CN218602524U - 一种动力电池电压和温度信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池电压和温度信号采集装置，属于动力电池技术领域，包括第一汇流排和第二汇流排，分别连接在电池单元两端的极耳上；第一汇流排设置多个第一汇流片，第二汇流排设置多个第二汇流片；还包括第一FPC板和第二FPC板，所述第一FPC板和第二FPC板上分别设置有与第一汇流片、第二汇流片对应的镍片，所述镍片上设置有焊接通孔；所述第一汇流片和第二汇流片上均开设有锥形通孔，锥形通孔的小端朝向焊接通孔，锥形通孔和焊接通孔之间形成锡块，锡块两端大中间小。本实用新型能够使锡块不容易从锥形通孔中脱落，汇流排与FPC板连接的更加牢固，增加连接的可靠性。

Description

一种动力电池电压和温度信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地说，涉及一种动力电池电压和温度信号采集装置。

背景技术

随着新能源汽车的发展和动力电池的成熟，动力电池向着更高能量密度、更小体积和更高的功率密度的方向发展，软包锂电池的发展将成为后续动力电池的一个发展趋。由软包电池构成的电池单元作为储能装置越来越广泛应用在电动汽车上。

动力电池组作为电动汽车能量系统的核心，电池管理系统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问题，以保证电动汽车安全可靠。而目前电池管理系统通常采用电压和温度采样装置对电池的电压和温度进行监控，利用FPC板采集电芯两端的电压信号，与FPC板连接的温感采集温度信号。FPC板上通常设置有镍片，FPC板通过镍片与电芯端部的汇流铝排焊接在一起，现有技术通常是采用激光焊接，但是激光焊接成本比较高。为了降低制造成本，锡焊是一个很好的选择，但是锡焊往往会出现焊接连接不牢固的问题。因此，亟需设计一种动力电池电压和温度信号采集装置来解决FPC板镍片与汇流铝排锡焊连接不牢固的问题。

实用新型内容

1.实用新型所要解决的技术问题

针对现有技术中动力电池电压和温度信号采集装置中FPC板镍片与汇流铝排锡焊连接不牢固的问题，本实用新型提出一种动力电池电压和温度信号采集装置，能够保证FPC板镍片与汇流铝排锡焊连接稳固可靠。

2.技术方案

为了实现上述目的，本实用新型提供一种动力电池电压和温度信号采集装置，包括第一汇流排和第二汇流排，分别连接在电池单元两端的极耳上；第一汇流排设置多个第一汇流片，第二汇流排设置多个第二汇流片；还包括第一FPC板和第二FPC板，所述第一FPC板和第二FPC板上分别设置有与第一汇流片、第二汇流片对应的镍片，所述镍片上设置有焊接通孔；所述第一汇流片和第二汇流片上均开设有锥形通孔，锥形通孔的小端朝向焊接通孔，锥形通孔和焊接通孔之间形成锡块，锡块两端大中间小。

进一步的，所述锥形通孔的小端孔径不小于4mm。

进一步的，所述锥形通孔的锥角30°≤β≤70°。

进一步的，所述第一FPC板和第二FPC板上均连接有温感。

进一步的，所述第一FPC板上设置有第一转接插座，第二FPC板上设置有第二转接插座；还包括转接FFC板，其两端设置有转接插头，分别与所述第一转接插座、第二转接插座配合连接。

进一步的，所述第一FPC板上设置有出线插座，用于将所述第一FPC板和第二FPC板上所有信号汇集，出线插座通过线束与BMS连接。

进一步的，所述电池单元包括多个电芯，多个电芯并排设置，端部的极耳通过第一汇流排连接在一起；多个电池单元沿电芯长度方向串联设置，相邻电池单元之间的电芯的极耳通过所述第二汇流排串联连接。

进一步的，所述第一FPC板、第二FPC板的数量与串联设置的电池单元的数量相对应。

进一步的，所述温感装配在相邻的电芯之间。

进一步的，还包括侧盖板，所述侧盖板扣合在所述第一汇流排上。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种动力电池电压和温度信号采集装置，第一FPC板和第二FPC板能够采集电池单元的电压信号，锥形通孔的小端朝向FPC板的镍片上的焊接通孔，在进行锡焊焊接时，锡可以填满锥形通孔并在焊接通孔外形成两端大中间小的锡块，锡块两端大能够使得锡块不容易从锥形通孔中脱落，汇流排与FPC板连接的更加牢固，增加连接的可靠性。同时，采用锡块连接能够取代激光焊接，既保证了连接的可靠性，又节约了制造成本。

(2)本实用新型的一种动力电池电压和温度信号采集装置，锥形通孔的小端孔径不小于4mm，能够保证锡块连接的强度和可靠性，同时锥形通孔的小端孔径可以根据镍片的宽度、汇流排的宽度进行调整。锥形通孔的锥角角度在30°～70°均可，角度可随汇流排厚度增加或镍片宽度增加而增大，进而保证焊接的牢固性。

(3)本实用新型的一种动力电池电压和温度信号采集装置，温感与第一FPC板和第二FPC板连接，能够采集电池的温度信号。转接FFC板能够通过转接插头与第一转接插座、第二转接插座连接，保证了第二FPC板采集的信号能够传输到第一FPC板上，然后通过第一FPC板上的出线插座将所有信号经线束传递到BMS上，能够管理电池的充放电，使电池处于一个最佳的状态。

(4)本实用新型的一种动力电池电压和温度信号采集装置，电池单元包括多个电芯，能够增加电池单元的容量，提高储能效率。通过第一汇流排、第二汇流排将多个电芯连接起来，能够将多个电芯构成一个整体，有利于高效地采集电压、温度信号。温感装配在相邻的电芯之间，能够最有效地采集电芯温度，避免温感装配在底部受力损坏，或装配在顶部受液冷板影响导致采集温度不准确。侧盖板扣合在所述第一汇流排上，能够保护第一汇流排和第一FPC板的装配线路免受外界干扰，保证了本装置的电气安全可靠性。

附图说明

在附图中，尺寸和比例不代表实际产品的尺寸和比例。附图仅仅是说明性的，并且为了清楚起见，省略了某些非必要的元件或特征。

图1是本实用新型实施例的电池单元及电压、温度信号采集装置的爆炸视图；

图2是本实用新型实施例的第一FPC板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的转接FFC板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的第二FPC板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的第一汇流片与锥形通孔的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的第二汇流片与锥形通孔的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的锥形通孔、锡块的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的锥形通孔的锥角结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、电池单元；101、电芯；2、第一汇流排；21、第一汇流片；3、第二汇流排；31、第二汇流片；4、第一FPC板；401、出线插座；402、第一转接插座；5、转接FFC板；501、转接插头；6、第二FPC板；602、第二转接插座；7、侧盖板；8、锡块；9、锥形通孔；10、镍片；11、温感。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，其他方式同样落入本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“液平”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

参照图1-图4，本实施例提供一种动力电池电压和温度信号采集装置，包括第一汇流排2和第二汇流排3，分别连接在电池单元1两端的极耳上。第一FPC板4和第二FPC板6分别与第一汇流排2和第二汇流排3连接，第一FPC板4和第二FPC板6能够采集电池单元1的电压信号。电池单元1包括多个电芯101，多个电芯101并排设置，端部的极耳通过第一汇流排2连接在一起，能够增加电池单元1的容量，提高储能效率。多个电池单元1沿电芯101长度方向串联设置，相邻电池单元1之间的电芯101的极耳通过第二汇流排3串联连接，能够使多个电池单元1装配在同一个电池包中，增加电池包的容量。通过第一汇流排2、第二汇流排3将多个电芯101连接起来，能够将多个电芯101构成一个整体，有利于高效地采集电压信号。需要说明的是，还设置有侧盖板7，侧盖板7扣合在第一汇流排2上，能够保护第一汇流排2和第一FPC板4的装配线路免受外界干扰，保证了本装置的电气安全可靠性。

参照图1、图2、图3和图4，第一FPC板4和第二FPC板6通过转接FFC板5连接，第一FPC板4上设置有第一转接插座402，第二FPC板6上设置有第二转接插座602，转接FFC板5的两端设置有转接插头501，分别与第一转接插座402、第二转接插座602配合连接。转接FFC板5能够使第二FPC板6采集的信号能够传输到第一FPC板4上。第一FPC板4和第二FPC板6上均连接有温感11，温感11装配在相邻的电芯101之间，能够最有效地采集电芯101额温度，避免温感11装配在电芯101的底部受力损坏，或装配在电芯101的顶部受液冷板影响导致采集温度不准确。第一FPC板4上设置有出线插座401，用于将第一FPC板4和第二FPC板6上采集的电压、温度等所有信号汇集，出线插座401通过线束与BMS连接，将所有信号经线束传递到BMS上，能够管理电池的充放电，使电池处于一个最佳的状态。

需要说明的是，本实施例中，因电芯101预先装配，故温感11需和FPC分开装配，通过锡焊将温感11通过线路和FPC板上预留裸露铜箔焊接。

本实施例中，参照图2-图7，第一汇流排2设置多个第一汇流片21，第二汇流排3设置多个第二汇流片31，第一FPC板4和第二FPC板6，第一FPC板4和第二FPC板6上分别设置有与第一汇流片21、第二汇流片31对应的镍片10，镍片10上设置有焊接通孔。第一汇流片21和第二汇流片31上均开设有锥形通孔9，锥形通孔9的小端朝向焊接通孔，锥形通孔9和焊接通孔之间形成锡块8，锡块8两端大中间小。锡块8两端大能够使得锡块8不容易从锥形通孔9中脱落，汇流排与FPC板连接的更加牢固，增加连接的可靠性。需要说明的是，本实施例中的锡块8是通过锡焊焊接形成的，焊接完成时，锡填满锥形通孔9并在焊接通孔外形成两端大中间小的锡块8。需要注意的是，第一FPC板4、第二FPC板6的数量与串联设置的电池单元1的数量相对应，从而能够保证每个电池单元1的电压信号都能得到采集。

需要说明的是，参照图5、图6和图7，锥形通孔9的小端孔径不小于4mm，能够保证锡块8连接的强度和可靠性，同时锥形通孔9的小端孔径可以根据镍片10的宽度、汇流排的宽度进行调整。锥形通孔9的锥角30°≤β≤70°，锥形通孔9的锥角角度在30°～70°均可，例如可以采用30°、35°、45°、55°、60°或70°，具体的角度可以随汇流排厚度增加或镍片10宽度增加而增大，进而保证焊接的牢固性。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种动力电池电压和温度信号采集装置，包括第一汇流排(2)和第二汇流排(3)，分别连接在电池单元(1)两端的极耳上；第一汇流排(2)设置多个第一汇流片(21)，第二汇流排(3)设置多个第二汇流片(31)；还包括第一FPC板(4)和第二FPC板(6)，所述第一FPC板(4)和第二FPC板(6)上分别设置有与第一汇流片(21)、第二汇流片(31)对应的镍片(10)，所述镍片(10)上设置有焊接通孔；其特征在于，所述第一汇流片(21)和第二汇流片(31)上均开设有锥形通孔(9)，锥形通孔(9)的小端朝向焊接通孔，锥形通孔(9)和焊接通孔之间形成锡块(8)，锡块(8)两端大中间小。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述锥形通孔(9)的小端孔径不小于4mm。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述锥形通孔(9)的锥角30°≤β≤70°。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述第一FPC板(4)和第二FPC板(6)上均连接有温感(11)。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述第一FPC板(4)上设置有第一转接插座(402)，第二FPC板(6)上设置有第二转接插座(602)；还包括转接FFC板(5)，其两端设置有转接插头(501)，分别与所述第一转接插座(402)、第二转接插座(602)配合连接。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述第一FPC板(4)上设置有出线插座(401)，用于将所述第一FPC板(4)和第二FPC板(6)上所有信号汇集，出线插座(401)通过线束与BMS连接。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述电池单元(1)包括多个电芯(101)，多个电芯(101)并排设置，端部的极耳通过第一汇流排(2)连接在一起；多个电池单元(1)沿电芯(101)长度方向串联设置，相邻电池单元(1)之间的电芯(101)的极耳通过所述第二汇流排(3)串联连接。

8.根据权利要求7所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述第一FPC板(4)、第二FPC板(6)的数量与串联设置的电池单元(1)的数量相对应。

9.根据权利要求4所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，所述温感(11)装配在相邻的电芯(101)之间。

10.根据权利要求1所述的一种动力电池电压和温度信号采集装置，其特征在于，还包括侧盖板(7)，所述侧盖板(7)扣合在所述第一汇流排(2)上。

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