CN214176206U - 一种电池模块连接采集结构及电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模块连接采集结构，包括集成母排基膜和设置在所述集成母排基膜上的若干个母排单体以及若干个采集线路板；所述集成母排基膜上设置有若干个镂空极柱避让孔，所述镂空极柱避让孔用于供所述电池模块的电池极柱穿过后与所述母排单体焊接连接；所述母排单体分布于所述采集线路板的侧缘外围；所述采集线路板用于采集所述电池模块各电池的电压和温度，通过导电片连接所述母排单体。本实用新型通过对电池模块连接采集结构和电池模块进行整体优化，采用整体式集成模块，取消线束隔离板，降低了整个电池模组的重量，降低了成本，同时节省空间，提高系统空间利用率。

Description

一种电池模块连接采集结构及电池模块

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池模块连接采集结构及电池模块。

背景技术

在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，电动车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视。最近几年，新能源汽车行业迎来了爆发式增长。电池作为电动车的动力核心，是整个电动车非常重要的部分。一台电动车的电池系统往往由成百上千个单体电池通过串并联组成一个电池模组，电池之间连接方案的可靠性关乎整车的安全。

在装配过程中，电池与电池之间采用铝排连接，并且为采集电压、信号、温度等参数，需将铝排与采集线路板连接形成连接采集结构；现有技术中的连接采集结构结构较复杂，工艺较繁琐，成本高。如专利文献CN210837904U公开了线束板集成式母排结构，该技术包括线束板（线束隔离板）、FPC（柔性线路板）、及多个导电排（母排单体），线束隔离板上设置有多个安装凹槽，多个导电排与FPC均固定在安装凹槽内，这种安装结构较复杂，成本高；又如专利文献CN209087964U公开了一种电池模组FPCA控制电路集成母排，包括有多个母排单体、一FPCA、一上绝缘膜以及一下绝缘膜，多个母排单体分布在FPCA的侧缘外围，每一母排单体通过导电片与FPCA导通连接，该上绝缘膜和下绝缘膜上下设置并热压固定在一起，该FPCA和多个母排单体均夹设于上绝缘膜和下绝缘膜之间，这种安装结构不利于故障排查，且无安装定位结构，工艺控制困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题：本实用新型通过对电池模块连接采集结构及电池模块进行整体优化，采用整体式集成模块，取消线束隔离板，降低了整个电池模组的重量，降低了成本，同时节省空间，提高系统空间利用率。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：

根据本实用新型的一种电池模块连接采集结构，包括集成母排基膜和设置在所述集成母排基膜上的若干个母排单体以及若干个采集线路板；所述集成母排基膜上设置有若干个镂空极柱避让孔，所述镂空极柱避让孔用于供所述电池模块的电池极柱穿过后与所述母排单体焊接连接；所述母排单体分布于所述采集线路板的侧缘外围；所述采集线路板用于采集所述电池模块各电池的电压和温度，通过导电片连接所述母排单体。

进一步，根据本实用新型的电池模块连接采集结构，所述集成母排基膜的顶面上设置有背胶，所述母排单体与所述采集线路板均通过所述背胶粘接固定在所述集成母排基膜上。

进一步，根据本实用新型的电池模块连接采集结构，所述采集线路板在与所述导电片连接处设有缓冲结构，所述缓冲结构包括连接支脚，所述连接支脚为在所述采集线路板的侧边缘通过分切槽分割出的一个前端部与所述采集线路板分离，尾端部与所述采集线路板连接的片状体。

进一步，根据本实用新型的电池模块连接采集结构，所述采集线路板为柔性印刷电路板或普通硬质印刷电路板。

根据本实用新型的一种电池模块，包括用于收容电池的箱体和排列设置在所述箱体内的若干电池；所述电池的正负极极柱位于所述电池的顶面上；所述电池排列而成的电池阵列的顶面上设置有如以所述的电池模块连接采集结构；所述电池的正负极极柱穿过所述集成母排基膜上的所述镂空极柱避让孔后与所述母排单体焊接相连，实现所述电池阵列的串接；所述电池阵列串接后接引出所述电池模块的输出正极和输出负极。

进一步，根据本实用新型的电池模块，所述电池排列成若干电池排；所述镂空极柱避让孔在所述集成母排基膜上排列成排；每相邻两排的镂空极柱避让孔为一组；每一组的镂空极柱避让孔分别各自对应相应的所述电池排；所述采集线路板位于组内的两排所述镂空极柱避让孔之间。

进一步，根据本实用新型的电池模块，还包括用于将所述电池排固定在所述箱体内的电池压装组件；所述电池压装组件包括设置于所述电池排两端的端板；所述端板上设置有用于固定所述集成母排基膜的第一定位柱；所述集成母排基膜上设置有若干第一定位孔；所述第一定位柱穿过所述第一定位孔。

进一步，根据本实用新型的电池模块，所述电池压装组件还包括中部端板；所述中部端板将所述电池排分隔成若干段；所述中部端板上设置有第二定位柱；所述集成母排基膜上设置有若干第二定位孔；所述第二定位柱穿过所述第二定位孔。

进一步，根据本实用新型的电池模块，所述母排单体和所述采集线路板位于所述集成母排基膜的上方；所述集成母排基膜下方设置有缓冲层，并通过所述缓冲层粘连于所述电池阵列的顶面。

进一步，根据本实用新型的电池模块，所述输出正极和输出负极位于所述箱体的同一侧面。

本实用新型的技术效果如下：本实用新型通过对电池模块连接采集结构及电池模块进行整体优化，采用整体式集成模块，通过集成母排基膜替代传统的线束隔离板，降低了整个电池模组的重量，降低了成本，同时节省空间，提高系统空间利用率；整个连接采集结构为柔性结构，可吸收系统装配误差，有更好地装配兼容性。

附图说明

图1是本实用新型中电池模块的立体结构爆炸图。

图2是本实用新型中电池模块连接采集结构的立体结构爆炸图。

图3是采集线路板的正视图。

图中：

100是电池阵列，10是电池排，1是电池，11是极柱；

20是电池压装组件，2是端板，21是第一定位柱，201是中部端板；

30是电池模块连接采集结构，3是集成母排基膜，31是镂空极柱避让孔，32是第一定位孔；

4是母排单体，5是采集线路板，51是缓冲结构，511是连接支脚，512是分切槽，6是导电片，7是输出正极，8是输出负极，9是缓冲层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种电池模块，包括用于收容电池1的箱体和排列设置在箱体内的若干电池1。其中，箱体未示出，但不妨碍本领域技术人员理解。电池1为方形电池，其正负极的极柱11均位于电池1的顶面上。本实施例的电池模块是采用无模组技术直接由电池1构建的电池包。具体来说，各电池1通过电池压装组件20排列成若干电池排10。相互平行并两端齐平的电池排10通过电池压装组件20排列成电池阵列100。电池阵列100的顶面上设置有电池模块连接采集结构30；该电池模块连接采集结构30即为本实用新型所指的电池模块连接采集结构。

电池模块连接采集结构30包括集成母排基膜3和设置在集成母排基膜3上的若干个母排单体4以及若干个采集线路板5。集成母排基膜3优选采用PET材料或者PC材料。PET也即为涤纶树脂，PC也即为聚碳酸脂，其上设置有若干个镂空极柱避让孔31。镂空极柱避让孔31用于供电池模块上的电池1极柱11穿过后与母排单体4焊接连接，与电池阵列100顶面上各个电池1的极柱11相对应。母排单体4，采用铝排或铜排，分布于采集线路板5的侧缘外围。采集线路板5用于采集电池模块上各电池1的电压和温度，并通过导电片6连接母排单体4。当电池模块连接采集结构30设置在电池阵列100的顶面时，电池1的正负极极柱11穿过集成母排基膜3上的镂空极柱避让孔31后与母排单体4焊接相连，实现电池阵列100的串接。电池阵列100串接后接引出电池模块的输出正极7和输出负极8。这里的串接是指一个电池1的正极连接另一个电池1的负极。

更为具体来说，电池1排列成电池排10时，电池1的正负极极柱11分列于电池排10电池1排列方向中轴线的两侧，并且电池排10电池1排列方向中轴线两侧的极柱11的排列方向与电池排10电池排列方向相平行。由于镂空极柱避让孔31与极柱11相对应，因此，镂空极柱避让孔31在集成母排基膜3上排列成若干相互平行的镂空极柱避让孔排。每相邻两排的镂空极柱避让孔31为一组；每一组的镂空极柱避让孔31分别各自对应相应的电池排10，组内的两排镂空极柱避让孔31分别对应电池排10电池排列方向中轴线两侧的极柱11。采集线路板5位于组内的两排镂空极柱避让孔31之间。也就是，每一电池排10对应一采集线路板5，采集线路板5位于其对应的电池排10的上方，并沿着电池排10电池1排列方向上长条布置。

本实施例中，集成母排基膜3的顶面上设置有背胶，母排单体4与采集线路板5均通过背胶粘接固定在集成母排基膜3的上方。集成母排基膜3下方设置有缓冲层9，并通过缓冲层9粘连于电池阵列100的顶面。缓冲层9优选采用缓冲泡棉。当然，电池模组上的电池1可以为设置有防爆阀的电池1，采集线路板5和集成母排基膜3以及缓冲层9上均设置防爆阀开孔，防爆阀开孔用来与电池1的防爆阀进行配合。

此外，本实施例中，集成母排基膜3和电池压装组件20相连接固定。具体来说，电池压装组件20包括设置于电池排10电池1排列方向两端的端板2以及连接端板2的压条。各电池排10夹持于两块端板2之间。压条两端与端板2连接固定，并位于电池排10顶面两侧压持电池排10。端板2的顶面上设置有用于固定集成母排基膜3的第一定位柱21。集成母排基膜3上设置有若干第一定位孔32。第一定位柱21穿过第一定位孔32，从而将集成母排基膜3与端板2固定相连。

此外，进一步地，电池压装组件20还包括中部端板201。中部端板201将电池排10分隔成若干段。中部端板201上设置有第二定位柱2011。集成母排基膜3上设置有若干第二定位孔，第二定位柱2011穿过第二定位孔。

采集线路板5为可以为柔性印刷电路板，也可以为普通硬质印刷电路板。为使采集线路板5和母排单体4之间的连接具有缓冲，参照图3，本实施例的采集线路板5在与导电片6连接处设有缓冲结构51。本实施例中，缓冲结构51包括连接支脚511。连接支脚511为在采集线路板5的侧边缘通过分切槽512分割出的一个前端部与采集线路板5分离，尾端部与采集线路板5连接的片状体。本领域技术人员理解，缓冲结构51亦可以采用其他方式。

此外，进一步地，本实施例中，输出正极7和输出负极8位于箱体的同一侧面，或者也可以说，电池阵列100的各电池1串接后所形成整体引出输出正极7和输出负极8的极柱11位于电池阵列100的同一侧面，同时使得串接电池1所需的母排单体4总长度最短，且各母排单体4的长度相接近。各电池1通过母排单体4串接的方式有很多种，并且依赖于电池排10的数量和电池排10内电池1的数量。本实施例中，电池阵列100包括三个电池排10，每个电池排10内电池1的数量为偶数。三个电池排10分别按顺序依次为第一电池排、第二电池排和第三电池排。第二电池排位于第一电池排和第三电池排之间。每个电池排10的正负极极柱11分列于电池排10电池1排列方向中轴线的两侧，并呈交错布置。这里交错布置是指，电池排10的第一个电池1的正极位于电池排10电池1排列方向中轴线左侧时，第二个电池1的正极则位于电池排10电池1排列方向中轴线右侧，第三个电池1的正负极极柱11又与第二个电池1相反，依次类推，从而形成交错布置。电池阵列100串接时，第一电池排的第一个电池内侧的极柱11作为连接输出正极7或输出负极8的第一极柱，第一电池排内的各电池1按相邻电池1串接方式进行串接后，最后一个电池1内侧的极柱11与第二电池排的最后一个电池1串接。第二电池排的最后一个电池1与第三电池排的最后一个电池1串接，第三电池排的最后一个电池1与第三电池排的倒数第二个电池1串接，第三电池排的倒数第二个电池1与第二电池排的倒数第二个电池1串接，第二电池排的倒数第二个电池1与第二电池排的倒数第三个电池1串接，第二电池排的倒数第三个电池1再与第三电池排的倒数第三个电池1串接，由此依次串接后，最后在第二电池排的第一个电池1上的与第一电池排相邻的极柱11作为连接输出正极7或输出负极8的第二极柱。第一极柱和第二极柱分别通过母排单体4连接电池模块的输出电极的正极和负极。

Claims (10)

1.一种电池模块连接采集结构，其特征在于：包括集成母排基膜和设置在所述集成母排基膜上的若干个母排单体以及若干个采集线路板；所述集成母排基膜上设置有若干个镂空极柱避让孔，所述镂空极柱避让孔用于供所述电池模块的电池极柱穿过后与所述母排单体焊接连接；所述母排单体分布于所述采集线路板的侧缘外围；所述采集线路板用于采集所述电池模块各电池的电压和温度，通过导电片连接所述母排单体。

2.如权利要求1所述的电池模块连接采集结构，其特征在于：所述集成母排基膜的顶面上设置有背胶，所述母排单体与所述采集线路板均通过所述背胶粘接固定在所述集成母排基膜上。

3.如权利要求1所述的电池模块连接采集结构，其特征在于：所述采集线路板在与所述导电片连接处设有缓冲结构，所述缓冲结构包括连接支脚，所述连接支脚为在所述采集线路板的侧边缘通过分切槽分割出的一个前端部与所述采集线路板分离，尾端部与所述采集线路板连接的片状体。

4.如权利要求1所述的电池模块连接采集结构，其特征在于：所述采集线路板为柔性印刷电路板或普通硬质印刷电路板。

5.一种电池模块，包括用于收容电池的箱体和排列设置在所述箱体内的若干电池；所述电池的正负极极柱位于所述电池的顶面上；其特征在于；所述电池排列而成的电池阵列的顶面上设置有如权利要求1-4任一项所述的电池模块连接采集结构；所述电池的正负极极柱穿过所述集成母排基膜上的所述镂空极柱避让孔后与所述母排单体焊接相连，实现所述电池阵列的串接；所述电池阵列串接后接引出所述电池模块的输出正极和输出负极。

6.如权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述电池排列成若干电池排；所述镂空极柱避让孔在所述集成母排基膜上排列成排；每相邻两排的镂空极柱避让孔为一组；每一组的镂空极柱避让孔分别各自对应相应的所述电池排；所述采集线路板位于组内的两排所述镂空极柱避让孔之间。

7.如权利要求6所述的电池模块，其特征在于，还包括用于将所述电池排固定在所述箱体内的电池压装组件；所述电池压装组件包括设置于所述电池排两端的端板；所述端板上设置有用于固定所述集成母排基膜的第一定位柱；所述集成母排基膜上设置有若干第一定位孔；所述第一定位柱穿过所述第一定位孔。

8.如权利要求7所述的电池模块，其特征在于，所述电池压装组件还包括中部端板；所述中部端板将所述电池排分隔成若干段；所述中部端板上设置有第二定位柱；所述集成母排基膜上设置有若干第二定位孔；所述第二定位柱穿过所述第二定位孔。

9.如权利要求5所述的电池模块，其特征在于：所述母排单体和所述采集线路板位于所述集成母排基膜的上方；所述集成母排基膜下方设置有缓冲层，并通过所述缓冲层粘连于所述电池阵列的顶面。

10.如权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述输出正极和输出负极位于所述箱体的同一侧面。

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