CN220895795U - 一种电池采样组件、电池及用电装置 - Google Patents

一种电池采样组件、电池及用电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型实施例提供一种电池采样组件、电池及用电装置,电池采样组件用于与汇流部件和电池管理系统电连接,其具体包括采样主体和转接件,采样主体用于与电池管理系统电连接,采样主体的部分或全部往复弯曲延伸以形成一个或者多个弯折部,弯折部的至少转角部分为柔性电路板;转接件与弯折部连接,转接件用于与汇流部件连接以使汇流部件与采样主体电连接。本实用新型实施例中的电池采样组件中弯折部能够在外力作用下沿外力的作用方向发生伸展,降低了电池采样组件在拉扯作用力发生撕裂的风险,降低了其与汇流部件和电池管理系统的电连接中断的几率,有利于提升电池的使用安全。

Description

一种电池采样组件、电池及用电装置
技术领域
本实用新型实施例涉及电池技术领域,具体涉及一种电池采样组件、电池及用电装置。
背景技术
近年来,新能源产业蓬勃发展。电池作为新能源产业中必不可少的一部分,其安全性越发受到关注。
电池中包括多个电池单体、电池管理系统(Battery Management System,BMS)和电池采样组件,多个电池单体按照一定的布置方式进行排列,电池采样组件与多个电池单体电连接并与电池管理系统电连接,以将电池单体在工作过程中的电压、温度等信息传递给电池管理系统,电池管理系统根据所接收的信息控制电池执行充电、放电、安全保护等操作。
在电池单体充放电的过程中,由于电化学反应会产生气体,造成电池单体发生膨胀,导致多个电池单体所形成的总尺寸变大,进而对电池采样组件产生拉扯,不利于电池采样组件的正常使用,甚至导致其撕裂损坏。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型实施例期望提供一种不易在电池单体膨胀所产生的拉扯下发生损坏的电池采样组件、电池及用电装置。
为达到上述目的,本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:
本实用新型实施例提供一种电池采样组件,用于与汇流部件和电池管理系统电连接,所述电池采样组件包括:
采样主体,用于与所述电池管理系统电连接,所述采样主体的部分或全部往复弯曲延伸以形成多个弯折部,各所述弯折部之间首尾相接,所述弯折部至少转角部分为柔性电路板;
转接件,与所述弯折部连接,所述转接件用于与所述汇流部件连接以使所述汇流部件与所述采样主体电连接。
本实用新型实施例中的电池采样组件,利用柔性电路板能够在外力作用下发生变形的特性,弯折部能够在外力作用下沿外力的作用方向发生伸展,从而使得电池采样组件能够在电池单体膨胀所产生的拉扯作用力下,顺着拉扯作用力的方向拉伸,从而降低了电池采样组件在拉扯作用力发生撕裂的风险,降低了其与汇流部件和电池管理系统的电连接中断的几率,使得电池管理系统在电池的使用过程中能够及时地受到电池单体的各类信息,有利于提升电池的使用安全;使得多个弯折部连续布置,有利于减少弯折部收到采样主体中其它部分的约束而难以沿其受力方向伸展的概率,有利于增大采样主体沿受力方向所能发生伸展的变化幅度,从而便于适应多个电池单体膨胀后所造成的尺寸变化。
一些实施例中,所述弯折部与所述转接件的连接位置位于所述弯折部的转角部分之外。
如此,降低了弯折部与转接件的连接位置,在弯折部的转角部分发生形变的过程中所受的不利影响,有利于提高弯折部与转接件之间的连接稳定性,有利于延长电池采样组件的使用寿命。
一些实施例中,所述弯折部的转角部分为圆弧形。
如此,一方面,降低弯折部的转角部分在受力发生弯曲变形的过程中由于应力集中而发生撕裂破坏的几率,有利于提高弯折部的使用寿命;另一方面,在转接件对采样主体施加作用力的过程中,弯折部的转角部分能够通过自身的曲率变化获得更大的变化幅度,从而更好地适应转接件的位移行程。
一些实施例中,所述弯折部包括第一弯折段和两个直线段,所述直线段沿直线方向延伸且两个所述直线段之间彼此倾斜,两个所述直线段彼此靠近的一端分别与所述第一弯折段连接,所述第一弯折段形成所述弯折部的转角部分,所述转接件与所述直线段连接。
如此,转接件与直线段连接,使得二者的连接位置不容易受到受力形变所带来的影响,有利于提高转接件和直线段之间的连接稳定性。
一些实施例中,同一个所述弯折部的两个所述直线段之间的夹角为锐角。
一方面,有利于提高两个直线段在采样主体受到拉扯作用力后的角度变化范围,提高弯折部的伸展幅度;另一方面,有利于在采样主体的尺寸一定的基础上尽可能多地布置弯折部,从而进一步提高采样主体在受到拉扯作用力后的拉伸长度。
一些实施例中,所述转接件为金属材质,所述转接件包括彼此连接的第一连接段和第二连接段,所述第一连接段与所述弯折部电连接,所述第二连接段用于与所述汇流部件电连接,所述第一连接段和所述第二连接段均沿直线延伸且两者的延伸方向相交。
如此,通过设置彼此倾斜的第一连接段和第二连接段,有助于在连接过程中,适应采样主体和汇流部件的布置位置,有利于提高第一连接段与弯折部之间的接触面积、第二连接段与弯折部之间的接触面积,进而增大焊接面积,从而有利于提高转接件分别与采样主体和汇流部件的连接稳定性,有利于保持三者电导通的稳定性。
一些实施例中,所述转接件包括彼此连接的第三连接段、第二弯折段和第四连接段,所述第二弯折段往复弯折延伸且连接于所述第三连接段和所述第四连接段之间,所述第二弯折段为柔性电路板,所述第三连接段和所述第四连接段均沿直线延伸且两者的延伸方向相交,所述第三连接段与所述弯折部电连接,所述第四连接段用于与所述汇流部件电连接。
第二弯折段在受到拉扯作用力的状态下,能够通过发生变形所带来的外形尺寸伸展,降低转接件在受到拉扯的状态下发生断裂的几率,降低出现分别与采样主体和汇流部件之间的连接不稳定的几率,有利于保持三者电导通的稳定性。通过设置彼此倾斜的第三连接段和第四连接段,有助于在连接过程中,适应采样主体和汇流部件的布置位置,一方面,有利于提高第一连接段与弯折部之间的接触面积、第二连接段与弯折部之间的接触面积,进而增大焊接面积,从而有利于提高转接件分别与采样主体和汇流部件的连接稳定性,有利于保持三者电导通的稳定性;另一方面,有利于第二弯折段在电池单体未工作的状态下未处于弯曲变形的状态,降低第二弯折段由于长期受力变形导致电导通中断的几率。
一些实施例中,所述采样主体为柔性电路板。
一方面,有利于简化采样主体的整体制作工艺;另一方面,整个采样主体整体均可发生弯曲变形,在采样主体的尺寸有限的情况,有利于增大采样主体在受到拉扯作用力后的尺寸变化,同时,便于采样主体适应不同的安装场景,提高了适装性能。
一些实施例中,所述转接件为板状结构,所述采样主体的厚度方向与所述转接件的厚度方向平行。
如此,有利于减少电池采样组件沿采样主体的厚度方向的尺寸,有利于提高电池采样组件的适装性。
本实用新型实施例还提供一种电池,所述电池包括多个电池单体、汇流部件和前述实施例中任一的所述电池采样组件,所述电池单体至少沿第一方向排列,所述采样主体设于所述电池单体垂直于所述第一方向的一侧且所述采样主体沿所述第一方向往复弯曲延伸形成所述弯折部,所述汇流部件电连接于相邻的两个所述电池单体的电极之间,所述转接件与所述汇流部件电连接。
如此,使得电池在使用过程中,采样主体能够通过弯折部的变形拉伸适应多个电池单体沿第一方向的膨胀所带来的尺寸变化,降低采样主体受到沿第一方向的作用力而损坏的几率,提高了电池使用的安全性。
本实用新型实施例还提供一种用电装置,所述用电装置包括前述实施例中的所述电池,所述电池用于作为所述用电装置的电源。
如此,使得用电装置在用电的过程中,降低采样主体受到拉扯作用力而损坏的几率,提高了用电装置使用的安全性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中的用电装置为车辆的示意图;
图2为本实用新型一实施例中的电池的示意图;
图3为本实用新型一实施例中的电池采样组件的示意图;
图4为图3中的实施例在A位置的放大示意图;
图5为本实用新型另一实施例中的电池采样组件的示意图;
图6为本实用新型一实施例中的采样主体的示意图;
图7为本实用新型一实施例中的转接件的示意图;
图8为本实用新型另一实施例中的转接件的示意图;
图9为本实用新型一实施例中的电池采样组件、汇流部件和电池单体的布置示意图;
图10为本实用新型另一实施例中的电池采样组件、汇流部件和电池单体的布置示意图。
附图标记说明
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、电池采样组件;11、采样主体;111、弯折部;1111、第一弯折段;1112、直线段;112、电连接部;113、固定部;12、转接件;121、第一连接段;122、第二连接段;123、第三连接段;124、第四连接段;125、第二弯折段;20、箱体;21、底盖;22、顶盖;30、电池单体;40、汇流部件;50、电池管理系统。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本实用新型宗旨的解释说明,不应视为对本实用新型的不当限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型;本实用新型的说明书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本实用新型实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本实用新型实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本实用新型实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本实用新型实施例的描述中,为便于说明,如图3、图5、图9和图10所示,以箭头X所在的方向为“第一方向”。
在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
目前,电池在生活和产业中的应用越来越广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及航空航天等多个领域。随着电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
图2为本实用新型实施例提供的电池100的立体分解示意图。如图2所示,电池100包括箱体20和至少一个电池单体30,
箱体20包括顶盖22和底盖21,顶盖22罩在底盖21上方,从而在底盖21与顶盖22之间围设形成用于放置电池单体30的安装空间。
在电池100中,电池单体30可以是多个,多个电池单体30之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体30中既有串联又有并联。多个电池单体30之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体30构成的整体放置于底盖21与顶盖22形成的容纳空间中;当然,电池100也可以是多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于底盖21与顶盖22形成的容纳空间内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体30之间的电连接。
本实用新型实施例中所涉及的电池单体30,包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体30主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构。
电池单体30可以为二次电池,二次电池是指在电池单体30放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体30。
电池单体30可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本实用新型实施例对此并不限定。
电池单体30可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状,棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池,多棱柱电池例如为六棱柱电池等,本实用新型实施例没有特别的限制。
本实用新型实施例中所涉及的电池100是指包括一个或多个电池单体30以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。
本实用新型实施例中所涉及的用电装置由上述电池提供电能,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
在以下实施例中,为了方便说明,以本实用新型一实施例的用电装置为车辆1000为例进行说明。下面结合附图进行说明。
图1为本实用新型一实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。如图1所示,车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在一些本实用新型的实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
下面,对本实用新型实施例进行详细说明。
在相关技术中,电池内设有电池单体、电池管理系统和电池采样组件,电池采样组件能够在电池单体和电池管理系统之间传递数据信号。在电池工作的过程中,电池单体中的电压传感器、温度传感器等传感器将所收集的数据信息通过电池采样组件传递给电池管理系统。
电池内往往设有多个电池单体,且多个电池单体按照一个或者多个方向排列,每排具有多个电池单体,电池中的汇流部件分别与相邻的两个电池单体的电极电连接,从而实现了电池内各个电池单体之间形成串联或者并联。电池采样组件沿这些电池单体的排列方向分别与各个汇流部件电连接,以实现电池采样组件与各个电池单体电导通,以便收集电池单体的数据。
由于电池单体在充放电过程中会产生气体造成电池单体发生膨胀,使得电池单体的整体三维外轮廓尺寸增大。在电池单体的排列方向上,尤其是在电池单体排列数目最多的方向,各个电池的增大尺寸彼此叠加,从而使得该排电池单体沿该排列方向的总体尺寸增幅较大。各个电池单体偏离其在膨胀前的位置,进而使得汇流部件的位置随之变化。由于电池采样组件与电池管理系统固定,使得汇流部件拉扯与之连接的电池采样组件,电池采样组件在拉扯作用力下容易发生与电池单体电连接断开、结构断裂等问题,使得电池管理系统无法接收到电池单体的数据信息,容易造成电池使用过程中的安全隐患。
基于上述技术问题,本实用新型实施例提供一种电池采样组件,该电池采样组件通过具有柔性结构的弯曲延伸的采样主体,使得电池采样组件能够随着电池单体的膨胀和收缩发生伸缩变化,以适应电池单体尺寸变化,降低电池采样组件在电池单体的拉扯作用下发生损坏的几率。
具体地,参阅图3至图5,本实用新型实施例提供一种电池采样组件10,用于与汇流部件40和电池管理系统50电连接,电池采样组件10包括采样主体11和转接件12。
采样主体11,用于与电池管理系统50电连接。
汇流部件40,即巴片,其一方面用于实现电池单体30与电池单体30之间的电连接,从而构成所需要的串、并联关系;另一方面,汇流部件40本身因为与电池单体30直接连接,又可以作为电池单体30的电压、温度等信息的采样点。
电池管理系统50,是为了实现智能化管理及维护电池单体30、防止过充电和过放电、延长电池使用寿命、监控电池状态等功能的设备。
电连接,指的是所连接的两者之间通过导电材料直接或者间接发生接触,以形成导电回路,从而使得两者之间能够传递电能以及电信号。
采样主体11与电池管理系统50之间实现电连接的具体方式不限。例如,通过锡焊的方式使得采样主体11与电池管理系统50之间的导电线路连接;又如,采样主体11和电池管理系统50中的一者设有导电连接器,另一者设有导电连接插孔,通过导电连接器插入导电连接插孔中实现采样主体11与电池管理系统50之间的电连接。
可以理解的是,采样主体11与电池管理系统50之间固定连接,以使得两者之间的电连接保持稳定。
采样主体11的部分或全部往复弯曲延伸以形成一个或者多个弯折部111,弯折部111的至少转角部分为柔性电路板。
采样主体11呈往复弯曲延伸形成弯折部111,指的是采样主体11中的两个相邻的部分的延伸方向不同,从而在这两个部分之间的延伸方向发生转变的位置形成了转角部分,从而使得这两个部分与转角部分共同形成了弯折部111。
柔性电路板(Flexible Printed Circuit board,FPC),是用柔性的绝缘基材,例如聚酰亚胺或聚酯薄膜,所制成的印刷电路板。在外力作用下,柔性电路板能够自由地发生弯曲、卷绕、折叠并通过弹性形变的方式积蓄弹性势能。
弯折部111至少转角部分为柔性电路板,也就是说,弯折部111可以仅是转角部分采用柔性电路板,也可以是弯折部111全部由柔性电路板制成。
转接件12与弯折部111连接,转接件12用于与汇流部件40连接以使汇流部件40与采样主体11电连接。
转接件12,用于直接或者通过其它传感器间接获取电池100中的测量位置的温度、电压等参数信号。也就是说,转接件12本身具有导电性以实现传递电信号的目的,而汇流部件40与电池单体30之间电连接,从而形成了电池管理系统50、采样主体11、转接件12、汇流部件40和电池单体30的导电通路,使得电池单体30的电信号能够传递至电池管理系统50。
可以理解的是,由于柔性电路板能够发生弯曲等变形,从而使得弯折部111位于其转角部分两侧的其它部分之间的间距能发生变化。
在电池单体30发生膨胀而使得汇流部件40的位置发生变化的情况下,汇流部件40带动与之连接的转接件12移动,从而使得转接件12通过其与弯折部111连接的位置向弯折部111施加拉伸作用力,弯折部111中由柔性电路板所构成的部分在拉伸作用力的作用下,能够通过拉伸、弯曲变形等形式,使得弯折部111位于其转角部分两侧的部分之间间距沿转接件12的移动方向增大并积蓄弹性势能,从而令采样主体11沿汇流部件40的移动方向的尺寸增大;而在电池单体30未使用而膨胀消失的情况下,汇流部件40回到初始位置,转接件12向弯折部111所施加的拉伸作用力消失,柔性电路板中所积蓄得到弹性势能释放而发生收缩,使得电池采样组件10收缩回到初始位置。
本实用新型实施例中的电池采样组件10,利用柔性电路板能够在外力作用下发生变形的特性,弯折部111能够在外力作用下沿外力的作用方向发生伸展,从而使得电池采样组件10能够在电池单体30膨胀所产生的拉扯作用力下,顺着拉扯作用力的方向拉伸,从而降低了电池采样组件10在拉扯作用力发生撕裂的风险,降低了其与汇流部件40和电池管理系统50的电连接中断的几率,使得电池管理系统50在电池的使用过程中能够及时地受到电池单体30的各类信息,有利于提升电池100的使用安全。
转接件12与弯折部111之间的连接方式不限。例如锡焊接,如此,使得转接件12与弯折部111之间实现电导通的同时,使得转接件12与弯折部111之间的固定。
一些实施例中,参阅图3、图5和图6,弯折部111的数目为多个,各弯折部111之间首尾相接。
也就是说,各个弯折部111依次连接,以使得除首部和末尾的两个弯折部111之外的弯折部111,其两端分别与其它弯折部111连接。
如此,使得多个弯折部111连续布置,有利于减少弯折部111收到采样主体11中其它部分的约束而难以沿其受力方向伸展的概率,有利于增大采样主体11沿受力方向所能发生伸展的变化幅度,从而便于适应多个电池单体30膨胀后所造成的尺寸变化。
可以理解的是,弯折部111的转角部分在采样主体11受到转接件12所施加的拉伸作用力的状态下,会发生弯曲、扭转等形变,不利于弯折部111的转角部分与其它结构进行连接。
一些实施例中,参阅图3至图5,弯折部111与转接件12的连接位置位于弯折部111的转角部分之外。
也就是说,弯折部111与转接件12的连接位置不位于弯折部111的转角部分,如此,降低了弯折部111与转接件12的连接位置,在弯折部111的转角部分发生形变的过程中所受的不利影响,有利于提高弯折部111与转接件12之间的连接稳定性,有利于延长电池采样组件10的使用寿命。
弯折部111的转角部分的具体形状不限。
示例性的,参阅图3至图6,弯折部111的转角部分为圆弧形。
如此,一方面,降低弯折部111的转角部分在受力发生弯曲变形的过程中由于应力集中而发生撕裂破坏的几率,有利于提高弯折部111的使用寿命;另一方面,在转接件12对采样主体11施加作用力的过程中,弯折部111的转角部分能够通过自身的曲率变化获得更大的变化幅度,从而更好地适应转接件12的位移行程。
弯折部111的具体结构形式不限。
示例性的,参阅图3和图4,弯折部111包括第一弯折段1111和两个直线段1112,直线段1112沿直线方向延伸且两个直线段1112之间彼此倾斜,两个直线段1112彼此靠近的一端分别与第一弯折段1111连接,第一弯折段1111形成弯折部111的转角部分,转接件12与直线段1112连接。
两个直线段1112彼此倾斜,指的是两个直线段1112之间的夹角角度大于0°且不超过180°,也就是说,两个直线段1112之间的夹角可以是锐角、直角或者钝角。
至少第一弯折段1111采用柔性电路板制成,以能够在采样主体11受到转接件12的作用力的情况下发生弯曲等形变,以使两个直线段1112之间的间距和夹角发生变化,从而使得整个采样主体11能够沿转接件12的作用力方向伸展。
在采样主体11受到转接件12的作用力的情况下,主要是由第一弯折段1111发生形变,如此,转接件12与直线段1112连接,使得二者的连接位置不容易受到受力形变所带来的影响,有利于提高转接件12和直线段1112之间的连接稳定性。
一些实施例中,参阅图3至图5,第一弯折段1111为圆弧形,直线段1112与第一折线段相切,如此,使得第一弯折段1111与直线段1112之间的连接位置过渡平滑,避免出现尖点而使得弯折部111受力的情况下由于应力集中导致撕裂的几率。
在多个弯折部111彼此之间首尾相接的实施例中,参阅图4,相邻的两个弯折部111的直线段1112彼此连接,相连接的两个直线段1112的直线延伸方向相同,且两者的边缘平齐。如此,降低了两个弯折部111的连接位置在采样主体11受力的状态下出现应力集中而断裂的几率。
一些实施例中,参阅3至图6,同一个弯折部111的两个直线段1112之间的夹角为锐角。也就是说,参阅图4,0°<a<90°。
一方面,有利于提高两个直线段1112在采样主体11受到拉扯作用力后的角度变化范围,提高弯折部111的伸展幅度;另一方面,有利于在采样主体11的尺寸一定的基础上尽可能多地布置弯折部111,从而进一步提高采样主体11在受到拉扯作用力后的拉伸长度。
与同一个直线段1112所连接的转接件12的具体数目不限,可以为一个,也可以为多个。
转接件12的具体结构形式不限。
一些实施例中,参阅图3、图4和图7,转接件12为金属材质,转接件12包括彼此连接的第一连接段121和第二连接段122,第一连接段121与弯折部111电连接,第二连接段122用于与汇流部件40电连接,第一连接段121和第二连接段122均沿直线延伸且两者的延伸方向相交。
转接件12整体为金属材质,利用金属自身的导电性,以便其在任意位置能够与采样主体11和汇流部件40进行电连接,提高了转接件12的适配性。
第一连接段121和第二连接段122均沿直线延伸且两者的延伸方向相交,也就是说,两者之间倾斜设置。两者之间的夹角可以是锐角、直角和钝角。
由于金属本身的刚性好,不易发生变形,且需通过焊接的方式实现转接件12分别与采样主体11和汇流部件40电连接。如此,通过设置彼此倾斜的第一连接段121和第二连接段122,有助于在连接过程中,适应采样主体11和汇流部件40的布置位置,有利于提高第一连接段121与弯折部111之间的接触面积、第二连接段122与弯折部111之间的接触面积,进而增大焊接面积,从而有利于提高转接件12分别与采样主体11和汇流部件40的连接稳定性,有利于保持三者电导通的稳定性。
转接件12所采用的金属材料具体不限,例如铜、铝等。
在弯折部111中的两个直线段1112的夹角为锐角的实施例中,参阅图5,转接件12从两个,第一连接段121与第二连接段122的夹角为直角,第二连接段122与其所在的转接件12所连接的直线段1112之间的夹角小于45°。如此,有利于提高第一连接段121与采样主体11之间的焊接面积。
可以理解的是,转接件12本身也受到电池单体30膨胀过程中所产生的拉扯作用力。
一些实施例中,参阅图5和图8,转接件12包括彼此连接的第三连接段123、第二弯折段125和第四连接段124,第二弯折段125往复弯折延伸且连接于第三连接段123和第四连接段124之间,第二弯折段125为柔性电路板,第三连接段123和第四连接段124均沿直线延伸且两者的延伸方向相交,第三连接段123与弯折部111电连接,第四连接段124用于与汇流部件40电连接。
第二弯折段125在受到拉扯作用力的状态下,能够通过发生变形所带来的外形尺寸伸展,降低转接件12在受到拉扯的状态下发生断裂的几率,降低出现分别与采样主体11和汇流部件40之间的连接不稳定的几率,有利于保持三者电导通的稳定性。
通过设置彼此倾斜的第三连接段123和第四连接段124,有助于在连接过程中,适应采样主体11和汇流部件40的布置位置,一方面,有利于提高第一连接段121与弯折部111之间的接触面积、第二连接段122与弯折部111之间的接触面积,进而增大焊接面积,从而有利于提高转接件12分别与采样主体11和汇流部件40的连接稳定性,有利于保持三者电导通的稳定性;另一方面,有利于第二弯折段125在电池单体30未工作的状态下未处于弯曲变形的状态,降低第二弯折段125由于长期受力变形导致电导通中断的几率。
一些实施例中,弯折部111为柔性电路板,也就是说,不仅仅是弯折部111的转角部分为柔性电路板,而是弯折部111整体为柔性电路板,使得弯折部111整体能够发生弯曲变形,从而更好地适应不同的受力方向。
一些实施例中,采样主体11为柔性电路板。一方面,有利于简化采样主体11的整体制作工艺;另一方面,整个采样主体11整体均可发生弯曲变形,在采样主体11的尺寸有限的情况,有利于增大采样主体11在受到拉扯作用力后的尺寸变化,同时,便于采样主体11适应不同的安装场景,提高了适装性能。
一些实施例中,转接件12为板状结构,采样主体11的厚度方向与转接件12的厚度方向平行。
也就是说,转接件12与采样主体11沿厚度方向叠置连接,或者两者沿垂直于厚度方向抵接并连接。
如此,有利于减少电池采样组件10沿采样主体11的厚度方向的尺寸,有利于提高电池采样组件10的适装性。
在多个弯折部111首尾相接的一些实施例中,参阅图6,采样主体11还包括电连接部112,各个弯折部111沿第一方向首尾相接,电连接部112位于多个弯折部111沿第一方向一端的一个弯折部111沿第一方向远离其他弯折部111的一侧,电连接部112与弯折部111电连接,电连接部112用于与电池管理系统50电连接。
相比与弯折部111,电连接部112的尺寸和形状更有利于与电池管理系统50的连接位置相适配,从而有利于提高电池采样组件10的适装性。
在设有电连接部112的一些实施例中,参阅图6,采样主体11还包括固定部113,固定部113位于多个弯折部111沿第一方向一端的一个弯折部111沿第一方向远离电连接部112的一侧,也就是说,电连接部112和固定部113两者分别位于采样主体11沿第一方向的一端。
固定部113用于固定于电池100中的其它部件上,且可以无需与其它部件实现电连接,因此,有利于固定部113分担更多的采样主体11所受的外力,有利于提高采样主体11的位置稳定,提高采样主体11各个电连接位置的电导通稳定性。
本实用新型中的电池采样组件10的一具体实施例如下:
电池采样组件10包括采样主体11和转接件12,采样主体11为柔性电路板,采样主体11包括电连接部112、多个弯折部111和固定部113,采样主体11的一部分沿第一方向往复弯曲延伸以形成多个首尾连接的弯折部111,电连接部112位于多个弯折部111沿第一方向一端的一个弯折部111沿第一方向远离其他弯折部111的一侧,固定部113位于多个弯折部111沿第一方向一端的一个弯折部111沿第一方向远离电连接部112的一侧,弯折部111包括第一弯折段1111和两个直线段1112,直线段1112沿直线方向延伸且两个直线段1112之间彼此倾斜,两个直线段1112彼此靠近的一端分别与第一弯折段1111连接,第一弯折段1111形成弯折部111的转角部分,转接件12与直线段1112连接,第一弯折段1111为圆弧形,同一个弯折部111的两个直线段1112之间的夹角为锐角,且直线段1112与第一折线段相切;相邻两个弯折部111之间的直线段1112连接且平齐,转接件12为板状结构,采样主体11的厚度方向与转接件12的厚度方向平行。
本实用新型实施例还提供一种电池100,参阅图9和图10,电池100包括多个电池单体30、汇流部件40和前述实施例中任一的电池采样组件10,电池单体30至少沿第一方向排列,采样主体11设于电池单体30垂直于第一方向的一侧且采样主体11沿第一方向往复弯曲延伸形成弯折部111,汇流部件40电连接于相邻的两个电池单体30的电极之间,转接件12与汇流部件40电连接。
如此,使得电池100在使用过程中,采样主体11能够通过弯折部111的变形拉伸适应多个电池单体30沿第一方向的膨胀所带来的尺寸变化,降低采样主体11受到沿第一方向的作用力而损坏的几率,提高了电池100使用的安全性。
一些实施例中,参阅图9和图10,电池100还包括电池管理系统50,采样主体11沿第一方向的一端与电池管理系统50电连接,以将所收集的数据传递给电池管理系统50。
可以理解的是,第一方向为电池单体30数目最多的排列方向。
可以理解的是,参阅图9和图10,电池采样组件10设于电池单体30设有汇流部件40的一侧表面,采样主体11为柔性电路板且转接件12为板状结构,采样主体11的厚度方向与转接件12的厚度方向平行,也就是说,采样主体11的厚度方向垂直于第一方向。如此有利于降低电池100沿采样主体11的厚度方向的总体尺寸,提高空间利用率。
本实用新型实施例还提供一种用电装置,用电装置包括前述实施例中的电池100,电池100用于作为用电装置的电源。
如此,使得用电装置在用电的过程中,降低采样主体11受到拉扯作用力而损坏的几率,提高了用电装置使用的安全性。
本实用新型提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型中的实施例,对于本领域的技术人员来说,本实用新型的实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池采样组件,用于与汇流部件和电池管理系统电连接,其特征在于,所述电池采样组件包括:
采样主体,用于与所述电池管理系统电连接,所述采样主体的部分或全部往复弯曲延伸以形成多个弯折部,各所述弯折部之间首尾相接,所述弯折部至少转角部分为柔性电路板;
转接件,与所述弯折部连接,所述转接件用于与所述汇流部件连接以使所述汇流部件与所述采样主体电连接。
2.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述弯折部与所述转接件的连接位置位于所述弯折部的转角部分之外。
3.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述弯折部的转角部分为圆弧形。
4.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述弯折部包括第一弯折段和两个直线段,所述直线段沿直线方向延伸且两个所述直线段之间彼此倾斜,两个所述直线段彼此靠近的一端分别与所述第一弯折段连接,所述第一弯折段形成所述弯折部的转角部分,所述转接件与所述直线段连接。
5.根据权利要求4所述的电池采样组件,其特征在于,同一个所述弯折部的两个所述直线段之间的夹角为锐角。
6.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述转接件为金属材质,所述转接件包括彼此连接的第一连接段和第二连接段,所述第一连接段与所述弯折部电连接,所述第二连接段用于与所述汇流部件电连接,所述第一连接段和所述第二连接段均沿直线延伸且两者的延伸方向相交。
7.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述转接件包括彼此连接的第三连接段、第二弯折段和第四连接段,所述第二弯折段往复弯折延伸且连接于所述第三连接段和所述第四连接段之间,所述第二弯折段为柔性电路板,所述第三连接段和所述第四连接段均沿直线延伸且两者的延伸方向相交,所述第三连接段与所述弯折部电连接,所述第四连接段用于与所述汇流部件电连接。
8.根据权利要求1所述的电池采样组件,其特征在于,所述采样主体为柔性电路板。
9.根据权利要求8所述的电池采样组件,其特征在于,所述转接件为板状结构,所述采样主体的厚度方向与所述转接件的厚度方向平行。
10.一种电池,其特征在于,所述电池包括多个电池单体、汇流部件和权利要求1-9中任一的所述电池采样组件,所述电池单体至少沿第一方向排列,所述采样主体设于所述电池单体垂直于所述第一方向的一侧且所述采样主体沿所述第一方向往复弯曲延伸形成所述弯折部,所述汇流部件电连接于相邻的两个所述电池单体的电极之间,所述转接件与所述汇流部件电连接。
11.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括权利要求10中的所述电池,所述电池用于作为所述用电装置的电源。
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