CN108140765B - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电池模组，包括：动力电池、模组外壳、隔离板、电池连接条、检测端子以及电池监控单元；动力电池放置在模组外壳内，隔离板设置在动力电池的上方，且隔离板上对应动力电池的极柱设置有通孔，电池连接条设置在隔离板的上方，且通过通孔与动力电池的极柱连接，并使所有动力电池电连接，电池监控单元设置在隔离板的上方，且电池监控单元上设置有压合孔，电池连接条上设置有端子连接部，检测端子位于隔离板以及电池监控单元之间，检测端子的一端与端子连接部相连，检测端子的另一端设置有压合接头，压合接头与压合孔压合连接。本申请所提供的电池模组降低了安装风险，也弱化了电池在极端情况下的危险程度。

Description

电池模组
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。
背景技术
随着国家相关油耗限制法律法规的提出，如何降低车辆的油耗已经是众多厂商全力解决的问题，其中提高新能源汽车的产量已经成为了厂商解决油耗问题的重要途径，这就需要电池包技术的发展和提高。
电池包的能量难以提高是限制电池包技术发展的重要因素。提高电池包能量密度有许多方法，其中一种方法就是提高电池包内部元器件的集成度，在有限的空间内，尽量提高各部件的集成度，来提高电池包的能量密度。目前，大部分电池包内部会有电池模块，电池监控单元(Cell Module Controler；CMC)、电池管理系统(Battery Management Unit；BMU)等相关部件。其中电池监控单元采集电池模组内部电池的电压温度信号，并将信号传输至电池管理系统，再由电池管理系统对电池进行充放电控制。一个电池包内部通常会集成多个电池监控单元，电池监控单元的数量一般会与电池模组的数量相对应，电池监控单元占用的体积将降低电池包的能量密度。
目前大多数的电池监控单元置于电池模组之外，其体积大，数量多，占用电池包的空间多，不利于提高电池包的能量密度。
同时现有的大部分方案中电池监控单元置于电池模组之外，电池监控单元与电池模组之间的连接就主要是通过线束连接。线束连接虽然简单、容易实现，但是安装复杂，高度依赖人工，效率低，且容易安装出错，风险高。在电池出现极端情况时，线束容易受损，有可能出现短接，将加剧电池在极端情况的危险程度。所以在电池监控单元至电池模组之间需要一种新型的、效率更高，更安全的连接方式。
发明内容
本发明提供一种电池模组，以克服背景技术中采用线束连接电池监控单元以及电池模组所具有的安装风险高以及会加剧电池在极端情况下危险程度的问题。
本发明提供一种电池模组，包括：动力电池、模组外壳、隔离板、电池连接条、检测端子以及电池监控单元；
所述动力电池放置在所述模组外壳内，所述隔离板设置在所述动力电池的上方，且所述隔离板上对应所述动力电池的极柱设置有通孔，所述电池连接条设置在所述隔离板的上方，且通过所述通孔与所述动力电池的极柱连接，并使所有所述动力电池电连接，
所述电池监控单元设置在所述隔离板的上方，且所述电池监控单元上设置有压合孔，所述电池连接条上设置有端子连接部，所述检测端子位于所述隔离板以及所述电池监控单元之间，所述检测端子的一端与所述端子连接部相连，所述检测端子的另一端设置有压合接头，所述压合接头与所述压合孔压合连接。
优选地，所述检测端子与所述端子连接部的材质相同，所述检测端子与所述端子连接部的端部通过激光焊接相连。
优选地，还包括转接块，所述端子连接部上设置有第一连接孔，所述检测端子远离所述压合接头的一端设置有第二连接孔，
所述转接块的一端伸入所述第一连接孔，并与所述端子连接部连接，所述转接块的另一端伸入所述第二连接孔，并与所述检测端子连接。
优选地，所述转接块与所述端子连接部的材质相同，所述检测端子与所述端子连接部以及所述转接块的材质不同，
所述转接块与所述端子连接部通过激光焊缝相固定，所述转接块与所述检测端子通过铆接或超声波焊缝相固定。
优选地，所述转接块的两端分别设置有第一凸台以及第二凸台，所述第一凸台伸入所述第一连接孔内，且所述第一凸台的边缘与所述第一连接孔相抵，所述第二凸台伸入所述第二连接孔内，且所述第二凸台的边缘与所述第二连接孔相抵。
优选地，所述端子连接部为延伸条，所述延伸条的一端与所述电池连接条连接，所述延伸条的另一端向远离所述电池连接条的方向延伸，且与所述检测端子连接。
优选地，所述端子连接部为Z形结构。
优选地，所述检测端子部分位于所述隔离板的内部，并与所述隔离板固定连接，所述检测端子与所述端子连接部的下侧连接。
优选地，所述电池连接条均沿着所述隔离板长度方向相对的两侧排布，两排所述电池连接条之间留有间隙，所述端子连接部均延伸至所述间隙内，所述电池监控单元设置在所述间隙的上方。
优选地，所述电池连接条包括拱起部以及两个连接片，两个所述连接片通过所述拱起部相连，每个所述连接片分别与不同的所述动力电池的极柱连接。
本发明所提供的电池模组取消了线束，通过将电池监控单元集成在电池模组内部，并采用检测端子直接与电池连接条上的端子连接部连接，同时采用Press-fit(压合工艺)，在检测端子的另一端设置压合接头并与电池监控单元上的压合孔相连接的方式，大幅缩短了检测部件与电池连接条的相隔距离，也简化了连接结构，因此降低了安装风险，也弱化了电池在极端情况下的危险程度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的电池模组的爆炸图；
图2为本申请实施例所提供的电池监控单元整体结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的电池连接条与检测端子的第一种连接方式的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的电池连接条与检测端子的第二种连接方式的正面结构示意图；
图5为本申请实施例所提供的电池连接条与检测端子的第二种连接方式的爆炸图；
图6为本申请实施例所提供的电池连接条与检测端子的第二种连接方式的反面结构示意图；
图7为本申请实施例所提供的电池连接条与检测端子的第三种连接方式的结构示意图；
图8为本申请实施例所提供的电池模组的整体结构示意图。
附图标记：
10—动力电池
20—模组外壳
30—隔离板
40—电池连接条
400-端子连接部
402-第一连接孔
404-拱起部
406-连接片
50—检测端子
500-压合接头
502-第二连接孔
60—电池监控单元
600—压合孔
70-转接块
700-第一凸台
702-第二凸台
703-镦头
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
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。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。
如图1和图6所示，本实施例所提供的一种电池模组，包括动力电池10、模组外壳20、隔离板30、电池连接条40、检测端子50以及电池监控单元60。其中，动力电池10的数量较多，且并排放置在模组外壳20内，隔离板30设置在这些动力电池10的上方，将动力电池10封闭在由模组外壳20以及隔离板30所构成的腔室内。在隔离板30上对应动力电池10的极柱位置设置有通孔供极柱伸出，电池连接条40设置在隔离板30的上方，并且通过通孔与动力电池10的极柱连接，通过电池连接条40能够将所有的动力电池10都连接在一起构成电路，这些动力电池10之间可以相互串联，也可以相互并联。电池监控单元60设置在隔离板30的上方，如图2所示，在电池监控单元60上设置有压合孔600，电池连接条40上设置有端子连接部400，压合孔600以及端子连接部400均用于检测端子50的连接。具体地，检测端子50位于隔离板30以及电池监控单元60之间，检测端子50的一端与端子连接部400相连，而检测端子50的另一端则设置有压合接头500，压合接头500与压合孔600压合连接。压合过程中，压合接头500会产生形变，使连接保证一定的保持力，实现电池连接条40与电池监控单元60的电信号传输。
本实施例所提供的电池模组取消了线束，通过将电池监控单元60集成在电池模组内部，大幅缩短了电池监控单元60与电池连接条40的相隔距离，使得电池监控单元60所占用的电池包空间更少，因此电池包能够留出更多的空间来容纳更多的电池模组，使得电池包的能量密度更高。并且，采用检测端子50直接与电池连接条40上的端子连接部400连接，同时在检测端子50的另一端设置压合接头500并与电池监控单元60上的压合孔600相连接的方式，也简化了电池监控单元60与电池连接条40之间的连接结构，因此降低了安装风险，也弱化了电池在极端情况下的危险程度，从而提高了电池模组的安全性、可靠性，同时也提高了电池模组的生产效率。
在本实施例中，根据不同情况，检测端子50与端子连接部400之间存在不同的连接方式。
方式一：如图3所示，若检测端子50与端子连接部400的材质相同，则检测端子50可以与端子连接部400的端部直接通过激光焊接形成激光焊缝相连。
方式二：如图4至6所示，可以在端子连接部400与检测端子50之间设置一个转接块70，并在端子连接部400上设置第一连接孔402，在检测端子50远离压合接头500的一端设置第二连接孔502。装配时，转接块70的一端伸入第一连接孔402内，并与端子连接部400连接，转接块70的另一端则伸入第二连接孔502内，并与检测端子50连接。在检测端子50与端子连接部400的材质不同时，这种结构能够较好的实现二者的连接。具体地，可以采用与端子连接部400相同的材质制造转接块70，这样，转接块70与检测端子50的材质不同，因此二者可采用铆接方式进行固定，如果有足够的空间也可以进行超声波焊接形成超声波焊缝固定，或者为了进一步提高连接的牢固程度，在采用铆接固定后再通过焊接的方式形成焊缝来加固连接。转接块70与检测端子50连接后，由于转接块70与端子连接部400材质相同，因此可以通过激光焊接固定。
为了能够使转接块70与端子连接部400以及检测端子50之间的连接更为牢固，并且也能够简化装配工艺，如图5所示，本实施例中的转接块70的两端分别设置了第一凸台700以及第二凸台702，第二凸台702可以伸入第二连接孔502内，并且第二凸台702的边缘能够与第二连接孔502相抵，二者之间也形成类似卡接的结构。第二凸台702与检测端子50铆接后形成镦头703，进一步的提高连接的牢固程度，可在镦头703处焊接的方式形成焊缝来加固连接。第一凸台700也能够伸入第一连接孔402内，并且在伸入后，第一凸台700的边缘还能够与第一连接孔402相抵，使第一凸台700与第一连接孔402之间形成类似卡接的结构，之后再通过激光焊接将第一凸台700与第一连接孔402之间的缝隙焊接。
方式三：如图7所示，当电池连接条40与检测端子50所对应的压合孔600的距离较远时，为了便于连接，可以延长端子连接部400的长度，使其变为延伸条，将延伸条的一端与电池连接条40连接，而延伸条的另一端则可一直延伸至压合孔600的附近，与检测端子50进行连接。
在上边三种连接方式中，端子连接部400均可设置为Z形结构，以增加自身的弹性形变能力，从而吸收连接过程中所产生的应力，使连接结构更为稳固。同时，第一种以及第二种连接方式中，由于端子连接部400的长度较短，因此可以直接与电池连接条40采用一体式结构设计，以简化制造以及装配方法。而第三种连接方式中，由于端子连接部400需要延伸的距离较长，自身的长度尺寸较大，因此可以单独使用强度更高的材质制造。
在本实施例中，为了进一步简化装配方法，提高装配精度，还可以将检测端子50的一部分伸入隔离板30的内部并固定，使检测端子50直接被固定在隔离板30上。此时，检测端子50的两端均有隔离板30向上伸出，其中一端延伸至端子连接部400的下方，并与端子连接部400的下侧表面连接，而带有压合接头500的一端则也一直处于固定的位置。只要保证压合接头500所处的位置正好与电池监控单元60上的压合孔600的位置相对应，便可通过将电池监控单元60扣放在隔离板30上方的同时使所有的压合接头500一并插入到对应的压合孔600内。
请参见图1和图6，为了进一步提高电池模组的集成度，减少体积，本实施例中的电池连接条40均沿着隔离板30长度方向相对的两侧排布，在两排电池连接条40之间留有一定的间隙，所有端子连接部400均延伸至间隙内，该间隙的尺寸与电池监控单元的尺寸以及形状基本一致，电池监控单元60则设置在间隙的上方。这样，电池监控单元60的下方便不会存在电池连接条40，使电池监控单元60与隔离板30之间的间距能够进一步缩小，从而提高电池模组的集成度，减少体积。
由于动力电池10高度方向存在公差，且各动力电池10在装配过程中也会存在高度差，因此电池连接条40在连接各动力电池10时可能面临因高度差异而带来的连接应力，为了消除应力，如图3至6所示，本实施例中的电池连接条40包括拱起部404以及两个连接片406，两个连接片406通过拱起部404相连，拱起部404的弹性形变量较大，因此当每个连接片406分别与不同的动力电池10的极柱连接时，能够通过拱起部404的弹性形变吸收应力，从而使连接片406与动力电池10之间的连接结构更加稳定。
本实施例所提供的电池模组降低了安装风险，也弱化了电池在极端情况下的危险程度，从而提高了电池模组的安全性、可靠性，同时也提高了电池模组的生产效率。此外，该电池模组的出现还同时减少了电池检测原件所占用的空间，因此提高了电池包的能量密度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：动力电池、模组外壳、隔离板、电池连接条、检测端子以及电池监控单元；
所述动力电池放置在所述模组外壳内，所述隔离板设置在所述动力电池的上方，且所述隔离板上对应所述动力电池的极柱设置有通孔，所述电池连接条设置在所述隔离板的上方，且通过所述通孔与所述动力电池的极柱连接，并使所有所述动力电池电连接，
所述电池监控单元设置在所述隔离板的上方，且所述电池监控单元上设置有压合孔，所述电池连接条上设置有端子连接部，所述检测端子位于所述隔离板以及所述电池监控单元之间，所述检测端子的一端与所述端子连接部相连，所述检测端子的另一端设置有压合接头，所述压合接头与所述压合孔压合连接；
所述电池模组还包括转接块，所述端子连接部上设置有第一连接孔，所述检测端子远离所述压合接头的一端设置有第二连接孔，
所述转接块的一端伸入所述第一连接孔，并与所述端子连接部连接，所述转接块的另一端伸入所述第二连接孔，并与所述检测端子连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述检测端子与所述端子连接部的材质相同，所述检测端子与所述端子连接部的端部通过激光焊接相连。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述转接块与所述端子连接部的材质相同，所述检测端子与所述端子连接部以及所述转接块的材质不同，
所述转接块与所述端子连接部通过激光焊缝相固定，所述转接块与所述检测端子通过铆接或超声波焊缝相固定。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述转接块的两端分别设置有第一凸台以及第二凸台，所述第一凸台伸入所述第一连接孔内，且所述第一凸台的边缘与所述第一连接孔相抵，所述第二凸台伸入所述第二连接孔内，且所述第二凸台的边缘与所述第二连接孔相抵。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端子连接部为延伸条，所述延伸条的一端与所述电池连接条连接，所述延伸条的另一端向远离所述电池连接条的方向延伸，且与所述检测端子连接。
6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端子连接部为Z形结构。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池模组，其特征在于，所述检测端子部分位于所述隔离板的内部，并与所述隔离板固定连接，所述检测端子与所述端子连接部的下侧连接。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池连接条均沿着所述隔离板长度方向相对的两侧排布，两排所述电池连接条之间留有间隙，所述端子连接部均延伸至所述间隙内，所述电池监控单元设置在所述间隙的上方。
9.根据权利要求1至6任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池连接条包括拱起部以及两个连接片，两个所述连接片通过所述拱起部相连，每个所述连接片分别与不同的所述动力电池的极柱连接。
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