CN210296552U - 带有采集插件的电池模组单元及其动力电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造领域，公开了一种带有采集插件的电池模组单元及其动力电池包，其中的电池模组单元包括有堆叠电芯(220)和盖设在堆叠电芯上的上盖板(210)，上盖板的顶面上设有柔性电路板(230)，柔性电路板的上面设有汇流排(240)，柔性电路板的一端设有用于与外部设备相连的采集插件(231)，从远离采集插件的一端起始的堆叠电芯为第一个堆叠电芯，柔性电路板分别与每个堆叠电芯的正极、第一个堆叠电芯的负极、以及汇流排电气连接。本实用新型通过在上盖板的顶面上设有柔性电路板，且在柔性电路板的上面设置汇流排，降低电池模组高度、结构紧凑，直接通过汇流排测量，测量方便结果准确。

Description

带有采集插件的电池模组单元及其动力电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及带有采集插件的电池模组单元及其动力电池包。

背景技术

现有动力电池的电池模组通常包括模组框架、围设在所述模组框架内的堆叠电芯和盖设在所述堆叠电芯上的上盖板，在上盖板的上面还设有汇流排支架，该汇流排支架通常为塑料件。汇流排分为上下两排通过汇流排支架固定在上盖板上，在汇流排的上方，再设置FPC柔性电路板。由于汇流排分为上下两排，因此FPC柔性电路板也对应设置为上下两行，并在对应的每个堆叠电芯位置设有电连接端。在现有技术中，首先，由于汇流排是通过塑料件汇流排支架固定在上盖板上的，汇流排支架重量较大且成本较高，而且对尺寸要求高，通过现有技术并不能最大限度的减重量降成本节省空间；其次，在需要对电池模组的温度、电压等参数进行测量的时候，通常要通过汇流排才能完成，而汇流排是通过汇流排支架固定的上盖板上的，在汇流排上的测试位置与上盖板之间存在一定的厚度差，这就导致了测量结果会存在误差；而且汇流排为多个，测量位置也必须为多个，这也使测量过程更加复杂；最后，制作FPC柔性电路板的原料为宽度一定的FPC卷料，需要在该卷料的宽度方向上切割出需要的形状，由于现有的FPC柔性电路板为上下两行，在原材料切割的过程中也会存在极大的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的体积大重量大、测试结果不准确的问题，提供一种带有采集插件的电池模组单元及其动力电池包，通过在上盖板的顶面上设有柔性电路板，且在柔性电路板的上面设置汇流排，降低电池模组高度、结构紧凑，直接通过汇流排测量，测量方便结果准确。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种带有采集插件的电池模组单元，包括有堆叠电芯和盖设在所述堆叠电芯上的上盖板，所述上盖板的顶面上设有柔性电路板，所述柔性电路板的上面设有汇流排，所述柔性电路板的一端设有用于与外部设备相连的采集插件，从远离所述采集插件的一端起始的堆叠电芯为第一个堆叠电芯，所述柔性电路板分别与每个所述堆叠电芯的正极、第一个所述堆叠电芯的负极、以及所述汇流排电气连接。

优选地，所述柔性电路板包括长条状的本体和沿所述本体的长度方向间隔设置的多个连接端，所述连接端分别与每个所述堆叠电芯的正极电气连接。

优选地，所述堆叠电芯的外部围设有模组框架，所述模组框架包括相互连接的端板和侧板；所述柔性电路板沿长度方向延伸形成延伸端，所述延伸端朝所述模组框架的方向弯折，所述采集插件设置在所述延伸端上并固定在所述端板的外表面。

优选地，所述柔性电路板远离所述采集插件的一端包括第一分支和第二分支，所述第一分支和第二分支上分别设有连接端，设置在所述第一分支上的连接端与第一个所述堆叠电芯的负极电气连接，设置在所述第二分支上的连接端与第一个所述堆叠电芯的正极电气连接。

优选地，所述柔性电路板设置在所述上盖板的偏离顶面中心线的位置。

优选地，所述汇流排包括平行设置的两排，两排所述汇流排与所述上盖板电气连接。

优选地，所述柔性电路板和堆叠电芯之间设有双面胶层。

优选地，所述堆叠电芯的顶面上设有绝缘顶贴片，所述绝缘顶贴片上预设有汇流排的焊接位，所述焊接位与所述柔性电路板上的连接端对应设置。

优选地，所述采集插件包括环形插座和设置在所述环形插座内部的连接端子。

本实用新型第二方面提供一种动力电池包，包括下壳体、上壳体以及设置在所述下壳体和上壳体形成的容纳空间中的电池模组，所述电池模组中包括有相互连接的多个如上所述的带有采集插件的电池模组单元。

本实用新型通过上述技术方案，通过在上盖板的顶面上设有柔性电路板，且在柔性电路板的上面设置汇流排，降低电池模组高度、结构紧凑，直接通过汇流排测量，测量方便结果准确。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的带有采集插件的电池模组单元整体结构示意图；

图2为图1所示的带有采集插件的电池模组单元的顶面示意图；

图3为图1中柔性电路板和汇流排的分解结构示意图；

图4为图1中的柔性电路板的结构示意图；

图5为图3的A局部放大图；

图6为本实用新型动力电池包的结构示意图；

图7为现有技术中从柔性电路板材料卷剪裁柔性电路板的示意图；

图8为本实用新型中从柔性电路板材料卷剪裁柔性电路板的示意图。

附图标记说明

100下壳体 20模组框架 200电池模组 201端板 202侧板 210上盖板 220堆叠电芯 221绝缘顶贴片 222汇流排的焊接位 230柔性电路板 231采集插件 2311环形插座2312连接端子 232本体 233连接端 234第一分支 235第二分支 236延伸端 240汇流排300上壳体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1、图2并结合图3所示，本实用新型提供一种带有采集插件的电池模组单元，包括模组框架20、围设在所述模组框架20内的堆叠电芯220和盖设在所述堆叠电芯220上的上盖板210，所述上盖板210的顶面上设有柔性电路板230，所述柔性电路板230的上面设有汇流排240，所述柔性电路板230的一端设有用于与外部设备相连的采集插件231，从远离所述采集插件231的一端起始的堆叠电芯220为第一个堆叠电芯220，所述柔性电路板230分别与每个所述堆叠电芯220的正极、第一个所述堆叠电芯220的负极、汇流排240电气连接。

具体来说，如图4所示，所述柔性电路板230包括长条状的本体232和沿所述本体232的长度方向间隔设置的多个连接端233，所述连接端233分别与每个所述堆叠电芯220的正极电气连接。结合图1和图3所示，所述采集插件231沿所述柔性电路板230的长度方向延伸并朝所述模组框架20方向弯折。通常情况下，所述堆叠电芯220的外部围设有模组框架20，所述模组框架20包括相互连接的端板201和侧板202。所述柔性电路板230沿长度方向延伸形成延伸端236，所述延伸端236朝所述模组框架20的方向弯折，所述采集插件231设置在所述延伸端236上并固定在所述端板201的外表面。

更进一步地，结合图4所示，所述柔性电路板230远离所述采集插件231的一端包括第一分支234和第二分支235，所述第一分支234和第二分支235上分别设有连接端233，设置在所述第一分支234上的连接端233与第一个所述堆叠电芯220的负极电气连接，设置在所述第二分支235上的连接端233与第一个所述堆叠电芯220的正极电气连接。需要说明的是，远离采集插件231那端的起始堆叠电芯220为第一个堆叠电芯220。如图1并结合图2所示，为了方便整体布局和连接，所述柔性电路板230设置在所述上盖板210的偏离顶面中心线的位置，也就是说，柔性电路布230的设置位置靠近上盖板210的上方设置。通常情况下，所述汇流排240包括平行设置的两排，两排所述汇流排240中的每一个均与所述上盖板210电气连接。另外，为了保证可靠连接，所述柔性电路板230和堆叠电芯220之间还设有双面胶层。同时，为了方便连接，所述堆叠电芯220的顶面上设有绝缘顶贴片221，所述绝缘顶贴片221上预设有汇流排的焊接位222，所述焊接位222与所述柔性电路板上的连接端233对应设置。更具体地，如图5所示，所述采集插件231包括环形插座2311和设置在所述环形插座2311内部的连接端子2312。

结合图3所示，本实用新型所提供的带有采集插件的电池模组单元的装配过程是这样的：首先，进行电芯堆叠，并在堆叠好的电芯四个外立面分别进行端板和侧板的焊接；其次，需要在柔性电路板230的一侧表面背双面胶，胶粘平铺至堆叠电芯220的上表面，通过激光焊接作为连接端233的镍片，实现镍片与堆叠电芯220表面的连接，采集插件231通过双面胶固定在端板201上，柔性电路板(FPC)整体完成装配，由上述过程可知，FPC整体的固定依靠双面胶粘贴和镍片激光焊接得到保证。最后，在上述过程完成之后，再将汇流排240焊接在柔性电路板上即可。

结合图1至图5所示，本实用新型所提供的这种带有采集插件的电池模组单元的电芯采集方式与现有技术是不同的，本实用新型可以直接采集电芯上盖板210的电压，由于电芯的上盖板210带电芯正电，因此，电芯上盖板210的采集部位可以满足电压采集的需求。具体来说，在现有技术中通常的电芯温度采集是通过镍片连接汇流排后采集汇流排的温度，受汇流排截面积选取等因素的影响，汇流排温度并不能完全代表电芯本体的温度，可能存在2-3℃的温度偏差。而对于本实用新型来说，由于采集插件231直接设置在FPC上，而FPC直接贴近电芯上表面，所以温感直接采集电芯上表面温度，这种温度采集的形式更准确反应电芯的温度，更方便也更精确。本实用新型通过将电芯与汇流排焊接后实现电芯之间的电气连接，传输电流；柔性电路板焊接后，采集电池模组的电芯电压及电芯温度，通过采集插件231直接传送给电池管理系统(BMS)，在方便准确而有效的同时，由于FPC是直接贴在电芯上表面，温感的高度所占空间可以有效的节省，降低模组高度。

如图6所示，本实用新型还提供一种动力电池包，包括下壳体100、上壳体300以及设置在所述下壳体100和上壳体300形成的容纳空间中的电池模组200，所述电池模组200中包括有相互连接的多个如上所述的带有采集插件的电池模组单元。鉴于电池模组200与上壳体300、下壳体100之间的连接固定方式，动力电池包中各种附件的布置方式不是本实用新型的保护重点，在此不再赘述。

另外需要说明的是，结合图7和图8所示，由于FPC是通过在固定尺寸的FPC卷料上切割出产品需要的形状，在现有技术中，柔性电路板230的形状为近似“C”形，需要采用如图7所示的方式进行切割裁剪，而在本实用新型中，柔性电路板230为长条形，可以采用如图8所示的方式进行切割裁剪，通过图7和图8对比可知，显然如果使用同样规格尺寸的FPC卷料，对于本实用新型的技术方案来说获得柔性电路板的数量会更多。也就是说，本实用新型可节省FPC基材，使成本大大下降。

采用本实用新型的技术方案，相比现有技术，省去了其中的汇流排塑料支架结构，通常情况下，一般标准355电池模组的汇流排塑料支架的重量在60-100g左右，本实用新型省去该部件，能有效减重，同时也节省了用于制作塑料支架的模具费用，缩短研发周期，有效的降低了成本；同时，由于省去了汇流排支架，还有效降低了电池模组的高度，至少节省空间2mm左右；另外，本实用新型将采集插件直接固定在FPC上，而FPC又设置在堆叠电芯的上方且采用了FPC直接焊接到上盖板的结构形式，使温度采集更方便也更准确。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，可以根据电池模组单元中堆叠电芯的数量，调整FPC上所设置的连接端的位置。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有采集插件的电池模组单元，包括有堆叠电芯(220)和盖设在所述堆叠电芯(220)上的上盖板(210)，其特征在于，所述上盖板(210)的顶面上设有柔性电路板(230)，所述柔性电路板(230)的上面设有汇流排(240)，所述柔性电路板(230)的一端设有用于与外部设备相连的采集插件(231)；从远离所述采集插件(231)的一端起始的堆叠电芯(220)为第一个堆叠电芯(220)，所述柔性电路板(230)分别与每个所述堆叠电芯(220)的正极、所述第一个堆叠电芯(220)的负极、以及所述汇流排(240)电气连接。

2.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述柔性电路板(230)包括长条状的本体(232)和沿所述本体(232)的长度方向间隔设置的多个连接端(233)，所述连接端(233)分别与每个所述堆叠电芯(220)的正极电气连接。

3.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述堆叠电芯(220)的外部围设有模组框架(20)，所述模组框架(20)包括相互连接的端板(201)和侧板(202)；

所述柔性电路板(230)沿长度方向延伸形成延伸端(236)，所述延伸端(236)朝所述模组框架(20)的方向弯折，所述采集插件(231)设置在所述延伸端(236)上并固定在所述端板(201)的外表面。

4.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述柔性电路板(230)远离所述采集插件(231)的一端包括第一分支(234)和第二分支(235)，所述第一分支(234)和第二分支(235)上分别设有连接端(233)，设置在所述第一分支(234)上的连接端(233)与所第一个堆叠电芯(220)的负极电气连接，设置在所述第二分支(235)上的连接端(233)与所述第一个堆叠电芯(220)的正极电气连接。

5.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述柔性电路板(230)设置在所述上盖板(210)的偏离顶面中心线的位置。

6.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述汇流排(240)包括平行设置的两排，所述汇流排(240)与所述上盖板(210)电气连接。

7.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述柔性电路板(230)和堆叠电芯(220)之间设有双面胶层。

8.根据权利要求2所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述堆叠电芯(220)的顶面上设有绝缘顶贴片(221)，所述绝缘顶贴片(221)上预设有汇流排的焊接位(222)，所述焊接位(222)与所述柔性电路板(230)上的连接端(233)对应设置。

9.根据权利要求1所述的带有采集插件的电池模组单元，其特征在于，所述采集插件(231)包括环形插座(2311)和设置在所述环形插座(2311)内部的连接端子(2312)。

10.一种动力电池包，包括下壳体(100)、上壳体(300)以及设置在所述下壳体(100)和上壳体(300)形成的容纳空间中的电池模组(200)，其特征在于，所述电池模组(200)中包括有相互连接的多个如权利要求1-9 任一项所述的带有采集插件的电池模组单元。

Images