CN219302626U - 采样装置、电池模组及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种采样装置、电池模组及车辆，其中采样装置适于对电芯的温度进行采样，包括硬质电路板、柔性电路板和温度监测元件，柔性电路板的一端与硬质电路板固定连接，柔性电路板的另一端形成为自由端，温度监测元件设置在自由端的用于与电芯贴合一侧的表面上。通过上述技术方案实现的采样装置占用空间小、结构简单且成本较低，并且能够提高温度监测元件的采样精确度。

Description

采样装置、电池模组及车辆

技术领域

本公开涉及新能源技术领域，尤其涉及适用于对电芯温度进行采样的采样装置、具有该采样装置的电池模组以及配置有该电池模组的车辆。

背景技术

动力电池作为新能源车辆的核心部件，是否具有稳定的工作状态对行车安全至关重要，而温度对动力电池工作状态具有重要影响，因此需要对动力电池的温度进行采样，并根据采样结果采取适当措施维持最适温度。

相关技术中动力电池温度采样多采用PCB硬板结合导线NTC(NegativeTemperature Coefficient，负温度系数热敏电阻)封装的方案。其中NTC封装结构较为复杂，且PCB硬板上需要额外增加连接器转接接口用于与导线连接，综合成本较高，同时NTC与被测电池之间被PCB小板隔开，降低了采样的精确度。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种采样装置、电池模组及车辆。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种采样装置，适用于对电芯的温度进行采样，所述采样装置包括：硬质电路板、柔性电路板和温度监测元件，其中，所述柔性电路板的一端与所述硬质电路板固定连接，所述柔性电路板的另一端形成为自由端，所述温度监测元件设置在所述自由端的用于与电芯贴合一侧的表面上。

可选地，所述柔性电路板包括沿所述硬质电路板延伸方向间隔设置的多个，每一个所述柔性电路板上均设置有一个所述温度监测元件。

可选地，所述自由端用于与电芯贴合一侧的表面设置有导热胶体，所述导热胶体用于将所述柔性电路板与电芯连接，且所述导热胶体至少包覆所述温度监测元件。

可选地，所述自由端的背离设置有所述温度监测元件一侧的表面设置有补强件。

可选地，所述补强件构造为能够覆盖所述自由端表面的平直板状。

可选地，所述温度监测元件为负温度系数热敏电阻。

可选地，所述采样装置还集成有用于对电芯的电压进行采样的电压监测模块。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池模组，包括堆叠设置的多个电芯和根据上述的采样装置。

可选地，所述硬质电路板设置在所述电池模组的端部并骑跨多个所述电芯，所述柔性电路板沿硬质电路板延伸方向间隔设置有与所述电芯数量相对应的多个，每一个所述柔性电路板上均设置有一个所述温度监测元件。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，包括上述的电池模组。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的采样装置采用柔性电路板替代相关技术中的导线与硬质电路板和温度监测元件连接，由于柔性电路板自身集成有电路，因此与硬质电路板之间的连接无需再额外增设转接连接器，并且温度监测元件也能够直接与柔性电路板连接，而无需使温度监测元件集成为复杂的封装结构，使得采样装置整体占用空间更小、结构简单且成本较低。同时本公开的采样装置使温度监测元件设置在柔性电路板自由端的用于与电芯贴合一侧的表面，这样便省去了相关技术中位于温度监测元件和电芯之间的PCB小板，从而提高了温度监测元件表征电芯温度的精度和响应速度，进一步有利于根据采样结果使电芯维持在最适工作状态。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种采样装置的示意图。

图2是图1中采样装置的温度监测元件封装结构分解示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电池模组的示意图。

图4是相关技术中采样装置的示意图。

图5是图4采样装置的温度监测元件的封装结构分解示意图。

附图标记说明

1-硬质电路板，2-柔性电路板，3-温度监测元件，4-导热胶体，5-补强件，6-导线，7-转接连接器，8-注塑封装结构，9-PCB小板，10-电芯，100-电池模组。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是根据相应附图指示的方向进行定义的，而“内”、“外”是指相应部件本身轮廓的内和外。

需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

如图4示出为相关技术中的用于对电芯10的温度进行采样的采样装置，温度监测元件3的注塑封装结构8通过导线6以及转接连接器7连接到硬质电路板1上。图5示出为相关技术中的温度监测元件的注塑封装结构8，具体是将温度监测元件3、导线6和温度监测元件总成包裹在内部，形成注塑封装结构8。其中，温度监测元件3通过回流焊等方式焊接在PCB小板9上，导线6通过锡焊焊接在PCB小板9上用于将采集到的温度信号导出。相关技术中的这种采样装置由于设置了注塑封装结构8以及转接连接器7，占用空间较大，结构复杂且成本较高。此外，PCB小板9通常具有0.4㎜左右的厚度，由于PCB小板9位于电芯10和温度监测元件3之间，换句话说，温度监测元件3和电芯10之间被PCB小板9隔开，这降低了采样装置的响应速度和采样精确度。

为解决相关技术中存在的上述技术问题，如图1和图2所述，本公开提供一种采样装置，适用于对电芯10的温度进行采样。具体的，该采样装置包括：硬质电路板1、柔性电路板2和温度监测元件3。其中，硬质电路板1即通常所使用的PCB(Printed Circuit Board)板，用于对相关电子元器件的支撑以及电子元器件之间的电气连接。柔性电路板2即通常所使用的PFC(Flexible Printed Circuit)板，具有弯折性好的特点。柔性电路板2的一端与硬质电路板1固定连接，另一端则形成为自由端。温度监测元件3例如可以是负温度系数热敏电阻(NTC)，NTC设置在柔性电路板2自由端的用于与电芯10贴合一侧的表面上。

与相关技术采用导线6的方式不同的是，柔性电路板2自身通过例如印刷等工艺集成有电路，也即，既具有像导线6那样的柔性以便适应有限的安装空间，同时还能够提供便捷的电气连接结构。具体来说，针对柔性电路板2与硬质电路板1侧的连接，相较于相关技术采用导线6因而需要额外增设转接连接器7的方案，柔性电路板2与硬质电路板1之间的连接无需借助转接连接器7实现，即，相较于相关技术节省了转接连接器7；类似的，针对柔性电路板2与温度监测元件3侧的连接，通过柔性电路板2自身集成电路的特点，无需将温度监测元件3构造为复杂的注塑封装结构，而是可以直接连接到柔性电路板2上。

由于无需设置复杂的注塑封装结构，因而便能够将温度监测元件3设置在柔性电路板2自由端的用于与电芯10贴合一侧的表面上，即，省去了位于温度监测元件3和电芯10之间的PCB小板9，使得温度监测元件3得以直接对电芯10的温度进行采样，这有利于对电芯10温度变化的快速响应以及提升采样的精确度，相较于具有0.4㎜厚度的PCB小板9的方案，能够提升5℃左右的精确度。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的采样装置采用柔性电路板2替代相关技术中的导线6与硬质电路板1和温度监测元件3连接，由于柔性电路板2自身集成有电路，因此与硬质电路板之间的连接无需再额外增设转接连接器7，并且温度监测元件3也能够直接与柔性电路板2连接，而无需使温度监测元件3集成为复杂的封装结构，使得采样装置整体占用空间更小、结构简单且成本较低。同时本公开的采样装置使温度监测元件3设置在柔性电路板2自由端的用于与电芯10贴合一侧的表面，这样便省去了相关技术中位于温度监测元件3和电芯10之间的PCB小板9，从而提高了温度监测元件表征电芯温度的精度和响应速度，进一步有利于根据采样结果使电芯维持在最适工作状态。

在一些实施方式中，如图1所示，柔性电路板2可以包括沿硬质电路板1延伸方向间隔设置的多个，每一个柔性电路板2上均设置有一个温度监测元件3，从而能够同时对组成电池模组100中的多个电芯10的温度进行采样。在一些应用场景中，如图3所示，硬质电路板1设置在所述电池模组100的端部并骑跨多个电芯10，柔性电路板2沿硬质电路板1延伸方向间隔设置有与电芯10数量相对应的多个，每一个柔性电路板2上均设置有一个温度监测元件3。

在另一些实施方式中，如图1和图2所示，柔性电路板2自由端用于与电芯10贴合一侧的表面设置有导热胶体4。导热胶体4用于将柔性电路板2与电芯10连接，且导热胶体4至少包覆温度监测元件3。导热胶体4因其良好的导热特性而不会像PCB小板9那样对温度采样的精确度产生明显的影响。具体来说，导热胶体4通过包覆温度监测元件3的方式对温度监测元件3进行封装，这种封装方式相较于前述介绍的导线NTC方案中的封装方式结构上更简单，同时利用导热胶体4的粘合特性实现采样装置与电芯10的连接。

为避免设置于柔性电路板2自由端的温度监测元件3因随着柔性电路板2的折弯发生位移甚至从电芯10上脱落而影响采集效果，如图2所示，根据本公开实施方式，柔性电路板2自由端的背离设置有温度监测元件3一侧的表面可以设置有补强件5。本公开并不限制补强件5的具体形式，在一些实施方式中，补强件5构造为能够覆盖自由端表面的平直板状，以便提供足够的结构强度；在其他一些实施方式中，补强件5还可以被构造为补强筋等形式。

在一些实施方式中，采样装置还集成有用于对电芯10的电压进行采样的电压监测模块，即本公开的采样装置能够同时实现对电芯10的温度和电压的采集，此外，还可以进一步集成电流监测模块等其他任意需要的模块。对电芯10的电压进行采集可以通过本领域技术人员所熟知电芯电压采集的常规技术方案实现，这可以基于对硬质电路板1简单扩展而实现，此处不做赘述。

本公开还提供一种电池模组100，如图3所示，该电池模组100包括堆叠设置的多个电芯10和根据上述任意一项的采样装置，并具有上述采样装置的所有有益效果。

在一些实施方式中，继续参考图3，硬质电路板1设置在电池模组100的端部并骑跨多个电芯10，柔性电路板2沿硬质电路板1延伸方向间隔设置有与电芯10数量相对应的多个，每一个柔性电路板2上均设置有一个温度监测元件3，从而能够同时对组成电池模组100中的多个电芯10的温度进行采样。应当理解是，除了将采样装置设置在电池模组100的端部的方案外，在不影响电池模组100其他零部件功能实现的情况下，采样装置还可以被设置于包括但不限于电池模组的顶部/底部或者侧面。

本公开还提供一种车辆，包括上述的电池模组100，并具有上述电池模组100的所有有益效果。电池模组100可以以电池包的形式或其他常见形式安装于车辆内部。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种采样装置，适用于对电芯的温度进行采样，其特征在于，所述采样装置包括：硬质电路板、柔性电路板和温度监测元件，其中，所述柔性电路板的一端与所述硬质电路板固定连接，所述柔性电路板的另一端形成为自由端，所述温度监测元件设置在所述自由端的用于与电芯贴合一侧的表面上。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述柔性电路板包括沿所述硬质电路板延伸方向间隔设置的多个，每一个所述柔性电路板上均设置有一个所述温度监测元件。

3.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述自由端用于与电芯贴合一侧的表面设置有导热胶体，所述导热胶体用于将所述柔性电路板与电芯连接，且所述导热胶体至少包覆所述温度监测元件。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述自由端的背离设置有所述温度监测元件一侧的表面设置有补强件。

5.根据权利要求4所述的采样装置，其特征在于，所述补强件构造为能够覆盖所述自由端表面的平直板状。

6.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述温度监测元件为负温度系数热敏电阻。

7.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述采样装置还集成有用于对电芯的电压进行采样的电压监测模块。

8.一种电池模组，其特征在于，包括堆叠设置的多个电芯和根据权利要求1-7中任意一项所述的采样装置。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述硬质电路板设置在所述电池模组的端部并骑跨多个所述电芯，所述柔性电路板沿硬质电路板延伸方向间隔设置有与所述电芯数量相对应的多个，每一个所述柔性电路板上均设置有一个所述温度监测元件。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8或9所述的电池模组。

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