CN212136548U - 电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池模组和电池包，其中，电池模组包括电芯(10)、低压采集总成(20)、BMS线路板(30)，以及围绕电芯设置的端板(40)和侧板(50)，端板具有空心的腔体，BMS线路板容纳并固定在腔体中，低压采集总成包括位于电芯上方的低压采集件(21)，低压采集件与BMS线路板一体成型。这样，BMS线路板容纳并固定在端板形成的腔体内，即，将BMS线路板集成在端板内部，从而可以省去BMS线路板的壳体布置空间，进而提高电池包的空间利用率，且节省出的空间可以布置更多的电芯，从而可以提高电池包的能量密度。此外，低压采集件与BMS线路板一体成型，还可以提高模组与BMS之间的连接可靠性，增加模组与BMS之间信息传递的安全性，同时降低制造成本。

Description

电池模组和电池包

技术领域

本公开涉及动力电池生产技术领域，具体地，涉及一种电池模组和电池包。

背景技术

BMS(即Battery Management System，电池管理系统)作为电池包中的零部件，具有非常重要的作用，其能够监控电芯的电压、温度，检测电池的SOH(即state-of-health，电池的老化状态，主要指容量和电阻)、SOC(即state-of-charge，蓄电池放电后的剩余容量与全荷电容量)，实现与整车的互联，以及为车辆提供动力等，是新能源汽车上必不可少的零部件之一。目前的BMS基本上由芯片、电阻、连接器和外壳等构成BMS主板和从板，在电池包内的使用情况大概分为两种方案，一种是主从一体的BMS板，另一种则是一个主板与多个从板的组合形式。通常情况下，主从一体的BMS板占用的空间非常大，而一个主板与多个从板的方案则需要更多的合适空间来布置BMS。无论是哪种方案，为了在电池包内布置必不可少的BMS，就必须要牺牲很多布置电芯的空间，从而降低电池包的能量密度。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种电池模组，该电池模组能够在满足BMS布置的前提下节省电池包内部空间，有效提高电池包的空间利用率。

本公开的另一个目的是提供一种电池包，该电池包配置有本公开提供的电池模组。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池模组，包括电芯、低压采集总成、BMS线路板，以及围绕所述电芯设置的端板和侧板，所述端板具有空心的腔体，所述BMS线路板容纳并固定在所述腔体中，所述低压采集总成包括位于所述电芯上方的低压采集件，所述低压采集件与所述BMS线路板一体成型。

可选地，所述端板包括相互平行且固定连接的外端板和内端板，所述外端板和所述内端板中的一者形成有所述腔体，所述BMS线路板位于所述外端板和所述内端板之间。

可选地，所述腔体形成于所述外端板。

可选地，所述BMS线路板包括线路板本体和与所述线路板本体固定连接的加强板，所述线路板本体靠近所述腔体的内侧设置，所述加强板靠近所述腔体的外侧设置。

可选地，所述加强板的厚度大于所述线路板本体的厚度。

可选地，所述外端板、所述内端板、所述线路板本体和所述加强板上分别形成有位置对应的安装孔，以通过依次穿过所述外端板、所述线路板本体、所述加强板和所述内端板的紧固件相连接。

可选地，所述外端板构造为矩形槽状。

可选地，所述低压采集件为FPC。

可选地，所述端板形成有用于供所述FPC的边缘伸入的开口。

根据本公开的第二个方面，提供一种电池包，包括根据以上所述的电池模组。

通过上述技术方案，BMS线路板容纳并固定在端板形成的腔体内，即，将BMS线路板集成在端板内部，从而可以省去BMS线路板的壳体布置空间，进而提高电池包的空间利用率，且节省出的空间可以布置更多的电芯，从而可以提高电池包的能量密度。同时，端板设置为空心结构，还可以减少端板的重量，进而节省成本。此外，低压采集件与BMS线路板一体成型，还可以提高模组与BMS之间的连接可靠性，增加模组与BMS之间信息传递的安全性，同时降低制造成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的电池模组的结构示意图；

图2是图1示出的电池模组中端板的结构示意图；

图3是图1示出的电池模组中BMS线路板的结构示意图；

图4是图1示出的电池模组中低压采集总成的结构示意图；

图5是BMS线路板与低压采集总成的连接结构示意图；

图6是端板、BMS线路板与低压采集总成的连接结构示意图。

附图标记说明

10 电芯 20 低压采集总成

21 低压采集件 22 连接片

23 检测件 30 BMS线路板

31 线路板本体 311 连接器

312 电子元器件 32 加强板

40 端板 41 外端板

42 内端板 43 开口

50 侧板 60 紧固件

61 安装孔

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是根据电池模组的实际工作使用状态进行定义的，具体地可以参照图1所示的图面方向；“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1和图6，本公开实施例提供一种电池模组，包括电芯10、低压采集总成20、BMS线路板30，以及围绕电芯10设置的端板40和侧板50，端板40可以为沿电池模组的宽度方向布设的两块，侧板50也可以相应为沿电池模组的长度方向布设的两块，以通过首尾依次连接形成用于容纳电芯10的空腔。其中，端板40可以具有空心的腔体，BMS线路板30可以容纳并固定在腔体中。需要说明的是，如上所述，电池模组包括相对设置的两块端板40，BMS线路板30可以根据实际需求选择性地集成在任意一块端板40内部，相应的端板40设置为空心结构即可。当然，在对电池模组不造成影响的前提下，也可以将两块端板40均设置为空心结构，从而可以进一步实现轻量化。另外，BMS线路板30的大小尺寸可以依据不同电池模组的宽度相应设计，也可以设计为统一规格的标准件，以提高其通用性。与传统的BMS线路板30安装在电池模组外部相比，本公开将BMS线路板30设置在端板40内部的方案设计巧妙，能够有效节省电池包的内部空间。

与此同时，参照图1和图6，低压采集总成20可以包括位于电芯10上方的低压采集件21，其中，低压采集件21可以与BMS线路板30一体成型。低压采集总成20可以用于采集电芯10的电压及温度信号，以实现电池模组的低压采样。参照图4和图5，低压采集总成20还可以包括与低压采集件21电性连接的连接片22和检测件23。连接片22可以为镍片，以用于与电池模组的汇流排连接；检测件23可以为传感器等，以用于检测电芯10的电压和温度。此外，在其他的实施例中，低压采集件21还可以与BMS线路板30焊接固定。

通过上述技术方案，BMS线路板30容纳并固定在端板40形成的腔体内，即，将BMS线路板30集成在端板40内部，从而可以省去BMS线路板30的壳体布置空间，进而提高电池包的空间利用率，且节省出的空间可以布置更多的电芯10，从而可以提高电池包的能量密度。同时，端板40设置为空心结构，还可以减少端板40的重量，进而节省成本。另一方面，BMS线路板30直接固定在端板40内部，工作人员无需将其额外再装配于电池模组上，从而可以节省电池包的装配时间。除此之外，低压采集件21与BMS线路板30一体成型，从而可以提高模组与BMS之间的连接可靠性，增加模组与BMS之间信息传递的安全性，同时降低制造成本。另一方面，这种设计方式还可以减少连接器的使用，即减少模组与BMS之间连接的线束，从而可以进一步节省成本。

根据一些实施例，参照图2和图6，端板40可以包括相互平行且固定连接的外端板41和内端板42，即内端板42靠近电芯10设置，腔体可以形成于外端板41和内端板42中的一者，BMS线路板30可以位于外端板41和内端板42之间。通过将端板40设置为固定连接的内外端板形式，一方面可以实现将BMS线路板30固定在端板40内部，另一方面还可以使得端板40具有足够的强度以保证电池模组的强度。

进一步地，参照图2和图6，腔体可以形成于外端板41，从而可以有利于内端板42与电芯10之间的安装固定。

更进一步地，参照图2，外端板41可以构造为矩形槽状，以适应于电芯10的形状，BMS线路板30可以相应地容纳在矩形槽中，内端板42可以相应构造为与外端板41形状配合的矩形板。这样，外端板41可以盖住BMS线路板30，从而可以保护BMS线路板30及其安装在上面的电子元器件312。其中，矩形槽的槽深可以配合BMS线路板30的厚度设计，以能够将BMS线路板30完全容纳在矩形槽的内部，充分保护BMS线路板30。

根据一些实施例，参照图3和图6，BMS线路板30可以包括线路板本体31和与线路板本体31固定连接的加强板32，加强板32可以用于固定线路板本体31并提高线路板本体31的强度。线路板本体31可以为柔性线路板，其上可以设置有用于实现电池模组电压信号及温度信号的对外传输的连接器311和用于降低外部因素对信号的干扰的电子元器件312。其中，线路板本体31可以靠近腔体的内侧设置，加强板32可以相应靠近腔体的外侧设置，例如在腔体形成于外端板41的情况下，线路板本体31可以靠近外端板41设置，以使线路板本体31可以受到可靠的保护，加强板32可以相应靠近内端板42设置。加强板32可以固定在线路板本体31的未安装有连接器311和电子元器件312的一侧，以避免产生安装干涉。在外端板41构造为矩形槽状的情况下，线路板本体31和加强板32均可以构造为与外端板41形状配合的矩形板。

进一步地，加强板32的厚度可以大于线路板本体31的厚度，以充分保证线路板本体31的强度。

根据一些实施例，参照图2、图3和图6，外端板41、内端板42、线路板本体31和加强板32上可以分别形成有位置对应的安装孔61，以通过依次穿过外端板41、线路板本体31、加强板32和内端板42的紧固件60相连接。即通过使用同一个紧固件60就可以同时实现外端板41、内端板42、线路板本体31和加强板32的固定连接，该连接方式包括了外端板41与内端板42的固定连接、连接板本体31与加强板32的固定连接以及BMS线路板30与端板40的固定连接，从而能够使得BMS线路板30在端板40内部保持良好的安装状态，且安装方便，节省成本和时间。其中，安装孔61和紧固件60可以分别包括一一对应的多个，多个安装孔61可以呈阵列式布设，以充分保证连接强度。紧固件60例如可以为螺纹紧固件，以通过螺纹连接形式实现上述各个零部件的安装固定。本公开对BMS线路板30与端板40、外端部41与内端板42以及线路板本体31与加强板32的固定方式均不做限定，其可以为其他相同或者不同的形式。

根据本公开提供的实施例，上述低压采集件21可以为FPC。FPC(Flexible PrintedCircuits Board)即柔性印刷电路板，其可以用于采集电芯10的电压及温度信号，以实现低压采集总成20对电池模组的低压采样。其中，在BMS线路板30包括线路板本体31和加强板32的情况下，FPC例如可以与上述的加强板32一体成型。在其他的实施例中，低压采集件21还可以为FFC(Flexible Flat Cable)，即柔性扁平电缆，本公开对此不做限定。

进一步地，参照图1、图2、图5和图6，FPC可以相应设置在电芯10的上方，端板40可以形成有用于供FPC的边缘伸入的开口43，开口43可以开设在上述构造为矩形槽状的外端板41的顶壁上。即，在本公开实施例中，FPC可以构造为沿电池模组的长度方向延伸的长条形板状结构，BMS线路板30集成在端板40内部，为了实现FPC与BMS线路板30的一体成型或者焊接固定，FPC的一个边缘端部可以延伸至电池模组的边缘并通过开口43伸入到端板40内部。

本公开还提供一种电池包，其中，电池包可以包括上述的电池模组。电池包具有上述的电池模组的全部有益效果，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括电芯(10)、低压采集总成(20)、BMS线路板(30)，以及围绕所述电芯(10)设置的端板(40)和侧板(50)，其特征在于，所述端板(40)具有空心的腔体，所述BMS线路板(30)容纳并固定在所述腔体中，所述低压采集总成(20)包括位于所述电芯(10)上方的低压采集件(21)，所述低压采集件(21)与所述BMS线路板(30)一体成型。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板(40)包括相互平行且固定连接的外端板(41)和内端板(42)，所述外端板(41)和所述内端板(42)中的一者形成有所述腔体，所述BMS线路板(30)位于所述外端板(41)和所述内端板(42)之间。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述腔体形成于所述外端板(41)。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述BMS线路板(30)包括线路板本体(31)和与所述线路板本体(31)固定连接的加强板(32)，所述线路板本体(31)靠近所述腔体的内侧设置，所述加强板(32)靠近所述腔体的外侧设置。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述加强板(32)的厚度大于所述线路板本体(31)的厚度。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述外端板(41)、所述内端板(42)、所述线路板本体(31)和所述加强板(32)上分别形成有位置对应的安装孔(61)，以通过依次穿过所述外端板(41)、所述线路板本体(31)、所述加强板(32)和所述内端板(42)的紧固件(60)相连接。

7.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述外端板(41)构造为矩形槽状。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述低压采集件(21)为FPC。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述端板(40)形成有用于供所述FPC的边缘伸入的开口(43)。

10.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池模组。

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