TW201916431A

TW201916431A - 電池連接模組

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Publication number: TW201916431A
Application number: TW107127253A
Authority: TW
Inventors: 筱憑吳; 健興林
Original assignee: 美國商莫仕有限公司
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2019-04-16
Also published as: TW201916432A; TWI714874B; TWI658629B

Abstract

一種電池連接模組，適用於連接一電池組，該電池連接模組包含︰一承載盤；多個匯流件，安裝在該承載盤上，適用於電連接該電池組的多個電池；一柔性電路板，安裝在該承載盤上且機械性地及電性地連接到所述多個匯流件，並包括一本體部與一延伸的柔性插接部；及一電池管理板，安裝在所述承載盤上且位於所述柔性電路板的上方，並包括一連接器；該柔性插接部的末端連接於所述電池管理板上的連接器。本發明的電池管理板直接安裝結合在承載盤上並透過柔性電路板與匯流件電連接，整體構成便於後續組裝及使用的整合型模組。

Description

電池連接模組

本發明涉及一種電池連接模組，特別是指一種用於串接可充電式電池以用於大功率輸出的電池連接模組。

近年來，一般由多個電化學可充電式電池並排組成電池組的電池系統，例如車用電池，通常利用電池連接模組將電池串接以形成一對輸出電極，且電池連接模組亦設有控製電路以連接電池管理板(Battery Management System，縮寫BMS)。

在中國專利第CN102751465B號(對應案JP2012-226969 A)公開一種電池模組，其透過柔性扁平電纜(FFC)末端的電連接器外接至一電處理裝置的配對側電連接器。該柔性扁平電纜(FFC)延伸一段長的距離才能連接至外部的電處理裝置(相當於電池管理板)，而且須透過兩個連接器互相配對連接。

中國專利公開案第CN105144463A號(對應案US 2016/0043446、JP2012-226969 A、WO2014/173684 A2)公開一種用於電化學裝置的電池接觸系統，其中監控單元(相當於電池管理板)具有插拔式接觸接頭，信號傳導系統包括一條或多條信號線路，信號線路將各個信號源與信號線路接頭導電連接。監控單元的插拔式接觸接頭與信號傳導系統的信號線路接頭配對連接。雖然監控單元收容在承載組件內，但是信號傳導系統是藉由許多根的導線連接到信號線路接頭，而且與監控單元之間需要透過兩個連接器互相配對連接。

因此，本發明之其中一目的，即在於提供一種具有電池管理板且減少連接器數量的電池連接模組。

於是，本發明電池連接模組在一些實施態樣中，是適用於連接一電池組，該電池連接模組包含一承載盤、多個匯流件、一電池管理板及一柔性電路板。所述多個匯流件安裝在該承載盤上，適用於電連接該電池組的多個電池。該電池管理板安裝在該承載盤上且位於所述柔性電路板的上方，並包括一連接器。該柔性電路板安裝在該承載盤上且機械性地及電性地連接到所述多個匯流件，並包括一本體部與一延伸的柔性插接部，且該柔性插接部的末端插接於該柔性電路板用連接器以與該柔性電路板用連接器電連接。

在一些實施態樣中，該柔性插接部由切割該本體部所形成。

在一些實施態樣中，該柔性插接部的三側與該本體部斷開，使得該柔性插接部呈長條狀，而使該柔性插接部的一端與該本體部相連，且該柔性插接部的另一端具有露出的導電線，以與該柔性電路板用連接器插接。

在一些實施態樣中，該柔性插接部由所述柔性電路板的本體部的一端緣延伸出。

在一些實施態樣中，該柔性插接部反向彎折後插接到該柔性電路板用連接器。

在一些實施態樣中，所述連接器為柔性電路板用連接器，所述柔性插接部具有露出的導電線，以與所述柔性電路板用連接器插接。

在一些實施態樣中，所述柔性插接部安裝於另一連接器，以與所述電池管理板上的連接器對應插接。

在一些實施態樣中，該承載盤具有一設置該電池管理板的安裝位置，以使該電池管理板位於該柔性電路板的上方。

在一些實施態樣中，該承載盤還具有多個設於該安裝位置周側的第一安裝結構，且該電池管理板具有多個分別對應所述多個第一安裝結構的第二安裝結構，以將該電池管理板固定於該安裝位置。

在一些實施態樣中，所述多個第一安裝結構為定位柱及/或鎖孔，所述多個第二安裝結構為對應定位柱及/或鎖孔的穿孔。

在一些實施態樣中，該安裝位置由四個凸塊所界定，所述多個凸塊的位置分別對應該電池管理板的四個角落，所述多個第一安裝結構分別設置在所述多個凸塊上。

在一些實施態樣中，該柔性電路板還包括多個連接於該本體部且分別機械性地及電性地連接所述多個匯流件的導電片。

在一些實施態樣中，該柔性電路板還包括多個連接於該本體部且分別凸伸於所述多個匯流件上方的上限位片。

在一些實施態樣中，每一上限位片具有一固定孔，該承載盤具有多個分別穿設於所述多個固定孔的固定柱。

在一些實施態樣中，該柔性電路板具有多個安裝孔，該承載盤具有多個分別穿設於所述多個安裝孔的安裝柱。

本發明至少具有以下功效︰電池管理板直接安裝結合在承載盤上並透過柔性電路板與匯流件電連接，整體構成便於後續組裝及使用的整合型模組。而且電池管理板僅需設置一個柔性電路板用連接器就能與柔性電路板直接連接，能夠減少組件數量及節省成本。

進一步地，連接到電池管理板的柔性插接部是由構成柔性電路板的板體切割形成，能夠有效利用空間，且容易配合電池管理板結合在承載盤上的位置，使電池管理板設置的位置具有變換的靈活度。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本發明電池連接模組的一實施例適用於連接一電池組5，該電池連接模組包含一承載盤1、多個匯流件2、一電池管理板3 (Battery Management System，縮寫BMS)及一柔性電路板4。

所述多個匯流件2安裝在該承載盤1上，適用於電連接該電池組5的多個電池51。具體而言，該承載盤1由絕緣材質製成，具有一基壁11、兩個彼此相對的連接於該基壁11兩側的框壁12、多個間隔壁13及多個限位壁14，所述多個框壁12、間隔壁13及限位壁14共同界定出多個安裝槽15以分別容置所述多個匯流件2。該承載盤1還具有多個由所述多個框壁12凸伸的上限位塊16，所述多個上限位塊16分別對應位於所述多個匯流件2的上方以將所述多個匯流件2限位。所述多個匯流件2其中兩個為電極輸出件2’，其餘匯流件2各具有兩個分別連接相鄰兩電池51的電極52的電極連接部21及一連接在兩電極連接部21之間的緩沖凸部22，藉由所述多個匯流件2將所述多個電池51串接且該兩電極輸出件2’分別連接頭尾兩端的電極52。該承載盤1還具有多個分別對應支撐所述多個緩沖凸部22的支撐肋17。

參閱圖4至圖7，該電池管理板3安裝在該承載盤1上，並包括一柔性電路板用連接器31及一主電路連接器32。該主電路連接器32適用於連接該電池組5所安裝的設備的主電路系統(未圖標)。該承載盤1具有一設置該電池管理板3的安裝位置18，以使該電池管理板3位於該柔性電路板4的上方。該承載盤1還具有多個設於該安裝位置18周側的第一安裝結構19，且該電池管理板3具有多個分別對應所述多個第一安裝結構19的第二安裝結構33以將該電池管理板3固定於該安裝位置18。在本實施例中，該安裝位置18由四個凸出該基壁11的凸塊181所界定，所述多個凸塊181的位置分別對應該電池管理板3的四個角落。所述多個第一安裝結構19分別設置在所述多個凸塊181上。所述多個第一安裝結構19為定位柱191及鎖孔192，其中每一凸塊181設有一定位柱191及一鎖孔192。所述多個第二安裝結構33為穿孔，其中位置對應定位柱191的穿孔33用以供定位柱191穿設，且定位柱191穿設後可熱熔以將該電池管理板3固定，而位置對應鎖孔192的穿孔33可供例如螺絲的鎖固件(未圖示)穿設以螺鎖於鎖孔192並將該電池管理板3固定。在本實施例所述多個第一安裝結構19為定位柱191及鎖孔192以加強固定該電池管理板3，但是在變化的實施例，所述多個第一安裝結構19可以是定位柱191或鎖孔192擇一設置，亦可具有固定的效果。

該柔性電路板4安裝在該承載盤1上且機械性地及電性地連接到所述多個匯流件2，並包括一柔性插接部42，且該柔性插接部42的末端插接於該柔性電路板用連接器31以與該柔性電路板用連接器31電連接。在本實施例中，該柔性電路板4還包括一本體部41，該柔性插接部42由切割該本體部41所形成，該柔性插接部42的三側與該本體部41斷開呈長條狀而使一端與該本體部41相連且另一端具有露出的導電線421以與該柔性電路板用連接器31插接。而且，該柔性插接部42反向彎折後插接到該柔性電路板用連接器31。

在本實施例中，該本體部41具有多個安裝孔411，該承載盤1具有多個分別穿設於所述多個安裝孔411的安裝柱111，所述多個安裝柱111由該基壁11凸出，以將該本體部41與該承載盤1相對定位。而且所述多個安裝柱111可進一步熱熔以將該本體部41固定。該柔性電路板4還包括多個連接於該本體部41且分別機械性地及電性地連接所述多個匯流件2的導電片43，及多個連接於該本體部41且分別凸伸於所述多個匯流件2上方的上限位片44。透過所述多個導電片43使該本體部41與所述多個匯流件2電連接，再透過該本體部41的電路跡線(圖未示)連接至該柔性插接部42的導電線421，並由所述多個導電線421與該柔性電路板用連接器31電連接，從而使所述多個匯流件2與該電池管理板3電連接。此外，在本實施例中，該柔性電路板4還包括多個設於該本體部41的溫度感測件45，所述多個溫度感測件45亦透過該本體部41的電路跡線及該柔性插接部42與該電池管理板3電連接。每一上限位片44具有一固定孔441，該承載盤1具有多個分別穿設於所述多個固定孔441的固定柱112，其中該本體部41還具有多個位置分別對應所述多個固定孔441的穿孔412以供所述多個固定柱112通過。所述多個固定柱112可進一步熱熔以將所述多個上限位片44固定。所述多個上限位片44與所述多個上限位塊16共同將對應的匯流件2限位。

綜上所述，電池管理板3直接安裝結合在承載盤1上並透過柔性電路板4與匯流件2電連接，整體構成便於後續組裝及使用的整合型模組。而且電池管理板3僅需設置一個柔性電路板用連接器31就能與柔性電路板4直接連接，能夠減少組件數量及節省成本。進一步地，連接到電池管理板3的柔性插接部42是由構成柔性電路板4的板體切割形成，能夠有效利用空間，且容易配合電池管理板3結合在承載盤1上的位置，使電池管理板3設置的位置具有變換的靈活度。

參照圖8和9描述本發明的第二實施例，其中圖8是本發明電池連接模組的第二實施例的立體圖；圖9是示出該實施例的柔性插接部細節的立體圖。出於簡潔的目的，在此僅描述與上述實施例不同的部分，其余相同的部分的說明參照上述。

如圖8所示，在該實施例中，柔性電路板4’的柔性插接部42’設置在該柔性電路板4’的一個端部，即，該柔性插接部42’自柔性電路板4’的本體部41’的一個端緣（圖中所示出的右端緣）延伸出，且反向彎折180度而連接於一連接器423’，參照圖9所示，該連接器423’設有端子4230’，該端子4230’將會刺破柔性電路板並與其導線電連接。該連接器423’將與電池管理板3’上的連接器31’對應插接，從而透過該柔性電路板4’實現多個匯流件2與電池管理板3’的電連接。

在該實施例中，為了實現連接器423’與電池管理板3’上的連接器31’的對應插接，將電池管理板3’的長度延長，使其連接器31’與柔性插接部42’的連接器423’對應插接。當然，電池管理板3’的長度也可以保持不變，而是使得柔性插接部42’反向彎折後繼續延伸，直至其可以與電池管理板3’的連接器31’對應插接。

另外，也可以例如使柔性插接部42’的連接器423’自圖中的左側從柔性電路板4’延伸出且反向彎折180度連接於該連接器423’，同樣與之相對應地，電池管理板3’的連接器31’也對應地設置於電池管理板3’的圖中左側的端緣，以與柔性插接部42’的連接器423’對應插接。在此情況下，電池管理板3’的長度也不再需要延長。

基於上述實施例，電池管理板3’均可透過柔性電路板4’與匯流件2電連接，整體構成便於後續組裝及使用的整合型模組。而且電池管理板3’僅需設置一個連接器31’就能與柔性電路板4’直接連接，能夠減少組件數量及節省成本。且柔性電路板4’的本體部41’的一個端緣直接延伸出柔性插接部42’，使得其結構和生產工藝更為簡化。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧承載盤

11‧‧‧基壁

111‧‧‧安裝柱

112‧‧‧固定柱

12‧‧‧框壁

13‧‧‧間隔壁

14‧‧‧限位壁

15‧‧‧安裝槽

16‧‧‧上限位塊

17‧‧‧支撐肋

18‧‧‧安裝位置

181‧‧‧凸塊

19‧‧‧第一安裝結構

191‧‧‧定位柱

192‧‧‧鎖孔

2‧‧‧匯流件

2’‧‧‧電極輸出件

21‧‧‧電極連接部

22‧‧‧緩沖凸部

3、3’‧‧‧電池管理板

31‧‧‧柔性電路板用連接器

31’‧‧‧連接器

32‧‧‧主電路連接器

33‧‧‧第二安裝結構

4、4’‧‧‧柔性電路板

41、41’‧‧‧本體部

411、411’‧‧‧安裝孔

412‧‧‧穿孔

42、42’‧‧‧柔性插接部

421‧‧‧導電線

423’‧‧‧另一連接器

4230’‧‧‧端子

43‧‧‧導電片

44‧‧‧上限位片

441‧‧‧固定孔

45‧‧‧溫度感測件

5‧‧‧電池組

51‧‧‧電池

52‧‧‧電極

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明電池連接模組的一實施例與一電池組的一立體圖；圖2是該實施例與該電池組的一立體分解圖；圖3是該實施例的承載盤與匯流件的一立體分解圖；圖4是該實施例的一立體圖；圖5是該實施例的一立體分解圖；圖6是該實施例的一立體分解圖，其中一電池管理板未示出；圖7是該實施例的柔性電路板的一立體分解圖；圖8是本發明電池連接模組的另一實施例的立體圖；及圖9是示出該另一個實施例的柔性插接部細節的立體圖。

Claims

一種電池連接模組，適用於連接一電池組，該電池連接模組包含︰一承載盤；多個匯流件，安裝在該承載盤上，適用於電連接該電池組的多個電池；一柔性電路板，安裝在該承載盤上且機械性地及電性地連接到所述多個匯流件，並包括一本體部與一延伸的柔性插接部；及一電池管理板，安裝在所述承載盤上且位於所述柔性電路板的上方，並包括一連接器；該柔性插接部的末端連接於所述電池管理板上的連接器。
如請求項1所述的電池連接模組，其中，該柔性插接部由切割該本體部所形成。
如請求項2所述的電池連接模組，其中，該柔性插接部的三側與該本體部斷開，使得該柔性插接部呈長條狀，而使該柔性插接部的本體部的一端與該本體部相連。
如請求項1所述的電池連接模組，其中，該柔性插接部由所述柔性電路板的一端緣延伸出。
如請求項1到4中任一項所述的電池連接模組，其中，所述連接器為柔性電路板用連接器，所述柔性插接部具有露出的導電線，以與所述柔性電路板用連接器插接。
如請求項1到4中任一項所述的電池連接模組，其中，所述柔性插接部安裝於另一連接器，以與所述電池管理板上的連接器對應插接。
如請求項1到4中任一項所述的電池連接模組，其中，該承載盤具有一設置該電池管理板的安裝位置，以使該電池管理板位於該柔性電路板的上方。
如請求項7所述的電池連接模組，其中，該承載盤具有多個設於該安裝位置周側的第一安裝結構，且該電池管理板具有多個分別對應所述多個第一安裝結構的第二安裝結構，以將該電池管理板固定於該安裝位置。
如請求項8所述的電池連接模組，其中，所述多個第一安裝結構為定位柱及/或鎖孔，所述多個第二安裝結構為對應定位柱及/或鎖孔的穿孔。
如請求項8所述的電池連接模組，其中，該安裝位置由四個凸塊所界定，所述多個凸塊的位置分別對應該電池管理板的四個角落，所述多個第一安裝結構分別設置在所述多個凸塊上。
如請求項10所述的電池連接模組，其中，所述多個第一安裝結構為定位柱及/或鎖孔，所述多個第二安裝結構為對應定位柱及/或鎖孔的穿孔。
如請求項1到4中任一項所述的電池連接模組，其中，該柔性電路板還包括多個連接於該本體部且分別機械性地及電性地連接所述多個匯流件的導電片。
如請求項1到4中任一項所述的電池連接模組，其中，該柔性電路板還包括多個連接於該本體部且分別凸伸於所述多個匯流件上方的上限位片。
如請求項13所述的電池連接模組，其中，每一上限位片具有一固定孔，該承載盤具有多個分別穿設於所述多個固定孔的固定柱。
如請求項1所述的電池連接模組，其中，該柔性電路板具有多個安裝孔，該承載盤具有多個分別穿設於所述多個安裝孔的安裝柱。