汇流排总成及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池包技术领域，特别涉及一种汇流排总成，同时，本实用新型还涉及一种具有该汇流排总成的电池模组。


背景技术：

2.随着能源危机的日益严重，传统燃油车正在逐步被新能源汽车代替，其中，纯电动汽车作为新能源汽车的一种重要形式，其应用越来越广泛。且随着电动汽车技术的不断发展和进步，人们对电动汽车的安全性和续航里程有了更高的要求。现有的电池模组一般都采用同种体系、同种尺寸和同种容量的电芯进行成组，有的电池模组虽具有较大的能量和较长的续航里程，但热失控性危险性较大，而有的电池模块组虽具有较好的安全性，但能量较低，续航里程较短。为此，部分车型为使得电池模组同时具有较高的安全性和较多的能量，会设置不同种类的电芯，而由于设计不合理，导致此电池模组的汇流排不易布置。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种汇流排总成，其可便于各汇流排于电池模组上的布置。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种汇流排总成，设置在电池模组的顶部，所述电池模组包括交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元，所述三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯，所述铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯；
6.所述汇流排总成包括基板，设于所述基板上的柔性电路板以及若干三元汇流排和若干铁锂汇流排，并于所述基板上设有对应于各所述三元锂离子电芯和各所述磷酸铁锂电芯的极柱设置的通孔；
7.所述基板上形成有对至少部分所述三元汇流排进行限位的第一限位结构；和/或，所述基板上形成有对至少部分所述铁锂汇流排进行限位的第二限位结构。
8.进一步的，所述第一限位结构包括形成于所述基板上的限位槽。
9.进一步的，所述基板上设有凸筋，所述凸筋与所述基板的上表面围构形成所述限位槽。
10.进一步的，所述第二限位结构与所述第一限位结构具有重叠区域。进一步的，所述基板上设有用于和所述柔性电路板连接的电插件。
11.进一步的，所述基板上设有对应于各所述电芯的防爆阀设置的过孔。
12.进一步的，所述三元汇流排呈u形而具有相对布置的两个连接段；两个连接段分别与相邻的两个所述三元锂离子电芯的正极柱和负极柱相连。
13.进一步的，所述铁锂汇流排具有用以避让所述三元汇流排的凹槽；所述铁锂汇流排的两端分别与相邻的两个所述磷酸铁锂电芯的正极柱和负极柱相连。
14.进一步的，所述铁锂汇流排与所述三元汇流排之间设有绝缘层。
15.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
16.本实用新型所述的汇流排总成，通过设置基板，并将柔性电路板、三元汇流排、铁锂汇流排设于基板上，可将本汇流排总成应用于同时具有三元锂离子电芯和磷酸铁锂电芯的电池模组上，从而可便于各汇流排于电池模组上的设置；另外，在基板上设置第一限位结构和/或第二限位结构，可便于三元汇流排和/或铁锂汇流排的准确定位，从而可利于三元汇流排和/或铁锂汇流排与极柱之间的焊接。第一限位结构采用限位槽，结构简单，便于设计实施。通过将将三元锂离子电芯的数量设为不小于磷酸铁锂电芯的数量，可进一步提高电池模组的能量。
17.其次，通过将任意相邻的两个三元锂离子电芯中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧，可便于两个三元锂离子电芯之间的连接，而将任意相邻的两个磷酸铁锂电芯中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧，则可便于两个磷酸铁锂电芯之间的连接。
18.此外，将三元汇流排设成u形，其面积较大，从而可具有较好的散热性能。而在铁锂汇流排上设置凹槽，可便于铁锂汇流排与三元汇流排之间的布置。通过在铁锂汇流排和三元汇流排之间设置绝缘层，能够有效防止因铁锂汇流排与三元汇流排接触而影响信号采集和电性能。
19.本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组，所述电池模组中设有如上所述的汇流排总成。
20.本实用新型所述的电池模组，通过设置如上所述的汇流排总成，可便于各汇流排的设置，从而可具有较好的使用效果。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为本实用新型实施例一所述的汇流排总成的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例一所述的电池模组的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例一所述的电池模组的爆炸图；
25.图4为图2的俯视图；
26.图5为本实用新型实施例一所述的三元锂离子电芯与磷酸铁锂电芯之间的布置图；
27.图6为本实用新型实施例一所述的汇流排总成去掉柔性电路板时的结构示意图；
28.图7为本实用新型实施例一所述的基板的结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例一所述的三元汇流排的结构示意图；
30.图9为本实用新型实施例一所述的铁锂汇流排的结构示意图；
31.图10为本实用新型实施例一所述各汇流排及输出极之间的布置结构示意图；
32.图11为本实用新型实施例一所述的汇流排总成的另一种结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、端板；2、侧板；
35.3、基板；301、限位槽；302、凸筋；303、过孔；304、u形槽；
36.4、三元汇流排；401、避让槽；5、铁锂汇流排；6、铁锂转接排；7、底座；8、三元转接排；9、三元锂离子电芯；10、磷酸铁锂电芯；11、第二铁锂输出极；12、柔性电路板；13、电插件；14、第二三元输出极；15、第一三元输出极；16、第一铁锂输出极。
具体实施方式
37.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
41.本实施例涉及一种汇流排总成，其设于电池模组的顶部，该电池模组包括交替设置的三元电芯单元和铁锂电芯单元。而且，三元电芯单元具有一个三元锂离子电芯9，铁锂电芯单元包括至少一个磷酸铁锂电芯10。
42.本实施例的汇流排总成包括基板3，基板3上设有柔性电路板12以及若干三元汇流排4和若干铁锂汇流排5，并于基板3上设有对应于各三元锂离子电芯9和各磷酸铁锂电芯10的极柱设置的通孔。其中，三元汇流排4用于将各三元锂离子电芯9连接，铁锂汇流排5用于将各磷酸铁锂电芯10连接。
43.另外，基板3上形成有对至少部分三元汇流排4进行限位的第一限位结构；或者，在基板3上形成有对至少部分铁锂汇流排5进行限位的第二限位结构还可以在基板上3上同时设置第一限位结构和第二限位结构。
44.本实施例的汇流排总成，通过设置基板3，并将柔性电路板12、三元汇流排4、铁锂汇流排5设于基板3上，可将本汇流排总成应用于同时具有三元锂离子电芯9和磷酸铁锂电芯10的电池模组上，从而可便于各汇流排于电池模组上的设置。另外，在基板上设置第一限位结构和/或第二限位结构，可便于三元汇流排和/或铁锂汇流排的准确定位，从而可利于三元汇流排和/或铁锂汇流排与极柱之间的焊接。
45.基于如上整体构成，本实施例的汇流排总成的一种示例性如图1中所示，其中，为便于理解本汇流排总成的结构，以下先介绍可应用本汇流排总成的电池模组的结构。
46.作为一种具体的实施方式，本实施例的电池模组的结构如图2至图4中所示，一般地，电池模组还具有位于自身两端的两个端板1，以及位于其两侧的两个侧板2。而且，侧板2的两端分别与两个端板1采用焊接或其他方式相连，并于端板1上形成有用于固定电池模组的固定孔。其中，端板1和侧板2具体制造时，参见现有技术即可。
47.作为一种优选的实施方式，如图5中所示，本实施例的铁锂电芯单元包括一个磷酸铁锂电芯10，也即三元锂离子电芯9与磷酸铁锂电芯10之间一一交替设置，且三元锂离子电芯9与磷酸铁锂电芯10的厚度比在1-15之间。例如，可将两者的厚度比设为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或者设为其他数值。通过将三元锂离子电芯9的厚度大于磷酸铁锂电芯10设置，可使本电池模组具有较大的能量。另外，本实施例中，为便于电池模组的整体组装，各电芯之间采用结构胶相连，同时，也可提高电池模组的刚度。此外，为进一步提高电池模组的能量，三元锂离子电芯9的数量不小于磷酸铁锂电芯10的数量。
48.本实施例中，为便于各电芯之间的连接，作为一种具体的实施方式，任意相邻的两个三元锂离子电芯9中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧，同时，任意相邻的两个磷酸铁锂电芯10中的极性相同的极柱分置于电池模组的两侧。正如上文所述的，三元汇流排4用于将相邻两个三元锂离子电芯9连接，铁锂汇流排5用于将相邻两个磷酸铁锂电芯10连接。而且，具体地，相邻两个三元锂离子电芯9之间串联，相邻两个磷酸铁锂电芯10之间串联。
49.基于此布置结构，至少部分铁锂汇流排5与三元汇流排4之间具有重叠区域，并于重叠区域设有位于铁锂汇流排5和三元汇流排4之间的绝缘层。其中，作为一种具体的实施方式，如图2和图3中所示，三元汇流排4具体叠置于铁锂汇流排5的上方。
50.另外，如图6中所示，基板3的右端设有第一三元输出极15和第一铁锂输出极16，在左端设有第二三元输出极14和第二铁锂输出极11。而且，第一三元输出极15与最右端的三元锂离子电芯9相连，第二三元输出极14与最左端的三元锂离子电芯9相连。而第一铁锂输出极16与最右端的磷酸铁锂电芯10相连，第二铁锂输出极11与最左端的磷酸铁锂电芯10相连。
51.其中，作为一种具体的实施方式，本实施例的第一三元输出极15为负极，而第二三元输出极14为正极。当然，当三元锂离子电芯9的布置改变时，第一三元输出极15可为正极，相应地，第二三元输出极14为负极。另外，作为一种具体的实施方式，本实施例的第一铁锂输出极16为负极，而第二铁锂输出极11为正极。当然，当磷酸铁锂电芯10的布置改变时，第一铁锂输出极16可为正极，相应地，第二铁锂输出极11为负极。
52.具体来讲，基板3的结构如图7中所示，其整体为与电池模组随形设置的矩形，其中部形成有对应于各电芯的防爆阀设置的多个过孔303，并于基板3的两侧分别形成有与各电芯上的极柱对应设置的多个通孔。上述各输出极的结构相同，并具有搭置于基板3上的搭接端，以及外伸于基板3一侧的外伸端，该外伸端用于和底座7相连。一般地，底座7设于端板1上，其具体结构参见现有技术即可。
53.此外，为便于各输出极11与三元锂离子电芯9和磷酸铁锂电芯10相连，正如上文所述的，在基板3的两端还分别设有三元转接排8和铁锂转接排6。上述第一三元输出极15和第二三元输出极14分别通过三元转接排8与对应端的三元锂离子电芯9相连，而第一铁锂输出极16和第二铁锂输出极11分别通过铁锂转接排6与对应端的磷酸铁锂电芯10相连。其中，如图6中所示，各端的三元转接排8和铁锂转接排6的结构可不同，其视具体情况设置即可。
54.作为一种具体的实施方式，如图8中所示，三元汇流排4呈u形而具有相对布置的两个连接段，此两个连接段分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱相连。通过将三元汇流排4设成u形，其面积较大，从而可具有较好的散热性能。另外，三元汇流排4的中
部还向其一侧凹陷而形成有避让槽401，如此可如图10中所示，在三元汇流排4与铁锂转接排6重叠时，形成对铁锂转接排6的避让。
55.此外，为提高三元汇流排4与三元锂离子电芯9的极柱之间的连接准确性，在两个连接段上分别形成有对正孔，此两个对正孔分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱对应设置。
56.如图9中所示，基于上述各电芯的布置方式，作为一种示例性结构，本实施例的铁锂汇流排5的中部外凸而形成有以避让三元汇流排4的凹槽，该铁锂汇流排5的两端分别与相邻的两个磷酸铁锂电芯10的正极柱和负极柱相连。通过在铁锂汇流排5上设置凹槽，由此，如图10中所示，当铁锂汇流排5和三元汇流排4具有重叠区域时，可防止两者之间接触而影响信号采集。
57.此外，为提高铁锂汇流排5与磷酸铁锂电芯10的极柱之间的连接准确性，在铁锂汇流排5的两端分别形成有对正孔，此两个对正孔分别与相邻的两个磷酸铁锂电芯10的正极柱和负极柱对应设置。
58.在此，需要说明的是，三元汇流排4除了设成u形，亦可设为m形、e形等其他形状，另外，铁锂汇流排5除了设为图8中所示的形状，亦可将铁锂汇流排5设为u形、e形等其他形状。
59.除此之外，于基板3上还形成有对至少部分三元汇流排4进行限位的第一限位结构；和/或，基板3上形成有对至少部分铁锂汇流排5进行限位的第二限位结构。如此设置，可便于三元汇流排4和/或铁锂汇流排5的准确定位，从而可利于三元汇流排4和/或铁锂汇流排5与极柱之间的焊接。
60.其中，基于上述各三元汇流排4及铁锂汇流排5的具体形状和布置，如图7中所示，作为一种具体的实施方式，本实施例中仅设有第一限位结构。该第一限位结构包括形成于基板3上的限位槽301。而且，本实施例的限位槽301的侧壁可与三元汇流排4的四周抵接而限制三元汇流排4的位移。
61.如此设置，可在基板3放置于电池模组顶部，并将三元汇流排4放于限位槽301内时，可使得三元汇流排4上的两个对正孔分别与相邻的两个三元锂离子电芯9的正极柱和负极柱对正，从而可利于三元汇流排4与极柱准确相连。另外，基于基板3为板状结构，为便于设置限位槽301，在基板3的上表面设有凸筋，该凸筋与基板3的上表面围构形成限位槽301。
62.此外，需要说明的是，除了将三元汇流排4叠置于铁锂汇流排5的上方，还可以将铁锂汇流排5叠置于三元汇流排4的上方时。此时，为便于装配，可在基板3上设置用于对至少部分铁锂汇流排5进行限位的第二限位结构。而且，该第二限位结构具体可为与铁锂汇流排5适配设置的矩形槽或u形槽即可，其设置方式参照上述限位槽301的设置即可。
63.另外，还可以如图11中所示，在基板3上同时设置第一限位结构和第二限位结构，且第二限位结构与第一限位结构具有重叠区域。而且，与图7中结构相同，第一限位结构包括形成于基板3上的限位槽301。而第二限位结构则包括与铁锂汇流排5适配设置的u形槽304，该u形槽304与限位槽301具有重叠区域。
64.本实施例的汇流排总成，通过采用上述结构，可便于各汇流排于电池模组上的布置，从而可具有较好的使用效果。
65.实施例二
66.本实施例的另一目的在于提出一种电池模组，该电池模组中设有实施例一所述的
汇流排总成。
67.本实施例的电池模组，通过设置实施例一所述的汇流排总成，可便于各汇流排的设置，从而可具有较好的使用效果。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。