CN210628357U - 电池模组和车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电池模组和车辆。该电池模组包括：多个电池单体，所述电池单体包括电池顶盖；导热采样件，所述导热采样件的一端与所述电池顶盖贴合并固定连接；电路板，设置于所述电池顶盖上方，所述导热采样件的另一端连接于所述电路板上；和测温元件，电连接于所述电路板，所述测温元件被配置为采集所述导热采样件的温度信号并传递至所述电路板。该车辆包括前述的电池模组。本申请提供的电池模组利于实现对电池温度的实时准确采集。

Description

电池模组和车辆
技术领域
本申请涉及电池制备技术领域，特别涉及一种电池模组和车辆。
背景技术
电池是电动汽车的能量之源，为确保电池模组性能良好并延长其使用寿命，需要对电池模组进行管理和控制。电池温度对电池的容量、电压、内阻、充放电效率、使用寿命、安全性和电池一致性等方面都有较大的影响，所以电池在使用中需要对电池温度进行监测。
相关技术中，电池温度的测量一般采用热敏电阻作为温度传感器，通过其他导电过流金属零部件如铝片或者铜片连接电极端子的间接测量方式采集电池温度，采用分压法采样读取热敏电阻的端电压，根据电阻—温度关系可计算出温度值。
采用以上相关技术测量电池温度，其测量的采样温度与电池单体内部的实际温度温差较大，对于小容量电池单体来说温差可达为±5.0℃，对于大容量电池单体来说温差可达±10℃，误差更大。采样温度与实际温度温差过大可能会导致电池模组所在的电池包的电池管理系统(Battery management system，BMS)控制电池包提前降功率，甚至断电，使采用该电池包的电动汽车失去动力，行驶过程中无法管控。
实用新型内容
本申请第一方面提供一种电池模组，包括：
多个电池单体，所述电池单体包括电池顶盖；
导热采样件，所述导热采样件的一端与所述电池顶盖贴合并固定连接；
电路板，设置于所述电池顶盖上方，所述导热采样件的另一端连接于所述电路板；和
测温元件，电连接于所述电路板，所述测温元件被配置为采集所述导热采样件的温度信号并传递至所述电路板。
在一些实施例中，所述导热采样件包括采样板，所述采样板包括与所述电池顶盖贴合的第一采样板、与所述电路板连接的第三采样板、以及连接于第一采样板和第三采样板的第二采样板。
在一些实施例中，所述采样板呈弯折状，所述第一采样板和所述第三采样板分别位于所述第二采样板的两侧，并朝向远离所述第二采样板的方向延伸。
在一些实施例中，所述导热采样件与所述电路板连接的部位具有避让孔，所述测温元件位于所述避让孔内。
在一些实施例中，所述导热采样件还设有限位结构，所述限位结构用于限制所述电路板与所述导热采样件的相对位置。
在一些实施例中，所述限位结构包括设置于所述导热采样件一侧的卡止板，所述卡止板与所述电路板卡接连接。
在一些实施例中，所述卡止板包括：
第一卡止板，与所述导热采样件连接，且朝向远离所述导热采样件的一侧延伸；
第二卡止板，与所述第一卡止板连接，且与所述导热采样件间隔设置并卡接连接于所述电路板。
在一些实施例中，所述限位结构成对设置。
在一些实施例中，所述导热采样件与所述电池顶盖通过紧固件和/或粘合剂固定连接。
本申请第二方面提供一种车辆，包括：
动力源，所述动力源为所述车辆提供动力；以及
本申请第一方面所述的电池模组，所述电池模组被配置为向所述动力源供电。
基于本申请提供的电池模组，将温度采样部位布置在电池单体的电池顶盖的表面，电池单体内部的温度可快速传导到电池顶盖；在电池顶盖贴合布置导热采样件，测温元件和导热采样件与电路板直接连接，测温元件检测导热采样件的温度，电池单体内部的温度即可以通过导热采样件反映到测温元件；测温元件将测得的导热采样件的温度信号并传递到电路板，实现电池单体的温度采样。
进一步地，测温元件与电池顶盖之间通过导热采样件连接，测温元件与电池顶盖之间的导传热路径简单，因此利于实现对电池单体的温度的实时准确采集，从而利于解决通过电连接片采集电池单体温度时的采集采样温度与电池单体内部的实际温度温差较大的问题。
进一步地，由于电池单体的温度采集更加准确快速，从而利于缓解因采样温度与实际温度温差过大而造成的电动汽车提前降功率，电池包容量无法充分使用，续航里程降低，甚至电动车无法启动的问题。
本申请的车辆包括本申请的电池模组，具有与本申请的电池模组相同的优点。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一实施例的电池模组的结构示意图。
图2为图1所示实施例的电池模组的电池单体的结构示意图。
图3为图1所示实施例的电池模组的电路板及与电路板连接的导热采样件等形成的组合结构的结构示意图。
图4为图1所示实施例的电池模组的导热采样件的结构示意图。
图5为本申请另一实施例的电池模组的结构示意图。
图6为图5所示实施例的电池模组的导热采样件的结构示意图。
图7为本申请又一实施例的电池模组的结构示意图。
图8为图7所示实施例的电池模组的导热采样件的结构示意图。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1至图8所示，本申请实施例提供了一种电池模组。该电池模组包括多个电池单体1、导热采样件、测温元件9和电路板4。
电池单体1包括电池顶盖12。导热采样件的一端与所述电池顶盖12贴合并固定连接。电路板4设置于所述电池顶盖12上方，导热采样件的另一端连接于电路板4。测温元件9电连接于电路板4，测温元件9采集导热采样件的温度信号并传递至电路板4。
本申请实施例的电池模组中，将温度采样部位布置在电池单体1的电池顶盖12的表面，电池单体1内部的温度可快速传导到电池顶盖12。在电池顶盖12上贴合布置导热采样件，测温元件9和导热采样件与电路板4直接连接，测温元件9检测导热采样件的温度，电池单体1内部的温度可以通过导热采样件反映到测温元件9，测温元件9将测得的导热采样件的温度信号传递至电路板4，实现电池单体1的温度采样。
由于电池单体1内部的温度可快速传导到电池顶盖12，且电池顶盖12的温度通常不会随着工况的不同而呈现与电池单体1内部温度不一致的现象，并且测温元件9与电池顶盖12之间通过导热采样件连接，测温元件9与电池顶盖12之间的导传热路径简单，因此利于实现对电池单体1的温度的实时准确采集，从而利于解决通过电连接片采集电池单体1温度时的采集温度与电池单体1内部的实际温度差异较大的问题。
由于电池单体1的温度采集更加准确快速，从而利于缓解因采样温度与实际温度温差过大而造成的电动汽车提前降功率，电池包容量无法充分使用，续航里程降低，甚至电动车无法启动的问题。
以下结合图1至图8进一步说明本申请各实施例。
图1至图4示出了本申请一实施例的电池模组的结构。
如图1所示，电池模组包括电池单体1、螺钉2、导热采样件3、电路板4、测温元件9、侧板7、端板8和电连接片(未图示)。电路板4为柔性电路板。
多个电池单体1成阵列排布，形成电池组。例如，在图1中由6个电池单体1排布成1列、6行的阵列。两块侧板7分别设置于电池组的相对的两侧面外侧。两块端板8分别设置于电池组的相对的两端面外侧。两块侧板7和两块端板8围成容纳电池组的容纳空间。各电连接片连接不同的电池单体1。
如图2所示，电池单体1包括壳体11、电池顶盖12、电极组件(未图示)、顶贴片13、正极端子14、负极端子15和防爆阀16。电池顶盖12设置于壳体11的顶部，与壳体11围成容纳电极组件的容纳部。正极端子14和负极端子15与电极组件的正极和负极分别连接并凸出于电池顶盖12。防爆阀16位于正极端子14和负极端子15之间。电池顶盖12上设有温度采样区121。
顶贴片13贴合于电池顶盖12的上表面。在顶贴片13上开设采温开口，采温开口处露出的电池顶盖12部分即为温度采样区121。
如图1和图2所示，在一些实施例的电池模组中，温度采样区121为设置于正极端子14和负极端子15之间的方形区域。本实施例中，导热采样件3与位于防爆阀16与负极端子15之间的温度采样区121贴合并固定连接。
在未图示的实施例中，温度采样区的位置和形状可以根据实际情况作出变化。
测温元件9用于采集导热采样件的温度并形成代表电池单体1的温度的电池温度信号。电路板4设置于电池顶盖12上方，测温元件9与电路板4连接并将电池温度信号传递至电路板4。
测温元件9例如包括热敏电阻，例如可以为NTC热敏电阻贴片。导热采样件可采用金属或者导热非金属制成。
导热采样件3的一端与电池顶盖12贴合并固定连接。导热采样件的另一端连接于电路板4上。
在一些实施例中，导热采样件包括采样板，采样板包括与电池顶盖贴合的第一采样板、与电路板连接的第三采样板、以及连接于第一采样板和第三采样板的第二采样板。采样板的形状可以呈弯折状，例如，在一些实施例中，第一采样板和第三采样板分别位于第二采样板的两侧，并朝向远离第二采样板的方向延伸。
如图4所示，导热采样件3包括采样板。采样板包括顺次连接成弯折状的第一采样板3A、第二采样板3B和第三采样板3C，第一采样板3A和第三采样板3C各自从第二采样板3B开始朝向远离第二采样板3B的板面的一侧延伸，且第一采样板3A与第三采样板3B的延伸方向相反，第一采样板3A与电池顶盖12贴合，第三采样板3C与电路板4连接。
为了实现导热采样件3与电池顶盖12之间的固定连接，在电池顶盖12上还设有螺纹孔122。如图2所示，螺纹孔122位于温度采样区121中心部位。
如图4所示，与螺纹孔122对应的，采样板上与设有连接孔31。本实施例中，连接孔31设置于第一采样板3A上。第一采样板3A与电池顶盖12的温度采样区121贴合后，将螺钉2穿过连接孔31与电池顶盖12上的螺纹孔122螺纹连接，可以将第一采样板3A固定连接在电池顶盖12上，从而实现导热采样件与电池顶盖12的固定连接。
本实施例形式的导热采样件3，可以通过适当调节第一采样板3A、第二采样板3B和第三采样板3C之间的角度，调节第一采样板3A和第三采样板3C之间的相对位置，从而较好地适应电路板4与电池顶盖12之间的相对位置，利于导热采样件3与电池顶盖12紧密地贴合，从而利于保证测温效果，也利于防止导热采样件3牵拉电路板4，从而利于防止因导热采样件3引起电路板4损坏。
在一些实施例中，采样板与电路板4连接的部位具有避让孔32，测温元件9位于避让孔内。如图4所示，避让孔32设置于第三采样板3C上。测温元件9设置于电路板4上并位于避让孔32内。
另外，在一些实施例中，导热采样件包括设置于采样板上避让孔处的限位结构，限位结构用于限制测温元件9与导热采样件的相对位置。
在一些实施例中，导热采样件还设有限位结构，限位结构用于限制电路板与导热采样件的相对位置。限位结构可以成对设置。
限位结构可以包括设置于导热采样件一侧的卡止板，卡止板与电路板4卡接连接。卡止板可以包括第一卡止板和第二卡止板，第一卡止板与导热采样件连接，且朝向远离导热采样件的一侧延伸，第二卡止板与第一卡止板连接，且与导热采样件间隔设置并卡接连接于电路板。
如图4所示，限位结构包括设置于采样板上的位于避让孔一侧的卡止板33。卡止板33包括顺次连接的第一卡止板33A和第二卡止板33B。第一卡止板33A与采样板连接且朝向远离采样板的板面的一侧延伸，第二卡止板33B与采样板间隔设置且从所在一侧的避让孔32的侧面朝向避让孔32的对侧延伸。测温元件9位于所第二卡止板与电路板4之间。
本实施例中，第三采样板3C连接于电路板4的下侧面，限位结构位于第三采样板3C的下方。
如图4所示，限位结构包括设置于避让孔32的相对的两侧的两个卡止板33。两个卡止板33的第二卡止板33B之间具有间隔。该实施例的导热采样件可以用整块条形板一体成形，同时形成采样板和限位结构。电池模组组装完毕后，测温元件9位于电路板4和卡止板33的第二卡止板33B之间。
在一些实施例中，导热采样件与电池顶盖12可以通过紧固件和/或粘合剂固定连接。
测温元件9和导热采样件可以通过焊接方式连接于电路板4上。导热采样件3可以与测温元件9直接接触以将热量传递给测温元件9，也可以通过导热胶将导热采样件的热量传递给测温元件9。导热采样件和测温元件9与电路板4同时连接，导热采样件与电路板4连接的区域位于测温元件9与电路板4连接的区域周围。以上连接方式可以使从电池单体1至测温元件9的热量传递路径缩短，传热面积增大，利于准确、快速采集电池温度。
设置卡止板33一方面利于限制导热采样件3与电路板4的相对位置，另一方面有利于增加导热采样件3与测温元件9之间的换热面积，因而利于快速、准确的测量电池温度。
本实施例中，电池顶盖12表面的温度采样区121的温度通过导热采样件3传导到电路板4上的测温元件9，实现对电池单体1的温度实时准确采样，监测电池单体1的温度变化。
图5至图6示出了本申请另一实施例的电池模组的结构。本实施例与其它实施例的不同之处在于其导热采样件5与电池顶盖12的连接结构不同。
如图6所示，本实施例中，导热采样件5包括采样板。采样板包括顺次连接的第一采样板5A、第二采样板5B和第三采样板5C。第一采样板5A和第三采样板5C均朝向远离第二采样板5B的板面的一侧延伸。第一采样板5A和第三采样板5C延伸方向相反。第一采样板5A与温度采样区121贴合。第三采样板5C与电路板4连接。
如图6所示，采样板与电路板4连接的部位具有避让孔52。如图6所示，避让孔52设置于第三采样板5C上。测温元件9设置于电路板4上并位于避让孔52内。
在一些实施例中，导热采样件包括设置于采样板上避让孔处的限位结构。
如图6所示，限位结构包括设置于采样板上的位于避让孔一侧的卡止板53，卡止板53包括顺次连接的第一卡止板53A和第二卡止板53B。第一卡止板53A与采样板连接且朝向远离采样板的板面的一侧延伸，第二卡止板53B与采样板间隔设置且从所在一侧的避让孔52的侧面朝向避让孔52的对侧延伸，测温元件9位于所第二卡止板53B与电路板4之间。
如图6所示，限位结构包括设置于避让孔52的相对的两侧的两个卡止板53。两个卡止板53的第二卡止板之间53B之间具有间隔。电池模组组装完毕后，测温元件9位于电路板4和卡止板53的第二卡止板53B之间。
本实施例中，第一采样板5A与电池顶盖12采用焊接方式固定连接，从而实现导热采样件5与电池顶盖12之间的固定连接。
本实施例中未描述的内容可以参考本申请其余部分的相关描述。
图7和图8示出了本申请又一实施例的电池模组的结构。本实施例与其它实施例的不同之处在于其导热采样件6与电池顶盖12的连接结构不同。
如图8所示，本实施例中，导热采样件6包括采样板。采样板包括顺次连接的第一采样板6A、第二采样板6B和第三采样板6C。第一采样板6A和第三采样板6C均朝向远离第二采样板6B的板面的一侧延伸。第一采样板6A和第三采样板6C延伸方向相反。第一采样板6A与温度采样区121贴合。第三采样板6C与电路板4连接。
如图8所示，采样板与电路板4连接的部位具有避让孔62。如图8所示，避让孔62设置于第三采样板6C上。
测温元件9设置于电路板4上并位于避让孔62内。
导热采样件包括设置于采样板上避让孔处的限位结构。
如图8所示，限位结构包括设置于采样板上的位于避让孔一侧的卡止板63，卡止板63包括顺次连接的第一卡止板63A和第二卡止板63B。第一卡止板63A与采样板连接且朝向远离采样板的板面的一侧延伸，第二卡止板63B与采样板间隔设置且从所在一侧的避让孔62的侧面朝向避让孔62的对侧延伸，测温元件9位于所第二卡止板63B与电路板4之间。
限位结构包括设置于避让孔62的相对的两侧的两个卡止板63。两个卡止板63的第二卡止板之间63B之间具有间隔。电池模组组装完毕后，测温元件9位于电路板4和卡止板63的第二卡止板63B之间。
如图8所示，本实施例中，第一采样板63A上设置有铆柱61，电池顶盖12的温度采样区设有与铆柱61配合的连接孔，第一采样板63A与电池顶盖12对位贴合后，铆柱61穿入该连接孔内，采用铆接工具将铆柱61与电池顶盖12铆接在一起，即实现第一采样板63A与电池顶盖12之间的固定连接，从而实现导热采样件6与电池顶盖之间固定连接。
本实施例中未描述的内容可以参考本申请其余部分的相关描述。
本申请不限于以上实施例。例如，以上各实施例中，导热采样件的第三采样板均位于电路板的下方，然而，根据实际需要，导热采样件的第三采样板也可以位于电路板的上方。又例如，以上各实施例中，限位结构均包括相对设置的两个卡止板，在未图示的实施例中，限位结构可以包括1个、3个或更多个卡止板。
本申请实施例还提供一种车辆，包括动力源和前述的电池模组，所述动力源为所述车辆提供动力，所述电池模组被配置为向所述动力源供电。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
多个电池单体，所述电池单体包括电池顶盖；
导热采样件，所述导热采样件的一端与所述电池顶盖贴合并固定连接；
电路板，设置于所述电池顶盖上方，所述导热采样件的另一端连接于所述电路板；和
测温元件，电连接于所述电路板，所述测温元件被配置为采集所述导热采样件的温度信号并传递至所述电路板。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热采样件包括采样板，所述采样板包括与所述电池顶盖贴合的第一采样板、与所述电路板连接的第三采样板、以及连接于第一采样板和第三采样板的第二采样板。
3.根据权利要求2所述的电池模组，所述采样板呈弯折状，所述第一采样板和所述第三采样板分别位于所述第二采样板的两侧，并朝向远离所述第二采样板的方向延伸。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热采样件与所述电路板连接的部位具有避让孔，所述测温元件位于所述避让孔内。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热采样件还设有限位结构，所述限位结构用于限制所述电路板与所述导热采样件的相对位置。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述限位结构包括设置于所述导热采样件一侧的卡止板，所述卡止板与所述电路板卡接连接。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述卡止板包括：
第一卡止板，与所述导热采样件连接，且朝向远离所述导热采样件的一侧延伸；
第二卡止板，与所述第一卡止板连接，且与所述导热采样件间隔设置并卡接连接于所述电路板。
8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述限位结构成对设置。
9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热采样件与所述电池顶盖通过紧固件和/或粘合剂固定连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
动力源，所述动力源为所述车辆提供动力；以及
如权利要求1-9中任一项所述的电池模组，所述电池模组被配置为向所述动力源供电。
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