CN114450846B - 电池模块、电池组、装置及失效处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种电池模块(M2)、电池组(M)、装置(D)和失效处理方法,电池模块包括多个串联的电池单元(l),当电池模块失效后,多个电池单元中包括失效电池单元(13)和至少一个非失效电池单元(14);和导电部件(3),其用于与至少一个非失效电池单元大气连接,使电流绕过失效电池单元的电极组件,以使电池模块恢复工作。简化了电池模块的维护流程,降低了维护成本,提高了电池模块的工作效率。
Description
本申请要求于2019年10月31日提交中国专利局、申请号为201911056741.0、发明名称为“电池模块、电池组、装置和目标电池单元的失效处理方法”的中国专利申请的优先权,并要求于2019年10月31日提交中国专利局、申请号为201911055609.8、发明名称为“电池模块、电池组、装置和失效电池单元的失效处理方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种电池模块、电池组、装置及失效处理方法。
背景技术
电池模块包括多个相互堆叠的电池单元,且多个电池单元电连接,从而实现电池模块电能的输出,为用电设备供电。当某一电池单元发生故障时,导致电池模块的整个电路发生故障,从而导致电池模块无法正常工作。
申请内容
本申请提供了一种电池模块、电池组、装置、失效处理方法,能够简化电池模块的维护流程,降低维护成本,并提高电池模块的工作效率。
本申请实施例第一方面提供一种电池模块,所述电池模块包括:
多个用于串联的电池单元,当所述电池模块失效后,所述多个电池单元中包括失效电池单元和至少一个非失效电池单元;和
导电部件,用于与所述至少一个非失效电池单元电气连接,使电流绕过所述失效电池单元的电极组件,以使所述电池模块恢复工作。
在一种可能的设计中,所述至少一个非失效电池单元包括位于所述失效电池单元上下游的两个非失效电池单元,所述导电部件串联连接所述两个非失效电池单元。
在一种可能的设计中,所述电池模块还包括:
连接片,用于串联连接所述多个电池单元的电极端子;
所述导电部件通过所述连接片或所述电极端子的至少一者串联连接所述两个非失效电池单元。
在一种可能的设计中,所述两个非失效电池单元之间的所述连接片呈断开状态。
在一种可能的设计中,所述失效电池单元包括极性相反的两个电极端子,所述导电部件电气连接所述失效电池单元的两个电极端子。
在一种可能的设计中,所述导电部件还通过与所述失效电池单元的顶盖相连,以实现与所述至少一个非失效电池单元电气连接。
在一种可能的设计中,所述导电部件包括分体设置的第一导电部件和第二导电部件,所述第一导电部件和所述第二导电部件均与所述失效电池单元的顶盖相连。
在一种可能的设计中,所述导电部件的端部为片状,所述端部与所述连接片部分重叠或不重叠对接设置,以使所述导电部件和所述连接片相互连接。
在一种可能的设计中,所述导电部件的端部设置有夹持部,所述夹持部用于夹持所述连接片,以使所述导电部件和所述连接片相互连接。
在一种可能的设计中,所述夹持部包括第一臂和第二臂,分别设置于所述连接片的两侧,以夹持所述连接片。
在一种可能的设计中,所述第一臂和第二臂重叠地,或错开地设置于所述连接片的两侧。
在一种可能的设计中,所述夹持部包括限位部,用于防止所述导电部件与所述连接片的相对移动。
在一种可能的设计中,所述限位部与所述第一臂或所述第二臂的至少一者相连,且所述限位部抵接于所述连接片的侧壁。
本申请实施例第二方面提供一种电池组,所述电池组包括:
箱体,具有容纳腔;和
以上所述的电池模块,所述电池模块容纳于所述容纳腔内。
本申请实施例第三方面提供一种装置,包括:
根据以上所述的电池组,所述电池组用于提供电能。
本申请实施例第四方面提供一种失效处理方法,用于处理电池模块的失效电池单元,所述电池模块失效后,包括所述失效电池单元和至少一个非失效电池单元,所述失效处理方法包括:
将导电部件与所述至少一个非失效电池单元电气连接,使电流绕过所述失效电池单元的电极组件,以使所述电池模块恢复工作。
在一种可能的设计中,所述至少一个非失效电池单元包括位于所述失效电池单元上下游的两个非失效电池单元,将导电部件与所述至少一个非失效电池单元电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件与所述两个非失效电池单元电气连接,以使所述两个非失效电池单元串联连接。
在一种可能的设计中,所述电池模块还包括连接片,将所述导电部件与所述两个非失效电池单元电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片、所述电极端子中的至少一者与所述导电部件电气连接。
在一种可能的设计中,所述失效处理方法还包括:
将所述两个非失效电池单元之间的所述连接片断开。
在一种可能的设计中,所述失效电池单元包括极性相反的两个电极端子,将导电部件与所述至少一个非失效电池单元电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件与所述失效电池单元的所述两个电极端子电气连接。
在一种可能的设计中,所述失效电池单元包括顶盖,将导电部件与所述至少一个非失效电池单元电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件与所述失效电池单元的顶盖电气连接。
在一种可能的设计中,所述导电部件包括分体设置的第一导电部件和第二导电部件,将所述导电部件与所述失效电池单元的顶盖电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述第一导电部件与所述失效电池单元的顶盖电气连接,并将所述第二导电部件与所述失效电池单元的顶盖电气连接。
在一种可能的设计中,所述导电部件的端部为片状,将所述连接片与所述导电部件电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述端部与所述连接片部分重叠连接,或者,将所述端部与所述连接片不重叠对接连接。
在一种可能的设计中,所述导电部件的端部设置有夹持部,将所述连接片与所述导电部件电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片的一部分伸入所述夹持部内,以便通过所述夹持部夹持所述连接片。
在一种可能的设计中,所述夹持部包括第一臂和第二臂,将所述连接片的一部分伸入所述夹持部内时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片的一部分伸入所述第一臂和所述第二臂之间,以便通过所述第一臂和所述第二臂夹持所述连接片。
在一种可能的设计中,所述夹持部包括限位部,所述限位部与所述第一臂或所述第二臂的至少一者相连,将所述连接片的一部分伸入所述第一臂和所述第二臂之间时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片的侧壁与所述限位部抵接。
本实施例中,通过导电部件与至少一个非失效电池单元连接,能够将失效电池单元从电池模块的电路中去除,使得该失效电池单元不再参与电池模块的充放电过程,即该失效电池单元不影响该电池模块的电路,且该失效电池单元完全不在电路中,提高电池模块的安全性。且本实施例中,处理失效电池单元过程中,仅需通过导电部件进行简单连接即可,无需更换整个电池模块。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供装置在一种具体实施例中的结构示意图;
图2为图1中电池组在一种具体实施例中的结构示意图;
图3为图2中电池模块在第一种具体实施例中的俯视图;
图4为图3的A-A向剖视图;
图5为图2中电池模块在第二种具体实施例中的俯视图;
图6为图2中电池模块在第三种具体实施例中的俯视图;
图7为图3中I部分的局部放大图;
图8为图3中II部分的局部放大图;
图9为图4中III部分的局部放大图;
图10为图3的B-B向剖视图;
图11为图10中IV部分的局部放大图;
图12为图2中的电池模块在第四种具体实施例中的俯视图;
图13为图12中V部分的局部放大图;
图14为图12中VI部分的局部放大图;
图15为图12的C-C向剖视图;
图16为图15中VII部分的局部放大图;
图17为图12的D-D向剖视图;
图18为图17中VIII部分的局部放大图;
图19为图2中的电池模块在第五种具体实施例中的俯视图;
图20为图2中的电池模块在第六种具体实施例中的俯视图;
图21为电池模块的部分电路示意图;
图22为图20中IX部分的局部放大图;
图23为图2中的电池模块在第七种具体实施例中的俯视图;
图24为图23中X部分的局部放大图;
图25为图22中导电部件在一种具体实施例中的结构示意图;
图26为图24中导电部件在另一种具体实施例中的结构示意图;
图27为图2中的电池模块在第八种具体实施例中的俯视图;
图28为图27中XI部分的局部放大图;
图29为图2中的电池模块在第九种具体实施例中的俯视图;
图30为图29中XII部分的局部放大图;
图31为图2中的电池模块在第十种具体实施例中的俯视图;
图32为图31中XIII部分的局部放大图;
图33为图2中的电池模块在第十一种具体实施例中的俯视图;
图34为图33中XIV部分的局部放大图;
图35为图2中的电池模块在第十二种具体实施例中的俯视图;
图36为图27的纵向剖视图;
图37为图36中XV部分的局部放大图;
图38为图2中的电池模块在第十三种具体实施例中的俯视图;
图39为图38的D-D向剖视图;
图40为图39中XVI部分的局部放大图;
图41为图40中导电部件在一种具体实施例中的结构示意图;
图42为图40的正视图;
图43为图40中的导电部件在另一种具体实施例中的结构示意图;
图44为图43的正视图;
图45为图43的背视图;
图46为图2中的电池模块在第十四种具体实施例中的俯视图;
图47为图46中电池单体排列结构在一种具体实施例中的正视图;
图48为图46中电池单体排列结构在另一种具体实施例中的正视图;
图49为图48中XVII部分的放大图;
图50为图2中的电池模块在第十五种具体实施例中的结构示意图;
图51为图50的E-E向剖视图;
图52为图51中XVIII部分的局部放大图;
图53为图52中导电部件在一种具体实施例中的结构示意图;
图54为图53的正视图;
图55为图53的背视图。
附图标记:
D-装置;
M-电池组;
M1-箱体;
M11-上箱体;
M12-下箱体;
M13-容纳腔;
M2-电池模块;
1-电池单元;
11-电极端子;
111-第一电极端子;
112-第二电极端子;
12-目标电池单元;
13-失效电池单元;
14-非失效电池单元;
15-电池单体排列结构;
151-电池单体;
16-顶盖;
17-电极组件;
2-连接片;
21-第一连接片;
211-第一连接区;
22-第二连接片;
221-第二连接区;
23-断裂连接片;
231-第一部分;
232-第二部分;
24-非断裂连接片;
3-导电部件;
31-第一导电部件;
311-第一连接段;
312-第二连接段;
313-第一过渡段;
32-第二导电部件;
321-第三连接段;
322-第四连接段;
323-第二过渡段;
33-第一连接部;
34-第二连接部;
35-本体部;
36-夹持部;
361-容纳空间;
361a-第一臂;
361b-第二臂;
37-限位部;
38-金属带;
4-隔热件;
5-连接器;
6-端板;
7-侧板。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。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它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
本申请实施例提供一种使用电池单元作为电源的装置、电池组和电池模块,其中,装置可以为车辆、船舶、小型飞机等移动设备,其中装置包括动力源,该动力源用于为装置提供驱动力,且该动力源可被配置为向装置提供电能的电池模块。其中,该装置的驱动力可全部为电能,也可包括电能和其他能源(例如机械能),该动力源可为电池模块(或电池组)。另外,该装置还可以为电池柜等储能设备,该电池柜可以包括多个电池模块(或电池组),从而使得该电池柜能够输出电能。因此,只要能够使用电池单元作为电源的装置均在本申请的保护范围内。
如图1所示,以车辆为例,本申请实施例中的装置D可为新能源汽车,该新能源汽车可为纯电动汽车,也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中,该车辆可包括电池组M和车辆主体,该电池组M设置于车辆主体,该车辆主体还设置有驱动电机,且驱动电机与电池组M电连接,由电池组M提供电能,驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接,从而驱动车辆行进。具体地,该电池组M可水平设置车辆主体的底部。
如图2所示,电池组M包括箱体M1和本申请的电池模块M2,其中,箱体M1具有容纳腔M13,电池模块M2收容于该容纳腔M13内,电池模块M2的数量可为一个或多个,多个电池模块M2排列布置于容纳腔M13内。箱体M1的类型不受限制,可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。具体地,如图2所示,该箱体M1可包括容纳电池模块M2的下箱体M12和与下箱体M12盖合的上箱体M11。
需要说明的是,本文中提到的长度方向X、宽度方向Y和高度方向Z是以电池单元为基准定义的,其中,长度方向X指的是电池单元的厚度方向,宽度方向Y指的是电池单元的宽度方向,且该宽度方向Y与长度方向X相互垂直(二者大致垂直),并位于同一平面,高度方向Z指的是电池单元中电极端子的延伸方向,且在该电池模块中,该长度方向X、宽度方向Y和高度方向Z三者两两垂直(三者大致垂直),也就是高度方向Z垂直于宽度方向Y与长度方向X形成的平面。
其中,该电池模块包括多个电池单元和用于固定电池单元的框架结构,其中,多个电池单元可以沿长度方向X相互堆叠。该框架结构可以包括端板,端板位于电池单元沿长度方向X的两端部,用于限制电池单元沿长度方向X的运动,同时,在一种具体实施例中,该框架结构还可包括侧板,两侧板位于电池单元沿宽度方向Y的两侧,且该侧板与端板连接,从而形成框架结构;在另一种实施例中,该框架结构可不设置侧板,电池单元堆叠后,通过第一扎带连接或者通过第一扎带和第二扎带连接,该端板和扎带形成上述框架结构。另外,在一种具体实施例中,电池组可以包括箱体和多个电池单元,其中,箱体具有容纳腔,多个电池单元位于该容纳腔内,且可以与箱体连接,具体地,电池单元可以通过胶粘剂粘接于箱体的内壁。
具体地,电池单元包括电极组件、顶盖、电极端子和壳体,其中,壳体的内腔用于容纳电极组件和电解液,且壳体的内腔可设置有一个或多个电极组件。其中,电极端子设置于顶盖,电极组件与电极端子电气连接。其中,该电极组件包括第一极片、第二极片和隔离膜,第一极片与第二极片极性相反,隔离膜位于相邻第一极片与第二极片之间,用于隔开第一极片与第二极片。在一种可能的设计中,负极极片、隔离膜与正极极片三者通过卷绕的方式形成电极组件;在另一种可能的设计中,负极极片、隔离膜与正极极片三者通过层叠的方式形成电极组件。同时,电解液注入壳体内腔后,能够浸润电极组件,使得该电极组件能够向电极端子输出电能。
电极端子包括极性相反的第一电极端子和第二电极端子,在电池模块或电池组中,多个电池单元之间电气连接,形成电池模块或电池组的电路,各电池单元之间具体可采用串联的连接方式,且电池单元之间可以通过连接片连接,例如,当电池单元串联时,一电池单元的第一电极端子和另一电池单元的第二电极端子过连接片连接。
该电池模块工作过程中,各电池单元不断充放电,电池单元存在故障(例如容量非正常衰减)的问题,导致该电池单元无法正常工作,因此,本文中,将发生故障无法正常工作的电池单元定义为失效电池单元,将未发生故障能够正常工作的电池单元定义为非失效电池单元。此时,该电池模块或电池组由于存在一个或多个失效电池单元,导致其电路故障,无法正常供电,即为电池模块或电池组失效。为了解决该技术问题,本申请通过将失效电池单元从电池模块的电路中去除,并重新形成电路来解决该技术问题。
需要说明的是,本申请实施例中提到的电池单元可以包括以下两种情况,第一种:当该电池模块由多个电池单体串联时,本申请实施例中的电池单元可以为单个电池单体,相应地,失效电池单元可以为其中一个失效的电池单体。第二种:当该电池模块包括至少一个由两个以上的电池单体并联形成的并联组时,本申请实施例中的电池单元可以为一个并联组,相应地,失效电池单元为其中一个并联组,且该并联组中包括至少一个失效的电池单体。
另外,本申请实施例涉及的电池单元可以为软包电池,也可以为方形电池或者圆柱电池等。
为了解决上述技术问题,如图3所示,当本申请实施例中的电池模块M2失效后,其多个串联的电池单元1包括至少一个失效电池单元13和至少一个非失效电池单元14。同时,该电池模块M2还包括导电部件3,该导电部件3为能够导电从而实现电气连接的部件,其中,该导电部件3用于与至少一个非失效电池单元14电气连接,如图4所示,该导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接后,电流能够绕过失效电池单元13的电极组件17,从而使电池模块M2恢复工作,其中,恢复工作指的是该电池模块M2能够正常充电或放电。
本申请实施例中,导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接包括:导电部件3与至少一个非失效电池单元14直接连接,或者,导电部件3与至少一个非失效电池单元14间接连接,从而使得电流能够经该导电部件3传递到与该导电部件3连接的非失效电池单元14,实现电池模块M2的电路的导通,使得电池模块M2能够恢复工作。
在现有设计中,当电池组的中某个电池单元失效时,人们能够想到的是将这个失效电池单元进行替换;或者,为了加快维修效率,则会对整个电池模块进行更换维修。因此,维修的过程需要将失效的电池组(包含失效电池单元的电池组)返厂进行匹配相对应的电池单元或电池模块,或者将相应的电池单元的型号或电池模块的型号发送给制造厂。这个过程需要耗费大量的时间进行等待,不利于实现资源的优化。
上述处理方式符合大部分领域中的处理方式,即针对失效的部件或者结构进行更换,从而使整体结构恢复工作。因此,在大部分领域的维修点,会对容易发生失效的部件进行备样,以及会准备简单的相关检测设备。如果是不易发生失效的部件失效,或者,不易保存和放置的部件失效,则维修点需要从厂家调取部件,才能够实现部件的更换维修。如果遇到较为复杂的维修方式,还需要从厂家请求相应的技术人员技术支持。
在电池领域中,电池组的失效部件中电池单元占有很大比例,但是电池单元备样存在诸多困难,同时电池单元不属于可长时间放置的部件,原因如下:1.目前电池单元型号很多,有大小区别、容量区别、化学体系区别、结构区别等;2.电池单元在长时间放置时会进行自放电,时间越长,则电池单元正负极端子之间的容量平衡就会被逐渐打破并深化;3.长时间的放置时,电解质的分解反应也会累积一些不可逆的容量损失。另外,电池单元的存放条件要求也比较高,如果不注意环境因素,电池单元的自放电也可能会加速。
即使没有型号的问题,所有电池单元采用一种结构,但是电池单元在长时间存储后若要进行重新使用,需要重新测量电池单元的容量及自放电速率等参数。但是在一般的维修点不会有这样的测试条件,操作人员也没有专业的分析能力;不经过重新测试的电池单元不能够保证维修后的电池组能够正常工作。另外,再加上电池型号的问题,每一个维修点不仅需要储备不同型号的电池单元,还需要配备相关检测设备以及对应的技术人员。因此,维修点很难实现上述对电池单元进行更换的维修方式。
因此,目前为了提高电池组的维修效率,操作人员会针对电池组中失效的电池模块(失效的电池模块指的是包含失效电池单元的电池模块)进行更换,该方式能够较快实现维修。然而,一个电池模块包括多个电池单元,在极少数的情况下,一个电池模块中的所有电池单元均发生失效;正常情况下,一个电池模块中仅有少量的电池单元失效(例如仅有一个电池单元失效),就会造成电池模块不能够正常工作,此时,更换整个电池模块造成资源浪费。
进一步地,更换新的电池模块在电池均衡上也会有较大的问题。正常使用时,电池组容量会有衰减,而新更换的电池模块和旧的电池模块容量会存在不一致的问题。按照木桶原则,电池组的容量取决于容量最低的电池模块,所以新更换的电池模块在结构中也不能够起到很好的作用;其次,旧的电池模块由于容量的衰减,所以每次都是满充满放,会加快旧的电池模块达到使用寿命的终点;另外,旧的电池模块内阻大于新更换的电池模块,且该旧的电池模块与新更换的电池模块流过相同的电流,此时,内阻较大的旧的电池模块发热量较多,即该旧的电池模块中的电池单元温度较高,其电池单元劣化速度加快,从而导致旧的电池模块的内阻进一步增大。因此,电池单元的内阻和温升形成一对负反馈,使高内阻的电池单元加速劣化。
另一方面,针对用电设备的电路,无论是短路还是断路都是形容电路故障。目前在短路的使用上,主要是通过短路实现保险丝熔断,或者其他测试设备的负载等。然而没有人会在相应的结构中增设导电部件,达到使失效电池单元短路,这个从简单认知中会认为存在很大问题,也不能够实现目标,但是在整个电池模块中,对其中一个电池单元进行短路,不会造成容量的大幅度变化,从而保证了电池组的正常使用。
断开失效电池单元的方式也能解决电池模块失效的问题。通过采用导电部件连接,可以简化这个维修方式,仅需要进行简单的连接,能够实现快速维修的效果,并且失效电池单元完全不在电路中,电池模块的安全性也能够得到很好的保证。
本实施例中,如图3所示,通过导电部件3与至少一个非失效电池单元14连接,从而能够使失效电池单元13不再参与电池模块M2的电路,即该失效电池单元13不影响该电池模块M2的电路,提高电池模块M2的安全性。且本实施例中,仅需通过导电部件3进行简单连接即可,无需更换整个电池模块M2,当该电池模块M2应用于车辆时,使得该车辆能够在维修点直接维修,无需整车返厂处理,或者无需更换新的电池组M,从而提高电池模块M2的维修效率,并简化维护流程和维护成本。同时,经过上述处理后,该电池模块M2中,仅存在少量的失效电池单元13不参与电路的形成,也不会造成该电池模块M2电池容量的大幅度降低,使得电池模块M2和电池组M能够正常工作。
同时在电池组中,对于电池单元直接通过胶粘剂粘接于箱体的容纳腔的结构,当某一电池单元失效时,将该失效电池单元从容纳腔内拆出的操作不易实现,因此,本实施例中的处理方式具有操作方便和效率高的优点。
本申请实施例中,为了实现电流绕过失效电池单元的电极组件的目的,本申请实施例中,具体可以通过下述两种方式实现:第一种,通过导电部件将该失效电池单元的电极端子连接,从而将该失效电池单元的电极组件短路,此时,该失效电池单元在电池模块的电路中相当于导线,即仅起到导电的作用,该方式中,导电部件间接连接非失效电池单元;第二种,通过导电部件连接位于失效电池单元上下游的非失效电池单元,从而使得非失效电池单元的电流经过导电部件传输,实现电池模块的电路的导通,该方式中,导电部件可以直接连接非失效电池单元,也可以间接连接非失效电池单元。
在一种可能的设计中,如图3所示,该导电部件3可以用于电气连接失效电池单元13的两个电极端子11。
本实施例中,该导电部件3可以直接连接失效电池单元13的两个极性相反的电极端子11,也可以间接连接失效电池单元13的两个电极端子11。
具体地,如图3所示,该电池模块M2还包括连接片2,且该连接片2与电池单元1的两个电极端子11连接,因此,该导电部件3与失效电池单元13的两个电极端子11电气连接,从而实现导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接时,可以通过下述方式实现:导电部件3与失效电池单元13的电极端子11电气连接,和/或,导电部件3和与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2电气连接。
图3所示的实施例中,导电部件3和与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2电气连接,且该导电部件3与连接片2之间的连接方式可以为:焊接、键合、铆接等,只要能够实现导电部件3与连接片2之间的电气连接,并保证连接可靠性即可。本实施例中,与电极端子11相比,连接片2的体积较大,因此,将上述导电部件3与连接片2连接时,各部件的连接面积较大,从而能够降低加工难度,并能够提高连接可靠性,从而提高电池模块M2的使用寿命。同时能够保证连接处具有足够的过流面积,保证安全性。另外,该连接片2覆盖于失效电池单元13的电极端子11,当导电部件3与连接片2连接时,无需为了将失效电池单元13的电极端子11裸露出来而将两个连接片2拆除,从而减少工艺步骤,简化失效处理的工艺,提高效率。
其中,如图5所示的实施例中,该导电部件3具体可以为平板式结构,或者,该导电部件3的端部可以为片状结构,此时,该导电部件3与连接片2之间可以焊接连接,也可以采用铆接或卡接的连接方式。本实施例中,该刚性结构的导电部件3具有较高的结构强度,且能够提高其与连接片2的连接可靠性。
具体地,如图5所示,该导电部件3的片状结构的端部可以与连接片2部分重叠,即该导电部件3的端部搭接于连接片2,从而实现二者的相互连接,或者,如图6所示,该导电部件3的片状结构的端部可以与连接片2不重叠,且二者对接连接(二者具体可以采用对接焊的方式连接),从而实现二者的相互连接。
另外,该平板式结构的导电部件3的高度较小,从而能够避免二者与电池模块M2的上盖干涉,并能够有效减小电池模块M2的高度。
在另一种具体实施例中,如图7所示,该失效电池单元13中,其第一电极端子111与第一连接片21连接,同样地,如图8所示,该失效电池单元13中,其第二电极端子112与第二连接片22连接。这里,导电部件3可以采用一体式结构,通过一体式结构的导电部件3直接连接第一连接片21和第二连接片22,具有结构简单的优点,同时,仅需要进行两次连接操作(例如焊接)即可,从而能够提高处理失效电池单元13的效率。另外,一体式结构的导电部件3还能够与第一连接片21和第二连接片22直接连接,无需在其他导电结构上寻找连接位置,简化工艺步骤,同时还能够提高导电部件3与第一连接片21和第二连接片22之间的连接可靠性。
其中,本实施例中的导电部件3可以为柔性结构,或者可以为刚性较小的结构,能够便于实现导电部件3与第一连接片21和第二连接片22之间的连接,同时,该导电部件3能够变形,可通过变形避让其他部件,从而能够进一步减小导电部件3与电池模块M2内各部件干涉的风险。
具体地,如图7和图8所示,该导电部件3可以包括一条或多条金属带38,各金属带38均与第一连接片21和第二连接片22连接,且连接方式可以为焊接或键合等方式。
其中,键合指引线键合(Wire Bond),键合过程中,引线在热量、压力或超声能量的共同作用下,与焊盘金属发生原子间扩散达到键合的目的。本实施例中,以导电部件3与第一连接片21键合为例,如图7所示,当导电部件3包括金属带38时,该金属带38为键合过程中的引线,第一连接片21为键合过程中的焊盘金属,因此,在热量、压力或超声能量的共同作用下,该金属带38与第一连接片21发生原子间扩散,达到键合,实现导电部件3与第一连接片21的连接。因此,本申请实施例所述的键合工艺与现有技术中金属之间常用的焊接连接方式原理不同。
具体地,可以采用超声键合的方式实现键合,且当导电部件3与第一连接片21和第二连接片22之间采用超声键合的方式连接时,该导电部件3可以为柔性材质,从而能够便于超声键合工艺的完成,且该导电部件3为柔性材质时,使得该导电部件3能够变形,从而缓冲受到的冲击。
其中,该金属带38的材质可以为铜、铝、镍中的一种或多种,当然,还可为其他电阻率低、导电性好的材质。
本实施例中,第一连接片21、第二连接片22与导电部件3之间的键合方式如下所述:如图7和图8所示,首先在第一连接片21上确定第一连接区211,在第二连接片22上确定第二连接区221,其中,该第一连接区211和第二连接区221可以通过人工确定,具体地,只要满足:与其他部件不干涉,且平面较平整的条件即可,例如,上述两个连接区的平面度可以为(0.1~0.3),具体地,两个连接区的平面度可以为0.15等,从而能够提高满足各部件键合的要求,并提高键合后的连接可靠性。同时,第一连接区211和第二连接区221确定后,还可以根据二者之间的距离确定导电部件3的长度,例如,该导电部件3的长度可以大于第一连接区211和第二连接区221之间的距离,从而能够提高键合后各部件之间的连接可靠性。另外,还可以根据实际情况确定导电部件3所包含的金属带38的数量和截面积。
进一步地,如图7和图8所示,确定第一连接区211和第二连接区221之后,还可以对第一连接区211和第二连接区221进行相应的清理,清除杂质后,导电部件3的第一连接部33与第一连接片21在第一连接区211键合,且导电部件3的第二连接部34与第二连接片22在第二连接区221键合。
以上各实施例中,导电部件3可以包括一条或多条金属带38,且导电部件3与第一连接片21和第二连接片22键合之前,根据下述公式确定金属带38的数量N和截面积S,A=μ×N×S;其中,μ表示金属带38的过流系数,A表示电池组正常工作时通过电池单元的持续电流。
因此,根据上述公式,能够得到金属带38的数量N和截面积S之间的关系,可以得到N×S的数值,从而能够根据金属带38的数量N和截面积S之间的关系确定金属带38的数量N和截面积S可能的组合。
具体地,当金属带38的材质为铝时,其截面积S可以为2mm2、6mm2等数值,因此,能够得到所需的金属带38的数量N。
在一种具体实施例中,如图11所示,该导电部件3可以包括第一连接部33、第二连接部34和本体部35,其中,该本体部35连接第一连接部33和第二连接部34,且第一连接部33与第一连接片21连接,第二连接部34与第二连接片22连接。
本实施例中,当电池模块工作过程中发生振动时,该失效电池单元13随之振动,使得该失效电池单元13的第一电极端子111和第二电极端子112相对运动,拉扯导电部件3,本实施例中,该本体部35能够吸收一部分导电部件3受到的外力,从而能够提高该导电部件3的强度,并能够提高导电部件3与第一连接片21和第二连接片22的连接可靠性,从而提高电池模块的使用寿命。
具体地,如图11所示,该本体部35可以为拱形结构,且沿高度方向Z,该本体部35朝向远离顶盖16的方向凸起。
本实施例中,该本体部35为拱形结构时,能够吸收导电部件3沿长度方向X和宽度方向Y的振动和冲击,从而提高电池模块的使用寿命,另外,该本体部35为拱形结构时,还能够减小导电部件3连接第一连接片21和第二连接片22后对第一连接片21和第二连接片22的拉扯,从而提高连接可靠性。
更具体地,如图11所示,该本体部35的拱形结构的最高点不应过高,也不应过低,该拱形结构的最高点过高时,使得该拱形结构与电池模块的上盖之间的距离较小,而电池模块工作过程中各电池单体发热,若电池模块采用非金属上盖,该非金属上盖存在因温度过高而熔穿的风险,从而导致电池模块发生火灾的风险较高,为了降低发生火灾的风险,该电池模块可以采用金属上盖,而上述导电部件3的拱形结构最高点与金属上盖之间的距离较小时,存在导电部件3与上盖接触的风险,二者接触后,导致电池模块的上盖带电,工作人员维护电池模块时,存在触电的风险,为了降低该安全隐患,可以增大电池模块的上盖与导电部件3之间的距离。
当该拱形结构的最高点过低时,该本体部35对第一连接部33和第二连接部34的拉力较大,导致降低第一连接部33和第二连接部34的结构强度,并降低导电部件3与第一连接片21和第二连接片22之间的连接可靠性。因此,本实施例中,该本体部35的最高点应低于电池模块的上盖,或者,该本体部35的最高点与电池模块的上盖之间具有预设间隙,该预设间隙可为3mm,或者可为其他数值。
在一种可能的设计中,上述导电部件3除与至少一个非失效电池单元14电气连接外,还可以与失效电池单元13的顶盖16电气连接,本实施例中,该导电部件3可以与失效电池单元13的两个电极端子11电气连接,同时,还可以与失效电池单元13的顶盖16电气连接。此时,该失效电池单元13仅起到导线的作用,不参与电池模块的充放电过程,因此,能够通过导电部件3和失效电池单元13的顶盖16重新接通电池模块的充放电电路,使得电池模块恢复工作。
本实施例中,与导电部件3仅与至少一个非失效电池单元14电气连接相比,本实施例中的连接方式能够增大导电部件3与非失效电池单元14之间的导电面积,从而提高过流面积,进而提高电池模块和电池组的安全性,同时,还能够增大导电部件3与电池模块中各部件的连接可靠性,从而进一步提高电池模块和电池组的安全性。
在第一种具体实施例中,该导电部件3可以为一体式结构,且该一体式结构的导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接,同时,该一体式的导电部件3还与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
在另一种具体实施例中,如图12所示,该导电部件3可以包括分体设置的第一导电部件31和第二导电部件32,且该第一导电部件31和第二导电部件32均与失效电池单元13的顶盖16相连。
具体地,如图13所示,该第一导电部件31的一端与失效电池单元13的顶盖16连接,另一端与第一连接片21连接。具体地,该第一导电部件31与第一连接片21之间、顶盖16之间可以通过键合的方式连接,同样地,如图14所示,该第二导电部件32的一端与失效电池单元13的顶盖16连接,另一端与第二连接片22连接。其中,具体的键合连接方式与上文所述的导电部件3和第一连接片21、第二连接片22的键合连接方式相同,在此不再赘述。当然,上述各部件之间还可以通过其他方式连接,例如焊接、卡接等。
在一种具体实施例中,如图18所示,该第一导电部件31可以包括第一连接段311、第二连接段312和第一过渡段313,其中,该第一过渡段313连接第一连接段311和第二连接段312,且第一连接段311与第一连接片21连接,第二连接段312与失效电池单元13的顶盖板16连接。第二导电部件32包括第三连接段321、第四连接段322和第二过渡段323,其中,第二过渡段323连接第三连接段321与第四连接段322,第三连接段321与第二连接片22连接,第四连接段322与失效电池单元13的顶盖16连接。
由于第一电极端子111、第二电极端子112与顶盖板16的高度不同,即第一电极端子111与第二电极端子112高于顶盖16,第一连接段311与第二连接段312的高度不同,第三连接段321与第四连接段322的高度不同,因此,第一过渡段313沿高度方向Z倾斜设置,第二过渡段323沿高度方向Z倾斜设置。同时,第一过渡段313和第二过渡段323为弧形结构,该弧形结构能够变形,从而使得第一过渡段313和第二过渡段323受外力后能够变形,以便缓冲第一导电部件31和第二导电部件32受到的冲击,提高电池模块的使用寿命。
具体地,沿的高度方向Z,该第一导电部件31与第二导电部件32位于电池模块的上盖的下方,且第一导电部件31与第二导电部件32与电池模块的上盖之间具有预定距离,能够避免第一导电部件31与第二导电部件32与上盖干涉,同时,能够减小电池模块的高度尺寸,从而提高电池模块的能量密度。
在另一种具体实施例中,该第一导电部件31和第二导电部件32还可以为平板式结构,同时,二者为柔性结构,从而使得第一导电部件31能够便于连接高度不同的第一电极端子111与顶盖16,第二导电部件32能够便于连接高度不同的第二电极端子112与顶盖16,同时,当两个导电部件为柔性结构时,还能够便于实现第一导电部件31与第一连接片21和顶盖16的连接,并能够便于实现第二导电部件32与第二连接片22和顶盖16的连接。
本实施例中,该平板式结构的第一导电部件31和第二导电部件32沿高度方向Z的尺寸较小,从而能够避免二者与电池模块的上盖干涉,并能够有效减小电池模块的高度。
在一种可能的设计中,如图19所示,该电池模块M2还包括连接器5,该连接器5用于将该电池模块M2的电能输出,该连接器5可以安装于电池模块M2的端板,且该连接器5和与其相邻的连接片2连接。当失效电池单元13位于电池模块M2沿长度方向X的端部时,即该失效电池单元13与电池模块M2的端板6相邻,此时,与该失效电池单元13连接的连接片2还与连接器5连接,且该失效电池单元13的第一电极端子111和第二电极端子112之间通过导电部件3连接,从而使得该失效电池单元13仅起到导电的作用,且在该失效电池单元13的导电作用下,能够将与该失效电池单元13相邻的非失效电池单元14的电能传递至连接器5,从而使得该电池模块M2恢复工作,并能够正常输出电能。
在另一种可能的设计中,如图20所示,该电池模块M2中,失效电池单元13的上下游分别具有两个非失效电池单元14,其中,位于失效电池单元13的上下游指的是:两个非失效电池单元14沿电池模块M2的电流流动方向位于失效电池单元13的上下游,且上述两个非失效电池单元14可以与该失效电池单元13相邻,也可以不相邻(即被至少一个电池单元1分隔),上述的位于失效电池单元13上下游的两个非失效电池单元14定义为目标电池单元12。
本实施例中,导电部件3串联连接两个目标电池单元12(上述两个非失效电池单元14),其中,该目标电池单元12为非失效电池单元14,且各失效电池单元13位于两个目标电池单元12之间。
本实施例中,如图20和图21所示,当该电池模块M2中存在一个或多个失效电池单元13(各失效电池单元13可以相邻,也可以不相邻,即相邻失效电池单元13之间可以存在非失效电池单元14)时,通过导电部件3将目标电池单元12(该目标电池单元12为非失效电池单元14)电连接,从而将各失效电池单元13与导电部件3并联,且由于导电部件3的电阻小于位于两个目标电池单元12之间的各电池单元1(包括失效电池单元13,还可以包括少量非失效电池单元14)的电阻,使得通过导电部件3的电流大于通过各失效电池单元13的电流,从而将电池模块M2的电路重新接通,且在该电路中,流过各失效电池单元13的电流较小,对电池模块M2的电路影响较小。
因此,当电池模块M2工作过程中存在某一个或某几个电池单元1失效时,仅需通过导电部件3将该两个目标电池单元12连接即可,无需维修或更换整个电池模块M2,当该电池模块M2应用于车辆时,使得该车辆能够在维修点直接维修,无需整车返厂处理,或者无需更换新的电池组,从而提高电池模块M2的工作效率,并简化维护流程和维护成本。同时,经过上述处理后,经过失效电池单元13的电流较小,从而不会造成该电池模块M2电池容量的大幅度降低,使得电池模块M2能够正常工作。
另外,对于电池单元1通过胶粘剂粘接于箱体的容纳腔的结构,当某一电池单元1失效时,将该失效电池单元从容纳腔内拆出的操作不易实现,因此,本实施例中,采用导电部件3将目标电池单元12电连接的处理方式具有操作方便和效率高的优点。
其中,当导电部件3通过串联两个非失效电池单元14实现与至少一个非失效电池单元14电气连接时,该导电部件3的两端分别连接两个非失效电池单元14的两个极性相反的电极端子11,从而实现通过导电部件3串联两个非失效电池单元14的目的。其中,该导电部件3与两个极性相反的电极端子11可以直接连接,也可以间接连接。
具体地,如图20所示,为了进一步减小失效电池单元13对电池模块充放电电路的影响,并降低失效电池单元13通电时的安全隐患,可以尽量减小通过失效电池单元13的电流,并尽量将通过失效电池单元13的电流减小为零。为了实现该目的,可以将位于两个目标电池单元12之间的至少两个电池单元1之间的电连接断开。
可以理解,如图21所示,当两个目标电池单元12之间的任意位置的电池单元1的电连接断开时,即两个目标电池单元12之间的电路存在断路点时,使得通过各失效电池单元13的电流为零,此时,电流全部经过其中一个目标电池单元12和导电部件3进入另一个目标电池单元12,从而能够将各失效电池单元13完全从电池模块M2的电路中去除,避免失效电池单元13影响电池模块的电路,同时,能够避免各失效电池单元13通电导致的工作人员维护时存在安全隐患。
另外,本实施例中,两个目标电池单元12之间的断路点可以包括一个或多个,且断路点的位置可以为目标电池单元12之间的任意位置。
具体地,如图20所示,该电池模块M2还包括连接片2,该连接片2用于串联连接多个电池单元1的电极端子11,上述导电部件3通过连接片2或电极端子11的至少一者串联连接两个非失效电池单元14。即实现导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接时,可以通过下述方式实现:导电部件3与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接,和/或,导电部件3和与非失效电池单元14的电极端子11连接的连接片2电气连接。
本实施例中,导电部件3用于连接两个目标电池单元12,在具体实施例中,该导电部件3可以与两个目标电池单元12连接的连接片2连接,从而实现与目标电池单元12的电极端子11之间的间接连接,且该导电部件3与连接片2之间的连接方式可以为:焊接、键合、铆接等,只要能够实现导电部件3与连接片2之间的电气连接,并保证连接可靠性即可。本实施例中,与电极端子11相比,连接片2的体积较大,因此,将上述导电部件3与连接片2连接时,各部件的连接面积较大,从而能够降低加工难度,并能够提高连接可靠性,从而提高电池模块M2的使用寿命。另外,该连接片2覆盖于失效电池单元13的电极端子11,当导电部件3与连接片2连接时,无需为了将失效电池单元13的电极端子11裸露出来而将两个连接片2拆除,从而减少工艺步骤,简化失效处理的工艺,提高效率。
在一种可能的设计中,上述导电部件3除与至少一个非失效电池单元14电气连接外,还可以与失效电池单元13的顶盖16电气连接,本实施例中,该导电部件3可以与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接,同时,还可以与失效电池单元13的顶盖16电气连接。此时,失效电池单元13不参与电池模块的充放电过程,且能够通过导电部件3和失效电池单元13的顶盖16重新接通电池模块的充放电电路,使得电池模块恢复工作。
本实施例中,与导电部件3仅与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接相比,本实施例中的连接方式能够增大导电部件3与非失效电池单元14之间的导电面积,从而提高过流面积,进而提高电池模块和电池组的安全性,同时,还能够增大导电部件3与电池模块中各部件的连接可靠性,从而进一步提高电池模块和电池组的安全性。
在第一种具体实施例中,该导电部件3可以为一体式结构,且该一体式结构的导电部件3与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接,同时,该一体式的导电部件3还与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
在第二种具体实施例中(图中未示出),该导电部件可以包括分体设置的第三导电部件和第四导电部件,其中,第三导电部件一端与一个非失效电池单元的电极端子电气连接,另一端与失效电池单元的顶盖电气连接,第四导电部件一端与另一个非失效电池单元的电极端子电气连接,另一端与失效电池单元的顶盖电气连接。其中,该第三导电部件与第四导电部件之间通过失效电池单元的顶盖电气连接。
进一步地,如图20所示,两个目标电池单元12(上述两个非失效电池单元14)之间的连接片2呈断开状态,具体地,位于两个目标电池单元12之间的各连接片2中,至少部分连接片2为断开状态。
更具体地,该电池模块M2包括连接片4,该连接片4连接电池单元1的所述电极端子11,从而将各电池单元1电连接。本实施例中,连接位于两个目标电池单元12之间的相邻电池单元1的各连接片4中,至少一个连接片4断开,以便断开与其连接的相邻电池单元1之间的电连接,从而在两个目标电池单元12之间形成断路点。通过断开连接片2形成断路点时,由于连接片2的面积较大,因此,能够便于实现断开操作。
在一种可能的设计中,如图22~24所示,沿长度方向X,两个目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13之间的电连接均断开,即两个目标电池单元12之间的电路具有两个断路点,且目标电池单元12与失效电池单元13相邻时,两个目标电池单元12之间的电池单元1数量较少,从而使得不参与电池模块M2的电路的电池单元1的数量较少,对电池模块M2电路的影响较小。
同时,两个目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13之间的电连接断开后,形成至少两个断路点,从而确保两个目标电池单元12之间的电路断开,确保失效电池单元13不会影响电池模块M2的充放电电路,并确保失效电池单元13不通电,提高安全性。同时,导电部件2连接与目标电池单元12连接的连接片4,从而将两个目标电池单元12电连接,因此,通过导电部件2,能够实现跨过各失效电池单元13重新形成电路的目的。
在一种具体实施例中,如图22~24所示,失效电池单元13可以与目标电池单元12相邻,此时,该与该失效电池单元13和目标电池单元12连接的连接片2断开,形成断裂连接片23。沿长度方向X,该断裂连接片23包括沿长度方向X断开的第一部分231和第二部分232,且该第一部分231和第二部分232沿长度方向X相互间隔,从而使得二者之间的电连接断开。其中,该第一部分231与目标电池单元12的电极端子11连接,第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接,导电部件3连接两个断裂连接片23的第一部分231,以使相邻目标电池单元12电连接。
以如图22所示的实施例为例,该实施例中,两个目标电池单元12之间包括一个失效电池单元13,该失效电池单元13与两个目标电池单元12均相邻,且该失效电池单元13与两个目标电池单元12之间的连接均断开,导电部件3连接两个目标电池单元12后,电流沿图中箭头所示的方向流动,即从第一个目标电池单元12流向导电部件3,再流向下一个目标电池单元13。图24所示的实施例与此类似,区别仅在于两个目标电池单元12之间的失效电池单元13的数量不同。
本实施例中,上述两个断裂连接片23形成两个目标电池单元12之间的断路点,本实施例中,至少包括两个断路点,同时,导电部件3连接两个断裂连接片23的第一部分231时,能够间接连接两个目标电池单元12的电极端子11,且由于第一部分231的面积较大,降低电池模块工作过程中各部件温度过高的风险,提高电池模块的安全性,同时,导电部件3与第一部分231之间的连接面积较大时,还能够提高连接可靠性。
其中,上述两个断裂连接片23的形成可通过将连接目标电池单元12和失效电池单元13的连接片2剪断实现,或者,也可以采用其他方式实现。
另外,导电部件3连接断裂连接片23的第一部分231,且导电部件3为平板式结构时,二者之间可以采用对接焊的连接方式,或者,导电部件3与第一部分231之间也可以采用键合、铆接等其他连接方式,只要能够实现二者的可靠连接即可。
在另一种具体实施例中,连接失效电池单元13与目标电池单元12的连接片2断开,形成断裂连接片23,其中,该断裂连接片23包括第二部分232,该第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接,与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231拆除,从而将该目标电池单元12的电极端子11裸露出,因此,导电部件3可直接连接裸露出的两个目标电池单元12的电极端子11。
本实施例中,将与目标电池单元12连接的连接片2的第一部分231拆除,能够便于导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,且二者连接后,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间的过流面积较大,从而降低电池模块工作过程中发热的风险,同时,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接时,还能够提高连接的可靠性,降低电池模块振动时二者断开的风险。另外,拆除第一部分231后,还能够减小电池模块的重量。
电池模块工作过程中各电池单体发热,若电池模块采用非金属上盖,该非金属上盖存在因温度过高而熔穿的风险,从而导致电池模块发生火灾的风险较高,为了降低发生火灾的风险,该电池模块可以采用金属上盖,因此,当导电部件3与上盖之间的距离较小时,二者存在接触的风险,且二者接触后,导致电池模块的上盖带电,工作人员维护电池模块时,存在触电的风险。本实施例中,拆除第一部分后,能够提供导电部件3的安装空间,该目标电池单元12的电极端子11与导电部件3连接后,也不会明显增加目标电池单元12的高度,从而降低该电池模块中导电部件3与其他部件(例如电池模块的上盖)干涉的风险,并降低电池模块的安全隐患。
在另一种具体实施例中,连接失效电池单元13与目标电池单元12的两个连接片2均拆除,从而将失效电池单元13的电极端子11裸露出,并将目标电池单元12的电极端子11裸露出,从而使得导电部件3均能够直接连接两个目标电池单元12的电极端子11。
本实施例中,将与目标电池单元12和失效电池单元13连接的连接片2均拆除时,能够进一步降低该电池模块的重量,且与失效电池单元13连接的连接片2的拆除不影响电池模块的电路。在一种具体实施例中,可以将与位于目标电池单元12之间的各电池单元1连接的连接片2均拆除,从而使得位于目标电池单元12之间的各电池单元1之间均没有电连接,提高电路的安全性,并能够进一步降低电池模块的重量。
另外,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11连接时,可以将导电部件3覆盖于该电极端子11上方,然后二者之间通过激光焊的方式焊接,当然,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间还可以采用键合、铆接等其他连接方式,只要能够实现二者的可靠连接即可。
在一种具体实施例中,如图25和图26所示,该导电部件3包括第一连接部33、第二连接部34和本体部35,该本体部35连接第一连接部33和第二连接部34,其中,如图22~26所示,第一连接部33和第二连接部34分别与目标电池单元12的电极端子11连接。其中,此处的连接包括直接连接和间接连接,即第一连接部33和第二连接部34可以分别与两个目标电池单元12的电极端子11直接连接,也可以通过其他部件(例如断裂连接片23的第一部分231)间接连接,只要能够实现将两个目标电池单元12的电极端子11电连接即可。
具体地,该导电部件3可以为板状结构,并包括板状结构的第一连接部33、第二连接部34和本体部35,该板状结构的导电部件3的高度方向Z的尺寸较小,从而能够降低导电3与电池模块的上盖干涉的风险,提高电池模块的安全性。
在一种具体实施例中,如图22所示,当两个目标电池单元12之间具有奇数个电池单元1时,沿宽度方向Y,该第一连接部33和第二连接部34位于本体部35的两侧,且该第一连接部33和第二连接部34沿长度方向X间隔布置。
具体地,当两个电池单元1之间不存在非失效电池单元14,仅存在失效电池单元13,且包括奇数个失效电池单元13时,如图22所示,该导电部件2跨过奇数个电池单元1,且为了实现电路连接,该导电部件3的第一连接部33和第二连接部34应连接(包括直接连接和间接连接)极性相反的电极端子11,基于此,本实施例中,第一连接部33和第二连接部34位于本体部35的两侧。如图25所示的实施例中,该导电部件3可以为Z字型结构,且本体部35沿长度方向X延伸,第一连接部33和第二连接部34沿宽度方向Y延伸,且二者的延伸方向相反,另外,该本体部35沿长度方向X的尺寸与两个目标电池单元12之间的电池单元1数量有关,两个目标电池单元12之间的电池单元1数量越多(导电部件2跨过的电池单元1越多),该本体部35的长度越大。
在另一种具体实施例中,当两个目标电池模块M2之间的电池单元1的数量为偶数个时,如图24所示,沿宽度方向Y,该第一连接部33和第二连接部34位于本体部35的同一侧,且该第一连接部33和第二连接部34沿长度方向X间隔布置。
具体地,当两个电池单元12之间不存在非失效电池单元14,仅存在失效电池单元13,且包括偶数个失效电池单元13时,如图24所示,该导电部件3跨过偶数个电池单元1,且为了实现电路连接,该导电部件3的第一连接部33和第二连接部34应连接(包括直接连接和间接连接)极性相反的电极端子11,基于此,本实施例中,第一连接部33和第二连接部34位于本体部35沿宽度方向Y的同一侧。如图26所示的实施例中,该导电部件3可以为凹字型结构,且本体部35沿长度方向X延伸,第一连接部33和第二连接部34沿宽度方向Y延伸,且二者的延伸方向相同,另外,该本体部35沿长度方向X的尺寸与两个目标电池单元12之间的电池单元1数量有关,两个目标电池单元12之间的电池单元1数量越多(导电部件3跨过的电池单元1越多),该本体部35的长度越大。
因此,导电部件3的具体结构可以根据目标电池单元12之间电池单元1的数量设置,本申请对导电部件3的结构和尺寸不作限制。
在另一种可能的设计中,如图27~34所示,沿长度方向X,两个目标电池单元12中,一个目标电池单元12与失效电池单元13的电连接断开,该目标电池单元12与失效电池单元13之间形成断路点,另一个目标电池单元12与失效电池单元13连接,因此,本实施例中,位于目标电池单元12之间的各电池单元1中,存在一个断路点。同时,导电部件3连接与目标电池单元12连接的连接片2和与另一个目标电池单元12相邻的失效电池单元13连接的连接片2。
以图28所示的实施例为例,该实施例中,两个目标电池单元12之间包括一个失效电池单元13,该失效电池单元13与两个目标电池单元12均相邻,且该失效电池单元13和与其相邻的两个目标电池单元12中,与一个目标电池单元12的连接断开,与另一个目标电池单元12连接,导电部件3连接与失效电池单元13断开的该目标电池单元12,以及与另一个目标电池单元12相邻的失效电池单元13(该目标电池单元12与该失效电池单元13连接),电流的流向如图中的箭头所示,即从第一个目标电池单元12流向导电部件3,再流向失效电池单元13,最后流向与该失效电池单元13连接的目标电池单元12。图30所示的实施例与此类似,区别仅在于两个目标电池单元12之间的失效电池单元13的数量不同,此处不再赘述。
图31和图32所示的实施例中,该失效电池单元13为包括至少一个失效的电池单体的并联组,如图32所示,该并联组包括两个并联的电池单体,且两个电池单体中,至少一个失效,且目标电池单元12之间包括两个失效电池单元13,电流流向如图中箭头所示,即从一个目标电池单元12流向导电部件3,再流向与另一个目标电池单元12相邻的失效电池单元13。图34所示的实施例与此类似,区别仅在于两个目标电池单元12之间的失效电池单元13的数量不同,此处不再赘述。
本实施例中,两个目标电池单元12之间具有一个断路点,且该断路点由目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13的电连接断开形成,如以上所述,电流流过导电部件3后,还能够流过与目标电池单元12连接的失效电池单元13,然后流入目标电池单元12,即与目标电池单元12连接的该失效电池单元13起到传导电流的作用,从而能够减小导电部件3的体积,起到节省材料和成本的作用,同时,还能够降低电池模块的体积。
在一种具体实施例中,如图34所示,沿长度方向X,与失效电池单元13连接的两个连接片2中,一者为断裂连接片23,另一者为非断裂连接片24。同时,该断裂连接片23包括沿长度方向X断开的第一部分231和第二部分232,其中,第一部分231与目标电池单元12的电极端子11连接,第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接,同时,导电部件3连接非断裂连接片24和第一部分231,以便电连接目标电池单元12。
本实施例中,上述断裂连接片23形成两个目标电池单元12之间的断路点,本实施例中,包括一个断路点,同时,导电部件3连接断裂连接片23的第一部分231和非断裂连接片24时,能够间接连接两个目标电池单元12的电极端子11,且由于第一部分231的面积较大,与导电部件3的连接面积较大,二者的过流面积较大,从而能够降低各部件发热的风险,提高电池模块的安全性,同时,连接面积较大时,还能够提高各部件连接的可靠性。
其中,上述断裂连接片23的形成可通过将连接目标电池单元12和失效电池单元13的连接片2剪断实现,或者,也可以采用其他方式实现,具体可参见下述实施例。
另外,导电部件3连接断裂连接片23的第一部分231,且导电部件3为平板式结构时,二者之间可以采用对接焊的连接方式,或者,导电部件3与第一部分231之间也可以采用键合、铆接等其他连接方式,只要能够实现二者的可靠连接即可。
在另一种具体实施例中,沿长度方向X,与失效电池单元13连接的两个连接片2中,一者为断裂连接片23,另一者为非断裂连接片24,将断裂连接片23与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231拆除,使该目标电池单元12的电极端子11裸露出,使得该断裂连接片23仅包括第二部分232,该第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接,同时,导电部件3直接连接目标电池单元12裸露出的电极端子11和非断裂连接片24。
本实施例中,将断裂连接片23中与目标电池单元12连接的第一部分231拆除,能够便于导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,从而避免电流经过第一部分231时产生能量损耗,且焊接后,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间的过流面积较大,从而降低电池模块工作过程中发热的风险,同时,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接时,还能够提高连接的可靠性,降低电池模块振动时二者断开的风险。另外,拆除第一部分231后,还能够减小电池模块的重量。
本实施例中,拆除第一部分231后,能够提供导电部件3的安装空间,该目标电池单元12的电极端子11与导电部件3连接后,也不会明显增加目标电池单元12的高度,从而降低导电部件3与其他部件(例如电池模块的上盖)干涉的风险,从而降低导电部件3与金属上盖接触导致的电池模块存在安全隐患的风险。
在另一种具体实施例中,沿长度方向X,与失效电池单元13连接的两个连接片2中,一者为断裂连接片23,另一者为非断裂连接片24。同时,将断裂连接片23拆除,从而使得与该断裂连接片23连接的目标电池单元12的电极端子11裸露出,与该断裂连接片23连接的失效电池单元13的电极端子11裸露出,以便导电部件3直接连接目标电池单元12的电极端子11和非断裂连接片24。
本实施例中,将与目标电池单元12和失效电池单元13连接的断裂连接片23拆除时,能够进一步降低该电池模块的重量,且与失效电池单元13连接的连接片的拆除不影响电池模块的电路。在一种具体实施例中,可以将与位于目标电池单元12之间的各电池单元1连接的连接片2均拆除,从而使得位于目标电池单元12之间的各电池单元1之间均没有电连接,提高电路的安全性,并能够进一步降低电池模块的重量。
另外,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11连接时,可以将导电部件3覆盖于该电极端子11上方,然后二者之间通过穿透焊的方式焊接,当然,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间还可以采用键合、铆接等其他连接方式,只要能够实现二者的可靠连接即可。
以上各实施例中,如图34所示,该导电部件3具体可以为平板式结构,或者,该导电部件3的端部可以为片状结构,此时,该导电部件3与连接片2之间可以焊接连接,也可以采用铆接或卡接的连接方式。本实施例中,该刚性结构的导电部件3具有较高的结构强度,且能够提高其与连接片2的连接可靠性。
在一种可能的设计中,如图35所示,该电池模块M2还包括连接器5,该连接器5用于将该电池模块M2的电能输出,该连接器5可以安装于电池模块M2的端板,且该连接器5和与其相邻的连接片2连接。当失效电池单元13位于电池模块M2沿长度方向X的端部时,即该失效电池单元13与电池模块M2的端板6相邻,此时,该失效电池单元13的上游具有非失效电池单元14,该失效电池单元13的下游没有非失效电池单元,因此,该实施例中,电池模块M2仅包括一个目标电池单元12。
本实施例中,与该失效电池单元13连接的连接片2与连接器5连接,且导电部件3一端连接与目标电池单元12连接的连接片2,另一端连接连接器5,通过该导电部件3将失效电池单元13上游的各非失效电池单元14的电流传递到连接器5,从而使得该电池模块M2恢复工作,并能够正常输出电能。
具体地,如图37所示,该导电部件3的片状结构的端部可以与连接片2部分重叠,即该导电部件3的端部搭接于连接片2,从而实现二者的相互连接,或者,该导电部件3的片状结构的端部可以与连接片2不重叠,且二者对接连接(二者具体可以采用对接焊的方式连接),从而实现二者的相互连接。
另一方面,以上各实施例中,如图37所示,在将导电部件3与连接片2电气连接之前(二者具体可以焊接连接),首先将隔热件4放置于与该导电部件3连接的连接片2的下方,即该隔热件3可以位于连接片4和电池单元1的顶盖16之间,该隔热件4具体可以为陶瓷片或云母片等耐高温的材质,在导电部件3与连接片2焊接过程中,该隔热件4能够起到保护顶盖16的作用,防止顶盖16在焊接过程中被烧伤,提高电池模块的使用寿命。或者,该隔热件4也可以为金属片,只要能够防止导电部件3与连接片2焊接过程中激光穿透顶盖16即可。
具体地,该隔热件4应能够覆盖导电部件3与连接片2之间的焊缝,即该隔热件4的长度应不小于焊缝的长度,宽度应不小于焊缝的宽度,且该隔热件4的形状不作限定,可以为方形,也可以为圆形,或者其他形状。同时,为了使得该隔热件4能够放置于连接片2与顶盖16之间,该隔热件4的厚度应小于顶盖16与连接片2之间的距离。
另外,隔热件4仅放置于顶盖16与连接片2之间,该隔热件4与二者无固定,即该隔热件4处于自由状态。因此,连接片2与导电部件3焊接完成后,将未固定的隔热件4取出,能够防止电池模块工作过程中隔热件4与其他结构碰撞,从而提高电池模块的使用寿命。
以上各实施例中,如图38~40所示,导电部件3的端部还可以设置有夹持部36,该夹持部36用于夹持连接片2,以使导电部件3和连接片2相互连接。其中,通过夹持部36夹持的连接片2可以为:与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2,和/或,与目标电池单元12的电极端子11连接的连接片2。通过这个方式能够加快维修效率,也能够有效的提高连接强度。
具体地,如图40所示的实施例中,该导电部件3用于连接与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2,沿长度方向X,该导电部件3的两端均设置有夹持部36,该夹持部36具有容纳空间361,与该失效电池单元13连接的第一连接片21和第二连接片22的一部分伸入对应的容纳空间361,即该第一连接片21和第二连接片22的一部分嵌入导电部件3内,并与导电部件3连接。
本实施例中,第一连接片21和第二连接片22嵌入导电部件3时,能够增大导电部件3与两个连接片2之间的连接面积,从而提高二者的连接可靠性,并提高二者之间的过流面积,降低导电部件3与连接片2温度过高的风险。同时,连接片2嵌入导电部件3时,还能够降低电池模块沿高度方向Z(连接片2的厚度方向)的尺寸,降低导电部件3与电池模块的其他部件导通的风险。
更具体地,如图38和图39所示,当该导电部件3用于连接与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2时,该导电部件3中,如图40和图41所示,两个夹持部36位于本体部35沿宽度方向Y的两端,即该导电部件3可以为图40所示的结构,或者,该导电部件3的两个夹持部36还可以相对于本体部35弯折,但需保证两个夹持部36能够和与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2连接。
在一种具体实施例中,如图40所示,该夹持部36包括第一臂361a和第二臂361b,且该第一臂361a和第二臂361b分别设置于连接片2沿其厚度方向的两侧,以夹持该连接片2。
更具体地,导电部件3的第一臂361a和第二臂361b相互重叠,并位于连接片2的两侧,或者,第一臂361a和第二臂361b错开地设置于连接片2的两侧。本实施例中,无论第一臂361a重叠还是错开,二者均能够用于夹持连接片2,从而实现导电部件3与连接片2之间的连接。
在一种可能的设计中,该连接片2可以与第一臂361a和/或第二臂361b连接,从而实现导电部件3与对应的连接片2之间的连接。本实施例中,连接片2与第一臂361a和/或第二臂361b连接时,其与导电部件3之间的连接面积较大,提高二者之间的连接可靠性和过流面积。
在第一种具体实施例中,沿高度方向Z,该连接片2的厚度与第一臂361a和第二臂362b之间的距离大致相等(或者稍大于两臂之间的距离),从而使得该连接片2与第一臂361a和第二臂361b均抵接,并能够通过第一臂361a和第二臂361b压紧该连接片2,此时,能够进一步增大连接片2与导电部件3之间的连接面积,从而进一步提高二者之间的连接可靠性和过流面积。
在第二种具体实施例中,如图40所示,沿高度方向Z(连接片2的厚度方向),该连接片2与对应的第一臂361a之间具有第一预设间隙,和/或,该连接片2与对应的第二臂361b之间具有第二预设间隙,此时,连接片2与导电部件3无法通过压紧的方式连接,二者具体可以通过焊接连接,或者,也可以通过导电胶连接。
具体地,该连接片2与对应的第一臂361a之间具有第一预设间隙,与对应的第二臂361b抵接,且该第一臂361a位于第二臂361b的上方,因此,连接片2的一部分伸入容纳空间361内时,无需夹具即可实现连接片2与第二臂361b的抵接。此时,该连接片2与第一臂361a之间形成焊接部分321d,在该焊接部分321d内,连接片2与第一臂361a之间可以采用填丝焊的方式焊接连接。
或者,连接片2与对应的第一臂361a之间具有第一预设间隙,连接片2与对应的第二臂361b之间具有第二预设间隙,该第一预设间隙和第二预设间隙内均填充导电胶,使得连接片2与第一臂361a和第二臂361b之间均通过导电胶连接。操作时,首先将连接片2的上表面和下表面均涂覆导电胶,然后将涂胶后的连接片2的一部分伸入容纳空间361内,从而使得第一臂361a与连接片2的上表面通过导电胶连接,第二臂361b与连接片2的下表面通过导电胶连接。
更具体地,如图42所示,沿宽度方向Y,该第一臂361a和第二臂361b的长度L1为2mm~10mm,例如4mm、6mm等。如上所述,连接片2的一部分伸入容纳空间361内时,长度L1表示连接片2伸入容纳空间361的长度,还表示连接片2与导电部件3的连接长度,因此,该第一臂361a和第二臂361b的长度L1不应过小,以使连接片2与导电部件3之间的连接可靠性较大,过流面积较大,当然,该第一臂361a和第二臂361b的长度L1也不应过大,L1过大时,使得导电部件3的长度L2过大,影响电池模块M2的能量密度。相应地,该导电部件3的长度L2不应过大,也不应过小,具体可以根据第一连接片21和第二连接片22之间的距离设置。
同时,如图42所示,沿高度方向Z,该上述容纳空间361的高度h1(第一臂361a和第二臂361b之间的距离)为2mm~4mm,例如,该高度h1具体可以为2.5mm、3mm等。当连接片2与容纳空间321的361a和第二臂361b均抵接时,该高度h1等于连接片2的厚度,或者稍小于连接片2的厚度,从而提高连接片2与导电部件3之间的连接可靠性;当连接片2与361a和/或第二臂361b焊接连接或通过导电胶连接时,该高度h1应能够满足连接片2与361a和/或第二臂361b的焊接或通过导电胶连接的空间。
另一方面,如图42所示,沿第三方向Z(连接片2的厚度方向),该第一臂361a的厚度h2为0.5mm~2mm,例如1mm、1.5mm等,和/或,第二臂361b的厚度h3为0.5mm~2mm,例如1.2mm、1.8mm等。其中,该第一臂361a的厚度h2与第二臂361b的厚度h3可以相同,也可以不同,二者的厚度只要能满足导电部件3的强度即可。
在另一种具体实施例中,如图43~45所示,为了防止导电部件3与连接片2相对移动影响二者的连接可靠性,该导电部件3的夹持部36还包括限位部37。
具体地,该导电部件3中,限位部37可以设置于上述夹持空间361的内部,也可以位于夹持空间361的外侧,该限位部37还可以参与围成该夹持空间361,只要能够限制导电部件3与连接片2的相对运动即可。另外,该限位部37可以为相对于第一臂361a和/或第二臂361b凸起的结构,该凸起结构能够与连接片2抵接,从而限制导电部件3与连接片2的相对运动;该限位部37还可以为设置于夹持部36的卡扣结构,该卡扣结构能够卡接连接片2,从而限制导电部件3与连接片2的相对运动。
因此,该限位部37只要能够起到限制导电部件3与连接片2之间的相对运动即可,对该限位部37的设置位置和具体结构不作限定。
在一种具体实施例中,该限位部37与第一臂361a、第二臂361b中的至少一者相连,如图43~45所示的实施例中,该限位部37与第一臂361a和第二臂361b均连接,从而通过该限位部37封堵第一臂361a与第二臂361b之间的至少一个开口,当连接片2的至少部分位于夹持空间361时,限位部37抵接于连接片2的侧壁,从而通过该限位部37限制导电部件3与连接片2之间的相对运动,并提高连接片2与导电部件3的连接可靠性,并提高二者的过流面积。
在一种可能的设计中,如图46~48所示,该电池模块M2包括多个电池单元1,电池单元1具体可以包括至少一个电池单体151,各电池单体151沿宽度方向Y依次排列,且各电池单体151的侧部相抵,从而形成电池单体排列结构15,即该电池模块M2中,各电池单体151为平躺状态,此时,电池单体151的电极端子11朝向侧板7。此时,当导电部件3连接与失效电池单元13连接的连接片2时,在重力的作用下,连接片2存在向下运动从容纳空间361中脱出的风险。
此时,如图49所示,该导电部件3的限位部37能够限制导电部件3在重力的作用下从夹持部36的内部脱出,从而提高导电部件3与连接片2之间的连接可靠性。同时,导电部件3还通过限位部37吊挂于连接片2,因此,该限位部37能够不仅能够限制连接片2与导电部件3相对运动,还能够提高二者的连接可靠性,并提高二者的过流面积。
如图50~52所示的实施例中,该第一连接片21和第二连接片22分别与两个不同的目标电池单元12连接,因此,该第一连接片21和第二连接片22沿长度方向X布置。同时,该导电部件3朝向第一连接片21的一端设置有容纳空间361,第一连接片21的一部分伸入该容纳空间361,即该第一连接片21的一部分嵌入导电部件3内,并与导电部件3连接;该导电部件3朝向第二连接片22的一端设置有容纳空间361,第二连接片22的一部分伸入该容纳空间321,即该第二连接片22的一部分嵌入导电部件3内,并与导电部件3连接。
本实施例中,该导电部件3与第一连接片21和第二连接片22连接时,第一连接片21和第二连接片22嵌入导电部件3,能够增大导电部件3与两个连接片2之间的连接面积,从而提高二者的连接可靠性,并提高二者之间的过流面积,降低导电部件3与连接片2温度过高的风险。
另外,本实施例中,导电部件3的两个夹持部36分别连接第一连接片21和第二连接片22,而该第一连接片21和第二连接片22分别连接两个不同的非失效电池单元14的电极端子11,即该第一连接片21和第二连接片22沿长度方向X布置。因此,沿宽度方向Y,该导电部件3中,两个夹持部36位于本体部35的两端。
具体地,如图52~55所示,该夹持部36包括第一臂361a和第二臂361b,且该第一臂361a和第二臂361b分别设置于连接片2沿其厚度方向的两侧,以夹持该连接片2。
另外,本申请实施例还提供一种失效处理方法,用于处理电池模块M2的失效电池单元13,其中,该电池模块M2失效后,包括失效电池单元13和至少一个非失效电池单元14,上述失效处理方法包括:
S1:将导电部件3与至少一个非失效电池单元14电气连接,使电流绕过失效电池单元13的电极组件17,以使电池模块M2恢复工作。
本实施例中,通过导电部件3与至少一个非失效电池单元14连接,能够将失效电池单元13从电池模块M2的电路中去除,使得该失效电池单元13不再参与电池模块M2的充放电过程,即该失效电池单元13不影响该电池模块M2的电路,且该失效电池单元13完全不在电路中,提高电池模块M2的安全性。
在一种具体实施例中,失效电池单元13包括极性相反的两个电极端子11,上述步骤S1具体可以包括:
S11:将导电部件3与失效电池单元13的两个电极端子11电气连接。
本实施例中,该导电部件3可以直接连接失效电池单元13的两个电极端子11,也可以间接连接失效电池单元13的两个电极端子11(如图3所示)。
进一步地,该失效电池单元13的电极端子11连接有连接片2,因此,上述步骤S11具体可以为:将导电部件3与和失效电池单元13的两个电极端子11连接的连接片2电气连接。
图3所示的实施例中,导电部件3和与失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2电气连接,且该导电部件3与连接片2之间的连接方式可以为:焊接、键合、铆接等,只要能够实现导电部件3与连接片2之间的电气连接,并保证连接可靠性即可。本实施例中,与电极端子11相比,连接片2的体积较大,因此,将上述导电部件3与连接片2连接时,各部件的连接面积较大,从而能够降低加工难度,并能够提高连接可靠性,从而提高电池模块M2的使用寿命。另外,该连接片2覆盖于失效电池单元13的电极端子11,当导电部件3与连接片2连接时,无需为了将失效电池单元13的电极端子11裸露出来而将两个连接片2拆除,从而减少工艺步骤,简化失效处理的工艺,提高效率。
在一种具体实施例中,导电部件3的端部为片状,且在导电部件3电气连接失效电池单元13的电极端子11的实施例中,该导电部件3的两端分别和与该失效电池单元13的电极端子11连接的连接片2连接,且将连接片2与导电部件3电气连接时,失效处理方法包括:
S12:将导电部件3的端部与连接片2部分重叠连接,或者,将导电部件3的端部与连接片2不重叠对接连接。
其中,导电部件3的端部与连接片2之间的连接具体可以采用焊接、键合、卡接等多种连接方式,此处不作限定。
在一种具体实施例中,当导电部件3与连接片2之间通过键合的方式连接时,上述步骤S12具体可以包括:
S121:在第一连接片21上确定第一连接区211,在第二连接片22上确定第二连接区221。
S123:将导电部件3与第一连接片21在第一连接区211键合,将导电部件3与第二连接片22在第二连接区221键合。
同时,在步骤S121与S123之间,还可以包括下述步骤:
S122:清理第一连接区211和第二连接区221。
本实施例中,通过步骤S122能够将第一连接区211和第二连接区221的杂质清除,从而便于实现键合,并提高键合后各部件的连接可靠性。
以上各实施例中,在步骤S123之前,上述失效处理方法还可以包括:根据下述公式确定导电部件3所包括的金属带38的数量N和截面积S,A=μ×N×S;其中,μ表示金属带38的过流系数,A表示电池组M正常工作时通过电池单元1的持续电流。
因此,根据上述公式,能够得到金属带38的数量N和截面积S之间的关系,可以得到N×S的数值,从而能够根据金属带38的数量N和截面积S之间的关系确定金属带38的数量N和截面积S可能的组合。另一方面,该失效电池单元13包括顶盖16,上述步骤S11具体可以包括:S13:将导电部件3与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
本实施例中,该导电部件3可以与失效电池单元13的两个电极端子11电气连接,同时,还可以与失效电池单元13的顶盖16电气连接。此时,该失效电池单元13仅起到导线的作用,不参与电池模块的充放电过程,因此,能够通过导电部件3和失效电池单元13的顶盖16重新接通电池模块的充放电电路,使得电池模块恢复工作,本实施例中的连接方式能够增大导电部件3与非失效电池单元14之间的导电面积,从而提高过流面积,进而提高电池模块和电池组的安全性,同时,还能够增大导电部件3与电池模块中各部件的连接可靠性,从而进一步提高电池模块和电池组的安全性。
在一种具体实施例中,当导电部件3为一体式结构时,上述步骤S13具体可以为:
S131:将导电部件3分别与失效电池单元13的两个电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),并将导电部件3与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
在另一种具体实施例中,该导电部件3包括分体设置的第一导电部件31和第二导电部件32,上述步骤S13具体可以包括:
S132:将第一导电部件31的一端与失效电池单元13的一个电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),另一端与失效电池单元13的顶盖16电气连接,并将第二导电部件32的一端与失效电池单元13的另一个电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),另一端与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
具体地,如图13所示,该第一导电部件31的一端与失效电池单元13的顶盖16连接,另一端与第一连接片21连接。具体地,该第一导电部件31与第一连接片21之间、顶盖16之间可以通过键合的方式连接,具体的键合连接方式与上文所述的导电部件3和第一连接片21、第二连接片22的键合连接方式相同,在此不再赘述。当然,上述各部件之间还可以通过其他方式连接,例如焊接、卡接等。
在另一种具体实施例中,上述至少一个非失效电池单元14包括位于失效电池单元13上下游的两个非失效电池单元14,步骤S1具体可以包括:
S14:将导电部件3与两个非失效电池单元14电气连接,以使两个非失效电池单元14串联连接。
本实施例中,如图20和图21所示,当该电池模块M2中存在一个或多个失效电池单元13(各失效电池单元13可以相邻,也可以不相邻,即相邻失效电池单元13之间可以存在非失效电池单元14)时,通过导电部件3将目标电池单元12(该目标电池单元12为非失效电池单元14)电连接,从而将各失效电池单元13与导电部件3并联,且由于导电部件3的电阻小于位于两个目标电池单元12之间的各电池单元1(包括失效电池单元13,还可以包括少量非失效电池单元14)的电阻,使得通过导电部件3的电流大于通过各失效电池单元13的电流,从而将电池模块M2的电路重新接通,且在该电路中,流过各失效电池单元13的电流较小,对电池模块M2的电路影响较小。
在一种具体实施例中,该非失效电池单元14包括极性相反的两个电极端子11,上述步骤S14具体可以包括:
S141:将导电部件3与两个非失效电池单元14电气连接,且导电部件3的两端分别连接两个非失效电池单元14的极性相反的两个电极端子11。
本实施例中,通过该导电部件3连接极性相反的电极端子11,能够将两个非失效电池单元14串联,且该导电部件3与两个极性相反的电极端子11可以直接连接,也可以间接连接。
具体地,电池模块M2还包括连接片2,上述步骤S14具体可以包括:
S141:将连接片2、电极端子11中的至少一者与导电部件3电气连接。
本实施例中,导电部件3用于连接两个目标电池单元12,在具体实施例中,该导电部件3可以与两个目标电池单元12连接的连接片2连接,从而实现与目标电池单元12的电极端子11之间的间接连接,且该导电部件3与连接片2之间的连接方式可以为:焊接、键合、铆接等,只要能够实现导电部件3与连接片2之间的电气连接,并保证连接可靠性即可。本实施例中,与电极端子11相比,连接片2的体积较大,因此,将上述导电部件3与连接片2连接时,各部件的连接面积较大,从而能够降低加工难度,并能够提高连接可靠性,从而提高电池模块M2的使用寿命。另外,该连接片2覆盖于失效电池单元13的电极端子11,当导电部件3与连接片2连接时,无需为了将失效电池单元13的电极端子11裸露出来而将两个连接片2拆除,从而减少工艺步骤,简化失效处理的工艺,提高效率。
进一步地,该失效电池单元13包括顶盖16,上述失效处理方法具体可以包括:
S15:将导电部件3与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接,并将导电部件3与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
此时,失效电池单元13不参与电池模块的充放电过程,且能够通过导电部件3和失效电池单元13的顶盖16重新接通电池模块的充放电电路,使得电池模块恢复工作。本实施例中,与导电部件3仅与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接相比,本实施例中的连接方式能够增大导电部件3与非失效电池单元14之间的导电面积,从而提高过流面积,进而提高电池模块和电池组的安全性,同时,还能够增大导电部件3与电池模块中各部件的连接可靠性,从而进一步提高电池模块和电池组的安全性。
在一种具体实施例中,当导电部件3为一体式结构时,上述步骤S15具体可以为:
S151:将导电部件3分别与两个非失效电池单元14的电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),并将导电部件3与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
在另一种具体实施例中,该导电部件3包括分体设置的第三导电部件和第四导电部件,上述步骤S15具体可以包括:
S152:将第三导电部件的一端与一个非失效电池单元14的电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),另一端与失效电池单元13的顶盖16电气连接,并将第四导电部件的一端与另一个非失效电池单元14的电极端子11电气连接(包括直接连接和间接连接),另一端与失效电池单元13的顶盖16电气连接。
在一种具体实施例中,导电部件3的端部为片状,将连接片2与导电部件3电气连接时,失效处理方法包括:
S16:将端部与连接片2部分重叠连接,或者,将端部与连接片2不重叠对接连接。
其中,导电部件3的端部与连接片2之间的连接具体可以采用焊接、键合、卡接等多种连接方式,此处不作限定。
更具体地,该失效处理方法还可以包括:
S17:将两个非失效电池单元14之间的连接片2断开。
具体地,如图20所示,为了进一步减小失效电池单元13对电池模块充放电电路的影响,并降低失效电池单元13通电时的安全隐患,可以尽量减小通过失效电池单元13的电流,并尽量将通过失效电池单元13的电流减小为零。为了实现该目的,可以将位于两个目标电池单元12之间的至少两个电池单元1之间的电连接断开。
本实施例中,连接位于两个目标电池单元12之间的相邻电池单元1的各连接片4中,至少一个连接片4断开,以便断开与其连接的相邻电池单元1之间的电连接,从而在两个目标电池单元12之间形成断路点。通过断开连接片2形成断路点时,由于连接片2的面积较大,因此,能够便于实现断开操作。
其中,上述连接片2的断开操作具体可以采用剪断或其他方式。
具体地,上述步骤S17具体可以包括:
S171:沿长度方向X,将两个目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13之间的电连接均断开,并通过导电部件3电气连接与目标电池单元12连接的连接片2。此时两个目标电池单元12之间存在至少两个断路点。
其中,该导电部件3与连接片2(与目标电池单元12的电极端子11连接)之间可以采用对接焊的方式连接,焊接时,导电部件3与该连接片2可以位于同一高度,且沿二者的布置方向,二者之间具有预设间隙,该预设间隙不应过小也不应过大,该预设间隙过小时,焊料无法进入导电部件3与连接片2之间,二者的连接可靠性较低,该预设间隙过大时,导致二者无法焊接,或焊接可靠性较低,因此,本实施例中,该预设间隙具体可以为(0~0.2mm)。
另外,导电部件3与连接片2焊接后,二者的有效焊接面积即为二者之间的过流面积,因此,该有效焊接面积不应过小,以避免电池模块工作过程中温度过高,最小过流面积可以根据电池模块工作时的持续电流确定,且导电部件3与连接片2之间的有效焊接面积应不小于该最小过流面积。
当然,导电部件3与连接片2之间并非必须采用对接焊,还可以为本领域常用的其他连接方式,例如:焊接、键合、铆接等。本实施例中,该导电部件3与连接片2采用对接焊时,与搭接焊相比,焊接过程中需要穿透的尺寸较小,搭接焊需要穿透导电部件3和连接片2的厚度,因此,本实施例中导电部件3与连接片2的连接方式能够提高焊接可靠性。
在一种具体实施例中,上述步骤S171具体可以包括:
S1711:将与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片4均断开,形成两个断裂连接片23,其中,该断裂连接片23包括沿长度方向X断开的第一部分231和第二部分232,该第一部分231与目标电池单元12的电极端子11连接,第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接;通过导电部件3将两个断裂连接片23的第一部分231电气连接。
本实施例中,与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片2断开时,在该连接片2的中部断开(例如通过钳子剪断),形成第一部分231和第二部分232,该断开的工艺容易实现,从而进一步提高失效处理的工作效率,且连接片2的面积较大,剪断过程中能够降低损坏其他部件的风险。
在另一种具体实施例中,上述步骤S1711还可以包括:
S1711a:将与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231拆除,以便裸露目标电池单元12的电极端子11,而与失效电池单元13的电极端子11连接的第二部分232保留,即该失效电池单元13的电极端子11通过第二部分232覆盖;通过导电部件3连接第二部分232和裸露的目标电池单元12的电极端子11。
本实施例中,与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片2断开时,通过拆除与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231实现,且拆除操作可以通过钳子等工具进行。拆除该第一部分231后,能够使得导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,二者具体可以焊接,且焊接后,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间的过流面积较大,从而降低电池模块工作过程中发热的风险,同时,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接时,还能够提高连接的可靠性,降低电池模块振动时二者断开的风险。另外,拆除第一部分231后,还能够减小电池模块的重量,提高能量密度。
在又一种具体实施例中,上述步骤S1711还可以包括:
S1711b:将与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231拆除,以便裸露目标电池单元12的电极端子11,并将与失效电池单元13的电极端子11连接的第二部分232拆除,以便裸露失效电池单元13的电极端子;通过导电部件3连接目标电池单元12的电极端子11和失效电池单元13的电极端子11。
本实施例中,与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片2断开时,通过拆除与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231、与失效电池单元13的电极端子11连接的第二部分232实现,且拆除操作可以通过钳子等工具进行。拆除该第一部分231后,能够使得导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,且由于第二部分232不参与电池模块的形成,因此,可以将该第二部分232拆除,从而能够降低电池模块的重量。
另外,还可以将与位于目标电池单元12之间的各电池单元1连接的连接片2均拆除,从而进一步降低电池模块的重量。
在另一种可能的设计中,上述步骤S17还可以包括:
S172:沿长度方向X,将一个目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13的电连接断开;通过导电部件3连接与目标电池单元12连接的连接片2和与另一个目标电池单元12相邻的失效电池单元13连接的连接片2。
本实施例中,两个目标电池单元12之间的各电池单元1具有一个断路点,且该断路点由目标电池单元12和与其相邻的失效电池单元13的电连接断开形成,与目标电池单元12连接的该失效电池单元13起到传导电流的作用,从而能够减小导电部件3的体积,起到节省材料和成本的作用,同时,还能够降低电池模块的体积。
其中,该导电部件3与连接片2(与目标电池单元12的电极端子11连接)之间可以采用对接焊的方式连接,焊接时,导电部件3与该连接片2可以位于同一高度,且沿二者的布置方向,二者之间具有预设间隙,该预设间隙具体可以为(0~0.2mm)。
另外,导电部件3与连接片2焊接后,二者的有效焊接面积即为二者之间的过流面积,因此,该有效焊接面积不应过小,以避免电池模块工作过程中温度过高,最小过流面积可以根据电池模块工作时的持续电流确定,且导电部件3与连接片2之间的有效焊接面积应不小于该最小过流面积。
当然,导电部件3与连接片2之间并非必须采用对接焊,还可以为本领域常用的其他连接方式,例如:焊接、键合、铆接等。本实施例中,该导电部件3与连接片2采用对接焊时,与搭接焊相比,焊接过程中需要穿透的尺寸较小,搭接焊需要穿透导电部件3和连接片2的厚度,因此,本实施例中导电部件3与连接片2的连接方式能够提高焊接可靠性。
在一种具体实施例中,上述步骤S172具体可以包括:
S1721:沿长度方向X,将与失效电池单元13连接的两个连接片2中的一个断开,形成断裂连接片23,另一个为非断裂连接片24,其中,断裂连接片23包括沿长度方向X断开的第一部分231和第二部分232,第一部分231与目标电池单元12的电极端子11连接,第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接;通过导电部件3连接非断裂连接片24和第一部分231,以便电连接目标电池单元12。
本实施例中,与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片2断开时,在该连接片2的中部断开(例如通过钳子剪断),形成第一部分231和第二部分232,该断开的工艺容易实现,从而进一步提高失效处理的工作效率,且连接片2的面积较大,剪断过程中能够降低损坏其他部件的风险。
在另一种具体实施例中,上述步骤S1721还可以包括:
S1721a:沿长度方向X,将与失效电池单元13连接的两个连接片4中的一个断开,形成断裂连接片23,另一个为非断裂连接片24,其中,断裂连接片23包括沿长度方向X断开的第一部分231和第二部分232,该第一部分231与目标电池单元12的电极端子11连接,第二部分232与失效电池单元13的电极端子11连接;并将与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231拆除,以便裸露目标电池单元12的电极端子11;通过导电部件3连接目标电池单元12的电极端子11和非断裂连接片24。
本实施例中,断开断裂连接片23时,通过拆除与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231实现,且拆除操作可以通过钳子等工具进行。拆除该第一部分231后,能够使得导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,从而降低电池模块的能量损耗,且焊接后,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11之间的过流面积较大,从而降低电池模块工作过程中发热的风险,同时,导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接时,还能够提高连接的可靠性,降低电池模块振动时二者断开的风险。另外,拆除第一部分231后,还能够减小电池模块的重量。
在另一种具体实施例中,上述步骤S1721还可以包括:
S1721b:沿长度方向X,将与失效电池单元13连接的两个连接片2中的一个拆除,以便露出与连接片2连接的目标电池单元12的电极端子11,以及与连接片2连接的失效电池单元13的电极端子11,与失效电池单元13连接的两个连接片2中的另一个为非断裂连接片24;通过导电部件3连接目标电池单元12的电极端子11和失效电池单元13的电极端子11。
本实施例中,与失效电池单元13和与其相邻的目标电池单元12连接的连接片2断开时,通过拆除与目标电池单元12的电极端子11连接的第一部分231、与失效电池单元13的电极端子11连接的第二部分232实现,且拆除操作可以通过钳子等工具进行。拆除该第一部分231后,能够使得导电部件3与目标电池单元12的电极端子11直接连接,且由于第二部分232不参与电池模块的形成,因此,可以将该第二部分232拆除,从而能够降低电池模块的重量。
另外,还可以将与位于目标电池单元12之间的各电池单元1连接的连接片2均拆除,从而进一步降低电池模块的重量。
以上各实施例中,导电部件3与目标电池单元12的裸露的电极端子11连接时,具体可以采用穿透焊或激光焊等多种方式实现,且焊接后,使得导电部件3覆盖于电极端子11上方。
本实施例中,拆除与目标电池单元12连接的连接片2后,使得该导电部件3能够位于电极端子11上方,从而便于实现二者的焊接,并有助于增大二者的焊接面积,从而提高过流面积,另外,还能够避免导电部件3与电池模块的上盖干涉。
在一种可能的设计中,将导电部件3和与两个非失效电池单元14的电极端子11连接的连接片2电气连接之前,该失效处理方法还可以包括:
S18:将隔热件4放置于与导电部件3连接的连接片2下方。
此时,导电部件3与连接片2之间具体可以采用焊接的方式连接。且该隔热件3可以位于连接片4和电池单元1的顶盖板之间,该隔热件3具体可以为陶瓷片或云母片或金属片等耐高温的材质,在导电部件2与连接片4焊接过程中,该隔热件3能够起到保护电池单元1的顶盖板的作用,防止顶盖板在焊接过程中被烧伤,提高电池单元1的使用寿命。
更具体地,将导电部件3和与两个非失效电池单元14的电极端子11连接的连接片2电气连接之后,该失效处理方法还包括下述步骤:
S19:取出所隔热件4。
步骤S18中,隔热件4仅放置于顶盖16与连接片2之间,该隔热件4与二者无固定,即该隔热件4处于自由状态。本实施例中,焊接完成后,将未固定的隔热件4取出时,能够防止电池模块工作过程中隔热件4与其他结构碰撞,从而提高电池模块的使用寿命。
另外,以上各实施例中,焊接之前,该失效处理方法还可以包括:清理待焊接位置的杂质,从而保证焊接可靠性,并提高电池模块的使用寿命。
同时,焊接完成后,该失效处理方法还可以包括:清理焊接过程中产生的金属颗粒等杂质,从而防止因存在金属颗粒而导致的电池单元短路,提高电池模块的可靠性。
在另一种具体实施例中,导电部件3的端部设置有夹持部36,将连接片2与导电部件3电气连接时,上述失效处理方法还可以包括:
S2:将连接片2的一部分伸入夹持部36内,以便通过夹持部36夹持连接片2。
本实施例中,连接片2的一部分嵌入导电部件3内,并与导电部件3连接,能够增大导电部件3与两个连接片2之间的连接面积,从而提高二者的连接可靠性,并提高二者之间的过流面积,降低导电部件3与连接片2温度过高的风险。同时,连接片2嵌入导电部件3时,还能够降低电池模块沿高度方向Z(连接片2的厚度方向)的尺寸,降低导电部件3与电池模块的其他部件导通的风险。
在第一种具体实施例中,该导电部件3连接与失效电池单元13的两个电极端子11连接的连接片2,在另一种具体实施例中,该导电部件3连接与两个非失效电池单元14的电极端子11连接的连接片2。
具体地,该夹持部36包括第一臂361a和第二臂361b,上述步骤S2具体可以包括:
S21:将连接片2的一部分伸入第一臂361a和第二臂361b之间,以便通过第一臂361a和第二臂361b夹持连接片2。
本实施例中,该连接片2还可以与第一臂361a和/或第二臂361b连接,从而实现导电部件3与对应的连接片2之间的连接。
更具体地,夹持部36还包括限位部37,限位部37与第一臂361a或第二臂361b的至少一者相连,上述步骤S21还可以包括:
S211:将连接片2的侧壁与限位部37抵接。
本实施例中,通过设置限位部37,能够防止导电部件3与连接片2相对移动,提高二者的连接可靠性,且导电部件3还可以通过限位部37吊挂于连接片2。
需要说明的是,包括夹持部36和限位部37的导电部件3能够用于以上任一实施例,即该导电部件3能够用于连接与失效电池单元13的两个电极端子11连接的两个连接片2,还能够用于连接与两个非失效电池单元14的电极端子11连接的两个连接片2,且用于不同的情况时,该导电部件3的本体部35可以具有不同的结构,和/或,该导电部件3中的两个夹持部36的位置不同。
以上所述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 (22)
1.一种电池模块(M2),其特征在于,所述电池模块(M2)包括:
多个用于串联的电池单元(1),当所述电池模块(M2)失效后,所述多个电池单元(1)中包括失效电池单元(13)和至少一个非失效电池单元(14);和
导电部件(3),用于与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接,使电流绕过所述失效电池单元(13)的电极组件(17),以使所述电池模块(M2)恢复工作;
所述至少一个非失效电池单元(14)包括位于所述失效电池单元(13)上下游的两个非失效电池单元(14),所述导电部件(3)串联连接所述两个非失效电池单元(14);
所述电池模块(M2)还包括:
连接片(2),用于串联连接所述多个电池单元(1)的电极端子(11),所述两个非失效电池单元(14)之间的所述连接片(2)呈断开状态。
2.根据权利要求1所述的电池模块(M2),其特征在于,
所述导电部件(3)通过所述连接片(2)或所述电极端子(11)的至少一者串联连接所述两个非失效电池单元(14)。
3.根据权利要求1所述的电池模块(M2),其特征在于,所述失效电池单元(13)包括极性相反的两个电极端子(11),所述导电部件(3)电气连接所述失效电池单元(13)的两个电极端子(11)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池模块(M2),其特征在于,所述导电部件(3)还通过与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)相连,以实现与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接。
5.根据权利要求4所述的电池模块(M2),其特征在于,所述导电部件(3)包括分体设置的第一导电部件(31)和第二导电部件(32),所述第一导电部件(31)和所述第二导电部件(32)均与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)相连。
6.根据权利要求2或3所述的电池模块(M2),其特征在于,所述导电部件(3)的端部为片状,所述端部与所述连接片(2)部分重叠或不重叠对接设置,以使所述导电部件(3)和所述连接片(2)相互连接。
7.根据权利要求2或3所述的电池模块(M2),其特征在于,所述导电部件(3)的端部设置有夹持部(36),所述夹持部(36)用于夹持所述连接片(2),以使所述导电部件(3)和所述连接片(2)相互连接。
8.根据权利要求7所述的电池模块(M2),其特征在于,所述夹持部(36)包括第一臂(361a)和第二臂(361b),分别设置于所述连接片(2)的两侧,以夹持所述连接片(2)。
9.根据权利要求8所述的电池模块(M2),其特征在于,所述第一臂(361a)和第二臂(361b)重叠地,或错开地设置于所述连接片(2)的两侧。
10.根据权利要求8所述的电池模块(M2),其特征在于,所述夹持部(36)包括限位部(37),用于防止所述导电部件(3)与所述连接片(2)的相对移动。
11.根据权利要求10所述的电池模块(M2),其特征在于,所述限位部(37)与所述第一臂(361a)或所述第二臂(361b)的至少一者相连,且所述限位部(37)抵接于所述连接片(2)的侧壁。
12.一种电池组(M),其特征在于,所述电池组(M)包括:
箱体(M1),具有容纳腔(M13);和
根据权利要求1-11任一项所述的电池模块(M2),所述电池模块(M2)容纳于所述容纳腔(M13)内。
13.一种装置(D),其特征在于,包括:
根据权利要求12所述的电池组(M),所述电池组(M)用于提供电能。
14.一种失效处理方法,用于处理电池模块(M2)的失效电池单元(13),其特征在于,所述电池模块(M2)失效后,包括所述失效电池单元(13)和至少一个非失效电池单元(14),所述失效处理方法包括:
将导电部件(3)与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接,使电流绕过所述失效电池单元(13)的电极组件(17),以使所述电池模块(M2)恢复工作;
所述至少一个非失效电池单元(14)包括位于所述失效电池单元(13)上下游的两个非失效电池单元(14),将导电部件(3)与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件(3)与所述两个非失效电池单元(14)电气连接,以使所述两个非失效电池单元(14)串联连接;
所述电池模块(M2)还包括连接片(2),所述连接片(2)用于串联连接所述多个电池单元(1)的电极端子(11),所述失效处理方法还包括:
将所述两个非失效电池单元(14)之间的所述连接片(2)断开。
15.根据权利要求14所述的失效处理方法,其特征在于,将所述导电部件(3)与所述两个非失效电池单元(14)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片(2)、所述电极端子(11)中的至少一者与所述导电部件(3)电气连接。
16.根据权利要求14或15所述的失效处理方法,其特征在于,所述失效电池单元(13)包括极性相反的两个电极端子(11),将导电部件(3)与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件(3)与所述失效电池单元(13)的所述两个电极端子(11)电气连接。
17.根据权利要求14或15所述的失效处理方法,其特征在于,所述失效电池单元(13)包括顶盖(16),将导电部件(3)与所述至少一个非失效电池单元(14)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述导电部件(3)与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)电气连接。
18.根据权利要求17所述的失效处理方法,其特征在于,所述导电部件(3)包括分体设置的第一导电部件(31)和第二导电部件(32),将所述导电部件(3)与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述第一导电部件(31)与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)电气连接,并将所述第二导电部件(32)与所述失效电池单元(13)的顶盖(16)电气连接。
19.根据权利要求15所述的失效处理方法,其特征在于,所述导电部件(3)的端部为片状,将所述连接片(2)与所述导电部件(3)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述端部与所述连接片(2)部分重叠连接,或者,将所述端部与所述连接片(2)不重叠对接连接。
20.根据权利要求15所述的失效处理方法,其特征在于,所述导电部件(3)的端部设置有夹持部(36),将所述连接片(2)与所述导电部件(3)电气连接时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片(2)的一部分伸入所述夹持部(36)内,以便通过所述夹持部(36)夹持所述连接片(2)。
21.根据权利要求20所述的失效处理方法,其特征在于,所述夹持部(36)包括第一臂(361a)和第二臂(361b),将所述连接片(2)的一部分伸入所述夹持部(36)内时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片(2)的一部分伸入所述第一臂(361a)和所述第二臂(361b)之间,以便通过所述第一臂(361a)和所述第二臂(361b)夹持所述连接片(2)。
22.根据权利要求21所述的失效处理方法,其特征在于,所述夹持部(36)包括限位部(37),所述限位部(37)与所述第一臂(361a)或所述第二臂(361b)的至少一者相连,将所述连接片(2)的一部分伸入所述第一臂(361a)和所述第二臂(361b)之间时,所述失效处理方法包括:
将所述连接片(2)的侧壁与所述限位部(37)抵接。
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