一种电池模组及其采样连接线束的制作方法

1.本发明涉及一种电池模组及其采样连接线束。


背景技术：

2.随着电动车辆的广泛应用，汽车安全也得到更多的关注，特别是对电动车辆的电池电压安全性提出了更高的可靠性要求。
3.目前，对应电池模组配置有专门的电池采样检测电路，多是利用采样连接线束与电池模组内相应电芯的电极导电连接，实现电池电压采集，保证良好监控。电池模具内部通常沿左右方向依次布置多个电芯单元，每个电芯单元包括单个电芯或两个以上串联的电芯，采样连接线束与各电芯单元的相应电芯的电极导电连接，具体的，采样连接线束通常采用柔性电路板，即fpc，柔性电路板胶粘固定在电芯表面，电极作为电芯采样点通过铝丝与柔性电路板上的镍片连接，其中，铝丝的一端通过超声波焊接固定在柔性电路板上的镍片上，另一端则焊接在电池模组的电芯采样点上，实现正常的电压采样。
4.在使用过程中，由于车辆经常充放电，电池模组内部的电芯会因为发热膨胀而出现水平位移，导致柔性电路板与电芯表面撕扯脱胶，此时，如果车辆在行驶过程中产生震动，就会引起缺少固定的柔性电路板发生大幅震动，震断铝丝，导致铝丝脱落，采样连接线束损坏，最终导致电池管理系统采集不到电池模组内单体电芯的电压，更为危险的是，由于铝丝脱落，容易与电池模组其他高压部分出现搭接的情况，从而产生短路风险，引发危险事故。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电池模组用采样连接线束，以解决现有技术中电芯出现水平位移时容易导致柔性电路板与电芯脱胶的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述采样连接线束的电池模组。
6.为实现上述目的，本发明所提供的电池模组用采样连接线束的技术方案是：一种电池模组用采样连接线束，包括：柔性电路板，沿左右方向延伸以与电池模组上电芯单元的排布方向对应，所述柔性电路板上设有导电连接部，用于与电池模组上电芯单元的相应采样连接点导电连接；变形层，设置于所述柔性电路板的底部，所述变形层包括多个沿左右方向依次分布的变形块，不同变形块底部用于胶粘固定于不同电芯单元的顶面，变形块由柔性变形材料加工制成，以在电芯单元热膨胀产生水平位移时，变形块顶底可发生水平错位变形。
7.有益效果是：本发明所提供的电池模组用采样连接线束中，在柔性电路板底部的变形块胶粘固定于相应电芯单元的顶面，当电芯单元受热膨胀而发生水平位移时，变形块顶底可发生水平错位变形，进而可吸收抵消电芯单元水平位移时向柔性电路板施加的错位作用力，有效避免电芯单元受力撕扯脱胶的问题。
8.作为进一步地改进，所述变形层由所述柔性变形材料加工制成，所述变形层上沿
左右方向设置多个由底部向顶部延伸的切缝，以在变形层上形成所述的变形块，所述变形层顶部为整体结构。
9.有益效果是：通过在变形层上切缝得到变形块，加工方便。
10.作为进一步地改进，所述切缝为切断缝。加工方便。
11.作为进一步地改进，所述柔性电路板底部为绝缘片层，所述变形层的顶部胶粘固定于所述绝缘片层的底面。
12.有益效果是：变形层胶粘固定于绝缘片层地面，不仅固定方便，也可有效保证绝缘性能。
13.作为进一步地改进，所述变形块水平方向上的剪切强度小于变形块胶粘固定强度。
14.本发明所提供的电池模组的技术方案是：一种电池模组，包括：电芯单元，沿左右方向依次分布有多个，各电芯单元上分别设有采样连接点；采样连接线束，包括柔性电路板，该柔性电路板沿左右方向延伸，其上设有导电连接部，所述导电连接部通过导电连接件与所述电芯单元上的相应采样连接点导电连接；变形层，设置于所述柔性电路板的底部，所述变形层包括多个沿左右方向依次分布的变形块，不同变形块底部胶粘固定于不同电芯单元的顶面，变形块由柔性变形材料加工制成，以在电芯单元热膨胀产生水平位移时，变形块顶底可发生水平错位变形。
15.有益效果是：本发明所提供的电池模组中，对于采样连接线束来讲，在柔性电路板底部的变形块胶粘固定于相应电芯单元的顶面，当电芯单元受热膨胀而发生水平位移时，变形块顶底可发生水平错位变形，进而可吸收抵消电芯单元水平位移时向柔性电路板施加的错位作用力，有效避免电芯单元受力撕扯脱胶的问题。
16.作为进一步地改进，所述变形层由所述柔性变形材料加工制成，所述变形层上沿左右方向设置多个由底部向顶部延伸的切缝，以在变形层上形成所述的变形块，所述变形层顶部为整体结构。
17.有益效果是：通过在变形层上切缝得到变形块，加工方便。
18.作为进一步地改进，所述切缝为切断缝。加工方便。
19.作为进一步地改进，所述柔性电路板底部为绝缘片层，所述变形层的顶部胶粘固定于所述绝缘片层的底面。
20.有益效果是：变形层胶粘固定于绝缘片层地面，不仅固定方便，也可有效保证绝缘性能。
21.作为进一步地改进，所述变形块水平方向上的剪切强度小于变形块胶粘固定强度。
附图说明
22.图1为本发明所提供的电池模组的一种实施例的结构示意图；图2为图1中电芯、采样连接线束及汇流排装配结构示意图；图3为图1中采样连接线束与汇流排连接结构示意图；图4为图3中柔性电路板的局部侧视图；图5为图3中柔性电路板的局部截面图。
23.附图标记说明：100-电芯单元、300-柔性连接线束、400-汇流排、1-连接器、2-柔性电路板、3-镍片、4-铝丝、21-基片层、22-绝缘片层、23-变形层、24-切缝、25-变形块。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。
25.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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
26.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
27.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
30.本发明所提供的电池模组的具体实施例1：如图1至图5所示，该实施例中的电池模组包括壳体，壳体中沿左右方向依次叠放有多个电芯单元100，相邻电芯单元100通过汇流排400导电连接，进而将所有的电芯单元导电连接而形成电池模组。本实施例中，各电芯单元100分别包括单个电芯，在其他实施例中，各电芯单元可根据实际情况包括串联布置的两个以上的单体电芯。
31.为提高安全性能，对应电池模组通常设置有电池管理系统，电池管理系统通过采样连接线束300采集各电芯单元100的相应信号，以监控管理各电芯单元，各电芯单元上分别设有采样连接点，用于与采样连接线束300导电连接，以采集相应信号。
32.采样连接线束300包括柔性电路板2，柔性电路板2整体上呈沿左右方向延伸的条带状结构，柔性电路板2固定安装在电芯单元的顶面，其左端焊接连接器1，用于与电池采集
板连接。
33.如图3所示，在柔性电路板2前后两侧的边沿处分别沿左右方向依次间隔布置多个镍片3，此处的镍片3作为导电连接部，通过导电连接件一一对应地与相应电芯单元100上的采样连接点导电连接，满足采样要求。此处的导电连接件具体采用铝丝4，铝丝4的一端通过超声波焊接与镍片3固定连接，另一端则与相应电芯单元上的采样连接点焊接连接。
34.为避免电芯单元热膨胀水平位移给柔性电路板的固定带来影响，柔性电路板2的底部固设有变形层23，变形层23由柔性变形材料加工制成，本实施例中，柔性变形材料具体采用硅泡棉，如图4和图5所示，柔性电路板2整体上包括胶粘固定在一起的基材层21和绝缘片层22，变形层23的顶部胶粘固定于绝缘片层22的底面，在变形层23上沿左右方向设置多个由底部向顶部延伸的切缝24，切缝24为1-2毫米，进而在变形层上形成变形块25，本实施例中，切缝为切断缝，加工较为方便。不同变形块25底部对应胶粘固定于不同电芯单元顶面，通常使导电连接部和变形块分别与各电芯单元一一对应布置。由于变形块可实现水平错位变形，在电芯单元热膨胀而产生水平位移时，变形块顶底可发生水平错位变形，吸收电芯变形带来的伤害，避免直接刚性撕扯柔性电路板的胶粘连接结构，避免柔性电路板出现大面积脱胶的情况，提高柔性电路板的固定稳定性，降低柔性电路板震动幅度，降低铝丝被震断的风险。
35.实际上，在本实施例中，变形块25的顶面采用压敏胶与绝缘片层地面胶粘固定，变形块25的底面采用压敏胶与电芯单元顶面胶粘固定，为保证变形块的变形吸收能力，各变形块25水平方向上的剪切强度小于变形块两侧的胶粘固定强度，一般来讲，各变形块25的左右方向上的宽度对应地与各电芯单元的左右方向上的宽度适应，变形块25前后方向上的长度则与柔性电路板前后方向上的长度一致，其厚度可根据实际需要确定，实际上，通过选择变形块的柔性变形材料以及其厚度，以保证变形块水平方向上的剪切强度。在电芯单元100热膨胀而发生水平位移时，变形块25先发生水平变形，其顶底出现水平错位，将电芯单元膨胀引起的水平方向形变转换为竖直方向形变量，可吸收抵消电芯单元水平位移时向柔性电路板施加的错位作用力，有效避免出现大面积脱胶的问题，这样即使行驶过程中电池模组震动，由于柔性电路板仍然存在良好的固定，柔性电路板相对电芯单元的震动幅度仍然较小，作为导电连接件的铝丝不存在震断的风险，安全可靠。
36.本发明所提供的电池模组的具体实施例2：其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，变形层上的切缝为切断缝，变形块由切缝分隔形成。在本实施例中，切缝为非切断缝，将变形层的一部分切割形成变形块，变形层顶部依然为整体结构，切缝24的深度大于变形层厚度的二分之一，只要保证变形块的变形吸收能力。
37.本发明所提供的电池模组的具体实施例3：其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，变形层上的切缝为非切断缝，变形块由切缝分隔形成。在本实施例中，变形层可包括柔性的绝缘板，绝缘板顶部胶粘固定于绝缘片层底部，下侧粘接固定多个独立布置的变形块。
38.此时，如果绝缘板可起到相应良好的绝缘性能，柔性电路板的底部可以并非绝缘片层，进而可降低对柔性电路板的要求。
39.本发明所提供的电池模组的具体实施例4：
其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，利用切缝在变形层上形成变形块。在本实施例中，提前预制好各个变形块，然后将各个变形块依次粘接固定于绝缘片底部以形成变形层。
40.本发明所提供的电池模组的具体实施例5：其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，导电连接件具体采用铝丝，在保证到点了连接的目的下，本实施例中，导电连接件具体采用镍带，镍带的两端对应与柔性电路板、电芯单元的采样连接点焊接连接。
41.本发明所提供的电池模组用采样连接线束的实施例1：该实施例中的采样连接线束包括柔性电路板，其上设有导电连接部，用于通过导电连接件与相应电芯单元上的采样连接点导电连接，并且，柔性电路板底部对应设置变形层，变形层包括变形块，以用于吸收相应电芯单元受热膨胀带来的水平位移，此处采样连接线束的具体结构与上述电池模组实施例1中的采样连接线束的结构相同，在此不再具体赘述。
42.当然，在其他实施例中，采样连接线束也可采用上述电池模组实施例2至5中任一实施例中的采样连接线束的结构，在此不再具体赘述。
43.最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。