CN219497998U - 一种电池ccs组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池连接器系统(Cell Connector System CCS)组件，包括第一部分、第二部分和电子元件，其中，第一部分设置于电池箱体中的电芯外侧；其中，第二部分固设于电池箱体上，第二部分上设置有朝向第一部分的安装部，其安装部覆盖于第一部分的端部一侧；其中，电子元件布置于第一部分和第二部分上，电子元件在第一部分上与电芯电性连接，电子元件在第二部分上固设于安装部。其中，第一部分成对设置于电芯外侧，第二部分固设于成对的第一部分之间的箱体中间梁上。通过将CCS支架分成了两部分，第一部分对汇流排和FPC进行固定支撑；第二部分为对多个模块引出的连接器进行固定，以解决电池包PACK中CCS组件安装牢靠性的问题。

Description

一种电池CCS组件

技术领域

本实用新型涉及电池领域，确切地说，涉及一种电池CCS组件。

背景技术

电池连接器系统(Cell Connector System CCS)组件是电池系统必须的部分，它实现电芯之间的串并联、温度和电压的采集，并把数据通过采样线反馈给BMS(电池管理系统)，最后由BMS发出相应的控制策略，实现整个系统安全可靠的工作。现有的CCS组件一般由汇流排、电压和温度采样线、连接器、塑料支架形成一个组件的形式装配到电池系统内；通常塑料支架一般采用注塑或吸塑工艺，它的功能主要是实现汇流排、采样线和连接器的安装固定，最终形成电芯模块的次级零件，减少物料的种类。

但是在现有方案中，一个CCS组件一般只固定一个电芯模块的连接器、汇流排和采样线束。当汇流排和低压采样线束用PC片材作为安装固定件时，结构强度太弱，无法承载连接器的重量，解决低压插件连接器安装固定牢靠问题。

若采用注塑件作为汇流排和采样线束的安装固定件，连接器的固定一般在注塑件中间做凸起结构固定。其缺点是连接器只能放在中间；不能从两端出线。

若采用吸塑件作为汇流排和采样线束的安装固定件，连接器的固定一般在端铝板上开孔用铆钉卡扣固定。其缺点是连接器的柔性电路板FPC材质较软易被磨损，或与金属件连通形成回路导致FPC失效。

因此，本实用新型在现有CCS组件的结构基础上，增加了第二部分结构，以解决上述的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池CCS组件，通过将CCS支架分成了两部分，第一部分对汇流排和FPC进行固定支撑；第二部分为对多个模块引出的连接器进行固定，以解决电池包PACK中CCS组件安装牢靠性的问题。

本实用新型提供的一种电池CCS组件，包括：

CCS支架，所述CCS支架包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于电池箱体中的电芯外侧，所述第二部分固设于所述电池箱体上，所述第二部分上设置有朝向所述第一部分的安装部，所述安装部覆盖于所述第一部分的端部一侧；

电子元件，所述电子元件布置于所述第一部分和所述第二部分上，所述电子元件在所述第一部分上与所述电芯电性连接，所述电子元件在所述第二部分上固设于所述安装部。

于本实用新型的一实施例中，所述第一部分包括：

第一支架；

第一固定组件，所述第一固定组件设置于所述第一支架上，所述第一固定组件分别将所述第一支架连接到所述电芯外侧以及将所述电子元件连接到所述第一支架上；

第一辅助组件，所述第一辅助组件设置于所述第一支架上，所述第一辅助组件将所述电子元件间隔布置于所述第一支架上。

于本实用新型的一实施例中，所述第二部分包括：

第二支架；

第二固定组件，所述第二固定组件设置于所述第二支架上，所述第二固定组件分别将所述第二支架固定到所述电池箱体上以及将所述电子元件固定到所述安装部上。

第二辅助组件，所述第二辅助组件设置于所述第二支架上，所述第二辅助组件将所述电子元件限位布置于所述第二支架上。

于本实用新型的一实施例中，所述电子元件包括：

汇流排，所述汇流排固设于所述第一支架上、并与所述电芯电性连接；

柔性电路板，所述柔性电路板固设于所述第一支架上、并与所述汇流排电性连接；

连接器，所述连接器设置于所述柔性电路板的端部、并固设于所述安装部上；

线束，所述线束从所述电芯连接至所述电池箱体中，所述线束经过所述第一支架和所述第二支架背向所述电芯一侧的空间、并贴靠或悬空于所述第一支架和所述第二支架的表面。

于本实用新型的一实施例中，所述第一部分成对设置于所述电芯外侧，所述第二部分固设于成对的所述第一部分之间的所述箱体的中间梁上。

于本实用新型的一实施例中，所述第一固定组件包括将所述电子元件固定至所述第一支架上的第一热铆柱，以及开设于所述第一支架上的定位孔，所述定位孔将所述第一支架定位至所述电芯外侧的安装位置上。

于本实用新型的一实施例中，所述第一辅助组件包括设置于所述第一支架上的所述电子元件的爬电距离和电气间隙防护块、所述第一支架的加强凸包以及所述电芯的防爆阀避让孔。

于本实用新型的一实施例中，所述第二固定组件包括将所述电子元件固定至所述第二支架的卡扣和第二热铆柱，以及固定所述第二支架的钢套，在所述钢套中安装螺栓使所述第二支架固定到所述电池箱体上。

于本实用新型的一实施例中，所述第二辅助组件包括所述线束的限位扣以及所述第二支架的加强筋。

于本实用新型的一实施例中，所述安装部包括设置于所述第二支架上朝向所述第一支架方向延伸的拓展安装臂，所述拓展安装臂上设置有所述卡扣和所述第二热铆柱。

于本实用新型的一实施例中，所述第一部分和所述第二部分为塑料材质，其中所述第一部分采用模切或吸塑工艺成型，所述第二部分采用注塑成型。所述第一支架的壁厚为0.125～1mm，所述第二支架的壁厚为1～2mm。

本实用新型的有益效果：通过将CCS组件中的CCS支架设计成两部分，其中第一部分用吸塑聚碳酸酯PC或聚丙烯PP，对汇流排和FPC进行固定支撑；第二部分为注塑件可以对多个电芯模块引出的连接器进行固定。采用PC片作为汇流排安装支撑件，可以降低模块尺寸并降低制造成本；同时增加注塑件固定低压连接器，提高了第二部分的结构强度并使连接器的安装位置柔性化；还实现了两个电芯模块低压插件的连接器可以共用一个第二部分的支架。

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，并不能限制本实用新型。

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，示出了符合本实用新型的实施例并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，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的附图。在附图中：

图1是显示本实用新型电池CCS组件在电池箱体中位置的示意图；

图2是本实用新型电池CCS组件的立体结构示意图；

图3是本实用新型电池CCS组件第一部分和第二部分的示意图；

图4是本实用新型电池CCS组件第一部分的立体结构示意图；

图5是本实用新型电池CCS组件第二部分的立体结构示意图。

图中：1、第一部分；10、电池箱体；100、电芯；11、第一支架；111、第一热铆柱；112、定位孔；113、爬电距离和电气间隙防护块；114、加强凸包；115、防爆阀避让孔；2、第二部分；20、安装部；21、第二支架；211、卡扣；212、第二热铆柱；213、钢套；214、限位扣；215、加强筋；3、电子元件；31、汇流排；32、柔性电路板；33、连接器；34、线束。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图5。须知，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，故不具技术上的实质意义，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所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在CCS支架的现有方案中，只含一个支架部分，且其支架部分若为注塑件，连接器的固定一般在注塑件中间做凸起结构固定，其缺点是连接器只能放在中间，不能从两端出线。若为吸塑件，连接器的固定一般在端铝板上开孔用铆钉卡扣固定，其缺点是连接器的柔性电路板FPC材质较软易被磨损，或与金属件连通形成回路导致FPC失效。

请同时参阅图1至图3，本实用新型提供一种电池CCS组件，包括CCS支架和电子元件3。其中，所述CCS支架包括第一部分1和第二部分2，第一部分1设置于电池箱体10中的电芯100外侧，第二部分2固设于电池箱体10上，第二部分2上设置有朝向第一部分1的安装部20，其安装部20覆盖于第一部分1的端部一侧。其中，电子元件3布置于第一部分1和第二部分2上，电子元件3在第一部分1上与电芯100电性连接，电子元件3在第二部分2上固设于安装部20。其中，第一部分1成对设置于电芯100外侧，第二部分2固设于成对的第一部分1之间的箱体中间梁上。

在本实施例中，CCS支架包括第一部分1和第二部分2，电芯100与电池箱体10内控制器间连接的电子元件3在CCS支架的中间处出线。为了降低CCS支架的成本及其高度尺寸，使CCS支架采用吸塑方案，以利用吸塑PC或者PP材质较软的特性；而一般吸塑PC或者PP材质的厚度为0.25-0.5mm，无法固定连接器33。故设计增加第二部分2，第二部分2采用螺栓固定在电池箱体10的中间梁上。并根据需要同时可以在第二部分2上固定一个或两个连接器33，实现两个电芯100模块的低压插件连接器33共用一个CCS支架的作用。

请参阅图4，在一实施例中，第一部分1包括第一支架11、第一固定组件和第一辅助组件。其中，第一固定组件设置于第一支架11上，第一固定组件分别将第一支架11连接到电芯100外侧以及将电子元件3连接到第一支架11上，第一辅助组件设置于第一支架11上，第一辅助组件将电子元件3间隔布置于第一支架11上。

需要说明的是，第一部分1中的第一支架11即沿电池箱体10中电芯100模块的外侧排布，并通过第一固定组件将第一支架11固定在电芯100外侧的合适位置上，以及将电子元件3固定在第一支架11上。且第一支架11上固定的电子元件3通过第一辅助组件的间隔布置，维持电子元件3的稳定运行。

请参阅图5，在一实施例中，第二部分2包括第二支架21、第二固定组件和第二辅助组件。其中，第二固定组件设置于第二支架21上，第二固定组件分别将第二支架21固定到电池箱体10上以及将电子元件3固定到安装部20上，第二辅助组件设置于第二支架21上，第二辅助组件将电子元件3限位布置于第二支架21上。

需要说明的是，通过将第二支架21固定在电池箱体10上以确保其稳定性，并配合第二固定组件确定电子元件3在其安装部20上的固定状态，同时利用第二辅助组件进一步限制电子元件3在第二支架21上的姿态。

请参阅图2，在一实施例中，电子元件3包括：

汇流排31，汇流排31固设于第一支架11上、并与电芯100电性连接；

柔性电路板32，柔性电路板32固设于第一支架11上、并与汇流排31电性连接；

连接器33，连接器33设置于柔性电路板32的端部、并固设于安装部20上；

线束34，所述线束34从所述电芯100连接至所述电池箱体10中，所述线束34经过所述第一支架11和所述第二支架21背向所述电芯100一侧的空间、并贴靠或悬空于所述第一支架11和所述第二支架21的表面。

在本实施例中，通过将汇流排31固定在第一部分1上，以连接电池箱体10中的电芯100模块，并通过柔性电路板32PFC将汇流排31与连接器33进行连接，同时，位于电池箱体10内连接FPC的线束34也沿第一支架11延伸至第二支架21上并被固定。

值得一提的是，一般的一个电芯100模块只有一个CCS支架，一个CCS支架引出一个电芯100模块的连接器33，本方案中因为降本把原本为塑胶支架改成吸塑的PC，其吸塑PC类似薄膜很软，导致连接器33没有位置固定，因此新增了第二支架21，可以同时固定多个电芯100模块中引出的连接器33。同时新增的第二支架21件体积小，仍具有成本低的优势。

需要说明的是，通过将连接器33固定在第二支架21上，避免了连接器33高度需要占用电芯100高度方向上的空间，如本实施例设计的第二支架21可以放在第一支架11端部的位置，解决电芯100模块高度的空间问题。

在安装CCS组件时，第一部分1的汇流排31、FPC、PC部分为热压成型，形成一个整体；然后通过激光焊接把汇流排31和电芯100的极柱焊在一起；第二部分2则通过螺丝锁在电池箱体10上，接着通过卡扣211固定连接器33。

请参阅图4，在一实施例中，第一固定组件包括将电子元件3固定至第一支架11上的第一热铆柱111，以及开设于所述第一支架11上的定位孔112，所述定位孔112将所述第一支架11定位至所述电芯100外侧的安装位置上。第一辅助组件包括设置于第一支架11上的电子元件3的爬电距离和电气间隙防护块113、第一支架11的加强凸包114以及电芯100的防爆阀避让孔115。

需要说明的是，通过设置在第一支架11上的爬电距离和电气间隙防护块113，在每个汇流排31与电芯100单体间的连接位置间进行分隔，避免电池PACK在运行中产生电磁干扰的影响。并配合加强凸包114提高第一支架11的强度。

请参阅图5，在一实施例中，第二固定组件包括将电子元件3固定至第二支架21的卡扣211和第二热铆柱212，以及固定第二支架21的钢套213，在钢套213中安装螺栓使第二支架21固定到电池箱体10上。第二辅助组件包括线束34的限位扣214以及第二支架21的加强筋215。

在本实施例中，卡扣211以及第二热铆柱212被设置于第二支架21上的安装部20区域，并通过螺栓穿过第二支架21上的钢套213以固定在电池箱体10的中间梁上，实现第二支架21的牢靠固定。CCS支架上的线束34在安装完成后，通过限位扣214被限定在一定范围内，以起到固定作用。由于卡扣211容易出现装配公差，对零件尺寸公差要求比较高，公差大时易晃动；而打胶会增加胶水成本还会增加打胶这一步工序。因此根据不同的工艺装配要求，选择第二支架21上的第二热铆柱212与连接器33固定，也可采用卡扣211或打胶形式固定。

请参阅图5，在一实施例中，安装部20包括设置于第二支架21上朝向第一支架11方向延伸的拓展安装臂，拓展安装臂上设置有卡扣211和第二热铆柱212。

在本实施例中，第二部分2通过第二支架21上的拓展安装臂，利用其上的第二热铆柱212和卡扣211固定电子元件3的连接器33，以形成一个CCS组件。

需要说明的是，第一部分1和第二部分2为塑料材质，其中第一部分1采用模切或吸塑工艺成型，其中第一支架11的壁厚为0.125～1mm。第二部分2采用注塑成型，其中第二支架21的壁厚为1～2mm。利用吸塑PC相对注塑件结构简单且制成工艺简单的优势，降低供应商的吸塑工艺的模具成本；吸塑PC和金属材质的汇流排31是通过热压的方式固定的，最后焊在电芯100上后，吸塑PC的固定作用即不存在了，薄片式的FPC是热铆形式固定；而连接器33为塑料件体积稍大，且有一定重量，才用薄材的PC片固定会晃动，因此选择注塑成型件。

需要说明的是，第一部分1通过其中第一支架11上的定位孔112定位在电芯100外侧合适的安装位置上，并通过汇流排31焊接连接电芯100的极柱，使第一部分1固定在电芯100外侧，且相邻第一部分1的端部位于电池箱体10的中间梁处。第二部分2则通过螺丝固定在电池箱体10的中间梁上，并使第二部分2中第二支架21的两个拓展安装臂延伸至电池箱体10中间梁两侧第一部分1的第一支架11端部，使得拓展安装臂的投影覆盖在第一支架11上，实现第一部分1与第二部分2中第一支架11和第二支架21对电芯100外侧的完全覆盖。

综上所述，本实用新型的电池CCS组件，通过将CCS支架设计成两部分，其中第一部分1对汇流排31和FPC进行固定支撑；第二部分2对多个电芯100模块引出的连接器33进行固定。同时增加注塑件固定低压连接器33，提高了第二部分2的结构强度并使连接器33的安装位置柔性化；还实现了两个电芯100模块低压插件的连接器33可以共用一个第二部分2的第二支架21。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电池CCS组件，其特征在于，包括：

CCS支架，所述CCS支架包括第一部分(1)和第二部分(2)，所述第一部分(1)设置于电池箱体(10)中的电芯(100)外侧，所述第二部分(2)固设于所述电池箱体(10)上，所述第二部分(2)上设置有朝向所述第一部分(1)的安装部(20)，所述安装部(20)覆盖于所述第一部分(1)的端部一侧；

电子元件(3)，所述电子元件(3)布置于所述第一部分(1)和所述第二部分(2)上，所述电子元件(3)在所述第一部分(1)上与所述电芯(100)电性连接，所述电子元件(3)在所述第二部分(2)上固设于所述安装部(20)。

2.根据权利要求1所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第一部分(1)包括：

第一支架(11)；

第一固定组件，所述第一固定组件设置于所述第一支架(11)上，所述第一固定组件分别将所述第一支架(11)连接到所述电芯(100)外侧以及将所述电子元件(3)连接到所述第一支架(11)上；

第一辅助组件，所述第一辅助组件设置于所述第一支架(11)上，所述第一辅助组件将所述电子元件(3)间隔布置于所述第一支架(11)上。

3.根据权利要求2所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第二部分(2)包括：

第二支架(21)；

第二固定组件，所述第二固定组件设置于所述第二支架(21)上，所述第二固定组件分别将所述第二支架(21)固定到所述电池箱体(10)上以及将所述电子元件(3)固定到所述安装部(20)上；

第二辅助组件，所述第二辅助组件设置于所述第二支架(21)上，所述第二辅助组件将所述电子元件(3)限位布置于所述第二支架(21)上。

4.根据权利要求3所述的电池CCS组件，其特征在于，所述电子元件(3)包括：

汇流排(31)，所述汇流排(31)固设于所述第一支架(11)上、并与所述电芯(100)电性连接；

柔性电路板(32)，所述柔性电路板(32)固设于所述第一支架(11)上、并与所述汇流排(31)电性连接；

连接器(33)，所述连接器(33)设置于所述柔性电路板(32)的端部、并固设于所述安装部(20)上；

线束(34)，所述线束(34)从所述电芯(100)连接至所述电池箱体(10)中，所述线束(34)经过所述第一支架(11)和所述第二支架(21)背向所述电芯(100)一侧的空间、并贴靠或悬空于所述第一支架(11)和所述第二支架(21)的表面。

5.根据权利要求4所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第一部分(1)成对设置于所述电芯(100)外侧，所述第二部分(2)固设于成对的所述第一部分(1)之间的所述箱体的中间梁上。

6.根据权利要求2所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第一固定组件包括将所述电子元件(3)固定至所述第一支架(11)上的第一热铆柱(111)，以及开设于所述第一支架(11)上的定位孔(112)，所述定位孔(112)将所述第一支架(11)定位至所述电芯(100)外侧的安装位置上。

7.根据权利要求2所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第一辅助组件包括设置于所述第一支架(11)上的所述电子元件(3)的爬电距离和电气间隙防护块(113)、所述第一支架(11)的加强凸包(114)以及所述电芯(100)的防爆阀避让孔(115)。

8.根据权利要求3所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第二固定组件包括将所述电子元件(3)固定至所述第二支架(21)的卡扣(211)和第二热铆柱(212)，以及固定所述第二支架(21)的钢套(213)，在所述钢套(213)中安装螺栓使所述第二支架(21)固定到所述电池箱体(10)上。

9.根据权利要求4所述的电池CCS组件，其特征在于，所述第二辅助组件包括所述线束(34)的限位扣(214)以及所述第二支架(21)的加强筋(215)。

10.根据权利要求8所述的电池CCS组件，其特征在于，所述安装部(20)包括设置于所述第二支架(21)上朝向所述第一支架(11)方向延伸的拓展安装臂，所述拓展安装臂上设置有所述卡扣(211)和所述第二热铆柱(212)。