CN220753534U - 用于电芯组的采样组件和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池管理技术领域，具体提供一种用于电芯组的采样组件和电池包，所述采样组件包括电路板和与所述电路板电连接的多个温度采样端，所述电芯组包括多个电芯，所述温度采样端与所述电芯连接；所述电芯组的第一边和第二边垂直，所述第一边设置有总水管；所述温度采样端包括第一采样端，所述第一采样端与边缘电芯连接，所述边缘电芯包括所述第一边和所述第二边的相交处的电芯。由此能够考虑电芯组内不同位置电芯的温度差异，提高温度采集效果。

Description

用于电芯组的采样组件和电池包

技术领域

本申请涉及动力电池领域，具体涉及一种用于电芯组的采样组件和电池包。

背景技术

在新能源设备(如电动汽车)中，电池系统为关键系统之一，其安全性能直接影响到整车的安全性。其中，电池包是电池系统的核心部件。电池包中设置有电芯组，电芯组主要由多个电芯通过串并联连接，为了管理电芯组在使用过程中的安全性能，会针对电芯组设置采样组件，以采集电芯组中部分或全部电芯的温度、电压等信息。

目前提供了一种采样组件，其通过一条柔性电路板(Flexible Printed Circuit)对所有的电芯连接，FPC上设置多个采样端以采集各个电芯相同位置的温度、电压等信息。

然而，在电池包内由于不同电芯的位置差异，其温度采样需求不同，上述无差别的采样各个电芯相同位置的温度的方案，未考虑各个电芯的位置差异，采样效果较差。

发明内容

如背景技术所言，现有的无差别的采样电池包各个电芯相同位置的温度的方案，未考虑各个电芯的位置差异，采样效果较差。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种改进的用于电芯组的采样组件和电池包。

在第一方面，本申请实施例提供一种用于电芯组的采样组件，所述采样组件包括电路板和与所述电路板电连接的多个温度采样端，所述电芯组包括多个电芯，所述温度采样端与所述电芯连接；所述电芯组的第一边和第二边垂直，所述第一边设置有总水管；所述温度采样端包括第一采样端，所述第一采样端与边缘电芯连接，所述边缘电芯为所述第一边和所述第二边的相交处的电芯。

可选的，所述采样组件设置于所述电芯组的上方，所述温度采样端还包括第二采样端，所述第一采样端与所述电路板之间的距离大于所述第二采样端与所述电路板之间的距离。

可选的，所述温度采样端与所述电芯的第一面连接，所述电芯的第二面上设置有极耳。

可选的，所述温度采样端的第一表面通过导热垫与所述第一面接触。

可选的，所述温度采样端的第二表面通过固定件与所述第一面连接。

可选的，所述温度采样端与所述电路板之间设置有弯折部；其中，在第一方向上，所述弯折部的最大拉伸长度大于等于所述电芯组中目标电芯的膨胀位移。

可选的，所述采样组件通过连接器与从控单元电连接，所述连接器包括第一连接器和第二连接器，所述采样组件与所述第一连接器电连接，所述从控单元与所述第二连接器电连接；所述第一连接器包括至少一个引脚，所述第二连接器包括至少一个插槽，所述引脚插接于所述插槽中；其中，所述第二连接器还包括弹片，所述弹片卡固插接于所述插槽中的引脚。

可选的，所述采样组件还包括供电线，所述供电线的输入端与所述电芯组中的至少一个电芯电连接，所述供电线的输出端与所述第一连接器电连接。

可选的，所述采样组件还包括与所述电路板连接的至少一个电压采样端，所述电压采样端与所述电芯组中电芯的极耳连接。

在第二方面，本申请实施例还提供了一种电池包，包括上述任意一项的采样组件和电芯组。

本申请的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

在实施本申请的技术方案中，采样组件的各个温度采样端用于采集电芯组中不同位置的电芯温度，且温度采样端中至少包括一个第一采样端以采集边缘电芯的温度，从而关注边缘电芯的实时温度变化。由此能够考虑电芯组内不同位置电芯的温度差异，提高温度采集效果。

附图说明

参照附图，本申请的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是本申请实施例的一种电池包及设置在电池包内的采样组件1的示意图；

图2是本申请实施例的另一种电池包及设置在电池包内的采样组件1的示意图；

图3是本申请实施例的一种采样组件1的示意图；

图4是本申请实施例的一种单个电芯26在电芯组2中的排布示意图；

图5为图3中虚线框的放大图；

图6至图10是本申请实施例的一种采样组件1与从控单元5的连接器的示意图。

附图标记列表：

采样组件1，电路板11，温度采样端12，第一采样端121，第二采样端122，第三采样端123，弯折区124，金手指13，供电线14，电压采样端15；

电芯组2，电芯组的第一边21，电芯组的第二边22，边缘电芯23；

电芯26，电芯的第一面261，电芯的第二面262，电芯的极耳263；

连接器4，第一连接器41，引脚411，第二连接器42，插槽421，弹片422；

总水管3/3’，从控单元5，第一方向x。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。

如背景技术所言，在电池包内由于不同电芯的位置差异，其温度采样需求不同，上述无差别的采样各个电芯相同位置的温度的方案，未考虑各个电芯的位置差异，采样效果较差。

为解决上述问题，请参阅附图1，其提供了本申请实施例的一种电池包及设置在电池包内的采样组件1的示意图。采样组件1用于对电芯组2进行数据采集，电芯组2包括多个电芯，该电芯可以指软包电芯、方壳电芯、圆柱电芯等不同种类的电芯。采样组件1采集的数据包括电芯组2中部分或者全部电芯的电压、温度、电流等数据。

采样组件1包括电路板11和与电路板11电连接的多个温度采样端12，温度采样端12与电芯组2中的一个或多个电芯连接。电芯组2的第一边21和第二边22垂直，第一边21设置有总水管3。其中，温度采样端12包括第一采样端121，第一采样端121与边缘电芯23连接，边缘电芯23为第一边21和第二边22的相交处的电芯。其中，与边缘电芯23连接的第一采样端121用于采集边缘电芯23的实时温度。

其中，电路板11可以为印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)、或者柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)、或者二者的结合。温度采样端12与电路板11电连接。

电芯组2的第一边设置有总水管3，总水管3中用于容纳对电芯组2进行加热/冷却的冷却液，靠近总水管3处的电芯的温度易受总水管中冷却液温度的影响，从而导致这些电芯的温度最高或者最低。其中，冷却液可以为水、乙二醇或二者的混合物，也可以为其他液体，这里不再赘述。另外，电芯组2的第二边22为未设置总水管3的一边，该边受外界环境影响明显。边缘电芯23同时临近第一边21和第二边22，其受总水管3和外界环境的影响。通过第一采样端121采集边缘电芯23的温度，能够有效监控边缘电芯23的实时温度变化。

可选的，除第一采样端121之外，其他温度采样端12可以与电芯组2中的其他位置的电芯连接，以采集其他电芯的温度。

在一个具体实施例中，各个温度采样端12用于采集电芯组2中不同位置的电芯温度，且温度采样端12中至少包括一个第一采样端121以采集边缘电芯的温度，从而关注边缘电芯23的实时温度变化。

在另一个具体实施例中，各个温度采样端12与电芯组2中的单个电芯连接，以采集该电芯的实时温度。

在另一个具体实施例中，电芯组2中并非每个电芯均需要温度采集，也即，仅挑选电芯组2中的部分电芯，令其与温度采样端12连接。被挑选的部分电芯位于电芯组2中的不同位置。

在一个实施例中，请继续参见图1，所述采样组件1设置于所述电芯组2的上方，以采集电芯组中各个电芯上表面的温度。所述温度采样端12还包括第二采样端122，所述第一采样端121与所述电路板11之间的距离大于所述第二采样端122与所述电路板11之间的距离。

第二采样端122为不同于第一采样端121的另一温度采样端，其用于采集电芯组2中除边缘电芯23之外其他电芯的温度，第一采样端121和第二采样端122均为从电路板11向外延伸的温度采样端。第一采样端121与电路板11之间的距离记作L1，第二采样端12与电路板11之间的距离记作L2。边缘电芯23距电路板距离较远，L1>L2。其中，温度采样端与电路板11之间的距离为温度采样端与电路板之间的最短路径的距离。

需要说明的是，采样组件1也可以设置于电芯的侧壁或者底部等其他位置，不限于设置在电芯组2的上方。

在一个优选的实施例中，电芯组2中相邻的两排电芯之间可以设置液冷板(图中未示出)，液冷板和总水管3连接，总水管2中的冷却液可以流至液冷板内，以冷却与液冷板靠近的电芯。在电芯组2内各个电芯放置好、且与液冷板固定之后，在电芯组2的上方设置采样组件1，使采样组件1的安装更方便。

在一个具体实施例中，请参阅附图2和图3，图2提供了本申请实施例的另一种电池包及设置在电池包内的采样组件1的示意图，图3提供了本申请实施例的一种采样组件1的示意图。电池包内可以设多个采样组件1，如图3中共设置了4个采样组件1。每一采样组件1包括一个与边缘电芯23连接的第一采样端121，2个与中部电芯连接的第二采样端122，还包括1个与内部电芯连接的第三采样端123。

可选的，第一采样端121与电路板11之间的距离等于第三采样端123与电路板11之间的距离。第三采样端123与第一采样端121由电路板11向相反的方向延伸。由此，通过单个采样组件1能够采集多个不同区域的电芯的温度。可选的，电芯组2的第三边也设置有总水管3’。

采用如上的温度采样组件1能够考虑各个电芯的位置差异，提高对电池包内电芯的温度采样效果。

在一个实施例中，请参见图4，图4为本申请实施例的单个电芯26在电芯组2中的排布示意图。所述电芯组2包括至少一个电芯26(边缘电芯23为电芯26中的其中之一)，每个电芯26在电芯组2中均按照图4的方式排布。所述温度采样端12与所述电芯26的第一面261连接，所述电芯26的第二面262上设置有极耳263。

也即，温度采样端12设置于电芯26未设置极耳263的一面，避免极耳263的电流生热影响对电芯组2内电芯温度的判断。

在一个优选的实施例中，电芯26为软包电芯，软包电芯的两个侧面262均设置极耳26。温度采样端12与电芯26的顶部侧面(即第一面261)连接。

在一个实施例中，温度采样端12的第一表面通过导热垫与所述电芯26的第一面261接触。

可选的，导热垫由导热性能良好的材料构成。在一个具体实施例中，导热垫可以包括导热胶。

可选的，所述第一表面指的是温度采样端12与第一面261贴近的表面。

在一个具体实施例中，当第一采样端121、第二采样端122和第三采样端123设置于电芯26的第一面261的上方时，第一表面指的是第一采样端121、第二采样端122和第三采样端123的下表面。

本实施例中，温度采样端12通过导热垫与电芯组2贴近的表面接触，由此电芯组2中与温度采样端12连接的电芯的实时温度可以更好的传导至各个温度采样端12，提高了对电芯组2的温度采集效果。

在一个实施例中，所述温度采样端12的第二表面通过固定件与与所述电芯26的第一面261连接。

其中，所述固定件为用于提高温度采样端12与电芯组2连接强度的部件。可选的，所述固定件可以包括结构胶、焊条等。

在一个优选的实施例中，所述固定件包括结构胶。也即，当温度采样端12通过导热垫与所述电芯26的第一面261接触之后，在温度采样端12和电芯组2接触的上部封结构胶，实现温度采样端12和电芯组2的稳固连接，避免在电池包使用过程中，温度采样端12与电芯组2脱离，导致温度采集失败。

其中，第二表面是与第一表面相对的另一面。当温度采样端122设置于电芯26的第一面261的上方时，第二表面指的是温度采样端122的上表面。

在一个实施例中，所述温度采样端12与所述电路板11之间设置有弯折部124；其中，在第一方向上，所述弯折部124的最大拉伸长度大于等于所述电芯组2中目标电芯的膨胀位移。请参见图1至5，图5为图3中虚线框的放大图，该图中以第一采样端121与电路板11之间的弯折部124为例进行说明，第一方向为图中标注的x方向。

可选的，每一温度采样端12和电路板11之间可以设置有至少一个弯折部124，该弯折部124可以沿第一方向x被拉伸。

其中，在第一方向x上的弯折部124的最大拉伸长度(以下简称弯折部的最大拉伸长度)指的是，该弯折部被沿第一方向x拉伸时未发生断裂时能被拉伸的最大长度。如果单个温度采样端12和电路板11之间设置有2个或以上的弯折部124，则弯折部124在第一方向的最大拉伸长度指的是2个或以上的弯折部124在第一方向x的最大拉伸长度之和。

其中，所述目标电芯指的是各个温度采样端12和电路板11之间设置的电芯。所述目标电芯可以包括电芯的一部分，也可以包括至少一个电芯。不同温度采样端12与电路板11之间设置的目标电芯的不同，其对应的弯折部124在第一方向x上的最大拉伸长度也不同。

在一个具体实施例中，将第一采样端121和电路板11之间设置的目标电芯的数量记作第一数量，将第二采样端122和电路板11之间设置的目标电芯的数量记作第二数量；第一采样端121和电路板11之间弯折部124的最大拉伸长度记作L1，第二采样端122和电路板11之间弯折部124的最大拉伸长度记作L2。从图中可以看出，第一数量大于第二数量，对应的，L1大于L2。

本实施例中，电芯组在使用过程中，由于电芯内部的材料反应、电芯温度改变等情况，电芯可能在第一方向上膨胀而产生位移，进而导致温度采样端12沿着电芯位移的方向移动。温度采样端12和电路板11之间如果是不可拉伸的连接线路，可能由于温度采样端的移动而导致温度采样端12和电路板之间的电连接失效。为解决这一问题，可以在温度采样端12和电路板11之间的连接线路上设置弯折部，令这一连接线路能够在温度采样端移动时被拉伸，而不破坏温度采样端12和电路板11之间的有效连接线路。

在一个实施例中，请参见图6至10，其提供了本申请实施例中的一种采样组件1与从控单元5的连接器的示意图。所述采样组件1通过连接器4与从控单元5电连接，所述连接器4包括第一连接器41和第二连接器42，所述采样组件1与所述第一连接器41电连接，所述从控单元5与所述第二连接器42电连接；所述第一连接器41包括至少一个引脚411，所述第二连接器42包括至少一个插槽421，所述引脚411插接于所述插槽421中；其中，所述第二连接器42还包括弹片422，所述弹片422卡固插接于所述插槽421中的引脚411。

可选的，引脚411与插槽421一一插接，弹片422与插槽421一一对应，每一弹片422卡固插接于与其对应的插槽421中的引脚411。

可选的，当引脚411未插接于插槽421中时，该插槽421对应的弹片处于第一位置；当引脚411插接于插槽421中时，该插槽421对应的弹片由第一位置变为第二位置，此时引脚411不易从插接的插槽421中脱落。由此，能够实现引脚411和插槽421的稳固插接。

其中，从控单元，也可以称为BMU(battery module unit，电池单体管理单元)，也可以称为CSC/CSU。

可选的，所述采样组件1与第一连接器41电连接的一端设置有金手指13，金手指13与第一连接器41插接。第一连接器41上设置有与金手指13形状匹配的插接口412，当金手指13插接至插接口412中时，采样组件1与第一连接器41实现电连接。采样组件1的一端设置金手指13，方便了与第一连接器的插接，简化了采样组件与连接器的装配流程。

在一个实施例中，所述采样组件1还包括供电线14，所述供电线14的输入端与所述电芯组2中的至少一个电芯电连接，所述供电线14的输出端与所述第一连接器41电连接。由此，当采样组件1通过第一连接器41及第二连接器42与从控单元5实现电连接后，电芯组中的至少一个电芯通过供电线向从控单元5供电。也即，电芯组2中的电芯属于2个供电回路：电芯组2的全部电芯为电动汽车4等设备供电；电芯组2的至少部分电芯为电池包内的从控单元5供电。由此，从控单元5的供电源来自电池包内部，免受电池包外(如整车端)的影响，供电更为灵活且稳定。

在一个实施例中，所述采样组件1还包括与所述电路板11连接的至少一个电压采样端15，所述电压采样端15与所述电芯组2中至少一个电芯26的极耳263连接。由此，采样组件1通过与各个电芯的极耳263连接的电压采样端，采集各电芯的实时电压。

在一个实施例中，本申请还提高一种电池包，包括如图1至10任意一项的采样组件1和所述电芯组2。关于采样组件1和电芯组2的相关内容可参见上述各个实施例的描述，这里不在赘述。

至此，已经结合附图所示的一个实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。

Claims (10)

1.一种用于电芯组的采样组件，其特征在于，所述采样组件包括电路板和与所述电路板电连接的多个温度采样端，所述电芯组包括多个电芯，所述温度采样端与所述电芯连接；

所述电芯组的第一边和第二边垂直，所述第一边设置有总水管；

所述温度采样端包括第一采样端，所述第一采样端与边缘电芯连接，所述边缘电芯为所述第一边和所述第二边的相交处的电芯。

2.根据权利要求1所述的采样组件，其特征在于，所述采样组件设置于所述电芯组的上方，所述温度采样端还包括第二采样端，所述第一采样端与所述电路板之间的距离大于所述第二采样端与所述电路板之间的距离。

3.根据权利要求1或2所述的采样组件，其特征在于，所述温度采样端与所述电芯的第一面连接，所述电芯的第二面上设置有极耳。

4.根据权利要求3所述的采样组件，其特征在于，所述温度采样端的第一表面通过导热垫与所述第一面接触。

5.根据权利要求3所述的采样组件，其特征在于，所述温度采样端的第二表面通过固定件与所述第一面连接。

6.根据权利要求1或2所述的采样组件，其特征在于，所述温度采样端与所述电路板之间设置有弯折部；

其中，在第一方向上，所述弯折部的最大拉伸长度大于或等于所述电芯组中目标电芯的膨胀位移。

7.根据权利要求1或2所述的采样组件，其特征在于，所述采样组件通过连接器与从控单元电连接，所述连接器包括第一连接器和第二连接器，所述采样组件与所述第一连接器电连接，所述从控单元与所述第二连接器电连接；

所述第一连接器包括至少一个引脚，所述第二连接器包括至少一个插槽，所述引脚插接于所述插槽中；其中，所述第二连接器还包括弹片，所述弹片卡固插接于所述插槽中的引脚。

8.根据权利要求7所述的采样组件，其特征在于，所述采样组件还包括供电线，所述供电线的输入端与所述电芯组中的至少一个电芯电连接，所述供电线的输出端与所述第一连接器电连接。

9.根据权利要求1或2所述的采样组件，其特征在于，所述采样组件还包括与所述电路板连接的至少一个电压采样端，所述电压采样端与所述电芯组中电芯的极耳连接。

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中任意一项的用于电芯组的采样组件，所述电池包还包括电芯组。