间隔设置；多个连接部，各连接部用于连接相邻的两个汇流排体；其中，第一排体的宽度m与连接部的宽度n之间满足以下关系：3n≤m≤12n。
进一步地，圆柱电池模组还包括：侧板组件，包括多个侧板，各侧板与电芯组件的外周面的至少部分连接；各侧板包括朝向电芯组件设置的第一板面，第一板面与电芯组件的外周面的至少部分相适配。
进一步地，第二支架具有第一限位凹部，各侧板包括：侧板本体；第一延伸部，设置在侧板本体上，第一延伸部伸入第一限位凹部内且与第一限位凹部限位配合；其中，侧板本体和/或第一延伸部与第二支架粘接。
进一步地，第一支架具有第二限位凹部，各侧板还包括：第二延伸部，设置在侧板本体上，第二延伸部伸入第二限位凹部内且与第二限位凹部限位配合；其中，侧板本体和/或第二延伸部与第一支架粘接。
进一步地，各侧板还包括背离电芯组件设置的第二板面，第二板面上设置有连接部，连接部用于与上盖和/或箱体连接。
应用本发明的技术方案，电芯组件包括多组圆柱电芯，CCS组件(cell contactingsystem) 的安装在电芯组件的正极侧上，以用于对多组圆柱电芯进行电连接和采样。换热组件多个间隔设置的换热板，各换热板位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热，进而使得圆柱电池模组工作在最佳的温度区间。这样，圆柱电池模组由CCS组件、电芯组件和换热组件集成在一起，能够有效地简化成组工艺并降低加工成本，解决了现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的圆柱电池模组的实施例一的***图；
图2示出了图1中的圆柱电池模组的第一支架的立体结构示意图；
图3示出了图1中的圆柱电池模组的换热组件的立体结构示意图；
图4示出了图1中的圆柱电池模组的支撑筒的立体结构示意图；
图5示出了图1中的圆柱电池模组的CCS组件的立体结构示意图；
图6示出了图5中的第二支架的C处放大示意图；
图7示出了图1中的圆柱电池模组的局部剖视图；
图8示出了根据本发明的圆柱电池模组的实施例二的***图；
图9示出了图8中的圆柱电池模组的立体结构示意图；
图10示出了图8中的圆柱电池模组的剖视图；
图11示出了图9中的圆柱电池模组的俯视图；
图12示出了图9中的圆柱电池模组的主视图；
图13示出了图9中的圆柱电池模组的侧视图；
图14示出了图1中的圆柱电池模组的侧板的立体结构示意图；
图15示出了图14中的侧板的A处放大示意图；
图16示出了图14中的侧板的主视图；
图17示出了图16中的侧板的B-B向剖视图；
图18示出了图16中的侧板的C-C向剖视图；
图19示出了图16中的侧板的D-D向剖视图；
图20示出了图14中的侧板的俯视图；
图21示出了图14中的侧板的另一角度的立体结构示意图；
图22示出了图1中的圆柱电池模组的另一平面内的剖视图；
图23示出了图22中的圆柱电池模组的E处放大示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一汇流排；11、汇流排体；111、第一排体；112、第二排体；12、连接部；20、子圆柱电芯；21、正极；22、负极；60、采样极耳；80、第一支架；81、第一通孔；82、安装凹部；83、支架本体；831、第一安装凹部；84、安装环；85、第二限位凹部；90、CCS组件； 91、FPC板；92、汇流排；93、第二支架；931、第一限位凹部；932、限位环；933、第二安装凹部；94、CCS组件安装孔；100、电芯组件；101、安装空间；110、换热组件；1101、换热板；1111、弧形板段；1102、总管；120、支撑筒；121、第二通孔；122、限位环；130、隔绝带；140、绝缘层；141、第三通孔；150、胶层；151、第四通孔；200、侧板；201、第一板面；202、第二板面；203、侧板本体；204、第一延伸部；205、第二延伸部；206、加强板； 207、侧板胶位；210、连接部；2101、配合面；2102、连接板；2103、安装孔；2104、弧形限位板；2105、过渡连接板；220、加强筋；230、吊装部。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题，本申请提供了一种圆柱电池模组。
实施例一
如图1至图7所示，圆柱电池模组包括第一支架80、CCS组件90、电芯组件100及换热组件110。CCS组件90与第一支架80之间围绕形成安装腔，CCS组件90包括FPC板91、汇流排92及第二支架93，FPC板91与汇流排92的采样极耳60连接，汇流排92与第二支架 93连接。电芯组件100设置在安装腔内，电芯组件100包括多组圆柱电芯，CCS组件90安装在电芯组件100的正极侧上。换热组件110设置在安装腔内，换热组件110包括多个间隔设置的换热板1101。各换热板1101位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热。其中，换热组件110位于电芯组件100远离 CCS组件90的一侧。
应用本实施例的技术方案，电芯组件100包括多组圆柱电芯，CCS组件90(cellcontacting system)的安装在电芯组件100的正极侧上，以用于对多组圆柱电芯进行电连接和采样。换热组件110多个间隔设置的换热板1101，各换热板1101位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热，进而使得圆柱电池模组工作在最佳的温度区间。这样，圆柱电池模组由CCS组件90、电芯组件100和换热组件110 集成在一起，能够有效地简化成组工艺并降低加工成本，解决了现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题。
在本实施例中，换热板1101为冷板，以通过冷板对电芯组件100进行降温、冷却。
在本实施例中，各组圆柱电芯的子圆柱电芯20的型号为46800圆柱电芯或46950圆柱电芯，子圆柱电芯20的容量在20Ah以上，放电倍率在2C以上，即本实施例中的电芯组件100 为大直径、大容量圆柱电芯。这样，本实施例中的圆柱电池模组在增大容量的前提下提升了集成化程度。
在本实施例中，汇流排92与电芯组件100的正极侧的正极和负极焊接，以对多组圆柱电芯之间进行电连接。
在本实施例中，各换热板1101与相邻的两组圆柱电芯相对应，以用于对该两组圆柱电芯冷却或加热、冷却。其中，各组圆柱电芯朝向换热板1101的表面与换热板1101相接触。
如图1所示，圆柱电池模组还包括多个隔绝带130。各隔绝带130伸入至相邻的两组圆柱电芯中；其中，多个隔绝带130沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，各隔绝带130 避让各换热板1101设置。其中，隔绝带130由绝缘隔热材料制成，绝缘隔热材料包括陶瓷纤维纸、云母纸及气凝胶粘，第一预设方向和第二预设方向之间呈夹角设置。可选地，第一预设方向和第二预设方向相互垂直设置。这样，隔绝带130起到隔热和绝缘的作用，防止相邻的两组圆柱电芯之间发生热量交换而影响换热组件110的冷却效果。同时，上述设置使得圆柱电池模组的内部结构布局更加合理、紧凑，提升了内部空间利用率。
具体地，隔绝带130为五个，五个隔绝带130沿圆柱电池模组的宽度方向间隔设置，各隔绝带130沿圆柱电池模组的长度方向延伸，且五个隔绝带130和六个换热板1101沿圆柱电池模组的宽度方向间隔设置，即相邻的两组圆柱电芯之间仅设置一个换热板1101或者一个隔绝带130。
需要说明的是，隔绝带130的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，隔绝带130为三个、或四个、或六个、或七个、或多个。
具体地，换热板1101为六个，六个换热板1101沿圆柱电池模组的宽度方向间隔设置，各换热板1101沿圆柱电池模组的长度方向延伸，在确保能够对各组圆柱电芯进行充分冷却或加热的前提下减少了换热板1101的数量，便于工作人员对换热组件110进行维护和拆装。需要说明的是，换热板1101的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，换热板 1101的个数为三个、或四个、或五个、或七个、或多个。
可选地，各组圆柱电芯包括多个子圆柱电芯20，多个子圆柱电芯20沿第一预设方向和/ 或第二预设方向间隔设置；多个换热板1101沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，多个隔绝带130沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置。这样，上述设置一方面使得子圆柱电芯20的布置更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性；另一方面使得换热板1101能够对各组圆柱电芯进行充分的冷却或加热，进而使得圆柱电池模组工作在最佳的温度区间，提升了圆柱电池模组的运行可靠性。同时，上述设置使得圆柱电池模组的内部结构布局更加合理、紧凑，充分利用内部空间。
可选地，第一预设方向为圆柱电池模组的长度方向，第二预设方向为圆柱电池模组的宽度方向。
具体地，多个子圆柱电芯20沿圆柱电池模组的长度方向和/或宽度方向间隔设置，多个换热板1101沿圆柱电池模组的宽度方向间隔设置，各换热板1101沿圆柱电池模组的长度方向延伸。多个隔绝带130沿圆柱电池模组的宽度方向间隔设置，各隔绝带130沿圆柱电池模组的长度方向延伸。
需要说明的是，多个换热板1101的设置方向不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，多个换热板1101沿圆柱电池模组的长度方向间隔设置，各换热板1101沿圆柱电池模组的宽度方向延伸。
需要说明的是，多个隔绝带130的设置方向不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，多个隔绝带130沿圆柱电池模组的长度方向间隔设置，各隔绝带130沿圆柱电池模组的宽度方向延伸。
如图3所示，换热组件110还包括两根总管1102，各换热板1101具有用于容纳冷媒或冷却液的容纳腔，冷媒或冷却液在容纳腔内流动，以实现子圆柱电芯20与换热板1101的热量交换。各总管1102与各容纳腔均连通，一根总管1102与供液装置连通，以将位于供液装置内的冷媒或冷却液输送至各容纳腔内，一根总管1102用于将完成冷却后的冷媒或冷却液经由各容纳腔回流至供液装置内，以实现换热组件110内冷媒或冷却液的循环流动。
在本实施例中，各换热板1101伸入至相邻的两组圆柱电芯中，以与两组圆柱电芯的子圆柱电芯20的外周面相接触，以使各组圆柱电芯朝向换热板1101的外周面与换热板1101相接触，进而增大了换热板1101与子圆柱电芯20的冷却面积。其中，在保证冷却效果的前提下减小了换热板1101的使用量，则各换热板1101仅对子圆柱电芯20的一部分外周面冷却。
如图3所示，各换热板1101包括多个弧形板段1111，多个弧形板段1111沿该换热板1101 的延伸方向间隔设置，各弧形板段1111与其相对应的子圆柱电芯20的外周面的至少部分相适配。这样，上述设置不仅使得换热板1101与各组圆柱电芯的拆装更加容易，避免发生结构干涉现象，也进一步增大了换热板1101与子圆柱电芯20的接触面积，进而提升了换热组件110 的冷却效果。
具体地，各弧形板段1111与其相对应的子圆柱电芯20的外周面同轴设置，以使二者更好地接触，也能够避免工作人员在拆装换热板1101过程中划伤子圆柱电芯20。
可选地，各换热板1101与其相对应的至少一组圆柱电芯通过导热胶粘接。这样，上述设置不仅提升了圆柱电池模组的内部结构稳定性，避免换热板1101与圆柱电芯相互分离而影响换热组件110的冷却效果，也确保圆柱电芯上产生的热量能够通过导热胶传导至换热板1101 上，以与换热板1101进行热量交换。
可选地，各隔绝带130包括多个弧形段，多个弧形段沿该换热板1101的延伸方向间隔设置，各弧形段与其相对应的子圆柱电芯20的外周面的至少部分相适配。这样，上述设置增大了各隔绝带130与各组圆柱电芯之间的接触面积，提升了隔绝带130的隔热、绝缘效果。其中，各弧形隔绝带段与其相对应的子圆柱电芯20的外周面同轴设置。
如图2和图7所示，第一支架80具有第一通孔81，CCS组件90具有用于安装紧固件的CCS组件安装孔94，电芯组件100具有与CCS组件安装孔94连通的安装空间101，安装空间101由多个子圆柱电芯20的外周面围绕形成。圆柱电池模组还包括支撑筒120，支撑筒120 设置在第一支架80上且穿设在安装空间101内，支撑筒120具有第二通孔121，第二通孔121 通过支撑筒120的内腔与第一通孔81连通，支撑筒120、第一通孔81及CCS组件安装孔94 用于穿设紧固件。这样，第一支架80用于支撑、安装圆柱电芯，支撑筒120起到辅助固定作用，以通过紧固件将圆柱电池模组固定在上盖或箱体内。同时，由绝缘材料制成的支撑筒120 能够对紧固件起到绝缘作用，避免圆柱电池模组内发生短路现象而影响其正常运行。
具体地，第一支架80与各子圆柱电芯20粘接，支撑筒120能够对CCS组件90进行支撑，提升了圆柱电池模组的结构强度和结构稳定性。当需要将圆柱电池模组与上盖或箱体进行装配时，将紧固件穿设在支撑筒120、第一通孔81及CCS组件安装孔94内，以连接圆柱电池模组和上盖或箱体，进而使得电池包的拆装更加容易、简便，降低了拆装难度。
可选地，紧固件为螺钉或螺栓。
如图2所示，第一支架80还具有多个安装凹部82，多个安装凹部82与多个子圆柱电芯 20一一对应地设置，各安装凹部82用于安装与其相对应的子圆柱电芯20。
如图2和图7所示，第一支架80包括支架本体83和安装环84。其中，第一通孔81设置在支架本体83上，支架本体83具有多个安装凹部82，多个安装凹部82与多个子圆柱电芯 20一一对应地设置，各安装凹部82用于安装与其相对应的子圆柱电芯20。安装环84设置在支架本体83朝向电芯组件100的表面上，安装环84与第一通孔81连通，支撑筒120伸入安装环84内且与安装环84限位止挡。这样，上述设置使得支撑筒120与第一支架80的拆装更加容易、简便，降低了拆装难度，也使得完成装配后的第一支架80和支撑筒120的整体结构更加稳固，提升了圆柱电池模组的结构稳定性。
具体地，支撑筒120为圆筒，安装环84为圆环，圆环与圆筒同轴设置。
如图4和图7所示，支撑筒120包括筒体和设置在筒体上的限位环122，限位环122压设在安装环84上且与安装环84限位止挡。第一通孔81为圆孔，圆孔与安装环84同轴设置。
如图10所示，第二支架93上设置有限位环932，支撑筒120的一端伸入限位环932内且与限位环932限位止挡。这样，限位环932用于对支撑筒120进行限位止挡，以防止支撑筒120在圆柱电池模组内部发生移动或窜动而影响其固定效果。同时，上述设置增大了第二支架 93对支撑筒120的定位面积，提升了限位环932的限位效果。
可选地，支撑筒120为圆筒，限位环932为圆环，限位环932与支撑筒120同轴设置。
如图1所示，圆柱电池模组还包括绝缘层140。绝缘层140覆盖在CCS组件90远离电芯组件100的一侧，绝缘层140由绝缘材料制成。其中，绝缘层140具有第三通孔141，第三通孔141与第二通孔121连通，以用于供紧固件穿设。这样，绝缘层140起到绝缘作用，避免圆柱电池模组发生短路现象。同时，上述设置确保紧固件能够穿过圆柱电池模组与上盖和/或箱体连接，便于工作人员对电池包进行拆装。
可选地，紧固件为多个，第三通孔141为多个，多个第三通孔141与多个紧固件一一对应地设置，进而提升了紧固件的紧固可靠性。
如图6所示，汇流排92包括汇流排体11和多个连接部12。汇流排体11包括第一排体111 和第二排体112，第一排体111与一个子圆柱电芯20的正极21电连接，第二排体112与另一个子圆柱电芯20的负极22电连接，两个子圆柱电芯20沿第一预设方向相邻设置；汇流排体 11为多个，多个汇流排体11沿第二预设方向间隔设置。各连接部12用于连接相邻的两个汇流排体11。这样，相邻的两个汇流排体11之间通过连接部12连接，由于上述设置增大了第一排体111与正极21之间的接触面积，提升了第一排体111与正极21之间的连接强度和连接稳定性，以确保第一汇流排10能够电连接大直径、大容量电芯，避免第一汇流排10与电芯组件100之间发生相互脱离而影响第一汇流排10对相邻的两个子圆柱电芯20之间的电连接有效性，提升了汇流排组件对电芯间的电连接有效性。
可选地，第一排体111的宽度m与连接部12的宽度n之间满足以下关系：3n≤m≤12n。
在本实施例中，第一排体111在子圆柱电芯20并联间设置狭径(连接部12)，狭径的宽度是n，串联间设置载流宽度(第一排体111的宽度)为m，以便保证电性能。其中，m值远远大于n值的设计特点是：m为了确保汇流排92具有足够的载流性能，n是起到保险丝的作用。
需要说明的是，宽度m指的是第一排体111的最小宽度，宽度n指的是连接部12的最小宽度。
在本实施例中，汇流排92设置在电芯组件100的正极侧，即汇流排92与电芯组件100 之间采用单面焊接的方式，进而便于在电芯组件100的负极侧设置冷却装置或者以电芯组件 100的负极侧作为粘接面，进而便于电芯CTP(cell to pack)和CTC(cell tochassis)的成组设计。
具体地，CCS组件90取消了传统的分体式低压线束采集和高压连接件，集成为一个组件，此件亦可以作为电芯成组组件的一部分，从而减少工艺步骤、降低成本。CCS组件90和电芯成组后，因减少了线束的使用，且有效避免了线束的交叉，使电气安全性更高，从而减少了因电连接件故障引起的失效风险。
在本实施例中，子圆柱电芯20的并组方向与第一汇流排10平行或呈大致布局趋势一致，需要保证串接第一汇流排10的一侧高压汇流，另一侧低压采样，采用该布局能实现高、低压分离布局，以确保汇流侧具有最大的汇流截面。
在本实施例中，各连接部12上设置有狭位熔断丝结构，在流经连接部12的电流大于预设电流值时，狭位熔断丝结构发热以熔断连接部12。这样，若某个子圆柱电芯20存在漏液或过放等其他异常因素而造成单个子圆柱电芯20失效时，该子圆柱电芯20反向充电造成过载均衡，则连接部12熔断，避免引起次级灾害或热失控。
具体地，狭位熔断丝结构与各连接部12的延伸方向之间呈第四夹角设置，以确保狭位熔断丝结构能够熔断连接部12，提升了狭位熔断丝结构的熔断可靠性。
在本实施例中，第一汇流排10为一体成型结构。这样，上述设置不仅提升了第一汇流排 10的结构强度，延长了第一汇流排10的使用寿命，也使得第一汇流排10的加工更加容易、简便，降低了汇流排组件的加工成本和加工难度。
可选地，汇流排体11的板厚大于等于0.5mm且小于等于2.0mm。这样，上述设置不仅确保第一汇流排10能够正常载流，以使全部子圆柱电芯20均能够正常运行，也使得汇流排体 11的结构更加简单，容易加工、实现。同时，上述设置实现了汇流排组件的小型化设计，进而减小了圆柱电池模组的整体占用空间。
在本实施例中，汇流排体11的板厚为1.0mm。需要说明的是，汇流排体11的板厚的取值不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，汇流排体11的板厚为0.8mm、或1.2mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.8mm。
可选地，各连接部12呈板状，连接部12的板厚大于等于0.5mm且小于等于2.0mm。这样，上述设置不仅确保相邻的两个汇流排体11能够电连接，以便FPC板91对多个子圆柱电芯20进行采样，也使得汇流排体11的结构更加简单，容易加工、实现。同时，上述设置实现了汇流排组件的小型化设计，进而减小了圆柱电池模组的整体占用空间。
在本实施例中，连接部12的板厚与汇流排体11的一致，为1.0mm。需要说明的是，连接部12的板厚的取值不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，连接部12的板厚为0.8mm、或1.2mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.8mm。
在本实施例中，第一排体111与子圆柱电芯20的正极21采用激光焊接的方式连接。这样，上述设置提升了第一排体111与正极21的连接强度，进一步提升了汇流排组件对电芯间的电连接有效性，以确保圆柱电池模组能够正常运行。
在本实施例中，第二排体112与子圆柱电芯20的负极22采用激光焊接的方式连接。这样，上述设置提升了，第二排体112与负极22的连接强度，进一步提升了汇流排组件对电芯间的电连接有效性，以确保圆柱电池模组能够正常运行。
在本实施例中，正极21呈圆柱形或者呈环形，第一排体111的外周面包括第一平面、弧形面及第二平面，第一平面与第二平面相互平行设置，弧形面与正极21同轴设置。其中，第一平面与第二平面之间的距离为第一排体111的宽度。
可选地，第一排体111与正极21之间采用环形焊点布局进行焊接，以确保二者的焊接强度。在本实施例中，正极焊接区呈半圆形，预留圆形焊接区或环形焊接区。
需要说明的是，焊点布局不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，焊点布局为条形或星形或其他形状。
需要说明的是，第一排体111与正极21之间的焊接方式不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，第一排体111与正极21之间采用电阻焊、或键合焊接。
需要说明的是，第一排体111与正极21之间、第二排体112与负极22之间的焊接需要满足子圆柱电芯20的载流需求。
可选地，第二排体112与负极22之间采用环形焊点布局进行焊接，以确保二者的焊接强度。
需要说明的是，第二排体112与负极22之间的焊接方式不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，第二排体112与负极22之间采用电阻焊、或键合焊接。
可选地，第一汇流排10由1系铝、或紫铜、或或铜铝复合材质制成，以使第一汇流排10 的材料选取更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
如图1所示，圆柱电池模组还包括胶层150。胶层150设置在第一支架80远离电芯组件 100的一侧，以用于将圆柱电池模组粘接在箱体内。其中，胶层150具有第四通孔151，第四通孔151与第一通孔81连通，以用于供紧固件穿设。这样，圆柱电池模组通过胶层150粘接在箱体内，以使完成装配后的电池包的结构更加稳定。同时，上述设置确保紧固件能够穿过圆柱电池模组与上盖和/或箱体连接，便于工作人员对电池包进行拆装。
可选地，紧固件为多个，第四通孔151为多个，多个第四通孔151与多个紧固件一一对应地设置，进而提升了紧固件的紧固可靠性。
实施例二
实施例二中的圆柱电池模组与实施例一的区别在于：圆柱电池模组的结构不同。
如图8至图23所示，圆柱电池模组还包括侧板组件。其中，侧板组件包括多个侧板200，各侧板200与电芯组件100的外周面的至少部分连接；各侧板200包括朝向电芯组件100设置的第一板面201，第一板面201与电芯组件100的外周面的至少部分相适配。这样，侧板组件设置在电芯组件100的外周面上且与外周面的至少部分连接，各侧板200的第一板面201 与圆柱电芯的外周面的至少部分相适配，以使侧板200与圆柱电芯的外周面进行充分、良好的贴合，进而对电芯组件100进行支撑，提升了圆柱电池模组的整体结构强度，防止圆柱电池模组发生形变而影响其正常使用，减少圆柱电池模组的失效风险。
在本实施例中，侧板200为两个，两个侧板200分别位于电芯组件的两侧，以对电芯组件的两个侧边进行固定、支撑。
如图22所示，第二支架93具有第一限位凹部931，各侧板200包括侧板本体203和第一延伸部204。第一延伸部204设置在侧板本体203上，第一延伸部204伸入第一限位凹部931内且与第一限位凹部931限位配合。这样，侧板200的上端与第二支架93限位配合，侧板200的第一板面201与电芯组件100的外周面粘接，以防止侧板200在圆柱电池模组内部发生移动或窜动，进而提升了圆柱电池模组的结构稳定性，也确保侧板200能够对电芯组件100进行良好的支撑和固定。
可选地，侧板本体203和/或第一延伸部204与第二支架93粘接。这样，上述设置使得侧板200与第二支架93的连接位置更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
具体地，在侧板200与第二支架93进行装配的过程中，先将第一延伸部204伸入至第一限位凹部931内，以对侧板200和第二支架93的装配进行定位，待二者定位完成后，再对侧板本体203和第二支架93进行粘接，以完成第二支架93和侧板200的装配，使得二者的装配更加精准、牢固。
如图22和图23所示，第一支架80具有第二限位凹部85，各侧板200还包括第二延伸部 205。第二延伸部205设置在侧板本体203上，第二延伸部205伸入第二限位凹部85内且与第二限位凹部85限位配合。这样，第一支架80用于安装电芯组件100，侧板200的下端与第一支架80限位配合侧板200的第一板面201与电芯组件100的外周面粘接，以防止侧板200 在圆柱电池模组内部发生移动或窜动，进而提升了圆柱电池模组的结构稳定性，也确保侧板200能够对电芯组件100进行良好的支撑和固定。
可选地，侧板本体203和/或第二延伸部205与第一支架80粘接。这样，上述设置使得侧板200与第一支架80的连接位置更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
具体地，在侧板200与第一支架80进行装配的过程中，先将第二延伸部205伸入至第二限位凹部85内，以对侧板200和第一支架80的装配进行定位，待二者定位完成后，再对侧板本体203和第一支架80进行粘接，以完成第一支架80和侧板200的装配，使得二者的装配更加精准、牢固。
如图14和图22所示，各侧板200还包括背离电芯组件100设置的第二板面202，第二板面202上设置有连接部210，连接部210用于与上盖和/或箱体连接。这样，通过连接部210与上盖和/或箱体连接，以使圆柱电池模组与上盖和/或箱体的拆装更加容易、简便，降低了拆装难度。
如图15和图18所示，连接部210为凸部，凸部具有配合面2101，配合面2101与侧板200之间呈第一夹角F设置，配合面2101用于与上盖或者箱体相贴合。可选地，第一夹角F 为90°。这样，上述设置使得连接部210的结构更加简单，容易加工、实现，降低了连接部 210的加工成本和加工难度。同时，上述设置增大了连接部210与上盖或者箱体的配合面积，进而提升了圆柱电池模组与上盖或者箱体的配合稳定性。
具体地，配合面2101朝向箱体设置，以通过连接部210将圆柱电池模组安装在箱体内。
如图15所示，连接部210包括连接板2102和弧形限位板2104。其中，连接板2102具有配合面2101和安装孔2103，安装孔2103用于安装紧固件，以通过紧固件连接侧板200和上盖或者箱体。弧形限位板2104设置在连接板2102上，弧形限位板2104的两端分别与侧板200连接。弧形限位板2104朝向远离侧板200的一侧凸出，以用于对紧固件进行限位止挡。可选地，紧固件为螺钉或螺栓。这样，上述设置一方面确保紧固件能够穿设在连接部210上以连接圆柱电池模组和箱体；另一方面通过弧形限位板2104对紧固件进行限位，防止完成装配后的紧固件与连接部210之间发生相对移动或窜动而影响紧固件的紧固可靠性。同时，上述设置使得连接部210的结构更加简单，容易加工、实现，降低了圆柱电池模组的加工成本。
具体地，弧形限位板2104围绕安装孔2103设置，以对穿设在安装孔2103内的紧固件进行限位止挡。
如图15所示，连接部210还包括过渡连接板2105。其中，过渡连接板2105设置在连接板2102上，过渡连接板2105的两端分别与弧形限位板2104连接，过渡连接板2105的至少部分朝向侧板200凸出以形成避让凹部，避让凹部用于避让紧固件。这样，在工作人员拆装紧固件的过程中，避让凹部用于对拆装工具进行避让、限位，以使工作人员对紧固件的拆装更加容易、简便，降低了拆装难度。同时，上述设置提升了连接部210的结构强度，延长了连接部210的使用寿命。
具体地，安装孔2103为圆孔，避让凹部为弧形凹部，弧形凹部与安装孔2103同轴设置。
如图14至图16所示，第二板面202上设置有多个加强筋220，至少一个加强筋220设置在过渡连接板2105与第二板面202之间，以连接过渡连接板2105和侧板200。这样，设置在过渡连接板2105与第二板面202之间的加强筋220不仅用于对二者进行连接，也能够提升侧板200的整体结构强度，延长了侧板200的使用寿命。
在本实施例中，加强筋220沿侧板200的高度方向延伸。
在本实施例中，弧形限位板2104的两端分别通过加强筋220与侧板200连接。这样，设置在弧形限位板2104与第二板面202之间的加强筋220不仅用于对二者进行连接，也能够提升侧板200的整体结构强度，延长了侧板200的使用寿命。
如图14、图16及图17所示，各侧板200上设置有吊装部230，吊装部230用于与吊装工具卡接配合。这样，当需要对圆柱电池模组进行吊装时，将吊装工具的夹爪夹取吊装部230 且与吊装部230卡接配合，通过操作吊装工具即可对圆柱电池模组进行搬运和转移。
如图14和图19所示，各侧板200包括加强板206。其中，加强板206设置在侧板本体203上，吊装部230设置在加强板206上，加强板206与侧板本体203之间呈第二夹角设置，加强板206背离吊装部230的板面与配合面2101平齐设置。这样，上述设置进一步提升了侧板200的结构强度，延长了侧板200的使用寿命。同时，在圆柱电池模组与上盖和/或箱体进行装配的过程中，加强板206的上述设置能够避免加强板206与上盖和/或箱体发生结构干涉而影响配合面2101与上盖和/或箱体的配合。
具体地，在侧板200与第二支架93和第一支架80进行装配的过程中，如图23所示，预留了侧板胶位207，胶水位于侧板胶位207内。
如图10所示，支架本体83具有第一安装凹部831，第二支架93具有第二安装凹部933，各子圆柱电芯20的一端伸入第一安装凹部831内且与第一安装凹部831限位配合，各子圆柱电芯20的另一端伸入第二安装凹部933内且与第二安装凹部933限位配合。这样，沿子圆柱电芯20的轴向，各子圆柱电芯20的两端分别与第一安装凹部831和第二安装凹部933限位止挡，进而提升了电芯组件100与第一支架80和第二支架93的装配稳定性，提升了圆柱电池模组的结构强度和运行可靠性。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
电芯组件包括多组圆柱电芯，CCS组件(cell contacting system)的安装在电芯组件的正极侧上，以用于对多组圆柱电芯进行电连接和采样。换热组件多个间隔设置的换热板，各换热板位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对至少一组圆柱电芯冷却或加热，进而使得圆柱电池模组工作在最佳的温度区间。这样，圆柱电池模组由CCS组件、电芯组件和换热组件集成在一起，能够有效地简化成组工艺并降低加工成本，解决了现有技术中电池模组的集成化程度较低的问题。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种圆柱电池模组，其特征在于，包括：
第一支架(80)；
CCS组件(90)，与所述第一支架(80)之间围绕形成安装腔，所述CCS组件(90)包括FPC板(91)、汇流排(92)及第二支架(93)，所述FPC板(91)与所述汇流排(92)的采样极耳(60)连接，所述汇流排(92)与所述第二支架(93)连接；
电芯组件(100)，设置在所述安装腔内，所述电芯组件(100)包括多组圆柱电芯，所述CCS组件(90)安装在所述电芯组件(100)的正极侧上；
换热组件(110)，设置在所述安装腔内，所述换热组件(110)包括多个间隔设置的换热板(1101)；各所述换热板(1101)位于相邻的两组圆柱电芯中且与至少一组圆柱电芯的外周面相接触，以用于对所述至少一组圆柱电芯冷却或加热；
其中，所述换热组件(110)位于所述电芯组件(100)远离所述CCS组件(90)的一侧。
2.根据权利要求1所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述圆柱电池模组还包括：
多个隔绝带(130)，各所述隔绝带(130)伸入至相邻的两组圆柱电芯中；其中，多个所述隔绝带(130)沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，各所述隔绝带(130)避让各所述换热板(1101)设置；
其中，隔绝带(130)由绝缘隔热材料制成，所述绝缘隔热材料包括陶瓷纤维纸、云母纸及气凝胶粘，第一预设方向和第二预设方向之间呈夹角设置。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池模组，其特征在于，各组圆柱电芯包括多个子圆柱电芯(20)，多个所述子圆柱电芯(20)沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置；多个所述换热板(1101)沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置，多个所述隔绝带(130)沿第一预设方向或者第二预设方向间隔设置。
4.根据权利要求3所述的圆柱电池模组，其特征在于，各所述换热板(1101)包括多个弧形板段(1111)，多个所述弧形板段(1111)沿该换热板(1101)的延伸方向间隔设置，各所述弧形板段(1111)与其相对应的子圆柱电芯(20)的外周面的至少部分相适配。
5.根据权利要求3所述的圆柱电池模组，其特征在于，各所述隔绝带(130)包括多个弧形段，多个所述弧形段沿该换热板(1101)的延伸方向间隔设置，各所述弧形段与其相对应的子圆柱电芯(20)的外周面的至少部分相适配。
6.根据权利要求3所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述第一支架(80)具有第一通孔(81)，所述CCS组件(90)具有用于安装紧固件的CCS组件安装孔(94)，所述电芯组件(100)具有与所述CCS组件安装孔(94)连通的安装空间(101)，所述安装空间(101)由多个所述子圆柱电芯(20)的外周面围绕形成；所述圆柱电池模组还包括：
支撑筒(120)，设置在所述第一支架(80)上且穿设在所述安装空间(101)内，所述支撑筒(120)具有第二通孔(121)，所述第二通孔(121)通过所述支撑筒(120)的内腔与所述第一通孔(81)连通，所述支撑筒(120)、所述第一通孔(81)及所述CCS组件安装孔(94)用于穿设所述紧固件；其中，所述支撑筒(120)由绝缘材料制成。
7.根据权利要求6所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述第一支架(80)包括：
支架本体(83)，所述第一通孔(81)设置在所述支架本体(83)上，所述支架本体(83)具有多个安装凹部(82)，多个所述安装凹部(82)与多个所述子圆柱电芯(20)一一对应地设置，各所述安装凹部(82)用于安装与其相对应的所述子圆柱电芯(20)；
安装环(84)，设置在所述支架本体(83)朝向所述电芯组件(100)的表面上，所述安装环(84)与所述第一通孔(81)连通，所述支撑筒(120)伸入所述安装环(84)内且与所述安装环(84)限位止挡。
8.根据权利要求6所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述圆柱电池模组还包括：
绝缘层(140)，覆盖在所述CCS组件(90)远离所述电芯组件(100)的一侧，所述绝缘层(140)由绝缘材料制成；
其中，所述绝缘层(140)具有第三通孔(141)，所述第三通孔(141)与所述第二通孔(121)连通，以用于供所述紧固件穿设。
9.根据权利要求6所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述圆柱电池模组还包括：
胶层(150)，设置在所述第一支架(80)远离所述电芯组件(100)的一侧，以用于将所述圆柱电池模组粘接在箱体内；
其中，所述胶层(150)具有第四通孔(151)，所述第四通孔(151)与所述第一通孔(81)连通，以用于供所述紧固件穿设。
10.根据权利要求3所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述汇流排(92)包括：
汇流排体(11)，包括第一排体(111)和第二排体(112)，所述第一排体(111)与一个子圆柱电芯(20)的正极(21)电连接，所述第二排体(112)与另一个子圆柱电芯(20)的负极(22)电连接，两个所述子圆柱电芯(20)沿第一预设方向相邻设置；所述汇流排体(11)为多个，多个所述汇流排体(11)沿第二预设方向间隔设置；
多个连接部(12)，各所述连接部(12)用于连接相邻的两个所述汇流排体(11)；
其中，所述第一排体(111)的宽度m与所述连接部(12)的宽度n之间满足以下关系：3n≤m≤12n。
11.根据权利要求1所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述圆柱电池模组还包括：
侧板组件，包括多个侧板(200)，各所述侧板(200)与所述电芯组件(100)的外周面的至少部分连接；各所述侧板(200)包括朝向所述电芯组件(100)设置的第一板面(201)，所述第一板面(201)与所述电芯组件(100)的外周面的至少部分相适配。
12.根据权利要求11所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述第二支架(93)具有第一限位凹部(931)，各所述侧板(200)包括：
侧板本体(203)；
第一延伸部(204)，设置在所述侧板本体(203)上，所述第一延伸部(204)伸入所述第一限位凹部(931)内且与所述第一限位凹部(931)限位配合；
其中，所述侧板本体(203)和/或所述第一延伸部(204)与所述第二支架(93)粘接。
13.根据权利要求12所述的圆柱电池模组，其特征在于，所述第一支架(80)具有第二限位凹部(85)，各所述侧板(200)还包括：
第二延伸部(205)，设置在所述侧板本体(203)上，所述第二延伸部(205)伸入所述第二限位凹部(85)内且与所述第二限位凹部(85)限位配合；
其中，所述侧板本体(203)和/或所述第二延伸部(205)与所述第一支架(80)粘接。
14.根据权利要求11所述的圆柱电池模组，其特征在于，各所述侧板(200)还包括背离所述电芯组件(100)设置的第二板面(202)，所述第二板面(202)上设置有连接部(210)，所述连接部(210)用于与上盖和/或箱体连接。
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