CN217768683U - 电池组件、电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池组件，包括端板和柔性电路板，所述端板上设有采样孔，所述柔性电路板的一端用于与电芯连接，所述柔性电路板的另一端至少延伸至所述采样孔处。本实用新型提供的电池组件，不仅减少了采样线束的占用空间，有利于提高电池模组的能量密度，而且便于线束的布置和安装。本实用新型还提供一种电池及电池模组。

Description

电池组件、电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池组件、电池及电池模组。

背景技术

随着市场需求的变化，对电动汽车的续航要求越来越高，因此对动力电池能量密度的需求也越来越大。动力电池作为电动汽车能量系统的核心，电池管理系统(BMS)必须实时监测动力电池单体电压和电池组的温度，避免单体电池失效引起的各种问题，以保证电动汽车安全可靠。而在目前的电池设计中，电池电压和温度采样线束的占用空间较大，空间利用率低，降低了电池模组的能量密度；同时，电池电压和温度采样线束布置较为复杂，容易交叉，不便于线束的安装以及电池的组装。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池组件、电池及电池模组，旨在解决或至少部分解决上述背景技术存在的不足，不仅减少了采样线束(如电压和温度采样线束)的占用空间，有利于提高电池模组的能量密度，而且便于线束的布置和安装。

本实用新型提供一种电池组件，包括端板和柔性电路板，所述端板上设有采样孔，所述柔性电路板的一端用于与电芯连接，且所述柔性电路板的另一端至少延伸至所述采样孔处。

在一种可实现的方式中，所述采样孔内设有采样接口，所述柔性电路板的另一端延伸至所述采样孔处并与所述采样接口连接。

在一种可实现的方式中，所述柔性电路板的另一端穿出所述采样孔后延伸至所述端板的外侧。

在一种可实现的方式中，所述柔性电路板包括信号采集部、信号输出部和信号传输部，所述信号采集部用于与所述电芯连接，所述信号采集部通过所述信号传输部与所述信号输出部相连，所述信号输出部至少延伸至所述采样孔处，所述信号采集部在采集所述电芯的电压信息后通过所述信号传输部传输至所述信号输出部。

在一种可实现的方式中，所述信号采集部包括第一信号采集部和第二信号采集部，所述第一信号采集部和所述第二信号采集部均通过所述信号传输部与所述信号输出部相连；所述第一信号采集部和所述第二信号采集部分别用于与所述电芯的正负极耳连接。

在一种可实现的方式中，所述采样孔内设有采样接口，所述信号输出部延伸至所述采样孔处并与所述采样接口连接。

在一种可实现的方式中，所述信号输出部穿出所述采样孔后延伸至所述端板的外侧。

在一种可实现的方式中，柔性电路板为长条形结构。

在一种可实现的方式中，所述电池组件还包括电连接件，所述电连接件与所述电芯的极耳电连接，所述端板上设有供所述电连接件伸出的极耳口。

本实用新型还提供一种电池，包括以上所述的电池组件。

在一种可实现的方式中，所述电池还包括壳体以及设置于所述壳体内的电芯单元，所述电芯单元包括至少一个电芯；所述壳体的端部设有开口，所述端板设置于所述开口处；所述柔性电路板位于所述壳体内，所述柔性电路板与所述电芯连接。

在一种可实现的方式中，所述电芯单元的数量为多个，多个所述电芯单元依次串联设置，多个所述电芯单元共用同一个所述柔性电路板进行电压和/或温度信息采样。

在一种可实现的方式中，所述电芯单元包括多个所述电芯，多个所述电芯并联设置，多个所述电芯共用同一个所述柔性电路板进行电压和/或温度信息采样。

本实用新型还提供一种电池模组，包括以上所述的电池。

本实用新型提供的电池组件，利用柔性电路板与电芯连接对电芯进行温度和/或电压的采样，由于柔性电路板占用空间小，故提高了空间利用率，从而有利于提高电池模组的能量密度。同时，通过在端板上设置采样孔，该采样孔能够作为柔性电路板与外部电路连接的通道(即柔性电路板能够通过该采样孔伸出至端板外侧后与外部电路连接；或者在采样孔内设置采样接口，柔性电路板与采样接口连接，再通过采样接口与外部电路连接)，不仅便于柔性电路板的布置和安装，同时便于电池模组的组装。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电池模组的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1中电池的爆炸结构示意图。

图4为图1的另一爆炸结构示意图。

图5为图4进一步分解后的爆炸结构示意图。

图6为图4中柔性电路板与电芯的连接结构示意图。

图7为本实用新型实施例中端板的结构示意图。

图8为本实用新型实施例中灭火槽的结构示意图。

图9为本实用新型另一实施例中柔性电路板与电芯的连接结构示意图。

图10为本发明另一实施例中柔性电路板与电芯的连接结构示意图。

其中，1-壳体；111-开口；12–端板；121–第一端板；122–第二端板；123–采样孔；124–极耳口；13–泄压口；2–灭火槽；21–灭火通道；22–通孔；3–电芯单元；31–电芯；311–极耳；32–缓冲件；33–电连接件；4–爆破阀；5–柔性电路板；51–第一信号采集部；52–第二信号采集部；53–信号输出部；54–信号传输部；6–采样接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本实用新型请求保护的范围。

如图3至图6所示，本实用新型实施例提供的电池组件，包括端板12和柔性电路板5，柔性电路板5为长条形结构(细长的条形结构)，端板12上设有采样孔123，柔性电路板5的一端用于与电芯31连接，且柔性电路板5的另一端至少延伸至采样孔123处。

具体地，本实施例利用柔性电路板5与电芯31连接对电芯31进行温度和/或电压的采样，由于柔性电路板5占用空间小，故提高了空间利用率，从而有利于提高电池模组的能量密度。同时，通过在端板12上设置采样孔123，该采样孔123能够作为柔性电路板5与外部电路连接的通道(即柔性电路板5能够通过该采样孔123伸出至端板12外侧后与外部电路连接；或者在采样孔123内设置采样接口6，柔性电路板5与采样接口6连接，再通过采样接口6与外部电路连接)，不仅便于柔性电路板5的布置和安装，同时便于电池模组的组装。

如图5及图7所示，作为一种实施方式，采样孔123内设有采样接口6，柔性电路板5的另一端延伸至采样孔123处并与采样接口6连接，再通过采样接口6与外部电路连接。

如图9所示，作为另一种实施方式，柔性电路板5的另一端穿出采样孔123后延伸至端板12的外侧，然后再与外部电路连接。

如图5及图6所示，作为一种实施方式，柔性电路板5包括信号采集部、信号输出部53和信号传输部54，信号传输部54上通过蚀刻形成有采样线路(图未示)。信号采集部用于与电芯31连接，信号采集部通过信号传输部54与信号输出部53相连，信号输出部53至少延伸至采样孔123处，信号采集部在采集电芯31的电压信息后通过信号传输部54传输至信号输出部53。

如图6所示，作为一种实施方式，信号采集部包括第一信号采集部51和第二信号采集部52，第一信号采集部51和第二信号采集部52均通过信号传输部54与信号输出部53相连；第一信号采集部51和第二信号采集部52分别用于与电芯31的正负极耳连接(具体地，电芯31的两端均设有极耳311，电芯31两端的极耳311分别为正极耳和负极耳)。

如图6所示，作为一种实施方式，采样孔123内设有采样接口6，信号输出部53延伸至采样孔123处并与采样接口6连接。

如图9所示，作为另一种实施方式，信号输出部53穿出采样孔123后延伸至端板12的外侧。

本实用新型实施例还提供一种电池，包括以上所述的电池组件。

如图3至图6所示，作为一种实施方式，电池还包括壳体1以及设置于壳体1内的电芯单元3，电芯单元3包括至少一个电芯31；壳体1的端部设有开口111，端板12设置于开口111处；柔性电路板5位于壳体1内，柔性电路板5与电芯31连接。

如图3及图4所示，作为一种实施方式，壳体1为方形壳体，壳体1沿其长度方向L的相对两端均设有开口111，端板12包括第一端板121和第二端板122，第一端板121和第二端板122分别设置于壳体1相对两端的开口111处。

如图3至图6所示，作为一种实施方式，电芯单元3的数量为多个，多个电芯单元3在壳体1内沿电芯31的长度方向依次排列设置，且多个电芯单元3依次串联设置，多个电芯单元3共用同一个柔性电路板5进行电压和/或温度信息采样(当然，在其它实施例中，也可以设置多个柔性电路板5分别对多个电芯单元3进行采样)。具体地，柔性电路板5设有多个信号采集部，每两个信号采集部为一组，每组的两个信号采集部分别与一个电芯单元3内的电芯31的正负极耳连接，且相邻两个电芯单元3的极耳311连接处与同一个信号采集部相连(该信号采集部弯折成U形结构，且该信号采集部为相邻两个电芯单元3共用)。

如图3至图6所示，作为一种实施方式，每个电芯单元3包括多个电芯31，电芯单元3内的多个电芯31并联设置，且电芯单元3内的多个电芯31在壳体1内沿电芯31的厚度方向依次排列设置，每个电芯单元3内相邻的两个电芯31之间设有缓冲件32(例如泡棉)，电芯单元3内的多个电芯31共用同一个柔性电路板5进行电压和/或温度信息采样。由于电芯单元3内的多个电芯31为并联设置，故在进行电压和/或温度信息采样时，只需要对其中一个电芯31进行采样即可，进而可以得出其它电芯31的电压和/或温度信息，以此减少柔性电路板5的数量和体积，从而减小占用空间。

如图5及图6所示，作为一种实施方式，每个电芯单元3包括两个电芯31，电芯单元3内的两个电芯31并联设置，电芯单元3内的两个电芯31在壳体1内沿电芯31的厚度方向依次排列设置。电芯单元3的数量为两个，该两个电芯单元3在壳体1内沿电芯31的长度方向依次排列设置，且该两个电芯单元3串联设置，该两个电芯单元3共用同一个柔性电路板5进行电压和/或温度信息采样。

具体地，如图5及图6所示，柔性电路板5设有三个信号采集部，每两个信号采集部为一组(每组的两个信号采集部分别为第一信号采集部51和第二信号采集部52)，该三个信号采集部分为两组，每组的两个信号采集部分别与一个电芯单元3内的电芯31的正负极耳连接，且相邻两个电芯单元3的极耳311连接处与同一个信号采集部相连。柔性电路板5设有两个信号输出部53和两个信号传输部54，该两个信号输出部53分别位于柔性电路板5的两端，每组的两个信号采集部通过一个对应的信号传输部54与一个信号输出部53连接。第一端板121和第二端板122上均设有采样接口6，该两个信号输出部53分别与第一端板121和第二端板122上的采样接口6连接，从而将壳体1内所有电芯31的采样信号引出至壳体1两端，便于与外部电路连接。如图10所示，作为另一种实施方式，柔性电路板5也可以只设置一个信号输出部53，同时只有一个端板12上设有采样接口6，该一个信号输出部53与该一个端板12上的采样接口6连接，从而将壳体1内所有电芯31的采样信号引出至壳体1的一端。

如图4及图5所示，作为一种实施方式，电池组件还包括电连接件33，电连接件33与电芯31的极耳311电连接，端板12上设有供电连接件33伸出的极耳口124。具体地，将电芯单元3内多个并联的电芯31的极耳311均焊接在电连接件33上(即电芯单元3内的多个电芯31的极耳311通过电连接件33电连接)，再将电连接件33从极耳口124引出(伸出)，电连接件33例如为铜排或铝排。当然，如图6及图7所示，该极耳口124也可供至少部分或全部电芯31的极耳311伸出。

作为一种实施方式，电芯31为软包电芯。

本实用新型实施例还提供一种电池模组，包括以上所述的电池。

如图1及图3所示，作为一种实施方式，电池模组还包括灭火槽2，灭火槽2对应电池的端板12设置，端板12上设有泄压口13，泄压口13与灭火槽2连通。

具体地，本实施例通过在端板12上设置泄压口13，并在壳体1外侧设置与泄压口13连通的灭火槽2，当电芯31发生热失控后，能够通过端板12上的泄压口13定向泄压至灭火槽2内，并通过灭火槽2进行降温和灭火，从而抑制电芯31热失控时喷出的火焰或高温气体，同时减少或避免对其它电芯31的影响，提高电池的安全性能。

如图1及图3所示，作为一种实施方式，灭火槽2设置于壳体1沿壳体1长度方向L上的一侧。当然，在其它实施例中，灭火槽2也可以设置于壳体1沿壳体1长度方向L上的相对两侧。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，灭火槽2内设有灭火通道21，泄压口13与灭火通道21连通。

如图1、图2及图8所示，作为一种实施方式，灭火槽2上设有与灭火通道21连通的通孔22，泄压口13通过通孔22与灭火通道21连通。

如图3所示，作为一种实施方式，泄压口13内设有爆破阀4。

作为另一种实施方式，泄压口13内设有防爆膜(图未示)，防爆膜将泄压口13封住，防爆膜为不透气的防爆膜。

作为一种实施方式，灭火槽2内设有灭火材料(图未示)，灭火材料为微胶囊包裹的全氟己酮灭火剂、氢氟烃灭火剂、气溶胶灭火剂和卤代烷灭火剂中的至少一种。

优选地，灭火材料为微胶囊包裹的全氟己酮灭火剂。全氟己酮在常温下为无色无味透明液体，容易汽化，通过微胶囊包覆后，全氟己酮能以固体颗粒稳定存在微胶囊内，并且改善其易汽化的特点，可作为主动灭火剂使用。当环境温度达到微胶囊的破开温度后，微胶囊破裂，全氟己酮从微胶囊中快速释放，汽化后弥漫于灭火槽2内的整个空间，可达到主动灭火的作用。当电芯31发生热失控时，端板12上的爆破阀4爆开，火焰或高温气体经泄压口13进入灭火槽2内，灭火槽2内的灭火材料吸热汽化灭火和降温，可减缓热扩散的传播速度，降低热失控的规模。

作为一种实施方式，壳体1内设有抑制燃烧的阻燃气体(例如氮气或二氧化碳气体等)，阻燃气体在电芯31发生热失控后能够抑制可燃气体的燃烧，起到抑制起火的作用。壳体1可预先填充阻燃气体后，再对壳体1进行密封。

如图3所示，作为一种实施方式，电芯31的表面设有导热胶，导热胶可以为聚氨酯类导热结构胶，导热胶能够提高电芯31的散热效率。导热胶优选涂覆于电芯31沿其厚度方向上的相对两个侧面(即图3中电芯31的A面，A面的面积较大，从而提高散热效率)。

作为一种实施方式，壳体1采用导热材料(例如金属材料)制成，壳体1例如可以为钢壳或铝壳等，从而能够将电芯31的热量导出进行散热。

作为一种实施方式，壳体1可以通过挤出成型，或者通过弯折成型后焊接而成。

如图1所示，作为一种实施方式，电池的数量为多个，多个电池依次排列设置，灭火槽2同时与多个电池的端板12上的泄压口13连通(如图8所示，灭火槽2设有多个通孔22)。

如图1所示，作为一种实施方式，多个电池沿壳体1的厚度方向W依次排列设置；灭火槽2为长条形结构，灭火槽2沿壳体1的厚度方向W延伸设置。

本实施例提供的电池组件，利用柔性电路板5与电芯31连接对电芯31进行温度和/或电压的采样，由于柔性电路板5占用空间小，故提高了空间利用率，从而有利于提高电池模组的能量密度。同时，通过在端板12上设置采样孔123，该采样孔123能够作为柔性电路板5与外部电路连接的通道，不仅便于柔性电路板5的布置和安装，同时便于电池模组的组装。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电池组件，其特征在于，包括端板(12)和柔性电路板(5)，所述端板(12)上设有采样孔(123)，所述柔性电路板(5)的一端用于与电芯(31)连接，所述柔性电路板(5)的另一端至少延伸至所述采样孔(123)处。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述采样孔(123)内设有采样接口(6)，所述柔性电路板(5)的另一端延伸至所述采样孔(123)处并与所述采样接口(6)连接。

3.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板(5)的另一端穿出所述采样孔(123)后延伸至所述端板(12)的外侧。

4.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板(5)包括信号采集部、信号输出部(53)和信号传输部(54)，所述信号采集部用于与所述电芯(31)连接，所述信号采集部通过所述信号传输部(54)与所述信号输出部(53)相连，所述信号输出部(53)至少延伸至所述采样孔(123)处，所述信号采集部在采集所述电芯(31)的电压信息后通过所述信号传输部(54)传输至所述信号输出部(53)。

5.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述信号采集部包括第一信号采集部(51)和第二信号采集部(52)，所述第一信号采集部(51)和所述第二信号采集部(52)均通过所述信号传输部(54)与所述信号输出部(53)相连；所述第一信号采集部(51)和所述第二信号采集部(52)分别用于与所述电芯(31)的正负极耳连接。

6.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述采样孔(123)内设有采样接口(6)，所述信号输出部(53)延伸至所述采样孔(123)处并与所述采样接口(6)连接。

7.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述信号输出部(53)穿出所述采样孔(123)后延伸至所述端板(12)的外侧。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电池组件，其特征在于，所述柔性电路板(5)为长条形结构。

9.如权利要求1-7中任一项所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括电连接件(33)，所述电连接件(33)与所述电芯(31)的极耳(311)电连接，所述端板(12)上设有供所述电连接件(33)伸出的极耳口(124)。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电池组件。

11.如权利要求10所述的电池，其特征在于，所述电池还包括壳体(1)以及设置于所述壳体(1)内的电芯单元(3)，所述电芯单元(3)包括至少一个电芯(31)；所述壳体(1)的端部设有开口(111)，所述端板(12)设置于所述开口(111)处；所述柔性电路板(5)位于所述壳体(1)内，所述柔性电路板(5)与所述电芯(31)连接。

12.如权利要求11所述的电池，其特征在于，所述电芯单元(3)的数量为多个，多个所述电芯单元(3)依次串联设置，多个所述电芯单元(3)共用同一个所述柔性电路板(5)进行电压和/或温度信息采样。

13.如权利要求11所述的电池，其特征在于，所述电芯单元(3)包括多个所述电芯(31)，多个所述电芯(31)并联设置，多个所述电芯(31)共用同一个所述柔性电路板(5)进行电压和/或温度信息采样。

14.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求10-13中任一项所述的电池。

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