CN220021500U - 连接片、采集集成件以及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连接片、采集集成件以及储能装置，所述连接片包括：多个连接部以及过渡部，所述连接部包括：用于连接电芯正极的正极端和连接电芯负极的负极端，且多个连接部在第一方向上间隔设置，所述过渡部沿第二方向延伸，且依次与所述多个连接部的所述正极端相连，所述第一方向与所述第二方向具有夹角。由此，通过设置过渡部，以使相邻的连接部的正极端相连，可以增加正极区域上的过流面积，不仅可以提高过流能力，避免连接片过热、脱焊，以提高储能装置的工作稳定性和使用安全性，而且更大的正极区域，使连接片与采样结构(如：温度传感器、电压采集线束等)的连接更加简单、方便，降低布置难度的同时，也可以改善空间占用。

Description

连接片、采集集成件以及储能装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种连接片、采集集成件以及储能装置。

背景技术

相关技术中，储能装置中，连接片用于将呈阵列排布的多个电芯进行串并联，以使储能装置的输出电压、蓄电能力等满足使用需求。

然而，相邻的电芯之间连接片的过流能力有限，在工作过程中，可能出现连接片过热、脱焊等现象，降低储能装置的工作稳定性以及使用安全性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种连接片，所述连接片的过流能力更强。

本实用新型进一步提出了一种采用上述连接片的采集集成件。

本实用新型还提出了一种采用上述采集集成件的储能装置。

根据本实用新型第一方面实施例的连接片，包括：多个连接部以及过渡部，所述连接部包括：用于连接电芯正极的正极端和连接电芯负极的负极端，且多个连接部在第一方向上间隔设置，所述过渡部沿第二方向延伸，且依次与所述多个连接部的所述正极端相连，所述第一方向与所述第二方向具有夹角。

根据本实用新型实施例的连接片，通过设置过渡部，以使相邻的连接部的正极端相连，可以增加正极区域上的过流面积，不仅可以提高过流能力，避免连接片过热、脱焊，以提高储能装置的工作稳定性和使用安全性，而且更大的正极区域，使连接片与采样结构(如：温度传感器、电压采集线束等)的连接更加简单、方便，降低布置难度的同时，也可以改善空间占用。

根据本实用新型的一些实施例，所述正极端与所述负极端均连接至电池，且所述负极端的至少部分外形轮廓用于避让所述电池的正极极柱。

进一步地，所述正极端形成为弧形连接部，所述负极端具有与所述弧形连接部适配的凹槽。

进一步地，所述弧形连接部的弧面半径与所述凹槽的弧面半径一致。

进一步地，所述弧形连接部的弧面半径与所述凹槽的弧面半径均为8mm～12mm。

在一些实施例中，所述连接部包括依次相连的第一板和第二板，所述第一板上形成有所述正极端，所述第二板上形成有所述负极端，且所述第一板与所述第二板具有高度差，所述高度差为1.2mm～1.8mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述过渡部的宽度≥10mm。

进一步地，所述正极端的宽度W1与所述过渡部的宽度W2之间满足：1≤W1/W2≤2。

根据本实用新型第二方面实施例的采集集成件，包括：上述实施例中所述的连接片和端部连接片，所述连接片在所述第一方向上依次设置，所述端部连接片位于所述第一方向的两端，并用于与所述连接片电连接。

进一步地，所述采集集成件还包括：采样线，所述采样线的一端形成为输出端，所述采样线的另一端形成为采集端，并连接至所述连接片。

进一步地，所述采集集成件还包括：传感器模块，所述采样线上还设置有引出部，所述引出部与所述传感器模块相连。

在一些实施例中，所述采集集成件还包括：封装壳，所述连接片以及所述端部连接片、所述采样线、所述传感器模块均封装于所述封装壳。

进一步地，所述采集集成件包括采样线，所述采样线为多个，多个所述采样线均构造为FDC采样线。

进一步地，所述采集集成件包括多个采样线，每个所述采样线包括多个子采样线，每个所述子采样线朝向对应的采样区域延伸，且多个所述子采样线对应的所述采样区域无重合。

根据本实用新型第二方面实施例的储能装置，包括：上述采集集成件以及电芯，所述电芯为多个并通过所述采集集成件电连接。

在一些实施例中，所述多个电芯呈阵列排布，且每列所述电芯通过所述连接片串联，每排所述电芯通过所述连接片并联，多列所述电芯通过所述端部连接片串联。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的连接片的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的采集集成件的一个示意图；

图3是图2中圈示A区域的局部放大示意图；

图4是根据本实用新型实施例的封装壳的示意图。

附图标记：

采集集成件100，

连接片10，连接部11，正极端111，负极端112，过渡部12，端部连接片20，采样线30，输出端31，采集端32，引出部33，传感器模块40，封装壳50，线束插接头60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的连接片10、采集集成件100以及储能装置。

如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的连接片10，包括：多个连接部11以及过渡部12。

其中，连接部11包括：用于连接电芯正极的正极端111和连接电芯负极的负极端112，且多个连接部11在第一方向上间隔设置，过渡部12沿第二方向延伸，且依次与多个连接部11的正极端111相连，第一方向与第二方向具有夹角。

需要指出的是，第一方向与第二方向具有夹角，通过连接片10电连接的电芯可以是方形电芯、圆柱电芯等，为方形电芯时，第一方向与第二方向之间所成的夹角为90°，同一个连接片10上的多个连接部11在第一方向上间隔设置，为圆柱电芯时，第一方向与第二方向之间的夹角为锐角，同一个连接片10上的多个连接部11在第一方向上间隔且交错设置。

具体而言，连接片10设置为多个，多个连接片10可以实现成阵列排布的电芯的电连接(如串联、并联以及混联)，每个连接部11的正极端111和负极端112分别与相邻的两个电芯各自的正极、负极相连，以使相邻的电芯之间串联，同一个连接片10上的多个连接部11分别对应不同列的电芯，每列电芯均串联，而过渡部12设置在每个连接部11的正极端111上，并使多个连接部11并联，以使多列电芯并联。

示例性地，通过连接片10电连接的电芯为圆柱电芯，连接片10可以包括：两个连接部11以及过渡部12，两个连接部11在第一方向上交错设置，例如：位于下方的连接部11的正极端111位于上方连接部11的在正极端111的左下方，而沿第二方向延伸的过渡部12的两端分别与两个连接部11的正极端111相连；或者连接片10可以包括：N个连接部11以及一个过渡部12，多个连接部11在第一方向上交错设置，而沿第二方向延伸的过渡部12同时与多个连接部11的正极端111相连，且相邻的正极端111之间的距离相等。

根据本实用新型实施例的连接片10，通过设置过渡部12，以使相邻的连接部11的正极端111相连，可以增加正极区域上的过流面积，不仅可以提高过流能力，避免连接片10过热、脱焊，以提高储能装置的工作稳定性和使用安全性，而且更大的正极区域，使连接片10与采样结构(如：温度传感器、电压采集线束等)的连接更加简单、方便，降低布置难度的同时，也可以改善空间占用。

参见图1所示，根据本实用新型的一些实施例，正极端111与负极端112均连接至电池，且负极端112的外形轮廓与电池的极柱的端面相适配。

具体地，本实用新型实施例的连接片10适用于同侧引出正极和负极的圆柱电池、方形电池，正极端111与正极极柱相连，负极端112与负极极柱相连，而在连接片10应用在圆柱电池的技术方案中，圆柱电池的极柱形成为正极极柱，而端面形成为负极，正极端111固定在极柱的端面上，负极端112固定在圆柱电池的端面上，而使负极端112的至少部分外形轮廓用于避让电池的正极极柱，可以避免连接片10与电池出现短接，提高使用安全性和可靠性。

优选地，正极端111形成为弧形连接部，负极端112具有与弧形连接部适配的凹槽。

具体而言，在连接片10应用在圆柱电芯的实施例中，电芯的正极与负极同侧出极，正极形成为电芯端部上的圆柱形凸起，而电芯端面形成为负极，一个连接片10的正极端111形成为弧形连接部，与一个电芯的电芯正极相连，该连接片10的负极端112形成为弧形槽，并与另一个电芯的负极端112相连，以通过多个连接片10，实现成列的多个电芯的串联。

也就是说，通过设置弧形的正极端111和与其适配的呈凹槽的负极端112，实现成列的电芯的串联的同时，也可以避免设置在同一端面上两个连接片10的正极端111与负极端112之间出现短接，提高使用安全性以及工作可靠性。

需要指出的是，本实用新型中两者相适配是指弧形连接部的弧形凸起与凹槽的弧形凹陷的形状在电芯的轴线方向上的投影轮廓一致，以彼此适配。

在一些实施例中，正极端111上设置有定位孔，定位孔与正极端111同心设置，通过定位孔进行装配定位，可以提高正极端111与电芯正极的同轴度，以使成列的电芯的排列更加规整。

进一步地，弧形连接部的弧面半径与凹槽的弧面半径一致，以使多个连接片10之间的排列、定位更加简单、方便，提高装配便利性，并有效降低装配公差。

进一步地，弧形连接部的弧面半径与凹槽的弧面半径均为8mm～12mm，以使弧形连接部与电芯正极的形状适配，凹槽与电芯负极的形状适配，提高连接片10与电芯的连接稳定性和可靠性。

在一些实施例中，参见图1，连接部11包括：依次相连的第一板和第二板，第一板上形成有正极端111，第二板上形成有负极端112，且第一板与第二板具有高度差，高度差为1.2mm～1.8mm，这样，可以使正极端111与电芯正极、负极端112与电芯负极更加贴合，提高电连接稳定性的同时，也可以降低出现短接的概率，提高安全性。

根据本实用新型的一些实施例，过渡部12的宽度≥10mm。示例性地，过渡部12的宽度为10mm、11mm、12mm等，在提高过流效果的同时，使过渡部12的宽度尺寸更加合理，可以降低物料成本。

需要指出的是，过渡部12与多个连接部11相连，多个连接部11在第一方向上间隔设置，在第二方向上交错设置，使得过渡部12的宽度方向与延伸部12的延伸方向相垂直，而非与第一方向或第二方向垂直。

进一步地，正极端111的宽度W1与过渡部12的宽度W2之间满足：1≤W1/W2≤2。

示例性地，在一些实施例中，正极端111的宽度与过渡部12的宽度相等，在另一些实力中，正极端111的宽度为过渡部12的宽度的两倍，即正极端111的宽度范围在W2～2W2之间。

可以理解的是，正极端111小于过渡部12的宽度，则正极端111过小，难以保证正极端111与电芯正极的稳定可靠连接，且难以保证过流效果，正极端111大于过渡部12的宽度的两倍，则正极端111的宽度过大，空间占用较大，会导致相邻电芯之间的间隙过大，降低多个电芯组成的储能装置的能量密度，导致总电容量下降。

综上，可以确保正极端111的过流效果，过流效果更好，并确保正极端111与电芯正极的稳定可靠相连，可以提高连接片10的使用稳定性和工作安全性。

如图2所示，根据本实用新型第二方面实施例的采集集成件100，包括：上述实施例中的连接片10和端部连接片20，连接片10在第一方向上依次设置，端部连接片20位于第一方向的两端，并用于与连接片10电连接。

示例性地，多个电芯呈阵列排布，且每列电芯通过连接片10串联，每排电芯通过连接片10并联，多列电芯通过端部连接片20串联。

根据本实用新型实施例的采集集成件100，采用上述连接片10，采集集成件100的过流效果更好，可以提高储能装置的工作可靠性和安全性。

如图3所示，进一步地，采集集成件100还包括：采样线30和传感器模块40，采样线30的一端形成为输出端31，采样线30的另一端形成为采集端32，采集端32连接至连接片10，而采样线30上还设置有引出部33，引出部33与传感器模块40相连。

进一步地，采样线30为多个，多个采样线30均构造为FDC采样线。

需要指出的是，FDC采样线通过刀切工艺得出，在一块基板上，通过刀切工艺，得到多根采样线30，相较传统FPC采样线，无需蚀刻工艺，可以降低采样线30的成本，以降低采集集成件100的成本，且采样线30上无需设置镍片结构，焊接成本也更低，可以进一步降低采集集成件100的成组成本，且减少镍片焊接工序，可以提高成组效率。

采集集成件100还包括：线束插接头60，多个采样线30的输出端31均设置在线束插接头60上，而线束插接头60可以用于与电池管理系统的信号端口(如BIC)插接配合，以实现采样线30以及传感器模块40采集的信号的输出。

需要指出的是，每个采样线30包括多个子采样线，每个子采样线朝向对应采样区域延伸，且多个子采样线对应的采样区域无重合。

具体地，在电芯数量过多时，采样线30内部走线就会增加，进而使采样线30宽度增加，而电芯与连接片10之间空间有限，因此需要降低采样线30的宽度。因此本实用新型使每个采样线30包括多个子采样线，每个子采样线朝向对应采样区域延伸，且多个子采样线对应的采样区域无重合，以减少采样线30的宽度，并保证每个连接片10均与采样线30的采集端32连接。

可以理解的是，采样线30可以为多个，每个采样线30上均对应设置至少一个传感器模块40，且多个采样线30以及对应的连接片10、端部连接片20等均通过一个封装壳50连接，以使采集集成件100与对应的储能装置匹配。

需要指出的是，基于储能装置的空间需求，采样线30的间距布线宽度为30mm左右(25mm～35mm)，单根子采样线的线宽/线距均需要大于0.8mm/0.8mm，即单根子采样线的宽度为1.6mm，进而基于采样电芯的数量、排列形式、温度采样点的数量、供电&接地线的数量，确定子采样线的数量以及采样线30的布线形式以及布线宽度等信息。

示例性地，采样电芯为26个、温度采集点为3个，供电&接地线的数量为4个，则采样线30的总宽度为33(即子采样线的数量)*1.6＝52.8mm，即布线宽度为52.8mm，再基于电芯排列形式确定每个子采样线的延伸方向以及采样区域，而多个子采样线的采样区域无重合，不仅可以剔除冗余数据，提高检测精度和可靠性，而且可以使子采样线的数量更加合理，以使采样线30的成本更低，进而降低采集集成件100的成本。

在一些实施例中，采集集成件100还包括：封装壳50，连接片10与端部连接片20、采样线30、传感器模块40均封装于封装壳50，而基于封装壳50的设置，以封装壳50作为采集集成件100的装配基础，可以至少实现端部连接片20、连接片10、采样线30以及传感器模块40的集成化设置，降低采集集成件100的空间占用，并进一步降低采集集成件100的安装难度。

具体地，采样线30用于采集电芯的电压、电流等工作信号，传感器模块40可以用于采集温度采集点的温度信号，例如温度传感器，以使采集集成件100可以集成储能装置内多个电芯的电连接，温度信号采集以及工作信号采集的多种结构件，改善空间占用、提高空间利用率的同时，可以提高拆卸以及维修便利性。传感器模块40也可以采集电池应力变化，例如采用应力应变传感器。

其中，封装壳50可以采用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料，通过设置封装壳50可以使连接片10、端部连接片20、采样线30以及传感器模块40一体化设置，进一步降低装配难度，并可以使采集集成件100的整体结构更加轻薄，空间占用更小。

可以理解的是，引出部33形成在输出端31与采集端32之间，可以形成在采样线30的任一位置上，基于温度采集点的位置进行具体设置即可。

本实用新型实施例的采集集成件100，将连接片10、端部连接片20、采样线30以及传感器模块40集成，符合CCS组件(即电池模组采集集成件)的设计理念，且连接片10与采样线30之间无需通过结构件进行固定，成本更低，并可以避免采样件30受力脱落，提高安全性、可靠性以及采样准确性。

根据本实用新型第二方面实施例的储能装置，包括：上述采集集成件100以及电芯，电芯为多个并通过采集集成件100电连接，所具有的技术效果与上述采集集成件100一致，在此不再赘述。

需要指出的是，本实用新型实施例的采集集成件100的具体加工过程如下：

其中，FDC采样线通过刀模切出，无镍片可直接与连接片10焊接，传感器模块40集成在FDC采样线上，可以直接贴附到电芯上，以采集电芯温度信号，连接片10以及端部连接片20设置在电芯上，并用于实现多个电芯的电连接，封装壳50可以将FDC采样线、传感器模块40、连接片10以及端部连接片20固定到一起并起到绝缘的效果。

先采用无镍片工艺将FDC采样线制作出来，再将传感器模块40通过焊接固定到FDC采样线上，进而将FDC采样线和传感器模块40的组合体焊接到连接片10上，最后将封装壳50与FDC采样线+传感器模块40+连接片10的组合体固定(形成采集集成件100)。

进而，在采样线30的端部设置线束插接头60，线束插接头60与信息采集器(BIC)插接配合，信息采集器将采样线30的工作信号以及传感器模块40获取的电池相关信号(例如温度信号，应力应变信号等)汇总至电池管理单元(BMS)，BMS进一步基于工作信号以及电池相关信号(例如温度信号，应力应变信号等)，对储能装置进行调控。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“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，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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种连接片，其特征在于，包括：

多个连接部(11)，所述连接部(11)包括：用于连接电芯正极的正极端(111)和连接电芯负极的负极端(112)，且多个连接部(11)在第一方向上间隔设置；

过渡部(12)，所述过渡部(12)沿第二方向延伸，且依次与所述多个连接部(11)的所述正极端(111)相连，所述第一方向与所述第二方向具有夹角。

2.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述正极端(111)与所述负极端(112)均连接至电池，且所述负极端(112)的至少部分外形轮廓用于避让所述电池的正极极柱。

3.根据权利要求2所述的连接片，其特征在于，所述正极端(111)形成为弧形连接部，所述负极端(112)具有与所述弧形连接部适配的凹槽。

4.根据权利要求3所述的连接片，其特征在于，所述弧形连接部的弧面半径与所述凹槽的弧面半径一致。

5.根据权利要求4所述的连接片，其特征在于，所述弧形连接部的弧面半径与所述凹槽的弧面半径均为8mm～12mm。

6.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述连接部(11)包括依次相连的第一板和第二板，所述第一板上形成有所述正极端(111)，所述第二板上形成有所述负极端(112)，且所述第一板与所述第二板具有高度差，所述高度差为1.2mm～1.8mm。

7.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述过渡部(12)的宽度≥10mm。

8.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述正极端(111)的宽度W1与所述过渡部(12)的宽度W2之间满足：1≤W1/W2≤2。

9.一种采集集成件，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一项所述的连接片，所述连接片在所述第一方向上依次设置；以及

端部连接片(20)，所述端部连接片(20)位于所述第一方向的两端，并用于与所述连接片电连接。

10.根据权利要求9所述的采集集成件，其特征在于，采样线(30)，所述采样线(30)一端形成为输出端(31)，所述采样线(30)的另一端形成为采集端(32)，并连接至所述连接片。

11.根据权利要求10所述的采集集成件，其特征在于，还包括：传感器模块(40)，所述采样线(30)上还设置有引出部(33)，所述引出部(33)与所述传感器模块(40)相连。

12.根据权利要求11所述的采集集成件，其特征在于，还包括：封装壳(50)，所述连接片以及所述端部连接片(20)、所述采样线(30)、所述传感器模块(40)均封装于所述封装壳(50)。

13.根据权利要求9所述的采集集成件，其特征在于，所述采集集成件包括采样线(30)，所述采样线(30)多个，多个所述采样线(30)均构造为FDC采样线。

14.根据权利要求9所述的采集集成件，其特征在于，所述采集集成件包括多个采样线(30)，每个所述采样线(30)包括多个子采样线，每个所述子采样线朝向对应的采样区域延伸，且多个所述子采样线对应的所述采样区域无重合。

15.根据权利要求10所述的采集集成件，其特征在于，还包括：线束插接头(60)，所述输出端(31)设置于所述线束插接头(60)。

16.一种储能装置，其特征在于，包括：

权利要求9-15中任一项所述的采集集成件；以及

电芯，所述电芯为多个并通过所述采集集成件电连接。

17.根据权利要求16所述的储能装置，其特征在于，所述多个电芯呈阵列排布，且每列所述电芯通过所述连接片串联，每排所述电芯通过所述连接片并联，多列所述电芯通过所述端部连接片(20)串联。