CN216213938U - 电池组件以及包括该电池组件的可移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池组件和包括该电池组件的可移动平台。该电池组件包括电芯单元和保护板单元，保护板单元通过柔性电路板与电芯单元电连接，用于对电芯单元进行管理，其中，所述柔性电路板包括第一电路板部和第二电路板部，第一电路板部包括第一连接端口，第一连接端口连接至保护板单元，第二电路板部包括第二连接端口，第二连接端口连接至电芯单元。通过柔性电路板实现了保护板单元与电芯单元的柔性连接，在保证两者之间具有足够电流通过能力的情况下，确保电池组件使用过程中受到振动时，即使保护板单元和电芯单元发生相对位移，两者这件仍然能够保持良好的连接，保持其之间良好连接的焊点不会发生脱焊或相关部件的断裂。

Description

电池组件以及包括该电池组件的可移动平台

技术领域

本实用新型涉及电池领域，更具体地涉及一种电池组件以及包括该电池组件的可移动平台。

背景技术

近年来，随着无人机技术的成熟和无人机应用的推广，无人机被应用于各个领域。无人机动力电池技术随着对无人机续航、可靠性要求的进一步提高，相应地得到了快速发展。由于无人机电池对电池组的能量密度和可靠性要求远高于地面设备，无人机电池组的设计成为了无人机整体设计的关键。如何把无人机电池保护板和电芯进行低重量和高可靠的连接是一个技术难题。

现有技术中通常采用硅胶线将电芯的极耳连接到电池组的保护板上。由于动力电池电流较大，而硅胶线的硬度较高、重量较大，使用这种连接方式进行的电池组设计会导致电池组效率低，影响无人机的续航。另外，为了增强焊接处的电流通过性，通常需要进行强加热才能将硅胶线焊接到电路板上，然而，对电路板进行局部强加热会导致电路板元器件失效。因此需要一种能够实现电芯与保护板的良好的电连接的电池组。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个方面，本实用新型的实施例提供了一种电池组件，该电池组件包括电芯单元和保护板单元，所述保护板单元通过柔性电路板与所述电芯单元电连接，用于对所述电芯单元进行管理，其中，所述柔性电路板包括第一电路板部和第二电路板部，所述第一电路板部包括第一连接端口，所述第一连接端口连接至所述保护板单元，所述第二电路板部包括第二连接端口，所述第二连接端口连接至所述电芯单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一连接端口通过压焊或表面贴装工艺焊接至所述保护板单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一连接端口包括所述柔性电路板的引脚，所述柔性电路板和所述保护板单元通过所述柔性电路板的引脚焊接固定。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二连接端口包括电连接极点，所述柔性电路板和所述电芯单元的极耳通过所述电连接极点焊接固定。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二连接端口包括与所述电芯单元的多个极耳相对应的多个电极连接点。

根据本实用新型的一个实施例，所述电连接极点包括用于与所述电芯单元的极耳电连接的金属片。

根据本实用新型的一个实施例，所述金属片包括镍片或镀镍金属片。

根据本实用新型的一个实施例，所述镀镍金属片包括铜镀镍金属片或铝镀镍金属片。

根据本实用新型的一个实施例，在与所述柔性电路板的引脚一侧相反的另一侧设置有第一刚性支撑板。

根据本实用新型的一个实施例，在与所述柔性电路板的电连接极点一侧相反的另一侧设置有第二刚性支撑板。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性电路板包括设置在所述第一电路板部与所述第二电路板部之间的柔性电路板部，所述柔性电路板部实现所述第一电路板部和所述第二电路板部之间的柔性连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述保护板单元通过所述柔性电路板部与所述第二电路板部在所述保护板单元的厚度方向上叠置在一起。

根据本实用新型的一个实施例，在所述保护板单元的厚度方向上，在所述保护板单元与所述第二电路板部之间设置有间隔板。

根据本实用新型的一个实施例，所述间隔板包括泡棉。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性电路板包括用于对所述电池组件进行电性能测试的测试端口。

根据本实用新型的一个实施例，所述测试端口通过所述电池组件的壳体上的开口延伸出所述壳体的外部。

根据本实用新型的一个实施例，所述开口通过密封部件进行密封。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性电路板上还设置有温度传感器。

本实用新型的第二方面提供一种可移动平台，该可移动平台包括如上所述的任一种电池组件。

根据本实用新型的第二方面的可移动平台包括无人飞行器、无人驾驶车辆、无人船、玩具车辆、手持拍摄器和手持云台中的任一种，也可以为其他可移动物体。

根据本实用新型的电池组件通过柔性电路板将保护板单元电连接至电芯单元，由此实现了保护板单元与电芯单元的柔性连接，通过柔性电路板在保证两者之间具有足够电流通过能力的情况下，确保电池组件使用过程中受到振动时，即使保护板单元和电芯单元发生相对位移，两者这件仍然能够保持良好的连接，保持其之间良好连接的焊点不会发生脱焊或相关部件断裂的情况，由此为电池组件的使用提供更加安全的保障。

附图说明

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

图1是根据本实用新型的电池组件的立体图。

图2是根据本实用新型的电池组件的分解立体图。

图3是根据本实用新型的柔性电路板的立体图。

图4是根据本实用新型的安装在壳体内的电池组件的立体图。

图5是根据本实用新型的可移动物体的结构框图。

附图标记说明：

10：电池组件；12：电芯单元；122：极耳；14：保护板单元；16：柔性电路板；161：柔性电路板部；162：第一电路板部；164：第一连接端口；166：引脚；168：第二电路板部；170：第二连接端口；172：电极连接点；174：第一刚性支撑板；176：第二刚性支撑板；178：测试端口；18：间隔板；20：壳体；22：开口；200：可移动物体。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

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，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型提供一种电池组件10，如附图1和2所示，分别示出该电池组件10的立体图和立体分解图。该电池组件10包括电芯单元12和保护板单元14，保护板单元14与电芯单元12电连接，用于对电芯单元14进行管理。在此，电芯单元12可以包括多个电芯，每个电芯均可具有与保护板单元14电连接的极耳。保护板单元14可以是电池组件10的控制单元，用于对电芯单元12的功率输出过程和充电过程进行控制。在此，保护板单元14通过柔性电路板16与电芯单元12电连接。通过柔性电路板16来连接电芯单元12与保护板单元14可以为电芯单元12与保护板单元14之间提供柔性连接，由此能够使得电芯单元12和保护板单元14以更加节省空间的方式进行电连接，同时使得电池组件10在经受剧烈振动时，电芯单元12与保护板单元14之间的电连接能够保持有效，不会对两者之间连接的焊点发生撕裂或脱焊。

如图3所示，根据本实用新型的电池组件10的柔性电路板16包括第一电路板部162，第一电路板部162包括第一连接端口164，利用压焊或表面贴装工艺将第一电路板部162焊接至保护板单元14时，第一连接端口164用于将柔性电路板16电连接至保护板单元14。在此，第一电路板部162用于与保护板单元14进行电连接，通过第一电路板部162的第一连接端口164可以将柔性电路板16与保护板单元14焊接在一起，比如可以采用压焊焊接或者也可以采用表面贴装工艺进行连接，在此需要确保两者之间实现良好的电连接即可。

通过压焊或表面贴装工艺将柔性电路板16与保护板单元14焊接在一起可以避免手工操作或对电路板的不均匀加热导致元器件失效的问题，还能够确保两者之间具有所需的电流通过能力，与硅胶线相比能够大幅减小重量，同时设计电路受空间制约因素减小，电路设计更加合理。

第一连接端口164可以包括柔性电路板16的引脚166，柔性电路板16和保护板单元14可以通过柔性电路板16的引脚166焊接固定。可以通过设置在柔性电路板16上的多个引脚166实现柔性电路板16与保护板单元14的机械连接和电连接，由此实现了保护板单元14与电芯单元12的电源连接以及信号连接。

进一步地，根据本实用新型的电池组件10的柔性电路板16还包括第二电路板部168，第二电路板部168包括第二连接端口170，柔性电路板16通过第二连接端口170连接至电芯单元12。柔性电路板16的第二电路板部168用于通过第二连接端口170将柔性电路板16电连接至电芯单元12，由此能够通过柔性电路板16实现电芯单元12与保护板单元14的电连接，包括电源连接和信号连接，从而能够通过保护板单元14对电芯单元12进行相关控制。

在一个实施例中，第二连接端口170包括电连接极点172，柔性电路板16与电芯单元12的极耳122通过电连接极点172焊接固定。在此，第二连接端口170可以包括与电芯单元12的多个极耳122相对应的多个电极连接点172。也就是说，在电芯单元12包括多个电芯的情况下，电芯单元12将包括多个极耳122，可以在第二电路板部168的第二连接端口170中设置相应的多个电极连接点172，以便与多个极耳122分别进行电连接。比如，在电芯单元12具有4个电芯的情况下，可以设置5个极耳122，即每个电芯均具有一个单独的正极极耳，四个电芯共用同一个负极极耳。当然，也可以为每个电芯设置独立的正极极耳和负极极耳，由此可以分别对每个电芯进行独立控制。

电连接极点172可以包括用于与电芯单元12的极耳122电连接的金属片。金属片可以焊接在第二电路板部168上，比如可以通过表面贴装工艺进行焊接。该金属片可以包括镍片或镀镍金属片，镀镍金属片可以包括铜镀镍金属片或铝镀镍金属片。当然，在此也可以采用其他的金属片。

此外，为了便于对柔性电路板16的第一电路板部162和保护板单元14进行焊接，在与柔性电路板16的引脚166一侧相反的另一侧上设置有第一刚性支撑板174，通过第一刚性支撑板174实现对第一电路板部162的刚性支撑，以使第一电路板部162在与保护板单元14的焊接过程中能够进行更好的贴合，以实现更加稳定的焊接，确保两者之间的具有良好的电连接性能。

进一步地，为了使得柔性电路板的第二电路板部168与电芯单元12形成更好的电连接，在与柔性电路板的电连接极点172一侧相反的另一侧上设置有第二刚性支撑板176，第二刚性支撑板176能够实现对第二电路板部168的刚性支撑，从而更加有利于通过第二电路板部168与电芯单元12的极耳122进行焊接连接，从而确保电连接极点172与极耳122之间的良好电连接。

根据本实用新型的电池组件10的柔性电路板16可以包括设置在第一电路板部162与第二电路板部168之间的柔性电路板部161，柔性电路板部161实现第一电路板部162和第二电路板部168之间的柔性连接。在本实用新型的一个实施例中，柔性电路板16可以整体上是柔性的，即第一电路板部162、第二电路板部168以及柔性电路板部161均为柔性板部，由此能够通过整体上柔性的柔性电路板16实现保护板单元14与电芯单元12之间的柔性连接，确保电池组件10在使用过程中发生振动情况下的使用安全性。另外，还可以将柔性电路板16设置成局部柔性的形式，即第一电路板部162和第二电路板部168可以设置成由刚性支撑板支承的刚性形式，仅将第一电路板部162与第二电路板部168之间的柔性电路板部161设置成柔性的形式。在这种情况下，可以通过刚性的第一电路板部162和第二电路板部168分别实现与保护板单元14和电芯单元12的焊接固定，由此实现其之间的电连接，同时通过柔性电路板部161实现保护板单元14与电芯单元12之间的柔性连接关系。当然，也可以将柔性电路板16设计成软硬结合板的形式，这种情况下将无需增加额外的刚性支撑板。

如图1所示，保护板单元14通过柔性电路板部161与第二电路板部168在保护板单元14的厚度方向上叠置在一起。也就是说，柔性电路板部161可以实现180°的弯折，即通过柔性电路板部161在第一电路板部162和第二电路板部168之间形成180°弯折，由此通过柔性电路板16分别在其两侧实现与保护板单元14和电芯单元12的电连接，能够有效减小所形成的电池组件10的体积。

为了给柔性电路板部161提供一定的安全保护，还可以沿着保护板单元14的厚度方向，在保护板单元14与第二电路板部168之间设置间隔板18。通过设置间隔板18可以使得柔性电路板部161在一定的厚度范围内产生180°弯折变形，由此可以防止柔性电路板部161发生面对面对折的情况，增加了柔性电路板部161的强度和使用安全性。同时，可以通过增加间隔板18来对保护板单元14和第二电路板部168形成物理隔离，由此防止两者之间产生电连接以及减小两者之间的电磁干扰。该间隔板18可以包括具有一定厚度的泡棉材料，由此实现保护板单元14与第二电路板部168之间的物理隔离，确保柔性电路板部161的适度变形。

进一步地，根据本实用新型的电池组件10的柔性电路板16还可以包括用于对电池组件10进行电性能测试的测试端口178。该测试端口178可以是柔性电路板16的延伸部分，其在电池组件10的生产过程中用于对电池组件10的电性能进行测试，对于通过测试的电池组件10进行后续的入库等处理。该测试端口178通过电池组件10的壳体20上的开口22延伸出壳体20的外部，以方便通过测试端口178进行相关数据的采集，如图4所示。在此，在测试完毕之后，可以将测试端口178进行剪除处理。为了便于电池组件10的应用或防止暴露的测试端口178对电池组件10的使用造成不便，通过密封部件对露出测试端口178的开口22进行密封处理。比如，可以在壳体20的具有开口22的位置处粘贴商标以便将开口22封闭，使测试端口178被商标所覆盖。

根据本实用新型的电池组件10的柔性电路板16上还可以设置温度传感器，附图中未示出，比如可以在柔性电路板16的设置有测试端口178的附近设置温度传感器，或者在柔性电路板16的设置测试端口178的相反侧设置温度传感器，温度传感器所测量的温度可以通过柔性电路板16传递至保护板单元14，通过温度传感器可以测量电芯单元12的温度，以便根据温度对电芯单元12进行管理和控制。

在根据本实用新型的电池组件10的制造过程中，可以首先制造柔性电路板16，在此可以将柔性电路板16制造成完全柔性的形式，也可以将其制造成局部柔性的形式。在柔性电路板16的第二电路板部168上进行镍片的贴装，即将镍片贴装到第二电路板部168上以形成电连接极点172，在此可以通过压焊或表面贴装工艺进行镍片的焊接，确保镍片与第二电路板部168具有良好的电连接关系。

接着，把镍片贴装完成的柔性电路板16与保护板单元14进行表面贴装或压焊焊接，以使保护板单元14与柔性电路板16焊接连接，也就是将柔性电路板16的第一电路板部162焊接至保护板单元14，利用第一电路板部162上的引脚166将第一电路板部162焊接至保护板单元14。

最后，将焊接有保护板单元14的柔性电路板16焊接到电芯单元12上，也就是将柔性电路板16的第二电路板部168上的电连接极点172与电芯单元12的极耳122对准，通过激光焊接方式将电连接极点172上的镍片与极耳122焊接在一起，由此实现对柔性电路板16与电芯单元12的连接。另外，为了为柔性电路板16的柔性电路板部161提供保护，可以在保护板单元14与第二电路板部168之间设置间隔件18。

本实用新型提出了一种利用柔性电路板连接电芯单元和保护板单元的相关技术方案，解决了现有技术中存在的无人机动力电池的保护板单元与电芯之间的连接导致电池成组效率低、可靠性差的问题。通过设计好的柔性电路板实现较大的电流通过能力，以达到与硅胶线相当的通流能力，与硅胶线相比能够大幅减小重量，并为电池组件的设计提供更大的自由空间，使电路设计更加合理。柔性电路板可以通过压焊和表面贴装工艺焊接到保护板单元上，能够避免手工操作或电路板加热不均造成的元器件失效问题。此外，柔性电路板可以提供电芯的极耳与保护板单元之间的缓冲作用，即实现了电芯单元与保护板单元之间的柔性连接，即便在电芯单元与保护板单元之间发生相对位移的情况下不会撕裂焊盘或柔性电路板的本体。

进一步地，本实用新型还提供了一种可移动平台200，如图5所示，该可移动平台200包括如上所述的电池组件10。其中，该可移动平台200可以包括无人飞行器、无人驾驶车辆、无人船、玩具车辆、手持拍摄器和手持云台中的任一种，也可以包括其他可移动物体。

虽然已参照典型的实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种电池组件，包括电芯单元和保护板单元，所述保护板单元通过柔性电路板与所述电芯单元电连接，用于对所述电芯单元进行管理，

其特征在于：所述柔性电路板包括第一电路板部和第二电路板部，所述第一电路板部包括第一连接端口，所述第一连接端口连接至所述保护板单元，所述第二电路板部包括第二连接端口，所述第二连接端口连接至所述电芯单元。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述第一连接端口通过压焊或表面贴装工艺焊接至所述保护板单元。

3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述第一连接端口包括所述柔性电路板的引脚，所述柔性电路板和所述保护板单元通过所述柔性电路板的引脚焊接固定。

4.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述第二连接端口包括电连接极点，所述柔性电路板和所述电芯单元的极耳通过所述电连接极点焊接固定。

5.根据权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述电连接极点包括用于与所述电芯单元的极耳电连接的金属片。

6.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，在与所述柔性电路板的引脚一侧相反的另一侧设置有第一刚性支撑板。

7.根据权利要求4或5所述的电池组件，其特征在于，在与所述柔性电路板的电连接极点一侧相反的另一侧设置有第二刚性支撑板。

8.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板包括设置在所述第一电路板部与所述第二电路板部之间的柔性电路板部，所述柔性电路板部实现所述第一电路板部和所述第二电路板部之间的柔性连接。

9.根据权利要求8所述的电池组件，其特征在于，所述保护板单元通过所述柔性电路板部与所述第二电路板部在所述保护板单元的厚度方向上叠置在一起。

10.根据权利要求9所述的电池组件，其特征在于，在所述保护板单元的厚度方向上，在所述保护板单元与所述第二电路板部之间设置有间隔板。

11.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板包括用于对所述电池组件进行电性能测试的测试端口。

12.根据权利要求11所述的电池组件，其特征在于，所述测试端口通过所述电池组件的壳体上的开口延伸出所述壳体的外部。

13.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板上还设置有温度传感器。

14.一种可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括根据权利要求1-13中任一项所述的电池组件。

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