CN114976521A - 电池采样组件和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种电池采样组件和电池包，涉及电池技术领域。该电池采用组件包括金属采样片和绝缘膜，金属采样片包括本体和设于本体两端的第一端部和第二端部，第一端部用于与汇流排电连接，第二端部用于与电路板电连接；绝缘膜包覆金属采样片的本体。该电池采样组件的结构简单，方便电池包的信息采集，成本低。

Description

电池采样组件和电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池采样组件和电池包。

背景技术

现有的电芯均在电芯的不同侧设有极柱，需要将两侧的极柱转接至同一侧，便于电池包信息的采集。现有的转接方式中，转接结构复杂，连接效率低，成本高。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种电池采样组件和电池包，其能够简化采样结构，降低成本。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种电池采样组件，包括：

金属采样片，所述金属采样片包括本体和设于所述本体两端的第一端部和第二端部，所述第一端部用于与汇流排电连接，所述第二端部用于与电路板电连接；

绝缘膜，所述绝缘膜包覆所述金属采样片的本体。

在可选的实施方式中，所述金属采样片的宽度与厚度的比值为10至100，所述金属采样片的厚度大于或等于0.05mm。

在可选的实施方式中，所述本体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述绝缘膜分别包覆所述第一表面和所述第二表面。

在可选的实施方式中，所述绝缘膜的厚度为0.03mm至0.5mm。

在可选的实施方式中，所述绝缘膜上开设有通孔。

在可选的实施方式中，所述第一端部和所述第二端部的长度分别大于或等于5mm。

在可选的实施方式中，所述金属采样片设有缓冲段，所述缓冲段可调节所述金属采样片的长度。

在可选的实施方式中，所述第一端部和所述第二端部分别设有平直段，所述平直段的长度大于或等于3mm。

在可选的实施方式中，所述金属采样片的数量包括多个，相邻两个所述金属采样片之间的距离大于或等于2mm。

第二方面，本发明提供一种电池包，包括：

多个电芯；

汇流排，所述汇流排分设于所述电芯的两侧，所述汇流排分别与多个所述电芯电连接；

电路板，所述电路板设于所述电芯的一侧；和所述电路板位于所述电芯同侧的汇流排与所述电路板电连接；

至少一个如前述实施方式任一项所述的电池采样组件；其中，所述第一端部与远离所述电路板一侧的所述汇流排电连接；所述第二端部与所述电路板电连接。

在可选的实施方式中，所述金属采样片的第一端部与所述汇流排焊接。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的电池采样组件，包括金属采样片和设于金属采样片上的绝缘膜，金属采样片的两端分别与汇流排和电路板电连接，从而可实现对电芯的采样，结构简单，金属采样片容易安装和定位，连接方便，成本低。

本发明实施例提供的电池包，包括上述的电池采样组件，采样结构简单，便于电池包的装配，有利于提高采样效率和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电池包的分解结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电池采样组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的金属采样片的第一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的金属采样片的缓冲段的第一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电池采样组件的第一种结构的分解示意图；

图6为本发明实施例提供的电池采样组件的第二种结构的分解示意图；

图7为本发明实施例提供的金属采样片的第二种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的金属采样片的缓冲段的第二种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的金属采样片的缓冲段的第三种结构示意图；

图10为本发明实施例提供的电池包的第一视角的结构示意图；

图11为图10中A处的局部放大结构示意图；

图12为本发明实施例提供的电池包的第二视角的结构示意图；

图13为图12中B处的局部放大结构示意图；

图14为本发明实施例提供的电路板的结构示意图。

图标：100-电池采样组件；110-金属采样片；111-本体；113-第一端部；115-第二端部；117-平直段；121-第一表面；123-第二表面；125-侧面；130-缓冲段；131-第一分段；133-第二分段；135-圆弧段；137-第一弧部；139-第二弧部；150-绝缘膜；151-通孔；200-电池包；201-第一侧；203-第二侧；210-电芯；220-汇流排；230-电路板；231-引脚；240-隔离支撑板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有的电芯均在电芯的不同侧设有极柱，需要将两侧的极柱转接至同一侧，便于电池包信息的采集。经发明人长期研究发现，现有的转接方式中，大多采用线束转接和柔性电路板转接两种方式。

其中，若采用线束转接，结构复杂、线束繁多，连接效率低，且容易出现线束短路或漏接等现象。若采用柔性电路板转接，需要经过两次转接，结构复杂，连接效率低，成本高。

因此，为了克服现有技术的至少一个缺陷，本申请提出了一种电池采样组件100，结构简单，安装方便，连接效率高，且有利于降低成本。

请参考图1至图3，本实施例提供了一种电池采样组件100，应用于电池包200中，可用于对电池包200中的各个电芯210进行信息采集，采集信息包括但不限于电流、电压和温度等信息。该电池采样组件100包括金属采样片110和绝缘膜150。金属采样片110包括本体111和设于本体111两端的第一端部113和第二端部115。第一端部113用于与汇流排220电连接，第二端部115用于与电路板230电连接。绝缘膜150包覆金属采样片110的本体111。该电池采样组件100结构简单，金属采样片110容易安装和定位，连接方便，装配效率高，成本低。

可选地，金属采样片110包括但不限于金片、银片、铜片、铝片、锡片、镍片、铁片或钴片等中的一种或多种。

结合图3，本实施例中，金属采样片110呈长条薄片状，采样薄片状可以降低重量，缩小体积，有利于降低电池包200的整体尺寸和占用空间。金属采样片110从电芯210的一侧跨设至电芯210的另一侧，以便于将一侧的极柱转接至电芯210另一侧。应当理解，金属采样片110可以设于电芯210的上方，沿电芯210的上表面布设。金属采样片110也可以设于电芯210的下方，沿电芯210的下表面布设。或者，金属采样片110沿电芯210的侧面125布设，或者金属采样片110设于电芯210的中部，从相邻电芯210之间的间隙穿设，以实现电芯210一侧的极柱与另一侧的电路板230连接。其布设路径可以是直线、曲线或折线等，这里不作具体限定。

可选地，金属采样片110的截面形状可以是方形、菱形、矩形、三角形、梯形、椭圆形、圆形或多种形状的组合。或者金属采样片110采用其它规则或不规则的任意形状，这里不作具体限定。

结合图4，金属采样片110的宽度W与厚度T的比值为10至100。可选地，金属采样片110的厚度大于或等于0.05mm，有利于提高金属采样片110与电路板230或汇流排220的连接强度。

金属采样片110的本体111包括侧面125以及相对设置的第一表面121和第二表面123，侧面125用于连接第一表面121和第二表面123。绝缘膜150分别包覆第一表面121和第二表面123。容易理解，在金属采样片110的两侧分别覆设有绝缘膜150，以提高金属采样片110与其它电气元件的绝缘性，防止短路。本实施例中，第一表面121设有一层绝缘膜150，第二表面123设有一层绝缘膜150，两层绝缘膜150在金属采样片110的侧面125压合在一起。这样，金属采样片110的侧面125也覆盖有绝缘膜150。

当然，金属采样片110表面覆盖绝缘膜150的方式可以是采用两层绝缘膜150覆压的方式，即金属采样片110位于两层绝缘膜150之间。也可以是一个绝缘膜150沿金属采样片110的表面缠绕设置，即绝缘膜150包裹金属采样片110的方式，这里不作具体限定。

可选地，金属采样片110与绝缘膜150可以采用胶体粘接方式固定，有利于提高绝缘膜150与金属采样片110的贴合度以及连接稳定性。胶体可选用导热胶，以提高散热性。绝缘膜150的厚度为0.03mm至0.5mm，比如可以是0.05mm、0.1mm、02mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm或区间内的任意数值。该绝缘膜150的厚度应当理解为金属采样片110单侧覆设的绝缘膜150的厚度。若第一表面121覆盖一层绝缘膜150，则一层绝缘膜150的厚度为0.03mm至0.5mm。若第一表面121覆盖多层绝缘膜150，则多层绝缘膜150的厚度之和为0.03mm至0.5mm。绝缘膜150可采用聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯和聚酰亚胺等材料中的一种或多种。

结合图5和图6，需要说明的是，在一个电池采样组件100中，包括多个并排且间隔设置的金属采样片110，即金属采样片110的数量包括多个。可选地，邻两个金属采样片110之间的距离大于或等于2mm。可选地，各个金属采样片110的长度一致，采样精度更高。

每个金属采样片110可以由独立的绝缘膜150覆盖，也可以是一个绝缘膜150同时覆盖多个金属采样片110。若一层绝缘膜150同时覆盖多个金属采样片110的情况，绝缘膜150上可开设通孔151，通孔151与金属采样片110间隔设置，即通孔151设于相邻两个金属采样片110之间。通孔151可以起到减重和散热的效果。

可选地，金属采样片110两侧的绝缘膜150可以分别开设通孔151，或者其中一侧的绝缘膜150开设通孔151。若两侧的绝缘膜150均开设通孔151，两侧的通孔151可对应设置或错位设置。其中，错位设置可以理解为完全错位设置或部分错位设置。通孔151的数量、形状以及在绝缘膜150上的排布可以根据实际情况灵活调整，这里不作具体限定。若两侧绝缘膜150上的通孔151部分或完全对应设置，还可以直接从通孔151向电芯210灌注胶体或其它介质，便于简化电池包200的生产工艺，提高电池包200的生产效率。

当然，在一些实施方式中，绝缘膜150上的通孔151也可以省略，如图6所示的本体111的第一表面121一侧的绝缘膜150结构。

需要说明的是，绝缘膜150仅覆盖在金属采样片110的本体111部分，金属采样片110的第一端部113和第二端部115作为电连接端，没有设置绝缘膜150。第一端部113和第二端部115为金属裸露部分，第一端部113和第二端部115的长度分别大于或等于5mm，以确保金属采样片110与电路板230或汇流排220实现可靠的电连接。

可选地，第一端部113和第二端部115分别设有平直段117，平直段117的长度大于或等于3mm。平直段117用于金属采样片110与电路板230或汇流排220的有效电连接区域。比如，平直段117分别与电路板230或汇流排220焊接。将平直段117的长度设为大于或等于3mm，有利于保证焊接的可靠性和稳定性，提高焊接强度，提高电连接稳定性。

可选地，金属采样片110设有缓冲段130，缓冲段130可调节金属采样片110的长度。缓冲段130的设置有利于解决安装过程中由于位置误差造成的不能安装的问题，可降低安装精度要求，在允许的定位误差范围内均可顺利装配，通配性较好。此外，缓冲段130也可以防止电池包200在使用过程中，如出现剧烈的抖动或晃动等产生的拉扯导致金属采样片110连接失效的问题，具有一定的减震和缓冲作用。

缓冲段130可以设置在金属采样片110的任意位置，比如设置第一端部113、第二端部115和本体111的至少一者中。如图3，缓冲段130分别设于第一端部113和第二端部115。如图7，缓冲段130分别设于第一端部113、第二端部115和本体111。缓冲段130的截面可以呈弯折面或任意曲面，可以呈圆弧形、波浪形、W形、U形、V形或Z形等任意形状，也可以呈脉冲形或螺旋形等，缓冲段130的数量可以是一个或多个，这里不作具体限定。

可选地，结合图4，以缓冲段130设于第二端部115为例，第二端部115包括相互连接的缓冲段130和平直段117，缓冲段130与本体111连接。可选地，缓冲段130呈L形的弯折段，即缓冲段130包括相互连接的第一分段131和第二分段133，第一分段131与本体111连接，第二分段133与平直段117连接。第一分段131从本体111朝下方延伸，第二分段133从第一分段131朝远离本体111的方向延伸。平直段117从第二分段133朝远离本体111的方向延伸，即平直段117朝下延伸，且与第一分段131平行设置。第一分段131与本体111的连接处、第二分段133与第一分段131的连接处、平直段117与第二分段133的连接处均采用圆弧过渡连接，减少结构的应力集中。

需要说明的是，平直段117的设置方向并不限于图示的延伸方向，可以根据实际需要灵活设定。只要能便于第一端部113的平直段117与汇流排220焊接，便于第二端部115的平直段117与电路板230的引脚231焊接即可。

结合图8，可选地，缓冲段130呈圆弧段135，圆弧段135的一端与本体111连接，另一端与平直段117连接。圆弧段135可以朝上凸设或朝下凹设，或呈波浪形设置，这里不作具体限定。

结合图9，可选地，以缓冲段130设于本体111为例，缓冲段130包括相互连接的第一弧部137和第二弧部139，第一弧部137和第二弧部139的凹陷方向相反，其中第一弧部137与靠近第二端部115的本体111连接，第二弧部139与靠近第一端部113的本体111连接，第一弧部137朝上方凸设，第二弧部139朝下方凹设。第一弧部137和第二弧部139沿切面光滑过渡连接。第一弧部137和第二弧部139分别与本体111采用圆弧过渡连接，以减小结构的应力集中。

可选地，第一端部113、第二端部115和本体111上分别设有缓冲段130，各个缓冲段130的形状尺寸可以相同，也可以不同。金属采样片110上各分部中的缓冲段130的数量可以相同或不同。比如，第一端部113和第二端部115分别设一个缓冲段130，本体111上设有多个缓冲段130，这里不作具体限定。可选地，整个金属采样片110可采用一体成型和分段连接，即第一端部113、本体111、第二端部115和缓冲段130可以是一体成型或分段连接。

结合图1、图10至图14，本发明实施例还提供一种电池包200，包括多个电芯210、汇流排220、电路板230和上述的电池采样组件100。汇流排220分设于电芯210的两侧，汇流排220分别与多个电芯210电连接。电路板230设于电芯210的一侧。和电路板230位于电芯210同侧的汇流排220与电路板230电连接。电池采样组件100跨设于电芯210的两侧，其中，第一端部113与远离电路板230一侧的汇流排220电连接，第二端部115与电路板230电连接。通过金属采样片110将远离电路板230一侧的汇流排220转接至电芯210的另一侧，便于在同一侧采集电芯210的信息，该电池包200的电池采样组件100结构简单、连接方便，连接效率高，电性连接稳定可靠，有利于提高采样效率和采样的稳定性，且生产成本较低。

可以理解，电芯210包括相对设置的第一侧201和第二侧203，第一侧201和第二侧203分别设有极柱，第一侧201和第二分别设有汇流排220，第一侧201的汇流排220电连接第一侧201的极柱，第二侧203的汇流排220电连接第二侧203的极柱。可选地，第一侧201和第二侧203分别设有隔离支撑板240，隔离支撑板240设于电芯210和汇流排220之间，隔离支撑板240可起到支撑作用和绝缘隔离的作用，也能在装配过程中起到定位作用。

电路板230设于电芯210的第一侧201或第二侧203，本实施例中，电路板230设于第一侧201，电路板230固定连接在第一侧201的隔离支撑板240上，且电路板230与第一侧201的汇流排220电连接。可选地，电路板230上设有多个引脚231，每个引脚231与第二端部115电连接。

金属采样片110的第一端部113与第二侧203的汇流排220焊接。焊接包括但不限于采用激光焊接、电阻焊接或超声焊接中的任一种。或者，第一端部113与第二侧203的汇流排220采用铆接、螺钉连接或导电胶粘接。类似地，引脚231与第二端部115电连接的方式包括但不限于激光焊接、电阻焊接、超声焊接、铆接、螺钉连接或导电胶粘接等方式。

可选地，每个电池包200中，电池采样组件100的数量可以是一个或多个，多个电池采样组件100并排设置，根据实际电芯210数量以及电池包200的尺寸灵活调整，确保第二侧203的极柱全部转接至电路板230即可。

本发明实施例提供的电池采样组件100和电池包200，工作原理如下：

电池采样组件100跨设于电芯210的第一侧201和第二侧203，第一端部113与第二侧203的汇流排220电连接，第二端部115与第一侧201的电路板230电连接。第二侧203的汇流排220通过金属采样片110转接至第一侧201的电路板230，第一侧201的电路板230与第一侧201的汇流排220电连接，这样电路板230可以同时采集到电芯210两侧的信息。

综上所述，本发明实施例提供的电池采样组件100和电池包200，具有的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的电池采样组件100，包括金属采样片110和设于金属采样片110上的绝缘膜150，金属采样片110的两端分别与汇流排220和电路板230电连接，从而可实现对电芯210的采样，结构简单，电连接稳定可靠，金属采样片110容易安装和定位，连接方便，成本低。并且金属采样片110采用金属薄片，体积小，重量轻。各个金属采样片110的长度一致，采样精度更高。通过设置缓冲段130可以实现金属采样片110的长度调节，方便安装和连接，降低安装精度，同时也可防止在使用或移动过程中出现拉扯断裂或连接失效的问题。

本发明实施例提供的电池包200，包括上述的电池采样组件100，采样结构简单，便于电池包200的装配，有利于提高采样效率和稳定性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池采样组件，其特征在于，包括：

金属采样片，所述金属采样片包括本体和设于所述本体两端的第一端部和第二端部，所述第一端部用于与汇流排电连接，所述第二端部用于与电路板电连接；

绝缘膜，所述绝缘膜包覆所述金属采样片的本体。

2.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述金属采样片的宽度与厚度的比值为10至100，所述金属采样片的厚度大于或等于0.05mm；

和/或，所述绝缘膜的厚度为0.03mm至0.5mm。

3.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述本体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述绝缘膜分别包覆所述第一表面和所述第二表面。

4.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述绝缘膜上开设有通孔。

5.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述第一端部和所述第二端部的长度分别大于或等于5mm。

6.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述金属采样片设有缓冲段，所述缓冲段可调节所述金属采样片的长度。

7.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述第一端部和所述第二端部分别设有平直段，所述平直段的长度大于或等于3mm。

8.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述金属采样片的数量包括多个，相邻两个所述金属采样片之间的距离大于或等于2mm。

9.一种电池包，其特征在于，包括：

多个电芯；

汇流排，所述汇流排分设于所述电芯的两侧，所述汇流排分别与多个所述电芯电连接；

电路板，所述电路板设于所述电芯的一侧；和所述电路板位于所述电芯同侧的汇流排与所述电路板电连接；

至少一个如权利要求1至8任一项所述的电池采样组件；其中，所述第一端部与远离所述电路板一侧的所述汇流排电连接；所述第二端部与所述电路板电连接。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述金属采样片的第一端部与所述汇流排焊接。

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