CN220138403U - 一种电池模块和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模块和电池包，包括多个电池单体，所述电池单体包括电池顶盖；以及一CCS总成，包括至少一感温元件，用以检测所述电池顶盖的温度；一电路板，所述感温元件电连接所述电路板；以及一绝缘膜组，所述电路板与所述绝缘模组热压集成为一体。相较于现有技术，本实用新型设置的感温元件可直接检测电池顶盖的温度，使得采集的温度相较于电池本体温度差距更小，提高了温度采集的精确性。

Description

一种电池模块和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模块和电池包。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，CTP出现的频率越来越高，将电池直接集成到电池中，省去了中间的模块架构，简化了电池包的结构，提高了空间利用率。随着CTP技术的应用越来越广泛，对电池电压、温度采集器件的集成提出了新的要求。现有技术中，通过在线束隔离板上开窗，将NTC设置于开窗内以穿过线束隔离板检测电池温度，然而随着热压膜形式CCS总成的应用也越来越多，其质轻、成本低、占用空间小、位置固定性好、全包覆、稳定性优适用CTP/CTC等空间利用率高的集成化设计，然而热压膜没有足够的强度支撑NTC，导致NTC采集点只能搭接在巴片上，进而无法准确检测电池温度。

基于此，有必要提出一种能为NTC提供有效支撑、且能准确检测电池温度的电池模块，以解决现有技术中NTC无法得到有效支撑、温度检测误差大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模块和电池包，通过设置感温元件直接检测电池顶盖温度，提高温度检测精度。

第一方面，本实用新型提供一种电池模块，包括:

多个电池单体，所述电池单体包括电池顶盖；以及

一CCS总成，包括

至少一感温元件，用以检测所述电池顶盖的温度；

一电路板，所述感温元件电连接所述电路板；以及

一绝缘膜组，所述电路板与所述绝缘模组热压集成为一体。

在可选的实施方式中，所述电池模块还包括至少一导热片，设置在所述电池顶盖上，所述感温元件固定于所述导热片，所述导热片包括相互连接的折弯段和平直段，所述折弯段的一端与所述电池顶盖贴合，其另一端向远离所述电池顶盖的方向延伸并与所述平直段连接，所述折弯段、平直段和所述电池顶盖之间形成一隔离空间，所述感温元件位于所述隔离空间。

在可选的实施方式中，所述电池模块还包括至少一弹性垫，每一弹性垫设于所述平直段和所述电池顶盖之间。

在可选的实施方式中，所述电池模块还包括至少一电连接片，其连接在相邻两个电池单体之间，包括朝向所述电池顶盖设置的绝缘部，所述绝缘部压持在所述平直段上以使所述折弯段与所述电池顶盖保持贴合。

在可选的实施方式中，所述感温元件设置于平直段靠近所述电池顶盖一侧，所述折弯段的高度大于所述感温元件的高度。

在可选的实施方式中，所述感温元件设置于所述折弯段远离所述电池顶盖的一端。

在可选的实施方式中，所述电池单体包括设置于所述电池顶盖的极柱，所述电连接片包括与相邻所述电池单体的所述极柱连接的焊接部，以及远离所述极柱设置的过流部，所述绝缘部设置于所述过流部。

在可选的实施方式中，所述绝缘膜组至少包括第一绝缘膜，所述第一绝缘膜还包括第一开窗，以使所述导热片从所述第一开窗伸出以检测所述电池顶盖的温度。

在可选的实施方式中，所述绝缘膜组还包括第二绝缘膜，所述第一绝缘膜和第二绝缘膜热压于所述电路板两侧，所述第一绝缘膜和第二绝缘膜分别包括对应设置的第二开窗和第三开窗，所述第二开窗和第三开窗为所述电连接片提供焊接空间。

第二方面，本实用新型提供一种电池包，包括如前述实施方式所述的电池模块。

相比现有技术，本实用新型提供的有益效果是：本实用新型提供的电池模块和电池包，其CCS总成上设置的感温元件可直接检测电池顶盖的温度，使得采集的温度相较于电池本体温度差距更小，提高了温度采集的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本实用新型的一实施例提供的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本实用新型的一实施例提供的剖视图；

图4为本实用新型的另一实施例提供的剖视图。

图标：100-电池模块；10-电池单体；101-电池顶盖；102-极柱；200-CCS；总成20-感温单元；202-导热片；2021-折弯段；2021-1-第一段；2021-2第二段；2022-平直段；2023-弹性垫；30-电路板；40-电连接片；401-绝缘部；402-焊接部；403-过流部；501-第一绝缘膜；5010-第一开窗；5011-第二开窗；502-第二绝缘膜；5021-第三开窗；60-检测元件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

CCS(Cell Connection System)也被称为电池盖板组件，用于电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)。作为电池模组的上盖，它提供电池的温度采样、电芯电压采样功能并且实现电芯间高压串并联，通过采样线或者FPC(柔性电路板)和连接器组件提供温度和电压信号给电池包BMS。

现有技术中，热压膜CCS总成通过热压膜将感温元件和电路板集成于一体，再与电池单体连接，可极大提高生产效率。感温元件通常通过镍片与电池单体上的巴片连接，通过将镍片一端与电路板连接，另一端与巴片连接，通过检测巴片温度检测电池单体的温度，然后巴片用于导电过流，其温度与电池单体整体温度差异较大，同时由于热压膜的材质，无法有效支撑镍片和感温元件，导致感温元件容易抖动影响检测精度。

第一实施例

基于此，本实施例中提供一种电池模块，如图1所示，包括：多个电池单体10，电池单体10包括电池顶盖101；以及一CCS总成200，包括至少一感温元件20，用以检测电池顶盖101的温度；一电路板30，感温元件20电连接电路板30；以及一绝缘膜组50，电路板30与绝缘模组50热压集成为一体。通过感温元件20直接检测电池顶盖101的温度，相较于感温元件20检测巴片的温度，显著提高了温度检测的精度，使其更加接近于电池单体10本身的温度。

进一步的，本申请还包括至少一导热片202，参考图2和图3所示，其设置在电池顶盖101上，感温元件20固定于导热片202，导热片202包括相互连接的折弯段2021和平直段2022，折弯段2021的一端与电池顶盖101贴合，其另一端向远离电池顶盖101的方向延伸并与平直段2022连接，折弯段2021、平直段2022和电池顶盖101之间形成一隔离空间，感温元件20位于隔离空间。通过将感温元件20设置于导热片202，通过导热片202将电池顶盖101的温度传递至感温元件20，可防止感温元件20直接与电池顶盖101接触，从而避免振动对感温元件20的损坏，同时还可以为感温元件20提供有效支撑，避免由于绝缘膜组50过软而导致感温元件20的抖动，影响检测精度。需要说明的是，电池顶盖101可开窗，以便于导热片202直接与电池壳体的顶部相接触，提高温度检测准确性。

为了进一步提高隔离空间的稳定性，防止隔离空间的倾斜，还包括至少一弹性垫2023，每一弹性垫2023设于平直段2022和电池顶盖101之间。导热片202的一端与电路板连接，另一端与电池顶盖101贴合，同时通过在导热片202的平直段2022朝向电池顶盖一侧设置弹性垫2023，从而在导热片202和电池顶盖101之间形成一个稳定的隔离空间，可便于感温元件20的固定，可防止感温元件20与电池顶盖101由于Z向振动导致的撞击和损坏。其中，弹性垫2023的数量不做限制，可根据需要进行设置，同时，弹性垫2023具有弹性，在设置于导热片202和电池顶盖101之间时，部分压缩，以保证弹性垫2023和电池顶盖101之间接触的紧密性，防止由于振动导致弹性垫2023和电池顶盖101的分离，从而影响隔离空间的稳定性。

本实施例中，还包括至少一电连接片40，其连接在相邻两个电池单体10之间从而实现电池单体10的电连接，包括朝向电池顶盖101设置的绝缘部401，绝缘部401压持在平直段2022上以使折弯段2021与电池顶盖101保持贴合。电连接片40通过焊接固定于电池顶盖，具有较强的稳定性，通过电连接片40上设置绝缘部401抵持平直段2022，从而将与平直段2022连接的折弯段2021压紧于电池顶盖101，防止由于振动导致导热片202与电池顶盖101接触不良，保证温度检测精准性。需要说明的是，绝缘部401既具有绝缘作用，防止电连接片40与导热片202导通，还具有隔热作用，防止电连接片40与导热片202之间的热量相互传递，影响感温元件20温度检测准确性。

具体的，电池单体10包括设置于电池顶盖101的极柱102，电连接片40包括与相邻电池单体10的极柱102连接的焊接部402，以及远离极柱102设置的过流部403，绝缘部401设置于过流部403。极柱102凸出于电池顶盖101设置，而焊接部402与极柱102焊接，而过流部403与焊接部402设置于同一平面内，故而电连接片40与电池顶盖101之间具有相对稳定的固定距离，将过流部403向远离极柱102方向延伸，一方面可增加过流面积，另一方面可为绝缘部401预留更多的空间，从而避免绝缘部401对焊接的影响，同时，通过绝缘部401对导热片202实现压持，可保证导热片202与电池顶盖101的接触面积，保证温度检测准确性。

可选的，感温元件20设置于平直段2022靠近电池顶盖101一侧，参考图3，弹性垫2023的高度大于感温元件20的高度的1.1～1.2，且折弯段2021的高度大于感温元件20的高度。感温元件20设置于平直段2022靠近电池顶盖101一侧，从而保证感温元件20远离电池顶盖101，避免振动对感温元件20的损坏。其中，折弯段2021的高度为其向远离电池顶盖101方向延伸的高度，通过折弯段2021的高度，以及弹性垫2023的高度设置，保证了隔离空间的整体高度，避免由于其高度小于感温元件20的高度而导致感温元件20直接与电池顶盖101碰撞。需要说明的是，此处弹性垫2023的高度为其设置于导热片202和电池顶盖101之间受压缩的高度，从而为振动影响提供弹性余量，防止感温元件20与电池顶盖101的碰撞。

在另一可选实施例中，感温元件20设置于折弯段2021远离电池顶盖101的一端，参考图4。具体的，折弯段2021可包括与电池顶盖贴合的第一段2021-1，以及与第一段2021-1呈角度设置向远离电池顶盖101方向延伸的第二段2021-2，第二段2021-2远离第一段2021-1的一端与平直段2022呈角度连接，从而形成Z型导热片202。而感温元件20设置于第二段2021-2上，从而保证感温元件20的支撑强度。进一步的，感温元件20可设置于第二段2021-2的任意一侧，此时可通过导线与电路板30实现电连接。感温元件20设置于第二段2021-2上，可缩短感温元件20和电池顶盖101之间的热传距离，进一步提高温度检测准确性。

本实施例中，绝缘模组50至少包括第一绝缘膜501，其设置于电路板30和电池顶盖101之间，从而实现电路板30和电池顶盖101的绝缘。进一步的，第一绝缘膜还包括第一开窗5010，以使导热片202从第一开窗5010伸出以检测电池顶盖101的温度。导热片202贴合于电路板30朝向电池顶盖101的一侧，而感温元件20贴合于导热片202远离电路板30的一侧，通过感温元件20设置于导热片202和电池顶盖101形成的隔离空间内，并且远离电池顶盖101设置，以便于感温元件20与电路板30连接的同时，也有利于感温元件20的防护，避免感温元件20设置于电路板30上方导致感温元件20与其他器件的碰撞损坏。通过第一绝缘膜501将电路板30、感温元件20、导热片202集成于一体，简化结构，便于安装，只要通过电连接片40压持于导热片202，即可保证感温元件20温度检测的稳定性，避免在电池模块晃动过程中由于接触不良导致的检测误差。其中，第一绝缘膜501可以为吸塑膜或者热压膜。

在可选实施例中，绝缘模组50还包括第二绝缘膜502，参考图1，第一绝缘膜501和第二绝缘膜热502压于所述电路板两侧，通过第一绝缘膜501和第二绝缘膜502与电路板30热压成一体，从而便于CCS总成的安装。第一绝缘膜501和第二绝缘膜502分别包括对应设置的第二开窗5011和第三开窗5021，第二开窗5011和第三开窗5021为电连接片40提供垂直于第二开窗5011和第三开窗5021方向的焊接空间，便于电池模块的生产。其中，第二绝缘膜502可以为吸塑膜或者热压膜。需要说明的是，第一绝缘膜501和第二绝缘膜502可以同时为热压膜，通过第一绝缘膜501和第二绝缘膜502将电路板30、感温元件20、导热片202集成于其中，既提高了整体集成性，又可对电路板30实现绝缘。可选的，第一绝缘膜501和第二绝缘膜502之间还可集成用于检测电压的检测元件60，从而采集电池单体10的电压信息，为监测电池模块的状态提供准确依据。

第二实施例

在第二一实施例中，提供一种电池包，其包括如前述实施方式的电池模块，其中电池模块的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例中，电池包包括箱体、BMS，电池模块设置于箱体中，电池模块包括电池单体10、电池顶盖101和CCS总成200，CCS总成包括一感温元件20、一电路板30以及一绝缘模组50，感温元件20检测电池顶盖101的温度，电路板30与感温元件20电连接，电路板30和绝缘模组50热压集成一体，而BMS与电路板电连接，从而将采集到的温度信号传输至BMS，以实现电池单体温度的监控。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：

多个电池单体(10)，所述电池单体(10)包括电池顶盖(101)；以及

一CCS总成(200)，包括

至少一感温元件(20)，用以检测所述电池顶盖(101)的温度；

一电路板(30)，所述感温元件(20)电连接所述电路板(30)；以及

一绝缘膜组(50)，所述电路板(30)与所述绝缘膜组(50)热压集成为一体。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，还包括

至少一导热片(202)，设置在所述电池顶盖(101)上，所述感温元件(20)固定于所述导热片(202)，所述导热片(202)包括相互连接的折弯段(2021)和平直段(2022)，所述折弯段(2021)的一端与所述电池顶盖(101)贴合，其另一端向远离所述电池顶盖(101)的方向延伸并与所述平直段(2022)连接，所述折弯段(2021)、平直段(2022)和所述电池顶盖(101)之间形成一隔离空间，所述感温元件(20)位于所述隔离空间。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，还包括至少一弹性垫(2023)，每一弹性垫(2023)设于所述平直段(2022)和所述电池顶盖(101)之间。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，还包括至少一电连接片(40)，其连接在相邻两个电池单体(10)之间，包括朝向所述电池顶盖(101)设置的绝缘部(401)，所述绝缘部(401)压持在所述平直段(2022)上以使所述折弯段(2021)与所述电池顶盖(101)保持贴合。

5.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述感温元件(20)设置于平直段(2022)靠近所述电池顶盖(101)一侧，所述折弯段(2021)的高度大于所述感温元件(20)的高度。

6.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述感温元件(20)设置于所述折弯段(2021)远离所述电池顶盖(101)的一端。

7.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述电池单体(10)包括设置于所述电池顶盖(101)的极柱(102)，所述电连接片(40)包括与相邻所述电池单体(10)的所述极柱(102)连接的焊接部(402)，以及远离所述极柱(102)设置的过流部(403)，所述绝缘部(401)设置于所述过流部(403)。

8.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述绝缘膜组(50)至少包括第一绝缘膜(501)，所述第一绝缘膜还包括第一开窗(5010)，以使所述导热片(202)从所述第一开窗(5010)伸出以检测所述电池顶盖(101)的温度。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述绝缘膜组(50)还包括第二绝缘膜(502)，所述第一绝缘膜(501)和第二绝缘膜(502)热压于所述电路板(30)两侧，且所述第一绝缘膜(501)和第二绝缘膜(502)分别包括对应设置的第二开窗(5011)和第三开窗(5021)，所述第二开窗(5011)和第三开窗(5021)为所述电连接片(40)提供焊接空间。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池模块。