TW202224252A - 電池連接模組 - Google Patents

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Abstract

一種電池連接模組，適用於連接多個電池，該電池連接模組包含多個匯流件，以及一單層佈線柔性線路板。該等匯流件用以串接該等電池。該單層佈線柔性線路板具有位於前端部的多個連接器用接點，以及多條跡線，該等跡線的前端分別連接於該等連接器用接點，且該等跡線中至少部分的後端接點電性且機械性地連接到該等匯流件，其中，該等跡線包含至少一繞線跡線與至少一被繞線跡線，該繞線跡線繞過該被繞線跡線的後端接點以自該至少一被繞線跡線的其中一側繞至其中另一側。

Description

電池連接模組
本發明是有關於一種電池連接模組，特別是指一種具有線路板的電池連接模組。
中國發明專利公開號CN103582293A公開了一種實現跨接的方法，通過在柔性電路板上裁切出第一焊接點彎折到柔性電路板的背面；使得所述柔性電路板上的該第一焊接點及柔性電路板正面中的第二焊接點都位於該柔性電路板所包含的金屬線圈的同一側。然而，這種通過裁切柔性電路板來交叉佈線的方式，僅能應用在所述柔性電路板具有足夠的空間可以裁切及彎折的情況下，無法應用在沒有足夠的空間可以裁切且線路佈局緊湊的柔性電路板上(例如本申請的電池連接模組的線路板佈線構造)並，另外，所述柔性電路板經裁切後也會大幅降低其結構強度。
中國實用新型公告號CN203027596U(對應美國發明專利號US9125306)公開了一種軟性電路板，所述軟性電路板包括側緣相互連接的一高頻信號佈線板 及一低頻信號佈線板 ，高頻信號佈線板 上設有多條高頻信號跡線 ，對應連接兩個一連接板上的所述高頻信號接點 ，低頻信號佈線板上設有多條低頻信號跡線，對應連接兩個所述連接板上的所述低頻信號接點。所述低頻信號佈線板通過凹槽及兩個凹口朝向所述高頻信號佈線板折疊。然而，所述軟性電路板不論在摺疊前或折疊後，其上的高頻信號跡線及低頻信號跡線仍是並行而無法交叉。
例如車用的動力電池領域，在電池包中連接多個電池的電池連接模組之中，由於柔性線路板的空間有限，而且在線路連接到連接器用接點時，由於連接器用接點的佈局可能是緊密的或是多排的，或是部分的連接器用接點指定要連接一些受指定的線路，所以部分線路必然要交叉，因此目前使用在電池連接模組上的柔性線路板必須是至少兩層的柔性線路板，才能使線路交叉。而兩層以上的柔性線路板的價格高、成本壓力大。如果採用單層柔性線路板的話，價格便宜很多，可以大幅降低成本壓力。但是上述的先前技術在電池連接模組的領域上，並無法完整地解決沒有足夠的空間可以裁切且線路佈局緊湊的單層柔性線路板上的線路交叉的問題。
因此，本發明之一目的，即在提供一種能改善先前技術中至少一缺點的電池連接模組。
於是，本發明電池連接模組在一些實施態樣中，是適用於連接多個電池，該電池連接模組包含多個匯流件，以及一單層佈線柔性線路板。該等匯流件用以串接該等電池。該單層佈線柔性線路板具有位於前端部的多個連接器用接點，以及多條跡線，該等跡線的前端分別連接於該等連接器用接點，且該等跡線中至少部分的後端接點電性且機械性地連接到該等匯流件，其中，該等跡線包含至少一繞線跡線與至少一被繞線跡線，該繞線跡線繞過該被繞線跡線的後端接點以自該至少一被繞線跡線的其中一側繞至其中另一側。
在一些實施態樣中，該單層佈線柔性線路板還具有對應該等匯流件且設有該等跡線的後端接點的多個側伸支臂，該繞線跡線延伸至與該被繞線跡線的對應的該側伸支臂上以繞過該被繞線跡線的後端接點。
在一些實施態樣中，該等跡線的後端接點與該等匯流件之間通過導電片連接，該繞線跡線不接觸於與該被繞線跡線的後端接點連接的該導電片。
在一些實施態樣中，該導電片具有朝上拱起的一拱起部，該繞線跡線自該拱起部的下方通過。
在一些實施態樣中，該單層佈線柔性線路板上一體構造形成有一橋式延伸片，該橋式延伸片橫跨地繞過該至少一被繞線跡線的後端接點，該繞線跡線延伸至該橋式延伸片並通過該橋式延伸片繞過該被繞線跡線的後端接點。
在一些實施態樣中，該橋式延伸片的至少兩端連接於該單層佈線柔性線路板，且該橋式延伸片與該單層佈線柔性線路板共同界定一鏤空區域，該橋式延伸片與該單層佈線柔性線路板的連接處能被彎折以使該橋式延伸片折疊覆蓋於該單層佈線柔性線路板。
在一些實施態樣中，該單層佈線柔性線路板還具有對應該等匯流件且設有該等跡線的後端接點的多個側伸支臂，該橋式延伸片橫跨地繞過設有該至少一被繞線跡線的後端接點的該至少一側伸支臂的外側。
在一些實施態樣中，該單層柔性線路板還具有適用於與一溫度感測器連接的至少一條跡線。
在一些實施態樣中，還包含一承載盤，該單層佈線柔性線路板與該等匯流件安裝於該承載盤。
本發明電池連接模組藉由該單層佈線柔性線路板(single layer FPC)的上的該繞線跡線與該被繞線跡線的佈線構造，能夠使單一佈線層的該單層佈線柔性線路板上的線路交叉的問題的得到良好的解決方案，藉此在能夠在該電池連接模組中受侷限的空間內應用該單層佈線柔性線路板，以大幅降低成本。
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與圖2，本發明電池連接模組100之一第一實施例，適用於電性連接於一電池組200，該電池組200具有多個電池201，在本第一實施例中，該等電池201排列成一排。該電池組200容置於一電池收容殼300，該電池收容殼300具有位於兩端的兩個端板301，以及位於兩側且連接於該兩端板301之間的兩個側板302。該電池連接模組100包含一承載盤1、多個匯流件2、兩個輸出連接件3、一搭接件4、一單層佈線柔性線路板5，以及一連接器6。
該承載盤1沿一前後方向D1 (其中箭號所指方向為前，反向為後)及一左右方向D2 (其中箭號所指方向為右，反向為左)延伸且適用於沿一上下方向D3(其中箭號所指方向為上，反向為下)設置在該電池組200上，並由絕緣材質製成。該承載盤1具有沿該前後方向D1排列且沿該左右方向D2排成兩排的多個匯流件安裝槽11、沿該前後方向D1延伸且位於該兩排匯流件安裝槽11之間的一搭接件安裝槽12，以及分別一體形成於該前後方向D1上的後端處與前端處的一輸出連接件容置部13與一連接器盒14。
該等匯流件2分別對應安裝於該承載盤1的該等匯流件安裝槽11上且用以串接該電池組200的該等電池201，每一匯流件2具有沿該前後方向D1排列且適用於與所述相鄰的兩個電池201的電極連接的兩個電池連接部21，以及位於相鄰的電池連接部21之間且朝下凸出並沿該左右方向D2延伸的一緩衝部22，其中位於整體電池201的端點處的其中兩個匯流件2僅具有一電池連接部21。所述電池連接部21舉例來說可以是用焊接的方式與所述電池201的電極連接。另外，需要說明的是，在其他變化實施態樣中，所述電池連接部21的數量也可以為三個以上，此時位於該等電池連接部21之間的所述緩衝部22的數量為兩個以上。該兩輸出連接件3設於該輸出連接件容置部13，該搭接件4設於該搭接件安裝槽12，其中一輸出連接件3與位於整體電池201的端點處的其中一個匯流件2彼此搭接，其中另一輸出連接件3通過該搭接件4與位於整體電池201的端點處的其中另一個匯流件2彼此搭接，藉此使兩個輸出連接件3排佈在承載盤1的同一側邊。在本實施例中，該等匯流件2可以與承載盤1通過射出成型技術一起模製成型而嵌裝在承載盤1上。在一實施例，該等該等匯流件2可以通過組裝的方式組裝在承載盤1的該等匯流件安裝槽11上。。
參閱圖2至圖5，該單層佈線柔性線路板5(single layer FPC)為具單一佈線層(圖未示)的柔性電路板，需要說明的是，佈線層的數量的定義是使用可走線的平面作為層數的定義。例如本文所述的具單一佈線層的單層佈線柔性線路板5是指在單一平面上走線的柔性線路板。另外，除了佈線層之外，該單層佈線柔性線路板5可以至少還具有用以設置跡線以形成佈線層的絕緣基板(圖未示)及覆蓋跡線(佈線層)的絕緣層(圖未示)。
該單層佈線柔性線路板5安裝於該承載盤1，且該單層佈線柔性線路板5具有位於前端的一前端部51，以及自該前端部51朝後延伸且沿該左右方向D2彼此相間隔地位於鄰接於該等匯流件2的兩個分支部52，每一分支部52具有彎曲地延伸且通過一橋接片53連接至該等匯流件2的多個側伸支臂521，但在其他實施態樣中的該單層佈線柔性線路板5之結構不以本第一實施例之結構為限。該單層佈線柔性線路板5還具有形成於位於前端部51的多個連接器用接點54，以及多條跡線55。該等跡線55的前端分別連接於該等連接器用接點54，且該等跡線55的後端分別朝向該兩分支部52的該等側伸支臂521延伸並各自形成有設於對應的側伸支臂521的後端接點C，該等跡線55中至少部分的後端接點C電性且機械性地連接到該等匯流件2。所述跡線55舉例來說可以是通過設於所述跡線55的後端接點C且通過橋接片53與匯流件2連接，但不以此為限。另外，為了使圖式與說明書簡單明瞭而容易理解，此處僅示出部分側伸支臂521上的跡線55。需要說明的是，舉例來說該單層佈線柔性線路板5可以是還具有用於與設置於至少一側伸支臂521的一溫度感測器56連接的至少一條跡線55，在本第一實施例中該單層佈線柔性線路板5是具有適用於與分別設置於兩側伸支臂521的兩溫度感測器56連接的四條跡線55，其中每一溫度感測器56與兩條跡線55的後端接點C連接，且與該兩側伸支臂521對應的橋接片53是設置於所述側伸支臂521的位於所述溫度感測器56周圍的部分與所述匯流件2之間，但不以此為限。也就是說，該單層佈線柔性線路板5可以具有通過橋接片53連接至匯流件2的跡線55，及連接溫度感測器56或其他電子部件的跡線55。此外，需要說明的是，所述側伸支臂521上的跡線55的後端接點C與匯流件2之間連接的橋接片53舉例來說是用以導電的導電片531，而所述側伸支臂521的位於所述溫度感測器56周圍的部分與所述匯流件2之間連接的橋接片53舉例來說是用以導熱的導熱片532，但不以此為限，例如導熱片532也可以連接到跡線55。
參閱圖3至圖6，在本第一實施例中，該等跡線55包含四條繞線跡線551與四條被繞線跡線552，該四條繞線跡線551是兩兩成一組且兩組繞線跡線551分別連接於兩個溫度感測器56，如圖3的左側的分支部52上的其中位於後方的一組繞線跡線551對應前方的三條被繞線跡線552，而如圖3的右側的分支部52上的位於後方的另一組繞線跡線551對應前方的一條被繞線跡線552，但不以此為限，另外，繞線跡線551與被繞線跡線552的數量也可以依照需求做調整，兩者僅需各為至少一條即可。位於後方的繞線跡線551繞過位於前方的該等被繞線跡線552的後端接點C，以自該等被繞線跡線552的其中一側繞至其中另一側。具體來說，以圖3及圖6所示的左側的分支部52說明，該組繞線跡線551延伸至該三條被繞線跡線552的所對應的三個側伸支臂521上，且沿該等側伸支臂521的邊緣走線，以繞過該三條繞線跡線551的三個後端接點C，最後再延伸至與該組繞線跡線551對應的相對位於後側的該側伸支臂521。且該組繞線跡線551是在對應於該等被繞線跡線552的該等側伸支臂521上，自對應的被繞線跡線552的鄰近於該前端部51的內側處，繞至對應的被繞線跡線552的遠離於該前端部51的外側處。以圖3的及圖6所示的右側的分支部52說明，該組繞線跡線551延伸至該被繞線跡線552的所對應的一個側伸支臂521上，且沿該側伸支臂521的邊緣走線，以繞過該條繞線跡線551的一個後端接點C，最後再延伸至與該組繞線跡線551對應的相對位於後側的該側伸支臂521，且該組繞線跡線551是在對應於該被繞線跡線552的該側伸支臂521上，從對應的被繞線跡線552的遠離於該前端部51的外側處，繞至對應的被繞線跡線552的鄰近於該前端部51的內側處。此外，該兩組繞線跡線551不接觸於與該等被繞線跡線552的後端接點C連接的該等導電片531，在本第一實施例中，每一導電片531具有朝上拱起的一拱起部531a，所述繞線跡線551自該拱起部531a的下方通過，藉此避免短路的情形發生。
參閱圖1至圖4，該連接器6設置於該單層佈線柔性線路板5且與該前端部51上的該等連接器用接點54連接，該單層佈線柔性線路板5對應該連接器6處還設有一加強背板57。該連接器6連同該單層佈線柔性線路板5的該前端部51的部分與該加強背板57一同向下收納於該承載盤1的連接器盒14。該連接器6具有一殼體61，以及設於該殼體61且與該等連接器用接點54連接的多個端子(圖未示)。需要說明的是，藉由該單層佈線柔性線路板5能蒐集該電池組200的電池201的狀態資訊(例如溫度、電壓等等)，且藉由設置在該單層佈線柔性線路板5上的該連接器6能夠將所述狀態資訊傳遞至與該連接器6對接的電池管理裝置(圖未示)。
參閱圖7至圖8，本發明電池連接模組100之一第二實施例與該第一實施例的不同之處在於，該單層佈線柔性線路板5上還一體構造形成有分別對應於該兩組繞線跡線551的兩橋式延伸片B，該兩橋式延伸片B舉例來說是分別一體地形成於該兩分支部52的外側，且各橋式延伸片B的兩端連接於該單層佈線柔性線路板5的分支部52，該橋式延伸片B與該單層佈線柔性線路板5的分支部52共同界定一鏤空區域A，該兩橋式延伸片B與該單層佈線柔性線路板5的分支部52的連接處能被彎折，以使該兩橋式延伸片B折疊覆蓋於該單層佈線柔性線路板5。該兩橋式延伸片B分別橫跨地繞過該等被繞線跡線552的後端接點C以及對應於該等被繞線跡線552的該等側伸支臂521的外側。該兩組繞線跡線551分別延伸至該兩橋式延伸片B，並通過該兩橋式延伸片B繞過該等被繞線跡線552的後端接點C，以自該等被繞線跡線552的其中一側繞至其中另一側。
綜上所述，本發明電池連接模組100藉由該單層佈線柔性線路板5(single layer FPC)的上的該繞線跡線551與該被繞線跡線552的佈線構造，能夠使該繞線跡線551由該被繞線跡線552的其中一側繞至該被繞線跡線552的其中另一側，以使單一佈線層的該單層佈線柔性線路板5上的線路交叉的問題的得到良好的解決方案，藉此在能夠在該電池連接模組100中受侷限的空間內應用成本相對較低的該單層佈線柔性線路板5，以大幅降低製造成本。
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。
100:電池連接模組 1:承載盤 11:匯流件安裝槽 12:搭接件安裝槽 13:輸出連接件容置部 14:連接器盒 2:匯流件 21:電池連接部 22:緩衝部 3:輸出連接件 4:搭接件 5:單層佈線柔性線路板 51:前端部 52:分支部 521:側伸支臂 53:橋接片 531:導電片 531a:拱起部 532:導熱片 54:連接器用接點 55:跡線 551:繞線跡線 552:被繞線跡線 56:溫度感測器 57:加強背板 6:連接器 61:殼體 200:電池組 201:電池 300:電池收容殼 301:端板 302:側板 D1:前後方向 D2:左右方向 D3:上下方向 C:後端接點 B:橋式延伸片 A:鏤空區域
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第一實施例與一電池組及一電池收容殼的一立體示意圖； 圖2是圖1的一立體分解示意圖； 圖3是該第一實施例的單層佈線柔性線路板與連接器的一立體分解示意圖； 圖4是圖3的一局部放大立體示意圖； 圖5是圖3的另一局部放大立體示意圖； 圖6是該第一實施例的單層佈線柔性線路板的一俯視示意圖； 圖7是本發明電池連接模組的一第二實施例的單層佈線柔性線路板的一俯視示意圖；以及 圖8是該第二實施例的單層佈線柔性線路板的一俯視示意圖，圖中該兩橋式延伸片折疊覆蓋於該單層佈線柔性線路板，且在圖中該單層佈線柔性線路板的該等跡線被省略。
5:單層佈線柔性線路板
51:前端部
52:分支部
521:側伸支臂
54:連接器用接點
55:跡線
551:繞線跡線
552:被繞線跡線
56:溫度感測器
D1:前後方向
D2:左右方向
D3:上下方向
C:後端接點

Claims (9)

  1. 一種電池連接模組，適用於連接多個電池，該電池連接模組包含： 多個匯流件，用以串接該等電池；以及 一單層佈線柔性線路板，具有位於前端部的多個連接器用接點，以及多條跡線，該等跡線的前端分別連接於該等連接器用接點，且該等跡線中至少部分的後端接點電性且機械性地連接到該等匯流件，其中，該等跡線包含至少一繞線跡線與至少一被繞線跡線，該繞線跡線繞過該被繞線跡線的後端接點以自該至少一被繞線跡線的其中一側繞至其中另一側。
  2. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該單層佈線柔性線路板還具有對應該等匯流件且設有該等跡線的後端接點的多個側伸支臂，該繞線跡線延伸至與該被繞線跡線的對應的該側伸支臂上以繞過該被繞線跡線的後端接點。
  3. 如請求項2所述的電池連接模組，其中，該等跡線的後端接點與該等匯流件之間通過導電片連接，該繞線跡線不接觸於與該被繞線跡線的後端接點連接的該導電片。
  4. 如請求項3所述的電池連接模組，其中，該導電片具有朝上拱起的一拱起部，該繞線跡線自該拱起部的下方通過。
  5. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該單層佈線柔性線路板上一體構造形成有一橋式延伸片，該橋式延伸片橫跨地繞過該至少一被繞線跡線的後端接點，該繞線跡線延伸至該橋式延伸片並通過該橋式延伸片繞過該被繞線跡線的後端接點。
  6. 如請求項5所述的電池連接模組，其中，該橋式延伸片的至少兩端連接於該單層佈線柔性線路板，且該橋式延伸片與該單層佈線柔性線路板共同界定一鏤空區域，該橋式延伸片與該單層佈線柔性線路板的連接處能被彎折以使該橋式延伸片折疊覆蓋於該單層佈線柔性線路板。
  7. 如請求項6所述的電池連接模組，其中，該單層佈線柔性線路板還具有對應該等匯流件且設有該等跡線的後端接點的多個側伸支臂，該橋式延伸片橫跨地繞過設有該至少一被繞線跡線的後端接點的該至少一側伸支臂的外側。
  8. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該單層柔性線路板還具有適用於與一溫度感測器連接的至少一條跡線。
  9. 如請求項1所述的電池連接模組，還包含一承載盤，該單層佈線柔性線路板與該等匯流件安裝於該承載盤。
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