CN217182368U - 用于动力电池的汇流排支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于动力电池的汇流排支架，包括安装于动力电池的支架本体，所述支架本体上具有沿周向将汇流排限位的安装槽，所述支架本体上设有上限位件和下限位件，所述汇流排沿高度方向被限位于上限位件和下限位件之间，所述支架本体上具有用于对温度传感器防护的防护端；能够将现有汇流排通过线束隔离板装配定位结构替换为多个精度高的独立式汇流排支架，汇流排通过汇流排支架先形成汇流排组件，再与电池组装配；将温度采样通过线束板控制导热棉与电芯壳体的接触结构改为汇流排支架控制。

Description

用于动力电池的汇流排支架

技术领域

本实用新型涉及动力电池装配领域，具体涉及一种用于动力电池的汇流排支架。

背景技术

动力电池组需要通过汇流排将一颗颗电芯正负极有效串并联在一起，汇流排与电芯极柱的有效连接决定产品成组的优劣，一般汇流排与电芯极柱件通过焊接连接。同时，为有效监测电池在中电芯的温度分布，需要对部分电芯温度进行采样。

目前，被行业普遍采用的是一个电池组上的多个汇流排通过线束隔离板定位或固定；而温度则通过采集汇流排温度或通过线束板上粘贴导热棉采集电芯壳体温度，然后传递至温度传感器。

这种设计缺点主要是：由于一个电池组的线束隔离板尺寸较大，长度一般在300mm以上，成型工艺一般为注塑或吸塑，形位公差较大，导致汇流排定位精度较低，汇流排与电芯极柱焊接时极容易出现偏焊或虚焊；且由于定位精度较差，汇流排与与电池组间的装配无法实现自动化装配，只能通过手工装配方式实现，且一次到位率极低，整体生产效率较低；而温度采样通过汇流排采集时，在大电流通过、汇流排温度急速升高时，汇流排与电芯温度存在极大差异，且无法通过策略修正，采集温度值失真；通过导热棉传递温度时，当线束板精度较差时，导热棉与电芯壳体间接触不良极容易导致温度采样精度失真，且由于温度传感器的高敏性和易损性，防护不足将进一步导致采样失真甚至失效。上述温度采样方式极容易因温度采样失真产生电芯温度偏高，严重时将产生动力电池组热失控的严重后果。

因此，为解决以上问题，需要一种用于动力电池的汇流排支架，能够将现有汇流排通过线束隔离板装配定位结构替换为多个精度高的独立式汇流排支架，汇流排通过汇流排支架先形成汇流排组件，再与电池组装配；将温度采样通过线束板控制导热棉与电芯壳体的接触结构改为汇流排支架控制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供用于动力电池的汇流排支架，能够将现有汇流排通过线束隔离板装配定位结构替换为多个精度高的独立式汇流排支架，汇流排通过汇流排支架先形成汇流排组件，再与电池组装配；将温度采样通过线束板控制导热棉与电芯壳体的接触结构改为汇流排支架控制。

本实用新型的用于动力电池的汇流排支架，包括安装于动力电池的支架本体，所述支架本体上具有沿周向将汇流排限位的安装槽，所述支架本体上设有上限位件和下限位件，所述汇流排沿高度方向被限位于上限位件和下限位件之间，所述支架本体上具有用于对温度传感器防护的防护端。

进一步，所述支架本体沿高度方向的投影呈环状，所述环状的内壁将汇流排沿周向限位。

进一步，所述上限位件和下限位件连接于所述环状的内壁，以使得将汇流排限位于上限位件、下限位件和安装槽所围成的空间内。

进一步，所述支架本体的底面连接于动力电池的顶面，且支架本体上具有将支架本体固定于动力电池的连接部。

进一步，所述动力电池的电芯极柱具有用于与连接部连接的定位槽，所述连接部通过与定位槽的连接将支架本体固定于动力电池的顶面。

进一步，每两个相邻的动力电池通过所述支架本体连接，所述连接部至少为两个，两个所述连接部分别对应固定于两个沿横向相邻的动力电池的电芯极柱上。

进一步，所述支架本体安装于动力电池后，电芯极柱与汇流排底部连接形成对汇流排的支撑。

进一步，所述防护端沿纵向位于支架本体靠近柔性电路板一侧；所述支架本体上还具有对传导片形成支撑的支撑部，所述支撑部和防护端沿横向分别位于汇流排横向中部的两侧。

进一步，所述支架本体沿纵向靠近靠近柔性电路板一侧形成有功能段，所述支撑部和防护端形成于功能段横向中部的两侧。

进一步，所述支架本体包括形成功能段的支架本体前段和形成矩形环状构造的支架本体后段，所述支架本体前段和支架本体后段连接构成支架本体；两个所述连接部分别对应形成于矩形环状构造沿横向的内壁。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种用于动力电池的汇流排支架，包括安装于动力电池的支架本体，所述支架本体上具有沿周向将汇流排限位的安装槽，安装槽将汇流排沿周向限位和保护，使得不仅提高了汇流排的定位安装精准度，同时也提高了对汇流排的防护效果，从而提高采样精度，所述支架本体上设有上限位件和下限位件，所述汇流排沿高度方向被限位于上限位件和下限位件之间，上限位件和下限位件将汇流排沿高度方向限位和保护，使得进一步提高汇流排支架安装定位位置的精度，同时使得汇流排限位于上限位件、下限位件和安装槽所围成的空间内，提高对汇流排的防护效果，所述支架本体上具有用于对温度传感器防护的防护端，通过设置的防护端可提高对温度传感器的防护，温度传感器还通过导热棉与采样镍片连接至FPC，汇流排通过支架本体形成预装保护构造，且温度传感器及导热棉通过防护端，形成对温度传感器及导热棉的预装保护构造，安装前先将汇流排、温度传感器及导热棉等原件安装于支架本体，再将保护构造安装于动力电池，可提高安装精度和安装可靠性；汇流排支架结构，不同于传统一体式线束隔离板结构，本方案为尺寸精装的结构件，可以是注塑、吸塑等多种工艺成型的塑料件，有效实现汇流排精准定位、绝缘隔离功能、装配及对温度传感器安装、防护功能；通过本发明实现汇流排的精准定位装配、绝缘隔离，相对于传统线束隔离板减少材料用量，提高装配精度，实现了功能更优、成本更低效果；通过本发明实现了对温度传感器的精准装配，有效防护，避免因温度传感器因防护失效、采样失真导致的产品不良，提高产品优率；通过本发明实现了汇流排通过GRAB(抓取)—PRESS(按压)—FIT(到位)的高速自动化装配过程，提高产品生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1示出了本实用新型的结构示意图；

图2示出了本实用新型的结构爆炸示意图；

图3示出了本实用新型图1的俯视结构示意图；

图4示出了本实用新型图3中A-A向的结构示意图；

图5示出了本实用新型支架本体的正侧结构示意图

图6示出了本实用新型支架本体的背侧结构示意图；

图7示出了本实用新型电池组的结构示意图(局部示出温度传感器和导热棉)。

具体实施方式

如图所示，所述的高度方向为如图1电池组放置时的高度方向，所述的周向为绕高度方向的周向，所述的横向为电池组的长度方向，所述的纵向为电池组的宽度方向，在此不再赘述；本实施例中的用于动力电池1的汇流排支架包括安装于动力电池1的支架本体2，所述支架本体2上具有沿周向将汇流排3限位的安装槽16，安装槽16将汇流排3沿周向限位和保护，使得不仅提高了汇流排3的定位安装精准度，同时也提高了对汇流排3的防护效果，从而提高采样精度，所述支架本体2上设有上限位件4和下限位件5，所述汇流排3沿高度方向被限位于上限位件4和下限位件5之间，上限位件4和下限位件5将汇流排3沿高度方向限位和保护，使得进一步提高汇流排支架安装定位位置的精度，同时使得汇流排3限位于上限位件4、下限位件5和安装槽16所围成的空间内，提高对汇流排3的防护效果，所述支架本体2上具有用于对温度传感器7防护的防护端6，通过设置的防护端6可提高对温度传感器7的防护，实际上如图所示的，温度传感器7还通过导热棉8与采样镍片连接至FPC，汇流排3通过支架本体2形成预装保护构造，且温度传感器7及导热棉8通过防护端6防护，形成对温度传感器7及导热棉8的预装保护构造，安装前先将汇流排3、温度传感器7及导热棉8等原件安装于支架本体2，再将保护构造安装于动力电池1，可提高安装精度和安装可靠性。不同于传统一体式线束隔离板结构，本方案为尺寸精装的结构件，可以是注塑、吸塑等多种工艺成型的塑料件，有效实现汇流排3精准定位、绝缘隔离功能、装配及对温度传感器7安装、防护功能；通过本发明实现汇流排3的精准定位装配、绝缘隔离，相对于传统线束隔离板减少材料用量，提高装配精度，实现了功能更优、成本更低效果；通过本发明实现了对温度传感器7的精准装配，有效防护，避免因温度传感器7因防护失效、采样失真导致的产品不良，提高产品优率；通过本发明实现了汇流排3通过GRAB(抓取)—PRESS(按压)—FIT(到位)的高速自动化装配过程，提高产品生产效率。

本实施例中，所述支架本体2沿高度方向的投影呈环状，所述环状的内壁将汇流排3沿周向限位。所述的环状即为沿周向封闭且沿高度方向上端和下端敞开的构造，以提高汇流排3的散热效果，提高汇流排3和动力电池1的电芯极柱的散热，降低局部温度，提高安全性。

本实施例中，所述上限位件4和下限位件5连接于所述环状的内壁，以使得将汇流排3限位于上限位件4、下限位件5和安装槽16所围成的空间内。本方案中的上限位件4和下限位件5直接形成于呈环状的支架本体2的内壁，将汇流排3沿高度方向限位在上限位件4和下限位件5之间，并上限位件4、下限位件5与安装槽16形成用于安装并将汇流排3限位的空间，提高汇流排3的安装精度和定位准确性；所述的上限位件4和下限位件5还可以胶接、螺接或是其他的连接形式，形成与支架本体2的连接并与安装槽16合围构成对汇流排3安装定位的空间为宜，在此不再赘述。

本实施例中，所述支架本体2的底面连接于动力电池1的顶面，且支架本体2上具有将支架本体2固定于动力电池1的连接部9。也即动力电池1的顶面形成对支架本体2的支撑，并且支架本体2上还具有进一步提高与动力电池1安装强度的连接部9，提高支架本体2和动力电池1的连接强度。

本实施例中，所述动力电池1的电芯极柱具有用于与连接部9连接的定位槽10，所述连接部9通过与定位槽10的连接将支架本体2固定于动力电池1的顶面。如图所示，定位槽10位于电芯极柱的顶面和动力电池1的顶面之间，电芯极柱的顶部以绕电芯极柱轴向向外凸出的方式形成凸缘，所述定位槽10即为沿高度方向位于凸缘和动力电池1的顶面之间的环状槽，所述连接部9即为连接于环状槽的卡子Ⅰ，所述卡子Ⅰ的底部具有利于卡子Ⅰ卡入定位槽10的斜面Ⅰ，所述卡子Ⅰ以伸入的方式卡接于定位槽10。

本实施例中，每两个相邻的动力电池1通过所述支架本体2连接，所述连接部9至少为两个，两个所述连接部9分别对应固定于两个沿横向相邻的动力电池1的电芯极柱上；所述支架本体2安装于动力电池1后，电芯极柱与汇流排3底部连接形成对汇流排3的支撑。如图所示，两个连接部9对应位于支架本体2的横向内壁，并沿横向分别对应连接于两个动力电池1对应的电芯极柱，沿横向同时将两个动力电池1限位，并且汇流排3还沿高度方向位于电芯极柱的顶面，使得汇流排3将两个动力电池1的电芯极柱连接，同时电芯极柱也形成对汇流排3的支撑，提高汇流排3的安装稳定性以及被限位于支架本体2的精度，保证汇流排3的有效安装和使用。

本实施例中，所述防护端6沿纵向位于支架本体2靠近柔性电路板11(FPC)一侧；所述支架本体2上还具有对传导片(采样镍片)形成支撑的支撑部12，所述支撑部12和防护端6沿横向分别位于汇流排3横向中部的两侧；所述支架本体2沿纵向靠近靠近柔性电路板11一侧形成有功能段，所述支撑部12和防护端6形成于功能段横向中部的两侧。如图所示，功能段沿纵向形成支架本体2靠近柔性电路板11一侧，缩短传导片的传导路径，提高传导速率，提高采样精准度，所述的传导片包括连接汇流排3和柔性电路板11的传导片Ⅰ13以及连接温度传感器7和柔性电路板11的传导片Ⅱ14，支撑部12以桥架的方式支撑在传导片Ⅰ13的中部，传导片Ⅱ14和连接温度传感器7隐藏于防护端6的连接并引出连接至柔性电路板11，且支撑部12和防护端6分别对应位于功能段横向中部的两侧，以使得便于传导片对两个横向相邻电芯的采样，同时起到降低传导片Ⅰ13和传导片Ⅱ14之间的相互干扰，提高采样精度。

本实施例中，所述支架本体2包括形成功能段的支架本体2前段和形成矩形环状构造的支架本体2后段，所述支架本体2前段和支架本体2后段连接构成支架本体2；两个所述连接部9分别对应形成于矩形环状构造沿横向的内壁。如图所示，所述支架本体2后段呈矩形环状构造，所述上限位件4沿高度方向位于矩形环状构造的顶部内壁，所述上限位件4包括四个在高度方向投影呈直角三角形的护板，四个护板分别对应连接于矩形环状构造的四个内角；所述下限位件5至少包括沿纵向分别对应位于矩形框架纵向两个对应边梁的卡子Ⅱ，安装卡子Ⅱ的矩形框架的边梁具有功能槽，所述功能槽由下至上开设，且所述卡子Ⅱ的根部沿高度方向连接至功能槽的槽底，所述卡子Ⅱ的头部最低端与矩形框架高度方向的底边平齐，所述卡子Ⅱ的头部具有利于汇流排3卡入卡子Ⅱ的斜面Ⅱ，所述卡子Ⅱ上具有将汇流排3限位并对汇流排3形成支撑的支撑面；卡子Ⅱ的根部连接于功能槽的槽底，并沿横向与功能槽存有间隙，使得卡子Ⅱ具有将汇流排3卡入并限位的弹性力，汇流排3安装时可快速准确的通过斜面Ⅱ以及卡子Ⅱ具有的弹性力卡入至上限位件4、下限位件5和安装槽16所围成的空间内，且卡子Ⅱ上具有的支撑面还形成对汇流排3的支撑，进一步提高汇流排3安装至电芯后的结构稳定性；所述卡子Ⅱ为三个，三个卡子Ⅱ中的两个位于矩形框架沿纵向远离柔性电路板11的边梁上，且位于同一边梁上的两个所述卡子Ⅱ分别对应位于此边梁横向中部的两侧，三个卡子Ⅱ中的一个位于矩形框架沿纵向靠近柔性电路板11的边梁上，且温度传感器7及导热棉8沿纵向位于卡子Ⅱ和柔性电路板11之间；如图所示，支架本体2前段包括沿高度方向由下至上向上凹陷形成的防护端6，所述防护端6具有沿纵向靠近柔性电路板11侧的敞口，传导片Ⅱ14即由此敞口伸出连接在柔性电路板11上，且所述的防护端6为两个，两个防护端6分别对应位于功能段横向中部的两侧，本方案仅在其中一个防护端6内设有温度传感器7及导热棉8，实际使用时可根据情况调整温度传感器7及导热棉8的设置位置，在此不再赘述；所述支撑部12沿横向位于两个防护端6之间，所述汇流排3沿横向的截形呈“几”字形，“几”字形的两侧底边即分别对应连接于沿横向相邻布置的两组动力电池1的电芯极柱上，所述支撑部12沿高度方向由上至下向下凹陷形成，且所述支撑部12为两个，两个支撑部12分别对应位于功能段横向中部的两侧，且两个支撑部12分别对应位于功能段横向中部和对应侧防护端6之间，所述支撑部12沿高度方向的顶面与汇流排3“几”字形的底边顶面相平齐，以提高传导片Ⅰ13的稳定性，使得支撑部12形成对传导片Ⅰ13的稳定支撑，本方案仅在其中一个支撑部12上设有传导片Ⅰ13，实际使用时可根据情况调整传导片Ⅰ13的设置位置，在此不再赘述；且在本方案中传导片Ⅰ13和传导片Ⅱ14沿横向分别位于功能段横向中部的两侧，保证安全性；所述功能段上开设有减重孔15，所述减重孔15沿高度方向开设于功能段的横向中部以及支撑部12，如图所述的减重孔15共为分别对应开设于两个支撑部12和功能段横向中部的三个。

本实施例中，多组动力电池1沿横向排列形成一组电池组，多组动力电池1上设有多个所述的汇流排支架，所述汇流排支架一体成型制造，提高装配精度，从而使汇流排支架与组动力电池1形成X、Y、Z三维六向精准、有效装配，确保后续焊接可靠；实现温度传感器7及导热棉8与电池组可靠装配，且通过防护端6实现对对温度传感器7的有效防护、确保导热棉8与电芯间的有效接触；且由汇流排3串并联一般为6颗以下VDA电芯，汇流排支架总长度在100mm以下，形位精度极高；汇流排3与温度传感器7及导热棉8通过采样镍片与采样线路FPC连接，形成温度采样结构，实现采样采集及传输，由于汇流排支架和电池组的精准、有效装配，使得采集精度精准；生产汇流排3装配过程中，机械臂首先抓取汇流排支架与汇流排3形成对汇流排3限位的组件；然后经过压合工步，使电芯与电池组肩部接触；松开机械臂后，由于电芯极柱与连接部9的限位结构配合，限制汇流排支架和汇流排3形成的组件脱开；通过本方案实现汇流排3通过GRAB(抓取)—PRESS(按压)—FIT(到位)的高速自动化装配；将现有汇流排3通过线束隔离板装配定位结构替换为多个精度高的独立式汇流排支架，汇流排3通过汇流排支架先形成汇流排3组件，再与电池组装配；将温度采样通过线束板控制导热棉8与电芯壳体的接触结构改为汇流排支架控制，高精度使得接触良好；通过汇流排3组件实现汇流排3与电池组装配高速自动化:GRAB-PRESS-FIT。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：包括安装于动力电池的支架本体，所述支架本体上具有沿周向将汇流排限位的安装槽，所述支架本体上设有上限位件和下限位件，所述汇流排沿高度方向被限位于上限位件和下限位件之间，所述支架本体上具有用于对温度传感器防护的防护端。

2.根据权利要求1所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述支架本体沿高度方向的投影呈环状，所述环状的内壁将汇流排沿周向限位。

3.根据权利要求2所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述上限位件和下限位件连接于所述环状的内壁，以使得将汇流排限位于上限位件、下限位件和安装槽所围成的空间内。

4.根据权利要求3所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述支架本体的底面连接于动力电池的顶面，且支架本体上具有将支架本体固定于动力电池的连接部。

5.根据权利要求4所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述动力电池的电芯极柱具有用于与连接部连接的定位槽，所述连接部通过与定位槽的连接将支架本体固定于动力电池的顶面。

6.根据权利要求5所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：每两个相邻的动力电池通过所述支架本体连接，所述连接部至少为两个，两个所述连接部分别对应固定于两个沿横向相邻的动力电池的电芯极柱上。

7.根据权利要求6所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述支架本体安装于动力电池后，电芯极柱与汇流排底部连接形成对汇流排的支撑。

8.根据权利要求7所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述防护端沿纵向位于支架本体靠近柔性电路板一侧；所述支架本体上还具有对传导片形成支撑的支撑部，所述支撑部和防护端沿横向分别位于汇流排横向中部的两侧。

9.根据权利要求8所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述支架本体沿纵向靠近靠近柔性电路板一侧形成有功能段，所述支撑部和防护端形成于功能段横向中部的两侧。

10.根据权利要求9所述的用于动力电池的汇流排支架，其特征在于：所述支架本体包括形成功能段的支架本体前段和形成矩形环状构造的支架本体后段，所述支架本体前段和支架本体后段连接构成支架本体；两个所述连接部分别对应形成于矩形环状构造沿横向的内壁。

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