CN210467963U - 一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组 - Google Patents

Abstract

一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组，电池模块包括框架和设于框架的两侧的单体电池单元，每个单体电池单元的极耳穿过框架的顶部和底部至框架的外部，电压采集装置包括：一对固定装置，一对固定装置分别连接于框架的顶部和底部，并分别与极耳电性连接；一对电压采集片，一对电压采集片通过一对固定装置分别连接于框架的顶部和底部，且分别与一对固定装置电性连接。本实用新型涉及的电池模块电压采集装置，通过固定装置替代用螺丝紧固，并减少预焊接的工艺步骤，降低物料成本、减轻电池系统重量、提高生产效率，并增强电压采集片连接的可靠性。

Description

一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组

技术领域

本实用新型属于蓄电池技术领域，更具体地，涉及一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，新能源行业快速发展，电动汽车行业做为新能源行业之一，越来越受到重视。而电池系统又是电动汽车的核心技术之一，对于电动汽车具有重要意义。从现有电池技术和成本等方面考虑，目前锂离子动力电池最适合用于电动汽车的动力来源。而目前电动汽车正处于发展的初期，电池系统能量密度有待进一步提升，通常采用电池组作为整车动力来源。目前，电池组的电压采集方式，基本都是螺丝紧固在电芯极耳连接板上。此种生产工艺物料成本高、电池系统质量重、生产效率低，且有在汽车运行中螺栓松动导致检测不到电压引起整车失控的风险。

因此，需要一种电池模块电压采集装置及其应用，能够提高电池系统能量密度和振动可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组，能够提高电池系统能量密度和振动可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池模块电压采集装置，电池模块包括框架和设于框架的两侧的单体电池单元，每个所述单体电池单元的极耳穿过所述框架的顶部和底部至所述框架的外部，所述电压采集装置包括：

一对固定装置，所述一对固定装置分别连接于所述框架的顶部和底部，并分别与所述极耳电性连接；

一对电压采集片，所述一对电压采集片通过所述一对固定装置分别连接于所述框架的所述顶部和底部，且分别与所述一对固定装置电性连接。

优选地，所述固定装置包括连接板，所述连接板为条形板，所述电压采集片固定连接于所述连接板的一端，且所述连接板的两侧均设有U型翻边，设于所述连接板的两侧的所述U型翻边分别与设于所述框架的两侧的所述单体电池单元的极耳电性连接。

优选地，所述固定装置还包括一对调节板，每个所述调节板设于一个所述U型翻边与一个所述极耳之间，每个所述U型翻边通过一个所述调节板与一个所述极耳电性连接。

优选地，所述电压采集片包括采集部、U型部和引线，所述采集部与所述连接板的所述一端通过焊接固定连接，所述U型部连接于所述采集部；

所述U型部用于将所述引线的一端夹紧，所述引线的另一端穿过所述框架以输出所述电压采集片采集的电压信号。

优选地，所述采集部的两侧设有卡钩，所述框架的顶部和底部分别设有靠近所述连接板的两端的卡槽，所述卡钩卡接于所述连接板的所述两侧，且置于所述卡槽内。

本实用新型还提供一种电池模块，包括上述的电池模块电压采集装置。

本实用新型还提供一种电池组，包括至少一个上述的电池模块。

优选地，所述电池组还包括两个端部夹板，两个所述端部夹板之间形成容置区，至少一个所述电池模块放置于所述容置区内，且两个端部夹板分别连接于所述电池组两端的所述电池模块的所述框架上。

优选地，所述电池组还包括极耳引出固定板和极耳引出排，所述极耳引出固定板连接于所述端部夹板的外侧，所述极耳引出排一端固定连接于所述极耳引出固定板，另一端与所述固定装置通过焊接电性连接。

优选地，所述电池模块为多个时，所述电池组还包括多个串连排，所述串连排连接于所述电池组的顶部，且每个所述串连排通过所述固定装置电性连接于相邻的两个所述单体电池单元的所述极耳。

本实用新型涉及的一种电池模块电压采集装置、电池模块及电池组，其有益效果在于：通过固定装置替代用螺丝紧固，并减少预焊接的工艺步骤，降低物料成本、减轻电池系统重量、提高生产效率，并增强电压采集片连接的可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池模块电压采集装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池模块电压采集装置中电压采集装置部分放大示意图；

图3示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池模块电压采集装置中电压采集片的结构示意图；

图4示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池组的结构示意图；

图5示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池组的分解结构示意图；

图6示出了本实用新型的一个示例性实施例的电池组中多个电池模块组合示意图；

附图标记说明：

1、框架；2、单体电池单元；3、极耳；4、电压采集片；5、连接板； 6、U型翻边；7、调节板；8、采集部；9、U型部；10、引线；11、卡钩； 12、卡槽；13、端部夹板；14、极耳引出固定板；15、极耳引出排；16、串连排。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种电池模块电压采集装置，电池模块包括框架和设于框架的两侧的单体电池单元，每个单体电池单元的极耳穿过框架的顶部和底部至框架的外部，电压采集装置包括：

一对固定装置，一对固定装置分别连接于框架的顶部和底部，并分别与极耳电性连接；

一对电压采集片，一对电压采集片通过一对固定装置分别连接于框架的顶部和底部，且分别与一对固定装置电性连接。

本实用新型涉及的电池模块电压采集装置，通过固定装置替代用螺丝紧固，并减少预焊接的工艺步骤，降低物料成本、减轻电池系统重量、提高生产效率，并增强电压采集片连接的可靠性。

优选地，单体电池单元为锂电池。

优选地，固定装置包括连接板，连接板为条形板，电压采集片固定连接于连接板的一端，且连接板的两侧均设有U型翻边，设于连接板的两侧的U型翻边分别与设于框架的两侧的单体电池单元的极耳电性连接。框架的顶部端面和底部端面均设有与连接板外缘相适配的空间，每个连接板均贴合连接于框架的顶部端面或底部端面的适配的空间内，且连接板的两侧的U型翻边与位于框架的顶部端面或底部端面的两个极耳通过焊接电性连接。

优选地，连接板的材质为紫铜，便于焊接。

优选地，连接板的两端设有通孔，用于紧固液冷板压块。

优选地，固定装置还包括一对调节板，每个调节板设于一个U型翻边与一个极耳之间，每个U型翻边通过一个调节板与一个极耳电性连接。

优选地，调节板的材质为紫铜，便于焊接，更换不同厚度的调节板以调节U型翻边与极耳之间的距离，适用于不同型号的框架和锂电池；调节板的两侧分别于U型翻边和极耳通过激光焊接电性连接。

优选地，电压采集片包括采集部、U型部和引线，采集部与连接板的一端通过焊接固定连接，U型部连接于采集部；

U型部用于将引线的一端夹紧，引线的另一端穿过框架以输出电压采集片采集的电压信号。

优选地，采集部与U型部一体成型，且采集部与U型部的连接处为圆角，使电压采集片在整车运行时的振动中不易断裂；电压采集片的材质为 TU2紫铜，韧性好，强度高，采集部通过激光焊接或超声波焊接固定于连接板的一端的顶面上，连接板与极耳电性连接，采集部与连接板通过焊接电性连接后，能够采集极耳的电压信号，安全可靠。

优选地，采集部的两侧设有卡钩，框架的顶部和底部分别设有靠近连接板的两端的卡槽，卡钩卡接于连接板的两侧，且置于卡槽内。卡槽用于避让卡钩，且能够作为卡钩卡紧时预留的操作空间。

通过工具将采集部的两侧的卡钩折弯并卡接于连接板与采集部连接端的两侧，该结构可以代替电压采集片激光焊固定工艺中的预焊接，操作简单可实现工业化生产。

将电压采集片固定于连接板时，先使用工具将卡钩折弯卡紧于连接板上，再通过激光焊接使电压采集片固定于连接板上，无需采用螺丝进行紧固，从而能够减少螺丝用料，避免螺丝松脱的风险，且减少了电压采集片预焊接的繁琐工艺步骤，降低了物料成本，减轻了电池系统重量，提高了生产效率，还能增强电压采集片连接的可靠性。

本实用新型还提供一种电池模块，包括上述的电池模块电压采集装置。

本实用新型还提供一种电池组，包括至少一个上述的电池模块。

优选地，电池组还包括两个端部夹板，两个端部夹板之间形成容置区，至少一个电池模块放置于容置区内，且两个端部夹板分别连接于电池组两端的电池模块的框架上。

优选地，容置区的长宽不小于至少一个电池模块的尺寸，端部夹板通过螺栓固定于框架的侧面。端部夹板选用强度好、不易变形的材质。

优选地，电池组还包括极耳引出固定板和极耳引出排，极耳引出固定板连接于端部夹板的外侧，极耳引出排一端固定连接于极耳引出固定板，另一端与固定装置通过焊接电性连接。

优选地，极耳引出固定板包括上壳和下壳，上壳与下壳拼接成腔体，极耳引出排的一端伸入至腔体内，并被上壳与下壳夹紧，上壳与下壳通过螺栓相互紧固并固定于端部夹板的外侧；极耳引出排的另一端上设有两个圆孔，极耳引出排的另一端的底面贴合于连接板，并与连接板通过焊接电性连接，使两个圆孔与连接板上的通孔同心，用于紧固液冷板压块。

优选地，极耳引出排的材质为紫铜，利于激光焊接。

优选地，电池模块为多个时，电池组还包括多个串连排，串连排连接于电池组的顶部和底部，且每个串连排通过固定装置电性连接于相邻的两个单体电池单元的极耳。

优选地，每个串连排均包括主体和两对弯钩，每对弯钩均设于主体的两端，每个串连排的两对弯钩分别卡接于相邻的两个框架上两端的卡槽内。

优选地，串连排的材质为紫铜，利于激光焊接。

在将电池组进行组装时，先将未连接电压采集片的多个电池模块并行放置于容置区内，且位于两侧的电池模块的框架分别与两个端部夹板通过螺栓相连接，形成电池组整体；再将串连排焊接于相邻的两个框架的连接板上，将极耳引出固定板通过螺栓紧固于端部夹板上，并通过焊接使极耳引出排固定于位于两侧的框架的连接板上；再将电压采集片折弯卡接并焊接于每个框架的连接板的一端。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种电池模块电压采集装置，电池模块包括框架1和设于框架1的两侧的单体电池单元2，每个单体电池单元2的极耳3穿过框架1的顶部和底部至框架1的外部，该电压采集装置包括：

一对固定装置，一对固定装置分别连接于框架1的顶部和底部，并分别与极耳3电性连接；

一对电压采集片4，一对电压采集片4通过一对固定装置分别连接于框架1的顶部和底部，且分别与一对固定装置电性连接。

在本实施例中，单体电池单元2为锂电池。

固定装置包括连接板5，连接板5为条形板，电压采集片4固定连接于连接板5的一端，且连接板5的两侧均设有U型翻边6，设于连接板5的两侧的U型翻边6分别与设于框架1的两侧的单体电池单元2的极耳3电性连接。框架1的顶部端面和底部端面均设有与连接板5外缘相适配的空间，每个连接板5均贴合连接于框架1的顶部端面或底部端面的适配的空间内，且连接板5的两侧的U型翻边6与位于框架1的顶部端面或底部端面的两个极耳3通过焊接电性连接。

连接板5的材质为紫铜，连接板5的两端设有通孔，用于紧固液冷板压块。

固定装置还包括一对调节板7，每个调节板7设于一个U型翻边6与一个极耳3之间，每个U型翻边6通过一个调节板7与一个极耳3电性连接。

调节板7的材质为紫铜，更换不同厚度的调节板7以调节U型翻边6 与极耳3之间的距离，适用于不同型号的框架1和锂电池；调节板7的两侧分别于U型翻边6和极耳3通过激光焊接电性连接。

电压采集片4包括采集部8、U型部9和引线10，采集部8与连接板5 的一端通过焊接固定连接，U型部9连接于采集部8；

U型部9用于将引线10的一端夹紧，引线10的另一端穿过框架1以输出电压采集片4采集的电压信号。

在本实施例中，采集部8与U型部9一体成型，且采集部8与U型部 9的连接处为圆角；电压采集片4的材质为TU2紫铜，采集部8通过激光焊接固定于连接板5的一端的顶面上，连接板5与极耳3电性连接。

采集部8的两侧设有卡钩11，框架1的顶部和底部分别设有靠近连接板5的两端的卡槽12，卡钩11卡接于连接板5的两侧，且置于卡槽12内。

通过工具将采集部8的两侧的卡钩11折弯并卡接于连接板5与采集部 8连接端的两侧。将电压采集片4固定于连接板5时，先使用工具将卡钩 11折弯卡紧于连接板5上，再通过激光焊接使电压采集片4固定于连接板 5上。

实施例2

如图1所示，本实用新型提供一种电池模块，

该电池模块包括实施例1中的电池模块电压采集装置。

实施例3

如图4至图6所示，本实用新型提供一种电池组，

该电池组包括实施例2中的电池模块。

在本实施例中，电池组还包括两个端部夹板13，两个端部夹板13之间形成容置区，至少一个电池模块放置于容置区内，且两个端部夹板13分别连接于电池组两端的电池模块的框架1上。

容置区的长宽不小于至少一个电池模块组合后的尺寸，端部夹板13通过螺栓固定于框架1的侧面。端部夹板13选用强度好、不易变形的材质。

电池组还包括极耳引出固定板14和极耳引出排15，极耳引出固定板 14连接于端部夹板13的外侧，极耳引出排15一端固定连接于极耳引出固定板14，另一端与固定装置通过焊接电性连接。

极耳引出固定板14包括上壳和下壳，上壳与下壳拼接成腔体，极耳引出排15的一端伸入至腔体内，并被上壳与下壳夹紧，上壳与下壳通过螺栓相互紧固并固定于端部夹板13的外侧；极耳引出排15的另一端上设有两个圆孔，极耳引出排15的另一端的底面贴合于连接板5，并与连接板5通过焊接电性连接，使两个圆孔与连接板5上的通孔同心，用于紧固液冷板压块。

极耳引出排15的材质为紫铜。

电池模块为多个时，电池组还包括多个串连排16，串连排16连接于电池组的顶部和底部，且每个串连排16通过固定装置电性连接于相邻的两个单体电池单元2的极耳3。

每个串连排16均包括主体和两对弯钩，每对弯钩均设于主体的两端，每个串连排16的两对弯钩分别卡接于相邻的两个框架1上两端的卡槽12 内。

串连排16的材质为紫铜。

在将电池组进行组装时，先将未连接电压采集片4的多个电池模块并行放置于容置区内，且位于两侧的电池模块的框架1分别与两个端部夹板 13通过螺栓相连接，形成电池组整体；再将串连排16焊接于相邻的两个框架1的连接板5上，将极耳引出固定板14通过螺栓紧固于端部夹板13上，并通过焊接使极耳引出排15固定于位于两侧的框架1的连接板5上；再将电压采集片4折弯卡接并焊接于每个框架1的连接板5的一端。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种电池模块电压采集装置，电池模块包括框架(1)和设于框架(1)的两侧的单体电池单元(2)，每个所述单体电池单元(2)的极耳(3)穿过所述框架(1)的顶部和底部至所述框架(1)的外部，其特征在于，所述电压采集装置包括：

一对固定装置，所述一对固定装置分别连接于所述框架(1)的顶部和底部，并分别与所述极耳(3)电性连接；

一对电压采集片(4)，所述一对电压采集片(4)通过所述一对固定装置分别连接于所述框架(1)的所述顶部和底部，且分别与所述一对固定装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的电池模块电压采集装置，其特征在于，所述固定装置包括连接板(5)，所述连接板(5)为条形板，所述电压采集片(4)固定连接于所述连接板(5)的一端，且所述连接板(5)的两侧均设有U型翻边(6)，设于所述连接板(5)的两侧的所述U型翻边(6)分别与设于所述框架(1)的两侧的所述单体电池单元(2)的极耳(3)电性连接。

3.根据权利要求2所述的电池模块电压采集装置，其特征在于，所述固定装置还包括一对调节板(7)，每个所述调节板(7)设于一个所述U型翻边(6)与一个所述极耳(3)之间，每个所述U型翻边(6)通过一个所述调节板(7)与一个所述极耳(3)电性连接。

4.根据权利要求2所述的电池模块电压采集装置，其特征在于，所述电压采集片(4)包括采集部(8)、U型部(9)和引线(10)，所述采集部(8)与所述连接板(5)的所述一端通过焊接固定连接，所述U型部(9)连接于所述采集部(8)；

所述U型部(9)用于将所述引线(10)的一端夹紧，所述引线(10)的另一端穿过所述框架(1)以输出所述电压采集片(4)采集的电压信号。

5.根据权利要求4所述的电池模块电压采集装置，其特征在于，所述采集部(8)的两侧设有卡钩(11)，所述框架(1)的顶部和底部分别设有靠近所述连接板(5)的两端的卡槽(12)，所述卡钩(11)卡接于所述连接板(5)的所述两侧，且置于所述卡槽(12)内。

6.一种电池模块，其特征在于，包括根据权利要求1至5中任一项所述的电池模块电压采集装置。

7.一种电池组，其特征在于，包括至少一个根据权利要求6所述的电池模块。

8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括两个端部夹板(13)，两个所述端部夹板(13)之间形成容置区，至少一个所述电池模块放置于所述容置区内，且两个端部夹板(13)分别连接于所述电池组两端的所述电池模块的所述框架(1)上。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括极耳引出固定板(14)和极耳引出排(15)，所述极耳引出固定板(14)连接于所述端部夹板(13)的外侧，所述极耳引出排(15)一端固定连接于所述极耳引出固定板(14)，另一端与所述固定装置通过焊接电性连接。

10.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池模块为多个时，所述电池组还包括多个串连排(16)，所述串连排(16)连接于所述电池组的顶部，且每个所述串连排(16)通过所述固定装置电性连接于相邻的两个所述单体电池单元(2)的所述极耳(3)。

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