CN114597517A - 电池模组 - Google Patents

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CN114597517A CN202210248086.4A CN202210248086A CN114597517A CN 114597517 A CN114597517 A CN 114597517A CN 202210248086 A CN202210248086 A CN 202210248086A CN 114597517 A CN114597517 A CN 114597517A
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李慧明
王旭东
赵跃新
郑松太
牛亚琪
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Weirui Electric Automobile Technology Ningbo Co Ltd
Zhejiang Zeekr Intelligent Technology Co Ltd
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Weirui Electric Automobile Technology Ningbo Co Ltd
Zhejiang Zeekr Intelligent Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种电池模组。该方法包括：电池组件中可以包括至少一个电池单元。该连接组件可以用于连接该电池组件中的各个电池单元。该连接组件的使用，用于实现该电池组件中各个电池单元之间的串联和/或并联。该管理组件设置于该电池单元的壳体的侧边。一个管理组件可以与多个连接组件连接。每一连接组件可以将与其连接的电池单元的采样信息发送到该管理组件。该管理组件可以通过连接件，将该采样信息发送到控制器，实现数据的处理与分析。实现了减少该电池模组中的零部件的效果，从而降低了电池模组的硬件成本和安装成本。

Description

电池模组
技术领域
本申请涉及电子电器领域，尤其涉及一种电池模组。
背景技术
随着新能源车辆的发展，对于电池模组的需求越来越多。在电池模组的使用中，通常涉及到电池模组的高压输出和低压采样两个需求。
目前，电池模组通常使用矩形铝巴作为连接组件，实现该电池模组中各个电池的高压连接。以及，柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)实现电池模组中各个电池的低压采样。
然而，该电池模组存在零部件多的问题，容易导致电池模组的硬件成本和安装成本增加。
发明内容
本申请提供一种电池模组，用以解决电池模组存在零部件多的问题。
第一方面，本申请提供一种电池模组，包括：连接组件、管理组件和至少一个电池单元；
所述连接组件用于连接至少一个所述电池单元，实现至少一个所述电池单元之间的串联和/或并联；所述管理组件与所述连接组件连接，用于获取至少一个所述电池单元的采样信息。
可选地，所述电池模组中的至少一个所述电池单元呈阵列排布。
可选地，所述每一所述连接组件用于连接相邻的两排所述电池单元。
可选地，所述连接组件包括：至少一个并列排布的连接单元：
所述连接单元包括第一引脚和第二引脚；所述第一引脚与一排所述电池单元中一个所述电池单元的负极连接；所述第二引脚与相邻的另一排所述电池单元中的一个所述电池单元的正极连接。
可选地，所述连接单元包括两个第一引脚和一个第二引脚。
可选地，所述连接组件中的每一所述第一引脚与一所述电池单元的负极焊接连接；所述连接组件中的每一所述第二引脚与一所述电池电源的正极焊接连接。
可选地，所述连接组件包括：至少一个第三引脚；
所述连接组件的每一所述第三引脚与一个所述管理组件连接。
可选地，所述管理组件中包括：印制电路板、接插件、至少一个连接件和至少一个测温元件；
所述至少一个所述连接件固定于所述印制电路板的一长边上，每一所述连接件与一个所述连接组件中的第三引脚连接；每一所述连接件上设置有一个测温元件；所述接插件设置于所述印制电路板的一短边上。
可选地，所述第三引脚与所述连接件焊接连接。
可选地，所述连接件为镍片。
可选地，所述连接组件为铝巴。
可选地，所述电池模组还包括：壳体；
所述电池单元设置于所述壳体内部，所述壳体的上表面设置有每一电池的正极和负极；所述连接组件设置于所述壳体的上表面；所述管理组件设置于所述壳体的侧面。
本申请提供的电池模组，通过电池组件中可以包括至少一个电池单元；该连接组件可以用于连接该电池组件中的各个电池单元；该连接组件的使用，用于实现该电池组件中各个电池单元之间的串联和/或并联；该管理组件设置于该电池单元的壳体的侧边；一个管理组件可以与多个连接组件连接；每一连接组件可以将与其连接的电池单元的采样信息发送到该管理组件；该管理组件可以通过连接件，将该采样信息发送到控制器，实现数据的处理与分析的手段，实现了减少该电池模组中的零部件的效果，从而降低了电池模组的硬件成本和安装成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请一现有技术提供的一种电池模组结构示意图；
图2为本申请一现有技术提供的一种连接组件的结构示意图；
图3为本申请一现有技术提供的一种柔性电路板的结构示意图；
图4为本申请一现有技术提供的一种隔离组件的结构示意图；
图5为本申请一实施例提供的一种电池模组的结构示意图；
图6为本申请一实施例提供的一种电池模组的上表面的结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的一种连接组件的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的一种管理组件的结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的一种接插件的结构示意图。
附图标记：
10：现有技术的电池模组；
11：现有技术的电池组件；
12：现有技术的连接组件；
13：隔离组件；
14：FPC；
15：CSC；
20：电池模组；
21：连接组件；211：连接单元；2111：第一引脚；2112：第二引脚；212：第三引脚；
22：管理组件；221：印制电路板；222：接插件；223：连接件；224：测温元件；
23：电池组件；231：电池单元；2311：正极；2312：负极；232：壳体。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。
应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。
此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
随着新能源车辆的发展，新能源车辆在使用车辆中的占比越来越大。在新能源车辆的使用离不开电池模组。在新能源车辆的使用中，电池模组主要涉及到高压输出和低压采样两个功能。其中，高压输出用于实现该电池模组的供电功能。其中，低压采样则用于实现该电池模组中各个电池单元的采样信息采集。该电池单元的采样信息通常被应用于电池管理系统(Battery Management System，BMS)中。
目前，现有技术的电池模组10的连接方式可以如图1所示。该现有技术的电池模组10中可以包括现有技术的电池组件11、现有技术的连接组件12、隔离组件13、柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)14和电路监控单元(Circuit Supervision Control，CSC)15。其中，现有技术的电池组件11中可以包括多个电池单元。这些电池单元分成左右两排排布于该电池单元的壳体内部。该电池单元的壳体用于包裹该现有技术的电池组件11除了上表面以外的5个面。在该现有技术的电池组件11中，每一电池单元的上表面可以设置有一个现有技术的连接组件12。其中，每一现有技术的连接组件12的结构可以如图2所示。该现有技术的连接组件12可以为铝巴。该两排现有技术的连接组件12的设置，实现了该现有技术的电池组件11中两排电池的相互串联和/或并联，并实现该现有技术的电池组件11的高压输出。该两排现有技术的连接组件12之间可以设置有一个U字形的FPC14。该FPC14可以如图3所示。该FPC14两侧的每一个引脚可以与一个现有技术的连接组件12连接，并从该现有技术的连接组件12中获取其对应的电池单元的采样信息。该FPC14的U字形的底部可以设置有一个连接头。该连接头用于连接该FPC14和CSC15。在如图1所示的现有技术的电池模组10中，该CSC15可以设置于该现有技术的电池组件11的侧边。在如图1所示的现有技术的电池模组10中，为了隔离FPC14和现有技术的连接组件12与电池单元，还设置有隔离组件13。该隔离组件13可以如图4所示。该隔离组件13设置于该现有技术的电池组件11的电池单元正上方，相当于该现有技术的电池组件11的壳体的上表面。该现有技术的电池模组10中的现有技术的连接组件12和FPC14设置于该隔离组件13上方。
综上，现有技术中该现有技术的电池模组10中高压连接采用现有技术的连接组件12，低压采样采用隔离组件13、FPC14和CSC15组成的电芯连接系统(Cell Connect system，CCS)。该现有技术的电池模组10存在零部件多、成本大、装配难度大、配合精度要求高等问题。并且，该现有技术的电池模组10的装配需要专用工具才能完成，存在安装固定费时费力的情况。
针对上述问题，本申请提出了一种电池模组。该电池模组中通过优化设计连接组件的连接方式取消了隔离组件，使该连接组件可以直接设置于电池组件的上表面。并且，该电池模组还通过延伸连接组件的引脚，使每一连接组件可以直接连接到CSC，从而取消了FPC的设置。本申请通过减少该电池模组中的组件，实现了减少零件数量、降低成本、降低装配难度等效果。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图5示出了本申请一实施例提供的一种电池模组的结构示意图，如图5所示，本实施例的电池模组20可以包括连接组件21、和电池组件23。
本实施例中，电池组件23中可以包括至少一个电池单元231。该电池组件23中的至少一个电池单元231呈阵列排布。如图6所示，该电池组件23中一排电池单元中，相邻两个电池单元231可以前后错开排布。该前后错开的排布方式可以减小一排电池的宽度。例如，如图6所示，当一排5个电池单元231并列排布时，其宽度可以为10R。其中，R为每一电池单元231的半径。而前后错开排布时，该一排5个电池单元231的宽度最小可以达到6R。如图6所示，该电池组件23中一排可以包括5个电池单元231。在实际使用中，该电池组件23中一排的电池单元231的数量可以根据实际需要确定。
一种示例中，该电池模组23还包括壳体232。该电池模组23的壳体232用于包裹该电池模组23中的电池单元231。该一排电池单元231的宽度即为该电池模组23的壳体232的宽度。该多排电池单元231的长度即为该壳体232的长度。该壳体232的上表面上暴露有每一电池单元231的电极。如图6所示，一个电池单元的电极的负极2312可以为一个圆形。该电池单元的负极2312可以与该电池组件23的壳体232的上表面齐平。该电池单元电极的正极2311可以为一个小于负极2312的圆形。该正极2311的圆形可以呈凸起的圆柱，设置于该负极2312的圆形的中心。
一种示例中，在该电池模组20的组装过程中，该电池组件23将作为一个零件被电池模组20的组装设备获取。
本实施例中，该连接组件21用于连接该电池组件23中的各个电池单元231。该连接组件21的使用，用于实现该电池组件中各个电池单元231之间的串联和/或并联。该连接组件21所实现的功能与现有技术的电池模组10中现有技术的连接组件12所实现的功能相同。不同的是，电池模组20中连接组件21的形状不同于现有技术的连接组件12。该电池模组20中的连接组件21中可以包括多个连接单元211。每一个连接单元211可以实现前后两个电池单元的串联连接。该一个连接组件21中并排设置的多个连接单元211则可以实现一排电池单元的并联连接。因此，本实施例中连接组件21的使用可以更加准确便捷的串联和/或并联连接更多的电池单元。
一种示例中，一个连接组件21可以如图7所示。该连接组件21中可以包括至少一个并列排布的连接单元211。该连接单元211可以如图7中实现圆圈中所示。一个该连接单元211中可以包括第一引脚2111和第二引脚2112。其中，第一引脚2111可以用于连接前一排电池单元中的第一电池单元的负极2312，第二引脚2112可以用于连接相邻的另一排电池单元中的第二电池单元的正极2311。该第一电池单元与第二电池单元为位于同一列中相邻的两个电池单元。如图7所示，该连接单元211中可以包括两个第一引脚和一个第二引脚。当该连接组件21中的全部第一引脚2111与一排电池单元的负极2312连接时，该连接组件21实现了该排电池单元的并联连接。当该连接组件21中的一个连接单元211的第一引脚2111与一排电池单元中的第一电池单元的负极2312连接，第二引脚2112与相邻的另一排电池单元中的第二电池单元的正极2311连接时，该连接单元211实现了该第一电池单元和第二电池单元的串联连接。因此，当如图7所示的连接组件21实现相邻的两排电池单元的连接时，该连接组件21实现了该相邻的两排电池单元的串联和/或并联。如图7所示，一个连接组件21中可以包括5个连接单元211。在实际使用中，一个连接组件21中包括的连接单元211的个数可以根据该电池组件23中一排电池单元的个数确定。
一种示例中，连接组件21中的每一第一引脚与一电池单元231的负极2312可以通过焊接连接。连接组件21中的每一第二引脚与一电池单元231的正极2311可以通过焊接连接。
一种示例中，在该电池模组20的组装过程中，当该组装设备获取到一个电池组件23后，该组装设备可以根据该电池组件中电池单元的排数，确定需要的连接组件21的个数。该组装设备可以使用机械手等设备抓取一个连接组件21后，将该连接组件21放置于该电池组件23的上表面。该组装设备可以将该连接组件21的第一引脚2111对准前一排电池单元231的负极，将该连接组件21的第二引脚2112对准后一排电池单元231的正极。当该组装设备确定该连接组件21对准后，该组装设备可以使用焊接设备将该连接设备21的各个引脚焊接连接到该电池组件23的正极或者负极上。
本实施例中，管理组件22可以如图8所示。该管理组件22可以为一个CSC总承。其中可以包括印制电路板221、接插件222、连接件223和测温元件224。其中，印制电路板221可以如图5所示，为宽度小于该电池模组20的高度，长度小于该电池模组20的长度的一个矩形电路板。该印制电路板221可以固定于该电池模组20的侧边。该印制电路板221的长度可以根据实际需要设定。该印制电路板的一长边上可以连接有多个连接件223。该连接件223的分布密度可以根据该电池组件23中电池单元231的阵列排布情况确定。其中，该连接件223与该印制电路板221的对应关系可以如图8所示。该连接件223可以为一个直角件。该连接件223的下端固定于该印制电路板221上。该连接件223的上端用于与连接组件21的第三引脚212连接。
一种示例中，该连接件223的材质可以为镍片。
一种示例中，该连接件223与该第三引脚212可以通过焊接连接。
本实施例中，如图8所示，该连接件223的下端底部可以设置有一个测温元件224。现有技术中该测温元件224通常设置于电池组件23的电池单元231上，用于获取每一电池单元231的温度值。然而，现有技术中，该设置于电池单元231上的测温元件224通常还需要设置有对应的线束。该线束用于连接该测温元件224和该印制电路板221。因此，现有技术存在线束复杂度高的问题。本申请针对该问题进行了优化，将该测温元件224设置于该连接件223上。由于电池单元231与铝巴连接，铝巴与镍片连接。因此，设置于该镍片上的测温元件224可以通过金属导热，准确获取每一电池单元231的温度变化情况。该管理组件22上还可以设置有接插件222。该接插件222可以设置于该印制电路板221的一短边。该接插件222用于实现多个管理组件之间的连接，以及该管理组件与其他设备之间的连接。该接插件可以如图9所示。
一种示例中，在该电池模组20的组装过程中，当该组装设备获取到一个电池组件23后，该组装设备可以获取预设数量个管理组件22。该组装设备可以在获取一个管理组件22后，将该管理组件22固定到该电池组件23的侧边上的固定位置。该组装设备可以通过预设的螺钉、固定卡扣等设备实现该管理组件22的固定。
一种示例中，如图7所示，每一连接组件21中可以包括至少一个第三引脚212。该第三引脚可以设置于该连接组件21的两端。例如，如图7所示，该连接组件21的两端可以包括两个第三引脚212。其中，该第三引脚212和第四引脚221的连接方式可以如图9所示。当一个连接组件21包括多个第三引脚212时，该连接组件21可以使用其中一个第三引脚212连接到一个管理组件22。或者，当一个连接组件21包括多个第三引脚212时，该连接组件21可以使用其中多个第三引脚212连接到多个管理组件22。
一种示例中，该连接组件21的第三引脚212与该管理组件22的第四引脚221可以通过焊接连接。
一种示例中，该连接组件21的材料可以为铝巴。
一种示例中，在该电池模组20的组装过程中，该组装设备首先获取该电池模组20的电池组件23。其次，组装设备获取管理组件22，并将该管理组件固定到该电池组件23的壳体232的侧边。再次，该组装设备获取连接组件21，并将该连接组件21的引脚焊接到该电池组件的电极上。最后，该组装设备可以将该连接组件21的引脚焊接到该管理组件22的引脚上，从而实现整个电池模块20的组装。
本实施例中，该电池模组20中一个管理组件22与多个连接组件21连接。当一个连接组件21的第三引脚212连接到该管理组件22中的一个第四引脚221时，该连接组件21连接的多个电池单元的采样信息将会通过该第三引脚212和该第四引脚221传输到该管理组件22中。该采样信息中可以包括电流、电压等点信号。如图5所示，该电池模组20中可以包括多个管理组件22。例如，如图5所示，该电池模组20中包括2个管理组件22。该两个管理组件22并排设置于该电池组件23的壳体232的侧边。
一种示例中，该管理组件可以为CSC。该管理组件的一端可以设置有一接口件222。该接口件222可以用于连接该管理组件22与其他设备。其他设备可以为控制器。例如，该接口件222可以用于连接该管理组件22和控制器，并将该管理组件22获取的各个电池的采样信息发送到控制器，实现该电池模组的单体电池管理。
本申请提供的电池模组，电池组件中可以包括至少一个电池单元。该连接组件可以用于连接该电池组件中的各个电池单元。该连接组件的使用，用于实现该电池组件中各个电池单元之间的串联和/或并联。该管理组件设置于该电池单元的壳体的侧边。一个管理组件可以与多个连接组件连接。每一连接组件可以将与其连接的电池单元的采样信息发送到该管理组件。该管理组件可以通过连接件，将该采样信息发送到控制器，实现数据的处理与分析。本申请中，通过使用连接组件，实现了电池组件中各个电池单元的高压输出和低压采样，实现了减少该电池模组中的零部件的效果，从而降低了电池模组的硬件成本和安装成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：连接组件、管理组件和电池组件；
所述连接组件与所述电池组件中每一电池单元连接，实现所述电池组件中各个所述电池单元的串联和/或并联；所述管理组件与所述连接组件连接，用于获取至少一个所述电池单元的采样信息。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组中的至少一个所述电池单元呈阵列排布。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述每一所述连接组件用于连接相邻的两排所述电池单元。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述连接组件包括：至少一个并列排布的连接单元：
所述连接单元包括第一引脚和第二引脚；所述第一引脚与一排所述电池单元中第一电池单元的负极连接；所述第二引脚与相邻的另一排所述电池单元中的第二电池单元的正极连接，所述第一电池单元与所述第二电池单元为同一列的电池单元。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述连接单元包括两个第一引脚和一个第二引脚。
6.根据权利要求4中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述连接组件中的每一所述第一引脚与一所述电池单元的负极焊接连接；所述连接组件中的每一所述第二引脚与一所述电池电源的正极焊接连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述连接组件包括：至少一个第三引脚；
所述连接组件的每一所述第三引脚与一个所述管理组件连接。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述管理组件中包括：印制电路板、接插件、至少一个连接件和至少一个测温元件；
所述至少一个所述连接件固定于所述印制电路板的一长边上，每一所述连接件与一个所述连接组件中的第三引脚连接；每一所述连接件上设置有一个测温元件；所述接插件设置于所述印制电路板的一短边上。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第三引脚与所述连接件焊接连接。
10.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述连接件为镍片。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述连接组件为铝巴。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池组件还包括：壳体；
所述电池组件中的所述电池单元设置于所述壳体内部，每一所述电池单元的电极暴露于所述壳体的上表面；所述连接组件位于所述壳体的上表面；所述管理组件位于所述壳体的侧面。
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