CN216698537U - 电池模组和用于电池模组的组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池模组、用于电池模组的组件，其中用于电池模组的组件包括：绝缘的定位片，定位片包括相对设置的第一表面和第二表面、以及贯通第一表面和第二表面的多个定位孔；多个导电片，每个导电片均设置于对应的定位孔中；线束，线束贴附第一表面，线束包括多个芯线，每个芯线均与对应的导电片电连接；绝缘膜，绝缘膜粘贴在第一表面、并将多个导电片和多个芯线至少部分地覆盖，而且绝缘膜与多个导电片粘接。用于电池模组的组件可独立于电池模组的本体结构单独制作，并在使用时可将组件整体地装配到电池模组上，从而实现对电池模组的信号采集和各单体电池的串/并连接，该组件结构简单、成本低廉、制作方便，线束中的各个芯线位置稳定、绝缘风险小。

Description

电池模组和用于电池模组的组件

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池模组和用于电池模组的组件。

背景技术

在新能源行业，通常将大量的单体电池组合在一起作为电力能源，如汽车电池组、储能电池组。这些产品均需要通过对单体电池进行串并联来完成系统组装。在这些产品的组装中通常有两种电气回路需要进行连接，第一种是主控电流回路，这个部分是由电池进行充电和放电的动力回路，另外一种是能够采集相关信号的控制回路，用于BMS电池管理对电池系统的控制，主要是由带传感器、探头的线束来实现，这些都是由不同的供应商来加工制作，在电池系统PACK过程中各自为战，没有统一的考虑，造成整体布线混乱，有绝缘风险。

本申请由此而来。

发明内容

本申请解决的技术问题是：提出一种电池模组和用于电池模组的组件，其中用于电池模组的组件可独立于电池模组的本体结构单独制作，并在使用时可将组件整体地装配到电池模组上，从而实现对电池模组的信号采集和各单体电池的串/并连接。该组件结构简单、成本低廉、制作方便，线束中的各个芯线位置稳定、绝缘风险小。

本申请的技术方案是：

第一方面，本申请提出一种组件，应用于电池模组，所述组件包括：

绝缘的定位片，所述定位片包括相对设置的第一表面和第二表面、以及贯通所述第一表面和第二表面的多个定位孔；

多个导电片，每个所述导电片均设置于对应的所述定位孔中；

线束，所述线束贴附所述第一表面，所述线束包括多个芯线，每个所述芯线均与对应的所述导电片电连接；

绝缘膜，所述绝缘膜粘贴在所述第一表面、并将所述多个导电片和所述多个芯线至少部分地覆盖，而且所述绝缘膜与所述多个导电片粘接。

一种可选的设计中，所述绝缘膜上贯通设置有与所述多个定位孔一一对应的焊接让位孔，从所述第一表面观察时，每个所述导电片的一部分均从对应的所述焊接让位孔露出。

一种可选的设计中，每个所述芯线与对应的所述导电片焊接或螺接，而且所述芯线与所述导电片的连接部位处于所述焊接让位孔中。

一种可选的设计中，所述多个芯线包括电压信号采集线和温度信号采集线，所述定位片为PC或PVC材质，所述导电片为铝排，所述绝缘膜为PI膜，所述PI膜热压粘贴在所述第一表面。

第二方面，本申请提出一种电池模组，包括多个单体电池，每个所述单体电池均具有电极端子，所述电池模组还包括如第一方面所述的组件，其中，所述第二表面贴附所述多个单体电池，所述定位孔与所述电极端子的位置对应，每个所述导电片与对应的所述电极端子并电连接。

一种可选的设计中，所述电池模组包括由所述多个单体电池的侧表面共同形成的第一面，每个所述单体电池的所述电极端子均设置在所述第一面，所述第二表面贴附所述第一面；

所述定位片的外缘边与所述第一面的外缘边平齐设置，或者，所述定位片的至少一个侧边为垂直凸出的、且贴附在所述单体电池侧部的定位翻边。

本申请至少具有如下有益效果：

本申请将信号采集线束与进行动力连接的导电片作整体设计，使二者集成为一个可以单独制作和销售的组件。组件中各个导电片和各个芯线均具有稳定的位置，组件作为一个整体可快速而精准地装配到电池模组上，以实现对电池模组的信号采集和各单体电池的串/并连接。该组件结构简单、成本低廉、制作方便，线束中的各个芯线位置稳定、绝缘风险小，位置稳定的各个芯线不会因电池动力回路的高压产生较大感应电压导致系统的误报警及其系统报绝缘故障。

本申请采用普通线束而非价格昂贵、容易损坏的PCB线路板作为信号采集元件，成本低廉且易于制作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制。

图1是本申请实施例一中电池模组在侧视方向的结构示意图。

图2是本申请实施例一中电池模组在俯视方向的结构透视示意图，相比于图1，本图中电池模组的外壳被移除。

图3是图2中定位片、绝缘膜、线束等部件被移出后的示意图。

图4是图3中导电片被移出后的示意图。

图5是本申请实施例一中定位片的结构示意图。

图6是本申请实施例一中绝缘膜的结构示意图。

图7是图2中定位片、绝缘膜等部件被移出，并对单体电池作进一步简化示意后的图。

图8是本申请实施例二中定位片的结构示意图。

图9是本申请实施例二中绝缘膜的结构示意图。

图10是本申请实施例二中电池模组在定位片、绝缘膜等部件被移出后的俯视示意图。

图11是本申请实施例三中定位片的结构示意图。

图12是本申请实施例三中电池模组在定位片、绝缘膜等部件被移出后的俯视示意图。

附图标记说明：

1-定位片，101-第一表面，102-定位孔，102a-第一定位孔，102b-第二定位孔；

2-导电片，2a-第一导电片，2b-第二导电片；

3-线束，301-芯线，302-接线端子；

4-绝缘膜，401-焊接让位孔；

5-模组本体，501-单体电池，5011-电极端子，5011a-正极端子，5011b-负极端子，502-第一面。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。可以理解，在不冲突的情况下，本文所描述的各个实施例的一些技术手段可相互替换或结合。

在本申请说明书和权利要求书的描述中，若存在术语“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。由此，限定有“第一”、“第二”等的对象可以明示或者隐含地包括一个或者多个该对象。并且，“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个，“多个”表示不少于两个。

在本申请说明书和权利要求书的描述中，若存在术语“连接”、“安装”、“固定”等，如无特别说明，均应做广义理解。例如，“连接”可以是分体连接，也可以是一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连；可以是不可拆卸地连接，也可以是可拆地连接。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解前述术语在本申请中的具体含义。

在本申请说明书和权利要求书的描述中，若存在术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于清楚且简化地描述本申请，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，这些方向性术语是相对的概念，用于相对于的描述和澄清，可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。例如，若图中装置被翻转，被描述为在其他元件“下方”的元件将被定位在其他元件的“上方”。

在本申请说明书和权利要求书的描述中，若存在术语“依次”、“顺次”，例如短语“依次排布的A、B、C”，仅指示元件A、B、C的排列顺序，并不排除在A和B之间和/或B和C之间布置其它元件的可能性。

现在，参照附图描述本申请的实施例。

＜实施例一＞

请参照图1至图7，本实施例的组件用于装配到电池模组，以实现电池模组中多个单体电池501的导电连接、以及相关信号的引出。该组件包括绝缘的定位片1、多个导电片2、线束3及绝缘膜4。

定位片1包括相对设置的第一表面101和第二表面、以及贯通第一表面101和第二表面的多个定位孔102，其中第二表面因在图5中被遮挡而未示出。

每个导电片2均设置于对应的定位孔102中，定位孔102用于定位导电片2的位置。所需说明的是，“对应”并不必然意味着一一对应。具体在本实施例中，多个导电片2分别一一对应地设置于多个定位孔102中。

线束3贴附定位片1的第一表面101。线束3包括多个线芯，每个芯线301均与对应的导电片2电连接。具体在本实施例中，有的导电片2连接两个芯线301，有的导电片2连接三个芯线301。

线束3中的各个芯线301用于采集电池模组的相关信号。具体在本实施例中，一部分芯线301是采集电压的信号线，另一部分芯线301是采集温度的信号线。

为了方便线束3将模组的相关信号的导出，本实施例在线束3的一端还设置了与各个芯线301电连接的接线端子302。

绝缘膜4粘贴在定位片1的第一表面101、并将多个导电片2和多个芯线301至少部分地覆盖，绝缘膜4与多个导电片2粘接。

因绝缘膜4既与定位片1的第一表面101粘接，又与导电片2粘接，故而各个定位片1能够较稳固地处在定位孔102中、与定位片1具有较稳定的相对位置。又因芯线301贴附在定位片1的第一表面101，且绝缘膜4与定位片1的第一表面101粘接、并覆盖住芯线301，故而各个芯线301均被压固在定位片1和绝缘膜4之间，各芯线301与定位片1也具有比较稳定的相对位置。

图1至图4、图7为一个电池模组的结构示意图。与传统电池模组相同的是，该电池模组包括模组本体5，模组本体5包括多个单体电池501，每个单体电池501均具有电极端子5011，故配置有多个单体电池501的该电池模组一共具有多个电极端子5011。单体电池501具体为方形的锂离子单体电池501，在业内，由方形单体电池501组合而成的电池模组通常被称为方形电池模组。

该电池模组的关键改进在于，该电池模组还包括上述的组件，前述多个单体电池501借助该组件导电连接，以实现各个单体电池501的串联或/和并联。具体而言，定位片1的第二表面贴附多个单体电池501，定位片1上的定位孔102与电极端子5011的位置对应，每个导电片2与对应的电极端子5011电连接。

在实际应用中，可以将上述组件覆盖在多个单体电池501的表面，并使组件上导电片2与单体电池501上电极端子5011的位置对准，然后将导电片2和电极端子5011焊接固定，从而实现导电片2和电极端子5011的电连接。

可以理解，制作上述组件的关键在于，需根据目标电池模组上各个电极端子5011的分布位置对应设置定位片1上各定位孔102的位置。幸运的是，对于同一型号的电池模组，其上各个电极端子5011的分布位置是固定统一的，而且是可以轻易获知的。所以，对于同一型号的电池模组，可以大批量地制作对应结构的上述组件，这有利于成本的降低。

为方便上述组件在电池模组上的安装布置，本实施例将各个单体电池501的电极端子5011集中布置在模组的同一侧。具体而言，电池模组包括由多个单体电池501的侧表面共同形成的第一面502，每个单体电池501的电极端子5011均设置在该第一面502，定位片1的第二表面贴附在前述第一面502。如此，定位片1只需采用简单的平面结构即可，有利于成本的进一步降低。

将上述组件安装到电池模组上的关键在于如何快速定位组件和模组本体5的相对位置，进而实现组件上各个导电片2与模组本体5上各个电极端子5011的位置对应。对此，本实施例采用了这样的设计：将定位片1与上述第一面502设计为相同的形状和尺寸，如此便可在装配时将定位片1的外缘边与第一面502的外缘边快速对齐，也即使定位片1的外缘边与第一面502的外缘边平齐，由此实现组件上各个导电片2与模组本体5上各个电极端子5011的位置对应。

需要说明的是，即便定位片1与第一面502具有不同的形状和尺寸，也可以利用与类似方法实现组件和模组本体5的定位。例如，仅将定位片1的两个外缘边的形状设置为与第一面502的两个外缘边的形状相同，在装配时使定位片1的两个外缘边与第一面502的两个外缘边平齐，便可实现组件上各个导电片2与模组本体5上各个电极端子5011的位置对应。

可见，“定位片1的外缘边与第一面502的外缘边平齐”，其中的“外缘边”并不局限为所有的外缘边。

在另一个实施例中，采用了另一种方式实现安装时组件与模组本体5的快速定位：定位片1的至少一个侧边为垂直凸出的定位翻边，装配时，将前述定位翻边贴附在单体电池501的侧部。

请再参照图1至图7，本实施例还提供了该组件的一种制作方法，该方法包括：

S101.提供绝缘的定位片1，定位片1包括相对设置的第一表面101和第二表面、以及贯通第一表面101和第二表面的多个定位孔102；

S102.将定位片1铺于底托上，使定位片1的第二表面与底托贴合。

底托最好具有与定位片1的第二平面充分贴合的平面表面。

S103.在定位片1的每个定位孔102中分别放置一个导电片2。

当导电片2被放置在定位孔102中之后，因定位孔102后方有底托阻挡，从而可防止导电片2从定位孔102中掉落。不过，单单依靠底托对导电片2阻挡，并不能完全避免在装配过程中导电片2因被其他物体触碰而从定位孔102前方脱出的可能性。对此，在另一个实施例中，可在底托的表面尤其是底托的朝向定位片1的表面涂覆粘接剂而使其成为粘性表面。这样，可使得定位孔102中放置的导电片2与粘性表面接触而粘接，从而有效防止导电片2从定位孔102的前侧脱出。为了后序能够较为方便地将定位片1和导电片2从底托上取下，前述粘性表面的粘接力不应过大，只需能够轻微地粘接住定位片1即可。

S104.在第一表面101贴附设置线束3，线束3包括多个芯线301。“贴附”中的“贴”意为贴靠，并无粘贴之含义。

在排布线束3时，为了避免走线混乱，可采用点胶方式将线束3的各个芯线301初步固定在第一表面101，待下述步骤S105将绝缘膜4粘贴到第一表面101之后，各芯线301则被更强力地压固在绝缘膜4和导电片2之间。

S105.在定位片1的第一表面101铺设覆盖多个导电片2和多个芯线301的绝缘膜4，并使绝缘膜4与第一表面101和多个导电片2粘接。

芯线301与导电片2的电连接，可以在上述步骤S104中进行，也可以在该步骤S105中进行，本实施例提供了一种在步骤S105中将芯线301与导电片2的电连接的巧妙方式。具体而言，可预先在绝缘膜4上贯通设置与多个定位孔102的位置一一对应的多个焊接让位孔401，每个焊接让位孔401的尺寸均小于与之对应的定位孔102的尺寸，当绝缘膜4粘接在定位片1的第一表面101之后，使每个导电片2和每个芯线301的一部分从对应的焊接让位孔401中露出，然后在将芯线301的露出部分与导电片2的露出部分焊接固定，实现芯线301与导电片2的电连接。

芯线301与导电片2的电连接，可采用焊接的方式实现，也可以采用螺接或者其他方式来实现。在另一个实施例中，其步骤S104进一步优化为：在第一表面101贴附布置线束3，并将线束3中的每个芯线301与对应的导电片2螺接。

可以理解，绝缘膜4上每个焊接让位孔401的尺寸小于与之对应的定位孔102的尺寸，在绝缘膜4粘贴在第一表面101后，即可以保证焊接让位孔401周围的绝缘膜4能够覆盖并粘接住导电片2，又可以让导电片2的一部分从焊接让位孔401露出，以方便后序导电片2与电池模组上电极端子5011的连接。“焊接让位孔401”的主要作用在于方便导电片2与电极端子5011的焊接。

每个芯线301与对应导电片2的连接部位(焊接处)处于对应的焊接让位孔401中，如此设置还具有这样的优势：当芯线301与导电片2的连接出现分离或接触不良等问题时，可对其进行快速检修。

在本实施例中，定位片1采用价格低廉的PC材质(聚碳酸酯)。定位片1的厚度无需较大，一般在1mm左右即可。导电片2为铝排，绝缘膜4为PI膜，该PI膜热压粘贴在定位片1的第一表面101。

在另一个实施例中，定位片1采用PVC材质。

在本实施例中，该电池模组中单体电池501的总数为16个，这16个单体电池501呈矩阵状排列成8行2列。在业内，通常将左侧的一列共8个单体电池501称为一个电池模块，将右侧的一列共8个单体电池501称为一个电池模块。可见，该电池模组包括两个电池模块，每个电池模块包含8个单体电池501。

在本实施例中，每个单体电池501均具有间隔设置的两个电极端子5011，这两个电极端子5011分别为正极端子5011a和负极端子5011b。

请参照图4、图5和图7并接合图1至图3，按照定位孔102与电池电极端子5011对应关系，可将上述多个定位孔102划分成两类。具体而言，定位片1上的多个定位孔102包括两个第一定位孔102a和多个(具体为14个)第二定位孔102b。其中一个第一定位孔102a与电池模组总正端的一个正极端子5011a的位置对应，另一个第一定位孔102a与电池模组总负端的一个负极端子5011b的位置对应。每个第二定位孔102b分别与相邻两个单体电池501的一个正极端子5011a和一个负极端子5011b的位置对应。相应地，多个导电片2包括两个第一导电片2a和多个第二导电片2b。两个第一导电片2a分别一一对应地设置于两个第一定位孔102a中，其中一个第一导电片2a与电池模组总正端的一个正极端子5011a焊接，另一个第一导电片2a与电池模组总负端的一个负极端子5011b焊接。多个第二导电片2b分别一一对应地设置于多个第二定位孔102b中，每个第二导电片2b与相邻两个单体电池501的一个正极端子5011a和一个负极端子5011b焊接。

进一步地，处于每一行中的相邻两个单体电池501的电极端子5011通过对应的导电片2导电连接。对于每相邻两行中的各个单体电池501，其中一行的仅一个单体电池501的正极端子5011a/负极端子5011b和另一行中的仅一个单体电池501的电极端子5011负极端子5011b/正极端子5011a分别与对应的一个导电片2焊接。

不难看出，图7中的16个单体电池501相互串联。

＜实施例二＞

图8至图10示出了本申请电池模组的第二个具体实施例，其具有与实施例一中电池模组基本相同的结构，可参考实施例一的描述进行理解。以下，重点描述本实施例与实施例一的区别。

本实施例中的电池模组包括三个电池模块。具体而言，该电池模组一共包含24个单体电池501，这24个单体电池501呈矩阵状排列成8行3列。

与之对应的组件，其定位板上设置25个定位孔102，绝缘膜4上设置25个焊接让位孔401。

＜实施例三＞

图11和图12示出了本申请显示设备的第三个具体实施例，其具有与实施例一中电池模组基本相同的结构，可参考实施例一的描述进行理解。以下，重点描述本实施例与实施例一的区别。

本实施例中的电池模组仅包括一个电池模块。具体而言，该电池模组一共包含8个单体电池501，这8个单体电池501沿直线方向排成一列。

以上仅是本申请的示范性实施方式，而非用于限制本申请的保护范围，本申请的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (6)

1.一种组件，应用于电池模组，其特征在于，所述组件包括：

绝缘的定位片，所述定位片包括相对设置的第一表面和第二表面、以及贯通所述第一表面和第二表面的多个定位孔；

多个导电片，每个所述导电片均设置于对应的所述定位孔中；

线束，所述线束贴附所述第一表面，所述线束包括多个芯线，每个所述芯线均与对应的所述导电片电连接；

绝缘膜，所述绝缘膜粘贴在所述第一表面、并将所述多个导电片和所述多个芯线至少部分地覆盖，而且所述绝缘膜与所述多个导电片粘接。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述绝缘膜上贯通设置有与所述多个定位孔一一对应的焊接让位孔，从所述第一表面观察时，每个所述导电片的一部分均从对应的所述焊接让位孔露出。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，每个所述芯线与对应的所述导电片焊接或螺接，而且所述芯线与所述导电片的连接部位处于所述焊接让位孔中。

4.根据权利要求1或2或3所述的组件，其特征在于，所述多个芯线包括电压信号采集线和温度信号采集线，所述定位片为PC或PVC材质，所述导电片为铝排，所述绝缘膜为PI膜，所述PI膜热压粘贴在所述第一表面。

5.一种电池模组，包括多个单体电池，每个所述单体电池均具有电极端子，其特征在于，所述电池模组还包括如权利要求1至4任一项所述的组件，其中，所述第二表面贴附所述多个单体电池，所述定位孔与所述电极端子的位置对应，每个所述导电片与对应的所述电极端子并电连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括由所述多个单体电池的侧表面共同形成的第一面，每个所述单体电池的所述电极端子均设置在所述第一面，所述第二表面贴附所述第一面；

所述定位片的外缘边与所述第一面的外缘边平齐设置，或者，所述定位片的至少一个侧边为垂直凸出的、且贴附在所述单体电池侧部的定位翻边。

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