CN221427950U - 一种圆柱电芯用集成母排 - Google Patents

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贺华明
卢兵
黄齐仪
严朝锦
王田保
贺建华
刘孟平
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Abstract

本申请涉及动力电池的领域,具体公开了一种圆柱电芯用集成母排,其包括支架、汇流排、输出排和信号采集组件,所述汇流排间隔设置有多个,所述信号采集组件电连接于汇流排和输出排,所述支架包括沿集成母排长度方向依次连接的第一端座、多个支撑单元和第二端座,所述支撑单元与至少一个汇流排固定连接,所述第二端座与输出排固定连接。本申请的集成母排可以先分别成型第一端座、支撑单元和第二端座,再组合成支架,相较于直接一体成型的方式,更适合应用于大圆柱电芯组成的大型动力电池,具有生产难度低、成本少的优点。

Description

一种圆柱电芯用集成母排
技术领域
本申请涉及动力电池的领域,尤其是涉及一种圆柱电芯用集成母排。
背景技术
动力电池是新能源汽车的核心部件,通常采用集成母排将若干个单体电芯串联或并联组装而成。集成母排,即CCS,主要包括信号采集组件(FPC、PCB、FFC等)、塑胶结构件、铜铝排,通过热压合或铆接等工艺连接成一个整体。集成母排不仅起到单体电芯连接的作用,还能够实时采集电芯的电压、温度等信息,并反馈给电池管理系统。
公开号为CN116937075A的中国专利公开了一种用于新能源汽车动力电池的可置换式FPC集成母排,包括线束板塑胶支架、导电汇流联接排、转接模块、FPC采集线束与置换模块;FPC采集线束上设置有接驳部;置换模块包括定位架、操作架;定位架与接驳部之间设置有用于相互固定的定位组件;定位架与操作架之间设置有用于相互联动的联动组件。
上述集成母排由于长度比较短,因此塑胶支架一般采用一体注塑成型。但是对于大圆柱电芯组成的动力电池而言,整体尺寸比较大,塑胶支架一体成型的难度大,成本高,有待改进。
实用新型内容
为了降低大尺寸集成母排的生产成本,本申请提供一种圆柱电芯用集成母排。
本申请提供的一种圆柱电芯用集成母排采用如下的技术方案:
一种圆柱电芯用集成母排,包括支架、汇流排、输出排和信号采集组件,所述汇流排间隔设置有多个,所述信号采集组件电连接于汇流排和输出排,所述支架包括沿集成母排长度方向依次连接的第一端座、多个支撑单元和第二端座,所述支撑单元与至少一个汇流排固定连接,所述第二端座与输出排固定连接。
通过采用上述技术方案,其一,先分别成型第一端座、支撑单元和第二端座,再组合成支架,相较于直接一体成型的方式,可以降低生产难度,减少生产成本;其二,由于动力电池中相邻圆柱电芯的轴心线间距均是相等的,因此支撑单元可以标准化、模块化,而无需定制化,根据动力电池不同长度的需求,调整支撑单元的数量即可,适用范围更广。
本申请的集成母排适合应用于大圆柱电芯组成的大型动力电池,具有生产难度低、成本少的优点。
可选地,所述第一端座和支撑单元之间、相邻所述支撑单元之间、所述第二端座和支撑单元之间均设置有卡接结构。
通过采用上述技术方案,采用直接卡接的方式,将第一端座、支撑单元和第二端座连成支架。
可选地,所述卡接结构包括第一卡钩和第二卡钩,所述第一卡钩连接于第一端座和支撑单元靠近第二端座的一侧,所述第二卡钩连接于第二端座和支撑单元靠近第一端座的一侧;
所述第二端座和支撑单元均设置有供第一卡钩卡入的第一卡孔,所述第一卡孔连通有供第一卡钩的钩部卡入的第一钩孔,所述第一端座和支撑单元均设置有供第二卡钩卡入的第二卡孔,所述第二卡孔连通有供第二卡钩的钩部卡入的第二钩孔。
通过采用上述技术方案,卡接结构简单可靠,组装方便。
可选地,所述第一卡钩和第二卡钩的朝向相反。
通过采用上述技术方案,相邻两个部分相互卡接后不容易松动。
可选地,所述卡接结构还包括定位块,所述定位块连接于第二端座和支撑单元靠近第一端座的一侧,所述第一端座和支撑单元均设置有供定位块插入的定位槽。
通过采用上述技术方案,对相邻两个部分的卡接位置进行定位,以提高对位准确性,并提高卡接的稳定性。
可选地,所述支架两侧均设置有卡条,所述第一端座、支撑单元和第二端座均与卡条卡接。
通过采用上述技术方案,卡条可以将第一端座、支撑单元和第二端座连成支架。
可选地,所述第一端座、支撑单元和第二端座靠近卡条的一侧均连接有连接卡钩,所述卡条设置有供连接卡钩卡入的连接孔,所述连接孔连通有供连接卡钩的钩部卡入的连接腔。
通过采用上述技术方案,卡接结构简单可靠,组装方便。
可选地,所述汇流排包括多个导电部、连接于相邻导电部之间的连接部,所述支撑单元设置有供汇流排放置的凹槽,所述凹槽底壁连接有限位柱,所述导电部设置有供限位柱穿过的限位孔,所述凹槽连通有与导电部对应的通孔。
通过采用上述技术方案,汇流排与支撑单元之间的连接紧密性提高。
可选地,所述信号采集组件包括FPC线路板、间隔连接于FPC线路板的镍片、连接于FPC线路板一端的连接器,所述镍片连接于汇流排或输出排。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、通过支架的分体设置,可以降低大尺寸集成母排的生产难度,减少生产成本;
2、支撑单元可以标准化、模块化,而无需定制化,根据动力电池不同长度的需求,调整支撑单元的数量即可,适用范围更广,且不容易出现积货浪费的情况。
附图说明
图1是本申请实施例1的圆柱电芯用集成母排的结构示意图;
图2是本申请实施例1的圆柱电芯用集成母排的爆炸示意图;
图3是本申请实施例1的支架的结构示意图;
图4是本申请实施例1的支撑单元和汇流排的结构示意图;
图5是本申请实施例1的支撑单元的侧视示意图;
图6是本申请实施例1的支撑单元的结构示意图;
图7是图4中A区域的放大示意图;
图8本申请实施例1中支架的剖视示意图;
图9是本申请实施例2的圆柱电芯用集成母排的结构示意图;
图10是本申请实施例2的支撑单元和卡条的结构示意图;
图11是图10中B区域的放大示意图;
图12是本申请实施例2的圆柱电芯用集成母排的局部结构示意图。
附图标记说明:1、支架;11、第一端座;12、支撑单元;121、第一卡孔;122、第一钩孔;123、第二卡孔;124、第二钩孔;125、定位槽;126、凹槽;127、通孔;128、限位柱;13、第二端座;2、汇流排;21、导电部;211、限位孔;22、连接部;3、输出排;4、信号采集组件;41、FPC线路板;42、镍片;43、连接器;5、卡接结构;51、第一卡钩;52、第二卡钩;53、定位块;6、卡条;61、连接孔;62、连接腔;7、连接卡钩;8、泡棉胶垫。
具体实施方式
以下结合附图1-12对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种圆柱电芯用集成母排。
实施例1:
参照图1,圆柱电芯用集成母排,包括支架1、与支架1固定连接的汇流排2和输出排3、设置于支架1一侧的信号采集组件4,汇流排2沿集成母排长度方向间隔设置有多个,汇流排2与圆柱电芯电连接,信号采集组件4与汇流排2、输出排3电连接,进而实现圆柱电芯互联,并实时采集电芯的电压、温度。
参照图1、图2,支架1包括沿集成母排长度方向依次拼接的第一端座11、多个支撑单元12和第二端座13,支撑单元12的数量根据集成母排的所需长度而定。先分别注塑成型第一端座11、支撑单元12和第二端座13,再组合成支架1,相较于直接一体成型的方式,可以降低生产难度,减少生产成本
参照图2、图3,本申请实施例中,第一端座11与两个汇流排2固定连接,在其他实施方式中,与第一端座11固定连接的汇流排2的数量还可以是零个、一个、三个或更多。本申请实施例中,每个支撑单元12与两个汇流排2固定连接,在其他实施方式中,与支撑单元12固定连接的汇流排2的数量还可以是一个、三个或更多。本申请实施例中,第二端座13与一个汇流排2和一个输出排3固定连接,在其他实施方式中,与第二端座13固定连接的汇流排2的数量还可以是零个、两个或更多。
参照图2,信号采集组件4包括FPC线路板41、多个间隔固定连接于FPC线路板41一侧的镍片42、固定连接于FPC线路板41一端的连接器43。镍片42的数量对应于汇流排2和输出排3的总数,镍片42固定连接于汇流排2或输出排3。FPC线路板41靠近支架1的一侧固定连接有泡棉胶垫8,泡棉胶垫8与汇流排2或输出排3固定连接。
需要说明的是,信号采集的组件的具体结构为现有技术,在此不再赘述,且在其他实施方式中,信号采集组件4还可以采用其余类型的结构。
参照图4,汇流排2包括多个导电部21、一体成型于相连两个导电部21之间的连接部22,导电部21与圆柱电芯相连接。本申请实施例中,每个汇流排2的导电部21的数量为三个,即对应连接三个圆柱电芯,在其他实施方式中,导电部21的数量还可以为两个、四个或更多。
参照图3、图4,第一端座11、支撑单元12和第二端座13均设置有供汇流排2放置的凹槽126,以增大接触面积,便于一体注塑成型。凹槽126底壁固定连接有限位柱128,导电部21设置有供限位柱128穿过的限位孔211。凹槽126连通有与导电部21对应的通孔127,通孔127对应于圆柱电芯的位置。
本申请实施例1中,每个汇流排2对应的三个限位柱128均设置在同一单元上,该处的单元是指第一端座11、支撑单元12或第二端座13,因此相邻单元可以直接拼接。
参照图4、图5,第一端座11和支撑单元12之间、相邻支撑单元12之间、第二端座13和支撑单元12之间均设置有卡接结构5,以用于各单元快速拼接。
参照图3、图5,每个卡接结构5包括两个第一卡钩51、两个第二卡钩52和两个定位块53,第一卡钩51一体成型于第一端座11靠近支撑单元12的一端中部以及支撑单元12靠近第二端座13的一端中部,第二卡钩52一体成型于第二端座13靠近支撑单元12的一端两侧以及支撑单元12靠近第一端座11的一端两侧,定位块53一体成型于第二端座13靠近支撑单元12的一端两侧以及支撑单元12靠近第一端座11的一端两侧。第一卡钩51和第二卡钩52均包括连接板和钩部,钩部与连接板固定连接,连接板呈U型且开口背向钩部设置。第一卡钩51和第二卡钩52的朝向相反,该处朝向是指钩部相对于连接板的方向。
参照图5、图6,第二端座13和支撑单元12均设置有供第一卡钩51卡入的第一卡孔121,第一卡孔121连通有供第一卡钩51的钩部卡入的第一钩孔122。第一卡钩51卡入第一卡孔121时,钩部受压后连接板发生弯曲形变,直至钩部移动至第一钩孔122时,连接板恢复形变,钩部卡入第一钩孔122。
参照图7、图8,第一端座11和支撑单元12均设置有供第二卡钩52卡入的第二卡孔123,第二卡孔123连通有供第二卡钩52的钩部卡入的第二钩孔124,第一端座11和支撑单元12均设置有供定位块53插入的定位槽125。
一种圆柱电芯用集成母排的生产工艺,包括如下步骤:
步骤1:将第一端座11、支撑单元12和第二端座13分别注塑成型,其中支撑单元12和第一端座11注塑时将汇流排2置于模具内,第二端座13注塑时将汇流排2和输出排3置于模具内;
步骤2:将第一端座11、支撑单元12和第二端座13依次拼接,形成带有汇流排2和输出排3的支架1;
步骤3:将信号采集组件4安装于支架1上,并与汇流排2、输出排3连接,得到集成母排。
实施例2:
与实施例1的区别主要在于,第一端座11、支撑单元12和第二端座13之间的连接方式不同。
具体地,参照图9、图10,第一端座11与支撑单元12抵接,相邻支撑单元12之间抵接,支撑单元12与第二端座13抵接,支架1两侧均设置有卡条6,第一端座11、支撑单元12和第二端座13均与卡条6卡接。本申请实施例中,卡条6一体成型,在其他实施方式中,卡条6还可以分多段设置。
本申请实施例2中,部分汇流排2对应的三个限位柱128分别设置在不同单元上,因此相邻单元拼接时可以先将汇流排2套在限位柱128上,再将卡条6卡接在支架1两侧。
参照图11、图12,第一端座11、支撑单元12和第二端座13靠近卡条6的一侧均一体成型有两组连接卡钩7,每组连接卡钩7均设置有两个且相背设置。卡条6设置有供连接卡钩7卡入的连接孔61,连接孔61连通有供连接卡钩7的钩部卡入的连接腔62,连接腔62贯通至卡条6侧壁。
一种圆柱电芯用集成母排的生产工艺,包括如下步骤:
步骤1:将第一端座11、支撑单元12和第二端座13分别注塑成型,其中支撑单元12和第一端座11注塑时将汇流排2置于模具内,第二端座13注塑时将汇流排2和输出排3置于模具内;
步骤2:将第一端座11、支撑单元12和第二端座13依次套接,再将卡条6卡接在第一端座11、支撑单元12和第二端座13的侧边;
步骤3:将信号采集组件4安装于支架1上,并与汇流排2、输出排3连接,得到集成母排。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种圆柱电芯用集成母排,包括支架(1)、汇流排(2)、输出排(3)和信号采集组件(4),所述汇流排(2)间隔设置有多个,所述信号采集组件(4)电连接于汇流排(2)和输出排(3),其特征在于:所述支架(1)包括沿集成母排长度方向依次连接的第一端座(11)、多个支撑单元(12)和第二端座(13),所述支撑单元(12)与至少一个汇流排(2)固定连接,所述第二端座(13)与输出排(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述第一端座(11)和支撑单元(12)之间、相邻所述支撑单元(12)之间、所述第二端座(13)和支撑单元(12)之间均设置有卡接结构(5)。
3.根据权利要求2所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述卡接结构(5)包括第一卡钩(51)和第二卡钩(52),所述第一卡钩(51)连接于第一端座(11)和支撑单元(12)靠近第二端座(13)的一侧,所述第二卡钩(52)连接于第二端座(13)和支撑单元(12)靠近第一端座(11)的一侧;
所述第二端座(13)和支撑单元(12)均设置有供第一卡钩(51)卡入的第一卡孔(121),所述第一卡孔(121)连通有供第一卡钩(51)的钩部卡入的第一钩孔(122),所述第一端座(11)和支撑单元(12)均设置有供第二卡钩(52)卡入的第二卡孔(123),所述第二卡孔(123)连通有供第二卡钩(52)的钩部卡入的第二钩孔(124)。
4.根据权利要求3所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述第一卡钩(51)和第二卡钩(52)的朝向相反。
5.根据权利要求3所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述卡接结构(5)还包括定位块(53),所述定位块(53)连接于第二端座(13)和支撑单元(12)靠近第一端座(11)的一侧,所述第一端座(11)和支撑单元(12)均设置有供定位块(53)插入的定位槽(125)。
6.根据权利要求1所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述支架(1)两侧均设置有卡条(6),所述第一端座(11)、支撑单元(12)和第二端座(13)均与卡条(6)卡接。
7.根据权利要求6所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述第一端座(11)、支撑单元(12)和第二端座(13)靠近卡条(6)的一侧均连接有连接卡钩(7),所述卡条(6)设置有供连接卡钩(7)卡入的连接孔(61),所述连接孔(61)连通有供连接卡钩(7)的钩部卡入的连接腔(62)。
8.根据权利要求1所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述汇流排(2)包括多个导电部(21)、连接于相邻导电部(21)之间的连接部(22),所述支撑单元(12)设置有供汇流排(2)放置的凹槽(126),所述凹槽(126)底壁连接有限位柱(128),所述导电部(21)设置有供限位柱(128)穿过的限位孔(211),所述凹槽(126)连通有与导电部(21)对应的通孔(127)。
9.根据权利要求1所述的圆柱电芯用集成母排,其特征在于:所述信号采集组件(4)包括FPC线路板(41)、间隔连接于FPC线路板(41)的镍片(42)、连接于FPC线路板(41)一端的连接器(43),所述镍片(42)连接于汇流排(2)或输出排(3)。
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