CN218334214U - 一种基于ccs组件的电池包装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种基于CCS组件的电池包装置及电动车辆，涉及电池制造技术领域。该基于CCS组件的电池包装置包括下壳体、电池模组、导热机构、CCS组件、线束、BMS机构和上盖板；所述上盖板与所述下壳体密封安装，所述电池模组通过导热机构安装在所述下壳体和所述上盖板之间；所述CCS组件包括多个CCS构件，所述多个CCS构件分别通过高压铝排连接所述电芯模组的多个电芯极柱，所述高压铝排通过绝缘隔热膜热压成型；所述BMS机构固定安装在所述下壳体，所述BMS机构通过线束与所述多个CCS构件电连接。该基于CCS组件的电池包装置可以实现降低CCS组件的生产成本和提高装配便捷性的技术效果。

Description

一种基于CCS组件的电池包装置及电动车辆

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种基于CCS组件的电池包装置及电动车辆。

背景技术

目前，电池模组采集集成件(CCS，Cells Contact System)组件主要由柔性电路板(FPC，Flexible Printed Circuit)、高压铝排、线束隔离板等装配而成的一个总成。目前FPC和高压铝排焊接在一起，线束隔离板起到承载和绝缘作用，其上面有两个焊接而成的高压铝排和FPC。

现有技术中，CCS组件有模组的产物，因为模组较小，通常小于590mm 的长度，所以上述方案是合适的。但是现在动力电池发展的趋势为电芯直接集成为电池包(CTP，Cell toPACK)和电芯集成底盘(CTC，Cell to Chassis)，这样模组的长度就会很长，电芯目前也出现了像比亚迪刀片电池一样的长电芯，且很多电芯的宽度都已经超过600mm，这样，上述CCS组件的方案就不合适了，成本高且装配复杂。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于CCS组件的电池包装置及电动车辆，可以实现降低CCS组件的生产成本和提高装配便捷性的技术效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于CCS组件的电池包装置，包括下壳体、电池模组、导热机构、CCS组件、线束、BMS机构和上盖板；

所述上盖板与所述下壳体密封安装，所述电池模组通过导热机构安装在所述下壳体和所述上盖板之间；

所述CCS组件包括多个CCS构件，所述多个CCS构件分别通过高压铝排连接所述电池模组的多个电芯极柱，所述高压铝排通过绝缘隔热膜热压成型；

所述BMS机构固定安装在所述下壳体，所述BMS机构通过线束与所述多个CCS构件电连接。

在上述实现过程中，对于大模组形式、CTP形式或CTC形式的电池包而言，CCS组件的电池包更长，该基于CCS组件的电池包装置中采用绝缘隔热膜热压高压铝排的方式连接电池模组的电芯极柱，减少了绝缘隔热膜的开模费用，可以有效的降低生产成本；CCS组件中的各个CCS构件彼此独立，为分体式的CCS构件，而不是将两个CCS构件用热压膜或者线束隔离板连在一起，这样对于运输，装配都更加便利；因此，该基于CCS组件的电池包装置可以实现降低CCS组件的生产成本和提高装配便捷性的技术效果。

进一步地，所述CCS构件包括第一绝缘隔热膜、第二绝缘隔热膜和FPC 机构，所述高压铝排机构包括多个铝片；

所述多个铝片并排安装在所述第一绝缘隔热膜和所述第二绝缘隔热膜之间，所述FPC机构安装在所述第一绝缘隔热膜的上方。

在上述实现过程中，高压铝排机构与上下两个绝缘隔热膜(第一绝缘隔热膜、第二绝缘隔热膜)通过热压的方式，将多个铝片组装成一个整体为后续高压铝排机构焊接到电池模组的电芯极柱上提供便利。

进一步地，所述FPC机构设置有多个镍片，通过所述多个镍片将所述 FPC机构焊接在所述高压铝排机构。

在上述实现过程中，通过镍片，将FPC机构焊接在高压铝排机构上。

进一步地，所述第一绝缘隔热膜设置有多个避让槽，所述避让槽用于给所述FPC机构的镍片提供焊接位置。

在上述实现过程中，第一绝缘隔热膜411给FPC机构焊接到高压铝排机构上提供相应的焊接位置。

进一步地，所述第二绝缘隔热膜设置有避让孔。

在上述实现过程中，第二绝缘隔热膜的作用是给铝片焊接电芯极柱预留位置。

进一步地，所述下壳体设置有多个CCS避让槽，所述CCS避让槽用于使所述CCS构件沿直线通过所述下壳体的横梁。

在上述实现过程中，CCS避让槽使CCS构件可以沿直线通过横梁，不用弯折，减少电池包的Z向空间，使结构更加紧凑。

进一步地，所述电池包装置还包括绝缘隔热垫，所述绝缘隔热垫设置于所述上盖板和所述电池模组之间。

进一步地，所述电池包装置还包括密封垫，所述密封垫设置于所述上盖板和所述下壳体之间。

在上述实现过程中，通过设置密封垫，保证上盖板和下壳体组成封闭空间的密封性。

进一步地，所述导热机构为导热结构胶。

第二方面，本申请实施例提供了一种电动车辆，包括如第一方面任一项所述的基于CCS组件的电池包装置。

本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的基于CCS组件的电池包装置的爆炸结构示意图；

图2为本申请实施例提供的CCS构件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的CCS构件的爆炸结构示意图；

图4为本申请实施例提供的下壳体的结构示意图。

图标：下壳体100；CCS避让槽110；电池模组200；导热机构300； CCS组件400；CCS构件410；第一绝缘隔热膜411；第二绝缘隔热膜412； FPC机构413；镍片414；避让槽415；铝片421；线束500；BMS机构600；上盖板700；螺栓组件710；绝缘隔热垫800；密封垫900。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本申请实施例提供一种基于CCS组件的电池包装置及电动车辆，可以应用于CCS组件动力电池的装配中；对于大模组形式、CTP形式或CTC 形式的电池包而言，CCS组件的电池包更长，该基于CCS组件的电池包装置中采用绝缘隔热膜热压高压铝排的方式连接电池模组的电芯极柱，减少了绝缘隔热膜的开模费用，可以有效的降低生产成本；CCS组件中的各个 CCS构件彼此独立，为分体式的CCS构件，而不是将两个CCS构件用热压膜或者线束隔离板连在一起，这样对于运输，装配都更加便利；因此，该基于CCS组件的电池包装置可以实现降低CCS组件的生产成本和提高装配便捷性的技术效果。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的基于CCS组件的电池包装置的爆炸结构示意图，该基于CCS组件的电池包装置包括下壳体100、电池模组200、导热机构300、CCS组件400、线束500、BMS机构600和上盖板700。

示例性地，电池管理系统(BMS，Battery Management System)俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

示例性地，上盖板700与下壳体100密封安装，电池模组200通过导热机构300安装在下壳体100和上盖板700之间。

示例性地，在下壳体100和电池模组200之间设置有冷却板，通过导热机构300将电池模组200产生的热量传导至冷却板进行散热，防止电池模组200温度过高，避免热失控。

在一些实施方式中，上盖板700和下壳体100形成一个IP67防护等级的空箱，将电池模组200，CCS组件400、线束500，BMS机构600包裹起来，从而将上述器件进行保护。

示例性地，CCS组件400包括多个CCS构件410，多个CCS构件410 分别通过高压铝排连接电池模组200的多个电芯极柱，高压铝排通过绝缘隔热膜热压成型。

示例性地，BMS机构600固定安装在下壳体100，BMS机构600通过线束500与多个CCS构件410电连接。

示例性地，线束500连接CCS 5组件400上的柔性电路板(FPC，Flexible PrintedCircuit)和BMS机构600，FPC采集的信号通过线束500传送到BMS 机构600，BMS机构600对采集数据进行处理，从而对电池模组200实施控制策略。

示例性地，电池模组200安装在下壳体100上，固定方式可以为螺接、胶粘，或者螺接+胶粘等方式，此处不作限定。导热机构300可以粘附下壳体100上的液冷板和电池模组200的下底面，将电池模组200的热量传是至液冷板。

示例性地，CCS构件410通过高压铝排焊接在电池模组200上的电芯极柱上；其中，电芯极柱为电芯的正、负极输出端口。

在一些实施方式中，对于大模组形式、CTP形式或CTC形式的电池包而言，CCS组件的电池包更长，该基于CCS组件的电池包装置中采用绝缘隔热膜热压高压铝排的方式连接电池模组200的电芯极柱，减少了绝缘隔热膜的开模费用，可以有效的降低生产成本；CCS组件400中的各个CCS 构件410彼此独立，为分体式的CCS构件410，而不是将两个CCS构件用热压膜或者线束隔离板连在一起，这样对于运输，装配都更加便利；因此，该基于CCS组件的电池包装置可以实现降低CCS组件的生产成本和提高装配便捷性的技术效果。

请参见图2和图3，图2为本申请实施例提供的CCS构件的结构示意图，图3为本申请实施例提供的CCS构件的爆炸结构示意图。

示例性地，CCS构件410包括第一绝缘隔热膜411、第二绝缘隔热膜 412和FPC机构413，高压铝排机构包括多个铝片421；多个铝片421并排安装在第一绝缘隔热膜411和第二绝缘隔热膜412之间，FPC机构413安装在第一绝缘隔热膜411的上方。

示例性地，高压铝排机构包括多个相互独立的铝片421，厚度为 1mm～2.5mm；高压铝排机构用于将电芯串并联在一起，即高压铝排机构作为传输高压电流的零部件。

示例性地，高压铝排机构与上下两个绝缘隔热膜(第一绝缘隔热膜411、第二绝缘隔热膜412)通过热压的方式，将多个铝片421组装成一个整体。通过上述方式，将高压铝排的铝片421连接在一起成为整体，为后续高压铝排机构焊接到电池模组200的电芯极柱上提供便利；此外，绝缘隔热膜对高压铝排机构起到绝缘作用，减少电气间隙和爬电距离，以及短路等用电危险的发生。

在一些实施方式中，FPC机构413是采集和传输电芯信号的零件，包括电池模组200中电芯的电压和电芯的温度。可选地，FPC机构413引出一条导线焊接在高压铜排上，一般这条线会先焊接在镍片上，在通过镍片焊接在高压铝排上。

示例性地，FPC机构413设置有多个镍片414，通过多个镍片414将 FPC机构413焊接在高压铝排机构。

示例性地，通过镍片414，将FPC机构413焊接在高压铝排机构上。

示例性地，第一绝缘隔热膜411设置有多个避让槽415，避让槽415用于给FPC机构413的镍片414提供焊接位置。

示例性地，第一绝缘隔热膜411开有避让槽415；可选地，第一绝缘隔热膜411上的避让槽415开设在铝片421上表面的大面所对应的位置，从而给FPC机构413焊接到高压铝排机构上提供相应的焊接位置。

示例性地，第二绝缘隔热膜412设置有避让孔。

示例性地，第二绝缘隔热膜412开设有避让孔；可选地，第二绝缘隔热膜412上避让孔的位置位于铝片421焊接在电芯极柱的部位，其作用是给铝片421焊接电芯极柱预留位置。

在一些实施方式中，FPC机构413在高压铝排机构的正上方，这样可以充分利用电池包装置的Z向空间，可适用于电芯极柱低于电芯上表面的电芯结构。如果是电芯极柱高于电芯上表面的常规电芯，为了Z向空间， FPC机构413也可以布置在高压铝排机构的旁边，此处不作限定。

示例性地，高压铝排机构会产热，过高的温度，例如长期在60℃以上可能会对FPC机构413产生影响；因此，通过设置第一绝缘隔热膜411，可以隔绝高压铝排机构在传输电流时候产生的热量，从而减小对FPC机构 413的损伤。

在一些实施方式中，绝缘隔热模目前常用聚碳酸酯(PC，Polycarbonate) 材料，但是为了进一步控制隔热效果，所以不限于PC材料；即其他绝缘隔热性能好的材料也可以作为绝缘隔热模的材料。

请参见图4，图4为本申请实施例提供的下壳体的结构示意图。

示例性地，下壳体100设置有多个CCS避让槽110，CCS避让槽110 用于使CCS构件410沿直线通过下壳体100的横梁。

示例性地，CCS避让槽110使CCS构件410可以沿直线通过横梁，不用弯折，减少电池包的Z向空间，使结构更加紧凑。

示例性地，电池包装置还包括绝缘隔热垫800，绝缘隔热垫800设置于上盖板700和电池模组200之间。

示例性地，电池包装置还包括密封垫900，密封垫900设置于上盖板 700和下壳体100之间。

示例性地，通过设置密封垫900，保证上盖板700和下壳体100组成封闭空间的密封性。

在一些实施方式中，电池包装置还包括螺栓组件710，上盖板700通过螺栓组件710与下壳体100以螺接方式安装。

可选地，BMS机构600的硬件通过螺接方式固定在下壳体100上。

示例性地，导热机构300为导热结构胶。

示例性地，本申请实施例提供了一种电动车辆，包括如图1至图4所示的基于CCS组件的电池包装置。

在一些实施方式中，本申请实施例提供的基于CCS组件的电池包装置的装配工艺流程示例如下：

1)将导热机构300与下壳体100固定安装(导热机构300为导热结构胶，则喷胶在下壳体100上)；

2)将电池模组200安装在下壳体100上的导热机构300，并将BMS 机构600固定在下壳体100上；

3)将CCS组件400上的高压铝排机构焊接在电池模组200上；

4)将CCS组件400上的FPC机构413焊接在CCS构件410上的高压铝排机构；

5)用线束500将CCS组件400上的FPC机构413和BMS机构600 连接在一起；

6)上盖板700通过螺栓组件710安装在下壳体100上。

在一些实施场景中，对于大模组形式、CTP形式、CTC形式的电池包来说，CCS组件更长(目前主流的CCS组件比较短，因为都是以模组为单位安装到pack上，模组目前主流为590mm长模组)，本申请实施例采用绝缘隔热膜热压高压铝排的方式，可以有效的降低成本(减少了绝缘隔热膜的开模费用)；而且，现在的电芯越来越长，对于电芯宽度超过600mm的电芯而言，将CCS组件400设置成分体式，而不是将两个CCS构件410 用热压膜或者线束隔离板连在一起(左右两端各一条CCS，分别对应电芯的正负极)，这样对于运输，装配都更加便利；此外，FPC机构413放在高压铝排机构的正上方，可以充分利用Z向空间，这对于电芯极柱低于电芯上表面的电芯更为有利。

在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，包括下壳体、电池模组、导热机构、CCS组件、线束、BMS机构和上盖板；

所述上盖板与所述下壳体密封安装，所述电池模组通过导热机构安装在所述下壳体和所述上盖板之间；

所述CCS组件包括多个CCS构件，所述多个CCS构件分别通过高压铝排连接所述电池模组的多个电芯极柱，所述高压铝排通过绝缘隔热膜热压成型；

所述BMS机构固定安装在所述下壳体，所述BMS机构通过线束与所述多个CCS构件电连接。

2.根据权利要求1所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述CCS构件包括第一绝缘隔热膜、第二绝缘隔热膜和FPC机构，所述高压铝排机构包括多个铝片；

所述多个铝片并排安装在所述第一绝缘隔热膜和所述第二绝缘隔热膜之间，所述FPC机构安装在所述第一绝缘隔热膜的上方。

3.根据权利要求2所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述FPC机构设置有多个镍片，通过所述多个镍片将所述FPC机构焊接在所述高压铝排机构。

4.根据权利要求3所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述第一绝缘隔热膜设置有多个避让槽，所述避让槽用于给所述FPC机构的镍片提供焊接位置。

5.根据权利要求2所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述第二绝缘隔热膜设置有避让孔。

6.根据权利要求1所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述下壳体设置有多个CCS避让槽，所述CCS避让槽用于使所述CCS构件沿直线通过所述下壳体的横梁。

7.根据权利要求1所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述电池包装置还包括绝缘隔热垫，所述绝缘隔热垫设置于所述上盖板和所述电池模组之间。

8.根据权利要求1所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述电池包装置还包括密封垫，所述密封垫设置于所述上盖板和所述下壳体之间。

9.根据权利要求1所述的基于CCS组件的电池包装置，其特征在于，所述导热机构为导热结构胶。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的基于CCS组件的电池包装置。

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