CN116544620A - 集成母排、集成母排组件和用电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成母排、集成母排组件和用电装置，集成母排包括：基板，基板在第一方向的两侧设置有第一安装位和第二安装位；第一电连接件和第二电连接件分别设置于第一安装位和第二安装位，第一电连接件适于将第一方向一侧的至少两个电芯的极柱连接，第二电连接件适于将第一方向另一侧的至少两个电芯的极柱连接；采集板设置于基板，采集板分别与第一电连接件和第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯。根据本发明设计的集成母排，通过在基板上设置采集板，且采集板分别与第一电连接件和第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯，以提高电池包安装空间的空间率用率，从而提高电池组的能量密度。

Description

集成母排、集成母排组件和用电装置

技术领域

本发明涉及电池包领域，尤其是涉及一种集成母排、集成母排组件和用电装置。

背景技术

相关技术中，集成母排(CCS集成组件)适于将多个电芯串联或并联并与多个电芯共同组建成完整的电池包，这种电池包设置于用电装置电池包安装空间内，从而可以省略传统电池包中的电池包外壳，以降低电池包的生产成本，且由于电池包取消了外壳，因此电池包可以在有限的空间内集成更多的电芯，从而提高电池包的能量密度，现有技术中，集成母排通过导线连接有BMS分板，BMS分板适于监测和控制电芯以保证电芯的使用安全，但是电池包安装空间内设置有用于安装BMS分板的安装槽，使得电池包安装空间内设置的电芯数量较少，从而使得电池包的能量密度较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种集成母排。根据本发明设计的集成母排，通过在基板上设置采集板，且采集板分别与第一电连接件和第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯，以提高电池包安装空间的空间率用率，从而提高电池组的能量密度。

本发明还提出一种具有上述集成母排的集成母排组件。

本发明还提出一种具有上述集成母排组件的用电装置。

根据本发明的集成母排包括：基板，所述基板在第一方向的两侧设置有第一安装位和第二安装位；第一电连接件和第二电连接件，所述第一电连接件和所述第二电连接件分别设置于所述第一安装位和第二安装位，所述第一电连接件适于将第一方向一侧的至少两个电芯的极柱连接，所述第二电连接件适于将第一方向另一侧的至少两个电芯的极柱连接；采集板，所述采集板设置于所述基板，所述采集板分别与所述第一电连接件和所述第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯。

根据本发明的集成母排，通过将采集板设置于基板，且采集板分别与第一电连接件和第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯，以提高传统的集成母排的集成度，同时可以避免在用于安装电池组的安装空间内设置用于安装BMS分板的安装槽，从而可以提高安装空间的空间利用率，以使得有限的空间内可以安装更多的电芯，从而可以提高电池组的能量密度，进而可以提高用电装置的续航里程。

根据本发明的一些实施例，所述基板上形成有安装面，所述安装面在第一方向上的两侧分别设置有所述第一安装位和所述第二安装位，所述安装面上形成有位于所述第一安装位与所述第二安装位之间的凸起部，所述凸起部的端部适于与所述采集板止抵。

根据本发明的一些实施例，所述凸起部构造为在安装面上间隔设置的多个。

根据本发明的一些实施例，所述凸起部的厚度大于所述第一电连接件和所述第二电连接件的厚度。

根据本发明的一些实施例，所述第一电连接件构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个所述第一电连接件分别将所述电芯与所述采集板连接；所述第二电连接件构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个所述第二电连接件分别将所述电芯与所述采集板连接。

根据本发明的一些实施例，所述安装面上形成有第一绝缘凸起和第二绝缘凸起，所述第一绝缘凸起位于相邻两个所述第一电连接件之间，所述第二绝缘凸起位于相邻两个所述第二电连接件之间。

根据本发明的一些实施例，所述基板上形成有第一避让孔和第二避让孔，所述第一避让孔与所述第一电连接件在所述基板的厚度方向上的投影至少部分重叠，所述第二避让孔与所述第二电连接件在所述基板的厚度方向上的投影至少部分重叠。

根据本发明的一些实施例，所述基板上形成有适于避让防爆阀的第一避让槽，所述避让槽位于所述第一电连接件与所述第二电连接件之间；所述采集板上形成有与所述第一避让槽正对的第二避让槽。

下面简单描述根据本发明的另一方面实施例的集成母排组件。

根据本发明的集成母排组件包括：集成母排，集成母排构造为多个在第二方向上间隔设置的多个，相邻的两个集成模板的采集板电连接。集成母排构造为权利要求1-8中任意一项所述的集成母排。由于根据本发明的集成母排组件包括上述实施例的集成母排，因此该集成母排组件可以根据电芯的数量选择性采用相应数量的集成母排，以提高集成母排组件的通用化，避免一个新开发的电池组对应一个不同型号的集成母排组件，从而可以降低电池组的研发和生产成本。

下面简单描述根据本发明的另一方面实施例的用电装置。

根据本发明的用电装置设置有上述实施例的集成母排组件，由于根据本发明的用电装置上设置有上述实施例中任意一项所述的集成母排组件，因此该用电装置的电源的能量密度大，且该用电装置的续航能力强

综上所述，根据本发明的集成母排，通过在基板上设置采集板，且采集板分别与第一电连接件和第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯，以避免在用于安装电池组的安装空间内设置用于安装采集电芯的电信号和/或控制电芯的元器件的安装槽，从而可以提高安装空间的空间利用率，以使得安装空间内可以安装更多的电芯，从而可以提高电池组的能量密度，进而可以提高用电装置的续航能力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的集成母排组件与电芯的连接示意图。

图2是根据本发明实施例的集成母排组件的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的集成母排的爆炸图。

附图标记：1000、集成母排组件；2000、电芯；

1、集成母排；

10、基板；11、凸起部；12、第一绝缘凸起；13、第二绝缘凸起；14、第一避让槽；

20、第一电连接件；30、第二电连接件；

40、采集板；41、第二避让槽；42、第一卡接部；43、第二卡接部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

相关技术中，集成母排(CCS集成组件)适于将多个电芯串联或并联并与多个电芯共同组建成完整的电池包，这种电池包设置于用电装置电池包安装空间内，从而可以省略传统电池包中的电池包外壳，以降低电池包的生产成本，且由于电池包取消了外壳，因此电池包可以在有限的空间内集成更多的电芯，从而提高电池包的能量密度，现有技术中，集成母排通过导线连接有BMS分板，BMS分板适于监测和控制电芯以保证电芯的使用安全，但是电池包安装空间内设置有用于安装BMS分板的安装槽，使得电池包安装空间内设置的电芯数量较少，从而使得电池包的能量密度较低。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的集成母排1。

如图1-图3所示，根据本发明的集成母排1包括：基板10、第一电连接件20、第二电连接件30和采集板40，基板10在第一方向的两侧设置有第一安装位和第二安装位，第一电连接件20和第二电连接件30分别设置于第一安装位和第二安装位，第一电连接件20适于将第一方向一侧的至少两个电芯2000的极柱连接，第二电连接件30适于将第一方向另一侧的至少两个电芯2000的极柱连接，采集板40设置于基板10，采集板40分别与第一电连接件20和第二电连接件30连接并适于采集电芯2000的电信号和/或控制电芯2000。具体地，在一些实施例中，第一方向构造为集成母排1的宽度方向，基板10在宽度方向的两侧分别设置有第一安装位和第二安装位，多个电芯2000沿第二方向阵列设置，且每个电芯2000的两个极柱分别对应第一安装位和第二安装位设置，第二方向构造为集成母排1的长度方向，第一方向与第二方向正交，第一安装位上设置有第一电连接件20，第一电连接件20可以将至少两个电芯2000在第一方向上的一侧的极柱连接，第二安装位上设置有第二电连接件30，第二电连接件30可以将至少两个电芯2000在第一方向上的另一侧的极柱连接，基板10上还设置有采集板40，第一电连接件20和第二电连接件30均与采集板40连接。

在一些实施例中，采集板40上集成有BMS分板，以使得采集板40可以采集电芯2000的电信号，具体地，采集板40可以采集电芯2000的电压信号和电芯2000的温度信号，且采集板40还可以对电芯2000的电流进行检测，从而实现对多个电芯2000组成的电池组进行监测，从而保证电芯2000的使用安全；在另一些实施例中，采集板40可以控制电芯2000的充放电状态，以避免电芯2000过度充电或过度放电而使得电芯2000的寿命降低；在其他一些实施例中，采集板40可以采集电芯2000的电压信号和电芯2000的温度信号，且采集板40还可以对电芯2000的电流进行检测，同时采集板40还可以对控制电芯2000的充放电。

可以理解的是，用电装置设置有安装空间，集成母排1与电芯2000连接后可以直接收容于用电装置的安装空间内以作为用电装置的电源，为保证电芯2000的使用安全，安装空间内还设置有安装槽，安装槽内收容有BMS分板，BMS分板通过导线与集成母排1连接以采集电芯2000的电信号。本申请将BMS分板集成于采集板40，可以提高集成母排1的集成度，同时可以避免在安装空间内单独设置用于安装BMS分板的安装槽，从而使得安装空间内可以安装更多的电芯2000，进而可以提高电池组的能量密度，以提高用电装置的续航能力。

根据本发明的集成母排1，通过将采集板40设置于基板10，且采集板40分别与第一电连接件20和第二电连接件30连接并适于采集电芯2000的电信号和/或控制电芯2000，以提高传统的集成母排1的集成度，同时可以避免在用于安装电池组的安装空间内设置用于安装BMS分板的安装槽，从而可以提高安装空间的空间利用率，以使得有限的空间内可以安装更多的电芯2000，从而可以提高电池组的能量密度，进而可以提高用电装置的续航能力。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，基板10上形成有安装面，安装面在第一方向上的两侧分别设置有第一安装位和第二安装位，安装面上形成有位于第一安装位与第二安装位之间的凸起部11，凸起部11的端部适于与采集板40止抵。具体地，在一些实施例中，基板10具有安装面，第一安装位和第二安装位分别设置于安装面在第一方向上的两侧，安装面上还设置有凸起部11，凸起部11设置于第一安装位与第二安装位之间，凸起部11的端部与采集板40连接以使得采集板40与基板10之间形成安装间隙，安装间隙可以为采集板40集成其他元器件提供安装空间，从而使得采集板40朝向基板10的表面和背离基板10的表面均可以用于集成元器件，进而可以提高集成母排1的集成度。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，凸起部11构造为在安装面上间隔设置的多个，多个凸起部11的端部均与采集板40止抵，以提高采集板40的安装稳定性。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，凸起部11的厚度大于第一电连接件20和第二电连接件30的厚度，以使得采集板40与凸起部11的端部止抵后，采集板40的底面高度大于第一电连接件20和第二电连接件30的顶面高度，从而使得采集板40可以设置于第一电连接件20和第二电连接件30的上方，进而可以增大采集板40用于集成元器件的集成面积，以提高集成母排1的集成度。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，第一电连接件20构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个第一电连接件20分别将电芯2000与采集板40连接，第二电连接件30构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个第二电连接件30分别将电芯2000与采集板40连接。具体地，在一些实施例中，第一电连接件20和第二电连接件30均构造为沿第二方向间隔设置的多个，第一电连接件20适于将相邻的两个电芯2000在第一方向上的一侧的极柱连接，第二电连接件30适于将相邻的两个电芯2000在第一方向的另一侧的极柱连接，从而使得集成母排1可以将多个电芯2000串联，第一电连接件20和第二电连接件30均与采集板40连接，以使得采集板40可以采集电芯2000的电压信号和电芯2000的温度信号，且采集板40还可以对电芯2000的电流进行检测。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，安装面上形成有第一绝缘凸起12和第二绝缘凸起13，第一绝缘凸起12位于相邻两个第一电连接件20之间，第二绝缘凸起13位于相邻两个第二电连接件30之间。具体地，相邻的两个第一电连接件20设置有第一绝缘凸起12，且相邻的两个第二电连接件30之间还设置有第二绝缘凸起13，第一绝缘凸起12可以避免相邻的两个第一电连接件20移动而接触，第二绝缘凸起13可以避免相邻的两个第二电连接件30接触，以避免电池组短路而损坏电池组。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，基板10上形成有第一避让孔和第二避让孔，第一避让孔与第一电连接件20在基板10的厚度方向上的投影至少部分重叠，第二避让孔与第二电连接件30在基板10的厚度方向上的投影至少部分重叠。可以理解的是，在一些实施例中，第一电连接件20和第二电连接件30均适于与电芯2000的极柱焊接，第一避让孔适于为第一电连接件20和电芯2000的极柱焊接提供操作空间，第二避让孔适于为第二电连接件30和电芯2000的极柱焊接提供操作空间。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，基板10上形成有适于避让防爆阀的第一避让槽14，避让槽位于第一电连接件20与第二电连接件30之间；所述采集板40上形成有与第一避让槽14正对的第二避让槽41。具体地，在一些实施例中，电芯2000具有防爆阀，防爆阀可以承受气体爆炸压力从而起到隔制爆效果，而且对气体爆炸的能量传递具有阻滞效果，用以提高电芯2000的安全性能，基板10上设置的第一避让槽14和采集板40上设置的第二避让槽41适于为电芯2000的防爆阀提供安装空间。

在本发明的一些实施例中，基板10形成有安装面，安装面在第一方向的两侧分别设置有第一安装位和第二安装位，第一安装位上设置有在第二方向上间隔设置的多个第一电连接件20，第二安装位上设置有第二方向上间隔设置的多个第二电连接件30，基板10背离安装面的一侧适于与电芯2000连接，多个电芯2000沿第二方向上阵列设置，多个电芯2000在第一方向上的两侧的极柱分别正对第一安装位和第二安装位设置，基板10设置有第一避让孔和第二避让孔，第一避让孔与第一电连接件20在基板10的厚度方向上的投影至少部分重叠，第二避让孔与第二电连接件30在基板10的厚度方向上的投影至少部分重叠，第一避让孔和第二避让孔适于为第一电连接件20和第二电连接件30与电芯2000的极柱焊接提供操作空间，基板10的安装面设置有间隔分布的多个凸起部11，多个凸起部11的端面均与采集板40止抵，采集板40上集成有BMS分板，采集板40上的分板分别与第一电连接件20和第二电连接件30连接，基板10设置有用于避让电芯2000防爆阀的第一避让槽14，采集板40上设置有与第一避让槽14正对的第二避让槽41。

可以理解的是，BMS分板可以采集电芯2000的电压信号和电芯2000的温度信号，且BMS还可以对电芯2000的电流进行检测，以保证电芯2000的使用安全，用电装置设置有电池安装空间，电池安装空间适于安装电池和其他元器件，在传统用电装置的安装空间中，电池安装空间内设置有适于安装BMS分板的安装槽，BMS分板收容于安装槽内后通过导线与集成母排1连接，使得安装空间内可以设置的电芯2000数量较少，从而使得用电装置的续航能力较低。本申请在基板10上设置采集板40，采集板40上集成有BMS分板，可以避免在电池安装空间内设置适于安装BMS分板的安装槽，同时可以减少导线的使用，以降低用电装置的生产成本。

根据本发明的集成母排1，通过在基板10上设置采集板40，采集板40上集成有BMS分板，且BMS分板分别与第一电连接件20和第二电连接件30连接，以避免在用于安装电池组的电池安装空间内设置用于安装BMS分板的安装槽，从而使得电池安装空间内可以安装更多的电芯2000，进而可以提高电池组的能量密度，以提高用电装置的续航能力；安装面上设置有间隔分布的多个凸起部11，多个凸起部11的端部均与采集板40止抵，使得采集板40与基板10之间形成有安装间隙，使得采集板40朝向基板10的表面和背离基板10的表面均可以用于集成元器件，进而可以提高集成母排1的集成度。

下面简单描述根据本发明的集成母排组件1000。

根据本发明的集成母排组件1000包括：集成母排1，集成母排1构造为多个在第二方向上间隔设置的多个，相邻的两个集成模板的采集板40电连接。集成母排1构造为权利要求1-8中任意一项所述的集成母排1。由于根据本发明的集成母排组件1000包括上述实施例的集成母排1，因此该集成母排组件1000可以根据电芯2000的数量选择性采用相应数量的集成母排1，以提高集成母排组件1000的通用化，避免一个新开发的电池组对应一个不同型号的集成母排组件1000，从而可以降低电池组的研发和生产成本。

可以理解的是，采集板40在第二方向上的一端设置有第一卡接部42，采集板40在第二方向上的另一端设置有第二卡接部43，第一卡接部42与第二卡接部43卡接配合以将相邻的两个集成母排1电连接。在一些实施例中，第一卡接部42构造为卡接槽，第二卡接部43构造为卡接块，卡接块收容于卡接槽以将相邻的两个集成母排1电连接，以提高集成母排组件1000的组装效率。

下面简单描述根据本发明的用电装置。

根据本发明的用电装置设置有上述实施例的集成母排组件1000，由于根据本发明的用电装置上设置有上述实施例中任意一项所述的集成母排组件1000，因此该用电装置的电源的能量密度大，且该用电装置的续航能力强。

综上所述，根据本发明的集成母排1，通过在基板10上设置采集板40，且采集板40分别与第一电连接件20和第二电连接件30连接并适于采集电芯2000的电信号和/或控制电芯2000，以避免在用于安装电池组的安装空间内设置用于安装采集电芯2000的电信号和/或控制电芯2000的元器件的安装槽，从而可以提高安装空间的空间利用率，以使得安装空间内可以安装更多的电芯2000，从而可以提高电池组的能量密度，进而可以提高用电装置的续航能力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种集成母排，其特征在于，包括：

基板，所述基板在第一方向的两侧设置有第一安装位和第二安装位；

第一电连接件和第二电连接件，所述第一电连接件和所述第二电连接件分别设置于所述第一安装位和第二安装位，所述第一电连接件适于将第一方向一侧的至少两个电芯的极柱连接，所述第二电连接件适于将第一方向另一侧的至少两个电芯的极柱连接；

采集板，所述采集板设置于所述基板，所述采集板分别与所述第一电连接件和所述第二电连接件连接并适于采集电芯的电信号和/或控制电芯。

2.根据权利要求1所述的集成母排，其特征在于，所述基板上形成有安装面，所述安装面在第一方向上的两侧分别设置有所述第一安装位和所述第二安装位，所述安装面上形成有位于所述第一安装位与所述第二安装位之间的凸起部，所述凸起部的端部适于与所述采集板止抵。

3.根据权利要求2所述的集成母排，其特征在于，所述凸起部构造为在安装面上间隔设置的多个。

4.根据权利要求3所述的集成母排，其特征在于，所述凸起部的厚度大于所述第一电连接件和所述第二电连接件的厚度。

5.根据权利要求2所述的集成母排，其特征在于，所述第一电连接件构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个所述第一电连接件分别将所述电芯与所述采集板连接；

所述第二电连接件构造为在第二方向上间隔设置的多个，每个所述第二电连接件分别将所述电芯与所述采集板连接。

6.根据权利要求5所述的集成母排，其特征在于，所述安装面上形成有第一绝缘凸起和第二绝缘凸起，所述第一绝缘凸起位于相邻两个所述第一电连接件之间，所述第二绝缘凸起位于相邻两个所述第二电连接件之间。

7.根据权利要求1所述的集成母排，其特征在于，所述基板上形成有第一避让孔和第二避让孔，所述第一避让孔与所述第一电连接件在所述基板的厚度方向上的投影至少部分重叠，所述第二避让孔与所述第二电连接件在所述基板的厚度方向上的投影至少部分重叠。

8.根据权利要求1所述的集成母排，其特征在于，所述基板上形成有适于避让防爆阀的第一避让槽，所述避让槽位于所述第一电连接件与所述第二电连接件之间；所述采集板上形成有与所述第一避让槽正对的第二避让槽。

9.一种集成母排组件，其特征在于，包括：集成母排，所述集成母排构造为多个在第二方向上间隔设置的多个，相邻的两个所述集成模板的所述采集板电连接，所述集成母排构造为权利要求1-8中任意一项所述的集成母排。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的集成母排组件。