TWI720611B

TWI720611B - 連接組件及其導電端子

Info

Publication number: TWI720611B
Application number: TW108132685A
Authority: TW
Inventors: 游萬益
Original assignee: 凡甲科技股份有限公司
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-03-01
Also published as: TW202112015A

Abstract

本發明係關於一種連接組件及其導電端子，前述連接組件用以電性連接於電池包與一電池管理系統之間，且包括電路板、導電端子、導線及連接器，前述導電端子連接於電路板之一端以與一電池包中之電池芯電性連接，前述導線連接於電路板之另一端，並藉由電路板與導電端子電性連接，每一導電端子包括固定部、與相應電池芯電性連接之接觸部及將固定部與接觸部相連之連接部，固定部具有與電路板電性連接之基部和自基部彎折延伸形成之固定腳，連接器連接於導線之另一端以與電池管理系統相對接，連接部呈彎曲狀設置以彈性連接於基部與接觸部之間。

Description

連接組件及其導電端子

本發明涉及一種連接組件及其導電端子。

電動汽車作為一種新能源汽車已成為汽車工業發展之方向。其中，電池包為電動汽車之重要能源，對電池包各項性能的監控則顯得尤為重要。電動汽車中均配備有監視電池安全運作之電池管理系統，主要用於對電池包之電池芯電壓、電池芯溫度、能量均衡、熱管理、電池包總電壓、電池包總電流、資料分析、語音報警等等進行監控；相應地，需要對各項功能之相關資料進行採集，此時則需要使用大量之連接器及傳輸線進行相關資料獲取及傳輸，進而導致電池包中之所有空間被傳輸線等所佔據。如此一來，不僅導致電池包之體積增加，重量增加，接線較為麻煩、安全性能較低，能耗及成本也相應增加。

傳統連接組件之導電端子與電池包之電池芯電性連接，惟，電池芯在充放電過程中或者受溫度影響膨脹與收縮時會產生一定之公差，並且在震動過程中也會受到一定之衝擊力，進而使得訊號採集不穩定、使用壽命變短。

有鑒於此，確有必要對傳統連接組件及其導電端子作進一步改進，以解決上述問題。

本發明之目的在於提供一種能夠穩定採集訊號之連接組件及其導電端子。

為實現上述目的，本發明提供了一種連接組件，用以電性連接於電池包與一電池管理系統之間，且包括電路板、複數導電端子、複數導線及連接器，前述導電端子連接於前述電路板之一端以分別與一電池包中之複數電池芯電性連接，前述導線連接於前述電路板之另一端，並藉由前述電路板與前述導電端子電性連接，每一前述導電端子包括固定部、與相應電池芯電性連接之接觸部及將前述固定部與接觸部相連之連接部，前述固定部具有與前述電路板電性連接之基部和自前述基部彎折延伸形成之固定腳，前述連接器連接於複數導線之另一端以與前述電池管理系統相對接，其中前述連接部呈彎曲狀設置以彈性連接於前述基部與前述接觸部之間，前述連接部包括至少一連接臂，每一前述連接臂具有與前述基部相連之第一端、與前述接觸部相連之第二端及位於第一端和第二端之間的至少一個彎折部，每一前述連接臂具有自前述基部沿第一方向延伸之平板部及自前述平板部彎折延伸形成之前述彎折部，前述第一端為前述平板部與前述基部相連之一端，前述平板部還具有與前述第一端相對設置之第三端，前述平板部傾斜延伸以使其第三端到前述電路板之距離大於前述第一端到電路板之距離。

作為本發明之進一步改進，其中前述彎折部包括自前述第三端彎折形成之第一弧形部及自前述第一弧形部反向彎折延伸形成之第二弧形部。

作為本發明之進一步改進，其中前述接觸部與前述基部位於不同平面內，前述第一弧形部與前述第二弧形部沿第二方向排列以使前述第三端與前述第二端沿前述第二方向間隔設置，前述基部與前述接觸部平行且沿前述第二方向間隔設置。

作為本發明之進一步改進，其中前述第一弧形部之開口朝向前述固定部，前述第二弧形部之開口方向與前述第一弧形部之開口方向相反。

作為本發明之進一步改進，其中前述連接部具有沿第三方向並排設置之複數連接臂，前述第三方向與前述第一方向垂直。

作為本發明之進一步改進，其中每一前述導電端子還具有焊接於前述電路板上之焊接部，前述焊接部自前述固定部遠離前述接觸部之一端彎折延伸形成。

為實現上述目的，本發明還提供了一種導電端子，其包括固定部、用以與電池包中之電池芯電性連接的接觸部及將前述固定部與前述接觸部相連之連接部，前述固定部具有用以與電路板電性連接之基部和自前述基部彎折延伸形成之固定腳，其中前述連接部呈彎曲狀設置以彈性連接於前述基部與前述接觸部之間，前述連接部包括至少一連接臂，每一前述連接臂具有與前述基部相連之第一端、與前述接觸部相連之第二端及位於第一端和第二端之間的至少一個彎折部，每一前述連接臂具有自前述基部沿第一方向延伸之平板部及自前述平板部彎折延伸形成之前述彎折部，前述第一端為前述平板部與前述基部相連之一端，前述平板部還具有與前述第一端相對設置之第三端，前述平板部傾斜延伸以使其第三端到前述電路板之距離大於前述第一端到電路板之距離。

相較於現有技術，本發明連接組件及導電端子藉由呈彎曲狀設置以彈性連接於前述基部與前述接觸部之間的連接部，來吸收電池芯膨脹或者收縮時產生之公差以及對電動汽車在震動過程中產生之衝擊力提供緩衝作用，如此，以使前述連接組件能夠穩定採集訊號，且具有更長之使用壽命。

100:連接組件

1:電路板

11:固定孔

12:焊接孔

13:金手指

14:定位孔

15:開孔

2:導電端子

21:固定部

211:基部

212:固定腳

2121:導引面

2122:抵持部

2123:平直部

22:接觸部

23:連接臂

23c:第一端

23b:第二端

23a:第三端

231:平板部

232:彎折部

2321:第一弧形部

2322:第二弧形部

2323:橋接部

24:焊接部

3:導線

4:連接器

5:保護塊

6:熱感測器

第一圖係本發明連接組件之立體組裝示意圖。

第二圖係第一圖所示連接組件之立體分解示意圖。

第三圖係第一圖所示連接組件之導電端子安裝至電路板上之立體圖。

第四圖係第三圖所示導電端子之第一實施例之立體圖。

第五圖係第四圖所示導電端子另一視角之立體圖。

第六圖係第四圖所示導電端子之側視圖。

第七圖係第四圖所示導電端子之俯視圖。

第八圖係第三圖所示導電端子之第二實施例之立體圖。

請參閱第一圖至第八圖所示，為本發明連接組件100之較佳實施例，前述連接組件100用以電性連接於電池包與一電池管理系統之間，以採集電池包上之電壓或溫度等資訊。

前述連接組件100包括電路板1、複數導電端子2、複數導線3及用以與電池管理系統相對接之連接器4，複數前述導電端子2連接於前述電路板1之一端以分別與一電池包中之複數電池芯電性連接，前述複數導線3連接於前述電路板1之另一端，並藉由前述電路板1與前述導電端子2電性連接。

前述連接器4連接於複數導線3之另一端以與前述電池管理系統相對接，也即，前述連接器4與前述電路板1連接於前述導線3相對設置之兩端。本發明主要採用電路板1和導電端子2對電池包中各電池芯的相關監測資料進行採集，並藉由電路板1進行資訊傳遞，使得導線3可集中連接在電路板1之一端，無需一根一根分別連接至每個電池芯上，使得連接起來較為方便，且容易理線；進一步地，在導線3之另一端統一連接連接器4，並藉由連接器4與電池管理系統連接，由此可更進一步將所有導線3設置為相同長度，且因導線3兩端均連接在靠近位置處，從而可將導線3整體均集中處理，可採用扁線或線束等，進而不會出現導線零亂、佔用體積大、難以區分之問題以及安全隱患。

具體地，本發明中前述電路板1上設有用以固定導電端子2之固定孔11。前述固定孔11分散設置在電路板1之一端，以方便導電端子2與電池芯之連接。優選地，在前述電路板1上還設置有用以與電池包進行定位之定位孔14，以加強本發明連接組件100與電池包之固定效果。

另，前述電路板1上設有複數焊接孔12，前述焊接孔12與相應之固定孔11成組設置，以所展示之實施例為例，一個前述焊接孔12與其鄰近之兩個前述固定孔11構成一組，以連接於同一個前述導電端子2。

在前述電路板1之另一端設置有複數集中設置之金手指13，也即前述金手指13與前述固定孔11相對設置於前述電路板1之兩端。

請參第三圖至第八圖所示，每一前述導電端子2包括固定部21、與電池包中之相應電池芯電性連接之接觸部22及將前述固定部21與接觸部22相連之連接部，前述接觸部22延伸位於相應電路板1之外側。

在本實施例中，為了便於說明，在介紹導電端子2時，下文將以第四圖中所示之X方向視為第一方向，Y方向為第二方向，Z方向為第三方向為例進行說明。

前述固定部21具有與前述電路板1電性連接之基部211和自前述基部211彎折延伸形成之固定腳212，前述連接部呈彎曲狀設置以彈性連接於前述基部211與前述接觸部22之間，進而可吸收電池芯膨脹或者收縮時產生之公差以及對電動汽車在震動過程中產生之衝擊力提供緩衝作用，如此，前述連接組件 100能夠穩定地採集訊號。

在本發明優選之實施例中，前述基部211呈平板狀以貼靠於前述電路板1，複數前述固定腳212自前述基部211於第三方向上之兩側彎折形成，每一側之前述固定腳212成對且間隔設置呈魚叉狀，藉此可實現與前述固定孔11之間的穩固結合。

具體地，每一前述固定腳212具有沿第二方向靠近其自由末端設置之導引面2121、沿第二方向位於前述導引面2121和前述基部211之間的抵持部2122、將前述抵持部2122與前述導引面2121相連之平直部2123。當前述導電端子2安裝至前述電路板1時，前述固定腳212插入並穿過前述固定孔11，直至前述電路板1夾置於前述抵持部2122與前述基部211之間，以將前述固定腳212卡固於前述電路板1。

在本發明所展示之實施例中，前述接觸部22呈平板狀，且同一個前述導電端子2之基部211與接觸部22位於不同平面內，具體地，前述接觸部22呈沉板式設計，以方便與電池芯之連接或接觸；在本發明之其他實施例中，前述基部211也可與前述接觸部22共面設置，或者，於第二方向上，前述接觸部22位於前述基部211之上側。

前述連接部包括至少一連接臂23，每一前述連接臂23具有與前述基部211相連之第一端23c、與前述接觸部22相連之第二端23b及位於第一端和第二端之間的至少一個彎折部232。

進一步地，每一前述連接臂23具有自前述基部211沿第一方向延伸之平板部231及自前述平板部231彎折延伸形成之前述彎折部232，前述第一端23c為前述平板部231與前述基部211相連之一端。在本實施例中，每一前述連接臂23在第三方向上之寬度始終保持一致，也即同一個前述連接臂23之平板部231和前述彎折部232在第三方向上之寬度相同。

前述平板部231還具有與前述第一端23c相對設置之第三端23a，前述平板部231傾斜延伸以使其第三端23a到前述電路板1之距離大於前述第一端23c到前述電路板1之距離，具體地，在本實施例中，前述平板部231在自前述基部211沿第一方向延伸之同時也沿第二方向延伸，進而實現傾斜延伸，並且前述平板部231與前述基部211相連構成之夾角為鈍角。

在本發明優選之實施例中，前述彎折部232包括自前述第三端23a彎折形成之第一弧形部2321及自前述第一弧形部2321反向彎折延伸形成之第二弧形部2322。在本實施例中，前述彎折部232還具有將前述第一弧形部2321和第二弧形部2322相連之橋接部2323，前述橋接部2323與前述平板部231並行或者大致平行設置；在其他實施例中，前述彎折部232也可由多個平滑過渡連接之弧形部相連構成。

前述接觸部22與前述基部211位於不同平面內，前述第一弧形部2321與前述第二弧形部2322沿第二方向排列以使前述第三端23a與前述第二端23b沿前述第二方向間隔設置，前述基部211與前述接觸部22平行且沿前述第二方向間隔設置。

前述第一弧形部2321之開口朝向前述固定部21，前述第二弧形部2322之開口方向與前述第一弧形部2321之開口方向相反。

進一步優選地，前述平板部231在第一方向上之長度大於前述彎折部232在第一方向上之長度，前述第二弧形部2322和前述平板部231在第二方向上位於前述基部211之兩側，並且前述第二弧形部2322在前述接觸部22所在平面上之投影位於前述平板部231在該平面上之投影內部，另外前述第二弧形部2322在前述接觸部22所在平面上之投影與前述第一弧形部2322在該平面上之投影不重疊。

進一步地，如第四圖所示，在本發明之第一實施例中，前述連接部具有沿第三方向並排設置之複數連接臂23，前述第三方向與前述第一方向垂直，相鄰之兩個連接臂23之間沿前述第三方向間隔一定距離，又，優選地，相鄰之兩個連接臂23之間在第三方向上間隔之距離小於每個連接臂23在該第三方向上之寬度。如第八圖所示，在本發明之第二實施例中，前述連接部也可僅具有一個前述連接臂23，前述連接臂23呈彎曲形片狀結構。在本發明之其他實施例中，前述連接部也可由兩個、四個或者更多個連接臂23並排構成。

另，每一前述導電端子3還具有焊接於前述電路板1上之焊接部24，前述焊接部24自前述固定部21遠離前述接觸部22之一端彎折延伸形成，在本實施例中，前述焊接部24自前述固定部21沿第二方向彎折而成，並且前述焊接部24與前述第二方向平行，前述焊接部24與前述固定部21在第三方向上之中間位置相連。

在本發明所展示之實施例中，前述連接組件100具有兩個前述電路板1和分別與兩個電路板1相連之兩組導電端子2，前述導線3包括分別與兩個不同的前述電路板1相連之兩組，其中一組前述導線3之一端與一個前述電路板1相連、相對設置之另一端與前述連接器4相連，進而藉由對應之一組導電端子2與電池包正極端相連；另一組前述導線3之一端與另一個前述電路板1相連、相對設置之另一端也與前述連接器4相連，並藉由相應之另一組導電端子2與電池包負極端相連；前述連接器4連接於兩組前述導線3之另一端以與前述電池管理系統相對接。

每組前述導線3集中設置並與相應電路板1之金手指13一一對應焊接。前述電路板1內設置有電性連接前述導電端子2和金手指13之導線線路(未圖示)。優選地，前述連接組件100還包括注塑成型於前述導線3與電路板1之連接處之保護塊5，前述電路板1上開設有用以在注塑時與保護塊5穩固固定之開孔15。

此外，前述連接組件100還包括設置於前述電路板1上之熱感測器6，前述熱感測器6之檢測端伸出電路板1以對電池包進行檢測。

本發明上述設計中，藉由一組電路板1、導電端子2和導線3之設計，可連接於電池芯一端，以採集電池芯之溫度資訊等。

本發明連接組件100採用電路板1和導電端子2對電池包中各電池芯之相關監測資料進行採集，並藉由電路板1進行資訊傳遞，使得導線3可集中連接在電路板1之一端，無需一根一根分別連接至每個電池芯上，連接起來較為方便，且容易理線；另，在導線3之另一端連接連接器，並藉由連接器與電池管理系統連接，由此可更進一步將所有導線設置為相同長度，且因導線兩端均連接在靠近位置處，從而可將導線整體均集中處理，例如採用扁線或線束等，進而不會出現導線零亂、佔用體積大、難以區分之問題以及安全隱患。

另，本發明連接組件100藉由呈彎曲狀設置以彈性連接於前述基部211與前述接觸部22之間的連接部，來吸收電池芯膨脹或者收縮時產生之公差以及對電動汽車在震動過程中產生之衝擊力提供緩衝作用，如此，以使前述連接組件100能夠穩定採集訊號，且具有更長之使用壽命。

特別需要指出，對於本領域之普通技藝人員來說，在本發明之教導下所作之針對本發明之等效變化，仍應包含在本發明申請專利範圍所主張之範圍中。