CN211088356U

CN211088356U - 一种圆柱电芯锂离子电池模组

Info

Publication number: CN211088356U
Application number: CN201922212338.4U
Authority: CN
Inventors: 张培; 王勒言; 薛从文; 仇俊
Original assignee: Linkdata New Energy Co Ltd
Current assignee: Linkdata New Energy Co Ltd
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2029-12-11

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电芯锂离子电池模组，包括线束板总成和五个电芯模块，线束板总成包括线束板、FPC板、串连排、正极接头和负极接头，串连排串联相邻的电芯模块，正极接头和负极接头分别与位于模组外侧的电芯模块汇流排连接；FPC板与线束板固定连接；线束板上设置有与串连排相配合的通孔，通孔的外周挡板上设置有第一缺口，FPC板的采样头穿设于第一缺口中并与串连排、正极接头和负极接头导通连接。该圆柱电芯锂离子电池模组中线束板、FPC板与串连排、正极接头和负极接头连接稳定、接触充分，线束板总成结构紧凑，零部件数量少，便于自动装配。

Description

一种圆柱电芯锂离子电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种圆柱电芯锂离子电池模组。

背景技术

锂电池模组的基本组成包括电芯模块，电芯模块中的若干个电芯以并排的方式装配于两块绝缘的、相互平行的电芯支架中间，两块电芯支架的外侧表面分别装配有正极、负极汇流排。为了满足电压与尺寸需求，需要将多个电芯模块通过直接堆叠的方式串联成电池模组，模组通过端板和长螺杆将电芯模块固定连接。

传统的圆柱电芯模组中相邻模块间的串联导电排、采样线束接头是通过螺栓紧固的，这种方式需要的空间尺寸大、零件物料多、装配工序繁琐，难以实现装配自动化；直接堆叠的电芯模块组合体中电芯负极与相邻模块的电芯正极相邻设置。另外，电芯模块之间没有间隙或略有间隙。上述结构均不利于电芯模块的散热，增加了热失控以及连锁失控的几率。另外，传统的圆柱电芯模组中的端板是类似L形的结构，需要占用较大的宽度尺寸，不利于提高模组的体积利用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种圆柱电芯锂离子电池模组，线束板、FPC板与串连排、正极接头和负极接头连接稳定，结构紧凑。

实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种圆柱电芯锂离子电池模组，包括线束板总成和至少两个电芯模块，其特征在于，所述线束板总成包括线束板、FPC板、串连排、正极接头和负极接头，所述串连排串联相邻的电芯模块，所述正极接头和负极接头分别与位于模组外侧的电芯模块汇流排连接；所述FPC板与所述线束板固定连接；所述线束板上设置有与所述串连排相配合的通孔，所述通孔的外周挡板上设置有第一缺口，所述FPC板的采样头穿设于所述第一缺口中并与所述串连排、正极接头和负极接头导通连接。

优选的技术方案为，FPC板的采样头与所述串连排、正极接头和负极接头焊接连接。

优选的技术方案为，所述FPC板与所述线束板粘接或热铆连接。

优选的技术方案为，还包括第一端板和第二端板，所述电芯模块夹设于所述第一端板和第二端板之间，所述第一端板、第二端板与相邻的电芯模块之间设置有绝缘片。

优选的技术方案为，所述第一端板和第二端板包括相互平行且间隔设置的第一板体和第二板体，第一板体和第二板体通过肋板一体连接；所述第一板体与绝缘片相邻设置，所述第一板体上设置有螺杆穿孔，所述第二板体上设置有操作孔，所述操作孔与螺杆穿孔相对设置。

优选的技术方案为，还包括正极支座总成和负极支座总成，所述正极支座总成和负极支座总成均包括相连接的底座和电极护盖，所述底座分别与第一端板和第二端板连接，所述正极接头和负极接头分别设置于相应的底座和电极护盖之间。

优选的技术方案为，所述电芯模块包括依次连接的正极汇流排、第一支架、若干个电芯、第二支架、负极汇流排和绝热片，所述第一支架和第二支架上设置有与所述电芯相配合的插接通孔。

优选的技术方案为，所述第一支架的端面设置有容纳所述正极汇流排的凹陷部，所述第二支架的端面上设置有容纳所述负极汇流排和绝热片的凹陷部；所述凹陷部的外周围挡设置有泄压缺口。

优选的技术方案为，正极汇流排和负极汇流排穿设于相应的所述泄压缺口中。

优选的技术方案为，还包括模组护盖，所述模组护盖盖设在所述线束板总成上方。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该圆柱电芯锂离子电池模组中线束板、FPC板与串连排、正极接头和负极接头连接稳定、接触充分，线束板总成结构紧凑，零部件数量少，便于自动装配。

附图说明

图1是本实用新型圆柱电芯锂离子电池模组实施例1的立体结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是图1中B的局部放大图；

图4是图1中C的局部放大图；

图5是实施例2中第一端板、第二端板与电芯模块的立体结构示意图；

图6是实施例2中第一端板的结构示意图；

图7是实施例3中线束板总成、正极支座总成和负极支座总成的立体结构示意图；

图8是实施例3中正极支座总成与第一端板的立体结构示意图；

图9是实施例4中电芯模块的结构示意图；

图10是实施例5中模组护盖与线束板总成的结构示意图；

图中：1、线束板总成；11、线束板；111、外周挡板；12、FPC板；121、采样头；13、串连排；14、正极接头；15、负极接头；

2、电芯模块；21、正极汇流排；22、第一支架；23、散热支架；24、第二支架；25、负极汇流排；26、绝热片；27、外周围挡；

3、第一端板；4、第二端板；5、绝缘片；6、正极支座总成；7、负极支座总成；8、模组护盖；

a、第一板体；a1、螺杆穿孔；b、第二板体；b1、操作孔；c、肋板；d、底座；e、电极护盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

串连排、正极接头和负极接头

串连排用于串联相邻的电芯模块，具体的，串连排的一端与电芯模块的正极连接，另一端与相邻电芯模块的负极连接。电池模组中包含N个电芯模块，则串连排的数量为N-1个。

正极接头和负极接头用于引出模组的电极。

FPC板（柔性电路板）的采样头与串连排、正极接头和负极接头常用的焊接方式为激光焊接或者超声波焊接。

第一缺口的作用在于定位采样头，便于自动焊接操作，同时通孔外周挡板的第一缺口深度大于采样头，还能保护FPC的采样头。

第一端板和第二端板

第一端板和第二端板的结构区别于已知的L形端板，锁紧端板、电芯模组的螺杆帽部和螺母位于第一端板和第二端板之间的间隔中，端板厚度小，模组的体积利用效率提高。

正极支座总成和负极支座总成

包含底座和电极护盖的正极支座总成和负极支座总成有助于提升模组的使用安全性。进一步的，第一端板和第二端板内均设置有与所述底座相配合的插接孔，所述底座与所述端板通过插扣等连接件固定连接。同样的，底座和电极护盖之间也设置有相配合的扣接件。

绝热片

电芯热失控后内部温度积极升高，电芯的电解液、正极材料和负极材料发生反应生成大量气体，上述气体突破电芯正极的防爆阀形成射流。绝热片的设置可避免电芯的负极直接暴露在相邻模块的电芯射流发出的高温高压气体中，降低模组的热失控蔓延速率和概率，从而提高模组的安全性。绝热片的选择范围包括云母板、气凝胶等绝热材料。

泄压缺口

泄压缺口可为电芯热失控产生的瞬间射流提供排出模组的通道。进一步的，相邻电芯模块的泄压缺口相对设置，相邻电芯模块的泄压缺口组合成面积更大的泄压孔，便于射流中气态、固态和液态物质的顺利排出。

模组护盖

模组护盖的作用在于与线束板围合成内腔，该内腔用于设置FPC以及与FPC连接的端子等。具体的，模组护盖与线束板之间的连接为可拆卸式固定连接，包括但不限于卡接、扣接、螺栓连接。

实施例1

如图1-4所示，实施例1圆柱电芯锂离子电池模组包括线束板总成1和五个电芯模块2，线束板总成1包括线束板11、FPC板12、串连排13、正极接头14和负极接头15，串连排13串联相邻的电芯模块2，正极接头14和负极接头15分别与位于模组外侧的电芯模块2汇流排连接；FPC板12与线束板11固定连接；线束板11上设置有与串连排13相配合的通孔，通孔的外周挡板111上设置有第一缺口，FPC板12的采样头121穿设于第一缺口中并与串连排13、正极接头14和负极接头15导通连接。

FPC板12的采样头与串连排13、正极接头14和负极接头15焊接连接。

FPC板12与线束板11粘接或热铆连接。

实施例2

如图5-6所示，实施例2基于实施例1，区别在于，还包括第一端板3和第二端板4，电芯模块2夹设于第一端板3和第二端板4之间，第一端板2、第二端板4与相邻的电芯模块2之间设置有绝缘片5。

第一端板3和第二端板4包括相互平行且间隔设置的第一板体a和第二板体b，第一板体a和第二板体b通过肋板c一体连接；肋板c与第一板体a、第二板体b围合形成端板通孔，端板通孔的轴向垂直于电芯轴向且平行于第一板体。

第一板体a与绝缘片5相邻设置，第一板体a上设置有螺杆穿孔a1，第二板体上设置有操作孔b1，操作孔b1与螺杆穿孔a1相对设置。

实施例3

如图7-8所示，实施例3基于实施例1，区别在于，还包括正极支座总成6和负极支座总成7，正极支座总成6和负极支座总成7均包括相连接的底座d和电极护盖e，底座d分别与第一端板3和第二端板4连接，底座d内设置有与正极接头14和负极接头15相配合的安装槽，正极接头14和负极接头15位于底座d和电极护盖e之间。

实施例4

如图9所示，实施例4基于实施例1，区别在于，电芯模块2包括依次连接的正极汇流排21、第一支架22、若干个电芯、套设于电芯外的散热支架23、第二支架24、负极汇流排25和绝热片26，第一支架22和第二支架24上设置有与电芯23相配合的插接通孔。

第一支架22的端面设置有容纳正极汇流排21的凹陷部，第二支架24的端面上设置有容纳负极汇流排25和绝热片26的凹陷部；凹陷部的外周围挡27设置有泄压缺口。

正极汇流排21和负极汇流排25包括一体连接的电芯电极连接部和翻折部，翻折部与支架侧面固定连接，电芯电极连接部和翻折部之间的过渡部分穿设于泄压缺口中。

实施例5

如图10所示，实施例5基于实施例1，区别在于，还包括模组护盖8，模组护盖8盖设在线束板总成1上方。

具体的，线束板总成表面设置有变形扣，模组护盖上设置有与变形扣相配合的扣孔或者扣槽。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种圆柱电芯锂离子电池模组，包括线束板总成和至少两个电芯模块，其特征在于，所述线束板总成包括线束板、FPC板、串连排、正极接头和负极接头，所述串连排串联相邻的电芯模块，所述正极接头和负极接头分别与位于模组外侧的电芯模块汇流排连接；所述FPC板与所述线束板固定连接；所述线束板上设置有与所述串连排相配合的通孔，所述通孔的外周挡板上设置有第一缺口，所述FPC板的采样头穿设于所述第一缺口中并与所述串连排、正极接头和负极接头导通连接。

2.根据权利要求1所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，FPC板的采样头与所述串连排、正极接头和负极接头焊接连接。

3.根据权利要求1所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，所述FPC板与所述线束板粘接或热铆连接。

4.根据权利要求1所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，还包括第一端板和第二端板，所述电芯模块夹设于所述第一端板和第二端板之间，所述第一端板、第二端板与相邻的电芯模块之间设置有绝缘片。

5.根据权利要求4所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，所述第一端板和第二端板包括相互平行且间隔设置的第一板体和第二板体，第一板体和第二板体通过肋板一体连接；所述第一板体与绝缘片相邻设置，所述第一板体上设置有螺杆穿孔，所述第二板体上设置有操作孔，所述操作孔与螺杆穿孔相对设置。

6.根据权利要求4或5所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，还包括正极支座总成和负极支座总成，所述正极支座总成和负极支座总成均包括相连接的底座和电极护盖，所述底座分别与第一端板和第二端板连接，所述正极接头和负极接头分别设置于相应的底座和电极护盖之间。

7.根据权利要求1所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，所述电芯模块包括依次连接的正极汇流排、第一支架、若干个电芯、第二支架、负极汇流排和绝热片，所述第一支架和第二支架上设置有与所述电芯相配合的插接通孔。

8.根据权利要求7所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，所述第一支架的端面设置有容纳所述正极汇流排的凹陷部，所述第二支架的端面上设置有容纳所述负极汇流排和绝热片的凹陷部；所述凹陷部的外周围挡设置有泄压缺口。

9.根据权利要求8所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，正极汇流排和负极汇流排穿设于相应的所述泄压缺口中。

10.根据权利要求1所述的圆柱电芯锂离子电池模组，其特征在于，还包括模组护盖，所述模组护盖盖设在所述线束板总成上方。