CN219436002U - 电池包和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请属于电池技术领域，具体涉及电池包和汽车。电池包：箱体；电池模块，设置于箱体内，电池模块包括至少一组沿第一方向堆叠的电芯；柔性线路模块，包括独立的第一柔性线路板和第二柔性线路板，第一柔性线路板和第二柔性线路板分别设置于电池模块的上侧；第一柔性线路板包括多个第一连接端，每个第一连接端分别一一对应地与电芯的正极连接以获取对应的电芯的正极电压；第二柔性线路板包括多个第二连接端和多个第三连接端，多个第二连接端分别一一对应地与电芯的负极连接以获取对应的电芯的负极电压，多个第三连接端分别一一对应地连接有温度传感器以获取对应的电芯的温度。柔性线路模块能够提高电池包的集成度，并能够提高电池包工作的可靠性。

Description

电池包和汽车

技术领域

本申请属于电池技术领域，具体涉及电池包和汽车。

背景技术

电池包的箱体空间有限，而电池包内部的集成度要求越来越高，传统的电池包内部的线束连接传送方式设置在集成度高的电池包内部时，由于线束尺寸大数量多，因此导致线束占用箱体的空间较大，这影响了电池包的集成度。

实用新型内容

本申请的一个发明目在于，提供一种电池包，通过设置的柔性线路模块能够降低电池包的空间占用比例，从而有利于提高电池包的集成度。

本申请的另一个发明目在于，提供的柔性线路模块中包括有第一柔性线路板和第二柔性线路板能够实时地获取电池包中的电池模块的电压和温度信号，从而能够确保电池包工作时的可靠性。

本申请的再一发明目的在于，提供一种汽车，该汽车中设置有上述的电池包。

根据本申请的实施例，第一方面提供了电池包，包括：

箱体；

电池模块，设置于所述箱体内，所述电池模块包括至少一组沿第一方向堆叠的电芯；

柔性线路模块，包括独立的第一柔性线路板和第二柔性线路板，所述第一柔性线路板和所述第二柔性线路板分别设置于所述电池模块的上侧；

所述第一柔性线路板包括多个第一连接端，每个所述第一连接端分别一一对应地与所述电芯的正极连接以获取对应的所述电芯的正极电压；

所述第二柔性线路板包括多个第二连接端和多个第三连接端，所述多个第二连接端分别一一对应地与所述电芯的负极连接以获取对应的所述电芯的负极电压，所述多个第三连接端分别一一对应地连接有温度传感器以获取对应的所述电芯的温度。

进一步的，所述第一连接端与所述电芯的正极之间设置有导电连接片；和/或所述第二连接端与所述电芯的负极之间设置有导电连接片。

进一步的，与所述第一连接端连接的所述导电连接片包括相互平行且朝向相反的第一导电部和第二导电部以及连接所述第一导电部和所述第二导电部的第三导电部；所述第一导电部位于所述第一连接端的上侧且与所述第一连接端胶连接；

所述第二导电部位于所述第一导电部的下侧且与所述电芯的正极连接，所述第二导电部与所述电芯之间设置有紧固件。

进一步的，所述电芯的正极设置有母线连接器，所述母线连接器设置有竖直向上的限位柱，所述第三导电部设置有与所述限位柱配合的限位孔；

所述第二导电部设置有连接孔，所述紧固件穿过所述连接孔与所述母线连接器螺纹连接以将所述第二导电部固定于所述母线连接器。

进一步的，所述导电连接片的材质为镍片。

进一步的，所述电池模块包括云母板和顶板，所述云母板设置于所述电芯的上侧且设置有与所述电芯一一对应的爆喷孔，所述顶板设置于所述云母板的上侧，所述顶板设置有与所述爆喷孔一一对应的通孔；

所述第一柔性线路板和所述第二柔性线路板位于所述顶板的上侧，所述第三连接端对应连接的所述温度传感器一一对应地位于所述通孔内。

进一步的，所述顶板面向所述第一柔性线路板和所述第二柔性线路板的一侧设置有沿所述第一方向间隔排布的第一凸起和沿第二方向间隔排布的第二凸起，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述第一凸起和所述第二凸起相互连接；

所述第一柔性线路板设置有与所述第一凸起配合的第一凹槽，所述第二柔性线路设置有与所述第一凸起配合的所述第一凹槽以及与所述第二凸起配合的第二凹槽。

进一步的，所述第一柔性线路板和所述第二柔性线路板分别与所述顶板之间设置有导电胶。

进一步的，所述电池模块包括至少两组并排的所述沿第一方向堆叠的电芯，相邻的所述两组并排的电芯的极耳之间通过激光焊接连接或超声波焊接连接，每组所述沿第一方向堆叠的电芯均设置有所述第一柔性线路板和所述第二柔性线路板。

根据本申请的实施例，第二方面提供了一种汽车，包括所述的电池包。

本申请的电池包中通过柔性线路模块实现数据的传送，由于柔性线路模块本身的厚度薄，因此相比传统的线束传送方案而言能够进一步的降低电池包空间的占用，从而有利于提高电池包的集成度。另外，本申请中柔性线路板中包括第一柔性线路板和第二柔性线路板，其中第一柔性线路板能够获取电芯的正极电压值，第二柔性线路板能够获取电芯的负极电压值，同时第二柔性线路板还能够通过温度传感器获取电芯的温度值，因此能够实时地获取电芯的电压和温度信号，也即可以实时地获取电芯的工作状态，从而提高电池包工作的可靠性。

附图说明

图1为本申请一实施例中的电池包的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为图1中B处的局部放大示意图；

图4为本申请一实施例中的第一柔性线路板的结构示意图；

图5为本申请一实施例中的第二柔性线路板的结构示意图；

图6为本申请一实施例中导电连接片的结构示意图；

图7为本申请另一实施例中的电池包的结构示意图。

附图标号说明：

100、箱体；

200、电池模块；210、顶板；211、通孔；212、第一凸起；

213、第二凸起；220、云母板；221、爆喷孔；

310、第一柔性线路板；311、第一连接端；312、第一凹槽；

320、第二柔性线路板；321、第二连接端；322、第三连接端；

323、第二凹槽；

400、导电连接片；410、第一导电部；420、第二导电部；

421、连接孔；430、第三导电部；431、限位孔；

500、母线连接器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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，亦仅为了便于简化叙述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如背景介绍，电池包的箱体空间有限，而电池包内部的集成度要求越来越高，传统的电池包内部的线束连接传送方式设置在集成度高的电池包内部时，由于线束尺寸大数量多，因此导致线束占用箱体的空间较大，这影响了电池包的集成度。

为了较好地解决这一问题，研究人员提出了一种电池包，在该电池包内设置有柔性线路模块，由于柔性线路模块的厚度薄，一般在0.1mm～0.4mm内，因此能够达到降低电池包空间占比的目的。另外，为了实时获取电池包中电芯的工作状态，研究人员通过柔性线路模块来实时地获取电芯的电压和温度信号，从而确保电池包工作时的可靠性。

如图1所示，图1为本申请一实施例中的电池包的结构示意图。电池包可以包括：箱体100、电池模块200以及柔性线路模块，其中箱体100用于收容电池模块200和柔性线路模块，电池模块200可以是固态电池系统或者液态电池系统，电池模块200能够提供电能；柔性线路模块能够用于数据传送，例如传送电压信号。在本申请中，由于柔性线路模块本身厚度薄，因此能够降低电池包的空间占用比例；其次，柔性线路模块能够实时传送获取到的电池模块200中的电压和温度信号，因此可以实时获取电池模块200的状态，以确保电池包工作的可靠性。需要说明的是，柔性线路模块采集到的数据可以传送给电池包中的电池管理系统，电池管理系统可以根据采集的信号按照预设的程序来做出控制策略。

具体的，还可参阅图1至图5所示，电池模块200包括至少一组沿第一方向堆叠的电芯，其中第一方向可以理解为箱体100的长度方向，可参阅图1中的箭头a指向的方向。

柔性线路模块包括独立的第一柔性线路板310和第二柔性线路板320，第一柔性线路板310和第二柔性线路板320分别设置于电池模块200的上侧，其中第一柔性线路板310包括多个第一连接端311，每个第一连接端311分别一一对应地与电芯的正极连接以获取对应的电芯的正极电压；第二柔性线路板320包括多个第二连接端321和多个第三连接端322，多个第二连接端321分别一一对应地与电芯的负极连接以获取对应的电芯的负极电压，多个第三连接端322分别一一对应地连接有温度传感器以获取对应的电芯的温度。

需要说明的是，也可以第一柔性线路板310采集电芯的负极电压，第二柔性线路板320采集电芯的正极电压，也即可以根据电芯在箱体100中的排布方式来调整第一柔性线路板310、第二柔性线路板320与电芯的电极之间的连接方式。另外在第二柔性线路板320中的第二连接端321和第三连接端322为合并集成的方式，一方面能够通过第二连接端321获取电芯中电极的电压，另一方面可以通过第三连接端322获取电芯的温度信号。与第三连接端322连接的温度传感器，可以设置在电芯温度较高的位置。温度传感器也应该选择体积小，灵敏度高的温度传感器，例如可以采用贴片温度传感器。

在本申请中，由于柔性线路模块的厚度小，集成在电池包中后占用的空间小，因此可以提高电池包的集成度。在电池包工作的过程中，柔性线路模块中的第一柔性线路板310和第二柔性线路板320能够共同完成对电池包的电芯的正极和负极的电压采集以及电芯的温度采集，因此能够实时地获取电池包中的电芯的电压以及温度状态，从而提高电池包工作的可靠性。

由于柔性线路模块本身的厚度薄，因此当柔性线路模块中的导线直接与电芯的正极或负极连接时存在连接不紧密的问题，也即影响柔性线模块获取电芯的正极或负极的电压信号。为了解决这一问题，参阅图2所示，研究人员可以在第一柔性线路板310的第一连接端311与电芯的正极之间设置导电连接片400，也可以在第二柔性线路板320与电芯的负极之间也设置有导电连接片400。导电连接片400可以理解为连接媒介，例如导电连接片400可以通过焊接、导电胶连接或者紧固件连接的方式与第一连接端311、第二连接端321或电芯的正极或负极连接。导电连接片400应具备较高的强度和硬度，另外具备可焊接的性能，例如可以选择镍片。

进一步的，在一实施例中，参阅图2和图6所示，与第一连接端311连接的导电连接片400包括相互平行且朝向相反的第一导电部410和第二导电部420以及连接第一导电部410和第二导电部420的第三导电部430；第一导电部410位于第一柔性线路板310的第一连接端311的上侧且与第一连接端311胶连接，例如可以采用导电胶连接；第二导电部420位于第一导电部410的下侧且与电芯的正极连接，第二导电部420与电芯之间设置有紧固件。

在本实施例中，将第一导电部410和第二导电部420设置为平行且朝向相反的方向，同时通过第三导电部430连接第一导电部410和第二导电部420，也即导电连接片400呈字母“Z”字形，其目的是，由于第一柔性线路板310位于电池模块200的上侧，而电芯是位于电池模块200的内部且电芯的长度大于电池包的上部区域的长度，因此需要将导电连接片400设置为上述形状，如此导电连接片400能够与第一连接端311连接以及电芯的正极连接。需要说明的是，紧固件可以是将导电连接片400螺纹连接至电芯的正极。

更进一步的，在一实施例中，参阅图2和图6所示，电芯设置的正极设置有母线连接器500，其中母线连接器500设置有竖直向上的限位柱，第三导电部430设置有与限位柱配合的限位孔431；第二导电部420设置有连接孔421，紧固件穿过连接孔421与母线连接器500螺纹连接以将第二导电部420固定于母线连接器500。

在本实施例中母线连接器500与电芯的正极可以采用焊接或者螺纹连接的方式固定，母线连接器500能够与电芯的正极之间连接导通。在母线连接器500上设置有竖直向上的限位柱，其能够与导电连接片400的第三导电部430中设置的限位孔431配合，从而能够辅助限位固定导电连接片400。紧固件能够将第二导电部420固定在母线连接器500中，紧固件可以是螺钉或者螺栓。

在一实施例中，参阅图7所示，电池模块200包括云母板220和顶板210，云母板220设置于电芯的上侧且设置有与电芯一一对应的爆喷孔221，顶板210设置于云母板220的上侧，顶板210设置有与爆喷孔221一一对应的通孔211；第一柔性线路板310和第二柔性线路板320位于顶板210的上侧，第三连接端322对应连接的温度传感器一一对应地位于通孔211内。

在本实施例中，研究人员考虑了电池模块200的热失控问题，当电芯出现热失控时，电芯可以向云母板220中的爆喷孔221爆喷，而顶板210中的通孔211与爆喷孔221对应连通，因此电芯中爆喷出的物质能够进入到通孔211处，而将第二柔性线路板320中的第三连接端322对应的温度传感器设置在通孔211处，能够实时地获取电芯的爆喷出的温度，以较好地辅助判断电芯是否存在热失控问题。需要说明的是，在电芯的集成度高情况下，电芯的底部以及周向均被限位后，电芯在热失控时会优先向云母板220中的爆喷孔221处爆喷。另外，在本实施例中的云母板220能够起到绝缘隔热的效果，顶板210位于电池模块200的最上侧，可以通过螺纹固定的方式与箱体100内部结构固定。

在一实施例中，参阅图2至图5所示，顶板210面向第一柔性线路板310和第二柔性线路板320的一侧设置有沿第一方向间隔排布的第一凸起212和沿第二方向间隔排布的第二凸起213，第一方向与第二方向相互垂直，第一凸起212和第二凸起213相互连接，第二方向可以参阅图1中的箭头b指向的方向。

第一柔性线路板310设置有与第一凸起212配合的第一凹槽312，第二柔性线路设置有与第一凸起212配合的第一凹槽312以及与第二凸起213配合的第二凹槽323。

在本实施例中，可以通过第一柔性线路板310中的第一凸起212与顶板210中的第一凹槽312配合，从而可以辅助约束第一柔性线路板310沿第一方向移动，第二柔性线路板320中的第一凸起212与顶板210中的第一凹槽312配合，以及第二柔性线路板320中的第二凸起213与顶板210中的第二凹槽323配合，能够辅助约束第二柔性线路板320在第一方向和第二方向的移动，通过上述设置的方式能够较辅助将第一柔性线路板310和第二柔性线路板320固定在顶板210上。

进一步的，在一实施例中，第一柔性线路板310和第二柔性线路板320分别与顶板210之间设置有导电胶。在本实施例中，通过设置导电胶能够进一步地将第一柔性线路板310和第二柔性线路板320固定在顶板210上。

在一实施例中，电池模块200包括至少两组并排的沿第一方向堆叠的电芯，相邻的两组并排的电芯的极耳之间通过激光焊接连接或超声波焊接连接，每组沿第一方向堆叠的电芯均设置有第一柔性线路板310和第二柔性线路板320。

在电池包中设置至少两组沿第一方向堆叠的电芯，其能够提高电池包的供电能力。并排的两组电芯的极耳之间通过激光焊接或者超声波焊接，能够减少连接件的使用。而在每组沿第一方向堆叠的电芯上均设置有第一柔性线路板310和第二柔性线路板320能够实时地获取每个电芯的电压状态和温度状态，从而确保电池工作的可靠性。

本申请还提出一种汽车，在该汽车中使用了上述电池包。由于电池包中采用了柔性线路模块，且柔性线路模块能够对电芯的电压和温度实时采集，因此能够确保电芯工作时的可靠性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.电池包，其特征在于，包括：

箱体(100)；

电池模块(200)，设置于所述箱体(100)内，所述电池模块包括至少一组沿第一方向堆叠的电芯；

柔性线路模块，包括独立的第一柔性线路板(310)和第二柔性线路板(320)，所述第一柔性线路板(310)和所述第二柔性线路板(320)分别设置于所述电池模块的上侧；

所述第一柔性线路板(310)包括多个第一连接端(311)，每个所述第一连接端(311)分别一一对应地与所述电芯的正极连接以获取对应的所述电芯的正极电压；

所述第二柔性线路板(320)包括多个第二连接端(321)和多个第三连接端(322)，所述多个第二连接端(321)分别一一对应地与所述电芯的负极连接以获取对应的所述电芯的负极电压，所述多个第三连接端(322)分别一一对应地连接有温度传感器以获取对应的所述电芯的温度。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第一连接端(311)与所述电芯的正极之间设置有导电连接片(400)；和/或所述第二连接端(321)与所述电芯的负极之间设置有导电连接片(400)。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于：与所述第一连接端(311)连接的所述导电连接片(400)包括相互平行且朝向相反的第一导电部(410)和第二导电部(420)以及连接所述第一导电部(410)和所述第二导电部(420)的第三导电部(430)；所述第一导电部(410)位于所述第一连接端(311)的上侧且与所述第一连接端(311)胶连接；

所述第二导电部(420)位于所述第一导电部(410)的下侧且与所述电芯的正极连接，所述第二导电部(420)与所述电芯之间设置有紧固件。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于：所述电芯的正极设置有母线连接器(500)，所述母线连接器(500)设置有竖直向上的限位柱，所述第三导电部(430)设置有与所述限位柱配合的限位孔(431)；

所述第二导电部(420)设置有连接孔(421)，所述紧固件穿过所述连接孔(421)与所述母线连接器(500)螺纹连接以将所述第二导电部(420)固定于所述母线连接器(500)。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于：所述导电连接片(400)的材质为镍片。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池模块(200)包括云母板(220)和顶板(210)，所述云母板(220)设置于所述电芯的上侧且设置有与所述电芯一一对应的爆喷孔(221)，所述顶板(210)设置于所述云母板(220)的上侧，所述顶板(210)设置有与所述爆喷孔(221)一一对应的通孔(211)；

所述第一柔性线路板(310)和所述第二柔性线路板(320)位于所述顶板(210)的上侧，所述第三连接端(322)对应连接的所述温度传感器一一对应地位于所述通孔(211)内。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于：所述顶板(210)面向所述第一柔性线路板(310)和所述第二柔性线路板(320)的一侧设置有沿所述第一方向间隔排布的第一凸起(212)和沿第二方向间隔排布的第二凸起(213)，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述第一凸起(212)和所述第二凸起(213)相互连接；

所述第一柔性线路板(310)设置有与所述第一凸起(212)配合的第一凹槽(312)，所述第二柔性线路设置有与所述第一凸起(212)配合的所述第一凹槽(312)以及与所述第二凸起(213)配合的第二凹槽(323)。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于：所述第一柔性线路板(310)和所述第二柔性线路板(320)分别与所述顶板(210)之间设置有导电胶。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池模块包括至少两组并排的所述沿第一方向堆叠的电芯，相邻的所述两组并排的电芯的极耳之间通过激光焊接连接或超声波焊接连接，每组所述沿第一方向堆叠的电芯均设置有所述第一柔性线路板(310)和所述第二柔性线路板(320)。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的电池包。