CN117060016A - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池，所述电池包括电池组和CCS组件；所述电池组包括多个沿第一方向堆叠的电池单体，所述电池单体包括沿第二方向分别凸设在两相对端面上的极柱，所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述CCS组件包括绝缘支架、柔性电路板和多个连接巴片；所述绝缘支架的第一表面固定有所述柔性电路板和所述连接巴片，所述连接巴片具有若干个插接槽，当所述极柱沿第三方向插入所述插接槽时被所述插接槽相对设置的两侧壁夹紧，所述第三方向分别与所述第一方向和第二方向相垂直；本发明针对极柱位置设置CCS组件进行采集，通过插接替代焊接方式，使电池组与CCS组件充分接触形成可靠的电连接，提升电池的安全性能。

Description

一种电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是指一种电池。

背景技术

电动车的动力电池通常由若干个单体电池串联或并联组装而成，以满足电动车驱动所需要的高电压值和高电量，单体电池的连接是动力电池成组的关键。传统的电池包中使用线束母排连接，并设置传感器和电压采样线束实时采集电池温度和电压避免电池热失控，传统线束母排占用空间较大且对定位精度要求较高，定位不准确时易导致电池单体之间连接异常引起短路。

CCS(Cells Contact System)集成母排以FPC柔性电路板作为采集组件，以其轻薄、集成度高等优点替代传统线束母排；目前CCS集成组件多应用于电池单体的顶部与其正负极柱接触形成电连接，而针对极柱位于侧壁的部分电池，缺少相应的CCS集成方式；且现有CCS组件依靠焊接实现与电池单体之间的连接，可靠性较低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中CCS集成方式不适配极柱位于侧壁的电池单体，缺少准确可靠的电连接方式这一技术难点，提供一种电池，所述CCS组件的集成位置适配电池单体的极柱设置并能够充分接触形成可靠连接。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电池，其包括，

电池组，包括多个沿第一方向堆叠的电池单体，所述电池单体包括壳体和两凸设于所述壳体外表面的极柱，两所述极柱沿第二方向分别凸设在所述壳体的两相对端面上，所述第一方向与所述第二方向相垂直；

CCS组件，包括绝缘支架、柔性电路板和多个连接巴片；所述绝缘支架具有沿所述第二方向相对间隔的第一表面和第二表面，所述柔性电路板和所述连接巴片固定在所述第一表面上，所述连接巴片具有若干个插接槽，当所述电池单体的极柱沿第三方向插入所述插接槽时，所述插接槽相对设置的两侧壁夹紧所述极柱，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向相垂直。

在本发明的一个实施例中，所述连接巴片还包括连接于所述插接槽的连接部，每个所述连接巴片的所述插接槽为多个且沿所述第一方向间隔排布，所述插接槽包括底壁和连接于所述底壁两侧的侧壁，所述连接部与所述侧壁连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一表面上设置有用于卡接所述连接巴片的弹性卡扣，以使所述连接巴片与所述绝缘支架可拆卸连接；

所述弹性卡扣包括第一弹性卡扣，所述第一弹性卡扣设置于所述第一表面，并与所述第一表面形成供所述连接巴片的所述底壁侧边沿伸入的卡接槽。

在本发明的一个实施例中，所述第一表面上设置有用于卡接所述连接巴片的弹性卡扣，以使所述连接巴片与所述绝缘支架可拆卸连接；

所述弹性卡扣包括第二弹性卡扣，所述第二弹性卡扣为多个且成对间隔设置在所述第一表面上，每对所述第二弹性卡扣形成夹紧槽，所述夹紧槽弹性夹紧所述插接槽的两侧壁。

在本发明的一个实施例中，所述第一表面还设置有支撑部，所述支撑部设置在所述连接巴片的底部，以用于至少部分支撑所述连接巴片的底端。

在本发明的一个实施例中，相邻两个所述连接巴片的底部设置有一个支撑部，相邻两个连接巴片的两个邻近的插接槽的端部部分抵接在所述支撑部上。

在本发明的一个实施例中，所述第一表面上设置有凸起部，所述连接巴片设置有供所述凸起部插入的安装孔，以将所述连接巴片固定到所述绝缘支架上。

在本发明的一个实施例中，还包括箱体，所述箱体包括底板和连接于所述底板边部的侧板，所述电池组和所述CCS组件容置于所述箱体内，所述绝缘支架固定在所述侧板上。

在本发明的一个实施例中，所述柔性电路板包括：相互间隔且沿第一方向延伸设置的第一支路和第二支路，多个所述连接巴片沿所述第一方向分布在所述间隔中；所述第一支路和第二支路上均设置有与所述连接巴片连接的电压采集片。

在本发明的一个实施例中，所述电池组包括沿第一方向设置的第一电芯组和第二电芯组，所述第一支路用于采集所述第一电芯组的电压，所述第二支路用于采集所述第二电芯组的电压，所述第一支路的延伸长度小于所述第二支路。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种电池，针对电池单体的极柱位置设置CCS组件进行采集，通过极柱与连接巴片的插接替代焊接方式，使电池组与CCS组件充分接触形成可靠的电连接，插接的方式使得故障处的连接巴片能够独立拆卸替换，便于管理维护和控制电池的生产成本，提升电池的安全性能和用电装置的使用寿命。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明优选实施例中电池的轴测示意图；

图2是本发明优选实施例中电池的爆炸视图；

图3是本发明实施例一中电池的俯视图；

图4是图3中A处的放大示意图；

图5是本发明实施例一中CCS组件的结构示意图；

图6是图5中B处的放大示意图；

图7是图6的爆炸视图；

图8是图6中第一弹性卡扣处的放大示意图；

图9是本发明实施例二中CCS组件的结构示意图；

图10是图9中C处的放大示意图；

图11是图10的爆炸视图；

图12是本发明实施例二中电池组与CCS组件连接部分的俯视图；

图13是本发明实施例三中CCS组件的结构示意图；

图14是图13中D处的放大示意图；

图15是本发明优选实施例中连接巴片与极柱卡接的结构示意图；

图16是本发明优选实施例中电池单体的结构示意图；

图17是图16中电池单体的极柱部分的结构示意图；

图18是本发明优选实施例中电压采集片在CCS组件上的分布示意图。

说明书附图标记说明：1、电池组；11、电池单体；12、极柱；13、隔热件；2、CCS组件；3、绝缘支架；31、第一表面；32、第二表面；33、第一弹性卡扣；331、卡接槽；34、第二弹性卡扣；341、夹紧槽；35、支撑部；4、柔性电路板；41、汇流部；42、第一支路；43、第二支路；5、连接巴片；6、插接槽；61、底壁；62、侧壁；7、连接部；8、电压采集片；9、箱体；91、底板；92、侧板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

参照图1～图8、图15～图18所示，本发明实施例一提供一种电池，其包括电池组1和CCS组件2，所述电池组1包括多个沿第一方向堆叠的电池单体11，所述电池单体11均包括壳体和两凸设于所述壳体外表面的极柱12，两所述极柱12沿第二方向分别凸设在所述壳体的两相对端面上，所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述CCS组件2用于卡接所述极柱12，实现与所述电池组1内所述电池单体11的可靠连接，替代线束母排实现与所述电池组1的电连接和电压采集。

具体地，参照图2和图15所示，所述电池组1还包括隔热件13，相邻的所述电池单体11之间均设置有隔热件13，所述隔热件13沿所述第一方向的两相对端面分别紧贴相邻的所述电池单体11的表面；在一些实施方式中，所述隔热件13设置为硅胶框用于热隔离，避免高温环境对所述电池单体11的影响，提升电池的安全性能。

具体地，参照图1和图2所示，所述电池还包括箱体9，所述电池组1和所述CCS组件2容置于所述箱体9内；所述箱体9包括底板91和连接于所述底板91边部的侧板92，所述底板91和所述侧板92围合形成所述电池组1和所述CCS组件2的容置空间，所述CCS组件2分别位于所述电池单体11沿所述第二方向的相对两端，并固定于所述侧板92。在一些实施方式中，参照图3所示，所述电池组1容置于所述箱体9内部时，其沿所述第一方向的两侧端面与所述箱体9的侧板92之间具有一定间隙，便于所述电池组1与所述CCS组件2的插接及所述电池组1的装配；所述电池组1沿所述第一方向的两侧端面与所述箱体9的侧板92之间的间隙根据所述电池的能量密度需求确定。

具体地，参照图5～图7所示，所述CCS组件2包括绝缘支架3、柔性电路板4和多个连接巴片5；参照图2所示，所述绝缘支架3具有沿所述第二方向相对间隔的第一表面31和第二表面32，所述绝缘支架3的第二表面32固定于所述箱体9的侧板92；在一些实施例中，所述第二表面32设置背胶与所述侧板92紧贴，或所述绝缘支架3通过螺栓锁紧的方式固定于所述侧板92，需要注意的是，通过螺栓锁紧固定时所述绝缘支架3上的螺孔设置于所述柔性电路板4和所述连接巴片5以外的区域，避免相互干涉。所述绝缘支架3的第一表面31均朝向所述电池组1设置，所述柔性电路板4和所述连接巴片5固定在所述第一表面31上；所述绝缘支架3用于固定所述柔性电路板4，所述柔性电路板4通过所述连接巴片5与所述电池单体11实现电连接，进行电压采集。

进一步地，参照图4～图7所示，多个所述连接巴片5沿所述第一方向排列设置，所述连接巴片5包括若干个插接槽6，以及连接于所述插接槽6的连接部7；参照图15所示，每个所述连接巴片5的所述插接槽6均沿所述第一方向间隔排布，所述插接槽6包括底壁61和连接于所述底壁61两侧的侧壁62，所述连接部7位于相邻所述插接槽6之间的间隔处，并分别与相邻所述插接槽6的所述侧壁62连接。在本发明优选实施例中，所述极柱12插入所述插接槽6内实现所述电池单体11和所述CCS组件2的电连接，当所述电池单体11的极柱12插入所述插接槽6时，所述插接槽6相对设置的两侧壁62的凸起用于夹紧所述极柱12。

进一步地，参照图16和图17所示，每一所述极柱12的沿第三方向的两相对端面均设置有倒圆角结构，据此在装配时所述极柱12能够沿所述第三方向插入所述插接槽6的两侧壁62之间，所述倒圆角结构能够避免在插入时损伤所述极柱12表面；参照图1和图2所示，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向相垂直。在一些实施例中，所述插接槽6在所述第三方向的两相对端面也设置有倒角，避免插接时损伤所述极柱12。

具体地，参照图5～图8所示，所述柔性电路板4包括相互间隔且沿第一方向延伸设置的第一支路42和第二支路43，多个所述连接巴片5沿所述第一方向分布在所述间隔中；参照图8和图18所示，所述第一支路42和所述第二支路43均设置有电压采集片8，所述电压采集片8的一端电连接所述第一支路42或第二支路43，所述电压采集片8的另一端电连接至所述插接槽6的槽底外壁，在一些实施例中，所述电压采集片8设置为镍片。

进一步地，参照图5和图6所示，所述柔性电路板4还包括汇流部41，所述汇流部41同时连接所述第一支路42和所述第二支路43两者延伸方向的一端；所述电池组1包括沿第一方向设置的第一电芯组和第二电芯组，所述第一电芯组包括靠近所述汇流部41的至少部分所述电池单体11，所述第一电芯组内可以包括一个或多个所述电池单体11，与所述第一电芯组中的所述电池单体11卡接的每一连接巴片5均对应连接有一个所述电压采集片8；所述第二电芯组包括除所述第一电芯组外的所述电池单体11，所述第二电芯组内包括一个或多个所述电池单体11，所述第二电芯组中的电池单体11远离所述汇流部41设置，所述第二支路43用于采集所述第二电芯组的电压，所述第二支路43上仅对应与所述第二电芯组卡接的所述连接巴片5设置有所述电压采集片8。

一方面，本发明优选实施例中将所述柔性电路板4分支路设置，在所述电池组1沿所述第三方向的两侧端部均进行过流采集，避免单侧端部过流导致柔性电路板4在第三方向上的单侧宽度较大、线路堆积，使得所述电池组1偏向所述箱体9内一侧设置，整体电池的能量分布不均；另一方面，由于本发明优选实施例中将所述柔性电路板4分支路设置，所述第一支路42上仅靠近所述汇流部41的至少部分区域设有所述电压采集片8，所述第一支路42上对应所述第二电芯组的区域无需设置所述电压采集片8，由此，所述第一支路42能够仅保留贴覆所述电压采集片8部分的长度，其由所述汇流部41延伸并仅覆盖至所述第一电芯组所对应的区域，使得所述第一支路42的延伸长度小于所述第二支路43，相较于单侧端部设置柔性电路板4的方式所需的FPC材料更少，降低生产成本和电池重量。参照图18所示为本发明中所述电压采集片8的一种优选分布示意图，所述第一电芯组包括靠近所述汇流部41设置的一半所述电池单体11，进而所述第一支路42的延伸长度为所述第二支路43的一半。

在本发明实施例一中，参照图4～图8所示，所述第一表面31上还设置有第一弹性卡扣33和支撑部35，所述第一弹性卡扣33与所述第一表面31形成供所述连接巴片5的所述底壁61侧边沿伸入的卡接槽331；所述支撑部35设置在所述连接巴片5的底部，以用于至少部分支撑所述连接巴片5的底端，在一些实施方式中，相邻两个所述连接巴片5的底部设置有一个所述支撑部35，相邻两个连接巴片5的两个邻近的插接槽6的端部部分抵接在所述支撑部35上。在一些实施方式中，所述第一弹性卡扣33设置为弹性材料，在所述连接巴片5伸入所述卡接槽331时发生弹性形变为所述连接巴片5提供避让；在一些实施方式中，所述第一弹性卡扣33还可以设置为能够伸缩的结构，所述连接巴片5沿所述第三方向插入安装时所述第一弹性卡扣33被挤压缩回至所述绝缘支架3内提供避让，所述连接巴片5插入至抵接所述支撑部35后，所述第一弹性卡扣33回弹形成所述卡接槽331，卡接所述连接巴片5顶部；在实施例一中，所述极柱12插入所述插接槽6后，所述极柱12凸起的端部与所述插接槽6的槽底之间具有间隙，用于避让所述第一弹性卡扣33伸出或回缩。

进一步地，所述第一弹性卡扣33和所述支撑部35分别位于所述连接巴片5的两端，对其进行限位，一方面避免所述极柱12插入所述插接槽6时出现滑移和晃动，提升电连接强度和电池安全性；另一方面，所述第一弹性卡扣33用于卡接所述连接巴片5，使所述连接巴片5与所述绝缘支架3可拆卸连接，能够在故障时替换单个所述连接巴片5，便于维护同时节约成本。

实施例二

参照图1～图2、图9～图12、图15～图18所示，本发明实施例二提供一种电池，所述电池的基本结构同实施例一，不同之处在于：所述第一表面31上设置有第二弹性卡扣34和支撑部35，所述第二弹性卡扣34为多个且成对间隔设置在所述第一表面31上，每对所述第二弹性卡扣34形成夹紧槽341，所述夹紧槽341弹性夹紧所述插接槽6的两侧壁62，所述夹紧槽341与所述连接巴片5外壁仿形配合，且所述第二弹性卡扣34设置为弹性材料，在所述极柱12插入所述插接槽6时，支撑所述侧壁62使所述插接槽6的开口端张开，所述第二弹性卡扣34形变为所述连接巴片5的安装提供避让。

在本实施例二优选实施方式中，参照图11所示，所述插接槽6通过两个所述夹紧槽341夹紧固定。所述支撑部35设置在所述连接巴片5的底部，以用于至少部分支撑所述连接巴片5的底端，在一些实施方式中，相邻两个所述连接巴片5的底部设置有一个所述支撑部35，相邻两个连接巴片5的两个邻近的插接槽6的端部部分抵接在所述支撑部35上。

进一步地，所述第二弹性卡扣34夹紧后在所述第一方向对所述连接巴片5限位，所述支撑部35在所述第三方向支撑所述连接巴片5，一方面避免所述极柱12插入所述插接槽6时出现滑移和晃动，提升电连接强度和电池安全性；另一方面使所述连接巴片5与所述绝缘支架3可拆卸连接，能够在故障时替换单个所述连接巴片5，便于维护同时节约成本。

实施例三

参照图1～图2、图13～图18所示，本发明实施例三提供一种电池，所述电池的基本结构同实施例一和实施例二，不同之处在于所述连接巴片5与所述绝缘支架3的连接方式。在实施例三中，所述绝缘支架3的第一表面31向内凹陷形成安装槽，所述安装槽具有与所述插接槽6的底壁61外侧相仿形的结构；所述连接巴片5嵌入所述安装槽内并固定于所述绝缘支架3内部的安装槽，所述插接槽6的槽底内壁与所述柔性电路板4表面平齐；参照图14所示，所述电压采集片8一端连接所述柔性电路板4，另一端连接所述插接槽6的槽底内壁。本发明实施例三中的连接方式更简单牢固，且在所述极柱12插入时所述插接槽6的底壁61不会止挡所述极柱12，避免所述极柱12插入时损坏。

实施例四

本发明实施例四提供一种电池，所述电池的基本结构与实施例一、实施例二和实施例三相同，不同之处在于所述连接巴片5与所述绝缘支架3的连接方式。在实施例四中，所述第一表面31上设置有凸起部，所述连接巴片5设置有供所述凸起部插入的安装孔，以将所述连接巴片5固定到所述绝缘支架3上并实现可靠连接，能够在故障时替换单个所述连接巴片5，便于维护同时节约成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括，

电池组(1)，包括多个沿第一方向堆叠的电池单体(11)，所述电池单体(11)包括壳体和两凸设于所述壳体外表面的极柱(12)，两所述极柱(12)沿第二方向分别凸设在所述壳体的两相对端面上，所述第一方向与所述第二方向相垂直；

CCS组件(2)，包括绝缘支架(3)、柔性电路板(4)和多个连接巴片(5)；所述绝缘支架(3)具有沿所述第二方向相对间隔的第一表面(31)和第二表面(32)，所述柔性电路板(4)和所述连接巴片(5)固定在所述第一表面(31)上，所述连接巴片(5)具有若干个插接槽(6)，当所述电池单体(11)的极柱(12)沿第三方向插入所述插接槽(6)时，所述插接槽(6)相对设置的两侧壁(62)夹紧所述极柱(12)，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述连接巴片(5)还包括连接于所述插接槽(6)的连接部(7)，每个所述连接巴片(5)的所述插接槽(6)为多个且沿所述第一方向间隔排布，所述插接槽(6)包括底壁(61)和连接于所述底壁(61)两侧的侧壁(62)，所述连接部(7)与所述侧壁(62)连接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述第一表面(31)上设置有用于卡接所述连接巴片(5)的弹性卡扣，以使所述连接巴片(5)与所述绝缘支架(3)可拆卸连接；

所述弹性卡扣包括第一弹性卡扣(33)，所述第一弹性卡扣(33)设置于所述第一表面(31)，并与所述第一表面(31)形成供所述连接巴片(5)的所述底壁(61)侧边沿伸入的卡接槽(331)。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述第一表面(31)上设置有用于卡接所述连接巴片(5)的弹性卡扣，以使所述连接巴片(5)与所述绝缘支架(3)可拆卸连接；

所述弹性卡扣包括第二弹性卡扣(34)，所述第二弹性卡扣(34)为多个且成对间隔设置在所述第一表面(31)上，每对所述第二弹性卡扣(34)形成夹紧槽(341)，所述夹紧槽(341)弹性夹紧所述插接槽(6)的两侧壁(62)。

5.根据权利要求3或4所述的电池，其特征在于：所述第一表面(31)还设置有支撑部(35)，所述支撑部(35)设置在所述连接巴片(5)的底部，以用于至少部分支撑所述连接巴片(5)的底端。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于：相邻两个所述连接巴片(5)的底部设置有一个支撑部(35)，相邻两个连接巴片(5)的两个邻近的插接槽(6)的端部部分抵接在所述支撑部(35)上。

7.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述第一表面(31)上设置有凸起部，所述连接巴片(5)设置有供所述凸起部插入的安装孔，以将所述连接巴片(5)固定到所述绝缘支架(3)上。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：还包括箱体(9)，所述箱体(9)包括底板(91)和连接于所述底板(91)边部的侧板(92)，所述电池组(1)和所述CCS组件(2)容置于所述箱体(9)内，所述绝缘支架(3)固定在所述侧板(92)上。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述柔性电路板(4)包括：相互间隔且沿第一方向延伸设置的第一支路(42)和第二支路(43)，多个所述连接巴片(5)沿所述第一方向分布在所述间隔中；所述第一支路(42)和第二支路(43)上均设置有与所述连接巴片(5)连接的电压采集片(8)。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于：所述电池组(1)包括沿第一方向设置的第一电芯组和第二电芯组，所述第一支路(42)用于采集所述第一电芯组的电压，所述第二支路(43)用于采集所述第二电芯组的电压，所述第一支路(42)的延伸长度小于所述第二支路(43)。