CN106299223A - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池模组，其包括电池连接系统和多个电池，所述电池连接系统包括连接条、电路板和柔性电路板；连接条连接多个电池，柔性电路板内设有多条低压信号检测通道，电路板通过柔性电路板与连接条电连接。与现有技术相比，本发明通过柔性电路板实现电路板与连接条的电连接，而柔性电路板的耐温程度远高于现有技术中的低压线束的绝缘层，因此当电池模组出现异常情况导致电池喷出高温电解液、或电池模组内部温度过高时，柔性电路板不会轻易熔穿或损坏而造成电池短路，避免了低压线束带来的安全隐患；同时，柔性电路板中任意的低压检测通道两两隔离，进一步提高了安全性，且装配方便，并减少了占用电池模组内的空间。

Description

电池模组
技术领域
本发明属于电池领域，更具体地说，本发明涉及一种能够安全实现低压信号检测的电池模组。
背景技术
目前新能源汽车市场发展迅速，动力电池模组作为新能源汽车的动力来源，其安全可靠对整个系统至关重要。动力电池模组在工作上需要布置低压线束实时监控电池电压与温度，及时监控电池模组当前的工作情况以保证系统能安全可靠地工作。
传统电池模组的低压信号检测是由低压线束与连接条连接来完成的，由于电池模组内部空间的限制，低压线束往往需要汇集在同一线槽中，而低压线束的绝缘层耐温有限，在电池模组出现异常情况导致电池喷出高温电解液时，往往会造成低压线束绝缘层熔穿而使得线束中的电线两两连接，这将致使电池短路产生火星而点燃高温电解液，造成安全事故。
因此，对于迅速成长的新能源市场，目前迫切需要一种结构简单、装配方便、安全性能高的解决方案来避免低压线束带来的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种无需设置低压线束的电池模组，以有效避免低压线束在高温情况下熔穿绝缘层而导致的安全事故。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电池模组，其包括电池连接系统和多个电池，所述电池连接系统包括连接条、电路板和柔性电路板；连接条连接多个电池，柔性电路板内设有多条低压信号检测通道，电路板通过柔性电路板与连接条电连接。
作为本发明电池模组的一种改进，所述柔性电路板包括铜箔层，铜箔层对应每一个电池均设置有铜箔，这些铜箔在空间上彼此分离而形成多条互相绝缘的低压信号检测通道。
作为本发明电池模组的一种改进，所述柔性电路板还包括两个绝缘覆层，铜箔层的铜箔分别粘覆固定于两个绝缘覆层之间的不同位置而彼此分离。
作为本发明电池模组的一种改进，所述柔性电路板的铜箔包括与连接条电连接的第一端和与电路板电连接的第二端。
作为本发明电池模组的一种改进，所述柔性电路板在每一铜箔的第一端制成一个第一连接头，这些第一连接头分别固定在连接条的不同位置而各自与连接条实现电连接；所述柔性电路板将所有铜箔的第二端集成在同一连接头中形成第二连接头，第二连接头插入电路板上对应设置的低压插头中。
作为本发明电池模组的一种改进，所述第一连接头设置为长方形、正方形、三角形、圆形、梯形或平行四边形。
作为本发明电池模组的一种改进，所述柔性电路板还包括设置于所述绝缘覆层外用于加强所述柔性电路板强度的强度覆层。
作为本发明电池模组的一种改进，所述电路板上还设有用于与外部建立通信连接的低压通信接口。
作为本发明电池模组的一种改进，所述电池模组还包括模组外壳和模组上盖，所述多个电池规则排列并安装于模组外壳内，电池连接系统设于模组外壳的开口处，模组上盖盖设于电池及电池连接系统上。
作为本发明电池模组的一种改进，所述电池连接系统还包括绝缘材料制成的线束板，电路板、柔性电路板、连接条均安装在线束板上。
与现有技术相比，本发明通过柔性电路板实现电路板与连接条的电连接，而柔性电路板的耐温程度远高于现有技术中的低压线束的绝缘层，因此当电池模组出现异常情况导致电池喷出高温电解液、或电池模组内部温度过高时，柔性电路板不会轻易熔穿或损坏而造成电池短路，避免了低压线束带来的安全隐患；同时，柔性电路板中任意的低压检测通道两两隔离，进一步提高了安全性，且装配方便，并减少了占用电池模组内的空间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明电池模组及其有益效果进行详细说明。其中：
图1为本发明电池模组的分解结构示意图；
图2为本发明电池模组中电池连接系统的分解结构示意图；
图3为本发明电池模组中电池管理单元的分解结构示意图；
图4为本发明电池模组中柔性电路板的分解结构示意图；
图5为本发明电池模组中铜箔层结构示意图；
图6为本发明电池模组中柔性电路板的另一实施方式结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1至图3，图1为本发明电池模组的分解结构示意图，图2为本发明电池模组中电池连接系统的分解结构示意图，图3为本发明电池模组中电池管理单元的分解结构示意图。在图示实施方式中，电池模组100包括电池连接系统2及多个电池3。电池连接系统2包括用于连接(串联和/或并联)多个电池3的连接条6以及与连接条6电连接的电池管理单元5。其中，电池管理单元5是监控电池低压信号的管理单元，用于实时监控电池3的电压与工作温度，依据实时数据调整系统的工作方式。电池管理单元5包括电路板51及柔性电路板52，电路板51通过柔性电路板52与连接条6电连接。
在本实施方式中，通过柔性电路板52实现电路板51与连接条6的电连接，而柔性电路板52的耐高温程度远高于现有技术中的低压线束的绝缘层，使得当电池模组100出现异常情况导致电池3喷出高温电解液、或电池模组100内部温度过高时，柔性电路板52不会轻易熔穿或损坏而造成电池3短路，避免了低压线束带来的安全隐患，且装配方便，同时减少了占用电池模组100内的空间。
具体地，在本实施方式中，该电池模组100包括电池连接系统2、多个连接在一起的电池3、模组外壳以及模组上盖1。多个电池3规则排列并安装于模组外壳内，电池连接系统2设于模组外壳的开口处，模组上盖1盖设于电池3及电池连接系统2上，对电池连接系统2起到安全防护的作用。电池连接系统2实现各电池3的串并联接而构成电池模组100的工作电路，同时电池连接系统2还实时对电池模组100上电池3的低压信号进行监控。
电池连接系统2包括电池管理单元5、连接条6、两输出电极7以及线束板8。线束板8为绝缘材料制成，如注塑塑胶。连接条6与输出电极7为导电材料制成，且两输出电极7分别位于并连接于连接条6的相对两端。线束板8主要用于承载电池连接系统2上的电池管理单元5、连接条6及输出电极7等，并对各导电体如连接条6、输出电极7进行隔离保护。其中，电池管理单元5包括电路板51和两柔性电路板52，电路板51通过螺钉连接固定于线束板8上。柔性电路板52是低压信号检测的通道，其上设有第一连接头521和第二连接头522，电路板51上设有供第二连接头522插入以实现电连接的低压插头53，第一连接头521与连接条6固定电连接，达到电池管理单元5采集低压信号的目的。其中，第二连接头522与电路板51的电连接，除了图示的低压插头53插入连接外，还可以采用焊接、铆接、螺接等方式中的一种或多种进行固定连接，第一连接头521与连接条6同样可以通过插入连接、焊接、铆接、螺接等方式中的一种或多种进行固定连接。
进一步地，电路板51上还设有用于与外部建立通信连接的低压通信接口50。
可以理解的是，柔性电路板52上的第一连接头521的个数可以根据需要连接电池3的数量(即连接条6的个数)进行增加和减少，而且，第一连接头521还可根据实际需要设置为长方形、正方形、三角形、圆形、梯形、平行四边形等形状。
请参阅图4和图5，图4为本发明电池模组中柔性电路板的分解结构示意图，图5为本发明电池模组中铜箔层结构示意图。
为更好地起到绝缘及保护效果，柔性电路板52包括铜箔层526以及两个分别粘覆于述铜箔层526两面的绝缘覆层524，其中绝缘覆层524起到绝缘效果，铜箔层526与绝缘覆层524通过粘接层525粘接。
进一步地，柔性电路板52还包括设置于所述绝缘覆层524外用于加强柔性电路板52强度的强度覆层528，强度覆层528起到加强柔性电路板52机械强度的效果，防止柔性电路板52弯折损坏。
为有效避免电池3在突发情况下高温电解液融化绝缘覆层524带来的短路风险，铜箔层526中与每一电池3相对应的铜箔5261在空间上都是彼此分离互相绝缘的，也就有效地避免了各检测通道的短路。每一铜箔5261均包括与连接条6电连接的第一端和与电路板电连接的第二端，其中第一端分别位于一个第一连接头521中而各自与连接条6电连接，第二端均集成在第二连接头522中而插入电路板51的低压插头53中。
可以理解的是，在保证与每一电池3相对应的铜箔5261彼此分离的情况下，柔性电路板52可以将绝缘覆层524、粘接层525、强度覆层528的多余部分切割掉而形成如图3所示的独立片状第一连接头521，也可以保留多余部分而制作成如图6所示的长条形第一连接头521a。
与现有技术相比，本发明电池模组至少具有以下优点：
1)通过柔性电路板实现电路板与连接条的电连接，而柔性电路板的耐高温程度远高于现有技术中的低压线束的绝缘层，因此当电池模组出现异常情况导致电池喷出高温电解液、或电池模组内部温度过高时，柔性电路板不会轻易熔穿或损坏而造成电池短路，避免了低压线束带来的安全隐患；
2)柔性电路板在模组生产上能够省去繁琐的线束连接工作，提高生产效率；
3)柔性电路板比线束重量轻，能够进一步提高模组的能量密度；
4)柔性电路板的厚度薄、柔韧性好，能够很好地实现模组上不规则空间的应用。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括电池连接系统和多个电池，其特征在于：所述电池连接系统包括连接条、电路板和柔性电路板；连接条连接多个电池，柔性电路板内设有多条低压信号检测通道，电路板通过柔性电路板与连接条电连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述柔性电路板包括铜箔层，铜箔层对应每一个电池均设置有铜箔，这些铜箔在空间上彼此分离而形成多条互相绝缘的低压信号检测通道。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于：所述柔性电路板还包括两个绝缘覆层，铜箔层的铜箔分别粘覆固定于两个绝缘覆层之间的不同位置而彼此分离。
4.根据权利要求2或3所述的电池模组，其特征在于：所述柔性电路板的铜箔包括与连接条电连接的第一端和与电路板电连接的第二端。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于：所述柔性电路板在每一铜箔的第一端制成一个第一连接头，这些第一连接头分别固定在连接条的不同位置而各自与连接条实现电连接；所述柔性电路板将所有铜箔的第二端集成在同一连接头中形成第二连接头，第二连接头插入电路板上对应设置的低压插头中。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接头设置为长方形、正方形、三角形、圆形、梯形或平行四边形。
7.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于：所述柔性电路板还包括设置于所述绝缘覆层外用于加强所述柔性电路板强度的强度覆层。
8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述电路板上还设有用于与外部建立通信连接的低压通信接口。
9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述电池模组还包括模组外壳和模组上盖，所述多个电池规则排列并安装于模组外壳内，电池连接系统设于模组外壳的开口处，模组上盖盖设于电池及电池连接系统上。
10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述电池连接系统还包括绝缘材料制成的线束板，电路板、柔性电路板、连接条均安装在线束板上。
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