CN215732084U - 电池模组的采样组件及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组的采样组件，其包括第一传输柔性扁平电缆、多个第一连接件、多个第二连接件、温度传感器和印制电路板。第一传输柔性扁平电缆包括采样线，采样线包括温度采样线和多个电压采样线，第一连接件与电压采样线一一对应电连接，第二连接件分别与第一连接件和电芯一一对应电连接，温度传感器用于测量电芯的温度，温度传感器与温度采样线电连接，印制电路板分别与第一传输柔性扁平电缆的输出端和电池管理系统电连接。采用第一传输柔性扁平电缆能够降低材料成本，提高能量密度。本实用新型还提供一种电池模组，包括电芯、设置在电池模组上方的盖板、设置在电池模组侧面的端板和上述电池模组的采样组件。

Description

电池模组的采样组件及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组的采样组件及电池模组。

背景技术

近年来，电动汽车越来越受到人们的青睐，电动汽车的电化学储能装置为锂离子电池。电芯经过串并联组成电池模组，电池模组再组装为电池PACK。电池模组内设置有采样组件，以采集电芯的电量和温度信号。现有的电池模组包括VDA(Verband derAutomobilindustrie，德国汽车工业协会)标准模组和方壳大模组等。其中，VDA标准模组采用印制电路板采集电芯的电量和温度信号，印制电路板装配在极耳支架上，极耳支架设置在电芯与顶盖之间。由于极耳支架的厚度较大，导致电池模组整体的高度增加较多，降低了电池模组的能量密度。不仅如此，印制电路板和注塑成型的极耳支架都存在重量大、成本高的问题。方壳大模组采用FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)采集电芯的电量和温度信号，FPC同样设置在极耳支架上，极耳支架可采用吸塑成型。但大模组的FPC尺寸较大，生产加工困难，且成本高，材料利用低。

因此，亟需一种电池模组的采样组件及电池模组以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模组的采样组件，能够降低材料成本，降低厚度，提高电池模组的能量密度和经济性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组的采样组件，用于采集电芯的电量和温度信号，包括：

第一传输柔性扁平电缆，所述第一传输柔性扁平电缆包括采样线，所述采样线包括温度采样线和多个电压采样线；

多个第一连接件，所述第一连接件与所述电压采样线一一对应电连接；

多个第二连接件，所述第二连接件分别与所述第一连接件和所述电芯一一对应电连接；

温度传感器，所述温度传感器用于测量所述电芯的温度，所述温度传感器与所述温度采样线电连接；

印制电路板，所述印制电路板分别与所述第一传输柔性扁平电缆的输出端和电池管理系统电连接。

可选地，还包括上层绝缘膜和下层绝缘膜，所述上层绝缘膜和所述下层绝缘膜分别覆盖在所述第一传输柔性扁平电缆、多个所述第一连接件和多个所述第二连接件的上方和下方，且所述上层绝缘膜和所述下层绝缘膜上均设置有镂空区。

可选地，所述上层绝缘膜、所述第一传输柔性扁平电缆、多个所述第一连接件、多个所述第二连接件和所述下层绝缘膜通过热压工艺一体成型。

可选地，还包括温感固定件，所述温感固定件抵压在所述温度传感器上，以使所述温度传感器与所述电芯紧密接触。

可选地，还包括连接器，所述连接器分别与所述印制电路板和所述电池管理系统电连接。

可选地，还包括第二传输柔性扁平电缆，所述第二传输柔性扁平电缆的两端分别与所述连接器和所述电池管理系统电连接。

可选地，每个所述第一连接件均包括第一连接部、第二连接部和设置在所述第一连接部和所述第二连接部之间的第一空白区，所述第一连接部和所述第二连接部分别与所述电压采样线和所述第二连接件电连接，所述第一空白区上设置有第一弯曲部，所述第一弯曲部的长度方向垂直于所述第一连接部和所述第二连接部的连接线方向。

可选地，每个所述第二连接件分别与两个相邻的所述电芯电连接，以实现多个所述电芯的串联。

可选地，每个所述第二连接件均包括第三连接部、第四连接部和设置在所述第三连接部和所述第四连接部之间的第二空白区，所述第三连接部和所述第四连接部分别与两个相邻的所述电芯电连接，所述第二空白区上设置有第二弯曲部，所述第二弯曲部的长度方向垂直于所述第三连接部和所述第四连接部的连接线方向。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组，能够降低材料成本，降低厚度，提高电池模组的能量密度和经济性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组，包括所述电芯、设置在所述电池模组上方的盖板、设置在所述电池模组侧面的端板和上述的电池模组的采样组件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种电池模组的采样组件，用于采集电芯的电量和温度信号，其包括第一传输柔性扁平电缆、多个第一连接件、多个第二连接件、温度传感器和印制电路板。其中，第一传输柔性扁平电缆包括采样线，采样线包括温度采样线和多个电压采样线，第一连接件与电压采样线一一对应电连接，第二连接件分别与第一连接件和电芯一一对应电连接，温度传感器用于测量电芯的温度，温度传感器与温度采样线电连接，印制电路板分别与第一传输柔性扁平电缆的输出端和电池管理系统电连接。利用该电池模组的采样组件，通过电芯与第二连接件一一对应电连接，再通过第二连接件与第一连接件一一对应电连接，然后通过第一连接件与第一传输柔性扁平电缆的电压采样线一一对应电连接，并通过第一传输柔性扁平电缆的输出端通过印制电路板和电池管理系统电连接，即可采集每个电芯的电压信号，并最终传输至电池管理系统，以使用户了解每个电芯的电量。该电池模组的采样组件还包括测量电芯温度的温度传感器，温度传感器与第一传输柔性扁平电缆的温度采样线电连接，以将电芯的温度信号传输至电池管理系统，以使用户了解电芯的温度。可知的是，该电池模组的采样组件采用第一传输柔性扁平电缆来采集电芯的电压和温度信号，不仅能够降低材料成本，且由于柔性扁平电缆厚度薄，可节省电池模组内部的空间，降低电池模组的整体尺寸，提高能量密度。

本实用新型还提供了一种电池模组，包括电芯、设置在电池模组上方的盖板、设置在电池模组侧面的端板和上述的电池模组的采样组件。该电池模组能够降低材料成本，降低厚度，提高电池模组的能量密度和经济性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的电池模组的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的电池模组的采样组件的爆炸图；

图3是本实用新型实施例所提供的电池模组的采样组件的部分结构示意图；

图4是本实用新型实施例所提供的第一连接件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例所提供的电池模组的结构示意图。

附图标记：

1、第一传输柔性扁平电缆；11、采样线；111、采样部；112、弯折缓冲部；

2、第一连接件；21、定位翻边；22、第一空白区；221、第一弯曲部；23、第一连接部；24、第二连接部；

3、第二连接件；31、第二空白区；311、第二弯曲部；32、第三连接部；33、第四连接部；34、第五连接部；

4、温度传感器；

5、印制电路板；51、第二定位孔；

6、连接器；61、插座；62、插头；

7、上层绝缘膜；71、上层第一镂空区；72、上层第二镂空区；73、上层开槽区；

8、下层绝缘膜；81、下层第一镂空区；82、下层第二镂空区；83、下层开槽区；

9、温感固定件；

10、盖板；101、第一定位孔；102、第二凸台。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

电池模组在使用过程中需要监控电量和温度，以保证电池模组的正常运行。现有的电池模组在采集电芯电压和温度信号时，多是采用极耳支架架设印制电路板5或FPC作为采样组件，以实现采集功能。但可知的是，现有的采样组件存在成本高、厚度大、重量大等问题，使得电池模组的能量密度和经济性均降低。因此，本实施例提供了一种电池模组的采样组件，以解决上述问题。

如图2-图4所示，该电池模组的采样组件包括第一传输柔性扁平电缆(FFC)1、多个第一连接件2、多个第二连接件3、温度传感器4和印制电路板5。其中，第一传输柔性扁平电缆1包括采样线11，采样线11包括温度采样线和多个电压采样线，第一连接件2与电压采样线一一对应电连接，第二连接件3分别与第一连接件2和电芯一一对应电连接。温度传感器4用于测量电芯的温度，温度传感器4与温度采样线电连接。印制电路板5分别与第一传输柔性扁平电缆1的输出端和电池管理系统电连接。

利用该电池模组的采样组件，即通过电芯与第二连接件3一一对应电连接，再通过第二连接件3与第一连接件2一一对应电连接，然后通过第一连接件2与第一传输柔性扁平电缆1的电压采样线一一对应电连接，并通过第一传输柔性扁平电缆1的输出端通过印制电路板5和电池管理系统电连接，即可采集每个电芯的电压信号，并最终传输至电池管理系统，以使用户了解每个电芯的电量。

该电池模组的采样组件还包括测量电芯温度的温度传感器4，温度传感器4与第一传输柔性扁平电缆1的温度采样线电连接，以将电芯的温度信号传输至电池管理系统，以使用户了解电芯的温度。可知的是，该电池模组的采样组件采用第一传输柔性扁平电缆1来采集电芯的电压和温度信号，不仅能够降低材料成本，且由于柔性扁平电缆厚度薄，可节省电池模组内部的空间，降低电池模组的整体尺寸，提高能量密度。

可选地，第一传输柔性扁平电缆1的每个采样线11均包括采样部111和弯折缓冲部112。其中，采样部111与第一连接件2或温度传感器4电连接。可选地，采样部111设置在采样线11的端部。由于采样线11需要与第一连接件2或传感器进行电连接，每个采样线11均需要进行弯折，以使采样线11的长度方向与第一传输柔性扁平电缆1主体的长度方向垂直或成一定角度。由于电芯在使用过程中会发生形变，为了适应电芯的形变量，采样线11的弯折缓冲部112与主体在宽度方向上断开，但长度方向仍与主体的长度方向一致。即当采样线11的采样部111受到拉力时，弯折缓冲部112可增加采样线11的长度，即可避免采样线11在拉伸过程中受损，或采样线11与第一连接件2或温度传感器4相脱离，从而提高了采样线11对电芯形变的适应力。

可选地，第一连接件2为镍片。可选地，每个第一连接件2包括第一连接部23、第二连接部24和设置在第一连接部23和第二连接部24之间的第一空白区22，第一连接部23和第二连接部24分别与电压采样线和第二连接件3电连接，第一空白区22上设置有第一弯曲部221，第一弯曲部221的长度方向垂直于第一连接部23和第二连接部24的连接线方向。当电芯发生形变，第一连接件2的第一空白区22被拉长或压缩时，第一弯曲部221就会被拉长以降低槽的深度，或压缩以增加槽的深度，从而吸收该形变造成的作用力，以保证第一连接件2不受损，且第一连接件2与电压采样线和第二连接件3之间的连接不松动。可选地，第一连接件2与电压采样线锡焊连接，第一连接件2与第二连接件3激光焊接，以保证连接的牢固性。可选地，如图4所示，第一连接件2的第二连接部24的边缘处设置有定位翻边，以方便第一连接件2与第二连接件3的定位。

可选地，第二连接件3为铝巴。可选地，每个第二连接件3分别与两个相邻的电芯电连接，以实现多个电芯的串联。即电芯a的正极与电芯b的负极通过铝巴a电连接，电芯b的正极与电芯c的负极通过铝巴b电连接，以此类推，即可实现电芯的串联。

可选地，每个第二连接件3包括第三连接部32、第四连接部33、第五连接部34和设置在第三连接部32和第四连接部33之间的第二空白区31，第三连接部32和第四连接部33分别与两个相邻的电芯电连接，第五连接部34与第一连接件2电连接。第二空白区31上设置有第二弯曲部311，第二弯曲部311的长度方向垂直于第三连接部32和第四连接部33的连接线方向。当电芯发生形变，第二连接件3的第二空白区31被拉长或压缩时，第二弯曲部311就会被拉长以降低槽的深度，或压缩以增加槽的深度，从而吸收该形变造成的作用力，以保证第二连接件3不受损，且第二连接件3与两个电芯的连接不松动。

优选地，温度传感器4为NTC温度传感器，由于NTC温度传感器灵敏度高，响应速度快，可保证快速准确地测量电芯的实时温度。可选地，该电池模组的采样组件还包括温感固定件9，温感固定件9抵压在温度传感器4上，以使温度传感器4与电芯紧密接触，以保证温度测量的准确性。

可选地，还包括上层绝缘膜7和下层绝缘膜8，上层绝缘膜7和下层绝缘膜8分别覆盖在第一传输柔性扁平电缆1、多个第一连接件2和多个第二连接件3的上方和下方。可选地，上层绝缘膜7、第一传输柔性扁平电缆1、多个第一连接件2、多个第二连接件3和下层绝缘膜8通过热压工艺一体成型。即第一传输柔性扁平电缆1的电压采样线与第一连接件2焊接，第一连接件2与第二连接件3焊接之后，即可通过热压工艺，将第一传输柔性扁平电缆1、第一连接件2和第二连接件3固定在上层绝缘膜7和下层绝缘膜8之间，以保证第一传输柔性扁平电缆1、第一连接件2和第二连接件3的相对位置固定，即可进一步保护各连接处不发生松动。

为了便于热压工艺之后，将第二连接件3与电芯之间进行焊接，可选地，在上层绝缘膜7上设置有上层第一镂空区71，在下层绝缘膜8上设置有下层第一镂空区81。其中，上层第一镂空区71和下层第一镂空区81均对应着第二连接件3与电芯焊接的位置。为了适应电芯在后续使用中发生形变的情况，可选地，在上层绝缘膜7上设置有上层第二镂空区72，在下层绝缘膜8上设置有下层第二镂空区82。其中，上层第二镂空区72和下层第二镂空区82均对应着第一连接件2上的第一弯曲部221。为了进一步适应电芯发生形变的情况，可选地，在上层绝缘膜7的边缘处开设有上层开槽区73，在下层绝缘膜8的边缘处开设有下层开槽区83。其中，上层开槽区73和下层开槽区83均设置在相邻的第二连接件3之间。

为了实现印制电路板5将电芯的电压和温度信号传输至电池管理系统，可选地，该电池模组的采样组件还包括连接器6，连接器6分别与印制电路板5和电池管理系统电连接。可选地，连接器6包括插座61和插头62，其中，插座61与印制电路板5焊接连接，插头62插设在插座61的插口内，插头62的另一端与电池管理系统电连接。可选地，该电池模组的采样组件还包括第二传输柔性扁平电缆，第二传输柔性扁平电缆的两端分别与连接器6和电池管理系统电连接。即插头62的另一端通过第二传输柔性扁平电缆与电池管理系统电连接。同样地，采用柔性扁平电缆实现连接器6与电池管理系统的电连接，同样可以减轻重量，保证电信号的传输效率，同时降低材料成本，提高电池模组的经济性能。

如图1和图5所示，本实施例还提供了一种电池模组，包括所述电芯、设置在所述电池模组上方的盖板10、设置在所述电池模组侧面的端板和上述的电池模组的采样组件，该电池模组能够降低材料成本，降低厚度，提高电池模组的能量密度和经济性能。

为了对盖板10、端板和印制电路板5进行固定，可选地，盖板10靠近端板处设置有第一定位孔101。可选地，印制电路板5部分设置在端板的外侧，印制电路板5上相应设置有第二定位孔51。可选地，端板的上端设置有倒U型的第一凸台，第一凸台的上端开设有第三定位孔。可选地，定位件依次穿过第一定位孔101、第二定位孔51和第三定位孔，以实现盖板10、端板和印制电路板5的固定。可选地，定位件为螺栓或卡扣。可选地，盖板10靠近端板处相应设置有第二凸台102，以与第一凸台相配合，以实现快速定位。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组的采样组件，用于采集电芯的电量和温度信号，其特征在于，包括：

第一传输柔性扁平电缆(1)，所述第一传输柔性扁平电缆(1)包括采样线(11)，所述采样线(11)包括温度采样线和多个电压采样线；

多个第一连接件(2)，所述第一连接件(2)与所述电压采样线一一对应电连接；

多个第二连接件(3)，所述第二连接件(3)分别与所述第一连接件(2)和所述电芯一一对应电连接；

温度传感器(4)，所述温度传感器(4)用于测量所述电芯的温度，所述温度传感器(4)与所述温度采样线电连接；

印制电路板(5)，所述印制电路板(5)分别与所述第一传输柔性扁平电缆(1)的输出端和电池管理系统电连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组的采样组件，其特征在于，还包括上层绝缘膜(7)和下层绝缘膜(8)，所述上层绝缘膜(7)和所述下层绝缘膜(8)分别覆盖在所述第一传输柔性扁平电缆(1)、多个所述第一连接件(2)和多个所述第二连接件(3)的上方和下方，且所述上层绝缘膜(7)和所述下层绝缘膜(8)上均设置有镂空区。

3.根据权利要求2所述的电池模组的采样组件，其特征在于，所述上层绝缘膜(7)、所述第一传输柔性扁平电缆(1)、多个所述第一连接件(2)、多个所述第二连接件(3)和所述下层绝缘膜(8)通过热压工艺一体成型。

4.根据权利要求1所述的电池模组的采样组件，其特征在于，还包括温感固定件(9)，所述温感固定件(9)抵压在所述温度传感器(4)上，以使所述温度传感器(4)与所述电芯紧密接触。

5.根据权利要求1所述的电池模组的采样组件，其特征在于，还包括连接器(6)，所述连接器(6)分别与所述印制电路板(5)和所述电池管理系统电连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组的采样组件，其特征在于，还包括第二传输柔性扁平电缆，所述第二传输柔性扁平电缆的两端分别与所述连接器(6)和所述电池管理系统电连接。

7.根据权利要求1所述的电池模组的采样组件，其特征在于，每个所述第一连接件(2)均包括第一连接部(23)、第二连接部(24)和设置在所述第一连接部(23)和所述第二连接部(24)之间的第一空白区(22)，所述第一连接部(23)和所述第二连接部(24)分别与所述电压采样线和所述第二连接件(3)电连接，所述第一空白区(22)上设置有第一弯曲部(221)，所述第一弯曲部(221)的长度方向垂直于所述第一连接部(23)和所述第二连接部(24)的连接线方向。

8.根据权利要求1所述的电池模组的采样组件，其特征在于，每个所述第二连接件(3)分别与两个相邻的所述电芯电连接，以实现多个所述电芯的串联。

9.根据权利要求8所述的电池模组的采样组件，其特征在于，每个所述第二连接件(3)均包括第三连接部(32)、第四连接部(33)和设置在所述第三连接部(32)和所述第四连接部(33)之间的第二空白区(31)，所述第三连接部(32)和所述第四连接部(33)分别与两个相邻的所述电芯电连接，所述第二空白区(31)上设置有第二弯曲部(311)，所述第二弯曲部(311)的长度方向垂直于所述第三连接部(32)和所述第四连接部(33)的连接线方向。

10.一种电池模组，其特征在于，包括所述电芯、设置在所述电池模组上方的盖板(10)、设置在所述电池模组侧面的端板和根据权利要求1-9任一项所述的电池模组的采样组件。

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