CN215680771U - 用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组，包括：至少一个温度传感器，温度传感器设于电池模组的表面；至少一根软排线，温度传感器与软排线连接；以及至少一个连接片，每个连接片与软排线连接并分别与电池模组中电芯的极耳连接。本实用新型具有降低生产成本、减少重量、方便生产并能够检测电池模组的温度和电压的有益技术效果。

Description

用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组。

背景技术

随着电池技术的迅猛发展，对电池数据采样的要求日趋严格，现有技术中需要对电池的电压以及温度进行实时监控及采样，在电池模组内，电池管理系统需要通过电路采样板对电芯的电压等信息进行采样检测，通常现有的一种技术是通过用铜巴支架固定铜巴，将柔性电路板组件设置在电池模组的中间位置并连接两侧的电芯极耳或铜巴，电芯极耳和铜巴焊接后用镍片与极耳或铜巴焊接采样，当模组串数多时，需要将柔性电路板组件折弯减少成本，此时存在以下问题：使用柔性电路板组件连接两侧的电芯极耳或铜巴，需要使用的柔性电路板组件尺寸长、成本高，另外电芯极耳和铜巴焊接后再将镍片与极耳焊接采样，定位焊接较困难。而折弯柔性电路板组件降低成本的生产工艺困难，折弯处的尺寸也难以控制。

而另外一种现有技术利用模组内部采样采用线束，需要用线束支架固定线束。现有技术主要存在以下问题：在模组内部采样使用线束，线束整体较重，需要更大的空间，导致模组重量成组率低、体积成组率低。使用线束支架固定线束，支架的结构复杂，模具复杂且价格高另外也比较重，而线束插件也不易固定，模组外线束需要涉及防磨塑料件进行保护，结构也比较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组，以使得达到降低生产成本、减少重量、方便生产且能够检测电池模组的温度和电压的有益技术效果。

本实用新型的第一个目的是提供一种用于电池模组的电芯采样装置，包括：

至少一个温度传感器，所述温度传感器设于所述电池模组的表面；

至少一根软排线，所述温度传感器与所述软排线连接；以及

至少一个连接片，每个所述连接片与所述软排线连接并分别与所述电池模组中电芯的极耳连接。

在一个实施例中，还包括：

至少一个软排线支架，所述软排线支架设于所述电池模组的侧面并用于固定所述软排线。

在一个实施例中，所述软排线支架上设有至少一个突出部，所述连接片设有与所述突出部形状相符的通孔，所述突出部远离所述软排线支架的本体的端侧有限位部，所述限位部平行于所述连接片的截面轮廓大于所述通孔的轮廓，所述限位部到所述软排线支架的本体的间距位于1mm-2mm的范围。

在一个实施例中，所述温度传感器设于所述电池模组顶面和/或侧面。

在一个实施例中，还包括至少一个第一电路板，其中所述温度传感器为NTC热敏电阻器，每个所述NTC热敏电阻器分别通过相应的所述第一电路板与所述软排线连接。

在一个实施例中，所述软排线与所述第一电路板连接的位置设有包胶结构。

在一个实施例中，所述温度传感器外部设有导热胶。

在一个实施例中，所述温度传感器外部罩设FR-4补强板或泡棉。

在一个实施例中，还包括：

至少一个第二电路板，所述第二电路板与所述软排线连接，所述第二电路板上设有至少一个保险丝。

在一个实施例中，还包括：

罩壳，所述罩壳套设于所述第二电路板上。

在一个实施例中，还包括：

软排线插件，所述软排线插件与所述第二电路板连接。

在一个实施例中，还包括：

热压膜，所述热压膜用于将所述用于电池模组的电芯采样装置固定设于所述电池模组上。

本实用新型的第二个目的是提供一种电池模组，包括如上任一项所述的用于电池模组的电芯采样装置。

本实用新型的一种用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组至少具有以下有益技术效果：使用软排线来连接设置于电池模组表面的温度传感器和连接片，因软排线容易弯折、裁剪方便的特性，该方案可以使得电芯采样装置根据具体的电池模组来具体弯折分布，加工工艺简单、长度不受限制，而软排线相较现有技术的电芯采样装置而言重量轻，因此可以减轻电芯采样装置的整体重量，另外因软排线的价格低廉，故可以降低生产成本，而通过设置温度传感器能够用来检测电池模组的温度进而防止电芯的热失控，通过与电芯极耳连接的连接片可以用来检测电压。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的用于电池模组的电芯采样装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的电池模组的结构示意图；

图3是图2中A的局部放大图；

图4是本实用新型一个实施例的电池模组的轴测图；

图5是图4中B的局部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

以下将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

现有的电池模组的电芯采样结构利用电路板连接电芯极耳，在电池模组的电芯串数较多时，将电路板折弯降低生产成本，而将电路板折弯时，折弯处的尺寸较难把控，对生产工艺的要求较高，另一种现有的电池模组的电芯采样结构利用线束来连接电芯极耳，因线束的整体重量较重且所占空间过大，会导致电池模组的重量成组率以及体积成组率低。

基于以上，本实用新型的第一个目的是提供一种用于电池模组的电芯采样装置，该用于电池模组的电芯采样装置包括：至少一个温度传感器、至少一根软排线以及至少一个连接片，温度传感器设置于电池模组的表面，温度传感器与软排线连接，而连接片与软排线连接并分别与电池模组中电芯极耳连接。通过该种设置，电池模组为该电芯采样结构供电，从而温度传感器得以工作用于检测电池模组的温度。通过该种设置解决了现有技术中电芯采样结构存在的问题，并实现降低生产成本、减少重量、方便生产且能够检测电池模组的温度及电压的有益技术效果。

如图1、图2以及图3所示，本实用新型提供一种用于电池模组的电芯采样装置，包括五个温度传感器1、两根软排线2以及二十六个连接片3，其中五个温度传感器1均设于电池模组5的表面，软排线2与温度传感器1连接，连接片3与软排线2连接并且连接片3分别与电池模组5中电芯的极耳连接。使用软排线来连接设置于电池模组表面的温度传感器和连接片，因软排线容易弯折、裁剪方便的特性，该方案可以使得电芯采样装置根据具体的电池模组来具体弯折分布，加工工艺简单、长度不受限制。由于软排线相较现有技术的电芯采样装置而言重量轻，因此可以减轻电芯采样装置的整体重量。另外，因软排线的价格低廉，故可以降低生产成本。此外，通过设置温度传感器能够用来检测电池模组的温度进而防止电芯的热失控。

本领域技术人员应当理解，虽然在本实施例中设置了五个温度传感器、两根软排线以及二十六个连接片，但是温度传感器、软排线以及连接片的数量并不限定于此。软排线的长度也可以根据电池模组的规格尺寸来进行设置，本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

进一步地，本实用新型提供的一种用于电池模组的电芯采样装置还可以包括软排线支架，如图1及图2所示，两个软排线支架4均设于电池模组5的侧面用于固定对应的软排线2。电池模组5的侧面在本说明书中为电池模组中电芯极耳所在的一侧的表面。软排线支架的材质优选绝缘材质的板状支架。使用软排线支架固定软排线，可实现电池模组生产时与电芯采样装置的一次性装配，并保证连接片与极耳的定位，同时取消了极耳支架，而电芯采样装置的结构简单、体积小，使得电池模组的整体重量较轻，另外便于整体的装配。应理解，软排线支架并不限定于两个，本领域技术人员可以根据实际中软排线的分布来设置软排线支架，只需实现软排线支架能够固定软排线使得软排线不至于在电池模组表面随意移动，对于该电芯采样装置的使用造成困难即可。

优选地，可以在软排线支架上设有至少一个突出部，连接片具有与突出部形状相符的通孔，突出部远离软排线支架的本体的端部有限位部，限位部平行于连接片的截面轮廓大于通孔的轮廓，限位部到软排线支架的本体的间距位于1-2mm的范围。如图2及图3所示，软排线支架4上每个连接片3与软排线2连接的位置上都设有一个突出部(图未示)，连接片3上具有与突出部形状相符的通孔该通孔使得连接片3可以套在突出部上，而突出部远离软排线支架4本体的端部有限位部41，限位部41平行于连接片3的截面的轮廓大于通孔的轮廓，使得连接片3不至于从软排线之间4上脱离，并设置限位部41到软排线支架4本体的间距位于1-2mm的范围，即连接片3可在突出部上相对软排线支架4移动1-2mm。这种设置可以通过将连接片的通孔套入突出部上，而后将突出部热铆形成限位部来实现，或者将连接片通孔套入突出部上，将突出部与限位部连接来实现该种结构。通过这种设置，连接片的活动距离可以吸收因电芯堆叠偏差的尺寸，方便装配。另外通过预先将连接片与软排线支架固定，可以防止电池模组以及电池模组与电芯采样装置装配时发生短路。本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

在另外的实施例中，温度传感器可选地设置在电池模组的顶面和/或侧面。具体地，如图1所示，四个温度传感器1均匀设置于电池模组5的顶面，而一个温度传感器1设置于电池模组5的侧面的中间位置。电池模组的顶面是与电池模组侧面相垂直并与电芯极耳所在平面垂直的电池模组的表面。将温度传感器设置于电池模组的顶面，顶面的温度更接近电芯的温度，使得温度传感器感应到的温度数据更加准确，而将温度传感器设置于电池模组的侧面，即采集端部处的温度，可以检测到电芯的热失控，方便电芯采样装置及时报警，防止火灾的发生。应理解，虽然本实施例中在电池模组顶面设置了四个温度传感器，并在侧面设置了一个温度传感器，但并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要将温度传感器仅设于顶面或仅设于侧面或者同时设于顶面和侧面，而温度传感器的数量也可根据实际需要以及电池模组的尺寸来进行设置。

可选地，温度传感器可以使用NTC热敏电阻，该电芯采样装置还包括至少一个第一电路板，每个NTC热敏电阻均分别通过相应的第一电路板与软排线连接。如图3所示，NTC热敏电阻11通过第一电路板6与软排线2连接。本领域人员可以根据实际需要来进行设置。应当理解，温度传感器还可以采用探头式温度传感器，此时不需要设置第一电路板即可实现测温的目的。本领域技术人员应当理解，温度传感器并不限于使用NTC热敏电阻，也可以使用其他类型的温度传感器，仅需实现对电芯进行测温，即可不脱离本实用新型的范围。而第一电路板可选用柔性电路板或刚性电路板，优选地，第一电路板可以选用刚性电路板，温度传感器外部罩设刚性电路板并通过刚性电路板与软排线连接，此时，罩设在温度传感器外部的刚性电路板可以防止温度传感器被挤压导致温度传感器失灵。本领域技术人员可以根据实际需要来对第一电路板进行选择。

进一步地，软排线与第一电路板连接的位置设有包胶结构。通过设置包胶结构，使得软排线与第一电路板连接的位置处达到防水及绝缘的目的，以致防止短路。本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

在一个实施例中，温度传感器的外部设有导热胶。温度传感器与电芯接触通过空气传导温度，而在温度传感器外部设有导热胶，提高了电芯传导给温度传感器的温度传递的效率，增强了温度传感器对电芯的温度测量的准确度。本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

可选地，温度传感器的外部可以罩设FR-4补强板或泡棉。如图3所示，在NTC热敏电阻11的外部罩设FR-4补强板7。FR-4补强板的电绝缘性能稳定，适用于高性能电子绝缘要求的产品，另外可以防止温度传感器被挤压导致温度传感器的失灵。另外，泡棉为塑料粒子发泡过的材料，具有弹性、重量轻，能够快速压敏固定，使用方便、性能可靠并能够弯曲自如，CR泡棉、珍珠棉等类型的泡棉都可以使用并罩设在温度传感器的外部，可防止温度传感器被挤压导致温度传感器的失灵。本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

本实用新型的用于电池模组的电芯采样装置，还可以包括第二电路板，该第二电路板与软排线连接，第二电路板上设有至少一个保险丝。如图4及图5所示，该电芯采样装置还包括第二电路板8，该第二电路板8与软排线2连接，第二电路板8上设有保险丝(图未示)。电芯采样装置的每个采样回路上都可以在第二电路板上设置对应的保险丝，当发生短路时，保险丝熔断防止着火。第二电路板上的保险丝可以通过蚀刻或者焊接贴片的形式设置在第二电路板上，只需实现对采样回路起到保护电池模组安全运行的作用即可，本领域技术人员可以根据实际需要来设置第二电路板和保险丝，其数量也可根据实际需要来进行设置。

进一步优选地，第二电路板外部还可套设有罩壳。具体如图4及图5所示，罩壳81套设于第二电路板8上。通过在第二电路板上套设罩壳，可以防接触和防短路，保护电池模组及其电芯采样装置的安全运行。

可选地，还可以在第二电路板上设置软排线插件，软排线插件与第二电路板连接。具体如图4及图5所示，该电芯采样装置还设有软排线插件82，该软排线插件82与第二电路板8连接。软排线与第二电路板连接，而后可以与电池管理系统连接，通过软排线可为电池管理系统传递温度传感器的温度信息，以及与电芯极片连接的连接片之间的电压信息。使用软排线插件，因软排线插件体积小，重量轻，可以减轻电芯采样装置的重量，并且方便布置。而软排线插件可以采用焊接或其他方式与第二电路板连接，仅需实现软排线插件与第二电路板之间的连接即可。

在另外的实施例中，该用于电池模组的电芯采样装置还可以设置热压膜，热压膜可以将电池模组之上设置的电芯采样装置固定于该电池模组上，有利于电芯采样装置与电池模组之间的固定，本领域技术人员可以根据实际需要来设置热压膜以及热压膜的长度。

本实用新型还提供一种电池模组，该电池模组包括如上述任一项所述的用于电池模组的电芯采样装置。

如图1及图2所示，本实用新型提供一种用于电池模组5，其上覆盖有电芯采样装置，该电芯采样装置包括五个温度传感器1、两根软排线2以及二十六个连接片3，其中五个温度传感器1均设于电池模组5的表面，软排线2与温度传感器1连接，连接片3与软排线2连接并且连接片3分别与电池模组5中电芯的极耳连接。使用软排线来连接设置于电池模组表面的温度传感器和连接片，因软排线容易弯折、裁剪方便的特性，该方案可以使得电芯采样装置根据具体的电池模组来具体弯折分布，加工工艺简单、长度不受限制，而软排线相较现有技术的电芯采样装置而言重量轻，因此可以减轻整个电池模组的整体重量，另外因软排线的价格低廉，故可以降低生产成本，而通过设置温度传感器能够用来检测电池模组的温度进而防止电芯的热失控，而与电池模组中电芯极耳连接的连接片可以用于测量电压。本领域技术人员应当理解，虽然在本实施例中设置了五个温度传感器、两根软排线以及二十六个连接片，但是温度传感器、软排线以及连接片的数量并不限定于此，而软排线的长度也可以根据电池模组的规格尺寸来进行设置，本领域技术人员可以根据实际需要来进行设置。

应当理解，本实用新型提供的电池模组并不仅限于附图所示的技术方案，而上述说明书中提及到的用于电池模组的电芯采样装置的技术方案均可置于本实用新型提供的电池模组的范围内，而不脱离本实用新型的范围。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

以上实施例仅示例性说明本实用新型的优选的方案，而并非用于限制本实用新型。

本实用新型的一种一种用于电池模组的电芯采样装置及其电池模组，解决了目前现有技术中存在的电芯采样装置生产成本高、重量重、生产工艺要求高并且不能检测电池模组的温度等问题。

本实用新型具有以下有益技术效果：使用软排线来连接设置于电池模组表面的温度传感器和连接片，因软排线容易弯折、裁剪方便的特性，该方案可以使得电芯采样装置根据具体的电池模组来具体弯折分布，加工工艺简单、长度不受限制，而软排线相较现有技术的电芯采样装置而言重量轻，因此可以减轻电芯采样装置的整体重量，另外因软排线的价格低廉，故可以降低生产成本，而通过设置温度传感器能够用来检测电池模组的温度进而防止电芯的热失控，通过与电芯极耳连接的连接片可以用来检测电压。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (13)

1.一种用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，包括：

至少一个温度传感器，所述温度传感器设于所述电池模组的表面；

至少一根软排线，所述温度传感器与所述软排线连接；以及

至少一个连接片，每个所述连接片与所述软排线连接并分别与所述电池模组中电芯的极耳连接。

2.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括：

至少一个软排线支架，所述软排线支架设于所述电池模组的侧面并用于固定所述软排线。

3.根据权利要求2所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，所述软排线支架上设有至少一个突出部，所述连接片设有与所述突出部形状相符的通孔，所述突出部远离所述软排线支架的本体的端侧有限位部，所述限位部平行于所述连接片的截面轮廓大于所述通孔的轮廓，所述限位部到所述软排线支架的本体的间距位于1mm-2mm的范围。

4.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，所述温度传感器设于所述电池模组顶面和/或侧面。

5.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括至少一个第一电路板，其中所述温度传感器为NTC热敏电阻器，每个所述NTC热敏电阻器分别通过相应的所述第一电路板与所述软排线连接。

6.根据权利要求5所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，所述软排线与所述第一电路板连接的位置设有包胶结构。

7.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，所述温度传感器外部设有导热胶。

8.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，所述温度传感器外部罩设FR-4补强板或泡棉。

9.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括：

至少一个第二电路板，所述第二电路板与所述软排线连接，所述第二电路板上设有至少一个保险丝。

10.根据权利要求9所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括：

罩壳，所述罩壳套设于所述第二电路板上。

11.根据权利要求9所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括：

软排线插件，所述软排线插件与所述第二电路板连接。

12.根据权利要求1所述的用于电池模组的电芯采样装置，其特征在于，还包括：

热压膜，所述热压膜用于将所述用于电池模组的电芯采样装置固定设于所述电池模组上。

13.一种电池模组，其特征在于，包括根据权利要求1-12任一项所述的用于电池模组的电芯采样装置。

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