TWI793506B - 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，以及一線路板。該等匯流件用以串接該等電池。該線路板包括具有一單一佈線層的至少一單層柔性線路板體，以及具有兩個佈線層的一雙層線路板體，該單層柔性線路板體還具有形成於該單一佈線層且用以電性並機械性地連接到該等匯流件的多條第一跡線，該雙層線路板體還具有適用於安裝連接器的多個連接器用接點，以及連接於該等連接器用接點且用以與該單層柔性線路板體的該等第一跡線連接的多條第二跡線，其中，該單層柔性線路板體的至少一第一跡線通過該雙層線路板體的至少一條第二跡線於該兩佈線層之間的走線換位連接至對應的連接器用接點。

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。
中國實用新型公告號CN209515832U公開了一種連接板，所述連接板的第一柔性線路板和第二柔性線路板作為電芯線路板，第三柔性線路板作為輸出線路板，轉接線路板為剛性印刷線路板。第一柔性線路板和第二柔性線路板通過轉接線路板連接到第三柔性線路板。然而，此案沒有公開如何解決線路交叉的問題。而且通過三個柔性線路板及一個轉接線路板組合成所述連接板的方式，花費材料成本及加工成本也較高。
日本特許公開號JP1995-321433公開了形成在單層厚膜基板上的電路元件通過導體電連接，在與一導體交叉的兩導體之間設有用於交叉佈線接合線。接合線通過焊接連接到該兩導體。然而，這種通過接合線交叉佈線的構造適用於硬板，在柔性電路板上並不適合，因為柔性電路板是可以撓曲的，所以容易在接合線產生接合不良、損壞或斷線，而且接合線所需的額外加工亦會增加成本。
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，並無法解決使用單層柔性線路板時的線路交叉的問題。
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問題的電池連接模組。
於是，本發明電池連接模組在一些實施態樣中，適用於連接多個電池，該電池連接模組是包含多個匯流件，以及一線路板。該等匯流件用以串接該等電池。該線路板包括具有一單一佈線層的至少一單層柔性線路板體，以及具有兩個佈線層的一雙層線路板體，該單層柔性線路板體還具有形成於該單一佈線層且用以電性並機械性地連接到該等匯流件的多條第一跡線，該雙層線路板體還具有適用於安裝連接器的多個連接器用接點，以及連接於該等連接器用接點且用以與該單層柔性線路板體的該等第一跡線連接的多條第二跡線，其中，該單層柔性線路板體的至少一第一跡線通過該雙層線路板體的至少一條第二跡線於該兩佈線層之間的走線換位連接至對應的連接器用接點。
在一些實施態樣中，走線換位的該至少一條第二跡線的與至少另 一條第二跡線彼此交叉且交叉的部分分別形成於該兩佈線層。
在一些實施態樣中，該兩佈線層包括一第一佈線層與一第二佈線層，該第一佈線層上的該等第二跡線與該單層柔性線路板體的該單一佈線層上的第一跡線電性並機械性地連接，該第二佈線層上設置有該等連接器用接點，且多條第二跡線走線換位，走線換位的每一第二跡線具有形成於該第一佈線層且與對應的該第一跡線連接的一連接跡線段，以及與該連接跡線段連接地形成於該第二佈線層且與對應的該連接器用接點連接的一連接接點段，其中，該至少一條第二跡線的連接跡線段與該至少另一條第二跡線形成於該第二佈線層的連接接點段彼此交叉。
在一些實施態樣中，走線換位的該至少一條第二跡線還具有一跨層接線部，該連接跡線段與該連接接點段通過該跨層接線部相連接。
在一些實施態樣中，該跨層接線部是貫通該第一佈線層與該第二佈線層的導電孔。
在一些實施態樣中，該雙層線路板體為柔性電路板。
在一些實施態樣中，該雙層線路板體為硬式電路板。
在一些實施態樣中，還包含一承載盤，該線路板與該等匯流件安裝於該承載盤。
在一些實施態樣中，該單層柔性線路板體還具有形成於該單一佈線層且適用於與一溫度感測器連接的至少一條第一跡線。
本發明電池連接模組藉由用以電性並機械性地連接到該等匯流 件的該單層柔性線路板體及用以安裝連接器的該雙層線路板體組成該線路板，通過該雙層線路板體能解決線路交叉佈線的問題，且通過該單層柔性線路板體能大幅降低成本，藉此能在控制成本的前提下解決電池連接模組上線路交叉的問題。
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:線路板
51:單層柔性線路板體
511:單一佈線層
512:側伸支臂
513:橋接片
514:第一跡線
514’:第一跡線
514a:接點
514b:連接用接點
515:溫度感測器
52:雙層線路板體
521:連接器用接點
522:第二跡線
522a:連接跡線段
522b:連接接點段
522c:跨層接線部
522d:連接用接點
523:第一佈線層
524:第二佈線層
53: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
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是該實施例的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是該實施例的線路板的一俯視分解局部示意圖；圖7是該實施例的線路板的一仰視分解局部示意圖；以及圖8是本發明電池連接模組的另一實施例的線路板的一立體示意圖的雙層線路板體的俯視示意圖。
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4，本發明電池連接模組100之一實施例，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1至圖4，該線路板5安裝於該承載盤1。該線路板5包括各自具有一單一佈線層511且鄰接於該等匯流件2的兩個單層柔性線路板體51，以及具有兩個佈線層且連接於該兩單層柔性線路板體51的一雙層線路板體52。需要說明的是，在其他實施態樣中，單層柔性線路板體51的數量也可以僅為一個或三個以上，不以本實施例為限制。每一單層柔性線路板體51還具有彎曲地延伸且對應該等匯流件2的多個側伸支臂512，以及形成於該單一佈線層511並延伸至該等側伸支臂512且末端通過一橋接片513電性並機械性地連接到該等匯流件2的多條第一跡線514，所述第一跡線514舉例來說可以是透過設於所述第一跡線514的位於末端的接點514a並通過橋接片513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，此處僅示出其中一單 層柔性線路板體51的兩條第一跡線514。配合參閱圖5，需要說明的是，舉例來說該單層柔性線路板體51可以是還具有設置在其中至少一側伸支臂512上的一溫度感測器515，與該溫度感測器515對應的橋接片513是設置於所述側伸支臂512的位於所述溫度感測器515周圍的部分且具有開口以避開溫度感測器515。並且，單層柔性線路板5可以具有通過橋接片513連接至匯流件2的第一跡線514，及連接溫度感測器515或其他電子部件的兩條第一跡線514’。
參閱圖2至圖4、圖6與圖7，該雙層線路板體52在本實施例中為柔性電路板，但在其他實施態樣中也可以為硬式電路板，不以此為限制。該雙層線路板體52還具有用於安裝該連接器6的多個連接器用接點521，以及連接於該等連接器用接點521且用以與該單層柔性線路板體51的該等第一跡線514連接的多條第二跡線522，然而，為了使圖式與說明書簡單明瞭而容易理解，此處僅示出該雙層線路板體52的兩條第二跡線522。其中，該單層柔性線路板體51的該兩第一跡線514通過該雙層線路板體52的該兩第二跡線522於該兩佈線層之間的走線換位連接至對應的連接器用接點521。在本實施例中，該兩第二跡線522彼此交叉且交叉的部分分別形成於該兩佈線層。需要說明的是，在一變化實施例中也可以僅有一條第一跡線514通過該雙層線路板體52的對應的一條第二跡線522於該兩佈線層之間的走線換位連接至對應的連接器用接點521，在此變化實施例中，走線換位的該至少一條第二跡線522的與至少另一條第二跡線522彼此交叉且兩者交叉的部分分別形成於該兩佈線層。
具體來說，本實施例中該兩佈線層包括該雙層線路板體52上分別 位於正反兩面的一第一佈線層523與一第二佈線層524，該第一佈線層523上的該等第二跡線522與該單層柔性線路板體51的該單一佈線層511上的第一跡線514電性並機械性地連接。該第二佈線層524上設置有該等連接器用接點521，走線換位的每一第二跡線522具有形成於該第一佈線層523且與對應的該第一跡線514連接的一連接跡線段522a，以及與該連接跡線段522a連接地形成於該第二佈線層524且與對應的該連接器用接點521連接的一連接接點段522b，在雙層線路板體52上的該其中一條第二跡線522形成於該第一佈線層523的連接跡線段522a與另一條第二跡線522形成於該第二佈線層524的連接接點段522b彼此交叉。詳細來說，位於該單一佈線層511的所述第一跡線514與位於該第一佈線層523的第二跡線522的連接跡線段522a於彼此連接處各自具有連接用接點514b、522d，所述第一跡線514的連接用接點514b位於該單層柔性線路板體51的單一佈線層511的邊緣處，所述第二跡線522的連接跡線段522a的連接用接點522d位於該雙層線路板體52的第一佈線層523的邊緣處，且該單層柔性線路板體51的單一佈線層511的邊緣處與該雙層線路板體52的第一佈線層523的邊緣處彼此面對且疊合地組裝連接，藉此使該等第一跡線514的連接用接點514b連接於該等第二跡線522的連接用接點522d。
另外，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。例如本文所述的具有單一佈線層511的單層柔性線路板體51是指在單一平面上走線的柔性線路板；雙層線路板體52是指在兩個平面走線的線路板，也就是具有兩個佈線層的雙層線路板，而兩個佈線層可以是如本實施 例中形成在單一基材的正反兩面，也可以是分別形成在互相結合的兩個基材上的兩個平面。另外，舉例來說，除了單一佈線層511之外，單層柔性線路板體51可以至少具有用以設置跡線以形成單一佈線層511的絕緣基板(圖未示)及覆蓋跡線(佈線層)的絕緣層(圖未示)。
詳細來說，走線換位的該至少一條第二跡線522還具有一跨層接線部522c，該連接跡線段522a與該連接接點段522b通過該跨層接線部522c相連接，且在本實施例中，該跨層接線部522c是貫通該第一佈線層523與該第二佈線層524的導電孔，但在其他實施態樣中，該跨層接線部522c可以是其他使該連接跡線段522a與該連接接點段522b相連接的結構，不以本實施例為限制。
該連接器6設置於該線路板5的雙層線路板體52的第二佈線層524且與該等連接器用接點521連接，該線路板5的雙層線路板體52的第一佈線層523對應該連接器6處還設有一加強背板53；舉例來說，在雙層線路板體52為柔性電路板時可以設置加強背板53，但在例如雙層線路板體52為硬式電路板時該加強背板53是可以被省略的。該連接器6連同該雙層線路板體52的部分與該加強背板53一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521連接的多個端子(圖未示)。需要說明的是，藉由該線路板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8，需要說明的是，在另一實施例中，該等連接器用接點 521與該等第二跡線522的連接接點段522b的連接配對可以互換，不以本實施例為限制。
綜上所述，本發明電池連接模組100藉由用以電性並機械性地連接到該等匯流件2的該兩單層柔性線路板體51及用以安裝連接器6的該雙層線路板體52組成該線路板5，通過該雙層線路板體52能解決線路交叉佈線的問題，且通過該兩單層柔性線路板體51能大幅降低成本，藉此能在控制成本的前提下解決電池連接模組100上線路交叉的問題。
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。
5:線路板
51:單層柔性線路板體
511:單一佈線層
512:側伸支臂
514:第一跡線
514a:接點
514b:連接用接點
52:雙層線路板體
521:連接器用接點
522:第二跡線
522a:連接跡線段
522b:連接接點段
522c:跨層接線部
522d:連接用接點
523:第一佈線層
524:第二佈線層
D1:前後方向
D2:左右方向
D3:上下方向

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 一線路板，包括具有一單一佈線層的至少一單層柔性線路板體，以及具有兩個佈線層的一雙層線路板體，該單層柔性線路板體還具有形成於該單一佈線層且用以電性並機械性地連接到該等匯流件的多條第一跡線，該雙層線路板體還具有適用於安裝連接器的多個連接器用接點，以及連接於該等連接器用接點且用以與該單層柔性線路板體的該等第一跡線連接的多條第二跡線，其中，該單層柔性線路板體的至少一第一跡線通過該雙層線路板體的至少一條第二跡線於該兩佈線層之間的走線換位連接至對應的連接器用接點。
  2. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，走線換位的該至少一條第二跡線的與至少另一條第二跡線彼此交叉且交叉的部分分別形成於該兩佈線層。
  3. 如請求項2所述的電池連接模組，其中，該兩佈線層包括一第一佈線層與一第二佈線層，該第一佈線層上的該等第二跡線與該單層柔性線路板體的該單一佈線層上的第一跡線電性並機械性地連接，該第二佈線層上設置有該等連接器用接點，且多條第二跡線走線換位，走線換位的每一第二跡線具有形成於該第一佈線層且與對應的該第一跡線連接的一連接跡線段，以及與該連接跡線段連接地形成於該第二佈線層且與對應的該連接器用接點連接的一連接接點段，其中，該至少一條第二跡線的連接跡線段與該至少另一條第二跡線形成於該第二佈線層的連接接點段彼此交叉。
  4. 如請求項3所述的電池連接模組，其中，走線換位的該至少一條第二跡線還具有一跨層接線部，該連接跡線段與該連接接點段通過該跨層接線部相連接。
  5. 如請求項4所述的電池連接模組，其中，該跨層接線部是貫通該第一佈線層與該第二佈線層的導電孔。
  6. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該雙層線路板體為柔性電路板。
  7. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該雙層線路板體為硬式電路板。
  8. 如請求項1所述的電池連接模組，還包含一承載盤，該線路板與該等匯流件安裝於該承載盤。
  9. 如請求項1所述的電池連接模組，其中，該單層柔性線路板體還具有形成於該單一佈線層且適用於與一溫度感測器連接的至少一條第一跡線。
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