CN220021507U - 一种采集集成组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种采集集成组件及电池包；该采集集成组件包括线束隔离板和设置于线束隔离板上的汇流排、柔性电路板、采样芯片，汇流排包括多个汇流组，每一汇流组包括多个汇流单元；柔性电路板包括设置于相邻多个汇流单元之间的多个传输条，采样芯片设置于相邻两个汇流组之间，采样芯片和传输条电连接；本申请通过在汇流组之间设置与传输条电连接的采样芯片，以将电池管理模块的丛板集成在采集集成组件中，使电芯的工作数据可以通过传输条直接传输至采样芯片，去除了转接线束的设置，解决了因空间限制而无法布置较多转接线束的技术问题。

Description

一种采集集成组件及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种采集集成组件及电池包。

背景技术

动力电池在电动汽车等行业被广泛的应用，为了保证动力电池能够在规定的电压范围和温度范围内工作，需要对电池模组中的每个电池单元的状态进行采集，例如电压信号和温度信号等。

在相关技术中，方形动力电池中的CCS(Cells Contact System，集成母排)组件所采集的数据信号，例如电芯的电压数据和温度数据，需要通过成本较高的转接线束传输至电池管理模块(Battery Management System，BMS)中，且电池模组的内部空间有限，无法布置较多的转接线束。

因此，亟需设计一种采集集成组件及电池包，解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种采集集成组件及电池包，可以改善现有动力电池中的采集集成组件因空间有限而无法布置较多转接线束的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种采集集成组件，其包括：

线束隔离板；

汇流排，设置于所述线束隔离板上，所述汇流排包括沿所述线束隔离板的长度方向排列的多个汇流组，每一所述汇流组包括沿所述线束隔离板的宽度方向排列的多个汇流单元；

柔性电路板，设置于所述线束隔离板上，所述柔性电路板包括沿所述线束隔离板的宽度方向排列的多个传输条，所述传输条设置于相邻两个所述汇流单元之间；以及

采样芯片，设置于所述线束隔离板上，且设置于相邻两个所述汇流组之间，所述采样芯片和所述传输条电连接，所述采样芯片用于采集目标电芯的工作数据。

在一种实施例中，所述传输条包括分离设置的第一传输部和第二传输部，所述第一传输部和所述采样芯片的第一端电连接，所述第二传输部和所述采样芯片的第二端电连接。

在一种实施例中，所述采集集成组件还包括设置于所述线束隔离板上的多个定位柱和底座，所述底座设置于所述采样芯片和所述线束隔离板之间；

其中，所述底座上设有多个第一定位孔，一所述第一定位孔与一所述定位柱对应，多个所述第一定位孔套设于多个所述第一定位孔上。

在一种实施例中，所述采集集成组件还包括设置于所述采样芯片上的保护构件，所述采样芯片在所述保护构件上的正投影位于所述保护构件内。

在一种实施例中，所述采样芯片上设有多个第二定位孔，所述保护构件上设有多个第三定位孔；

其中，所述第一定位孔、所述第二定位孔及所述第三定位孔的中心点在同一条直线上，多个所述第二定位孔和多个所述第三定位孔套设于多个所述定位柱上。

在一种实施例中，所述线束隔离板上开设有多个第一通孔，多个所述第一通孔位于多个所述汇流组之间；

其中，所述底座包括底板和设置于所述底板上的凸起，所述凸起上设有第二通孔，所述采样芯片上设有第三通孔，所述保护构件上设有第四通孔，所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述第四通孔的中心位于同一条直线上，所述采样芯片通过所述第三通孔套设于所述凸起上，所述保护构件通过所述第四通孔套设于所述凸起上。

在一种实施例中，所述第二通孔的内径小于或等于所述第一通孔的内径。

在一种实施例中，所述保护构件和所述采样芯片的厚度之和小于所述凸起的高度。

在一种实施例中，所述保护构件和所述底座由耐高温的绝缘材料构成。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，所述电池包包括上述采集集成组件。

本实用新型的实施例的有益效果：

本实用新型提供一种采集集成组件及电池包；该采集集成组件包括线束隔离板和设置于线束隔离板上的汇流排、柔性电路板、采样芯片，汇流排包括多个汇流组，每一汇流组包括多个汇流单元；柔性电路板包括设置于相邻多个汇流单元之间的多个传输条，采样芯片设置于相邻两个汇流组之间，采样芯片和传输条电连接；本申请通过在汇流组之间设置与传输条电连接的采样芯片，以将电池管理模块的丛板集成在采集集成组件中，使电芯的工作数据可以通过传输条直接传输至采样芯片，去除了转接线束的设置，在降低成本的同时，解决了因空间限制而无法布置较多转接线束的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本实用新型的实施例提供的采集集成组件的结构图；

图2是本实用新型的实施例提供的采集集成组件的分解图；

图3是本实用新型的实施例提供的采集集成组件中传输条和采集芯片的连接图；

图4是本实用新型的实施例提供的图1中区域A的分解图；

图5是本实用新型的实施例提供的图1中区域A的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

相关技术中，方形动力电池中的CCS组件所采集的数据信号，例如电芯的电压数据和温度数据，需要通过成本较高的转接线束传输至BMS中，且电池模组的内部空间有限，无法布置较多的转接线束。下面根据上述技术问题提出了一种采集集成组件及电池包以解决上述技术问题。

请参阅图1至图5，本实用新型的实施例提供了一种采集集成组件100，其包括线束隔离板10、汇流排20、柔性电路板30、采样芯片40。

在本实施例中，所述汇流排20设置于所述线束隔离板10上，所述汇流排20包括沿所述线束隔离板10的长度方向排列的多个汇流组210，每一所述汇流组210包括沿所述线束隔离板10的宽度方向排列的多个汇流单元211。

在本实施例中，所述柔性电路板30设置于所述线束隔离板10上，所述柔性电路板30包括沿所述线束隔离板10的宽度方向排列的多个传输条310，所述传输条设置于相邻两个所述汇流单元211之间。

在本实施例中，所述采样芯片40设置于所述线束隔离板10上，且设置于相邻两个所述汇流组210之间，所述采样芯片40和所述传输条电连接，所述采样芯片40用于采集目标电芯的工作数据。

本实用新型提供一种采集集成组件100及电池包；该采集集成组件100包括线束隔离板10和设置于线束隔离板10上的汇流排20、柔性电路板30、采样芯片40，汇流排20包括多个汇流组210，每一汇流组210包括多个汇流单元211；柔性电路板30包括设置于相邻多个汇流单元211之间的多个传输条，采样芯片40设置于相邻两个汇流组210之间，采样芯片40和传输条电连接；本申请通过在汇流组210之间设置与传输条电连接的采样芯片40，以将电池管理模块的丛板集成在采集集成组件100中，使电芯的工作数据可以通过传输条直接传输至采样芯片40，去除了转接线束的设置，解决了因空间限制而无法布置较多转接线束的技术问题。

需要说明的是，所述采集集成组件100可以集成在电池包的上盖板中，所述采集集成组件100主要用于采集电池模组中电芯的工作数据，例如温度数据和电压数据，以实时检测电芯的工作状态，而采样芯片40可以直接接收采集到的工作数据。

需要说明的是，所述采集集成组件100还可以包括设置于所述线束隔离板10上的电压采集单元和温度采集单元，电压采集单元和温度采集单元分别电连接于对应的汇流单元211，电压采集单元能够采集并传输电芯的电压数据，温度采集单元能够采集并传输电芯的温度数据。

需要说明的是，所述线束隔离板10可以由塑胶件通过注塑的工艺形成，所述线束隔离板10的材料可以是PC、PVC、PP等材料。

需要说明的是，所述线束隔离板10的第一侧可以设置所述汇流排20、所述柔性电路板30和所述采样芯片40，所述线束隔离板10的另一侧可以与电池模组中的多个电芯抵接。同时，所述线束隔离板10还用于支撑汇流排20，并为整个采集集成组件100提供支撑强度。

需要说明的是，每一所述汇流组210中汇流单元211的排布和数量均相同，且每一所述汇流组210可以包括两行汇流单元211，每一行的汇流单元211的数量相同；例如图1的结构中，所述汇流排20上设置有5个所述汇流组210，每个所述汇流组210可以包括呈2X2排布共4个汇流单元211，图1中的结构可以仅为采集集成组件100的一部分，例如完整的采集集成组件100可以有多个图1的结构构成，具体数量根据电芯的数量去限定。

需要说明的是，所述柔性电路板30可以包括多条传输条，每条传输条与相邻两个所述汇流单元211电连接，一所述汇流单元211仅与一条传输条电连接；例如图1的结构中，图1的结构仅为完整的采集集成组件100的一部分，因此图1仅示出了1条传输条，所述传输条可以与一个所述汇流组210中的4个所述汇流单元211电连接。

需要说明的是，所述采集集成组件100上还设置有输出排，所述输出排安装于线束隔离板10上，所述输出排与汇流排20电连接。本实施例中的所述输出排可以为铜铝复合排，铜铝复合排为输出极，其主要特征为铜排与铝排分别镀镍，并通过高分子扩散焊或者超声波焊接在一起，铝排可以设计有与所述线束隔离板10连接的热铆孔，铜排可以设计有安装孔，通过螺栓与输出极底座50和电池模组连接，铜排的材料可以为T2紫铜，铝排的材料可以为AL1060-O。

需要说明的是，所述汇流排20为串联铝排，所述汇流排20能够与电芯通过激光焊的方式连接，并且可以传导电池模组的电流，所述汇流排20的材料可以为AL1060-O。

下面根据具体实施例对本申请的技术方案进行描述。

请参阅图2和图3，所述传输条包括分离设置的第一传输部311和第二传输部312，所述第一传输部311和所述采样芯片40的第一端电连接，所述第二传输部312和所述采样芯片40的第二端电连接。所述第一传输部311位于所述采集集成组件100的第一区110，所述第一传输部311可以和所述第一区110中的汇流单元211电连接，所述第二传输部312位于所述采集集成组件100的第二区120，所述第二传输部312可以和所述第二区120中的汇流单元211电连接，所述第一传输部311可以将在第一区110中采集到的温度数据和电压数据传输至所述采样芯片40，所述第二传输部312可以将在第二区120中采集到的温度数据和电压数据传输至所述采样芯片40。

在本实施例中，请参阅图3，所述第一传输部311和所述第二传输部312的端部均设置有金手指313，所述采样芯片40与所述第一传输部311和所述第二传输部312对应的端部设置有与金手指313对应的电连接口，所述第一传输部311和所述第二传输部312通过对应的金手指313和电连接口与所述采样芯片40电连接。

本实施例通过在汇流组210之间设置与传输条电连接的采样芯片40，同时分离设置的第一传输部311和第二传输部312将不同区域内电芯的工作数据直接传递至采样芯片40，去除了转接线束的设置，在降低成本的同时，解决了因空间限制而无法布置较多转接线束的技术问题。

由于线束隔离板10为塑胶件构成，而塑胶件的隔热性较差，而当电芯热失控时，热量可能经塑胶件传递至所述采样芯片40，导致采样芯片40异常。

请参阅图2、图4和图5，所述采集集成组件100还包括设置于所述线束隔离板10上的底座50，所述底座50设置于所述采样芯片40和所述线束隔离板10之间。

在本实施例中，所述底座50可以由耐高温的绝缘材料构成，电芯传递至线束隔离板10上的热量可以由所述底座50进行隔绝，避免高温传递至采样芯片40上。

在本实施例中，所述采集集成组件100还包括设置于所述线束隔离板10上的多个定位柱60，多个所述定位柱60设置于相邻两个汇流组210之间；同时，所述底座50上设有多个第一定位孔611，一所述第一定位孔611与一所述定位柱60对应，多个所述第一定位孔611套设于多个所述定位柱60上。

请参阅图2和图4，所述线束隔离板10上可以设置有5个定位柱60，外围的四个定位柱60的连线为长方形，第5个定位柱60位于该长方形的中心点；同时，所述底座50上同样设置有与5个定位柱60对应的5个第一定位孔611，以及5个所述第一定位孔611套设于5个所述定位柱60上，以将所述底座50定位在所述线束隔离板10上。

请参阅图2和图4，所述采样芯片40上可以设有多个第二定位孔612，一所述第二定位孔612与一所述第一定位孔611对应，所述第一定位孔611和所述第二定位孔612的中心点在同一条直线上；例如图1的结构中，所述采样芯片40上可以设有5个第二定位孔612，以及5个所述第二定位孔612套设于5个所述定位柱60上，以将所述采样芯片40定位在所述底座50上。

在相关技术中，电芯需要对应的放气通道，以释放电芯的防爆阀开阀时所溢出的气流，以保证电芯的正常工作；而在电芯出现热失控时，电芯的防爆阀开阀时可能随气流带出的各种金属物质，该金属物质可能飞溅到所述汇流排20上，导致串联的电芯发生短路。

请参阅图1和图2，所述线束隔离板10上可以开设有多个第一通孔621，多个所述第一通孔621位于多个所述汇流组210之间，所述第一通孔621用于释放电芯的防爆阀开阀时所溢出的气流；而由于从第一通孔621中溢出的气流可能携带金属物质，并溅射至采样芯片40上，导致采样芯片40异常；因此图1的结构中，所述采集集成组件100还包括设置于所述采样芯片40上的保护构件70。

在本实施例中，所述保护构件70可以由耐高温的绝缘材料构成。

在本实施例中，所述采样芯片40在所述保护构件70上的正投影位于所述保护构件70内，即所述采样芯片40的面积可以小于或等于所述保护构件70的面积，以使所述保护构件70将所述采样芯片40完全覆盖，避免随气流带出的金属物质溅射至采样芯片40上；请参阅图4和图5，所述保护构件70内有一用于容纳所述采样芯片40的凹腔，所述保护构件70和所述底座50的配合可以将所述采样芯片40全包裹。

在本实施例中，请参阅图2，所述保护构件70上设有多个第三定位孔613，所述第一定位孔611、所述第二定位孔612及所述第三定位孔613的中心点在同一条直线上，一所述第三定位孔613与一所述第二定位孔612对应；例如图1的结构中，所述保护构件70上可以设有5个第三定位孔613，以及5个所述第三定位孔613套设于5个所述定位柱60上，以将所述报构件定位在所述采样芯片40上，以对所述采样芯片40进行保护。

在图1和图2的结构中，所述保护构件70、所述采样芯片40、所述底座50及所述线束隔离板10之间可以设置双面胶或者其他胶层进行固定，本实施例不作限制。

在本实施例中，请参阅图4，所述底座50可以包括底板510和设置于所述底板510上的凸起520，所述凸起520上设有第二通孔622；由于所述线束隔离板10上设置有用于释放气流的第一通孔621，因此为了电芯在开阀时喷发出来的气流具有避让空间，本实施例可以在所述底座50上设置所述第二通孔622，所述第一通孔621可以和所述第二通孔622对应，电芯释放的气流可以通过所述第一通孔621和所述第二通孔622导出。

在本实施例中，由于所述底座50上设置有所述采样芯片40和所述保护构件70，因此所述采样芯片40上可以设有第三通孔623，所述保护构件70上可以设有第四通孔624，所述第一通孔621、所述第二通孔622、所述第三通孔623及所述第四通孔624的中心位于同一条直线上，第一通孔621、所述第二通孔622、所述第三通孔623及所述第四通孔624形成的流通通道用于电芯在开阀时释放的气流的流通；例如图1的结构中，所述第一通孔621、所述第二通孔622、所述第三通孔623及所述第四通孔624的数量均为两个，所述第一通孔621、所述第二通孔622、所述第三通孔623及所述第四通孔624均一一对应。

在本实施例中，由于从电芯中释放的气流携带有金属物质，因此在该气流经过第三通孔623时，可能会存在金属物质溅射至第三通孔623的侧面，导致采样芯片40出现异常；因此，本申请在底板510上设置所述凸起520结构，且所述第二通孔622贯穿所述凸起520和所述底板510，使得所述凸起520为一环形的桶装结构，同时所述采样芯片40通过所述第三通孔623套设于所述凸起520上，所述保护构件70通过所述第四通孔624套设于所述凸起520上。

本实施例中，由于所述凸起520由耐高温的绝缘材料构成，以及所述采样芯片40和所述保护构件70均套设于所述凸起520上，因此所述凸起520将所述采样芯片40和所述保护构件70与从电芯中释放的气流隔离，避免了从电芯中释放的气流所携带的金属物质溅射至所述采样芯片40上。

在本实施例中，所述第二通孔622的内径小于或等于所述第一通孔621的内径，由于所述第二通孔622与所述第一通孔621对应，所述第二通孔622的内径减小，相当于减小了气流的流动面积，可以对热失控的电芯，在开阀时气流所带出的金属物质进行阻挡，避免了金属物质飞溅到采样芯片40和汇流排20中。

在本实施例中，所述保护构件70和所述采样芯片40的厚度之和可以小于所述凸起520的高度。例如图1和图5的结构中，所述凸起520可以凸出于所述保护构件70的表面，以及所述凸起520的上表面可以和上盖板贴合，以使得气流流通的通道直接连通电池包的外部，避免电芯在开阀时气流所带出的金属物质残留在电池包的内部。

在本实施例中，请参阅图1和图2，所述线束隔离板10上还开设有多个凹槽(未示出)，多个所述汇流单元211内嵌于多个所述凹槽内，一所述凹槽内设置有一个所述汇流单元211，所述汇流单元211可以通过激光焊接的方式与对应的电芯电连接。

本申请还提出了一种电池包，所述电池包可以包括上述采集集成组件100、多个电芯、模组外壳、上盖板和底盖板。所述模组外壳、上盖板和底盖板围合形成容纳腔，多个所述电芯和采集集成组件100设置于所述容纳腔内。

在本实施例中，所述上盖板用于防护电池包的上部分，上盖板可以通过塑料铆钉以及阻隔条上的胶层与采集集成组件100连接；上盖板的材料可以为PC、PP、PVC等塑胶材料。

在本实施例中，所述底盖板可以为绝缘底膜，其用于防护电池包的底部，以及所述底盖板可以利用双面胶与电芯的底面粘接；所述底板510的材料可以为PET、PVC等膜材。

本实用新型提供一种采集集成组件及电池包；该采集集成组件包括线束隔离板和设置于线束隔离板上的汇流排、柔性电路板、采样芯片，汇流排包括多个汇流组，每一汇流组包括多个汇流单元；柔性电路板包括设置于相邻多个汇流单元之间的多个传输条，采样芯片设置于相邻两个汇流组之间，采样芯片和传输条电连接；本申请通过在汇流组之间设置与传输条电连接的采样芯片，以将电池管理模块的丛板集成在采集集成组件中，使电芯的工作数据可以通过传输条直接传输至采样芯片，去除了转接线束的设置，解决了因空间限制而无法布置较多转接线束的技术问题。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种采集集成组件，其特征在于，包括：

线束隔离板；

汇流排，设置于所述线束隔离板上，所述汇流排包括沿所述线束隔离板的长度方向排列的多个汇流组，每一所述汇流组包括沿所述线束隔离板的宽度方向排列的多个汇流单元；

柔性电路板，设置于所述线束隔离板上，所述柔性电路板包括沿所述线束隔离板的宽度方向排列的多个传输条，所述传输条设置于相邻两个所述汇流单元之间；以及

采样芯片，设置于所述线束隔离板上，且设置于相邻两个所述汇流组之间，所述采样芯片和所述传输条电连接，所述采样芯片用于采集目标电芯的工作数据。

2.根据权利要求1所述的采集集成组件，其特征在于，所述传输条包括分离设置的第一传输部和第二传输部，所述第一传输部和所述采样芯片的第一端电连接，所述第二传输部和所述采样芯片的第二端电连接。

3.根据权利要求1所述的采集集成组件，其特征在于，所述采集集成组件还包括设置于所述线束隔离板上的多个定位柱和底座，所述底座设置于所述采样芯片和所述线束隔离板之间；

其中，所述底座上设有多个第一定位孔，一所述第一定位孔与一所述定位柱对应，多个所述第一定位孔套设于多个所述定位柱上。

4.根据权利要求3所述的采集集成组件，其特征在于，所述采集集成组件还包括设置于所述采样芯片上的保护构件，所述采样芯片在所述保护构件上的正投影位于所述保护构件内。

5.根据权利要求4所述的采集集成组件，其特征在于，所述采样芯片上设有多个第二定位孔，所述保护构件上设有多个第三定位孔；

其中，所述第一定位孔、所述第二定位孔及所述第三定位孔的中心点在同一条直线上，多个所述第二定位孔和多个所述第三定位孔套设于多个所述第一定位孔上。

6.根据权利要求4或5所述的采集集成组件，其特征在于，所述线束隔离板上开设有多个第一通孔，多个所述第一通孔位于多个所述汇流组之间；

其中，所述底座包括底板和设置于所述底板上的凸起，所述凸起上设有第二通孔，所述采样芯片上设有第三通孔，所述保护构件上设有第四通孔，所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述第四通孔的中心位于同一条直线上，所述采样芯片通过所述第三通孔套设于所述凸起上，所述保护构件通过所述第四通孔套设于所述凸起上。

7.根据权利要求6所述的采集集成组件，其特征在于，所述第二通孔的内径小于或等于所述第一通孔的内径。

8.根据权利要求6所述的采集集成组件，其特征在于，所述保护构件和所述采样芯片的厚度之和小于所述凸起的高度。

9.根据权利要求4或5所述的采集集成组件，其特征在于，所述保护构件和所述底座由耐高温的绝缘材料构成。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1至9任一项所述采集集成组件。