CN215732088U - 端子相互焊接的电池组、车辆和电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种端子相互焊接的电池组，所述电池组包括至少两个电池单体(1)，这些电池单体排列设置在一起并且彼此电连接，每个电池单体具有壳体和设置在该壳体内的活性材料，每个电池单体都具有正极端子(17)和负极端子(18)，在电池单体的壳体顶壁上的正极端子(17)或负极端子构造成弯折的并且沿侧向突出于本电池单体的壳体侧壁，一直伸到相邻的下一个电池单体的壳体顶壁上的负极端子(18)或正极端子上方并且相互焊接。本电池组结构简单、制造方便、能量密度高，所需零件少、重量轻。本实用新型还涉及一种装备有本电池组的车辆和一种装备有本电池组的电气设备。

Description

端子相互焊接的电池组、车辆和电气设备

技术领域

本实用新型涉及一种端子相互焊接的电池组。本实用新型还涉及一种装备有所述电池组的车辆和一种装备有所述电池组的电气设备。

背景技术

近年来，随着国际社会普遍对爱护地球、保护环境、改善气候给予越来越多的重视，混合动力车和电动车得到了显著发展。而高压蓄能器(蓄电池)是混合动力车和电动车最重要的组成部分之一，其直接影响着车辆的续航里程等。混合动力车或电动车的高压蓄能器或者说高压电池组通常由多个彼此电连接的电池模块组成。每个电池模块又包括多个彼此电连接的电池单体。

图1示出一种根据现有技术的电池模块或电池组的示意性俯视图 (左侧)和侧视图(右侧)。根据现有技术的该电池模块或电池组包括多个电池单体1(图中仅示意示出了其中的两个电池单体)，这些电池单体沿着电池组的纵向方向L(即电池单体排列成组的方向)相继排列设置并且彼此电连接。各电池单体1都具有大致长方体形的壳体，在该壳体内设置有活性材料。这些电池单体1的壳体以其较宽的侧壁彼此贴靠地相继排列成一排。各电池单体彼此串联，亦即一个电池单体1的正极端子17与相邻的下一个电池单体1的负极端子18在电池组的纵向方向L上对准，并且利用汇流排(或者说汇流条)16或者电池接触导通***(或构件)彼此电连接。在这里，正负极端子分别与汇流排16利用焊接部6相互连接。正负极端子通常彼此平行地位于电池单体壳体的顶壁上。

实用新型内容

然而，本实用新型的发明人发现，在这种电池组中，需要额外的部件：“汇流排(或者说汇流条)”或“电池接触导通***”，这造成电池组更高的成本和更大的重量；而且还需要至少两个额外的焊接步骤，由此引起高的连接电阻，因而电损失大并且效率低下。

因此，本实用新型的目的在于，提供一种端子相互焊接的电池组，该电池组结构简单紧凑、尺寸小、重量轻、电损失小、能量密度高。由于按照本实用新型的电池组不需要现有技术中采用的额外的汇流排或者说汇流条或接触导通***，所以按照本实用新型的端子相互焊接的电池组重量轻、能量密度高，能够根据个性化的用户需求自由扩展电池单体的数量，从而能更好地匹配于实际应用工况的空间条件。由于正负极端子直接相互焊接，因而它们之间的电阻小，从而本电池组的电损失小、能量密度高，并且装备有本电池组的车辆电动续航里程更长，电气设备运行时间更长。

按照本实用新型的端子相互焊接的电池组包括至少两个电池单体，这些电池单体排列设置在一起并且彼此电连接，每个电池单体具有壳体和设置在该壳体内的活性材料，每个电池单体都具有正极端子和负极端子。

按照第一并列的实施方式，在电池单体的壳体顶壁上的正极端子或负极端子构造成弯折的并且沿侧向突出于本电池单体的壳体侧壁，一直伸到相邻的下一个电池单体的壳体顶壁上的负极端子或正极端子上方并且相互焊接。

按照第二并列的实施方式，在电池单体的壳体顶壁上的正极端子和负极端子沿侧向相反地分别偏移至电池单体的壳体顶壁侧边缘并与相应的侧壁齐平，使得一个电池单体的正极端子或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子或正极端子直接贴靠并且相互焊接。

按照第三并列的实施方式，在电池单体的壳体顶壁上的正极端子和负极端子沿侧向彼此相反地分别偏移并且超出电池单体的壳体顶壁侧边缘，使得一个电池单体的正极端子或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子或正极端子贴靠并相互焊接并且在相邻的电池单体之间形成间隙。

按照第四并列的实施方式，电池单体的正极端子和负极端子分别设置在电池单体的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，并且分别和所述顶壁与侧壁齐平，从而一个电池单体的正极端子或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子或正极端子直接贴靠并相互焊接。

按照第五并列的实施方式，电池单体的正极端子和负极端子分别设置在电池单体的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，并且分别沿侧向突出超过相应的侧壁，从而一个电池单体的正极端子或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子或正极端子贴靠并相互焊接并且在相邻的电池单体之间形成间隙。

按照第六并列的实施方式，电池单体的正极端子和负极端子分别设置在电池单体的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，正极端子或负极端子沿侧向突出超过相应的侧壁，而负极端子或正极端子相对于相应的侧壁缩进，从而一个电池单体的正极端子或负极端子伸进相邻的下一个电池单体的凹陷部中并与设置在其中的负极端子或正极端子贴靠并相互焊接并且在相邻的电池单体之间形成间隙，或者相邻的电池单体壳体无间隙地直接贴靠。

在电池单体之间实现一定的间隙的情况下，在所述间隙中可设置附加的间隔物，例如传热薄膜或层、隔热薄膜或层、粘接剂层或者其他类似的间隔件或缓冲物，以便能够吸收电池单体的膨胀力，从而提高了电池单体以及整个电池组的寿命。

按照本实用新型的端子相互焊接的电池组中的电池单体可具有任意形状，例如圆柱形、棱柱形、椭圆柱形、圆台形、棱台形等等。优选地，电池单体的壳体是长方体形的并且具有彼此间隔开距离的顶壁和底壁以及四个将顶壁和底壁彼此连接的侧壁。

按照本实用新型的电池组能用于纯电动车、混合动力车以及其他电气设备中，可很好地安装、优选焊接在相应的耗电设施中。进一步优选地，按照本实用新型的端子相互焊接的电池组能集成在车辆底盘中。

本实用新型还涉及一种车辆或电气设备，所述车辆或电气设备装备有根据本实用新型的电池组。

附图说明

下面依据实施例更详细地描述本实用新型。在此：

图1示出一种根据现有技术的电池组的示意性俯视图和侧视图；

图2示出一种根据本实用新型优选的第一实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图；

图3示出一种根据本实用新型优选的第二实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图；

图4示出一种根据本实用新型优选的第三实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图；

图5示出一种根据本实用新型优选的第四实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图；

图6示出一种根据本实用新型优选的第五实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图；和

图7示出一种根据本实用新型优选的第六实施例的电池组的示意性俯视图和侧视图。

具体实施方式

下文参考附图描述本实用新型，在附图中示出了本实用新型的一些实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所描绘和描述的实施例；相反，提供这些实施例，使得本公开将是充分、彻底和完整的，并且将使本领域技术人员充分理解本实用新型的构思和范围。本文公开的实施例可以以在技术上可实施的任意方式和/或组合来组合，从而可以提供许多另外的实施例。

除非另有定义，本公开中使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。在描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本实用新型。

为了便于说明，在各附图中，相同的附图标记指代相同或类似的元件、模块、单元、单体和/或部件，并且附图中的各部分不一定按比例绘制。

在下文中，除非另有说明，否则“左”、“右”、“上”、“下”、“外”、“内”等均是参考相应图中的方向而言的。应当理解的是，诸如“左”、“右”、“上”、“下”、“外”、“内”等的空间关系措辞旨在用于说明一个特征与另一特征在相应附图中的相对位置关系。当观察方向或安装状态改变时，空间关系措辞也相应地改变。

图2示出一种根据本实用新型优选的第一实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里仅示意示出其中两个电池单体1。在本实施例的电池组中，各电池单体串联连接。电池单体1 的正极端子17和负极端子18在电池单体1的壳体顶壁上沿顶壁的纵长方向彼此分隔开地设置在纵向中间平面中，并且在电池组的纵向方向L上居中地设置在电池单体1的壳体顶壁上。电池单体1的其中一个端子、在这里为正极端子17构造成弯折90度并且沿侧向、即沿电池组的纵向方向L突出于电池单体1的壳体侧壁，一直伸到相邻的下一个电池单体1的负极端子18上方，一个电池单体1的正极端子17 的突出部与相邻的下一个电池单体1的负极端子18通过焊接部6焊接连接。以此类推，由此形成一个牢固而紧凑的电池组。理所当然的，电池组的最后一个电池单体1的正极端子17可构造成不突出于电池单体1的壳体侧壁。在本实施例中需提供两种电池单体1，这两种电池单体1的区别仅仅在于正极端子沿侧向伸出的方向相反。

图3示出一种根据本实用新型优选的第二实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里同样仅示意示出其中两个电池单体1。在本实施例的电池组中，各电池单体同样串联连接。但电池单体1的正极端子17和负极端子18沿侧向、即沿电池组的纵向方向L彼此相反地分别偏移至电池单体1的壳体顶壁侧边缘并与相应的左右侧壁齐平。因此，当多个电池单体1彼此相继并排排列在一起时，其中一个电池单体1的正极端子17与相邻的下一个电池单体1 的负极端子18彼此直接紧邻贴靠，并且通过焊接部6相互连接。以此类推，从而得到一个牢固而紧凑的电池组。在本实施例中需提供两种电池单体1，这两种电池单体1的区别仅仅在于正负极端子沿侧向偏移的方向相反。

图4示出一种根据本实用新型优选的第三实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里同样仅示意示出其中两个电池单体1。第三实施例与第二实施例的区别仅在于，在相邻的两个电池单体1之间存在间隙12，并且电池单体1的正极端子17和负极端子18沿侧向、即沿电池组的纵向方向L彼此相反地分别略微伸出超过电池单体1的壳体顶壁的相应侧边缘、即突出于相应的侧壁。因此，当多个电池单体1彼此相继并排排列在一起时，一个电池单体的正极端子17与相邻的下一个电池单体1的负极端子18并排紧邻，并且通过焊接部6相互连接，通过正极端子17和负极端子18相对于电池单体壳体侧壁的伸出部分实现了跨越间隙12。以此类推，从而得到牢固而紧凑的电池组。在间隙12中可设置间隔物(例如传热薄膜或层、隔热薄膜或层、粘接剂层或者其他类似的间隔件或缓冲物)，或者也可以不设置任何间隔物、而是仅仅存在空气。间隙12可用于吸收在焊接过程中在蓄电池单体之间产生的膨胀力。

图5示出一种根据本实用新型优选的第四实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里同样仅示意示出其中两个电池单体1。在图1至4所示的各实施例中，正负极端子都是设置在电池单体1的壳体顶壁上并突出于顶壁；而本实施例与图3所示的第二实施例的区别在于，正极端子17和负极端子18不再突出于壳体顶壁、而是基本上与壳体顶壁齐平，并且也与电池单体壳体的相应侧壁基本上齐平。也就是说，正极端子17和负极端子18设置在电池单体 1的顶壁与两个垂直于电池组纵向方向L延伸的侧壁之间的棱边处的凹陷部中。因此，当多个电池单体1彼此相继并排排列在一起时，一个电池单体的正极端子17与相邻的下一个电池单体1的负极端子18 并排直接贴靠并且通过焊接部6相互连接。以此类推，从而得到牢固而紧凑的电池组。

图6示出一种根据本实用新型优选的第五实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里同样仅示意示出其中两个电池单体1。第五实施例与第四实施例的区别仅在于，在相邻的两个电池单体1之间存在间隙12，并且电池单体1的正极端子17和负极端子18沿侧向、即沿电池组的纵向方向L彼此相反地分别略微伸出超过电池单体1的壳体顶壁的相应侧边缘，亦即伸出超过相应的侧壁。因此，当多个电池单体1彼此相继并排排列在一起时，一个电池单体的正极端子17与相邻的下一个电池单体1的负极端子18并排紧邻，并且通过焊接部6相互连接，通过正极端子17和负极端子18相对于电池单体壳体侧壁的伸出部分实现了跨越间隙12。以此类推，从而得到牢固而紧凑的电池组。同样，在间隙12中可设置间隔物(例如传热薄膜或层、隔热薄膜或层、粘接剂层或者其他类似的间隔件或缓冲物)，或者也可以不设置任何间隔物、而是仅仅存在空气。间隙12可用于吸收在焊接过程中在蓄电池单体1之间产生的膨胀力。

图7示出一种根据本实用新型优选的第六实施例的电池组的示意性俯视图(左侧)和侧视图(右侧)，在这里同样仅示意示出其中两个电池单体1。第六实施例与第五实施例的区别仅在于，电池单体1的正极端子17沿侧向、即沿电池组的纵向方向L以更大尺寸伸出超过电池单体1的壳体顶壁的相应侧边缘、即伸出超过相应的侧壁，而负极端子18设置在电池单体1壳体的顶壁与相应侧壁间的棱边处的凹陷部中并且相对于电池单体1壳体的相应侧壁缩进。因此，当多个电池单体1彼此相继并排排列在一起时，一个电池单体1的正极端子17伸进相邻的下一个电池单体1壳体的顶壁与相应侧壁间的棱边处的凹陷部并与设在那里的负极端子18贴靠并且通过焊接部6相互连接，并且通过正极端子17相对于电池单体壳体侧壁的伸出部分实现了跨越间隙12。以此类推，从而得到牢固而紧凑的电池组。同样，在间隙12 中可设置间隔物(例如传热薄膜或层、隔热薄膜或层、粘接剂层或者其他类似的间隔件或缓冲物)，或者也可以不设置任何间隔物、而是仅仅存在空气。间隙12可用于吸收在焊接过程中在蓄电池单体1之间产生的膨胀力。当然，也可能的是，一个电池单体1的正极端子17伸进相邻的下一个电池单体1壳体的顶壁与相应侧壁间的棱边处的凹陷部并与设在那里的负极端子18贴靠并且通过焊接部6相互连接，而且相邻电池单体的壳体彼此直接无间隙地直接贴靠。

当然，在以上各实施例中，正极端子17和负极端子18的设计可相互颠倒。另外，正极端子17也可以采用其他形状或形式伸出，例如以刚性汇流排、柔性汇流排、典型的电极垫的形式或S形形状等等。正负极端子也可以构造成不同的形式，例如典型的垫或者电池内部堆或电池卷芯的直接延伸部等。

在以上各实施例中，电池单体1的壳体是长方体形的；但本实用新型并不限于此，其他形状，例如圆柱形、椭圆柱形、三棱柱形或其他棱柱形、圆台形、棱台形也是可行的。

以上是对本实用新型的说明，而不应被解释为对本实用新型的限制。虽然已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本领域技术人员将容易地理解，在不实质上脱离本实用新型的新颖教导和优点的情况下，可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改旨在被包括在如权利要求中所限定的本实用新型的范围内。本实用新型由所附权利要求限定，其中包括权利要求的等同形式。

Claims (4)

1.端子相互焊接的电池组，所述电池组包括至少两个电池单体(1)，这些电池单体排列设置在一起并且彼此电连接，每个电池单体(1)具有壳体和设置在该壳体内的活性材料，并且每个电池单体(1)都具有正极端子(17)和负极端子(18)，其特征在于：

在电池单体(1)的壳体顶壁上的正极端子(17)或负极端子构造成弯折的并且沿侧向突出于本电池单体(1)的壳体侧壁，一直伸到相邻的下一个电池单体的壳体顶壁上的负极端子(18)或正极端子上方并且相互焊接，或

在电池单体(1)的壳体顶壁上的正极端子(17)和负极端子(18)沿侧向相反地分别偏移至电池单体(1)的壳体顶壁侧边缘并与相应的侧壁齐平，使得一个电池单体的正极端子(17)或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子(18)或正极端子直接贴靠并且相互焊接，或

在电池单体(1)的壳体顶壁上的正极端子(17)和负极端子(18)沿侧向彼此相反地分别偏移并且超出电池单体(1)的壳体顶壁侧边缘，使得一个电池单体的正极端子(17)或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子(18)或正极端子贴靠并相互焊接并且在相邻的电池单体之间形成间隙(12)；或

电池单体(1)的正极端子(17)和负极端子(18)分别设置在电池单体(1)的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，并且分别和所述顶壁与侧壁齐平，从而一个电池单体的正极端子(17)或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子(18)或正极端子直接贴靠并相互焊接；或

电池单体(1)的正极端子(17)和负极端子(18)分别设置在电池单体(1)的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，并且分别沿侧向突出超过相应的侧壁，从而一个电池单体的正极端子(17)或负极端子与相邻的下一个电池单体的负极端子(18)或正极端子贴靠并相互焊接并且在相邻的电池单体之间形成间隙(12)；或

电池单体(1)的正极端子(17)和负极端子(18)分别设置在电池单体(1)的壳体顶壁与两个相反的侧壁间的棱边处的凹陷部中，正极端子(17)或负极端子沿侧向突出超过相应的侧壁，而负极端子(18)或正极端子相对于相应的侧壁缩进，从而一个电池单体的正极端子(17)或负极端子伸进相邻的下一个电池单体的凹陷部中并与设置在其中的负极端子(18)或正极端子贴靠并相互焊接，并且在相邻的电池单体之间形成间隙或者相邻的电池单体壳体无间隙地直接贴靠。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：电池单体(1)的壳体是长方体形的并且具有彼此间隔开距离的顶壁和底壁以及四个将顶壁和底壁彼此连接的侧壁。

3.车辆，其特征在于：所述车辆装备有根据权利要求1或2所述的电池组。

4.电气设备，其特征在于：所述电气设备装备有根据权利要求1或2所述的电池组。

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