汇流排组件及电池总成的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种汇流排组件及电池总成。


背景技术：

2.目前，大圆柱动力电池模组中，汇流排包括多个导电件，每个导电件均具有正极导电单元和负极导电单元，导电件电连接相邻的两个电芯，导电件中的正极导电单元与其中一个电芯的正极连接，负极导电单元与另一个电芯的负极连接，以将相邻的两个电芯串联。
3.相关技术中，一般使用一体式支座或吸塑件作为汇流排的载体，以提高多个导电件的稳定性，这种设计存在以下缺陷：1、为避免导电件将同一电芯的正极和负极连通，支座或吸塑件需要设计与汇流排相配合的凹槽和孔洞结构，以将导电件的其他位置与电芯之间绝缘，导致支座或吸塑件的结构复杂，而支座和吸塑件都需要使用模具加工，开模成本昂贵，修改模具非常困难，同时需要加工周期长；2、由于支座或吸塑件存在加工误差，导致汇流排与支座或吸塑件装配后存在误差，汇流排存在将电芯的正负极搭接导致电芯短路的风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种汇流排组件及电池总成，以解决使用支座或吸塑件作为汇流排载体时导致加工成本高、周期长、存在电芯短路风险的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：汇流排组件，包括：导电组件，所述导电组件包括多个沿第一方向间隔设置的导电排，所述导电排包括沿第二方向排列且连接的多个导电件，所述导电件包括连接部以及分别位于所述连接部两端的正极导电单元和负极导电单元，所述正极导电单元用于与沿第一方向相邻的两个电芯中其中一个所述电芯的正极连接，所述负极导电单元用于与沿第一方向相邻的两个所述电芯中另一个所述电芯的负极连接；绝缘膜，覆盖于所述导电组件上，以使多个所述导电排连接呈一体，所述绝缘膜覆盖所述导电组件中的每个所述连接部，且所述绝缘膜对应每个所述正极导电单元和所述负极导电单元均设置有镂空区，以使每个所述正极导电单元和所述负极导电单元外露。
6.作为上述汇流排组件的一种可选方案，所述绝缘膜至少覆盖所述连接部朝向所述电芯的一侧表面。
7.作为上述汇流排组件的一种可选方案，所述连接部向背离所述电芯的方向凸出以形成凸起部。
8.作为上述汇流排组件的一种可选方案，所述导电组件设置有多个并沿第二方向间隔设置，每个所述导电组件均对应设置有所述绝缘膜。
9.作为上述汇流排组件的一种可选方案，所述绝缘膜与所述导电组件通过热塑胶工
艺固定。
10.电池总成，包括：电芯模组，包括沿第二方向排列的多个电芯组件，每个所述电芯组件包括沿第一方向排列的多个电芯；上述的汇流排组件，所述导电排用于将多个所述电芯组件中对应位置的所述电芯并联，并将同一所述电芯组件中相邻的两个所述电芯串联。
11.作为上述电池总成的一种可选方案，位于所述电芯组件两端的两个所述电芯为端部电芯，位于所述电芯模组一端的至少部分所述端部电芯为输入端电芯，位于所述电芯模组另一端的至少部分所述端部电芯为输出端电芯；所述电池总成还包括：两个输出汇流排，所述汇流排组件设置于两个所述输出汇流排之间，两个所述输出汇流排中的其中一个与所述输入端电芯连接，以将多个所述输入端电芯并联；另一个与所述输出端电芯连接，以将多个所述输出端电芯并联。
12.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括：沿第一方向相对设置的两个支座，所述支座能固定在所述端部电芯上，所述支座上设置有避让对应所述端部电芯上正极和负极的避让孔，所述汇流排组件设置于两个所述支座之间，所述输出汇流排设置在所述支座上。
13.作为上述电池总成的一种可选方案，所述支座的底面设置有电芯仿形槽，所述端部电芯能插入所述电芯仿形槽内。
14.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括：串联汇流排，每个所述支座上均设置有所述串联汇流排，所述串联汇流排用于电连接所述电芯模组中未与所述输出汇流排连接的所述端部电芯。
15.作为上述电池总成的一种可选方案，所述支座的顶面设置有定位槽，所述输出汇流排和所述串联汇流排均设置于所述定位槽内。
16.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括柔性电路板，所述柔性电路板设置在所述支座上，所述柔性电路板和所述支座二者中的一个设置有防呆定位孔，另一个设置有防呆定位柱，所述防呆定位柱插入所述防呆定位孔内。
17.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括固定件，所述固定件可拆装装配于所述支座上，所述固定件用于安装采集线束连接器。
18.作为上述电池总成的一种可选方案，所述支座上设置有滑槽，所述滑槽沿第一方向贯穿所述支座的端面，所述固定件上设置有滑轨，所述滑轨能滑动安装于所述滑槽内。
19.作为上述电池总成的一种可选方案，所述固定件与所述支座卡接固定。
20.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括：保护座，设置于所述支座上，所述保护座用于固定所述输出汇流排的端部；保护盖，可拆装设置于所述保护座上。
21.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电芯模组还包括承托所述电芯的托盘，所述支座上设置有支撑部，所述支撑部与所述托盘固定。
22.本发明的有益效果：本发明提供的汇流排组件中，通过绝缘膜连接多个导电排，并实现绝缘防护，不需
设置塑胶件或吹塑件来安装导电排，有利于降低生产成本，且绝缘膜实现的绝缘防护效果好。
23.本发明提供的电池总成采用上述汇流排组件，成本低，结构可靠。
附图说明
24.图1是本发明提供的汇流排组件的俯视图；图2是本发明提供的导电排的俯视图；图3是本发明提供的导电组件的俯视图；图4是本发明提供的绝缘膜的俯视图；图5是本发明提供的半成品的俯视图；图6是本发明提供的绝缘膜贴附在半成品上时的俯视图；图7是本发明提供的汇流排组件的结构示意图；图8是图7中a处的局部放大图；图9是本发明提供的电池总成的结构示意图；图10是本发明提供的电池总成中未装配电芯模组时的结构示意图；图11是本发明提供的支座的结构示意图一；图12是本发明提供的支座的结构示意图二；图13是图11中b处的局部放大图；图14是本发明提供的保护罩装配于支座上时的结构示意图。
25.图中：10、汇流排组件；101、半成品；11、导电排；111、正极导电单元；112、负极导电单元；113、连接部；114、凸起部；12、绝缘膜；121、遮挡部；122、镂空区；20、支架；21、支座；211、第一定位段；212、第二定位段；213、防呆定位孔；214、通孔；215、滑槽；22、固定件；221、卡钩；222、限位槽；223、滑轨；23、支撑部；24、保护罩；241、保护座；2411、卡扣；242、保护盖；2421、卡接臂；30、输出汇流排；40、串联汇流排；50、柔性电路板；60、电芯模组；61、托盘；62、电芯。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
27.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.本实施例提供了一种汇流排组件10，用于连接呈多排设置的多个电芯62。如图1-图4所示，汇流排组件10包括导电组件和绝缘膜12。导电组件包括多个沿第一方向x间隔设置的导电排11，每个导电排11包括沿第二方向y排列且连接的多个导电件，每个导电件包括连接部113以及导电单元，导电单元用于将沿第一方向x相邻的两个电芯62导电连接。绝缘膜12覆盖在导电组件上，以使多个间隔设置的导电排11连接成一体，绝缘膜12上对应每个导电单元均设置有镂空区122，以使导电单元外露，以便与电芯62的正极和负极接触。
31.本实施例中，多个间隔设置的导电排11通过绝缘膜12连接，无需使用支座或吸塑件进行支撑和固定，能够省去或减少使用的支座或吸塑件，有利于控制加工成本，降低加工难度，提高加工效率。多个导电排11通过绝缘膜12连接在一起后成为一体结构，能够方便汇流排组件10的装配，提高装配效率。通过绝缘膜12覆盖导电排11上不与电芯62的正极和负极接触的部分，能够避免导电排11将同一电芯62的正极和负极搭接，从而避免电芯62短路。
32.可选地，绝缘膜12可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)等绝缘材料制成。
33.具体地，如图2所示，导电单元包括位于连接部113两端的正极导电单元111和负极导电单元112，正极导电单元111用于与沿第一方向x相邻的两个电芯62中其中一个电芯62的正极连接，负极导电单元112用于与沿第一方向x相邻两个电芯62中另一个电芯62的负极连接。此处需要说明的是，图2中虚线仅是为了示出导电件中的连接部113、正极导电单元111和负极导电单元112，并非导电件中的结构轮廓线。
34.本实施例中，汇流排组件10用于圆柱型的电芯62组成的电池总成中，圆柱型的电芯62中正极和负极均设置在电芯62的同一轴向端面上。电池总成包括电芯模组60，电芯模组60包括多个沿第二方向y排列的电芯组件，每个电芯组件包括沿第一方向x排列的多个电芯62。
35.为方便介绍汇流排组件10与电芯模组60的配合关系，如图3所示，导电排11包括相连接的四个导电件，四个导电件分别与四个电芯组件中对应位置处的电芯62配合，即一个导电排11将四个电芯组件中对应位置处的电芯62并联。每个导电件中的正极导电单元111连接同一电芯组件中前一个电芯62的正极，负极导电单元112连接同一电芯组件中后一个电芯62的负极。即每个导电件串联同一电芯组件中相邻的两个电芯62。
36.在其他实施例中，导电排11中包括的导电件的数量以及导电排11的数量均可以根据电池总成中电芯62的数量以及排布情况设定，以兼容不同型号的电池总成。
37.进一步地，如图4所示，绝缘膜12包括遮挡部121和镂空区122，遮挡部121覆盖并连接每个导电排11的连接部113，镂空区122与正极导电单元111和负极导电单元112正对，以使正极导电单元111和负极导电单元112外露。
38.为避免电芯62短路，本实施例中导电组件的正面和背面均覆盖有绝缘膜12。一些
实施例中，绝缘膜12可以至少覆盖连接部113的朝向电芯62的一侧表面。
39.本实施例提供的汇流排组件10的结构简单，加工工艺简单，有利于提高生产效率，降低成本。
40.具体地，在制备汇流排组件10时，可以将导电材质的卷板展平后切割呈合适大小的矩形板。之后通过冲压方式，将矩形板加工成如图5所示的半成品101，该半成品101中相邻的导电排11部分处于连接状态，以方便与绝缘膜12定位和固定。
41.同时，取相同大小的矩形绝缘层，通过模切工艺在绝缘层上加工镂空区122，以得到如图4所示的绝缘膜12。
42.最后，如图6所示，将绝缘膜12贴附在半成品101上，并通过热塑胶工艺将绝缘膜12与半成品101固定。待固定后，通过冲压折弯工艺，将相邻的两个导电排11的连接位置切断，得到如图1所示的汇流排组件10。
43.进一步地，如图7和图8所示，在冲压弯折工艺时，在连接部113上冲压出凸起部114，凸起部114向背离电芯62的方向凸出。当汇流排组件10与电芯模组60装配后，同一个导电件上的正极导电单元111与前一个电芯62的正极抵接，负极导电单元112与后一个电芯62的负极抵接，凸起部114位于相邻两个电芯62之间，能够起到缓冲相邻两个电芯62之间的膨胀力、公差以及位移的作用，避免导电排11断裂，提高了导电排11的韧性，汇流排组件10的可靠性高。
44.可选地，导电组件设置有多个并沿第二方向y间隔设置，每个导电组件均对应设置有绝缘膜12，以兼容不同规格的电芯模组60。
45.如图9和图10所示，本实施例还提供了一种电池总成，包括电芯模组60、支架20、输出汇流排30、串联汇流排40和上述的汇流排组件10。
46.支架20包括沿第一方向x相对设置的两个支座21，支座21可以为塑胶件或吹塑件，支座21用于安装输出汇流排30和串联汇流排40。定义每个电芯组件两端的两个电芯62为端部电芯，支座21能固定在电芯组件首尾两端的端部电芯上，每个支座21上均设置有避让孔，避让孔能够避让电芯62上的正极和负极，以方便首尾两端的电芯62与其他电芯62串并联。
47.每个支座21上均设置有输出汇流排30和串联汇流排40。两个输出汇流排30可以分别作为电池总成中电芯62串并联形成电路的输入端和输出端。具体地，多排电芯组件中，一侧的部分端部电芯组成电芯模组60的输入端，另一侧的部分端部电芯组成电芯模组60的输出端。两个输出汇流排30中，一个输出汇流排30与电芯模组60的输入端的端部电芯的正极连接，该输出汇流排30作为正极输出汇流排；另一个输出汇流排30与电芯模组60的输出端的端部电芯的负极连接，该输出汇流排30作为负极输出汇流排。串联汇流排40用于连接对应侧的其余端部电芯。
48.其他实施例中，输入端的端部电芯可以通过负极与输出汇流排30连接，对应地，输出端的端部电芯可以通过正极与输出汇流排30连接。
49.为提高支座21的固定效果，支座21的底面设置有电芯仿形槽，每个电芯组件的端部电芯均能插入对应的电芯仿形槽内，以使支座21更稳定。
50.进一步地，避让孔设置在电芯仿形槽的底面，以方便端部电芯的正极和负极与对应的输出汇流排30或串联汇流排40接触。
51.本实施例中，通过支座21来固定输出汇流排30和串联汇流排40，能够实现绝缘保
护，避免电芯62短路。
52.为了进一步避免电芯62短路，如图11和图12所示，支座21的顶面设置有定位槽，定位槽包括第一定位段211和第二定位段212，第一定位段211与输出汇流排30的形状及大小相适配，输出汇流排30安装于第一定位段211内；第二定位段212与串联汇流排40的形状及大小相适配，串联汇流排40安装于第二定位段212内。通过设置定位槽，能够保证输出汇流排30和串联汇流排40的定位精度，能够避免输出汇流排30和串联汇流排40错位而导致电芯62短路。
53.进一步地，定位槽内设置有定位柱，输出汇流排30和串联汇流排40上均设置有定位孔，定位柱能够与定位孔配合，以进一步提高输出汇流排30和串联汇流排40在支座21上的位置精度和固定效果，避免输出汇流排30和串联汇流排40错位。
54.进一步地，电池总成还包括柔性电路板50，柔性电路板50设置在支座21上，柔性电路板50和支座21二者中的一个设置有防呆定位孔213，另一个设置有防呆定位柱，防呆定位柱插入防呆定位孔213内。通过设置防呆定位孔213和防呆定位柱，既能保证柔性电路板50的安装精度，又能预防柔性电路板50的安装位置错乱，能够降低装配难度。
55.为提高电池总成的模块化程度，电芯模组60包括承托电芯62的托盘61，电芯62固定在托盘61上，以集成为模组。为提高汇流排组件10与电芯模组60之间配合稳定性，支座21上设置有支撑部23，支撑部23可以通过螺钉与托盘61固定，有利于保证输出汇流排30和串联汇流排40与端部电芯的连接可靠性。支撑部23还能够提高支座21的强度，使整个电池总成的结构强度得到提升。
56.为了及时获取电池总成的运行状态，电池总成还包括电压和温度采集线束。现有的塑胶件大致呈平板结构，厚度较薄，无法可靠安装采集线束连接器，导致采集线束连接器存在固定困难，信号采集可靠性差的问题。
57.为解决上述问题，支架20还包括固定件22，固定件22用于安装采集线束连接器。固定件22可拆装设置在支座21上，以为采集线束连接器提供安装位置，且可以先将采集线束连接器与固定件22安装后，再将固定件22固定在支座21上，使采集线束连接器的安装不受限，装配方便。
58.本实施例中，如图13所示，固定件22与支座21采用滑动方式装配。固定件22上设置有滑轨223，支座21上设置有沿第一方向延伸的滑槽215，滑槽215贯穿支座21的一侧端面，滑轨223能够由该侧端面滑动装入滑槽215内，安装方便。
59.进一步地，至少部分滑槽215的宽度由上至下逐渐减小，以使滑槽215的槽口宽度收缩。滑轨223的形状与滑槽215相适配。当滑轨223滑入滑槽215内后，滑槽215的侧壁会对滑轨223施加向上的抵接力，避免滑轨223向下与滑槽215脱离。可选地，至少部分滑槽215为燕尾槽。
60.为进一步避免固定件22与支座21脱离，固定件22在滑动装入后与支座21卡接，以进一步提高支座21与固定件22的固定效果。示例性地，滑槽215内设置有卡接部，滑轨223上设置有卡槽，当滑轨223滑入滑槽215内后，卡接部卡入卡槽内，以进一步固定支座21和固定件22。
61.可选地，采集线束连接器可以通过卡接固定在固定件22上。如图13所示，固定件22上设置有卡钩221，卡钩221用于卡接采集线束连接器。
62.进一步地，支座21上还设置有沿第一方向贯穿的通孔214，位于支座21顶面的柔性电路板50的端部能够穿过该通孔214伸入到支座21的侧部，并固定在固定件22内。
63.为提高柔性电路板50端部在固定件22上的固定效果，固定件22上设置有限位槽222，限位槽222的上端开口，由通孔214伸出的柔性电路板50的至少部分端部能够伸入到限位槽222内，以起到固定柔性电路板50的作用。
64.为了保护输出汇流排30的端部，如图14所示，电池总成还包括保护罩24，保护罩24包括保护座241和保护盖242，保护座241设置在支座21上，保护座241用于固定输出汇流排30的端部；保护盖242罩设在保护座241上，输出汇流排30的端部位于保护座241和保护盖242之间，以通过保护座241和保护盖242的配合对输出汇流排30起到保护作用。
65.进一步地，保护盖242与保护座241可拆装连接，以方便拆装输出汇流排30的端部。具体地，保护座241上设置有卡扣2411，保护盖242上相对设置有两个向下延伸的卡接臂2421，卡接臂2421上设置有卡孔。当保护盖242与保护座241装配时，将保护盖242由上向下罩设在保护座241上的过程中，卡接臂2421受力变形，两个卡接臂2421之间距离增大，直至卡扣2411伸入卡孔，保护盖242与保护座241装配到位。
66.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。