锂离子方形模组和电动车辆

摘要

本发明实施例提供一种锂离子方形模组和电动车辆，涉及动力电池领域。该锂离子方形模组包括电芯组件、壳体组件、隔热缓冲件、端板组件、汇流排组件和采样电路板。电芯组件设置于壳体组件内，隔热缓冲件设置于电芯组件的侧面并位于电芯组件与壳体组件之间，端板组件与壳体组件连接；汇流排组件包括线束隔离板、串联汇流排、绝缘件和输出级汇流排，线束隔离板与端板组件连接，串联汇流排、输出级汇流排与线束隔离板连接，并与电芯组件电连接，绝缘件与线束隔离板连接。采样电路板与电芯组件连接，用于获取电芯组件的采样参数。本发明实施例可以充分利用设计空间，从而提升模组的空间利用率；并且装配方便、简单。

权利要求

1.一种锂离子方形模组，其特征在于，包括电芯组件(110)、壳体组件(120)、隔热缓冲件(130)、端板组件(140)、汇流排组件(150)和采样电路板(160)；

所述电芯组件(110)设置于所述壳体组件(120)内，所述隔热缓冲件(130)设置于所述电芯组件(110)的侧面并位于电芯组件(110)与所述壳体组件(120)之间，所述端板组件(140)与所述壳体组件(120)连接；

所述汇流排组件(150)设置于所述壳体组件(120)内，并位于所述电芯组件(110)的端部与所述端板组件(140)之间，所述汇流排组件(150)包括线束隔离板(151)、串联汇流排(152)、绝缘件(153)和输出级汇流排(154)，所述线束隔离板(151)与所述端板组件(140)扣位配合，所述串联汇流排(152)与所述线束隔离板(151)连接，并与所述电芯组件(110)电连接，所述绝缘件(153)与所述线束隔离板(151)连接，所述串联汇流排(152)通过所述绝缘件(153)与所述输出级汇流排(154)绝缘设置；

所述采样电路板(160)与所述电芯组件(110)连接，用于获取所述电芯组件(110)的采样参数；

所述端板组件(140)包括相互连接的金属端板(141)和绝缘塑料件(142)，所述金属端板(141)与所述壳体组件(120)连接，所述绝缘塑料件(142)与所述线束隔离板(151)扣位配合，并围成包覆空间，所述串联汇流排(152)和输出级汇流排(154)位于所述包覆空间内；

所述绝缘塑料件(142)设置有第一包覆部(1421)，所述线束隔离板(151)设置有第二包覆部(1513)，所述第一包覆部(1421)与所述第二包覆部(1513)扣位配合，以使所述绝缘塑料件(142)与所述线束隔离板(151)围成所述包覆空间；

所述采样电路板(160)包括电路板(161)、采样端子和泡棉压紧件(163)，所述采样端子与所述电路板(161)电连接，并与所述电芯组件(110)的中部连接，用于获取所述电芯组件(110)的采样参数，所述泡棉压紧件(163)与所述采样端子连接。

2.根据权利要求1所述的锂离子方形模组，其特征在于，所述线束隔离板(151)上并排地设置有多个安装部(1511)，多个所述串联汇流排(152)与多个所述安装部(1511)对应连接，并分别与所述电芯组件(110)电连接。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子方形模组，其特征在于，所述汇流排组件(150)还包括固定件(155)，所述绝缘件(153)通过所述固定件(155)与所述线束隔离板(151)连接，并使所述串联汇流排(152)与所述输出级汇流排(154)相互绝缘。

4.根据权利要求1所述的锂离子方形模组，其特征在于，所述金属端板(141)上设置有多个安装孔(1411)，所述绝缘塑料件(142)上设置有与所述多个安装孔(1411)对应连接的塑料柱(1422)。

5.根据权利要求1所述的锂离子方形模组，其特征在于，所述电芯组件(110)包括锂离子方形模组(100)还包括绝缘板(170)，所述绝缘板(170)设置于电芯组件(110)的顶面，并位于所述壳体组件(120)与所述电芯组件(110)之间，所述泡棉压紧件(163)位于所述绝缘板(170)和所述采样端子之间。

6.根据权利要求1所述的锂离子方形模组，其特征在于，所述壳体组件(120)包括U型下壳体(121)和模组上盖(122)，所述U型下壳体(121)与所述模组上盖(122)连接，所述端板组件(140)与所述U型下壳体(121)和所述模组上盖(122)连接。

7.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1‑6中任一项所述的锂离子方形模组(100)。

说明书

锂离子方形模组和电动车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种锂离子方形模组和电动车辆。

背景技术

[0002] 动力电池模组可以为电动车辆提供动力输出，现有的锂离子方形模组存在空间利用率不高的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种锂离子方形模组和电动车辆，其可以充分利用设计空间，从而提升模组的空间利用率；并且装配方便、简单。

[0004] 本发明的实施例是这样实现的：

[0005] 第一方面，本发明实施例提供一种锂离子方形模组，包括电芯组件、壳体组件、隔热缓冲件、端板组件、汇流排组件和采样电路板；

[0006] 所述电芯组件设置于所述壳体组件内，所述隔热缓冲件设置于所述电芯组件的侧面并位于电芯组件与所述壳体组件之间，所述端板组件与所述壳体组件连接；

[0007] 所述汇流排组件设置于所述壳体组件内，并位于所述电芯组件的端部与所述端板组件之间，所述汇流排组件包括线束隔离板、串联汇流排、绝缘件和输出级汇流排，所述线
束隔离板与所述端板组件扣位配合，所述串联汇流排与所述线束隔离板连接，并与所述电
芯组件电连接，所述绝缘件与所述线束隔离板连接，所述串联汇流排与通过所述绝缘件与
所述输出级汇流排绝缘设置；

[0008] 所述采样电路板与所述电芯组件连接，用于获取所述电芯组件的采样参数。

[0009] 在可选的实施方式中，所述线束隔离板上并排地设置有多个安装部，多个所述串联汇流排与多个所述安装部对应连接，并分别与所述电芯组件电连接。

[0010] 在可选的实施方式中，所述汇流排组件还包括固定件，所述绝缘件通过所述固定件与所述线束隔离板连接，并使所述串联汇流排与所述输出级汇流排相互绝缘。

[0011] 在可选的实施方式中，所述端板组件包括相互连接的金属端板和绝缘塑料件，所述金属端板与所述壳体组件连接，所述绝缘塑料件与所述线束隔离板扣位配合，并围成包
覆空间，所述串联汇流排和输出级汇流排位于所述包覆空间内。

[0012] 在可选的实施方式中，所述绝缘塑料件设置有第一包覆部，所述线束隔离板设置有第二包覆部，所述第一包覆部与所述第二包覆部扣位配合，以使所述绝缘塑料件与所述
线束隔离板围成所述包覆空间。

[0013] 在可选的实施方式中，所述金属端板上设置有多个安装孔，所述绝缘塑料件上设置有与所述多个安装孔对应连接的塑料柱。

[0014] 在可选的实施方式中，所述采样电路板包括电路板、采样端子和泡棉压紧件，所述采样端子与所述电路板电连接，并与所述电芯组件的中部连接，用于获取所述电芯组件的
采样参数，所述泡棉压紧件与所述采样端子连接。

[0015] 在可选的实施方式中，所述电芯组件包括锂离子方形模组还包括绝缘板，所述绝缘板设置于电芯组件的顶面，并位于所述壳体组件与所述电芯组件之间，所述泡棉压紧件
位于所述绝缘板和所述采样端子之间。

[0016] 在可选的实施方式中，所述壳体组件包括U型下壳体和模组上盖，所述U型下壳体与所述模组上盖连接，所述端板组件与所述U型下壳体和所述模组上盖连接。

[0017] 第二方面，本发明实施例提供一种电动车辆，包括如前述实施方式中任一项所述的锂离子方形模组。

[0018] 本发明实施例提供的锂离子方形模组和电动车辆：该锂离子方形模组包括电芯组件、壳体组件、隔热缓冲件、端板组件、汇流排组件和采样电路板。其中的汇流排组件包括线
束隔离板、串联汇流排、绝缘件和输出级汇流排，线束隔离板与端板组件形成扣位配合，串
联汇流排与线束隔离板连接，并与电芯组件电连接，绝缘件与线束隔离板连接，将串联汇流
排与输出级汇流排隔离。隔热缓冲件能够起到隔热作用，并且能够吸收电芯受热膨胀的变
形量。采样电路板能够实现对电芯组件参数的采样，该采样参数可以为电芯组件的温度，从
而便于根据电芯组件的温度数据，及时调节模组的输出功率。线束隔离板与串联汇流排连
接，串联汇流排、输出级汇流排与电芯组件中的电芯电连接，实现各电芯串联；绝缘件用于
输出级汇流排与串联汇流排的绝缘设计。在本发明实施例中，线束隔离板、串联汇流排和输
出级汇流排叠层布置，可以实现空间的充分利用。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，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
些附图获得其他相关的附图。

[0020] 图1为本发明实施例提供的锂离子方形模组的结构示意图；

[0021] 图2为图1中的锂离子方形模组的分解结构示意图；

[0022] 图3为图2中的汇流排组件的结构示意图；

[0023] 图4为图3中的线束分隔板的结构示意图；

[0024] 图5为图2中的端板组件的结构示意图；

[0025] 图6为本发明实施例提供的绝缘塑料件与线束分隔板的结构示意图；

[0026] 图7为图2中的采样组件的结构示意图；

[0027] 图8为图2中的锂离子方形模组的剖视结构示意图。

[0028] 图标：100‑锂离子方形模组；110‑电芯组件；120‑壳体组件；121‑U型下壳体；122‑模组上盖；130‑隔热缓冲件；140‑端板组件；141‑金属端板；1411‑安装孔；142‑绝缘塑料件；
1421‑第一包覆部；1422‑塑料柱；150‑汇流排组件；151‑线束隔离板；1511‑安装部；1512‑通
孔；1513‑第二包覆部；152‑串联汇流排；153‑绝缘件；154‑输出级汇流排；155‑固定件；160‑
采样电路板；161‑电路板；163‑泡棉压紧件；170‑绝缘板；180‑导热胶。

具体实施方式

[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0030] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

[0031] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0032] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该
发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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
能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理
解为指示或暗示相对重要性。

[0033] 此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完
全水平，而是可以稍微倾斜。

[0034] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上
述术语在本发明中的具体含义。

[0035] 请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种锂离子方形模组100。该锂离子方形模组100可以应用于新能源汽车等电动车辆中，作为动力电池使用。本发明实施例提供的锂离子
方形模组100可以充分利用设计空间，从而提升模组的空间利用率；并且装配方便、简单。

[0036] 在本发明实施例中，该锂离子方形模组100包括电芯组件110、壳体组件120、隔热缓冲件130、端板组件140、汇流排组件150和采样电路板160。电芯组件110设置于壳体组件
120内，隔热缓冲件130设置于电芯组件110的侧面并位于电芯组件110与壳体组件120之间，
端板组件140与壳体组件120连接；汇流排组件150设置于壳体组件120内，并位于电芯组件
110的端部与端板组件140之间。

[0037] 请参阅图3，汇流排组件150包括线束隔离板151、串联汇流排152、绝缘件153和输出级汇流排154，线束隔离板151与端板组件140形成扣位配合，串联汇流排152与线束隔离
板151连接，并与电芯组件110电连接，绝缘件153与线束隔离板151连接，串联汇流排152通
过绝缘件153与输出级汇流排154保持相互绝缘。采样电路板160与电芯组件110连接，用于
获取电芯组件110的采样参数。

[0038] 应当理解的是，在本发明实施例中，壳体组件120可以围成一空间，电芯组件110、汇流排组件150等装配在该空间内，端板组件140可以封闭空间的两端开口。隔热缓冲件130
位于电芯组件110的侧边与壳体组件120之间，能够起到隔热作用，并且能够吸收电芯受热
膨胀的变形量；此外，在本发明的实施例中，隔热缓冲件130也可以设置在相邻的两个电芯
之间，用于这两个电芯隔热和吸收电芯变形量。汇流排组件150用于与电芯组件110电连接，
其中，线束隔离板151与串联汇流排152连接，串联汇流排152与电芯组件110中的电芯电连
接，实现各电芯串联；输出级汇流排154、串联汇流排152分别与电芯组件110进行连接，用于
将模组电压和电流进行输出；绝缘件153用于输出级与串联汇流排152的绝缘设计。在本发
明实施例中，线束隔离板151、串联汇流排152、绝缘件153和输出级汇流排154叠层布置，可
以实现空间的充分利用。采样电路板160能够实现对电芯组件110参数的采样，该采样参数
可以为电芯组件110的温度，从而便于根据电芯组件110的温度数据，及时调节模组的输出
功率。

[0039] 请参阅图4，在可选的实施方式中，该线束隔离板151上并排地设置有多个安装部1511，多个串联汇流排152与多个安装部1511对应连接，并分别与电芯组件110电连接。

[0040] 可选地，在该安装部1511上设置有通孔1512，在将串联汇流排152对应地安装在该安装部1511上时，串联汇流排152能够从该通孔1512露出，从而便于实现串联汇流排152与
电芯的连接。

[0041] 进一步地，该安装部1511大体为与串联汇流排152对应的槽状结构，通孔1512设置在该槽状结构的底部。串联汇流排152与安装部1511之间的连接可以为卡接等，可以把串流
汇流排卡在槽状结构内。绝缘件153与线束隔离板151连接，可以将串联汇流排152与输出级
汇流排154进行绝缘隔离。可选地，该汇流排组件150还可以包括固定件155，绝缘件153通过
固定件155与线束隔离板151连接，并将串联汇流排152与串联汇流排152做绝缘隔离。固定
件155可以为螺栓、卡扣或者销等结构，实现绝缘件153与线束隔离板151的连接。如图所示，
该固定件155为卡扣，绝缘件153和线束隔离板151上设置有对应的孔槽，卡扣卡入绝缘件
153和线束隔离板151对应的孔槽内，比如通过铆接的方式等，实现绝缘件153与线束隔离板
151的固定。该固定件155的数量可以为多个，以在多个位置固定绝缘件153和线束隔离板
151，使得两者的固定更加稳固、可靠。

[0042] 在可选的实施方式中，上述的壳体组件120包括U型下壳体121和模组上盖122，U型下壳体121与模组上盖122连接，端板组件140与U型下壳体121和模组上盖122连接。在装配
时，U型下壳体121与模组上盖122可以通过各种可能的焊接方式实现连接，包括但不限于激
光焊接等。在本发明实施例中，电芯组件110等部件装配在U型下壳体121上，待装配好后，再
将模组上盖122焊接到U型下壳体121上，可以使得装配更加方便，有利于提升装配效率。

[0043] 请参阅图5，在可选的实施方式中，上述的端板组件140可以包括相互连接的金属端板141和绝缘塑料件142，金属端板141与壳体组件120连接，绝缘塑料件142与线束隔离板
151连接，并围成包覆空间，串联汇流排152和输出级汇流排154位于包覆空间内。

[0044] 也就是说，在本发明实施例中，端板组件140可以为金属与塑料的复合结构，即金属端板141与绝缘塑料件142的复合结构，其中，金属端板141与壳体组件120连接，绝缘塑料
件142使汇流排与金属端板141绝缘。

[0045] 可选地，金属端板141与壳体组件120的连接方式包括但不限于各种焊接，比如激光焊接等。应当理解的是，金属端板141与壳体组件120的U型下壳体121和模组上盖122均连
接，其连接方式可以为激光焊接等。

[0046] 请参阅图6，可选地，绝缘塑料件142与线束隔离板151形成包覆结构，使汇流排的周围均为绝缘材料，即将汇流排与模组金属壳体和端板进行隔离设计，以提升模组电气绝
缘和耐压性能。此时，该绝缘塑料件142可以设置有第一包覆部1421，线束隔离板151可以设
置有第二包覆部1513，第一包覆部1421与第二包覆部1513连接，以使绝缘塑料件142与线束
隔离板151围成包覆空间。

[0047] 应当理解的是，绝缘塑料件142与线束隔离板151之间连接形成包覆空间，其连接的结构形式可以通过上述的第一包覆部1421和第二包覆部1513实现，就具体的结构形式来
说，可以为凸起插入或伸入到凹槽中，或者两个凸块相互搭接等结构形式。第一包覆部1421
和第二包覆部1513实现了绝缘塑料件142与线束隔离板151之间的包覆连接，实现了串联汇
流排152和输出级汇流排154包覆在该包覆空间内，使得汇流排与金属端板141和模组上盖
122和U型下壳体121之间绝缘隔离，从而提升了模组电气绝缘和耐压性能。

[0048] 可选地，该金属端板141上设置有多个安装孔1411，绝缘塑料件142上设置有与多个安装孔1411对应连接的塑料柱1422。安装孔1411与塑料柱1422的配合能够实现金属端板
141与绝缘塑料件142的定位和固定。如图所示，安装孔1411和塑料柱1422成2×4的阵列排
布；当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，也可以采用其他的排布形式。

[0049] 请参阅图7，在可选的实施方式中，上述的采样电路板160包括电路板161、采样端子和泡棉压紧件163，采样端子与电路板161电连接，并与电芯组件110的中部连接，用于获
取电芯组件110的采样参数，泡棉压紧件163与采样端子连接。

[0050] 需要指出的是，采样电路板160可以获取电芯组件110中部的采样参数，比如电芯组件110中部的温度数据。经发明人研究发现，锂离子方形模组100上汇流排的温度会高于
电芯温度，现有技术中，通过获取汇流排温度作为电芯温度的技术方案，会导致获得的温度
数据高于电芯的实际温度，从而无法发挥电池的最大性能。而在本发明实施例中，通过电路
板161和采样端子能够获取电芯中部的温度，可以使温度更加准确地反映电芯的实际温度，
以避免电池系统提前限功率使用，从而提升用户体验。

[0051] 同时，在本发明实施例中，泡棉压紧件163与采样端子连接，该泡棉压紧件163可以压紧在模组上盖122下，实现采样端子与电芯的稳定贴合。

[0052] 可选地，该采样端子可以为NTC端子(NTC，Negative Temperature Coefficient，负温度系数；指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。
该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成
型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数的热敏电阻)，其可以贴在电芯
上，获取电芯的温度；在泡棉压紧件163的作用下，可以保证NTC端子与电芯的紧密贴合，从
而减少外界振动对采样端子与电芯组件110贴合效果的影响，有利于使采样端子能在整个
寿命周期紧贴在电芯组件110上。

[0053] 在可选的实施方式中，该电芯组件110还可以包括锂离子方形模组100还包括绝缘板170，绝缘板170设置于电芯组件110的顶面，并位于壳体组件120与电芯组件110之间，泡
棉压紧件163位于绝缘板170和采样端子之间。该绝缘板170可以实现电芯组件110与模组上
盖122之间绝缘，也能够使采样电路板160与模组上盖122绝缘。该绝缘板170的形状大体与
模组上盖122类型，但具体的尺寸略小于模组上盖122的尺寸。

[0054] 请参阅图8，在本发明实施例中，电芯组件110的电芯可以通过导热胶180直接粘接在U型下壳体121上，其导热可以为电芯、导热胶180、U型下壳体121，相较于铝板导热来说，
可以进一步提升导热效率和导热效果，便于电芯散热。

[0055] 本发明实施例提供一种电动车辆，包括如前述实施方式中任一项的锂离子方形模组100。该锂离子方形模组100能够为电动车辆提供动力，该电动车辆可以为新能源汽车、以
及其他可能的电动设备。

[0056] 请结合参阅图1至图8，本发明实施例提供的锂离子方形模组100和电动车辆：该锂离子方形模组100包括电芯组件110、壳体组件120、隔热缓冲件130、端板组件140、汇流排组
件150和采样电路板160。其中的汇流排组件150包括线束隔离板151、串联汇流排152、绝缘
件153和输出级汇流排154，线束隔离板151与端板组件140形成扣位配合，串联汇流排152与
线束隔离板151连接，并与电芯组件110电连接，绝缘件153与线束隔离板151连接。隔热缓冲
件130能够起到隔热作用，并且能够吸收电芯受热膨胀的变形量。采样电路板160能够实现
对电芯组件110参数的采样，该采样参数可以为电芯组件110的温度，从而便于根据电芯组
件110的温度数据，及时调节模组的输出功率。线束隔离板151与串联汇流排152连接，串联
汇流排152与电芯组件110中的电芯电连接，实现各电芯串联；绝缘件153用于汇流排的绝缘
设计，用于将输出级汇流排154与串联汇流排152进行绝缘隔离。在本发明实施例中，线束隔
离板151、串联汇流排152和输出级汇流排154叠层布置，可以实现空间的充分利用。

[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。