CN114824634A - 电芯组件、动力电池***及车辆 - Google Patents

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张军辉
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Abstract

本发明公开一种电芯组件、动力电池***及车辆，其中，电芯组件包括电芯单元和电芯壳体，电芯单元包括多个单体电芯，多个单体电芯相串并联连接；所述电芯壳体内间隔设置有多个容纳空间，一所述容纳空间内容纳一所述电芯单元，相邻容纳空间内的所述电芯单元电性连接。本发明技术方案能提高电芯布置灵活性，提高电芯布置的集成度、及电芯总体的容量。

Description

电芯组件、动力电池***及车辆
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电芯组件、动力电池***及车辆。
背景技术
随着新能源车辆对续航里程及安全性的要求不断提升，相应在电芯布置和总体能量密度方面得要求也越来越高。目前市面上普遍采用电池模组的形式进行集成与安装，但是这样结构的壳体，支撑及连接附件较多，总体重量较大，能量密度相对较低，且布置灵活性不够。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种电芯组件，旨在提高电芯布置灵活性，提高电芯布置的集成度、及电芯总体的容量。
为实现上述目的，本发明提出的电芯组件，包括：
电芯单元，包括多个单体电芯，多个单体电芯相串并联连接；以及
电芯壳体，所述电芯壳体内间隔设置有多个容纳空间，一所述容纳空间内容纳一所述电芯单元，相邻容纳空间内的所述电芯单元均电性连接。
可选地，所述电芯单元包括多个沿相同方向依次串联焊接的电芯组，每一所述电芯组包括至少两个并联焊接的单体电芯。
可选地，所述电芯壳体包括：
底座，包括底板、及间隔设于底板的多个分隔板，相邻的所述分隔板与所述底板相配合间隔出所述多个容纳空间；及
盖板，盖合于所述底座并与多个分隔板密封连接。
可选地，所述底板沿所述分隔板的延伸方向间隔设有定位部，同一所述容纳空间内相邻的定位部限定出一电芯组的安装位，所述分隔板沿延伸方向两端贯穿所述底座，所述分隔板上间隔设有多个加强部，所述加强部沿朝向所述底板的方向延伸，且一所述加强部对应一所述定位部。
可选地，所述盖板包括封盖段、设于所述封盖段两端与所述底座两侧边相连接的弯折段、及多个间隔设于所述封盖段的卡接部，两个所述弯折段与所述底座的两侧边一一对应地连接，所述卡接部与所述分隔板密封连接。
可选地，所述卡接部为设于与所述盖板的凸筋，所述凸筋与所述分隔板的延伸方向相同。
可选地，所述盖板为一体成型设置；
可选地，所述底座为一体成型设置；
可选地，所述电芯组件还包括对应所述容纳空间数量的转接模块，一所述转接模块与一容纳空间的电芯单元电性连接。
可选地，所述电芯组件还包括对应所述容纳空间数量的保护模块，一所述保护模块设于一容纳空间中，所述保护模块用于固定容纳空间的电芯单元。
可选地，所述电芯组件还包括多个隔离模块，一所述隔离模块设于一容纳空间中，所述隔离模块用于分隔并固定一容纳空间内的电芯单元。
本发明还提出一种动力电池***，包括：
箱体；
如上所述的电芯组件，所述电芯组件安装于所述箱体；及
与所述电芯组件电连接的电池管理***和热管理***。
本发明还提出一种车辆，包括如上所述的动力电池***。
本发明技术方案通过采用电芯单元和电芯壳体，所述电芯单元包括多个单体电芯，多个单体电芯相串并联连接；所述电芯壳体内间隔设置有多个容纳空间，一所述容纳空间内容纳一所述电芯单元，相邻容纳空间内的所述电芯单元电性连接。本方案采用电芯组件相比传统的电池模组减少了大部分支撑结构，提升空间利用率，减轻重量，可以无模组化设计，多个单体电芯通过串并联连接，布置在电芯壳体的容纳空间内，最后通过公用的电芯壳体封装成动力电池***，加工更为方便，降低成本；相比单模组串联，降低了内阻，提高了电芯总体的容量；而且电芯布置灵活，集成度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电芯单元一实施例的结构示意图；
图2为电芯组件安装于箱体中一实施例的结构示意图；
图3为本发明电芯组件顶部视角的结构示意图；
图4为本发明电芯组件一实施例的结构示意图；
图5为本发明底座一实施例的结构示意图；
图6为本发明底座与盖板连接的一实施例的结构示意图；
图7为本发明盖板的一实施例的结构示意图；
图8为本发明转接模块与电芯连接一实施例的结构示意图；
图9为图8中转接模块一实施例的结构示意图；
图10为本发明保护模块与电芯连接一实施例的结构示意图；
图11为图10中转接模块一实施例的结构示意图；
图12为本发明隔离模块与电芯连接一实施例的结构示意图；
图13为图12中隔离模块一实施例的结构示意图；
图14为图12中隔离模块另一实施例的结构示意图；
图15为本发明导电排一实施例的结构示意图；
图16为图15中导电排的横截面的结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0003673283020000031
Figure BDA0003673283020000041
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
随着新能源车辆对续航里程及安全性的要求不断提升，相应在电芯布置和总体能量密度方面得要求也越来越高。目前市面上普遍采用电池模组的形式进行集成与安装，但是这样结构的壳体，支撑及连接附件较多，总体重量较大，能量密度相对较低，且布置灵活性不够。
为此，本发明提出一种电芯组件。
参照图1至图4，在本发明实施例中，该电芯组件10，包括：电芯单元1和电芯壳体2，所述电芯单元1包括多个单体电芯111，多个单体电芯111相串并联连接；所述电芯壳体2内间隔设置有多个容纳空间21，一所述容纳空间21内容纳一所述电芯单元1，相邻容纳空间21内的所述电芯单元1电性连接。
相邻容纳空间的电芯单元1通过串联或并联的方式构成整体。
为了提高电芯的总体能量密度，电芯单元1包括多个单体电芯111相串并联连接。在一实施例中，电芯单元1包括若干个沿相同方向依次串联的电芯组11，每个所述电芯组11包括若干个沿相同方向依次串联或并联的单体电芯111。
在本实施例中，所述电芯单元1包括多个沿相同方向依次串联焊接的电芯组11，每一所述电芯组11包括至少两个并联焊接的单体电芯111。两个单体电芯111的极耳通过并联焊接组成一个电芯组11，在一容纳空间21内布置多个电芯组11沿容纳空间21的延伸方向依次焊接成一列电芯单元1，同一容纳空间21内布置的电芯单元1排成两列，如“匚”形状，相邻的容纳空间21的电芯单元1依次相串联；同一容纳空间21的电芯单元1，在容纳空间21的延伸方向的两端通过转接模块3和保护模块4进行连接，一容纳空间21内的两列中相邻的两组电芯组11的极耳通过隔离模块5进行隔离，以对电芯起到保护、固定的作用，这里需要说明的是，一个电芯单元1在一容纳空间21内排为两列，在容纳空间21末端的电芯组11通过转接模块3和保护模块4进行连接。转接模块3、保护模块4及隔离模块5在下文进行介绍。
本发明技术方案通过采用电芯单元1和电芯壳体2，所述电芯单元1包括多个单体电芯111，多个单体电芯111相串并联连接；所述电芯壳体2内间隔设置有多个容纳空间21，一所述容纳空间21内容纳至少一个所述电芯单元1，相邻容纳空间21内的所述电芯单元1均电性连接。本方案采用电芯组件10相比传统的电池模组减少了大部分支撑结构，提升空间利用率，减轻重量，可以无模组化设计，多个单体电芯111通过串并联连接，布置在电芯壳体2的容纳空间21内，最后通过公用的电芯壳体2封装成动力电池***，加工更为方便，降低成本；相比单模组串联，降低了内阻，提高了电芯总体的容量；而且电芯布置灵活，集成度高。
为保证散热效果。在本实施例中，电芯壳体2内涂有散热胶，在电芯单元1的顶部设有顶部散热胶71；在电芯单元1的底部设有底部散热胶72。
上文大致介绍了电芯单元1情况，下面对容纳电芯单元1的电芯壳体2进行介绍。
参照图1至图6，在一实施例中，电芯壳体2内间隔设有多个容纳空间21，电芯壳体2可以是整体结构，一侧面或多侧面开口设置，电芯单元1通过侧面开口放置如容纳空间21内。
在另一实施例中，电芯壳体2可以是对半分开，在电芯单元1放入容纳空间21内。
电芯壳体2也可为其他形式，只需具有多个容纳空间21，每一容纳空间21可以放入至少一电芯单元1即可。
在本实施例中，电芯壳体2包括底座22和盖板23，底座22包括底板221、及间隔设于底板221的多个分隔板222，相邻的所述分隔板222与所述底板221相配合间隔出所述多个容纳空间21，一容纳空间21内布置至少一所述电芯单元1，相邻容纳空间21内的电芯单元1电性连接；盖板23盖合于所述底座22并与多个分隔板222密封连接。
具体地，该底座22包括底板221、及设于底板221上的多个分隔板222，以便于电芯集成安置。在一实施例中，底板221和隔板为一体成型式设置，如通过铸造、挤压成型为一体，材料可以选用铝、或其他具有与铝相似延展性、导热性等，可作为替换的材料。
在另一实施例中，底板221与隔板也可采用分体设置，在组装为一体，如焊接、粘接或螺钉锁付等。
在本实施例中，为了底座22的结构整体性好。底板221和隔板采用一体成型方式。
多个分隔板222设于所述底板221的同一侧，且沿底板221的延伸方向依次间隔设置，相邻的所述分隔板222与所述底板221相配合间隔出用于容纳电芯单元1的多个容纳空间21，一容纳空间21内用以布置至少一电芯单元1。
为了便于电芯单元1的布置。底板221可以设置有侧板，也可通过分隔板222作为底板221的侧板；分隔板222间隔出的容纳空间21，便于电芯单元1的安装。
在本实施例中，底板221为矩形，分隔板222沿宽度方向间隔多个容纳空间21，一个容纳空间21的布置空间沿底板221的长度方向，电芯单元1布置在容纳空间21内，提高电池能量密度，降低电阻。相邻的容纳空间21的电芯单元1在根据设计需要进行电连接。
在其他实施例中，底板221的形状也可根据项目需要进行变换。
进一步地，为了加强底板221的结构强度，同时方便电芯单元1的安装。所述底板221沿所述分隔板222的延伸方向，在每一收容空间内隔设有多个定位部223，同一所述收容空间内相邻的定位部223限定出一电芯单元1的安装位。
在本实施例，所述定位部223为凸出所述底板221的凸台。凸台与底板221通过注塑或挤压一体成型，凸台的延伸方向与隔板的延伸方向相垂直，相邻的凸台沿隔板的延伸方向间隔可放置一个电芯单元1的安装位，在装配时，将并联在一起的电芯单元1放置在安装位即可。凸台还能作为固定位置，开设连接孔等，通过凸台的设置，既方便的电芯单元1的安装，也加强了底板221的结构强度，同时也能作为后续零件的固定位置，如对一收容空间内，一电芯单元1的极耳和另一电芯单元1极耳起到支撑连接的零件等。
在其他实施例中，定位部223还可以如多段折弯设置为波纹加强结构等。
进一步地，为了保证隔板的结构强度，也方便对电芯单元1的安装定位。所述分隔板222上间隔设有多个加强部224，所述加强部224沿朝向所述底板221的方向延伸，且一所述加强部224对应一所述定位部223。
在本实施例中，所述加强部224为第一凸筋。加强部224与分隔板222一体成型设置的第一凸筋，第一凸筋从分隔板222的顶部延伸至分隔板222的底部至凸台处，分隔板222的两侧均有第一凸筋，相邻的第一凸筋之间距离一个安装位的距离。第一凸筋除了能起到加强分隔板222的作用，还能配合安装用于固定电芯单元1极耳的固定件，如在固定件上设置与第一凸筋相匹配的凹槽，便能通过相邻隔板的两个第一凸筋，对固定件进行固定，充分利用分隔板222的结构。
在其他实施例中，加强部224也能是整设的补强板、波纹结构等。
为了进一步加强分隔板222的结构强度。所述分隔板222上还间隔设有多个限位部225，一所述限位部225和一所述加强部224间隔设置，所述限位部225沿朝向底板221方向延伸，且一所述限位部225对应一所述定位部223。
在本实施例中，所述限位部225为第二凸筋。第二凸筋与第一凸筋间隔设置，第一凸筋和第二凸筋的间隔距离不超过凸台的宽度，第一凸筋和第二凸筋可以为相同的凸筋。
在其他实施例中，限位部225也可为其他结构。为了方便如控制***等的安装，底座22设有避让区24。
下面对于底座22相连接的盖板23进行介绍。
参照图4、图6及图7，在一实施例中，电芯组11安装在底座22之后，通过盖板23密封连接相邻的分隔板222，防止相邻容纳空间21内的电芯组11间的热蔓延。
盖板23可以是独立条状密封板，随电芯组11形状调整匹配。
盖板23也可以是一体式整体板，适配底座22的形状。
在另一实施例中，可以通过在底座22上方覆盖膜、及胶水层进行密封，防止相邻空间内的电芯组11间的热蔓延。
在另一实施例中，也可是二者结合方式等。
具体地，分隔板222的上方可以连接盖板23对容纳空间21进行密封，盖板23的形式不做限定，可以为条状的多个盖板23，或一体设置的盖板23，盖板23的材料可以与底座22的材料相同，如铝材或其他新型材料。底板221的两端处可设置转接模块3，对相邻容纳空间21的电芯组11进行连接，同时也能与底板221、盖板23和隔板相配合封装，相邻的容纳空间21，通过隔板和盖板23的连接，避免电芯组11间的热蔓延。
在电芯单元1集成安装在底座22之后，再布置于通用的动力电池的外壳中，连接电池管理***和热管理***，组成动力电池***。动力电池***可作为车辆的动力源。
在本实施例中，盖板23包括封盖段231，封盖段231覆盖底座22的上开口，通过盖板23上的多个卡接部233对应连接隔板，防止电芯组11间热蔓延，避免相邻的容纳空间21的电芯组11受到影响。通过盖板23和底座22配合，相比传统的电池模组减少了大部分支撑结构，提升空间利用率，减轻重量，密封盖与底座22和相配合，还能防止电芯组11间热蔓延。
在一实施例中，卡接部233可以为设于盖板23的卡槽，卡槽可以是卡接部233具有，也可是盖板23自身凹槽形成。
在另一实施例中，卡接部233可以是用以与底座22的隔板相连接的板件、筋条等。
在一实施例中，盖板23和卡接部233为一体成型式设置，如通过铸造、挤压成型为一体，材料可以选用铝、或其他具有与铝相似延展性、导热性等，可作为替换的材料。
在另一实施例中，盖板23与卡接部233也可采用分体设置，在组装为一体，如焊接、粘接或螺钉锁付等。
在本实施例中，为了盖板23的结构整体性好。盖板23和卡接部233采用一体成型方式。多个卡接部233设于所述盖板23的同一侧，且沿盖板23的延伸方向依次间隔设置，相邻的所述卡接部233与所述盖板23相配合间隔出用于容纳电芯组11的多个容纳空间21，该容纳空间21与底座22通过多个间隔分布的隔板分隔出多个容纳空间21相对应，以便于电芯的布置。
在本实施例中，盖板23还包括设于所述封盖段231两端用以与底座22侧边相连接的弯折段232，两个所述弯折段232与所述底座22的两侧边一一对应地连接，所述卡接部233的延伸方向与所述弯折段232的延伸方向相同，相邻的所述卡接部233间隔出的多个容纳空间21。以便于和底座22连接，保证连接的可靠性。为了更好的与隔板相连接，所述卡接部233的延伸方向与所述弯折段232的延伸方向相同。卡接部233的延伸方向与弯折段232的延伸方向相同，方便与隔板相配合。在本实施例中，所述卡接部233为设于所述盖板23的凸筋。凸筋可以采用胶粘、焊接等方式与底座22的隔板进行连接。电芯组11安装在底座22的多个容纳空间21内，多个容纳空间21通过底座22的相邻隔板间隔形成，盖板23上通过相邻卡接部233间隔出的容纳空间21，容纳空间21对应容纳空间21，便于电芯组11的布置，提高了布置的灵活性。
为了安装的方便性以及密封性。在一实施例中，卡接部233也可是凸筋在自由端处分叉延伸形成卡槽。
在又一实施例中，卡接部233可以为盖板23自身对应隔板的延伸方向凹陷形成的卡槽。
在本实施例中，所述凸筋包括第一隔筋和第二隔筋，所述第一隔筋和所述第二隔筋间隔出用以卡接隔板的卡槽，所述卡槽与隔板卡接密封。卡接部233由两个间隔设置的凸筋构成卡槽，安装时，将卡槽对应隔板的边缘***，在将弯折段232与底座22的侧边连接，实现固定。
进一步地，在本实施例中，所述盖板23的边缘对应底座22同样设有避让区24，所述避让区24用以供控制***安置。整车厂会针对要设计的整车，在考虑安全设计、线束连接线设计、接插件设计等相关要求后，形成一个有限的动力电池***空间大小。然后在有限的空间约束下，进行电池模组、电池管理***、热管理***、高压***等布置，保证电池单体及模块均匀散热，保证电池的一致性，提高电池***的寿命与安全。设计时要考虑到的一些整体和通用性原则包括安全性好、高比能量、高比功率、温度适应性强、使用寿命长、安装维护性强、综合成本低等。底座22用于安装电芯组11，底座22会在安装在一个通过的外壳中，不难理解，因为空间的有限，对于不同的结构形状的电池***，底板221需要有不同大小或位置设置的避让区24。
电芯组11的极耳焊接后较软，不便于定位和安装，为了对布置在容纳空间21的电芯起到保护、固定。下面对转接模块3、保护模块4及隔离模块5进行介绍。
首先，对电芯组件10的转接模块3与底座22的连接、转接模块3的结构及作用进行介绍。
参照图8、图9，在本实施例中，电芯单元1布置在底座22的容纳空间21内，根据上文的介绍，相邻的分隔板222间隔出一容纳空间21，一容纳空间21内布置有电芯单元1，转接模块3固定在相邻的分隔板222上，位于分隔板222的一延伸方向的末端，该转接模块3包括转接壳体31、第一间隔部32以及输出电极33，所述转接壳体31的一侧形成有容纳槽；设于所述容纳槽内的第一间隔部32，所述第一间隔部32将所述容纳槽内的空间分为第一子容纳槽311和；所述输出电极33包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极的一端均外露于所述转接壳体31，所述第一子电极的另一端伸入所述第一子容纳槽311内，用以与一电芯的极耳连接；所述第二子电极的另一端伸入所述第二子容纳槽312内用以与另一电芯的极耳连接；所述间隔部分隔所述第一子电极与所述第二子电极。
在本实施例中，转接壳体31采用长方形，以适配电芯的安置底座22形状。容纳槽沿转接壳体31的长度方向延伸，间隔部沿厚度方向延伸至接近容纳槽的槽边处，分隔容纳槽形成第一子容纳槽311和第二子容纳槽312，第一子电极的一端位于第一子容纳槽311内，第二子电极的一端位于第二子容纳槽312内。
转接模块3可以放置在底座22中，相邻的电芯的极耳分别放置在第一子放置槽和第二子放置槽中，并通过第一子电极与一电池的极耳焊接，第二子电极与另一电池的极耳焊接，第一子电极和第二子电极外露于转接壳体31之外，进行输出。如此，对将极耳焊接在转接模块3上，既能起到定位、固定防护作用，避免极耳容易晃动、松脱，导致连接失效等情况发生，也方便电芯输出电力，相邻容纳空间21的电芯单元1通过转接模块3的输出电极33通过转接铜排在进行连接，从而将多组电芯组11串联，提高电池的容量，方便进行输出。
在一实施例中，该转接模块3的输出电极33为金属，输出电极33、第一间隔部32和第二间隔部34均与转接壳体31通过注塑一体成型，注塑材料包括但不限于塑料等绝缘材料。
在其他实施例中，输出电极33也可采用其他材料，如复合材料、非金属材料。
进一步地，为了方便电芯的极耳伸入放置槽与输出电极33相连接。所述间隔部的自由端的至少部分沿容纳槽的槽口方向呈渐缩设置。间隔部渐缩设置使得第一子容纳槽311和第二子容纳槽312的槽口呈渐扩设置，方便电芯的极耳与输出电极33的连接。
进一步地，为了避免输出电极33之间产生干扰。所述转接壳体31在所述输出电极33一侧设有第二间隔部34，所述第二间隔部34分隔外露转接壳体31的第一子电极和第二子电极。通过第二间隔部34分隔第一子电极和第二子电极，避免第一子电极和第二子电极接触电路。
具体地，在本实施例中，所述第二间隔部34为隔离凸筋，所述隔离凸筋沿转接壳体31的长度方向延伸。
在其他实施例中，第二间隔部34也可为其他设置，挡板等。
进一步地，为了方便低压传感线束与电芯的连接。所述转接壳体31靠近所述输出电极33处开设有线束窗口35，用以供电池组的低压传感线束穿过。
为了方便输出电极33与电芯的极耳的焊接。所述容纳槽的两侧壁开设有用以进行焊接操作的焊接窗口36。在容纳槽的两侧边还设有焊接窗口36，两个焊接窗口36分别与第一子容纳槽311、第二子容纳槽312相连通，以方便对第一子电极和电芯的极耳的焊接，和第二子电极和电芯的极耳的焊接。在本实施例中，焊接窗口36的延伸方向沿转接壳体31的长度方向，即安装槽的延长方向。
进一步地，为了方便输出电极33与电芯的极耳的焊接。所述第一子电极包括接电导通的第一电极部和第二电极部，所述第一电极部外露于所述转接壳体31，所述第二电极部位于所述第一子容纳槽311内，所述第一电极部的宽度大于所述第二电机的宽度；
所述第二子电极包括接电导通的第三电极部和第四电极部，所述第三电极部外露于所述转接壳体31，所述第四电极部位于所述第一子容纳槽311内，所述第三电极部的宽度大于所述第四电极部的宽度。
在本实施例中，第一子电极和第二子电极的形状相同，第一电极部和第三电极部外露于转接壳体31，第一电极部和第三电极部呈矩形状，长度方向沿转接壳体31的长度方向部分，第二间隔部34位于第一电极部和第三电极部之间，第二电极部和第四电极部位于容纳槽内，被第一间隔部32间隔，第二电极部和第四电极部呈矩形状，第一电极部和第二电极部、第三电极部和第四电极部呈“T”状，方便与电芯的极耳进行焊接。
进一步地，为了方便转接模块3的固定，所述转接壳体31的相对两侧设有安装部37，所述安装部37用于将转接壳体31与底座22的分隔板222相固定。安装部37可以用来将转接模块3与底座22的分隔板222相固定，电芯安装在两分隔板222间隔出来的收容空间中。在本实施例中，所述安装部37设置为安装槽，所述安装槽沿所述转接壳体31的长度方向延伸，安装槽用于卡接在底座22的分隔板222的凸筋上，以将转接模块3进行固定。在其他实施例中，安装部37也可为其他结构，如安装孔、定位凸起等。
具体地，在本实施例中，所述转接模块3通过注塑一体成型。材料包括但不限于塑料等绝缘材料。输出电极33与转接壳体31通过注塑预埋方法，一体成型。
下面对电芯组件10的保护模块4与底座22的连接、保护模块4的结构及作用进行介绍。
参照图10、图11，该保护模块4包括保护壳体41及分隔部42，所述保护壳体41的一侧设有放置槽，所述放置槽包括朝向槽口的底壁、与底壁相连接的端壁以及两侧壁；所述分隔部42的一端设于所述端壁，另一端沿远离所述端壁的方向延伸，所述分隔部42与其中一侧壁之间间隔出第一放置槽411，与另一侧壁之间间隔出第二放置槽412，与所述底壁之间间隔出第三放置槽413，所述第一放置槽411、所述第三放置槽413和所述第二放置槽412依次连通，第一放置槽411用以供一电芯极耳伸入，第二放置槽412用以供另一电芯极耳伸入，第三放置槽413用以供导电连接件置放，两所述电芯极耳通过导电连接件相电连接。
一个电芯极耳和另一个电芯极耳通过导电连接件连接，如转接铜排连接等，相连接的电芯极耳较软，不加以支撑，产品质量不能有效的保证。
在一实施例中，保护壳体41呈方形，保护壳体41也能为其他形状，以适配电芯的收容底座22。缘壳体的一侧设有放置槽，放置槽设于保护壳体41的中间位置，放置槽沿保护壳体41的长度方向向下开口延伸，分隔部42的形状不做限定，可以为方形、条形、柱形等，分布部分隔所述放置槽的空间形成依次连通的所述第一放置槽411、所述第三放置槽413和所述第二放置槽412。
在其他实施例中，壳体也可以为其他形状，放置槽不设置开口，分隔部42与放置槽另一端壁具有一定间距，以方便电芯极耳和导电连接件放入。
保护模块4放置在底座22中，相邻的电芯的极耳分别放置在第一放置槽411和第二放置槽412中，并通过导电连接件，如转接铜排进行连接，转接铜排放置在第三放置槽413中。具体可以是，先将相邻的两个极耳通过连接件相连接，在整体置于保护模块4中，在将保护模块4与底座22相连接固定，对相连接的极耳起到定位、固定防护作用，避免极耳容易晃动、松脱，导致连接失效等情况发生。
进一步地，为了对电芯极耳与转接铜排的连接处做避位，避免对电芯极耳的连接结构产生影响。所述底壁对应所述第一放置槽411还设有第一避让槽，所述底壁对应所述第二放置槽412还设有第二避让槽。
第一避让槽和第二避让槽为放置槽的底壁相内凹陷形成，第一避让槽和第二避让槽沿放置槽的长度方向延伸，第一避让槽和第二避让槽方便电芯极耳与转接铜排连接处的端部伸入，避免对连接结构产生影响。
为了方便电芯极耳的安装，所述放置槽与所述端壁相对的一侧为开口。在该方案中，通过转接铜排相连接的电芯极耳能通过开口穿过置于放置槽中，安装方便、快捷。
为了方便电芯极耳的连接。所述第一放置槽411的槽口、及所述第二放置槽412的槽口沿槽口方向向外渐扩设置。
在本实施例中，放置槽的两侧壁沿远离底壁的方向渐扩设置，分隔部42靠近槽口的一端，两侧沿相同方向渐缩设置，从而使得第一放置槽411的槽口和第二放置槽412的槽口呈扩口设置，方便电芯极耳的深入第一放置槽411和第二放置槽412中。
为了方便保护模块4的固定，所述分隔部42设有定位孔521，该定位孔521设于所述分隔部42的自由端的端部，以供紧固件从穿过。当保护模块4置于底座22上，可通过紧固件穿过定位孔521，将保护模块4固定在底座22上，避免保护模块4的移动。在一实施例中，定位孔521在分隔部42的延伸方向呈渐扩设置，且贯穿分隔部42，保证连接的稳定性。
为了方便保护模块4的固定，所述保护壳体41的相对两侧设有止挡部43，所述止挡部43用于将保护壳体41与底座22的侧板相固定。止挡部43可以用来将保护模块4与底座22的侧板相固定，电芯安装在两侧板间隔出来的收容空间中。在本实施例中，所述止挡部43设置为定位槽，所述定位槽沿所述保护壳体41的长度方向延伸，定位槽用于卡接在底座22的侧板的凸筋上，以将保护模块4进行固定。在其他实施例中，止挡部43也可为其他结构，如安装孔、定位凸起等。
为了能在电芯发生泄露时，降低压力，避免发生安全事故。所述放置槽的开口端与所述保护壳体41的外表面之间形成有台阶，所述保护壳体41上的台阶面设有泄压区44，该泄压区44在当压力达到预设阈值时进行泄压。
在本实施例中，所述泄压区44设为泄压槽，所述泄压槽沿保护壳体41的厚度方向凹陷至预设深度，以在达到预设压力阈值时，该泄压槽的底壁能破裂进行泄压。通过将保护壳体41的泄压槽的底壁进行弱化处理，布置在底座22的收容空间的电芯发生泄露时，气压会冲破弱化处理的泄压槽壁，从而从泄压区44排出。
在另一实施例中，泄压区44可以设置为泄压口，并在泄压口设置覆盖膜，在压力达到一定阈值时，冲破覆盖膜从而将降低压力。
在又一实施例中，泄压区44还可设置泄压阀，通过泄压阀来调节压力。
保护模块4为一体成型方式制造，材料包括但不限于塑料等绝缘材料。
在本实施例中，保护模块4采用注塑成型。
在其他实施例中，保护模块4采用机加成型方式制造。
下面对电芯组件10的隔离模块5与底座22的连接、隔离模块5的结构及作用进行介绍。
参照图12至图14，该隔离模块5用于隔离相连接的两组电芯的极耳，隔离模块5包括隔离壳体51和隔离部52，所述隔离壳体51设有沿宽度方向贯穿设置的收容槽；隔离部52设于所述收容槽中，所述隔离部52分隔所述收容槽形成第一子收容槽511、第二子收容槽512，所述隔离壳体51位于前后连接的电芯之间，所述第一子收容槽511用于安置一组前后连接的电芯极耳，所述第二子收容槽512用于安置另一组前后连接的电芯极耳。
电芯布置在一底座22内，底座22具有多个间隔设置的容纳空间21，一容纳空间21内可布置多个电芯单元1，电芯单元1包括多个相连接的电芯组11，在一实施例中，电芯组11可以是两个电芯并联构成，电芯组11在串联构成电芯单元1。在电芯组11与电芯组11连接时，一般通过焊接或通过导电件进行连接固定，极耳本体较软，多组电芯布置时，电芯极耳的连接刚度不好保证，电芯的位置不便于固定。
为了方便安装和固定。在一实施例中，所述隔离壳体51包括相拼接的第一壳部和第二壳部，且所述第一壳部与所述第二壳部之间的拼接面与所述隔离壳体51的宽度方向相交。
具体地，所述隔离部52包括设于所述第一壳部的第一分隔子部和设于所述第二壳部的第二分隔子部，且所述第一子收容槽511包括设于所述第一壳部的第一槽部和设于所述第二壳部的第二槽部，所述第二子收容槽512包括设于所述第一壳部的第三槽部和设于所述第二壳部的第四槽部。
隔离壳体51呈上下对开设置，第一壳部和第二壳部如同两个相对设置的“山”形，在安装时，可以先将第一壳体安装在底座22内，再将电芯的极耳放置在第一子收容槽511和第二子收容槽512中，最后将第一壳体和第二壳部拼接，便于对相连接的电芯极耳连接起到固定、保护，同时也方便安装。
为了方便安装和固定。在另一实施例中，所述隔离壳体51包括基座、及位于所述基座两端并沿背离所述基座的方向延伸的两侧壁，两所述侧壁和所述基座构成所述收容槽，所述隔离部52位于收容槽中并沿背离所述基座的方向延伸，所述隔离部52与其中一侧壁之间间隔出第一子收容槽511，与另一侧壁之间间隔出第二子收容槽512。即隔离壳体51形成为“山”的形状，所述隔离壳体51沿所述隔离部52的中心线对称设置。在安装时，可以先将隔离模块5固定在底座22上，在将相连接的极耳从上方放入隔离壳体51的收容槽中。
在一实施例中，基座的两侧边朝向一方向渐缩设置，使得收容槽的槽口呈渐扩设置，以方便电芯极耳的安装。
在又一实施例中，收容槽的相对的槽口均呈渐扩设置。
进一步地，在本实施例中，为了更方便电芯极耳的安装。所述第一子收容槽511、所述第二子收容槽512的槽口沿贯穿方向呈渐扩设置。
隔离部52沿背离基座的方向延伸，隔离部52朝向两相对的槽口部分呈渐缩设置，即如“箭头”形状，使得隔离部52和基座的两侧边限定出的第一子收容槽511和第二子收容槽512的槽口呈渐扩设置，方便电芯极耳的安装。
为了便于隔离壳体51与底座22的固定。所述隔离壳体51背离所述收容槽的相对两侧设有连接部53，所述连接部53用于将隔离壳体51与电芯模组的隔板相固定。
在本实施例中，所述连接部53设置为定位槽，所述定位槽沿所述隔离壳体51的长度方向延伸。电芯布置在多底座22中，底座22上间隔分布侧板上设有凸筋，将定位槽***相邻两侧板的凸筋上。
在其他实施例中，底座22侧板上可设有穿孔，隔离壳体51的连接部53也可以对应设置为安装孔，通过紧固件将隔离壳体51固定在底座22上。
在另一实施例中，连接部53还可以是凸条，底座22侧板设置凹槽，通过凸条和凹槽的配合，使得隔离壳体51固定在底座22。
进一步地，为了使得更方便隔离壳体51与底座22的固定，在一实施例中，所述隔离部52设有定位孔521，该定位孔521设于所述隔离部52的自由端的端部，以供紧固件穿过。
在另一实施例中，第一分隔子部的自由端端部设有定位孔521，定位孔521贯穿第一分隔子部，所述第二分隔子部与紧固件共用该定位孔521，第二分隔子部对应该定位孔521设有插接凸部，***该定位孔521中。
在安装时，将隔离部52的自由端朝向底座22方向安装，定位槽***隔板的凸筋上进行定位和预固定，此时定位孔521与底座22的连接孔对位，通过紧固件穿过使得隔离壳体51与底座22的固定，安装方便。
当然，定位孔521也可以是贯穿至第二分隔子部，第一分隔子部和第二分隔子部通过定位孔521周圈在设置插接部进行插接。
具体地，为了隔离模块5的整体结构性好，所述隔离模块5为一体成型。
在一实施例中，所述隔离模块5为注塑一体成型。
在另一实施例中，所述隔离模块5为机加工一体成型。
为了使得一体成型的效果好。所述隔离部52的自由端端部还设有减料槽，所述减料槽位于所述定位孔521的两侧。或者，为了避免安装时装错方向，减少观察的时间。所述隔离部52还设有指示标志，所述指示标志设于靠近所述定位孔521的孔口处，所述指示标志用于提示安装方向。指示标志可以为凸设、凹设在隔离部52自由端的符号或字符等。也可以是其他显著的区分的设置，如缺口设置等。
导电排是主要用于非水平方向的带电运动及中低压断路器中作为电力配套元件使用，可以运用于高、低电压器，真空电器，矿用防爆开关及车辆，机车及相关产品，导电排在电芯组11的连接、转接中是必不可少的导电部件。目前市面上常用的材质为铜，亦有其他的材质，不管材质如何，导电排均为较厚的实心排，重量较大，容易发热，导电效率取决于材质本身，难以提高。
本发明还对导电排提出改进，以降低导电排的重量、减少发热、提高导电性能。
下面对导电排进行介绍。
参照图15和图16，该导电排20包括多个导电片30层叠复合形成的导电排本体，每一所述导电片30的至少一侧表面设有导电涂层，所述导电排本体的中部设有绝缘保护部40，所述导电排本体的两端部均设置为连接端50。
在本实施例中，导电排20采用铜箔片，在其他实施例中，还可以是银、或复合材料。另外，导电片30可采用通用规格的金属箔片进行加工，减少了磨具成本，加工效率高，加工成本低。
进一步地，为了提高导电性能。所述导电涂层为金属材料导电层、非金属材料导电层或复合材料导电层的其中之一。
可参考的导电涂层定义分类，导电涂层是加涂在待涂覆材料表面具有导电能力的薄膜或涂层。导电涂层主要有两类：一类是掺合型，另一类是透明薄膜型。掺合型导电涂层是将细颗粒的导电材料掺人到涂层的填料中，与有机或无机黏结剂、稀释剂一道涂刷或喷涂到绝缘材料表面，形成具有某种导电能力的导电层。它可以用喷涂、印刷、刷涂等工艺加涂在刚性或柔性底材上。根据使用要求，调节填料中导电粉末的含量，或用不同电阻率的导电材料则可调节导电涂层的电阻率。这类涂层主要用作电极、电加热膜.也可用来消除静电干扰。另一类更为重要的是透明薄膜型导电涂层。它是利用半导体化合物，如氧化锡、氧化铟、氧化镉、锡酸镉等或者在这些化合物中掺少量氟、锑而制备的透明导电膜。.
在本实施例中，所述导电涂层为石墨烯导电涂层。石墨烯导电性强、电导率相应的也非常高，石墨烯导电涂层可以是石墨烯透明导电膜，该膜包覆在导电片30外部。
在其他实施例中，导电涂层也可为上述的其他材料形成的涂层。
为了形成的导电排本体的导电性好，在本实施例中，所述导电涂层涂覆在所述导电片30的两侧表面。
在其他实施例中，也可只涂覆在导电片30的一侧表面。
具体地，所述导电涂层的厚度为2μm～5μm。导电涂层的厚度是微米级的，一方面考虑导电涂层在基材表面的附着性能，另一方面保证导电涂层的导电能力，避免导电涂层厚度小于2μm，导致涂层结构中微观缺陷的产生，也避免过厚大于5μm，导致浪费且不利于导电片30的形成稳定的结构。
在本实施例中，所述导电片30的厚度为0.05mm～0.3mm。在需要流过较大电流的导电片30中，应考虑导电片30的载流量问题。如果导电片30厚度大于0.3mm导电片30的温度过过高。如果导电片30的厚度小于0.05可能通过电流不能达到相应的标准。
在本实施例中，所述导电片30的宽度W为10mm～50mm。同理，导电片30的宽度小10mm不方便连接且接触不够充分，大于50mm会有多余无需使用部分，造成浪费。
在本实施例中，所述导电片30的层数N为10～70。导电排本体可多个导电片30(10～70个)层叠复合而成，所述导电排本体的厚度M为0.5mm～2.1mm。
为了使导电排本体与电器元件的连接处结构牢固稳定，提高其使用寿命。在本实施例中，所述连接端50为所述多个导电片30的端部通过电阻焊为一体。多个导电片30于所述连接端50焊接为一体。电阻焊，是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将焊件局部加热，同时加压进行焊接的方法。焊接时，不需要填充金属，生产率高，焊件变形小，容易实现自动化。
在其他实施例中，多个导电片30的两端通过热压设备加热加压，如加热到400℃～450℃，使两端的导电片30成半熔融状态，然后熔融压合成一个整体。另外，导电排20的形状不限，可根据需要运用折弯设备在导电排本体的相应位置进行折弯操作，进一步降低了制造成本。
进一步地，所述绝缘保护部40为通过涂覆方式密封覆盖在所述导电排本体的绝缘层；或所述绝缘保护部40为通过密封套接所述导电排本体中部外的绝缘层。
在一实施例中，所述绝缘保护部40为通过浸漆的方式密封覆盖在所述导电排本体中部外表面的绝缘漆层。
在另一实施例中，所述绝缘保护部40为通过包塑的方式密封套接在所述导电排本体中部外表面的塑料层。
在其他实施例中，所述绝缘保护部40为通过热缩套管的方式密封套接在所述导电排本体中部外表面的绝缘层。
本发明还提出一种动力电池***，该动力电池***包括箱体、电芯组件10及与所述电芯组件10电连接的电池管理***和热管理***。该电芯组件10的具体结构参照上述实施例，由于动力电池***采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，电芯组件10安装在箱体内、再布置电池管理***和热管理***组成动力电池***，最后可作为车辆的能源。
具体地，参照图2，在一实施例中，箱体包括上箱盖61、下箱座62，下箱座62的两侧边和底部分别设有散热板8，一容纳空间21的电芯之间设有隔离层9进行隔绝，如胶水等。
本发明还提出一种车辆，包括如上所述动力电池***。
电芯组件10安装在箱体组成动力电池***后，安装在车辆上，作为车辆的能源，电芯组件10的结构设计主要考虑到车辆电池的维护与维护，无需形成传统的电芯模组，提升空间利用率，减轻重量，提升电池总体的能量密度。保证车辆的安全性与稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电芯组件，其特征在于，包括：
电芯单元，包括多个单体电芯，多个单体电芯相串并联连接；以及
电芯壳体，所述电芯壳体内间隔设置有多个容纳空间，一所述容纳空间内容纳一所述电芯单元，相邻容纳空间内的所述电芯单元电性连接。
2.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯单元包括多个依次串联焊接的电芯组，每一所述电芯组包括至少两个并联焊接的单体电芯。
3.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯壳体包括：
底座，包括底板、及间隔设于底板的多个分隔板，相邻的所述分隔板与所述底板相配合间隔出所述多个容纳空间；及
盖板，盖合于所述底座并与多个分隔板密封连接。
4.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述底板沿所述分隔板的延伸方向间隔设有定位部，同一所述容纳空间内相邻的定位部限定出一电芯组的安装位，所述分隔板上间隔设有多个加强部，所述加强部沿朝向所述底板的方向延伸，且一所述加强部对应一所述定位部。
5.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述盖板包括封盖段、分设于所述封盖段两端的两个弯折段、及多个间隔设于所述封盖段的卡接部，两个所述弯折段与所述底座的两侧边一一对应地连接，所述卡接部与所述分隔板密封连接。
6.如权利要求5所述的电芯组件，其特征在于，所述卡接部为设于与所述盖板的凸筋，所述凸筋与所述分隔板的延伸方向相同。
7.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述盖板为一体成型设置；和/或，所述底座为一体成型设置。
8.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯组件还包括对应所述容纳空间数量的转接模块，一所述转接模块与一容纳空间的电芯单元电性连接。
9.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯组件还包括对应所述容纳空间数量的保护模块，一所述保护模块设于一容纳空间中，所述保护模块用于固定容纳空间的电芯单元。
10.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯组件还包括多个隔离模块，一所述隔离模块设于一容纳空间中，所述隔离模块用于分隔并固定一容纳空间内的电芯单元。
11.一种动力电池***，其特征在于，包括：
箱体；
如权利要求1至10中任一项所述的电芯组件，所述电芯组件安装于所述箱体；及
与所述电芯组件电连接的电池管理***和热管理***。
12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求11所述的动力电池***。
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