CN220934329U - 一种电芯连接排和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯连接排和电池模组，电芯连接排包括：汇流板组件、电路板和至少一个压力检测元件。汇流板组件包括电池连接件，电池连接件包括汇流板和电极片，汇流板用于电连接多个电芯，电极片用于连接单个电芯的正极或负极。电路板具有沿厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，电路板上设置有多条走线，电路板与汇流板组件连接，以使电路板与汇流板组件连接为一个整体。压力检测元件设置在电路板上并与走线电连接，压力检测元件用于检测电芯的压力。汇流板组件、压力检测元件和电路板集成设置，简化了电池模组的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时降低了电路板占用空间，缩小电池模组的整体体积和重量。

Description

一种电芯连接排和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯连接排和电池模组。

背景技术

电池模组在使用的过程中容易发生燃烧、爆炸等严重事故，为了保证电池模组的安全性，对电池模组的状态监控是有效的方法之一。现有技术中，通常采用温度传感器来对电池模组进行检测，然而只对电池模组的温度检测已无法满足目前电池模组的复杂使用环境，因为温度传感器是设置在电池模组的外部，当检测到温度变化时，电池模组的内部可能早已发生了反应，无法及时发现电池模组的异常，会导致电池模组发生燃烧或爆炸的概率大大上升。为了能够及时发现电池模组异常，采用多个压力检测元件对电池组件的压力进行检测，压力检测元件可以更及时检测到电池模组发生异常。但是，目前的压力检测元件需要多个导线或线束连接，一方面多个导线或线束会占用电池模组的空间，另一方面也增加了电池模组的组装复杂程度，使用大量导线或线束也增加了生产成本。

因此，现有的对电芯压力进行检测的设备需要改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯连接排和电池模组，汇流板组件、压力检测元件和电路板集成设置，一方面简化了电池模组的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时电路板取代了多条导线或线束，不仅降低了电路板占用空间，使电池模组的结构简化，缩小电池模组的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模组的安全性能。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种电芯连接排，包括：

汇流板组件，所述汇流板组件包括电池连接件，所述电池连接件包括汇流板和电极片，所述汇流板用于电连接多个电芯，所述电极片用于连接单个所述电芯的正极或负极；

电路板，所述电路板具有沿厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述电路板上设置有多条走线，所述电路板与所述汇流板组件连接，以使所述电路板与所述汇流板组件连接为一个整体；

至少一个压力检测元件，所述压力检测元件设置在所述电路板上并与所述走线电连接，所述压力检测元件用于检测所述电芯的压力。

优选地，所述电路板与所述电池连接件连接，以使所述电池连接件和所述电路板连接为一个整体；和/或，

所述汇流板组件还包括支撑件，所述支撑件设置在所述电芯的上方，所述支撑件设置在所述电池连接件和所述电路板的下方，所述支撑件用于将所述电池连接件和所述电路板连接为一个整体。

优选地，所述支撑件上设置有多个第一贯孔，所述电池连接件通过所述第一贯孔与所述电芯电连接；和/或，

所述支撑件上设置有第二贯孔，所述压力检测元件朝向所述电芯的一侧从所述第二贯孔露出。

优选地，所述压力检测元件的数量与所述电芯的数量相同，每个所述电芯分别对应设置一个所述压力检测元件。

优选地，多个所述压力检测元件之间通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接。

优选地，所述压力检测元件为压电式压力传感器、弹性膜式压力传感器、容压式压力传感器、应变式压力传感器、容积式压力传感器、压阻式压力传感器中的一种或多种。

优选地，所述电路板上设置有外接端子，所述电路板通过所述外接端子与电池管理系统连接；或者，

所述电路板上设置有无线传输模块，所述压力检测元件通过所述无线传输模块与所述电池管理系统连接。

优选地，所述汇流板组件还包括盖板，所述盖板设置在所述电池连接件和所述电路板的上方。

优选地，所述汇流板上设置有凸起部，所述盖板上设置有第三贯孔，所述凸起部从所述第三贯孔露出；和/或

所述盖板上设置有第四贯孔，所述压力检测元件从所述第四贯孔露出。

一种电池模组，包括多个电芯和如上述任意一项所述的集成压力检测元件的电芯连接排。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型的集成压力检测元件的电芯连接排和电池模组，通过将汇流板组件、压力检测元件和电路板集成设置，汇流板组件、压力检测元件和电路板可以同时安装到电芯上，一方面简化了电池模组的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时电路板取代了多条导线或线束，不仅降低了电路板占用空间，使电池模组的结构简化，缩小电池模组的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模组的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的集成压力检测元件的电芯连接排的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的集成压力检测元件的电芯连接排的分解示意图。

图中：100、电芯连接排；1、汇流板组件；11、电池连接件；111、汇流板；1111、凸起部；112、电极片；1121、连接孔；12、支撑件；121、第一贯孔；122、第二贯孔；13、盖板；131、第三贯孔；132、第四贯孔；133、第五贯孔；2、电路板；21、第一表面；22、第二表面；23、第一边；24、第二边；25、外接端子；26、连接部；3、压力检测元件；4、安装孔。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。

参照图1至图2，本实用新型提供一种集成压力检测元件的电芯连接排100，包括：汇流板组件1、电路板2和压力检测元件3，汇流板组件1、电路板2和压力检测元件3集成设置。

汇流板组件1包括电池连接件11，电池连接件11包括汇流板111和电极片112，汇流板111用于电连接多个电芯(未示出)，电极片112用于连接单个电芯的正极或负极。汇流板111用于将至少两个电芯串联或者并联或者混联，混联也就是包括有并联和串联，电极片112可以作为导电接触点使电芯通过导线与其他走线连接，实现电流的引导和传输，例如是，电极片112设置在电池模组的第一个电芯的未与汇流板111连接的正极或负极，电极片112设置在电池模组的最后一个电芯的未与汇流板111连接的正极或负极。

汇流板111和电极片112的材质均可以为铝，以使得该汇流板111和电极片112具有较好的导电性能而提高过电流的能力。铝是一种轻质金属，可以减小电池连接件11的重量，铝还具有高的导电性能和良好的导热性能，使得电池连接件11具有更好的散热效果，同时铝的价格便宜，可以降低电池连接件11的生产成本。当然，汇流板111和电极片112的材质也可以为铜或者其他具有导电性能的材质。

汇流板111的数量可以是一个或多个，具体的可以根据所要进行电性连接的电芯的数量进行适应性设置。电极片112的数量可以是两个或两个以上，具体的可以根据所要进行连接单个电芯的正极或负极的数量进行适应性设置。在本实施例中，电芯的数量为十三个，十三个电芯通过十二个汇流板111相互串联，第一个电芯的负极通过汇流板111与第二电芯的正极电连接，两个电极片112分别连接第一电芯的正极和最后一个电芯负极。汇流板111和电极片112的形状可以根据实际需要而设计，再此不做特殊规定。

电极片112上可以设置有一个或多个连接孔1121，电极片112通过连接孔1121方便与其他导线或部件电连接。在连接孔1121处的电极片112上可以设置有第一镀层(未示出)，第一镀层例如是镍层，镍层可以在电极片112的表面形成一层保护层，提供优异的耐腐蚀性能，能够防止电极片112与空气、水或其他化学物质发生反应，从而延长电极片112的使用寿命，同时还可以提高电极片112的导电性能，减少电阻，提高电流的传导效率。

电路板2整体大致呈矩形、长条状，当然也可以为其他形状，电路板2可以为FPC板，电路板2也可以为PCB板，电路板2还可以是软硬结合板，电路板2具有沿厚度方向设置的第一表面21和第二表面22，在电路板2上设置有多条走线(未示出)，电路板2与汇流板组件1连接，以使电路板2与汇流板组件1连接为一个整体。多条走线之间可以彼此绝缘，若干条走线可以设置在电路板2的第一表面21上、第二表面22上或埋设在电路板2内。走线可以是由铜箔或合金制成，走线用于传输电流和信号。

为了便于对电路板2的加工，电路板2还可以设置一些定位孔等。电路板2的一端还设置有外接端子25，外接端子25用于与外界走线连接，例如是，与电池管理系统连接。电路板2的数量可以是一个或多个，可以根据电芯不同排列组合进行适应性调整。

压力检测元件3设置在电路板2上并与走线电连接，压力检测元件3用于检测电芯的压力。压力检测元件3的数量可以是一个或多个，可以根据实际需要而设定。压力检测元件3为压电式压力传感器、弹性膜式压力传感器、容压式压力传感器、应变式压力传感器、容积式压力传感器、压阻式压力传感器中的一种或多种，当然也可以选择其他种类的压力传感器。

在汇流板组件1安装到电芯上之前，压力检测元件3与电路板2连接，电路板2与汇流板组件1连接，压力检测元件3、电路板2与汇流板组件1作为一个整体一同被安装到电芯上。通过将汇流板组件1、电路板2和压力检测元件3集成设置，汇流板组件1、电路板2和压力检测元件3可以同时安装到电芯上，一方面简化了电池模组的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时电路取代了多条导线或线束，不仅降低了电路板2占用空间，使电池模组的结构简化，缩小电池模组的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模组的安全性能。

需要说明的是，电芯连接排100上还可以设置用于检测电压、电流等参数的检测元件，该类检测元件可以设置在电池连接件11上，并通过电路板2上的走线传输信号。

在一具体实施方式中，电路板2与电池连接件11连接，以使电池连接件11和电路板2连接为一个整体。例如，电路板2具有沿宽度方向设置的第一边23和第二边24，第一边23和第二边24上分别可以设置多个连接部26，多个连接部26可以分别与汇流板111和电极片112连接，这样电池连接件11和电路板2连接为一个整体，简化了电池模组的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本。

汇流板组件1还可以包括支撑件12，支撑件12设置在电芯的上方，支撑件12设置在电池连接件11和电路板2的下方，支撑件12用于将电池连接件11和电路板2连接为一个整体。支撑件12优选为由绝缘材质制成，支撑件12可以是由具有一定硬度的材质制成，也可以是由柔性材料制成，可以根据实际需要而选择。在本实施例中，支撑件12优选为由具有一定硬度的材质制成。电池连接件11可以设置在支撑件12上，例如通过固定件、黏结材料等使电池连接件11与支撑件12固定连接。电路板2也可以设置在支撑件12上，例如通过固定件、黏结材料等使电路板2与支撑件12固定连接。支撑件12将电池连接件11和电路板2连接为一个整体，这样可以更加便于将集成压力检测元件的电芯连接排100安装到电芯上，提高了生产效率。

支撑件12上可以设置有多个第一贯孔121，电池连接件11通过第一贯孔121与电芯电连接。第一贯孔121设置的位置与电芯的正负极的位置相对应，电池连接件11从第一贯孔121中露出并与电芯的正负极电连接，确保电池连接件11可以与电芯的正负极稳定的电连接。

支撑件12上还可以设置有第二贯孔122，压力检测元件3朝向电芯的一侧从第二贯孔122露出。这样压力检测元件3可以更加靠近电芯或直接与电芯接触，提高了压力检测元件3检测结果的准确性，及时发现电芯的异常状况，提高了电池模组的安全性能。

在一具体实施方式中，压力检测元件3的数量与电芯的数量相同，每个电芯分别对应设置一个压力检测元件3。也就是说有多少个电芯对应的设置多少个压力检测元件3，每个电芯的压力都被实时监测，这样可以确保及时发现电芯异常状况，及时处理压力异常的电芯，避免了电芯因压力过高而导致安全事故，极大的提高了电池模组的安全性能。

多个压力检测元件3之间可以通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接，混联也就是包括有并联和串联。

电路板2上可以设置有外接端子25，电路板2通过外接端子25与电池管理系统连接。压力检测元件3与电池管理系统之间可以进行电流和信号传输。

电路板2上也可以设置有无线传输模块(未示出)，压力检测元件3通过无线传输模块与电池管理系统连接。无线传输模块的无线传输方式包括但不限制于：蓝牙连接和/或射频连接和/或ZigBee连接和/或WiFi连接。无线传输模块可以减少或取消电路板2与电池管理系统之间的连接线，简化了产品结构，同时也提高了电路板2与电池管理系统之间信号传递的稳定性。

汇流板组件1还可以包括盖板13，盖板13设置在电池连接件11和电路板2的上方。盖板13优选为由绝缘材质制成，盖板13可以是由具有一定硬度的材质制成，也可以是由柔性材料制成，可以根据实际需要而选择，在此不做限定。盖板13一方面可以将电池连接件11与外界隔绝，避免外界金属异物或液体等导致电池连接件11之间发生短路，提高了电池模组的安全性；另一方面可以避免灰尘、异物落入而影响电池模组的性能。盖板13与支撑件12将电路板2夹持，防止电路板2位置发生偏移，使多个部分集成设置。

汇流板111上可以设置有凸起部1111，盖板13上设置有第三贯孔131，凸起部1111从第三贯孔131露出。凸起部1111的形状不做特殊限定，凸起部1111的数量可以是一个或多个，凸起部1111具有更好的散热效果，可以快速散去将电芯产生的热量。凸起部1111从第三贯孔131露出，防止盖板13降低凸起部1111的散热效果。

盖板13上还可以设置有第四贯孔132，压力检测元件3从第四贯孔132露出。这样可以避免压力检测元件3长期处于高温环境，延长了压力检测元件3的使用寿命，还可以提高压力检测元件3检测结果的准确性。

盖板13上还可以设置有第五贯孔133，第五贯孔133可以使电池连接件11露出。电池连接件11可以通过导线与电池管理系统连接，电池管理系统可以检测电芯的电压、电流、绝缘性进行检测，进一步提高电池模组的可靠性和安全性。

在一具体实施方式中，汇流板组件1和电路板2上还设置有多个安装孔4。安装孔4的形状和尺寸可以有多种，安装孔4的形状和尺寸大小可以根据实际需要设定，安装件(未示出)通过安装孔4可以将电池连接件11、支撑件12、盖板13和电路板2中的至少两个连接在一起，安装件通过安装孔4可以将电池连接件11、支撑件12、盖板13和电路板2之间更加稳定的固定在一起，也可以使集成压力检测元件的电芯连接排100与电芯更加稳定的固定在一起。

本实用新型还提供一种电池模组，包括多个电芯和如上述任意一项的集成压力检测元件的电芯连接排100。本申请的集成压力检测元件的电芯连接排100也可用于IBS(Individuai Battery System，单一电芯生命预警系统)上。IBS是指通过对电芯CCS(CellContact System，集成母排或电芯连接排)集成和数据采集，实时监测电芯单体电压、温度、内阻、SOC(State of Charge，电池荷电状态)、SOH(State of Health，电池健康状态)、漏电流信息，具有高速通讯及预控制应对能力，对电池全生命周期进行大数据管理；对电芯(电池簇)的运行工况趋势进行实时监控和预测，建立基于电池个体安全系统SOS，实时更新储能系统安全运行，电池状态计算技术采用了全新的算法，具有自学习和神经网络模型特点，能自适应各类电池，实时学习电池参数，把电池的安全状态作为电池的一个评价参数，大幅提高电池系统的安全性和循环寿命(延缓衰减)；协同无线PACK研发并规模化电池管理系统前端采集和主动均衡芯片，打造从电芯、BMS芯片、到BMS应用系统，到储能数据聚合、诊断分析、价值挖掘和数据赋能，到电网接入实现储能价值体现的完整储能技术生态。IBS采用电芯/电池全生命周期管理系统，运用大数据自适应算法，实时管制能量比。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，在实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯连接排，其特征在于，包括：

汇流板组件，所述汇流板组件包括电池连接件，所述电池连接件包括汇流板和电极片，所述汇流板用于电连接多个电芯，所述电极片用于连接单个所述电芯的正极或负极；

电路板，所述电路板具有沿厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述电路板上设置有多条走线，所述电路板与所述汇流板组件连接，以使所述电路板与所述汇流板组件连接为一个整体；

至少一个压力检测元件，所述压力检测元件设置在所述电路板上并与所述走线电连接，所述压力检测元件用于检测所述电芯的压力。

2.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，所述电路板与所述电池连接件连接，以使所述电池连接件和所述电路板连接为一个整体；和/或，

所述汇流板组件还包括支撑件，所述支撑件设置在所述电芯的上方，所述支撑件设置在所述电池连接件和所述电路板的下方，所述支撑件用于将所述电池连接件和所述电路板连接为一个整体。

3.根据权利要求2所述的电芯连接排，其特征在于，所述支撑件上设置有多个第一贯孔，所述电池连接件通过所述第一贯孔与所述电芯电连接；和/或，

所述支撑件上设置有第二贯孔，所述压力检测元件朝向所述电芯的一侧从所述第二贯孔露出。

4.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，所述压力检测元件的数量与所述电芯的数量相同，每个所述电芯分别对应设置一个所述压力检测元件。

5.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，多个所述压力检测元件之间通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接。

6.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，所述压力检测元件为压电式压力传感器、弹性膜式压力传感器、容压式压力传感器、应变式压力传感器、容积式压力传感器、压阻式压力传感器中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，所述电路板上设置有外接端子，所述电路板通过所述外接端子与电池管理系统连接；或者，

所述电路板上设置有无线传输模块，所述压力检测元件通过所述无线传输模块与所述电池管理系统连接。

8.根据权利要求1所述的电芯连接排，其特征在于，所述汇流板组件还包括盖板，所述盖板设置在所述电池连接件和所述电路板的上方。

9.根据权利要求8所述的电芯连接排，其特征在于，所述汇流板上设置有凸起部，所述盖板上设置有第三贯孔，所述凸起部从所述第三贯孔露出；和/或

所述盖板上设置有第四贯孔，所述压力检测元件从所述第四贯孔露出。

10.一种电池模组，其特征在于，包括多个电芯和如权利要求1至9中任意一项所述的电芯连接排。