CN116632465B - 直连式电池模组及其设计方法、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直连式电池模组及其设计方法、电池包及车辆，涉及电池设计技术领域。直连式电池模组包括：电芯组，电芯组为至少一个，电芯组包括至少一个电芯单元，电芯单元包括多个沿第一预设方向排列设置的单体电芯，单体电芯具有两个电芯极柱；一体化采样连接组件布置于电芯组顶部，一体化采样连接组件至少包括采样线总成和汇流排组件，汇流排组件与单体电芯的电芯极柱连接，采样线总成与汇流排组件连接，以使采样线总成采集电芯组的电芯电压信号；电池管理系统丛控单元与采样线总成通过连接器连接。本方案解决了现有技术中电池管理系统丛控单元与电池模组采样之间采用线束转接占用空间较大的问题。

Description

直连式电池模组及其设计方法、电池包及车辆

技术领域

本发明涉及电池设计技术领域，具体而言，涉及一种直连式电池模组及其设计方法、电池包及车辆。

背景技术

动力电池作为电动汽车核心总成对整车性能表现及产品竞争力等影响越发突显，电池系统的高集成化、高安全性、高充电效率及精益化设计已然成为以上问题解决的矛盾焦点，现有电池包内电池模组到电池管理系统丛控单元的采样需要大量电线束去转接实现，不仅重量大、空间占比高、不易装配，且成本较高，在有限空间内布置大量线束还存在可靠性不足等安全风险。

针对上述的电池管理系统丛控单元与电池模组采样之间采用线束转接占用空间较大的技术问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种直连式电池模组及其设计方法、电池包及车辆，以解决现有技术中电池管理系统丛控单元与电池模组采样之间采用线束转接占用空间较大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种直连式电池模组，包括：电芯组，电芯组为至少一个，电芯组包括至少一个电芯单元，电芯单元包括多个沿第一预设方向排列设置的单体电芯，单体电芯具有两个电芯极柱；一体化采样连接组件，一体化采样连接组件布置于电芯组顶部，一体化采样连接组件至少包括采样线总成和汇流排组件，汇流排组件与单体电芯的电芯极柱连接，采样线总成与电芯组对应设置，采样线总成与汇流排组件连接，以使采样线总成采集电芯组的电芯电压信号；电池管理系统丛控单元，电池管理系统丛控单元设置于电芯组的第一侧，电池管理系统丛控单元与采样线总成通过连接器连接。

进一步地，采样线总成还包括：第一采样线本体，第一采样线本体为扁平柔性化高防护等级线束，第一采样线本体的一端与连接器连接；第一电压采样分支，第一电压采样分支与第一采样线本体连接，第一电压采样分支为多个，第一电压采样分支与汇流排组件连接，采样线总成通过多个第一电压采样分支进行电芯电压信号采样；第一温度采样组件，第一温度采样组件与第一采样线本体连接，第一温度采样组件为多个，第一温度采样组件用于采集电芯组的温度。

进一步地，第一电压采样分支为镍片结构，第一电压采样分支与第一采样线本体通过表面贴装工艺连接，第一电压采样分支与汇流排组件通过激光焊接。

进一步地，第一电压采样分支为FPC结构，第一电压采样分支单侧预留开窗焊盘，第一电压采样分支与第一采样线本体一体成型，第一电压采样分支与汇流排组件通过超声波焊接。

进一步地，第一电压采样分支为柔性电路板或柔性模切电路板，第一电压采样分支的两侧均预留焊盘，第一电压采样分支集成有保险丝结构，第一采样线本体为柔性扁平电缆，第一电压采样分支与第一采样线本体通过热压熔锡焊接工艺连接，第一电压采样分支与汇流排组件通过超声波焊接。

进一步地，第一温度采样组件包括：温度采样分支线路，温度采样分支线路与第一采样线本体连接；NTC元件，NTC元件贴片焊接于温度采样分支线路的顶部，NTC元件为负温度系数电阻芯片；第一补强板，第一补强板粘贴于温度采样分支线路的顶部，第一补强板开设有安装孔，NTC元件设置于安装孔内，NTC元件与安装孔的孔壁之间填充有密封胶；第二补强板，第二补强板粘贴于温度采样分支线路的底部；观察孔，观察孔贯穿第一补强板、第二补强板和温度采样分支线路设置；导热垫，导热垫设置于第二补强板的底部，导热垫与单体电芯的顶盖连接，导热垫为弹性件。

进一步地，安装孔的轴向高度大于NTC元件的轴向高度设置，密封胶覆盖NTC元件的全部表面。

进一步地，第一补强板为 FR-4环氧玻璃布层压板；和/或，第二补强板为金属薄片；和/或，导热垫为硅胶导热垫。

进一步地，采样线总成还包括保险丝组件，保险丝组件包括：自恢复式保险丝元件，自恢复式保险丝元件通过贴片焊接方式串联于第一采样线本体的电压采样线路中，自恢复式保险丝元件靠近第一电压采样分支设置，每一电压采样线路至少设置一个自恢复式保险丝元件。

进一步地，保险丝组件还包括：第三补强板，第三补强板粘贴于第一采样线本体的自恢复式保险丝元件贴片焊接区域上方，第三补强板内填充有灌封胶。

进一步地，汇流排组件包括：电芯间汇流排，电芯间汇流排与单体电芯一一对应设置；电芯组间汇流排总成，电芯组间汇流排总成用于连接相邻两个电芯组，电芯组间汇流排总成设置于电芯组的远离电池管理系统丛控单元的一端；输出极汇流排，输出极汇流排设置于电芯组的靠近电池管理系统丛控单元的一端；封装组件，封装组件通过热压或热铆工艺将采样线总成、电芯间汇流排、电芯组间汇流排总成、输出极汇流排集成固定为一体。

进一步地，汇流排组件还包括：第一加强支架，第一加强支架为多个，多个第一加强支架沿电芯组的长度方向间隔设置，第一加强支架沿电芯组的宽度方向延伸设置，加强支架设置于电芯间汇流排的底部，至少部分的加强支架与其中一个电芯组的单体电芯连接，至少部分的加强支架与另一个电芯组的单体电芯连接。

进一步地，汇流排组件还包括：第二加强支架，第二加强支架设置于电芯间汇流排的底部，第二加强支架上设置有安装定位销柱，第一温度采样组件通过安装定位销柱与加强支架连接。

进一步地，第二加强支架上设置有至少一个定位凸起结构，定位凸起结构沿第二加强支架的长度方向或宽度方向突出设置，定位凸起结构用于对单体电芯的电芯极柱进行定位。

进一步地，电芯组间汇流排总成包括：电芯组间汇流排，电芯组间汇流排具有焊接区域，焊接区域用于与电芯极柱焊接，焊接区域开设有凹槽结构，凹槽结构内开设有焊接观察孔；电芯组间汇流排的一侧设置有折弯部，折弯部朝向电芯组弯折设置。

进一步地，电芯组间汇流排总成还包括：储热垫，储热垫贴装于电芯组间汇流排上方，储热垫为纳米储热相变材料，储热垫具有高导热、高相变潜热、高阻燃、高耐温和高电绝缘性特性。

进一步地，电芯组间汇流排总成还包括：绝缘护套，绝缘护套为非金属材料，绝缘护套与折弯部一体成型设置。

进一步地，封装组件为PET膜或PC吸塑支架。

根据本发明的另一方面，提供了一种直连式电池模组的设计方法，设计方法用于设计上述的直连式电池模组，设计方法包括如下步骤：步骤S1：确定直连式电池模组的设计需求，设计需求至少包括如下之一：电池模组内电芯串并联规格、电池管理系统丛控单元的芯片采样能力、NTC元件的规格要求和布置数量、汇流排组件的载流需求；步骤S2：根据电池模组内电芯排布方案、电池管理系统丛控单元的PCB电路板布板方案，对连接器进行规格设计和选型，并确定电池管理系统丛控单元的布置数量和布置位置；步骤S3：根据电池管理系统丛控单元的芯片采样功能和电池管理系统丛控单元之间无跨接原则对连接器的管脚进行定义，并根据电芯串并联规格、电芯排布方案、汇流排组件的载流需求对汇流排组件进行结构设计及分析；步骤S4：根据采样线总成内线路的阻值确定线路的线径，根据系统绝缘耐压要求确定线路的线间距，根据线路的保险丝熔断需求确定保险丝组件的规格，进行采样线总成内线路排布方案、直连式电池模组内总体布置方案及直连式电池模组的一体化封装方案设计和分析；步骤S5：根据布置空间、制程工艺难易度及精益化成本确定电池模组的最终设计方案；步骤S6：依据最终设计方案进行样件试制，并对试制的样件进行设计验证。

根据本发明的另一方面，提供了一种电池包，电池包包括电池模组，电池模组为上述的直连式电池模组。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，车辆具有电池包，电池包为上述的电池包。

应用本发明的技术方案，通过一体化采样连接组件与电池管理系统丛控单元直接连接，取消了现有设计方案的中间过渡连接电线束设置，极大提升了电池包空间利用率，减少了零部件数量、简化了电池包装配工艺、降低电池包整体重量和成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的电池模组的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一体化采样连接组件的第一实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一体化采样连接组件的第二实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一体化采样连接组件的第三实施例的结构示意图；

图5示出了图4中C1部分的实施例的放大示意图；

图6示出了根据本发明的一体化采样连接组件的第四实施例的结构示意图；

图7示出了图6中C2部分的实施例的放大示意图；

图8示出了图6中D部分的实施例的放大示意图；

图9示出了图8中E-E方向的温度采样组件的实施例的截面示意图；

图10示出了根据本发明的电池模组的第二实施例的结构示意图；

图11示出了图10中F部分的实施例的放大示意图；

图12示出了根据本发明的一体化采样连接组件与电池管理系统丛控单元连接的示意图；

图13示出了根据本发明的直连式一体化电芯采样连接系统设计方法的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、一体化采样连接组件；2、电芯组；21、第一单体电芯；22、第二单体电芯；211、第一电芯极柱；221、第二电芯极柱；3、电池管理系统丛控单元；

11、第一采样线总成；12、第二采样线总成；13、电芯间汇流排；14、电芯组间汇流排总成；15、第一输出极汇流排；16、第二输出极汇流排；17、第一加强支架；18、第二加强支架；19、封装组件；

111、第三连接器；112、第四连接器；113、第一采样线本体；114、第一电压采样分支；115、第一温度采样组件；116、保险丝组件；

121、第一连接器；122、第二连接器；123、第二采样线本体；124、第二电压采样分支；125、第二温度采样组件；

1131、温度采样分支线路；

1151、第一补强板；1152、第二补强板；1153、NTC元件；1154、密封胶；1155、导热垫；1156、观察孔；

1161、自恢复式保险丝元件；1162、第三补强板；

141、电芯组间汇流排；1411、凹槽结构；1412、焊接观察孔；1413、工艺孔；1414、折弯部；142、储热垫；143、绝缘护套；

181、第一凸起结构；182、第二凸起结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，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”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术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图12所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种直连式电池模组。

如图1所示，直连式电池模组包括电芯组2、一体化采样连接组件1和电池管理系统丛控单元3，电芯组2为至少一个，电芯组2包括至少一个电芯单元，电芯单元包括多个沿第一预设方向排列设置的单体电芯，单体电芯具有两个电芯极柱；一体化采样连接组件1布置于电芯组2顶部，一体化采样连接组件1至少包括采样线总成和汇流排组件，汇流排组件与单体电芯的电芯极柱连接，采样线总成与电芯组2对应设置，采样线总成与汇流排组件连接，以使采样线总成采集电芯组2的电芯电压信号；电池管理系统丛控单元3设置于电芯组2的第一侧，电池管理系统丛控单元3与采样线总成通过连接器连接。

应用本实施例的技术方案，通过一体化采样连接组件1与电池管理系统丛控单元3直接连接，取消了现有设计方案的中间过渡连接电线束设置，极大提升了电池包空间利用率，减少了零部件数量、简化了电池包装配工艺、降低电池包整体重量和成本。

如图6所示，在本申请的示范性实施例中，直连式电池模组包括两个电芯组2，每一电芯组2包括两个电芯单元，电芯单元包括多个沿电芯厚度方向排列设置的单体电芯，单体电芯为方形固态电芯，设置两个电池管理系统丛控单元3，电池管理系统丛控单元3与所述电芯组2一一对应设置。需要说明的是，电芯组2、每一电芯组2内的电芯单元数目均可根据实际需要进行调整，例如可以设置为三个、四个、五个等，电池管理系统丛控单元3可以仅用于控制一个电芯组2，也可以令一个电池管理系统丛控单元3控制多个电芯组2。

进一步地，如图3和图4所示，采样线总成还包括第一采样线本体113、第一电压采样分支114和第一温度采样组件115，第一采样线本体113为扁平柔性化高防护等级线束，第一采样线本体113的一端与连接器连接；第一电压采样分支114与第一采样线本体113连接，第一电压采样分支114为多个，第一电压采样分支114与汇流排组件连接，采样线总成通过多个第一电压采样分支114进行电芯电压信号采样；第一温度采样组件115与第一采样线本体113连接，第一温度采样组件115为多个，第一温度采样组件115用于采集电芯组2的温度。

需要说明的是，在本实施例中，连接器包括相互配合的连接器母端和连接器公端，连接器母端和连接器公端中的一个与第一采样线本体113连接，另一个与电池管理系统丛控单元3连接，电池管理系统丛控单元3与第一采样线本体113通过连接器母端和连接器公端的配合实现连接，以进行后续的信号传输。

在本实施例中，第一采样线本体113为扁平柔性化高防护等级线束，具备耐磨、耐高温等高防护等级，可通过一个单面板折叠式布线、多个单面板叠层布线、一个双面板布线等设计方式实现与电池管理系统丛控单元3的直连式采样管脚定义匹配，从而取消转接电线束，大大减少线束使用量，从而实现减重降本，并可结合制程工艺通过对扁平柔性化线束的尺寸优化，提升生产效率和材料利用率，减少废料，实现其自身的进一步降本。

在本申请的一个示范性实施例中，第一采样线本体113为FPC（Flexible PrintedCircuit），如图3至图4所示，第一采样线本体113通过单面板翻折方式实现与电池管理系统丛控单元3的直连式采样连接管脚定义匹配，或，第一采样线本体113为FFC（Flexible FlatCable），第一采样线本体113通过多个线路叠层方式实现与电池管理系统丛控单元3的直连式采样连接管脚定义匹配。

可选地，在本申请的一个示范性实施例中，第一电压采样分支114为镍片结构，第一电压采样分支114与第一采样线本体113通过表面贴装工艺连接，第一电压采样分支114与汇流排组件通过激光焊接。本实施例中，第一采样线本体113为FPC方式，第一电压采样分支114与第一采样线本体113通过SMT（Surface Mounted Technology, 表面贴装技术）工艺实现连接。

可选地，在本申请的一个示范性实施例中，第一电压采样分支114为FPC结构，第一电压采样分支114单侧预留开窗焊盘，第一电压采样分支114与第一采样线本体113一体成型，第一电压采样分支114与汇流排组件通过超声波焊接。本实施例可去掉镍片，实现减重和降本。

可选地，在本申请的一个示范性实施例中，第一电压采样分支114为柔性电路板（FPC）或柔性模切电路板（FDC），第一电压采样分支114的两侧均预留焊盘，第一电压采样分支114集成有保险丝结构，第一采样线本体113为柔性扁平电缆（FFC），第一电压采样分支114与第一采样线本体113通过热压熔锡焊接工艺连接，第一电压采样分支114与汇流排组件通过超声波焊接。本实施例可解决FFC模切保险丝精度不足问题，同时实现进一步降重和降本。

进一步地，如图9所示，第一温度采样组件115包括温度采样分支线路1131、NTC元件1153、第一补强板1151、第二补强板1152、观察孔1156和导热垫1155，温度采样分支线路1131与第一采样线本体113连接； NTC元件1153贴片焊接于温度采样分支线路1131的顶部，NTC元件1153为负温度系数电阻芯片；第一补强板1151粘贴于温度采样分支线路1131的顶部，第一补强板1151开设有安装孔，NTC元件1153设置于安装孔内，NTC元件1153与安装孔的孔壁之间填充有密封胶1154；第二补强板1152粘贴于温度采样分支线路1131的底部；观察孔1156贯穿第一补强板1151、第二补强板1152和温度采样分支线路1131设置；导热垫1155设置于第二补强板1152的底部，导热垫1155与单体电芯的顶盖连接，导热垫1155为弹性件。其中，NTC元件1153即为负温度系数电阻芯片。第一补强板1151及密封胶1154的设置实现对NTC元件1153的密封防护，同时兼顾顶部结构防护功能，第二补强板1152为NTC元件1153提供底部支撑防护，提升NTC元件1153的贴片焊接质量，且具备良好的导热性，导热垫1155为弹性件，实现了弹压式电芯顶盖温度采样功能，大大提高了电芯温度采集精度，连接可靠且易于平台化应用，观察孔1156利于实现一体化采样连接组件1与电芯组2合装后对导热垫1155的装配可靠性检查。

优选地，安装孔的轴向高度大于NTC元件1153的轴向高度设置，密封胶1154覆盖NTC元件1153的全部表面。这样可使得密封胶1154充分覆盖NTC元件1153，实现对NTC元件1153的密封防护。

进一步地，第一补强板1151为 FR-4环氧玻璃布层压板；和/或，第二补强板1152为金属薄片；和/或，导热垫1155为硅胶导热垫。

在本申请的优选实施例中，第一补强板1151为 FR-4环氧玻璃布层压板，第二补强板1152为钢片，导热垫1155为硅胶导热垫，导热垫1155粘贴于第二补强板1152的底部，具有压缩可变形特性，且导热性良好，通过过盈压接方式实现导热垫1155与电芯顶盖的牢固贴合。

进一步地，采样线总成还包括保险丝组件116，保险丝组件116包括自恢复式保险丝元件1161，自恢复式保险丝元件1161通过贴片焊接方式串联于第一采样线本体113的电压采样线路中，自恢复式保险丝元件1161靠近第一电压采样分支114设置，每一电压采样线路至少设置一个自恢复式保险丝元件1161。本实施例通过在扁平化柔性采样线束上集成自恢复式保险器件，实现电压采样线路异常短路情况下的自动保护功能和过流保护功能，减少后期维护工作，解决了极端情况下保险丝熔断后难以返修导致的整个电池模组甚至CTP（Cell To PACK）式电池包整体报废的难题，极大节省了维护成本。

为实现对贴片焊接后的自恢复式保险丝元件1161的结构防护，保险丝组件116还包括第三补强板1162，第三补强板1162粘贴于第一采样线本体113的自恢复式保险丝元件1161贴片焊接区域上方，第三补强板1162内填充有灌封胶。填充灌封胶可进一步提升密封防水性。

具体地，如图2所示，汇流排组件包括电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、输出极汇流排和封装组件19，电芯间汇流排13与单体电芯一一对应设置；电芯组间汇流排总成14用于连接相邻两个电芯组2，电芯组间汇流排总成14设置于电芯组2的远离电池管理系统丛控单元3的一端；输出极汇流排设置于电芯组2的靠近电池管理系统丛控单元3的一端；封装组件19通过热压或热铆工艺将采样线总成、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、输出极汇流排集成固定为一体。其中，输出极汇流排为两个，包括第一输出极汇流排15和第二输出极汇流排16。通过封装组件19将采样线总成、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15和第二输出极汇流排16集成固定为一体，提升了尺寸空间利用率，减少了零部件数量，简化了电池包装配工艺，提升生产效率，且可实现根据电芯不同排布方案的平台化拓展应用。

进一步地，汇流排组件还包括第一加强支架17，第一加强支架17为多个，多个第一加强支架17沿电芯组2的长度方向间隔设置，第一加强支架17沿电芯组2的宽度方向延伸设置，第一加强支架17设置于电芯间汇流排13的底部，至少部分的第一加强支架17与其中一个电芯组2的单体电芯连接，至少部分的第一加强支架17与另一个电芯组2的单体电芯连接。第一加强支架17可提升机械强度，进而实现整体尺寸高精度保证，提升了汇流排与电芯极柱的焊接质量。如图7所示，第一单体电芯21和第二单体电芯22为不同的电芯组2中的单体电芯，第一加强支架17用于连接第一单体电芯21和第二单体电芯22，部分的第一加强支架17与第一单体电芯21的第一电芯极柱211配合，部分的第一加强支架17与第二单体电芯22的第二电芯极柱221配合。

进一步地，汇流排组件还包括第二加强支架18，第二加强支架18设置于电芯间汇流排13的底部，第二加强支架18上设置有安装定位销柱，第一温度采样组件115通过安装定位销柱与第二加强支架18连接。本实施例通过在第二加强支架18上设置安装定位销柱，并在第一温度采样组件115中开设贯穿第一补强板1151、第二补强板1152和温度采样分支线路1131的配合孔，使得第一温度采样组件115与第二加强支架18一体化集成，一体化采样连接组件1实现整体结构强度提升、第一温度采样组件115固定、整体装配定位等多功能融合，简化了整体结构，实现了轻量化的精益设计。

其中，第二加强支架18上设置有至少一个定位凸起结构，定位凸起结构沿第二加强支架18的长度方向或宽度方向突出设置，定位凸起结构用于对单体电芯的电芯极柱进行定位。通过设置定位凸起结构，可便于实现对电芯极柱的定位焊接和后续其余部件的组装，提升组装配合精度。

如图8所示，定位凸起结构包括第一凸起结构181和第二凸起结构182，其中，第二加强支架18形成用于对电芯极柱进行限位的限位空间，第一凸起结构181和第二凸起结构182均为多个，第一凸起结构181和第二凸起结构182朝向沿限位空间内侧突出设置。

进一步地，如图11所示，电芯组间汇流排总成14包括电芯组间汇流排141，电芯组间汇流排141具有焊接区域，焊接区域用于与电芯极柱焊接，焊接区域开设有凹槽结构1411，凹槽结构1411内开设有焊接观察孔1412；电芯组间汇流排141的一侧设置有折弯部1414，折弯部1414朝向电芯组2弯折设置。凹槽结构1411可以减薄料厚进而提升焊接质量，设置折弯部1414可增加汇流排载流面积、提升载流能力。

优选地，电芯组间汇流排总成14还包括储热垫142，储热垫142贴装于电芯组间汇流排141上方，储热垫142为纳米储热相变材料，储热垫142具有高导热、高相变潜热、高阻燃、高耐温和高电绝缘性特性。本实施例通过对汇流排的结构设计优化，并集成纳米储热相变材料，实现了有限尺寸空间下的高载流、低温升电连接设计，满足超级快充下的高安全可靠性。

优选地，电芯组间汇流排总成14还包括绝缘护套143，绝缘护套143为非金属材料，绝缘护套143与折弯部1414一体成型设置。绝缘护套143可避免发生外界导电影响和漏电事故。

可选地，封装组件19为PET膜或PC吸塑支架。采用PET膜时通过热压工艺进行封装，减少了零部件数量，简化了电池包装配工艺，提升生产效率并降低成本。采用PC吸塑支架时通过热铆工艺进行封装，较热压工艺降低制程过程能耗和简化工艺，可实现进一步降本。

应用本实施例的技术方案，通过电池管理系统丛控单元3布置优化和一体化采样连接组件1整体匹配设计，实现了一体化采样连接组件1与电池管理系统丛控单元3直接连接，取消了现有设计方案的中间过渡连接电线束设置，极大提升了电池包空间利用率，减少了零部件数量、简化了电池包装配工艺、降低电池包整体重量和成本，同时可根据电芯串并联规格进行灵活拓展，实现平台化应用；通过将扁平化高防护等级采样线束、高载流电芯间电连接汇流排、高强度支撑支架等一体化封装的采样连接组件集成化设计，实现了电池系统的高成组率、高充电倍率和高安全防护性的协同提升，同时兼顾平台化应用、高生产效率和低成本等优势。

根据本申请的另一具体实施例，提供了一种直连式电池模组的设计方法，设计方法用于设计上述的直连式电池模组，设计方法包括如下步骤：

步骤S1：确定直连式电池模组的设计需求，设计需求至少包括如下之一：电池模组内电芯串并联规格、电池管理系统丛控单元3的芯片采样能力、NTC元件1153的规格要求和布置数量、汇流排组件的载流需求；

具体地，在步骤S1中，电芯串并联规格至少包括串联电芯数量、并联电芯数量、串联线路数量、并联线路数量等，电池管理系统丛控单元3的芯片采样能力至少包括电压采样通道数、温度采样通道数、电压采样范围、温度采样范围等，NTC元件1153的规格至少包括元件数量、元件尺寸、元件应用环境、元件工作范围等，汇流排组件的载流需求至少包括最大载流能力。

步骤S2：根据电池模组内电芯排布方案、电池管理系统丛控单元3的PCB电路板布板方案，对连接器进行规格设计和选型，并确定电池管理系统丛控单元3的布置数量和布置位置；

具体地，在步骤S2中，电芯排布方案至少包括电芯组2的数量、电芯组2内电芯单元的数量等，连接器规格至少包括连接器管脚数目等。

步骤S3：根据电池管理系统丛控单元3的芯片采样功能和电池管理系统丛控单元3之间无跨接原则对连接器的管脚进行定义，并根据电芯串并联规格、电芯排布方案、汇流排组件的载流需求对汇流排组件进行结构设计及分析；

具体地，在步骤S3中，电池管理系统丛控单元3的芯片采样功能至少包括每一电池管理系统丛控单元3使用的通道数量、对应的电芯单元数量和电芯组2的数量等。

步骤S4：根据采样线总成内线路的阻值确定线路的线径，根据系统绝缘耐压要求确定线路的线间距，根据线路的保险丝熔断需求确定保险丝组件116的规格，进行采样线总成内线路排布方案、直连式电池模组内总体布置方案及直连式电池模组的一体化封装方案设计和分析；

具体地，采样线总成内线路排布方案包括单面板、多面板、多层板等多种方案。

步骤S5：根据布置空间、制程工艺难易度及精益化成本确定电池模组的最终设计方案；

步骤S6：依据最终设计方案进行样件试制，并对试制的样件进行设计验证。

应用本实施例的设计方法，可以根据实际需要值得布置合理、功能符合要求的电池模组，实现了一体化采样连接组件1与电池管理系统丛控单元3直接连接，在成本合理的条件下，减小电池模组的体积，降低制造成本，利于后续电池模组的应用和车辆的续航。

根据本申请的另一具体实施例，提供了一种电池包，电池包包括电池模组，电池模组为上述实施例中的直连式电池模组。

根据本申请的另一具体实施例，提供了一种车辆，车辆具有电池包，电池包为上述实施例中的电池包。车辆可以为纯电动车辆、混动车辆等新能源车辆。

根据本申请的另一具体实施例，还提供了一种直连式一体化电芯采样连接系统设计方法及一种直连式电池模组的优选实施例。如图13所示，直连式一体化电芯采样连接系统设计方法包括如下步骤：

步骤1：直连式一体化采样连接系统设计输入分析；

具体地，步骤1中分析内容包括：1）电池模组内电芯串并联规格；2）电池管理系统从空单元AFE（analog front end）芯片采样能力；3）温度采样NTC规格要求、布置数量；4）电连接汇流排载流需求。

步骤2：根据电池模组内电芯排布方案、电池管理系统丛控单元PCB电路板布板方案进行直连式采样连接器规格设计选型、电池管理系统丛控单元数量及布置位置优化；

步骤3：根据电池管理系统丛控单元各AFE芯片采样功能分配和AFE芯片间无跨接原则进行连接器管脚定义制定，同时进行电连接汇流排结构设计及分析；

步骤4：根据采样线路阻值确定线径；根据系统绝缘耐压要求确定线间距；根据各线路保险丝熔断需求确定保险丝规格；根据采样线路排布多方案选择（采样线种类选择，单面板、双面板、多层板等）进行直连式采样连接系统总体布置及一体化封装多方案设计分析；

步骤5：根据布置空间、制程工艺难易度及精益化成本确定最适合的直连式一体化采样连接系统设计方案；

步骤6：样件试制和设计验证。

本实施例的设计方法通过电池管理系统丛控单元3布置优化和一体化采样连接组件1整体匹配设计，实现了一体化采样连接组件1与电池管理系统丛控单元3直接连接，取消了现有设计方案的中间过渡连接电线束设置，极大提升了电池包空间利用率，减少了零部件数量、简化了电池包装配工艺、降低电池包整体重量和成本。

应用上述实施例中的直连式一体化电芯采样连接系统设计方法设计的直连式电池模组包括：一体化采样连接组件1、电芯组2和电池管理系统丛控单元3。一体化采样连接组件1布置于电芯组2顶部，通过一体化采样连接组件1中集成的汇流排与电芯极柱激光焊接，实现一体化采样连接组件1与电芯组2的电连接及机械固定。电池管理系统丛控单元3布置于电芯组2一侧，并与一体化采样连接组件1直接连接实现采样及均衡等功能。

进一步地，一体化采样连接组件1包括第一采样线总成11、第二采样线总成12、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15、第二输出极汇流排16、第一加强支架17、第二加强支架18及封装组件19。

其中，封装组件19通过热压或热铆工艺将第一采样线总成11、第二采样线总成12、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15、第二输出极汇流排16、第一加强支架17和第二加强支架18集成固定为一体，提升了尺寸空间利用率，减少了零部件数量，简化了电池包装配工艺，提升生产效率，且可实现根据电芯不同排布方案的平台化拓展应用。

可选地，封装组件19为PET膜，根据需求使用数量为一个或两个，通过上下两侧双层或一侧单层PET膜热压工艺将第一采样线总成11、第二采样线总成12、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15、第二输出极汇流排16、第一加强支架17和第二加强支架18集成固定为一体，提升了尺寸空间利用率，减少了零部件数量，简化了电池包装配工艺，提升生产效率，且可实现根据电芯不同排布方案的平台化拓展应用，使用单层PET膜热压方式可进一步降低成本。

可选地，封装组件19为PC吸塑支架，数量为一个，通过热铆工艺将第一采样线总成11、第二采样线总成12、电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15、第二输出极汇流排16、第一加强支架17和第二加强支架18集成固定为一体，提升了尺寸空间利用率，减少了零部件数量，简化了电池包装配工艺，提升生产效率，且可实现根据电芯不同排布方案的平台化拓展应用，使用PC吸塑支架方案较热压工艺降低制程过程能耗和简化工艺，可实现进一步降本。

进一步地，通过第一加强支架17置于电芯间汇流排13下部，均布于一体化采样连接组件1横向轴线的左右两侧，通过第一加强支架17的上下两端与电芯间汇流排13的压紧桥接实现整体支撑，提升机械强度，进而实现整体尺寸高精度保证，提升了汇流排与电芯极柱的焊接质量。

其中，第二加强支架18设计有与电芯极柱进行定位的第一凸起结构181和第二凸起结构182，并布置于一体化采样连接组件1的上下两端，通过调节第一凸起结构181和第二凸起结构182的结构尺寸及精度，实现一体化采样连接组件1与电芯组2的精确装配定位。第二加强支架18还设置有与第一温度采样组件115配合的安装定位销柱，结合封装组件19实现第二加强支架18和第一温度采样组件115的一体化集成，连接可靠且易于平台化应用；

第一采样线总成11还包括第三连接器111、第四连接器112、第一采样线本体113、第一电压采样分支114、第一温度采样组件115和保险丝组件116。

如图4所示，第二采样线总成12包括第一连接器121、第二连接器122、第二采样线本体123、第二电压采样分支124和第二温度采样组件125，第二采样线总成12与第一采样线总成11构成及结构形式一致，根据不同采样位置所确定的连接器管脚定义不同。第一采样线总成11、第二采样线总成12通过数个第一电压采样分支114采用激光焊接方式与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15实现电芯电压信号采样连接。

具体地，第一采样线本体113为扁平柔性化高防护等级线束广义线束，一般为FPC（Flexible Printed Circuit）或FFC（Flexible Flat Cable）。选择FPC式采样线束方案，可通过单面板翻折方式实现与电池管理系统丛控单元的直连式采样连接管脚定义匹配，如图3所示，第一采样线本体113具有翻转轴线L1，如图4所示，第二采样线本体123具有翻转轴线L2。可选地，也可以选择FFC式采样线书方案，可通过多个线路叠层方式实现与电池管理系统丛控单元的直连式采样连接管脚定义匹配。

第一电压采样分支114根据需要可为镍片结构，与第一采样线本体113（FPC方式）通过SMT（Surface Mounted Technology）表面贴装技术工艺实现连接，与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14和第一输出极汇流排15通过激光焊接工艺实现连接。第一采样线总成11、第二采样线总成12通过数个第一电压采样分支114与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15实现电芯电压信号采样。

第一电压采样分支114根据需要可为FPC形式，单侧预留开窗焊盘，与第一采样线本体113（FPC方式）为一体成型，与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14和第一输出极汇流排15通过超声波焊接工艺实现连接。第一采样线总成11、第二采样线总成12通过数个第一电压采样分支114与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15实现电芯电压信号采样，通过此种方式可实现去掉镍片，实现减重和降本。

第一电压采样分支114根据需要为集成保险丝且两侧预留焊盘的FPC或FDC模切柔性电路板，与第一采样线本体113（FFC方式）通过热压熔锡焊接工艺连接，与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14和第一输出极汇流排15通过超声波焊接工艺连接。第一采样线总成11、第二采样线总成12通过数个第一电压采样分支114与电芯间汇流排13、电芯组间汇流排总成14、第一输出极汇流排15实现电芯电压信号采样，通过此种方式可解决FFC模切保险丝精度不足问题，同时实现进一步降重和降本。

具体地，保险丝组件116包括自恢复式保险丝元件1161、第三补强板1162和灌封胶。

其中，自恢复式保险丝元件1161为是一种过流电子保护元件，具有过流过热保护和自动恢复双重功能。自恢复式保险丝元件1161通过贴片焊接方式串联于电芯电压采样线路中，位置靠近第一电压采样分支114，且每个电压采样线路均设置有自恢复式保险丝元件1161，实现电压采样线路异常短路情况下的保护功能，且具有免维护的优点。

第三补强板1162为FR-4环氧玻璃布层压板，粘贴于第一采样线本体113的自恢复式保险丝元件1161贴片焊接区域上方，实现对贴片焊接后的自恢复式保险丝元件1161的结构防护，并将第三补强板1162内注入灌封胶进行密封防水保护。

具体地，第一温度采样组件115包括第一补强板1151、第二补强板1152、NTC（Negative Temperature Coefficient）元件1153、密封胶1154、导热垫1155、观察孔1156和温度采样分支线路1131。

其中，NTC元件1153为负温度系数电阻芯片，贴片焊接于温度采样分支线路1131上方。

第一补强板1151为 FR-4环氧玻璃布层压板，粘贴于温度采样分支线路1131上方，在NTC元件1153焊接区域设置镂空孔槽，为NTC元件1153提供灌封密封胶1154的胶槽，实现对NTC元件1153的密封防护，同时兼顾顶部结构防护功能。

第二补强板1152为金属薄片，一般选择钢片，粘贴于温度采样分支线路1131下方，为NTC元件1153提供底部支撑防护，提升NTC元件1153的贴片焊接质量，且具备良好的导热性。

导热垫1155为硅胶导热垫，粘贴于第二补强板1152下方，具有压缩可变形特性，且导热性良好，通过过盈压接方式实现导热垫1155与电芯顶盖的牢固贴合。

观察孔1156贯穿第一补强板1151、第二补强板1152和温度采样分支线路1131，实现一体化采样连接组件1与电芯组2合装后对导热垫1155的装配可靠性检查。

结合前述实施例，第一温度采样组件115通过安装定位销柱安装于第二加强支架18上部，并通过封装组件19实现汇流排和第一温度采样组件115的一体化集成，实现了弹压式电芯顶盖温度采样功能，大大提高了电芯温度采集精度，连接可靠且易于平台化应用。

具体地，电芯组间汇流排总成14包括电芯组间汇流排141、储热垫142和绝缘护套143。

其中，电芯组间汇流排141为铝合金材质，一般为1系铝合金或铜铝复合材质，基本料厚2mm，冲压工艺成形，在两侧与电芯极柱焊接区域设计有凹槽结构1411，用于减薄料厚进而提升焊接质量，在与电芯极柱焊接中心区域设计有焊接观察孔1412，并按工艺需求设计有工艺孔1413，在汇流排一侧设计有折弯部1414用于增加汇流排载流面积提升载流能力。

储热垫142为纳米储热相变材料，具有高导热、高相变潜热、高阻燃、高耐温和高电绝缘性能等特性，储热垫142贴装于电芯组间汇流排141上方，用于辅助散热。

绝缘护套143为非金属材料，与电芯组间汇流排141的折弯部1414热塑成型或浸塑成型为一体。

本实施例中的电芯组间汇流排总成14，通过对汇流排的结构设计优化，并集成纳米储热相变材料，实现了有限尺寸空间下的高载流、低温升电连接设计，满足超级快充下的高安全可靠性。

本实施例中的一体化采样连接组件1，通过将扁平柔性化高防护等级采样线束、高载流电芯间电连接汇流排、高强度支撑支架等一体化封装的采样连接组件集成化设计，实现了电池系统的高成组率、高充电倍率和高安全防护性的协同提升，同时兼顾平台化应用、高生产效率和低成本等优势。

根据本申请的另一具体实施例，还提供了一种电池包，包括电池模组及应用直连式一体化电芯采样连接系统设计方法实现开发的电池模组。

根据本申请的另一具体实施例，还提供了一种电动车辆，包括电池包及应用直连式一体化电芯采样连接系统设计方法实现开发的电池包。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (18)

1.一种直连式电池模组，其特征在于，包括：

电芯组（2），所述电芯组（2）为至少两个，所述电芯组（2）包括至少一个电芯单元，所述电芯单元包括多个沿第一预设方向排列设置的单体电芯，所述单体电芯具有两个电芯极柱；

一体化采样连接组件（1），所述一体化采样连接组件（1）布置于所述电芯组（2）顶部，所述一体化采样连接组件（1）至少包括采样线总成和汇流排组件，所述汇流排组件与所述单体电芯的所述电芯极柱连接，所述采样线总成与所述电芯组（2）对应设置，所述采样线总成与所述汇流排组件连接，以使所述采样线总成采集所述电芯组（2）的电芯电压信号；

电池管理系统丛控单元（3），所述电池管理系统丛控单元（3）设置于所述电芯组（2）的第一侧，所述电池管理系统丛控单元（3）与所述采样线总成通过连接器连接；

所述汇流排组件包括：

电芯间汇流排（13），所述电芯间汇流排（13）与所述单体电芯一一对应设置；

电芯组间汇流排总成（14），所述电芯组间汇流排总成（14）用于连接相邻两个所述电芯组（2），所述电芯组间汇流排总成（14）设置于所述电芯组（2）的远离所述电池管理系统丛控单元（3）的一端；

输出极汇流排，所述输出极汇流排设置于所述电芯组（2）的靠近所述电池管理系统丛控单元（3）的一端；

封装组件（19），所述封装组件（19）通过热压或热铆工艺将所述采样线总成、所述电芯间汇流排（13）、所述电芯组间汇流排总成（14）、所述输出极汇流排集成固定为一体；

第一加强支架（17），所述第一加强支架（17）为多个，多个所述第一加强支架（17）沿所述电芯组（2）的长度方向间隔设置，所述第一加强支架（17）设置于所述电芯间汇流排（13）的底部，至少部分的所述第一加强支架（17）与其中一个电芯组（2）的所述单体电芯连接，至少部分的所述第一加强支架（17）与另一个所述电芯组（2）的所述单体电芯连接；

第二加强支架（18），所述第二加强支架（18）设置于所述电芯间汇流排（13）的底部，所述第二加强支架（18）上设置有安装定位销柱，第一温度采样组件（115）通过所述安装定位销柱与所述第二加强支架（18）连接。

2.根据权利要求1所述的直连式电池模组，其特征在于，所述采样线总成还包括：

第一采样线本体（113），所述第一采样线本体（113）为扁平柔性化高防护等级线束，所述第一采样线本体（113）的一端与所述连接器连接；

第一电压采样分支（114），所述第一电压采样分支（114）与所述第一采样线本体（113）连接，所述第一电压采样分支（114）为多个，所述第一电压采样分支（114）与所述汇流排组件连接，所述采样线总成通过多个第一电压采样分支（114）进行电芯电压信号采样；

第一温度采样组件（115），所述第一温度采样组件（115）与所述第一采样线本体（113）连接，所述第一温度采样组件（115）为多个，所述第一温度采样组件（115）用于采集所述电芯组（2）的温度。

3.根据权利要求2所述的直连式电池模组，其特征在于，所述第一电压采样分支（114）为镍片结构，所述第一电压采样分支（114）与所述第一采样线本体（113）通过表面贴装工艺连接，所述第一电压采样分支（114）与所述汇流排组件通过激光焊接。

4.根据权利要求2所述的直连式电池模组，其特征在于，所述第一电压采样分支（114）为FPC结构，所述第一电压采样分支（114）单侧预留开窗焊盘，所述第一电压采样分支（114）与所述第一采样线本体（113）一体成型，所述第一电压采样分支（114）与所述汇流排组件通过超声波焊接。

5.根据权利要求2所述的直连式电池模组，其特征在于，所述第一电压采样分支（114）为柔性电路板，所述第一电压采样分支（114）的两侧均预留焊盘，所述第一电压采样分支（114）集成有保险丝结构，所述第一采样线本体（113）为柔性扁平电缆，所述第一电压采样分支（114）与所述第一采样线本体（113）通过热压熔锡焊接工艺连接，所述第一电压采样分支（114）与所述汇流排组件通过超声波焊接。

6.根据权利要求2所述的直连式电池模组，其特征在于，所述第一温度采样组件（115）包括：

温度采样分支线路（1131），所述温度采样分支线路（1131）与所述第一采样线本体（113）连接；

NTC元件（1153），所述NTC元件（1153）贴片焊接于所述温度采样分支线路（1131）的顶部，所述NTC元件（1153）为负温度系数电阻芯片；

第一补强板（1151），所述第一补强板（1151）粘贴于所述温度采样分支线路（1131）的顶部，所述第一补强板（1151）开设有安装孔，所述NTC元件（1153）设置于所述安装孔内，所述NTC元件（1153）与所述安装孔的孔壁之间填充有密封胶（1154）；

第二补强板（1152），所述第二补强板（1152）粘贴于所述温度采样分支线路（1131）的底部；

观察孔（1156），所述观察孔（1156）贯穿所述第一补强板（1151）、所述第二补强板（1152）和所述温度采样分支线路（1131）设置；

导热垫（1155），所述导热垫（1155）设置于所述第二补强板（1152）的底部，所述导热垫（1155）与所述单体电芯的顶盖连接，所述导热垫（1155）为弹性件。

7.根据权利要求6所述的直连式电池模组，其特征在于，所述安装孔的轴向高度大于所述NTC元件（1153）的轴向高度设置，所述密封胶（1154）覆盖所述NTC元件（1153）的全部表面。

8.根据权利要求6所述的直连式电池模组，其特征在于，

所述第一补强板（1151）为 FR-4环氧玻璃布层压板；和/或，

所述第二补强板（1152）为金属薄片；和/或，

所述导热垫（1155）为硅胶导热垫。

9.根据权利要求6所述的直连式电池模组，其特征在于，采样线总成还包括保险丝组件（116），所述保险丝组件（116）包括：

自恢复式保险丝元件（1161），所述自恢复式保险丝元件（1161）通过贴片焊接方式串联于所述第一采样线本体（113）的电压采样线路中，所述自恢复式保险丝元件（1161）靠近所述第一电压采样分支（114）设置，每一所述电压采样线路至少设置一个所述自恢复式保险丝元件（1161）。

10.根据权利要求9所述的直连式电池模组，其特征在于，所述保险丝组件（116）还包括：

第三补强板（1162），所述第三补强板（1162）粘贴于所述第一采样线本体（113）的所述自恢复式保险丝元件（1161）贴片焊接区域上方，所述第三补强板（1162）内填充有灌封胶。

11.根据权利要求1所述的直连式电池模组，其特征在于，所述第二加强支架（18）上设置有至少一个定位凸起结构，所述定位凸起结构沿所述第二加强支架（18）的长度方向或宽度方向突出设置，所述定位凸起结构用于对所述单体电芯的电芯极柱进行定位。

12.根据权利要求1所述的直连式电池模组，其特征在于，所述电芯组间汇流排总成（14）包括：

电芯组间汇流排（141），所述电芯组间汇流排（141）具有焊接区域，所述焊接区域用于与电芯极柱焊接，所述焊接区域开设有凹槽结构（1411），所述凹槽结构（1411）内开设有焊接观察孔（1412）；

所述电芯组间汇流排（141）的一侧设置有折弯部（1414），所述折弯部（1414）朝向所述电芯组（2）弯折设置。

13.根据权利要求12所述的直连式电池模组，其特征在于，所述电芯组间汇流排总成（14）还包括：

储热垫（142），所述储热垫（142）贴装于所述电芯组间汇流排（141）上方，所述储热垫（142）为纳米储热相变材料。

14.根据权利要求12或13所述的直连式电池模组，其特征在于，所述电芯组间汇流排总成（14）还包括：

绝缘护套（143），所述绝缘护套（143）为非金属材料，所述绝缘护套（143）与所述折弯部（1414）一体成型设置。

15.根据权利要求1所述的直连式电池模组，其特征在于，所述封装组件（19）为PET膜或PC吸塑支架。

16.一种直连式电池模组的设计方法，其特征在于，所述设计方法用于设计权利要求9所述的直连式电池模组，所述设计方法包括如下步骤：

步骤S1：确定所述直连式电池模组的设计需求，所述设计需求至少包括如下之一：所述电池模组内电芯串并联规格、所述电池管理系统丛控单元（3）的芯片采样能力、NTC元件（1153）的规格要求和布置数量、所述汇流排组件的载流需求；

步骤S2：根据所述电池模组内电芯排布方案、所述电池管理系统丛控单元（3）的PCB电路板布板方案，对所述连接器进行规格设计和选型，并确定所述电池管理系统丛控单元（3）的布置数量和布置位置；

步骤S3：根据所述电池管理系统丛控单元（3）的芯片采样功能和所述电池管理系统丛控单元（3）之间无跨接原则对所述连接器的管脚进行定义，并根据所述电芯串并联规格、所述电芯排布方案、所述汇流排组件的载流需求对所述汇流排组件进行结构设计及分析；

步骤S4：根据所述采样线总成内线路的阻值确定所述线路的线径，根据系统绝缘耐压要求确定所述线路的线间距，根据所述线路的保险丝熔断需求确定保险丝组件（116）的规格，进行所述采样线总成内线路排布方案、所述直连式电池模组内总体布置方案及所述直连式电池模组的一体化封装方案设计和分析；

步骤S5：根据布置空间、制程工艺难易度及精益化成本确定所述电池模组的最终设计方案；

步骤S6：依据所述最终设计方案进行样件试制，并对试制的样件进行设计验证。

17.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括电池模组，所述电池模组为权利要求1-15中任一项所述的直连式电池模组。

18.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有电池包，所述电池包为权利要求17所述的电池包。