CN112290166B - 一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法，包括电芯组、汇流排及柔性电路板；其中，电芯组，平行设置有两排，每排电芯组均包括呈线性排布的多个电芯；汇流排，设置有两条，分别设置在电芯组上方，所述汇流排包括呈条状排布的多个铝排，各铝排分别与相应的电芯极柱焊接，相邻两个铝排之间通过隔离件进行连接；柔性电路板，包括设置在两条所述汇流排中间的电路板本体，电路板本体沿汇流排长度方向延伸，所述电路板本体的两侧设置若干导电片，导电片与铝排对应焊接；导电片上设置有导电孔，铝排上设置有与导电孔相对应的螺纹孔。本发明电芯模组维修方便，操作简单，仅需更换柔性电路板，无需对铝排及电芯进行更换，维修成本低，实用性强。

Description

一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法

技术领域

本发明涉及电动汽车电池领域，尤其涉及一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法。

背景技术

随着国家对新能源的大力支持和推动，电动汽车的种类越来越广泛，电动公交车、电动乘用车，电动商用车等，但凡设计到电动车，必然存在其动力核心装置——电池包，而在电池包中，电芯模组是电池包的重要组成部分，而电芯模组作为电芯的第一道防护，在电池包中，有着极其重要的地位，可以说除了BMS外，电芯模组就是电池包的核心部件。

电芯模组均有多个小容量的电芯通过串联方式组合成大容量的电芯组，电芯与电芯间串联并连采用铝制汇流排将其分别与电芯极柱焊接，然后采用柔性电路板与铝制汇流排通过超声波焊接方式进行连接，从而实现对电芯模组电压和温度的快速采集。通常情况下，柔性电路板是通过采集端的镍片与需要采集的铝制汇流排部分进行焊接，从而使柔性电路板、铝制汇流排及电芯组采用焊接方式组成电芯模组。由于在电池包使用过程中，柔性电路板上的采集线路会损坏，一旦柔性电路板损坏后，就会导致一个电芯或所有数据无法被采集，且由于电芯、铝排及柔性电路板上的镍片此次采用焊接方式连接，维修难度大，一旦柔性电路板损坏，将导致整个电芯模组都报废，即面临电芯模组需要进行更换，由此以来，会导致维修成本偏高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法，来解决现有电芯模组中柔性电路板损坏后，维修难度大，电芯模组需要进行更换，维修成本高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种电芯模组，包括电芯组、汇流排及柔性电路板；其中，

电芯组，平行设置有两排，每排所述电芯组均包括呈线性排布的多个电芯；

汇流排，设置有两条，分别设置在电芯组上方，所述汇流排包括呈条状排布的多个铝排，各所述铝排分别与相应的电芯极柱焊接，相邻两个铝排之间通过隔离件进行连接；

柔性电路板，包括设置在两条所述汇流排中间的电路板本体，所述电路板本体沿汇流排长度方向延伸，所述电路板本体的两侧设置若干导电片，所述导电片与铝排对应焊接；

所述导电片上设置有导电孔，所述铝排上设置有与导电孔相对应的螺纹孔；

所述导电孔位于导电片上的位置靠近所述电路板本体；

导电片在铝排上的焊接端位于导电片远离电路板本体的一端。

根据本发明一些实施例，所述导电片为长条形，且材质为镍片。

根据本发明一些实施例，所述柔性电路板的两端还分别焊接有连接器，分别用于信号输入及信号输出。

根据本发明一些实施例，所述隔离件为绝缘材质。

根据本发明一些实施例，电路板本体与汇流排相接触的一面贴附有双面胶。

另一方面，本发明还提出一种电池包，包括上述实施例中所述的电芯模组。

本发明还提出了一种电芯模组维修方法，包括如下步骤：

1)、将损坏的柔性电路板上的导电片在铝排上的非焊接位置剪断；

2)、更换新的柔性电路板，将新柔性电路板上的导电片贴附在相对应的铝排上；

3)、通过螺栓将导电片上的导电孔与铝排上的螺纹孔进行螺纹连接；

4)、将新导电片覆盖在旧导电片上的部分剪断。

本发明的相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明通公开的电芯模组，设置在柔性电路板的导电片上开设导电孔，对应的铝排上开设螺纹孔，当柔性电路板发生损坏后，可以不用更换整个电芯模组，只需要将导电片在铝排上的非焊接位置剪断，重新更换新的柔性电路板，并将新柔性电路板上的导电片与相对应的铝排贴合，并使用螺栓将导电片上的导电孔与铝排上的螺纹孔进行锁紧，从而实现柔性电路板、铝排及电芯实现电气导通。相对于现有技术而言，本发明维修方便，操作简单，仅需更换柔性电路板，无需对铝排及电芯进行更换，维修成本低，实用性强。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的电芯模组结构示意图；

图2为本发明公开的电芯模组维修后的结构示意图；

图3为本发明公开的电芯模组维修流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2，本发明实施例公开了一种电芯模组，包括电芯组1、汇流排2及柔性电路板3。

其中，电芯组1，平行设置有两排，每排电芯组1均包括呈线性排布的多个电芯，这些电芯分为正极电芯和负极电芯，正极电芯和负极电芯交错排布。且相对设置的两排电芯组1上的正极电芯与负极电芯相互对应。由此，可以实现多个电芯进行串联实现大容量电芯组1。

汇流排2，设置有两条，分别设置在电芯组1上方，汇流排2包括呈条状排布的多个铝排21，各铝排21分别与相应的电芯极柱焊接，相邻两个铝排21之间通过隔离件22进行连接，由此，通过汇流排2，实现多个电芯之间的高压连接。

柔性电路板3，包括设置在两条汇流排2中间的电路板本体31，电路板本体31沿汇流排2长度方向延伸，电路板本体31的两侧设置若干导电片32，导电片32与铝排21对应焊接。

柔性电路板3与汇流排2电气连接，以使柔性电路板3可以采集单个电芯以及整个电芯组1的电压、电芯组1的最高温度以及最低温度等信息，并将采集到的信息传送给电池包的电池管理系统(BMS)，以使电池管理系统可以根据接收的信息控制电芯组1工作或者判断电芯组1的是否处于最佳工作状态等。

作为现有技术而言，柔性电路板3先通过将电路板本体31粘接在汇流排2 上，然后采用超声波焊接工艺将柔性电路板3上的导电片32与相应电芯对应的铝排21进行焊接，从而实现柔性电路板3与汇流排2的电气连接，通过柔性电路板3、汇流排2排及电芯的连接，可以实现对电芯温度及其他参数的采集。

上述电芯组1、汇流排2及柔性电路板3之间通过焊接方式构成了现有技术中的电芯模组，电芯模组作为电池包的重要组成部分，在使用过程中，具有一定的使用寿命，特别是柔性电路板3中的电路板本体31上的电路线层会面临一些意外的损坏，当电路板本体31上的电路线层断裂或接触不良时，则会导致单个电芯或整个电芯组1的温度及参数数据无法被采集或采集有误。此时整个电芯模组将面临重大的安全隐患，必须对电芯模组进行及时维修，而目前，柔性电路板3的为了实现与铝排21电气连接的稳定性，均是都是采用导电片32与铝排21进行焊接，铝排21又与电芯组1进行焊接，由此以来，导致柔性电路板3维修困难，更极端的维修做法是，直接在电路板本体31上将断裂的线路进行手动焊补，因为线路间距较小，且线路较细，这样的操作极其困难，且具有极其不稳定性，后期极易发生柔性电路再次失效风险。因此，现阶段，电芯模组中的柔性电路板3发生损坏后，大多面临电芯模组直接报废的风险，需要对电池包内的电芯模组重新更换，由此带来了巨大的维修成本。

而本发明实施例为了使电芯模组后期能够实现维修，继续维持剩余寿命，在原有的电芯模组上做了技术改进。

具体的，在导电片32上设置有导电孔321，铝排21上设置有与导电孔321 相对应的螺纹孔211。采用这样的结构设置，当柔性电路板3发生损坏后，可以不用更换整个电芯模组，只需要将导电片32在铝排21上的非焊接位置剪断，重新更换新的柔性电路板3，并将新柔性电路板3上的导电片32与相对应的铝排21贴合，并使用螺栓将导电片32上的导电孔321与铝排21上的螺纹孔211 进行锁紧，从而实现柔性电路板3、铝排21及电芯实现电气导通。进而可以不用更换铝排21及电芯，保证电芯模组更够继续维持其使用寿命。相对于现有技术而言，本发明维修方便，操作简单，仅需更换柔性电路板3，无需对铝排21 及电芯进行更换，维修成本低，实用性强。

作为本发明实施例而言，导电孔321位于导电片32上的位置靠近电路板本体31。由此以来，当在维修时，方便将导电片32在铝排21上剪短后，便于新柔性电路板3上的导电片32可以和铝排21通过导电孔321和螺纹孔211进行螺栓连接。

作为本发明实施例而言，所述导电片32为长条形，且材质为镍片。导电片 32还可以采用铝片或铜片。导电片32采用长条形方便与铝排21进行焊接。

作为本发明实施例而言，柔性电路板3的两端还分别焊接有连接器33，分别用于信号输入及信号输出。由此以来，电芯模组的电压信息在依次由铝排21、导电片32和连接器33构成的通路上进行传递，汇总至电池管理单元。

作为本发明实施例而言，隔离件22为绝缘材质，由此，实现相邻两个铝排 21之间进行电气隔离。

作为本发明实施例而言，电路板本体31的背面贴附有双面胶34。由此，可以使柔性电路板3与汇流排2可以通过双面胶粘接相连，粘接牢固，且双面胶价格低廉，有利于降低生产成本。

根据本发明 另一方面实施例的电池包，包括上述实施例的电芯模组。

本发明还公开了一种电芯模组维修方法，参照附图3所示，包括步骤如下：

S1、将损坏的柔性电路板3上的导电片32与铝排21非焊接的部分剪断；

S2、更换新的柔性电路板3，将新柔性电路板3上的导电片32贴附在相对应的铝排21上；

S3、通过螺栓将导电片32上的导电孔321与铝排21上的螺纹孔211进行螺纹连接；

S4、将新导电片32覆盖在旧导电片32上的部分剪断。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (7)

1.一种电芯模组，其特征在于：包括电芯组（1）、汇流排（2）及柔性电路板（3）；其中，

电芯组（1），平行设置有两排，每排所述电芯组（1）均包括呈线性排布的多个电芯；

汇流排（2），设置有两条，分别设置在电芯组（1）上方，所述汇流排（2）包括呈条状排布的多个铝排（21），各所述铝排（21）均与相应的电芯极柱焊接，相邻两个铝排（21）之间通过隔离件（22）进行连接；

柔性电路板（3），包括设置在两条所述汇流排（2）中间的电路板本体（31），所述电路板本体（31）沿汇流排（2）长度方向延伸，所述电路板本体（31）的两侧设置若干导电片（32），所述导电片（32）与铝排（21）对应焊接；

所述导电片（32）上设置有导电孔（321），所述铝排（21）上设置有与导电孔（321）相对应的螺纹孔；

所述导电孔（321）位于导电片（32）上的位置靠近所述电路板本体（31）；

导电片（32）在铝排（21）上的焊接端位于导电片（32）远离电路板本体（31）的一端。

2.如权利要求1所述的一种电芯模组，其特征在于：所述导电片（32）为长条形，且材质为镍片。

3.如权利要求1所述的一种电芯模组，其特征在于：所述柔性电路板（3）的两端还分别焊接有连接器（33），分别用于信号输入及信号输出。

4.如权利要求1所述的一种电芯模组，其特征在于：所述隔离件（22）为绝缘材质。

5.如权利要求1所述的一种电芯模组，其特征在于：所述电路板本体（31）与汇流排（2）相接触的一面贴附有双面胶（34）。

6.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的电芯模组。

7.一种电芯模组维修方法，利用了如权利要求1-5任一项所述的电芯模组，其特征在于，包括如下步骤：

1）、将损坏的柔性电路板（3）上的导电片（32）在铝排（21）上的非焊接位置剪断；

2)、更换新的柔性电路板（3），将新柔性电路板（3）上的导电片（32）贴附在相对应的铝排（21）上；

3）、通过螺栓将导电片（32）上的导电孔（321）与铝排（21）上的螺纹孔进行螺纹连接；

4）、将新导电片（32）覆盖在旧导电片（32）上的部分剪断。

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