保持部件、电池组件和用于电池组件的端部结构

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种保持部件。本发明还涉及一种电池组件和及其端部结构。

背景技术

目前市场上常见的电池组件中，电芯的端部保持部件通常会设计为整体覆盖所有电芯的端部，通常也将电芯端部处的汇流部件也全部覆盖在内。汇流部件上的起到保险丝作用的熔断部段被诸如塑料制成的保持部件包覆，这导致在需要熔断部段尽快熔断以保护电路之时，无法保证熔断部段能够彻底熔断。例如，由于被保持部件包覆在内，熔断部在狭小封闭的空间内即使发生熔断，也会依然存在虚接的可能性，从而使得熔断部段无法起到对电路的保护作用。

因而，需要提供一种保持部件、电池组件和端部结构，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种保持部件、电池组件和端部结构。电池组件的保持部件上设置有和汇流部件的熔断部对应的开孔，以使得熔断部能够在开孔处被暴露在外，这给熔断部的熔断提供了空间。在汇流部件的熔断部上有电流通过从而发生熔断时，开孔的构造允许熔断部充分熔断，从而对电路起到保护作用。

根据本发明的一个方面，提供一种用于电池组件的保持部件，所述电池组件包括多个电芯以及定位在所述多个电芯的顶部和/或底部的汇流部件，所述汇流部件上形成有连接在电芯之间的熔断部，所述汇流部件在所述熔断部处具有缩小的横截面积，所述保持部件被构造为在所述多个电芯的顶部和/或底部固定所述多个电芯，并且，所述保持部件的对应于所述熔断部的位置处设置有对外敞开的孔，以使所述熔断部暴露。

在一种实施方式中，所述孔为通孔或盲孔。

在一种实施方式中，所述孔为盲孔，所述盲孔的底壁为平面，所述底壁的中心和所述熔断部之间相邻或存在间隔。

在一种实施方式中，所述盲孔的底壁为中心突起、四周内凹的曲面，所述底壁的中心和所述熔断部之间相邻或存在间隔。

在一种实施方式中，所述盲孔的底壁为中心凹入、四周突起的曲面，以使所述熔断部被所述底壁的相对的边缘支撑。

根据本发明的第二方面，提供了一种电池组件，所述电池组件包括：

多个电芯，所述多个电芯轴向平行地排布；

位于所述多个电芯的顶部和底部的汇流部件，所述汇流部件上形成有熔断部，所述汇流部件在所述熔断部处具有缩小的横截面积；以及

根据上述方案中任意一项所述的保持部件。

在一种实施方式中，所述多个电芯排布成多个电芯串，每一个所述电芯串内的所有电芯在纵向方向上串连排布，所述多个电芯串沿横向方向并联排布，所述熔断部形成在每一对相邻的电池串之间，其中所述纵向方向、所述横向方向、所述高度方向两两垂直。

在一种实施方式中，所述汇流部件为多个，每一个汇流部件包括和所述多个电芯串一一对应地导电接触的多个导电接触部分，所述熔断部形成在每一对相邻的所述导电接触部分之间，优选地每一个所述导电接触部分和对应的所述电芯串内的一个或两个电芯导电接触。

在一种实施方式中，相邻的电芯串的电芯在横向方向上错开。

在一种实施方式中，所述汇流部件和所述保持部件一体地模制成形。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于电池组件的端部结构，所述电池组件包括多个电芯，所述多个电芯轴向平行地并排排布，所述端部结构定位在所述多个电芯的顶部或底部，并包括集成为一体的保持部件和汇流部件，其中：

所述汇流部件和至少两个电芯导电接触，所述汇流部件上形成有位于电芯之间的熔断部，所述汇流部件在所述熔断部处具有缩小的横截面积；

所述保持部件被构造为用于固定所述多个电芯，并且，所述保持部件的对应于所述熔断部的位置处设置有对外敞开的孔，以使所述熔断部暴露。

在一种实施方式中，所述孔为通孔或盲孔。

在一种实施方式中，所述孔为盲孔，所述盲孔的底壁为平面，所述底壁的中心和所述熔断部之间相邻或存在间隔。

在一种实施方式中，所述盲孔的底壁为中心突起、四周内凹的曲面，所述底壁的中心和所述熔断部之间相邻或存在间隔。

在一种实施方式中，所述盲孔的底壁为中心凹入、四周突起的曲面，以使所述熔断部被所述底壁的相对的边缘支撑。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明的一些优选实施方式的电池组件的示意图；

图2为根据本发明的另一些优选实施方式的电池组件的内部结构示意图；

图3为图2中的顶部保持部件、散热装置和电芯的组合示意图；

图4为图3中的一个间隔部件的单独的示意图；

图5为图2的顶部视角的示意图；

图6为移除了图2中的一个电池区域的顶部的保持部件之后的示意图；

图7为图6中示出的一个汇流部件的单独的示意图；

图8为图5中的A部分的局部放大图；

图9为图8中的一个熔断部孔的放大示意图；

图10A为图9的沿B-B线截取的截面示意图；

图10B-图10F分别为图10A的几种替代实施方式；

图11A为根据本发明的一种实施方式的端部结构的俯视视角的示意图；

图11B为根据本发明的一种实施方式的端部结构的仰视视角的示意图。

附图标记：

100电池组件

101外壳

102提手部

103窗口

620、620a、620b、620c、620d、620e保持部件

670散热装置

650电芯

660汇流部件

640电路传输板

670a、670b减胶孔

651、652电池区域

661汇流部件的主体

6611导电接触部分

662、662a、662b、662c、662d、662e熔断部

622、622a、622b、622c、622d、622e第一孔

621第二孔

6221、6221a、6221b、6221c、6221d、6221e第一孔的底壁

6222第一孔的侧壁

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

图1-图11B示出了根据本发明的散热装置、保持装置、电池组件、电芯的端部结构、工作机器等的一些优选实施方式。首先需要说明的是，本发明中的方向术语、位置术语，应当被理解为是相对性的方向、位置，而非绝对性的方向、位置。本发明中的方向术语、位置术语可以参照图1- 图11B所示的示例性结构做出解释。例如，本发明提到的电芯的高度方向可以理解为图1-图11B中的方向D2，“纵向方向”可以理解为图1-图11B 中的方向D1，“横向方向”可以理解为图1-图11B中的方向D3，其中方向D1、D2、D3在空间中正交。本发明提到的电芯的顶部、底部可以理解为是电芯的高度方向上的两个端部。

图1示出了一些实施方式中的电池组件的外部示意图。电池组件100 包括大致呈长方体的外壳101，还可以例如包括提手部102以及用于显示剩余电量的窗口103。电池组件100的外壳101的内部可以具有多种不同的构造。

图2-图11B为根据电池组件100内部构造一些优选实施方式。其中，电池组件100可以包括轴向平行地并排排布的多个电芯650(见图6)，以及位于多个电芯650的顶部和底部的保持部件620，保持部件620用于固定多个电芯650。优选地，相邻的电芯650之间设置有由导热系数大于空气的材质制成的散热装置，散热装置670上可以设置有减重孔。减重孔例如包括位于散热装置670的纵向端部处的沿纵向方向D1延伸的长方形开孔670b，或者位于散热装置的纵向靠中心位置处的正方形开孔670a。开孔670a、670b为减胶孔，可以减轻电池组件的重量，同时可以节省材料成本。

参考图6，在电芯650的顶部和底部具有汇流部件660，汇流部件660 和电路传输板640导电连接。具体地，多个电芯可以被分为两个电芯区域，即区域651、652。例如，在区域651中，在纵向方向D1上相邻的电芯的顶部的极性可以相反，例如一个电芯的顶部为正极，另一个电芯的顶部为负极。同样地，在区域652中也可以具有相同或相似的电芯排布方式。电路传输板640位于区域651、652之间。

电芯650排布成多个电芯串，每一个电芯串内的所有电芯650在纵向方向D1上串连排布，多个电芯串沿横向方向D3并联排布。参考图6和图7，对应于这样排布的电芯650，汇流部件660也设置为多个，每一个汇流部件660包括和多个电池串一一对应的多个汇流部件主体661，每一个汇流部件主体661上设置有和电芯650导电接触的导电接触部分6611，在每一对相邻的汇流部件主体661之间形成有熔断部662。优选地每一个汇流部件主体661和对应的电芯串内的一个或两个电芯650导电接触，在如图7所示的汇流部件660中，每一个汇流部件主体661具有两个导电接触部分6611，而在图6中所示的位于纵向端部处的汇流部件660，每一个汇流部件主体661仅具有一个导电接触部分6611。由于相邻的电芯串的电芯650在横向方向D3上错开，因而连接在相邻的汇流部件主体661之间的熔断部662不是完全沿横向方向D3延伸，而是相对于横向方向D3略微倾斜。每一个汇流部件660还具有用于将汇集的电流向电路传输板640 输出的输出端口663。

可以理解，熔断部662定位在相邻的电池串之间，即设置在并联的电芯650之间。汇流部件660在熔断部662处具有缩小的横截面积，从而使得熔断部662能够用作保险丝。例如，熔断部662和汇流部件660的其他部位可以具有相同的厚度，但熔断部662处的宽度较小。或者，熔断部662 可以具有和其相邻的部分相同的宽度，但是相比于和其相邻的部分具有较小的厚度。本领域技术人员可以理解，熔断部662处的减小的宽度可以通过图7的两侧减少的部分实现，也可以通过仅一侧的减少的部分实现，还可以通过在熔断部中设置通孔实现。继续参考图2-图9，保持部件620的对应于熔断部662的位置处设置有对外敞开的孔622，以使熔断部662置于孔622内。在汇流部件的熔断部662上有电流通过从而发生熔断时，开孔的构造允许熔断部662充分熔断，从而对电路起到保护作用。

可以理解，熔断部还可以设置在串联的电池之间。当串联的电流过高的时候，熔断部可以熔断从而切断电流回路，从而对电池进行保护。概括来说，熔断部可以设置在整个电路的任何希望的位置处。

进一步地，从图2-图9中还可以看到，保持部件620上还设置有用于暴露汇流部件660上的导电接触部的孔621。为了方便描述，将保持部件 620的用于暴露熔断部662的孔622称为第一孔，将保持部件620的用于暴露汇流部件660上的导电接触部的孔621称为第二孔。第一孔622和第二孔621均可以为圆形孔，第一孔622的直径可以大于第二孔621的直径。

导电接触部的底部需要和电芯650导电接触，因而第二孔621通常设置为通孔。第一孔622可以设置为盲孔或通孔。图10A-图10F示出了具有不同的第一孔622形态的几种实施方式。其中，图10A-图10E中的第一孔622为盲孔，图10F中的第一孔622为通孔。当第一孔为盲孔时，该盲孔还能防止熔融的金属掉落到电池组内部而可能引起的短路的问题。

在例如图10A所示的实施方式中，保持部件620的第一孔622由底壁 6221和侧壁6222(见图9)限定，底壁6221为平面，熔断部662紧贴第一孔622的底壁6221，这样的构型较为简单，方便生产制造；在例如图 10B所示的实施方式中，保持部件620限定的第一孔622a的底壁6221a 为平面，熔断部662a和第一孔622a的底壁6221a之间存在间隔，熔断部 662a被悬空，这样的设置能够便于在熔断部662a过热的情况下熔断部 662a能够充分熔断；在例如图10C所示的实施方式中，保持部件620b限定的第一孔622b的底壁6221b为中心突起、四周凹入的弧面，底壁6221b 的中心和熔断部662b接触，构成弧面的底壁6221b能够使得在熔断部662b 发生熔断时，熔断的残渣能够沿着弧面流至底壁6221b的四周边缘，避免残渣在熔断后又重新凝固在一起；在例如图10D所示的实施方式中，保持部件620c限定的第一孔622c的底壁6221c为中心突起、四周凹入的弧面，熔断部662c和第一孔622c的底壁6221c之间存在间隔，熔断部662c被悬空，这样的构型一方面能够便于在熔断部662c过热的情况下熔断部 662c能够充分熔断，另一方面能够使得在熔断部662c发生熔断时，熔断的残渣能够沿着弧面流至底壁6221c的四周边缘，避免残渣在熔断后又重新凝固在一起；在例如图10E所示的实施方式中，保持部件620d限定的第一孔622d的底壁6221d为中心凹入的弧面，熔断部662d架设在底壁 6221d的相对的边缘之间从而实现悬空，这样的悬空构型更加稳定；在例如图10F所示的实施方式中，保持部件620e限定的第一孔622e为通孔，熔断部662e被悬空，这样的构型一方面能够便于在熔断部662e过热的情况下熔断部662e能够充分熔断。

在一些实施方式中，汇流部件660和保持部件620一体地模制成形，例如可以将其二者的组合称为用于电池组件的端部结构626。可以理解，端部结构626除了包括汇流部件660和保持部件620以外，还可以进一步包括其他的结构。图11A-图11B示出了端部结构626的单独的顶部视角和底部视角的示意图，图中省略了部分汇流部件660，从而清楚地示出构造为通孔的第二孔621的结构。

参考图11A-图11B，保持部件620例如可以由塑料制成，汇流部件 660由铜等金属制成，汇流部件660被部分地包裹在保持部件620内。保持部件620上设置有用于暴露汇流部件660的熔断部662的第一孔622和用于暴露汇流部件660的导电接触部分6611的第二孔621。参考图11B，保持部件620的第二孔621实际上用于接收多个电芯650顶端，当电芯650被正确接收在第二孔621内时，汇流部件660的导电接触部正好和电芯650 的顶端导电接触。在生产中，可以先一体模制出包括汇流部件660和保持部件620的端部结构626，在将该端部结构626和电芯650适配。

汇流部件和保持部件的其他具体结构已记载在前文的实施方式中，在此不再赘述。可以理解，本发明的实施方式中，所有涉及保持部件和/或汇流部件的描述均应当被理解为是属于本发明的端部结构的实施方式。

本发明的各个实施方式，大多以位于电芯顶部的保持部件、汇流部件为例进行说明，可以理解，位于电芯底部的保持部件、汇流部件也具有类似的结构。

需要说明的是，本发明的上述实施方式，可以进行多种组合和/或变形，组合和/或变形的结果也应当被认为是本发明的实施方式。

本发明中，保持部件上设置有和汇流部件的熔断部对应的开孔，以使得熔断部能够在开孔处被暴露在外，这给熔断部的熔断提供了空间，从而在汇流部件的熔断部上有电流通过从而发生熔断时，允许熔断部充分熔断，以对电路起到保护作用。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。