CN116885397A - 一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源动力电池集成及储能电池集成技术领域，具体涉及一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排。该集成母排包括自上而下依次设置的顶层绝缘黑膜、FPC组件、汇流金属排和底层绝缘黑膜；FPC组件包括FPC线路板、温度传感器、镍片和安全阀检测传感器；FPC线路板的两侧上设有焊盘，温度传感器设于焊盘的顶部，镍片设于焊盘的底部并与温度传感器相连接，安全阀检测传感器设于FPC线路板的底面；其中，FPC线路板上还设有连接器和采样路线，采样路线的一端焊接于镍片，另一端焊接于连接器，并在连接途中连接温度传感器和安全阀检测传感器。该集成母排能够更快更精准的检测到电池是否处于安全状态。
Description
技术领域
本发明属于新能源动力电池集成及储能电池集成技术领域，具体涉及一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排。
背景技术
随着新能源领域，如电动汽车、储能电站等快速发展，对动力电池包和储能电池组的空间要求越来越紧凑，电气集成度要求越来越高，可靠性要求越来越高。
在电池包集成和储能电池集成行业发展过程中，电池组成PACK和装配的低成本，高效率一直是行业所追求的目标。
同时相关行业对电池安全也越来越重视，对电池各项参数的监控要求也越来越高。需要做到高实时性，高精度，高可靠性和精准定位故障等。
集成采集母排(CCS)是一种高集成的电池动力串联回路和电池信号采集的装置，现有的CCS主要由塑胶支架、FPC组件和导电汇流连接汇流铝排(铜排)组成，其中FPC组件以FPC线路板为基础，板上焊接镍片、NTC电阻、连接器等用于固定和采集电池参数。其存在结构不牢固，电参数（如温度）采集误差大，占用空间大，整体偏重的问题。
当前的集成采集母排(CCS)采集电池温度是将NTC电阻焊接在FPC组件上然后用绝缘导热胶与焊接的镍片相连，电池的温度通过镍片传导再通过绝缘导热胶传递到NTC电阻，这个路径中，热量通过多种不同介质进行传导，引起温度采样偏差，热反应时间减慢等缺点，同时涂导热胶工序复杂，价格高，返修困难。
目前电池组安全监测手段仅停留在电池电压，电池温度，电池电流等参数的监控，有些会增加气体传感器，进行气体监测，但气体传感器的成本非常高，而且时间长了以后存在缺陷，触发误报警和不报警，且具有区域性，不能每个电池都单独安装。即使是监测到气体时，往往电池热失控已经发展到非常严重的地步，且没法快速定位到具体某一节电池。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，该集成母排能够更快更精准的检测到电池是否处于安全状态。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，该集成母排包括自上而下依次设置的顶层绝缘膜、FPC组件和底层绝缘膜；
FPC组件包括FPC线路板、温度传感器、镍片和安全阀检测传感器；FPC线路板上至少设有一个所述的安全阀检测传感器，并且在FPC线路板的两侧上至少设有一个焊盘，焊盘上设有所述的温度传感器和镍片，其中FPC线路板上还设有用于连接温度传感器、镍片和安全阀检测传感器的采样路线；
温度传感器设于焊盘的顶部；镍片设于焊盘的底部，所述的镍片贯穿焊盘与温度传感器相连接；安全阀检测传感器设于FPC线路板的底面；
并且，FPC线路板上还设有连接器，所述FPC线路板上的采样路线的一端焊接于镍片，另一端焊接于连接器，并在连接途中连接温度传感器和安全阀检测传感器。
作为优选，FPC线路板的顶面上设有防爆膜，所述的防爆膜位于安全阀检测传感器的正上方，并且在FPC线路板与安全阀检测传感器的弯折处设有和贯穿孔，所述的贯穿孔不穿透过防爆膜。
作为优选，焊盘上设有贯穿口，温度传感器通过贯穿口与镍片进行连接。
作为优选，焊盘与FPC线路板的连接处向FPC线路板的上部弯折，并且焊盘与FPC线路板相互平行。
作为优选，采样路线上设有并联的保险丝。
作为优选，集成母排还包括了设于镍片下方的汇流金属排；所述的汇流金属排包括一体设置的第一金属排、第二金属排以及向上隆起的凹槽，第一金属排和第二金属排分别设置在凹槽的两侧上；第一金属排和第二金属排上均有定位孔。
作为优选，安全阀检测传感器设有若干组，在两个安全阀检测传感器之间设有用于释放应力的应力孔。
作为优选，汇流金属排采用铝排或铜排，并且其厚度为1mm-3mm。
作为优选，顶层绝缘膜和底层绝缘膜厚度均为90um-110um。
作为优选，FPC组件中各部件的厚度：FPC线路板的厚度为0.1mm-0.2mm、温度传感器的厚度为1.0mm-1.4mm以及镍片的厚度为0.1mm-0.3mm。
作为优选，所述的安全阀检测传感器包括设置在FPC线路板下表面上设有检测区域，检测区域内设置有第一检测条和第二检测条，所述第一检测条和第二检测条设置于检测区域内并不相连接，第一检测条和第二检测条连接采样路线。
作为优选，第一检测条包括第一接线端、第一总线和若干的第一分支线构成，第二检测条包括第二接线端、第二总线和若干的第二分支线构成；第一接线端和第二接线端设置在检测区域的外侧用于外部接线；第一总线和第二总线的一端分别连接至第一接线端和第二接线端，另一端分别延伸至检测区域的内部；所述的若干的第一分支线的一端分别连接设置在第一总线上，另一端延伸靠近但不接触第二总线，所述的若干的第二分支线的一端分别连接设置在第二总线上，另一端延伸靠近但不接触第一总线，第一分支线和第二分支线由内至外依次设置，相邻的第一分支线和第二分支线相互并列设置，布满整个检测区域。
作为再优选，围绕检测区域外周向开设有多个气体导向槽，两个相邻气体导向槽之间设置有第一连接部连接，并在第一接线端和第二接线端的外接线一侧，两个相邻气体导向槽之间设置有第二连接部连接，所述第二连接部的长度大于第一连接部。
作为再优选，所述柔性底片在多个气体导向槽的外围设有用于防止FPC软板被撕裂的保护线圈；保护线圈呈跑道型设置在多个气体导向槽的外围，并在保护线圈上设置有第一检测条和第二检测条的引入口。
综上所述，本发明的优点如下：
该集成母排将镍片、温度传感器和安全阀检测传感器设置在FPC线路板上并通过采样路线进行相连，使FPC组件集中了电压采集、温度采集和安全阀检测，由于本专利仅使用一条采样路线连接上述三个组件，使得检测路径变短并加快了检测时间；一条采样路线连接一个镍片、一个温度传感器以及一个安全阀检测传感器，而FPC线路板上能够设置多个这种组合，并且一个组合对应一组电池，当其中一个电池损坏时，通过观察哪个采样路线失效即可准确得出哪个电池损坏。
附图说明
图1为本发明集成母排的安装图；
图2为本发明集成母排的安装爆炸图；
图3为本发明集成母排的结构爆炸图；
图4为FPC组件结构图的局部示意图；
图5为FPC组件仰视图的局部示意图；
图6为汇流金属排的结构示意图；
图7为安全阀检测传感器的结构示意图；
图8为本发明实施例的与电池连接的电路图；
附图标记：1、顶层绝缘膜；2、FPC组件；3、汇流金属排；4、底层绝缘膜；5、镍片；6、温度传感器；7、安全阀检测传感器；8、FPC线路板；9、焊盘；10、采样路线；11、椭圆纹路；12、直线纹路；13、连接器；14、防爆膜；15、贯穿孔；16、贯穿口；17、保险丝；18、第一金属排；19、第二金属排；20、凹槽；21、定位孔；22、应力孔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
同时应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1至图8所示，该集成母排包括自上而下依次设置的顶层绝缘膜1、FPC组件2、汇流金属排3和底层绝缘膜4。其中，FPC组件2与汇流金属排3进行固定连接使二者形成一个结合体，而顶层绝缘膜1和底层绝缘膜4通过胶水固定连接在结合体的正反两面，并通过压合的方式定型固化，形成的一个完整集成母排在安装时仅需与对应电池组极柱简单定位，通过激光焊接集成母排上对应的位置，即可高效、快速完成电池模组集成。
本实施例的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，构造图如图1至图5所示。
图中的集成母排与13节电池（仅仅是以13节电池为例，此集成母排可任意匹配不同电池节数电池模组，仅需匹配不同的模组结构参数即可）进行连接；其中，多种新型检测传感器集成于FPC组件2上，而FPC组件2包括FPC线路板8、温度传感器6、镍片5和安全阀检测传感器7；在FPC线路板8的两侧上各均匀设置了7个一体设置的焊盘9，由于13节电池不能和14个焊盘9一一对应，因此FPC线路板8的左上角的焊盘9上不需要设置除焊盘外的其他组件，其余13个焊盘9上均设置了温度传感器6和镍片5，而安全阀检测传感器7也对应设置了13个。其中，焊盘9与FPC线路板8的连接处向FPC线路板8的上部弯折，并且焊盘9与FPC线路板8相互平行。
如图3至图5所示，温度传感器6设于焊盘9的顶部，镍片5通过锡焊焊接在焊盘9的底部并轴向凸出于焊盘9，镍片5通过焊盘9上的贯穿口16与温度传感器6进行连接，而安全阀检测传感器7通过电路设计设置在FPC线路板8的底面。使用采样路线10连接温度传感器6、镍片5和安全阀检测传感器7。
为了保证该集成母排的安全性，在采样线路上设置了并联的保险丝17。
采样路线10的一端焊接于镍片5，另一端焊接于FPC线路板8右端部的连接器13，并在连接途中连接温度传感器6和安全阀检测传感器7。其中，一条采样路线10连接一个镍片5、一个温度传感器6以及一个安全阀检测传感器7，而图中FPC线路板8上设置13个这种组合，并且一个组合对应一组电池，当其中一个电池损坏时，通过观察哪个采样路线10失效即可准确得出哪个电池损坏。
镍片5和温度传感器6为贴片器件，温度传感器6用锡焊焊接于镍片5中段突起区域和FPC上固定，通过镍片5进行热量采集，并通过采样线路进行电池参数传递；镍片5一端用激光焊接在汇流金属排3上，中部通过锡焊焊接在FPC的焊盘9上，另一端与焊盘9上的温度传感器6相连接，用于电池电压、温度和均衡的传递和交互。
其中，如图4、图5和图7所示，安全阀检测传感器7的“安全阀”是指电池上的内部压力泄放装置，行业内也称泄压阀或防爆阀。安全阀检测传感器7是使用电路设计软件在FPC软板上绘制。采集区域为FPC电路板线路层，其构造为两条蚀刻的铜线作为电极，两线以一定间距在防爆阀开口大小的区域内以椭圆形平行排列。所述的安全阀检测传感器7包括设置在FPC线路板8下表面上设有检测区域，检测区域内设置有第一检测条11和第二检测条12，所述第一检测条11和第二检测条12设置于检测区域内并不相连接；第一检测条11和第二检测条12连接采样路线10。并且在FPC线路板8与安全阀检测传感器7的弯折处设有贯穿孔15，贯穿孔15的设置能够避免应力对集成母排造成FPC撕裂，断线等问题。
本申请的安全阀检测传感器7可以采用中国专利CN116183207A所述的一种电池安全阀检测装置中第一检测条11和第二检测条12的结构。当然，也可以采用如图7所示的安全阀检测传感器。在图7中，第一检测条包括第一接线端111、第一总线112和若干的第一分支线113构成，第二检测条包括第二接线端121、第二总线122和若干的第二分支线123构成；第一接线端111和第二接线端121设置在检测区域的外侧用于外部接线；第一总线112和第二总线122的一端分别连接至第一接线端111和第二接线端121，另一端分别延伸至检测区域的内部；所述的若干的第一分支线113的一端分别连接设置在第一总线112上，另一端延伸靠近但不接触第二总线122及其若干的第一分支线123，所述的若干的第二分支线123的一端分别连接设置在第二总线122上，另一端延伸靠近但不接触第一总线112及其若干的第一分支线113，第一分支线113和第二分支线123由内至外依次设置，相邻的第一分支线113和第二分支线123相互并列设置，布满整个检测区域。围绕检测区域外周向开设有多个气体导向槽114，两个相邻气体导向槽114之间设置有第一连接部117连接，并在第一接线端111和第二接线端121的外接线一侧，两个相邻气体导向槽114之间设置有第二连接部116连接，所述第二连接部116的长度大于第一连接部117。所述安全阀检测传感器在多个气体导向槽114的外围设有用于防止安全阀检测传感器被撕裂的保护线圈115；保护线圈115呈跑道型设置在多个气体导向槽114的外围，并在保护线圈115上设置有第一检测条和第二检测条的引入口。保护线圈为铜、铝或银材质，通过蚀刻的方式设置在FPC软板上。该传感器采用多条分支线并联设置在总线的方式，可以避免当其中一根导线断开后，导致无法采集的问题。进一步，设置的气体导向槽可以满足正常的泄放要求，当泄放的压力过大时，可以在气体导向槽的位置使安全阀检测传感器裂开，而不会冲断第一检测条和第二检测条。
由于电池鼓包时会释放形变拉力，以及一些其他可能出现力的影响，为了保护自身集成母排，因此在FPC线路板8的上设置了多个应力孔22，而应力孔22设置在两个安全阀检测传感器7之间，同时在两个汇流金属排3之间的成型的绝缘膜进行了开槽，进行应力释放。
安全阀检测传感器7、保险丝17、采样线路均通过对FPC电路设计得到由FPC线路板8的铜层加工而来。采样线路一端通过焊接在FPC端的镍片5与进行电压采集和电池均衡，另一端通过焊接于FPC上的连接器13与BMS进行电池参数交互。FPC组件2引申出来的温度传感器6和镍片5部分，整形后贴于汇流金属排3并且镍片5用激光焊接于汇流金属排3靠近电池负极柱焊接点处。再将顶层绝缘膜1加贴合胶水、组装好后的FPC组件2和汇流金属排3结合体、底层绝缘膜4加贴合胶水，按从上到下的顺序放置在定制的外型模具上进行压合定型固化。
在FPC线路板8的顶部上设置有防爆膜14，而防爆膜14设置在安全阀检测传感器7的正上方，并且安全阀检测传感器7的贯穿孔15不穿透过防爆膜14。
成型后的最大厚度为：由于顶层绝缘膜1和底层绝缘膜4厚度均为90um-110um，其两者在加胶水的最大厚度为0.1mm，汇流金属排3的最大厚度为3mm，温度传感器6的最大厚度为1.4mm，FPC线路板8的最大厚度为0.2mm，镍片5的最大厚度为0.3mm，因此相比于现阶段的集成母排，其重量和厚度得到大大减小。
在具体实施过程中顶层绝缘膜1、底层绝缘膜4的压合粘接区域需要避开FPC组件2的各传感器区域、汇流金属排3的焊接区域和应力释放区域。
如图6所示，汇流金属排3包括一体设置的第一金属排18、第二金属排19以及向上隆起的凹槽20，第一金属排18和第二金属排19分别设置在凹槽20的两侧上。并且第一金属排18和第二金属排19上均有定位孔21，在集成母排与电池模组组装时，汇流金属排3上有电池极柱的定位孔21，在与电池安装焊接过程中可起到定位作用。汇流金属排3可以采用铝排或铜排。
同时为了FPC组件2上的安全阀检测传感器7更精准和更牢固的贴合到电池安全阀上，该集成母排底部贴有高强度双面背胶，背胶形状避开安全阀检测传感器7的检测区域。这两种手段保证了集成母排与电池模组的定位匹配精度和安装可靠度。
在具体实施过程中因温度传感器6直接焊接贴装在电池负极极柱顶部的汇流金属排3上。安全阀检测传感器7设计了泄压时冲开的结构，同时顶部已安装有保护膜，该集成母排安装时需要将电池安全阀上的保护膜撕除，这样在正常使用时可以更好保护安全阀，在电池故障时也能更好的泄压。
本发明电池模组集成母排与电池连接的电路图如图8所示，其中：BAT1- BAT13代表电池，B1-B3代表电池电压采样点，S1-S13代表安全阀检测、NT1-NT13代表安全阀温度采样点、NTC1- NTC13代表温度检测。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，该集成母排包括自上而下依次设置的顶层绝缘膜(1)、FPC组件(2)和底层绝缘膜(4)；
FPC组件(2)包括FPC线路板(8)、温度传感器(6)、镍片(5)和安全阀检测传感器(7)；FPC线路板(8)上至少设有一个所述的安全阀检测传感器(7)，并且在FPC线路板(8)的两侧上至少设有一个焊盘(9)，焊盘(9)上设有所述的温度传感器(6)和镍片(5)，其中FPC线路板(8)上还设有用于连接温度传感器(6)、镍片(5)和安全阀检测传感器(7)的采样路线(10)；
所述温度传感器(6)设于焊盘(9)的顶部；镍片(5)设于焊盘(9)的底部，所述的镍片(5)贯穿焊盘(9)与温度传感器(6)相连接；安全阀检测传感器(7)设于FPC线路板(8)的底面；
并在FPC线路板(8)上还设有连接器(13)，所述FPC线路板(8)上的采样路线(10)的一端焊接于镍片(5)，另一端焊接于连接器(13)，并在连接途中连接温度传感器(6)和安全阀检测传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，FPC线路板(8)的顶面上设有防爆膜(14)，所述的防爆膜(14)位于安全阀检测传感器(7) 的正上方，并且在FPC线路板(8)与安全阀检测传感器(7)的弯折处设有和贯穿孔(15)，所述的贯穿孔(15)不穿透过防爆膜(14)。
3.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，焊盘(9)上设有贯穿口(16)，温度传感器(6)通过贯穿口(16)与镍片(5)进行连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，焊盘(9)与FPC线路板(8)的连接处向FPC线路板(8)的上部弯折，并且焊盘(9)与FPC线路板(8)相互平行。
5.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，采样路线(10)上设有并联的保险丝(17)。
6.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，集成母排还包括了设于镍片(5)下方的汇流金属排(3)；所述的汇流金属排(3)包括一体设置的第一金属排(18)、第二金属排(19)以及向上隆起的凹槽(20)，第一金属排(18)和第二金属排(19)分别设置在凹槽(20)的两侧上；第一金属排(18)和第二金属排(19)上均有定位孔(21)。
7.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，安全阀检测传感器(7)设有若干组，在两个安全阀检测传感器(7)之间设有用于释放应力的应力孔(22)。
8.根据权利要求6所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，汇流金属排(3)采用铝排或铜排，并且其厚度为1mm-3mm。
9.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，顶层绝缘膜(1)和底层绝缘膜(4)厚度均为90um-110um。
10.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，FPC组件(2)中各部件的厚度：FPC线路板(8)的厚度为0.1mm-0.2mm、温度传感器(6)的厚度为1.0mm-1.4mm以及镍片(5)的厚度为0.1mm-0.3mm。
11.根据权利要求1所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，所述的安全阀检测传感器(7)包括设置在FPC线路板(8)下表面上设有检测区域，检测区域内设置有第一检测条（11）和第二检测条（12），所述第一检测条（11）和第二检测条（12）设置于检测区域内并不相连接，第一检测条（11）和第二检测条（12）连接采样路线(10)。
12.根据权利要求11所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，第一检测条包括第一接线端（111）、第一总线（112）和若干的第一分支线（113）构成，第二检测条包括第二接线端（121）、第二总线（122）和若干的第二分支线（123）构成；第一接线端（111）和第二接线端（121）设置在检测区域的外侧用于外部接线；第一总线（112）和第二总线（122）的一端分别连接至第一接线端（111）和第二接线端（121），另一端分别延伸至检测区域的内部；所述的若干的第一分支线（113）的一端分别连接设置在第一总线（112）上，另一端延伸靠近但不接触第二总线（122），所述的若干的第二分支线（123）的一端分别连接设置在第二总线（122）上，另一端延伸靠近但不接触第一总线（112），第一分支线（113）和第二分支线（123）由内至外依次设置，相邻的第一分支线（113）和第二分支线（123）相互并列设置，布满整个检测区域。
13.根据权利要求12所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，围绕检测区域外周向开设有多个气体导向槽（114），两个相邻气体导向槽（114）之间设置有第一连接部（117）连接，并在第一接线端（111）和第二接线端（121）的外接线一侧，两个相邻气体导向槽（114）之间设置有第二连接部（116）连接，所述第二连接部（116）的长度大于第一连接部（117）。
14.根据权利要求13所述的一种集成多种检测传感器的电池模组集成母排，其特征在于，所述FPC线路板(8)在多个气体导向槽（114）的外围设有用于防止FPC线路板(8)被撕裂的保护线圈（115）；保护线圈（115）呈跑道型设置在多个气体导向槽（114）的外围，并在保护线圈（115）上设置有第一检测条和第二检测条的引入口。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2188568Y (zh) * | 1993-12-17 | 1995-02-01 | 枣庄橡胶厂 | 预埋防撕裂传感线圈的钢丝绳输送带 |
| KR20040110334A (ko) * | 2003-06-18 | 2004-12-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US20130330579A1 (en) * | 2011-03-25 | 2013-12-12 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Battery block and power supply device |
| CN209133587U (zh) * | 2018-12-28 | 2019-07-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池模组 |
| CN210379247U (zh) * | 2019-09-27 | 2020-04-21 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 一种电池模组 |
| CN218101623U (zh) * | 2022-07-12 | 2022-12-20 | 浙江赛英电力科技有限公司 | 一种动力电池用多功能集成母排 |
| CN115642353A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-24 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 电池模组、电池包及用电设备 |
| CN218385364U (zh) * | 2022-07-05 | 2023-01-24 | 杭州高特电子设备股份有限公司 | 一种电池电压温度采集装置和电池模组 |
| CN218677504U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-21 | 大唐恩智浦半导体（徐州）有限公司 | 用于电池模组的信号采样组件和电池模组 |
| CN116183207A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-05-30 | 杭州高特电子设备股份有限公司 | 一种电池安全阀检测装置、电池和方法 |
| CN116454710A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-07-18 | 浙江新富尔电子有限公司 | 圆柱电芯集成母排卷对卷生产工艺及圆柱电芯集成母排 |
-
2023
- 2023-09-07 CN CN202311151048.8A patent/CN116885397B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2188568Y (zh) * | 1993-12-17 | 1995-02-01 | 枣庄橡胶厂 | 预埋防撕裂传感线圈的钢丝绳输送带 |
| KR20040110334A (ko) * | 2003-06-18 | 2004-12-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US20130330579A1 (en) * | 2011-03-25 | 2013-12-12 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Battery block and power supply device |
| CN209133587U (zh) * | 2018-12-28 | 2019-07-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池模组 |
| CN210379247U (zh) * | 2019-09-27 | 2020-04-21 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 一种电池模组 |
| CN218385364U (zh) * | 2022-07-05 | 2023-01-24 | 杭州高特电子设备股份有限公司 | 一种电池电压温度采集装置和电池模组 |
| CN218101623U (zh) * | 2022-07-12 | 2022-12-20 | 浙江赛英电力科技有限公司 | 一种动力电池用多功能集成母排 |
| CN115642353A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-24 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 电池模组、电池包及用电设备 |
| CN116183207A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-05-30 | 杭州高特电子设备股份有限公司 | 一种电池安全阀检测装置、电池和方法 |
| CN218677504U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-21 | 大唐恩智浦半导体（徐州）有限公司 | 用于电池模组的信号采样组件和电池模组 |
| CN116454710A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-07-18 | 浙江新富尔电子有限公司 | 圆柱电芯集成母排卷对卷生产工艺及圆柱电芯集成母排 |
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