一种圆柱电芯排布结构及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池模组技术领域，具体而言，涉及一种圆柱电芯排布结构及电池模组。


背景技术：

2.市面上的部分电池模组由多个圆柱电芯排布组成，受限于圆柱电芯的结构以及排布方式，在通过安装汇流排对多个圆柱电芯进行串并联连接时，汇流排安装结构复杂，安装难度大，并且散热效果差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种圆柱电芯排布结构，其能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。
4.本实用新型的另一目的在于提供一种电池模组，能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.一种圆柱电芯排布结构，包括多个电芯排，多个所述电芯排沿第一方向依次排布，多个所述电芯排均包括多个沿第二方向依次排布的圆柱电芯，任意相邻的两个所述电芯排的所述圆柱电芯在所述第一方向上错位设置，各所述圆柱电芯的同一端均设置有在所述第一方向上至少部分对齐的负极柱与正极柱，所述第一方向与所述第二方向呈夹角。
7.进一步地，任意相邻的两个所述电芯排对应的所述圆柱电芯的所述正极柱及所述负极柱在所述第一方向上错位设置。
8.进一步地，与任意所述电芯排相邻的两个所述电芯排对应的所述圆柱电芯在所述第一方向上对齐。
9.进一步地，在所述第一方向上任意相邻的两个所述圆柱电芯之间的距离与在所述第二方向上任意相邻的两个所述圆柱电芯之间的距离相等。
10.进一步地，任意所述圆柱电芯的所述正极柱与所述负极柱在所述第一方向上完全对齐；
11.与任意所述电芯排相邻的两个所述电芯排对应的所述圆柱电芯的所述正极柱及所述负极柱在所述第一方向上完全对齐。
12.进一步地，所述第一方向与所述第二方向垂直。
13.进一步地，在所述圆柱电芯设置所述正极柱与所述负极柱的同一端上还设置有绝缘隔离块，所述绝缘隔离块处于所述正极柱与所述负极柱之间，用于绝缘隔离所述正极柱与所述负极柱。
14.本实用新型的实施例还提供一种电池模组，包括所述的圆柱电芯排布结构，所述圆柱电芯排布结构包括多个电芯排，多个所述电芯排沿第一方向依次排布，多个所述电芯排均包括多个沿第二方向依次排布的圆柱电芯，任意相邻的两个所述电芯排的所述圆柱电
芯在所述第一方向上错位设置，各所述圆柱电芯的同一端均设置有沿所述第一方向依次排布的正极柱与负极柱，所述第一方向与所述第二方向呈夹角。
15.进一步地，所述电池模组还包括汇流排，多个所述电芯排包括沿所述第一方向依次排布的第一电芯排、第二电芯排、第三电芯排及第四电芯排，所述第一电芯排与所述第二电芯排的多个所述圆柱电芯通过所述汇流排与所述第三电芯排及所述第四电芯排的多个所述圆柱电芯串联。
16.进一步地，所述汇流排包括主排及多个支臂，所述主排沿所述第二方向延伸，所述第二电芯排的多个所述圆柱电芯的所述正极柱与所述第三电芯排的多个所述圆柱电芯的所述负极柱共同支撑所述主排，多个所述支臂沿所述第二方向依次交错设置在所述主排在所述第一方向上的两侧，所述第一电芯排的多个所述圆柱电芯的所述正极柱与所述第四电芯排的多个所述圆柱电芯的所述负极柱分别与多个所述支臂连接。
17.相比现有技术，本实用新型提供的圆柱电芯排布结构，由于任意相邻的两个所述电芯排的所述圆柱电芯在所述第一方向上错位设置，且各圆柱电芯的同一端均设置有沿所述第一方向依次排布的正极柱与负极柱，因此，在第一方向上任意相邻的两个圆柱电芯的正极柱及负极柱在第一方向上错位，能够方便汇流排对相邻的两个电芯排上的圆柱电芯进行同性极柱的并联及异性极柱的串联。并且，由于多个圆柱电芯的正极柱与负极柱在第一方向上错位，完成汇流排的安装后，能够形成多个沿第二方向依次排布的散热间隙，散热效果更好。因此，本实用新型提供的圆柱电芯排布结构的有益效果包括：能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。
19.图1为本实用新型的实施例提供的圆柱电芯排布结构的结构示意图；
20.图2为本实用新型的实施例提供的电池模组的结构示意图；
21.图3为图2中汇流排与圆柱电芯排布结构的连接结构示意图。
22.图标：100-圆柱电芯排布结构；110-第一电芯排；120-第二电芯排；130-第三电芯排；140-第四电芯排；150-圆柱电芯；151-负极柱；152-正极柱；153-绝缘隔离块；200-电池模组；210-汇流排；211-主排；212-支臂。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的
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，都属于本实用新型保护的范围。
25.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。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。
27.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
30.实施例
31.请参阅图1，图1所示为本实施例提供的圆柱电芯排布结构100的结构示意图。
32.本实施例提供的圆柱电芯排布结构100，包括多个电芯排，多个电芯排沿第一方向依次排布，多个电芯排均包括多个沿第二方向依次排布的圆柱电芯150，任意相邻的两个电芯排的圆柱电芯150在第一方向上错位设置，各圆柱电芯150的同一端均设置有在第一方向上完全对齐的负极柱151与正极柱152，第一方向与第二方向呈夹角。
33.可以理解的是，本实施例中为了方便汇流排的布置，更好的实现相邻两个电芯排对应的圆柱电芯150的极柱在第一方向上的错位避让，将圆柱电芯150的负极柱151与正极柱152设置为在第一方向上完全对齐。在其他实施例中，可以根据实际情况对圆柱电芯150的负极柱151与正极柱152的布置方式进行调整，使得负极柱151与正极柱152在第一方向上仅部分对齐。
34.本实施例中，圆柱电芯150的负极柱151与正极柱152均凸设于顶壁上，并且，负极柱151与正极柱152在第一方向上间隔排布，即各个圆柱形电芯的正极柱152与负极柱151之间的连线与第一方向平行。图1中y方向即为第一方向，x方向即为第二方向，本实施例中，第一方向与第二方向垂直。
35.图1中所示的多个电芯排包括第一方向依次排布的第一电芯排110、第二电芯排120、第三电芯排130及第四电芯排140，第一电芯排110上的圆柱电芯150与第二电芯排120上的圆柱电芯150在第一方向上错位设置，第二电芯排120上的圆柱电芯150与第三电芯排130上的圆柱电芯150在第一方向上错位设置，第三电芯排130上的圆柱电芯150与第四电芯排140上的圆柱电芯150在第一方向上错位设置。
36.任意相邻的两个电芯排对应的圆柱电芯150的正极柱152及负极柱151在第一方向上错位设置。即，第一电芯排110上的圆柱电芯150的负极柱151与正极柱152与第二电芯排
120上的圆柱电芯150的负极柱151与正极柱152在第一方向上错位设置，第二电芯排120与第三电芯排130、第三电芯排130与第四电芯排140同理。
37.并且，与任意电芯排相邻的两个电芯排对应的圆柱电芯150在第一方向上对齐，与任意电芯排相邻的两个电芯排对应的圆柱电芯150的正极柱152及负极柱151在第一方向上对齐。
38.与第二电芯排120在第一方向上相邻的两个电芯排分别为第一电芯排110及第三电芯排130，第一电芯排110上的多个圆柱电芯150与第三电芯排130上的多个圆柱电芯150在第一方向上分别对齐，即第一电芯排110与第三电芯排130对应对齐的圆柱电芯150的正极柱152及负极柱151在第一方向上也同样对齐。
39.同样的，第二电芯排120上的多个圆柱电芯150与第四电芯排140上的多个圆柱电芯150在第一方向上分别对齐，即第二电芯排120与第四电芯排140对应对齐的圆柱电芯150的正极柱152及负极柱151在第一方向上也同样对齐。
40.本实施例中，为了方便汇流排的连接，圆柱电芯150的正极柱152与负极柱151均高出圆柱电芯150的顶壁1.8mm至2.0mm。并且，为了降低与汇流排过流时尖端放电的风险，正极柱152与负极柱151均大致呈扇形，且在尖端位置设置有圆角。
41.可见，本实施例提供的圆柱电芯排布结构100，在应用于电池模组连接汇流排时，能够方便汇流排的安装布置。比如，汇流排沿第二方向排布于第二电芯排120的多个圆柱电芯150的正极柱152及第三电芯排130的多个圆柱电芯150的负极柱151上，即可将第二电芯排120上的多个圆柱电芯150与第三电芯排130上的多个圆柱电芯150串联。
42.在此基础上，汇流排沿第一方向延伸多个连接端即可实现对第一电芯排110的正极柱152或第四电芯排140的负极柱151的连接，实现第一电芯排110与第二电芯排120的并联，第三电芯排130与第四电芯排140的并联。
43.由于相邻的两个电芯排上的圆柱电池的正极柱152及负极柱151在第一方向上错位，因此，在连接第一电芯排110上的正极柱152时，不会与第二电芯排120的极柱发生干涉，在连接第四电芯排140上的负极柱151时，不会与第三电芯排130的极柱发生干涉。并且，连接完成后，汇流排的多个连接端在第二方向上依次间隔排布，有利于散热。
44.可见，本实施例提供的圆柱电芯排布结构100，能够更加方便的实现多个圆柱电芯150的串并联，并且散热效果更好，在相同的面积内能够排布更多的圆柱电芯150，能够提高电池模组的容量。
45.为了进一步提升散热效果，保证散热温度均匀，本实施例中，在第一方向上任意相邻的两个圆柱电芯150之间的距离与在第二方向上任意相邻的两个圆柱电芯150之间的距离相等。比如，第一电芯排110上的任意一个圆柱电芯150与第二电芯排120上相邻的两个圆柱电芯150之间的连线呈等边三角形。并且，本实施例中，任意相邻的两个圆柱电芯150之间存在0.8mm至2.6mm范围的距离。
46.另外，本实施例中，在圆柱电芯150设置正极柱152与负极柱151的同一端上还设置有绝缘隔离块153，绝缘隔离块153处于正极柱152与负极柱151之间。正极柱152与负极柱151受到绝缘隔离块153的绝缘隔离，更加方便连接汇流排，降低短路风险。
47.综上，本实施例提供的圆柱电芯排布结构100，能够方便汇流排安装，并能够提升散热效果，空间利用率更高。
48.本实施例还提供一种电池模组200，请结合参阅图2及图3，图2所示为该电池模组200的结构示意图，图3所示为图2中汇流排210与圆柱电芯排布结构100的连接结构示意图。
49.本实施例提供的电池模组200，包括前述的圆柱电芯排布结构100与多个汇流排210，以及如箱体等常规元件与结构，圆柱电芯排布结构100容置于箱体内，并与多个汇流排210连接。
50.汇流排210包括主排211及多个支臂212，主排211沿第二方向延伸，第二电芯排120的多个圆柱电芯150的正极柱152与第三电芯排130的多个圆柱电芯150的负极柱151共同支撑主排211，多个支臂212沿第二方向依次交错设置在主排211在第一方向上的两侧，第一电芯排110的多个圆柱电芯150的正极柱152与第四电芯排140的多个圆柱电芯150的负极柱151分别与多个支臂212连接。
51.第一电芯排110与第二电芯排120的多个圆柱电芯150并联，第三电芯排130与第四电芯排140的多个圆柱电芯150并联，第一电芯排110与第二电芯排120的多个圆柱电芯150通过汇流排210与第三电芯排130及第四电芯排140的多个圆柱电芯150串联。
52.可见，通过汇流排210简单的结构设置，即可实现对多个电芯排的串并联，提升电池模组200的电压及容量。并且，多个支臂212相互之间存在间隙，为第一方向上相邻的汇流排210的支臂212提供排布空间，第一方向上相邻的两个汇流排210互不干涉且相互嵌合，使得电池模组200的散热效果更好，散热更加均匀，并且结构更加紧凑。
53.因此，本实施例提供的电池模组200容量更大、散热效果更好、散热温度更加均匀，并且结构更加简单紧凑。
54.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。