CN211320199U - 采样组件、电池模块、电池组及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种采样组件、电池模块、电池组和装置，采样组件包括：电路板，包括信号采集部和连接信号采集部的绝缘膜；连接部件，包括本体部和连接部，本体部与连接部连接，且连接部与信号采集部电连接；其中，沿高度方向，连接部包括第一连接段和第二连接段，第一连接段与第二连接段连接；沿高度方向，信号采集部的至少部分位于第一连接段与第二连接段之间。该采样组件的电路板与连接片之间通过连接部件电连接，并通过该连接部件机械连接，无需直接焊接，能够降低焊接温度过高导致的电路板中的电子器件损坏的风险，提高电路板对电池单体的电极引线的采集精度和可靠性。同时，省去焊接后，对绝缘膜的耐高温性能的要求降低，从而降低绝缘膜的成本。

Description

采样组件、电池模块、电池组及装置

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种采样组件、电池模块、电池组及装置。

背景技术

电池模块包括电池单体，相邻电池单体的电极引线通过连接片连接，电池单体工作过程中产生热量，热量积聚导致电池模块的温度升高，为了使得电池模块具有较高的效率，需要尽量将电池模块的温度控制在上述正常工作温度范围内，该电池模块通过FPC采集连接片的电压来获得电池单体工作过程中的温度。相关技术中，FPC与连接片之间焊接连接，但是，由于焊接过程中的温度较高，存在损坏FPC中电子器件的风险，从而影响FPC的测量精度和可靠性。

实用新型内容

本申请提供了一种采样组件、电池模块、电池组及装置，该采样组件对电池单体的采集精度和可靠性较高。

本申请实施例第一方面提供一种采样组件，所述采样组件包括：

电路板，所述电路板包括信号采集部和连接所述信号采集部的绝缘膜；

连接部件，所述连接部件包括本体部和连接部，所述本体部与所述连接部连接，且所述连接部与所述信号采集部电连接；

其中，沿高度方向，所述连接部包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述第二连接段连接；

沿高度方向，所述信号采集部的至少部分位于所述第一连接段与所述第二连接段之间。在一种可能的设计中，所述信号采集部开设有第二通孔，所述第一连接段穿过所述第二通孔，以使所述信号采集部的至少部分位于所述第一连接段与所述第二连接段之间。

在一种可能的设计中，所述绝缘膜开设有第一通孔，所述连接部的至少部分穿过所述第一通孔，并与所述信号采集部连接。

在一种可能的设计中，所述第一连接段包括多个尖端，沿朝向所述电路板的方向，所述尖端的截面积逐渐减小；

所述尖端能够刺破所述绝缘膜，并能够相对于所述第二连接段弯折，以使所述信号采集部的至少部分位于所述第一连接段与所述第二连接段之间。

在一种可能的设计中，所述连接部件还包括缓冲部，所述缓冲部与所述连接部和所述本体部连接；

所述缓冲部包括多个弯折结构，所述弯折结构沿高度方向凸出。

在一种可能的设计中，相邻所述弯折结构之间具有间隙。

在一种可能的设计中，所述连接部件还包括过渡部，所述本体部与所述缓冲部连接，且所述过渡部连接于所述缓冲部与所述连接部之间。

在一种可能的设计中，所述过渡部设置有加强结构，所述加强结构为弧形。

在一种可能的设计中，所述连接部件的材质包括铜镍合金。

本申请实施例第二方面提供一种电池模块，所述电池模块包括：

电池单体，所述电池单体包括电极引线；

连接片，所述连接片连接所述电池单体的所述电极引线；

采样组件，所述采样组件为以上所述的采样组件；

其中，所述采样组件与所述连接片通过所述连接部件连接。

在一种可能的设计中，所述本体部设置有限位结构；

所述连接片开设有限位孔，所述限位结构与所述限位孔配合。

本申请实施例提供一种电池组，所述电池组包括：

箱体，所述箱体具有容纳腔；

电池模块，所述电池模块为以上所述的电池模块；

其中，所述电池模块容纳于所述容纳腔。

本申请第四方面提供一种装置，使用电池单体作为电源，所述装置包括：

动力源，所述动力源用于为所述装置提供驱动力；和，

被配置为向所述动力源提供电能的以上所述的电池模块，或者如以上所述的电池组。

本申请实施例中，该采样组件的电路板与连接片之间通过连接部件电连接，并通过该连接部件机械连接，即该电路板与连接片之间无需直接焊接，从而能够降低焊接温度过高导致的电路板中的电子器件损坏的风险，提高电路板对电池单体的电极引线的采集精度和可靠性。同时，省去电路板与连接片之间的焊接后，对绝缘膜的耐高温性能的要求降低，即绝缘膜可采用耐高温性能较低的材质，从而降低绝缘膜的成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供装置在一种具体实施例中的结构示意图；

图2为图1中电池组在一种具体实施例中的爆炸图；

图3为图2中电池模块在一种具体实施例中的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

图5为图3中Ⅰ部分的局部放大图，其中，第一连接段为初始状态；

图6为图3中Ⅰ部分的局部放大图，其中，第一连接段为连接状态；

图7为图4中采样组件的局部爆炸图；

图8为图7中Ⅱ部分的局部放大图，其中，信号采集部为第一种实施例；

图9为图7中Ⅱ部分的局部放大图，其中，信号采集部为第二种实施例；

图10为本申请所提供连接部件在第一种具体实施例中的结构示意图

图11为本申请所提供连接部件在第二种具体实施例中的结构示意图；其中，第一连接段为初始状态；

图12为本申请所提供连接部件在第三种具体实施例中的结构示意图；其中，第一连接段为连接状态。

附图标记：

D-装置；

M-电池组；

M1-箱体；

M11-上箱体；

M12-下箱体；

M13-容纳腔；

M2-电池模块；

1-采样组件；

11-电路板；

111-绝缘膜；

111a-第一绝缘膜；

111b-第二绝缘膜；

111c-第一通孔；

112-信号采集部；

112a-采样线；

112b-导电片；

112c-第二通孔；

12-连接部件；

121-本体部；

121a-限位结构；

122-连接部；

122a-第一连接段；

122b-第二连接段；

122c-导向槽；

122d-容纳腔；

122e-尖端；

123-缓冲部；

123a-弯折结构；

123b-间隙；

124-过渡部；

124a-加强结构；

2-连接片；

21-限位孔；

3-端板；

4-侧板；

5-电池单体；

51-电极引线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供一种使用电池单体1作为电源的装置D、电池组M和电池模块M2，其中，使用电池单体5作为电源的装置D包括车辆、船舶、小型飞机等移动设备，该装置D包括动力源，该动力源用于为装置D提供驱动力，且该动力源可被配置为向装置D提供电能的电池模块M2(或电池组M)。其中，该装置D的驱动力可全部为电能，也可包括电能和其他能源(例如机械能)，该动力源可为电池模块M2(或电池组M)，该动力源也可为电池模块M2(或电池组M)和发动机等。因此，只要能够使用电池单体1作为电源的装置D均在本申请的保护范围内。

如图1所示，以车辆为例，本申请实施例中的装置D可为新能源汽车，该新能源汽车可为纯电动汽车，也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中，该车辆可包括电池组M和车辆主体，该电池组M设置于车辆主体，该车辆主体还设置有驱动电机，且驱动电机与电池组M电连接，由电池组M提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接，从而驱动车辆行进。具体地，该电池组M可水平设置车辆主体的底部。

如图2所示，电池组M包括箱体M11和本申请的电池模块M12，其中，箱体M1具有容纳腔M13，电池模块M2收容于该容纳腔M13内，电池模块M2的数量可为一个或多个，多个电池模块M2排列布置于容纳腔M13内。箱体M1的类型不受限制，可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。具体地，如图2所示，该箱体M1可包括容纳电池模块M2的下箱体M12和与下箱体M12盖合的上箱体M11。

更具体地，如图3所示，该电池模块M2包括多个电池单体5和用于固定电池单体5的框架结构，其中，多个电池单体5沿长度方向X堆叠。该框架结构包括端板3，且端板3位于电池单体5堆叠后沿长度方向X的两端部，用于限制电池单体5沿长度方向X的运动，同时，在一种具体实施例中，该框架结构还可包括侧板4，两侧板4位于电池单体5堆叠后沿宽度方向Y的两侧，且该侧板4与端板3连接，从而形成框架结构。

具体地，电池单体5包括电极引线51，且各电池单体5均包括正极电极引线和负极电极引线，在电池模块中，多个电池单体5之间电连接，具体可采用串联、并联或混联等连接方式，且电池单体5的电极引线51之间通过连接片2连接，例如，当电池单体5串联时，一电池单体5的正极电极引线和与其相邻的电池单体5的负极电极引线通过连接片2连接。

同时，如图3和图4所示，该电池模块还包括采样组件1，该采样组件1用于采集电池单体5工作过程中的温度和电压等信号，且采集到的信号通过连接器输出，该采样组件1与连接片2电连接，从而能够通过连接片2实现对电池单体5信息的采集。

具体地，如图5所示，该采样组件1包括电路板11和连接部件12，其中，电路板11包括信号采集部112和连接该信号采集部112的绝缘膜111，该信号采集部112用于采集电池单体5的信息，绝缘膜111为信号采集部112提供绝缘保护；如图5和图6所示，该连接部件12连接电路板11与连接片2，从而使得电池单体5的电极引线51与电路板11之间通过连接部件12和连接片2连接，实现电池单体5信息的采集。

其中，如图5和图6和图10所示，该连接部件12包括本体部121和连接部122，该本体部121与连接部122连接，且该连接部件12与信号采集部112电连接，其中，沿高度方向Z，连接部122包括第一连接段122a和第二连接段122b，第一连接段122a与第二连接段122b连接，沿高度方向Z，信号采集部112的至少部分位于第一连接段122a与第二连接段122b之间。

本申请实施例中，该采样组件1的电路板11与连接片2之间通过连接部件12电连接，并通过该连接部件12机械连接，即该电路板11与连接片2之间无需直接焊接，从而能够降低焊接温度过高导致的电路板11中的电子器件损坏的风险，提高电路板11对电池单体5的电极引线51的采集精度和可靠性。同时，省去电路板11与连接片2之间的焊接后，对绝缘膜111的耐高温性能的要求降低，即绝缘膜111可采用耐高温性能较低的材质，从而降低绝缘膜111的成本。

其中，该电路板11与连接部件12连接时，沿高度方向Z，信号采集部112的至少部分位于连接部122的第一连接段122a和第二连接段122b之间，从而能够通过该第一连接段122a与第二连接段122b连接信号采集部112，并与信号采集部112电连接。

具体地，如图9～11所示，信号采集部112开设有第二通孔112c，连接部122的第一连接段122a能够穿过第二通孔112c，以使信号采集部112的至少部分位于第一连接段122a与第二连接段122b之间。本实施例中，第一连接段122a穿过第二通孔112c后，能够便于实现连接部122与信号采集部112之间的连接。

本实施例中，通过在信号采集部112设置第二通孔112c，能够便于连接部122与信号采集部112连接，并能够提高信号采集部112的完整性，从而降低信号采集部112变形断裂的风险。

在一种可能的设计中，如图9所示，该绝缘膜111开设有第一通孔111c，沿采样组件1的厚度方向Z，连接部122的至少部分穿过第一通孔111c，并与信号采集部112连接。

本实施例中，如图9所示，连接部件12与绝缘膜111沿厚度方向Z布置，且通过在绝缘膜111开设第一通孔111c，使得连接部件12的连接部122能够沿厚度方向Z穿过该第一通孔111c，并伸入采样组件1内部与信号采集部112电连接，即设置该第一通孔111c后，能够便于实现信号的采集。

如图11所示的实施例中，沿厚度方向Z延伸的第一连接段122a穿过第二通孔112c后，能够相对于信号采集部112弯折，且弯折后，沿厚度方向Z，该第一连接段122a与信号采集部112抵接，和/或，第二连接段122b与信号采集部112抵接。更具体地，如图9所示，该信号采集部112可以开设有两个第二通孔112c，且两个第二通孔112c间隔分布，上述连接部122可以包括间隔设置的两个第一连接段122a，两个第一连接段122a能够分别穿过两个第二通孔112c，并相对于信号采集部112弯折，且两个第一连接段122a相向弯折，两个第一连接段122a和第二连接段122b形成图11所示的环抱型结构，且二者围成容纳腔122d，两个第二通孔112c之间的信号采集部112位于该容纳腔122d内。本实施例中，该结构的连接部件12与信号采集部112之间的连接面积较大，从而能够二者的连接可靠性以及提高信号采集的稳定性。

在另一种具体实施例中，如图8所示，上述信号采集部112可以不设置第二通孔，该信号采集部112可以包括导电片112b和采样线112a，其中，采样线112a用于采集电池单体5的信号，导电片112b与采样线112a电连接，且该采样线112a位于导电片112b靠近连接部件12的一侧，因此，该采样线112a的至少部分能够位于上述容纳腔122d之间，从而实现连接部件12与采样线112a连接。

本实施例中，该信号采集部112通过设置采样线112a，能够便于信号采集部112与连接部件12连接，并能够提高二者连接的可靠性。

在另一种可能的设计中，如图12所示，该连接部件12的连接部122中，第一连接段122a包括多个尖端122e，沿朝向电路板11的方向，尖端122e的截面积逐渐减，当连接部件12与电路板11连接时，如图5所示，该尖端122e能够刺破电路板11的绝缘膜111，并能够相对于第二连接段122b弯折，如图6所示，以使信号采集部112的至少部分位于第一连接段122a与第二连接段122b之间。

本实施例中，该电路板11的绝缘膜111无需提前设置第一通孔，当连接部件12与电路板11连接时，仅需通过连接部件12的尖端122e刺破绝缘膜111即可，因此，连接部件12与电路板11的连接位置不受第一通孔位置的限制，从而能够提高连接部件12与电路板11连接的灵活性。

其中，本实施例中，信号采集部112可以设置有第二通孔112c，尖端122e刺破绝缘膜111后，能够穿过第二通孔112c，从而与信号采集部112连接；或者，如图8所示，该信号采集部112也可以不设置第二通孔，此时，该信号采集部112可以包括导电片112b和采样线112a，其中，采样线112a用于采集电池单体5的信号，导电片112b与采样线112a电连接，且该采样线112a位于导电片112b靠近连接部件12的一侧。因此，尖端122e刺破绝缘膜111后，能够与采样线112a连接，即该采样线112a的至少部分能够位于尖端122e与第二连接段112b之间，从而连接采样线112a与尖端122e。

本实施例中，如图12所示，该连接部件12的第二连接段122b设置有导向槽122c，该连接部件12的连接部122可以包括多个尖端122e，且包括两排相互平行的尖端122e，两排尖端122e均包括多个间隔设置的尖端122e，两排尖端122e能够相向弯折，且弯折后，该尖端122e与导向槽122c的底壁之间具有预设空间，该预设空间用于容纳位于第一连接段122a和第二连接段122b之间的信号采集部112(例如采样线112a)。

在一种可能的设计中，如图10～12所示，该连接部件12还包括缓冲部123，该缓冲部123位于连接部122和本体部121之间，并与二者连接，该缓冲部123受力时能够变形，例如，如图5所示，该连接部122与本体部121沿电池模块M2的宽度方向Y布置，因此，缓冲部123能够沿宽度方向Y变形。电池模块M2工作过程中发生振动时，该缓冲部123的变形能够缓冲连接部件12受到的冲击载荷，另外，电池模块M2工作过程中发生膨胀时，连接部件12受到膨胀力的作用，此时，缓冲部123的变形能够缓冲连接部件12受到的膨胀力，从而降低连接部件12与电路板11断开的风险。

具体地，如图10～12所示，该缓冲部123可以包括多个弯折结构123a，该弯折结构123a沿高度方向Z(采样组件1的厚度方向Z)凸出。因此，当连接部件12受力导致连接部122与本体部121具有相互远离的趋势时，该弯折结构123a能够变形，从而补偿连接部122与本体部121的变形，防止连接部122与本体部121拉扯导致的连接部件12与电路板11连接可靠性降低。

更具体地，如图10～12所示，相邻弯折结构123a之间具有间隙123b，该间隙123b使得各弯折结构123a相互间隔，从而使得缓冲部123容易变形，提高连接部件12与电路板11连接的可靠性。另外，相邻弯折结构123a之间的间隙123b还能够减小连接部件12的重量，从而提高电池模块M2的能量密度。

在一种可能的设计中，如图10～12所示，该连接部件12还可以包括过渡部124，该过渡部124位于连接部122与缓冲部123之间，并与二者连接，具体地，该过渡部124具体可以为锥形结构，且沿从缓冲部123到连接部122的方向，过渡部124的截面积逐渐减小，从而使得该过渡部124的两端能够与缓冲部123和连接部122均匹配。

更具体地，如图11所示，该过渡部124可以设置有加强结构124a，该加强结构124a能够用于提高连接部122和过渡部124的强度，降低连接部122变形的风险，从而提高连接部122与电路板11连接的可靠性。其中，该加强结构124a可以为弧形，该弧形结构的加强结构124a能够减小应力集中，从而提高连接部件12的强度和刚度。

在另一种可能的设计中，如图10～12所示，该连接部件12的本体部121设置有限位结构121a，该限位结构121a具体可以为向下延伸的片状结构，相应地，如图5和图6所示，电池模块M2的连接片2开设有限位孔21，该限位结构121a的至少部分能够伸入限位孔21内，并与限位孔21配合。

以上各实施例中，如图6所示，在电池模块M2中，沿高度方向Z，连接部件12位于连接片2与采样组件1之间，且连接部件12与电路板11连接(包括机械连接和电连接)，同时，该连接部件12还与连接片2连接，具体可采用焊接的方式连接，从而实现连接片2与电路板11的电连接，使得电路板11能够通过连接片2采集各电池单体5的信息。

具体地，连接部件12与连接片2之间通过上述限位结构121a与限位孔21配合，从而在连接部件12与连接片2焊接之前限制二者的相对运动，从而能够提高二者的焊接可靠性。

以上各实施例中，连接部件12的材质可以为铜镍合金(白铜)，该铜镍合金为以镍为主要添加元素的铜基合金，且镍的含量可以根据实际需要调整。该连接部件12的材质为铜镍合金时，使得该连接部件12具有较高的延展性和强度，从而能够便于压接，提高连接部件12与信号采集部112的连接可靠性，同时，还使得该连接部件12能够与连接片2焊接(连接片2可以为铝材质)。

因此，本实施例中的连接部件12与连接片2具有较高的连接可靠性，与信号采集部112也具有较高的连接可靠性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.采样组件(1)，其特征在于，所述采样组件(1)包括：

电路板(11)，所述电路板(11)包括信号采集部(112)和连接所述信号采集部(112)的绝缘膜(111)；

连接部件(12)，所述连接部件(12)包括本体部(121)和连接部(122)，所述本体部(121)与所述连接部(122)连接，且所述连接部(122)与所述信号采集部(112)电连接；

其中，沿高度方向(Z)，所述连接部(122)包括第一连接段(122a)和第二连接段(122b)，所述第一连接段(122a)与所述第二连接段(122b)连接；

沿高度方向(Z)，所述信号采集部(112)的至少部分位于所述第一连接段(122a)与所述第二连接段(122b)之间。

2.根据权利要求1所述的采样组件(1)，其特征在于，所述信号采集部(112)开设有第二通孔(112c)，所述第一连接段(122a)穿过所述第二通孔(112c)，以使所述信号采集部(112)的至少部分位于所述第一连接段(122a)与所述第二连接段(122b)之间。

3.根据权利要求2所述的采样组件(1)，其特征在于，所述绝缘膜(111)开设有第一通孔(111c)，所述连接部(122)的至少部分穿过所述第一通孔(111c)，并与所述信号采集部(112)连接。

4.根据权利要求1所述的采样组件(1)，其特征在于，所述第一连接段(122a)包括多个尖端(122e)，沿朝向所述电路板(11)的方向，所述尖端(122e)的截面积逐渐减小；

所述尖端(122e)能够刺破所述绝缘膜(111)，并能够相对于所述第二连接段(122b)弯折，以使所述信号采集部(112)的至少部分位于所述第一连接段(122a)与所述第二连接段(122b)之间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的采样组件(1)，其特征在于，所述连接部件(12)还包括缓冲部(123)，所述缓冲部(123)与所述连接部(122)和所述本体部(121)连接；

所述缓冲部(123)包括多个弯折结构(123a)，所述弯折结构(123a)沿高度方向(Z)凸出。

6.根据权利要求5所述的采样组件(1)，其特征在于，相邻所述弯折结构(123a)之间具有间隙(123b)。

7.根据权利要求5所述的采样组件(1)，其特征在于，所述连接部件(12)还包括过渡部(124)，所述本体部(121)与所述缓冲部(123)连接，且所述过渡部(124)连接于所述缓冲部(123)与所述连接部(122)之间。

8.根据权利要求7所述的采样组件(1)，其特征在于，所述过渡部(124)设置有加强结构(124a)，所述加强结构(124a)为弧形。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的采样组件(1)，其特征在于，所述连接部件(12)的材质包括铜镍合金。

10.一种电池模块(M2)，其特征在于，所述电池模块(M2)包括：

电池单体(5)，所述电池单体(5)包括电极引线(51)；

连接片(2)，所述连接片(2)连接所述电池单体(5)的所述电极引线(51)；

采样组件(1)，所述采样组件(1)为权利要求1～9中任一项所述的采样组件(1)；

其中，所述采样组件(1)与所述连接片(2)通过所述连接部件(12)连接。

11.根据权利要求10所述的电池模块(M2)，其特征在于，所述本体部(121)设置有限位结构(121a)；

所述连接片(2)开设有限位孔(21)，所述限位结构(121a)与所述限位孔(21)配合。

12.一种电池组(M)，其特征在于，所述电池组(M)包括：

箱体(M1)，所述箱体(M1)具有容纳腔(M13)；

电池模块(M2)，所述电池模块(M2)为权利要求10或11所述的电池模块(M2)；

其中，所述电池模块(M2)容纳于所述容纳腔(M13)。

13.一种装置(D)，使用电池单体(5)作为电源，其特征在于，所述装置(D)包括：

动力源，所述动力源用于为所述装置(D)提供驱动力；和，

被配置为向所述动力源提供电能的如权利要求10或11所述的电池模块(M2)，或者如权利要求12所述的电池组(M)。

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