动力电池模组的信号采集组件和具有它的动力电池模组的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种动力电池模组的信号采集组件和具有它的动力电池模组，其中动力电池模组的信号采集组件包括：基片；信号采集线，信号采集线由铺设在基片上的片状导电金属件构成；信号采集元件，信号采集元件设在基片上且与信号采集线相连；信号采集端子，信号采集端子设在基片上且具有第一端和用于与动力电池模组的动力连接件电相连的第二端，信号采集端子的第一端与信号采集线相连。根据本实用新型的动力电池模组的信号采集组件，将信号采集线、信号采集元件和信号采集端子集成在基片上，该结构的信号采集组件制作简单，体积小，重量轻，成本低廉，并且装配简单，可有效提高装配效率，适合自动化生产需要便。
【专利说明】动力电池模组的信号采集组件和具有它的动力电池模组
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及动力电池领域，更具体地，涉及一种动力电池模组的信号采集组 件和具有它的动力电池模组。
【背景技术】
[0002] 随着石油能源的衰竭及人们对环保要求的越来越高，电动汽车或混合动力车将在 陆上交通工具阵营中扮演重要角色。作为电动汽车的核心动力能源--动力电池模组，其 安全性、可靠性等指标显得尤为重要。
[0003] 由于车载动力电池由数十、数百甚至数千的电池串并联而成，整车主系统为了更 好地管理电池系统，需要对各电池组(包）内单体电池进行电压、温度等信号的采集，为主系 统的安全行车等行动策略提供依据，而传统的信号采集结构较为复杂，且可靠性也相对偏 低。
[0004] 传统的信号采集结构存在以下不足：
[0005] 1.结构相对松散：
[0006] 由于结构相对松散，因此，传统信号采集结构的装配基本以人工为主，生产效率较 低，装配可靠性差；
[0007] 2.体积大：
[0008] 传统信号采集机构普遍存在体积、重量偏大的缺陷，因此，当整车出现较大的冲 击、碰撞等状况时，机构中的功能构件与导线之间以及各连接部件间会因位移、拉扯而发生 摩擦破损或断开等失效模式；
[0009] 3.各功能构件间的连接部分基本无密封：
[0010] 当整车发生涉水等状况时，可能会发生因局部进水而导致局部电路短接等异常， 严重时还可能引发安全事故；
[0011] 4、成本高：
[0012] 由于结构和制造工艺相对复杂，因此，成本相对较高；
[0013] 5、开发周期长：
[0014] 当前的信号采集模块由于其涉及材料多、结构复杂，使得其开发周期长；同时无法 很好的适应当前多变的环境条件，无法随着环境的变化及时添加或减少相应的零部件；
[0015] 6、维护困难：
[0016]当前复杂的信号采集模块，自身的零部件多，而且涉及的连接部件多，一旦采集模 块处问题，所有连接部件都需进行拆除而后维修，使得维修成本高。
[0017] 因此，传统的信号采集结构存在改进的需要。 实用新型内容
[0018] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的 一个目的在于提出结构简单、可靠性高且成本低廉的动力电池模组的信号采集组件。
[0019] 本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述动力电池模组的信号采集组件 的动力电池模组。
[0020] 根据本实用新型第一方面的动力电池模组的信号采集组件，包括：基片；信号采 集线，所述信号采集线由铺设在所述基片上的片状导电金属件构成；信号采集元件，所述信 号采集元件设在所述基片上且与所述信号采集线相连；信号采集端子，所述信号采集端子 设在所述基片上且具有第一端和用于与所述动力电池模组的动力连接件电相连的第二端， 所述信号采集端子的第一端与所述信号采集线相连。
[0021] 根据本实用新型的动力电池模组的信号采集组件，将信号采集线、信号采集元件 和信号采集端子集成在基片上，该结构的信号采集组件制作简单，体积小，重量轻，成本低 廉，并且装配简单，可有效提高装配效率，适合自动化生产需要；该结构的信号采集组件可 靠性高，能够有效杜绝线束摩擦、碰撞引起的绝缘失效等现象，消除了传统信号采集方式的 结构凌乱等缺陷；另外，该结构的信号采集组件适用范围广泛，当模组使用在不同环境中， 需要对不同信号进行信号采集时，只需在整个回路中布置相应的信号采集元件和信号采集 端子即可实现信号采集，而无须对整个信号采集组件重新设计，使用方便。
[0022] 根据本实用新型第二方面的动力电池模组，包括：电池组，所述电池组包括多个电 池，相邻两个电池之间通过动力连接件电连接；信号采集组件，所述信号采集组件为根据上 述实施例中所述的信号采集组件，所述信号采集组件的信号采集端子与所述动力连接件电 相连。
[0023] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0025] 图1是根据本实用新型实施例的动力电池模组的信号采集组件的结构示意图；
[0026] 图2是根据本实用新型实施例的动力电池模组的信号采集组件的装配示意图。
[0027] 附图标记：
[0028] 动力电池模组400 ;动力电池模组420 ;动力电池421 ;动力连接件430 ;
[0029] 基片401 ;信号采集元件402 ;信号采集线4021 ;
[0030] 信号采集端子403 ;连接器404 ;保护膜405 ;保护元器件406。
【具体实施方式】
[0031] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的 限制。
[0032] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"长度"、"宽度"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底""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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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 为对本实用新型的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或 暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的 特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有 说明，"多个"的含义是两个或两个以上。
[0033] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安 装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体 地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述 术语在本实用新型中的具体含义。
[0034] 下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的动力电池模组的信号采集 组件400。
[0035] 如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的信号采集组件400包括基片401、信 号采集线4021、信号采集元件402和信号采集端子403。
[0036] 具体而言，信号采集线4021由铺设在基片401上的片状导电金属件构成，信号采 集元件402设在基片401上且与信号采集线4021相连。信号采集端子403设在基片401 上且具有第一端和用于与动力电池模组420的动力连接件430电相连的第二端，信号采集 端子403的第一端与信号米集线4021相连。
[0037] 根据本实用新型的动力电池模组的信号采集组件400,将信号采集线4021、信号 采集元件402和信号采集端子403集成在基片401上，该结构的信号采集组件400制作简 单，体积小，重量轻，成本低廉，并且装配简单，可有效提高装配效率，适合自动化生产需要； 该结构的信号采集组件400可靠性高，能够有效杜绝线束摩擦、碰撞引起的绝缘失效等现 象，消除了传统信号采集方式的结构凌乱等缺陷；另外，该结构的信号采集组件400适用范 围广泛，当模组使用在不同环境中，需要对不同信号进行信号采集时，只需在整个回路中布 置相应的信号采集元件402和信号采集端子403即可实现信号采集，而无须对整个信号采 集组件重新设计，使用方便。
[0038] 需要说明的是，如图2所示，根据本实用新型实施例的动力电池模组420可以包括 多个动力电池421，相邻的两个动力电池421之间可以通过动力连接件430相连，信号采集 端子403可以分别与位于两侧的动力连接件430相连以检测不同动力电池421的信号或数 据。
[0039] 信号采集组件400上信号采集端子403的作用是与电池模组420的动力连接件 430相连，为了便于将信号采集端子403与动力连接件430相连，可选地，根据本实用新型的 一个实施例，信号采集端子403的第二端延伸出基片401的边沿。由此，该结构的信号采集 端子403可以方便地与不同电池的动力连接件430相连。
[0040] 根据本实用新型的一个实施例，信号采集组件400还包括与信号采集线4021相连 的连接器404。具体地，根据本实用新型实施例的连接器404用于与信号采集线4021电连 接，并适于与外部的信号输出设备和动力连接设备连接，其具体结构可以根据实际情况选 择市售的FPC或PCB常规连接器。
[0041] 连接器404与基片401的装配关系没有特殊限制，只要满足能够与外界信号输出 设备和动力连接设备连接以进行信号传输和动力连接的要求即可，可选地，根据本实用新 型的一个实施例，连接器404设在基片401上。进一步地，连接器404设在基片401的边沿 处。相应地，信号采集线4021的第二端延伸到基片401的边沿。由此，该结构的连接器404 可以便于与外界信号输出设备和动力连接设备连接。
[0042] 根据本实用新型的一个实施例，基片401为柔性板。由此，将该结构的基片401应 用于动力电池之间的连接时，基片401可以缓解多个动力电池之间相对位移及装配公差， 增强其使用的可靠性。
[0043] 具体地，基片401可以为柔性材料制成，例如PI膜；连接器404与基片401连接。基 片401通过连接器404与外部的信号输出设备或者动力连接结构相连，其连接方式可以采 用锡焊或者其他焊接方式、机械连接方式以及两者组合的连接方式。其中，FPC或PCB常规 连接器的结构对于本领域普通技术人员来说是可以理解并且容易实现的，因此不再赘述。
[0044] 信号采集线4021的具体结构和在基片401上的装配方式可以为多种，可选地，根 据本实用新型的一个实施例，信号采集线4021由固定在基片401上的导电金属片构成。具 体地，构成信号采集线4021的导电金属片粘结、注塑、热压或焊接到基片401上。
[0045] 换言之，信号采集线4021是通过粘结、注塑、热压或焊接集成到基片401上的。由 此，通过这些方法可以方便地将信号采集线4021集成到基片401上，简化了信号采集组件 400的成型难度。
[0046] 在本实用新型的另一些【具体实施方式】中，信号采集线4021由形成在基片401上的 导电金属层构成。具体地，构成信号采集线4021的导电金属层为形成在基片401上的导电 金属镀层。也就是说，信号采集线4021是形成在基片401上的导电金属镀层，其具体形成 方法可以是电镀或者化学镀。由此，该结构的信号采集线4021可以更加方便地形成在基片 401上，并且不存在二次连接或者装配，集成在基片401上，增加了其信号传输和动力连接 的准确性和可靠性。
[0047] 根据本实用新型的另一个实施例，基片401为柔性板，信号采集线4021为通过刻 蚀覆盖在基片401的导电金属箔而形成的导线。也就是说，信号采集线4021是通过刻蚀形 成在基片401上的。由此，该结构的信号采集线4021也可以在基片401方便地成型。
[0048] 可以理解的是，在基片401为柔性板时，根据本实用新型实施例的基片401的表面 上还可以形成有线槽(未示出），信号采集线4021设在线槽内。由此，将信号采集线4021布 置在基片401上的线槽内，线槽可以对信号采集线4021起到一定的保护作用，提高信号采 集组件400的使用可靠性。
[0049] 具体地，设在线槽内的信号采集线4021的具体形成方式也没有特殊限制，可选 地，根据本实用新型的一个实施例，信号采集线4021由固定在线槽内的导电金属片或形成 在线槽内的导电金属镀层形成。在本实用新型的另一些【具体实施方式】中，信号采集线4021 为通过刻蚀覆盖在线槽内的导电金属箔形成的导线。该结构的信号采集线4021与形成在 基片401表面上的结构类似，因此不再赘述。
[0050] 信号采集元件402的具体结构可以根据其需要采集的数据或者信号进行合理选 择，可选地，根据本实用新型的一个实施例，信号采集元件402为温度感应元件、湿度感应 元件、压力感应元件、浓度感应元件和电压感应元件中的至少一种。换言之，根据本实用新 型实施例的信号采集元件402可以为温度感应元件、湿度感应元件、压力感应元件、浓度感 应元件和电压感应元件中的一种或多种的组合，信号采集元件402的具体选择可以根据实 际使用情况进行合理选择。
[0051] 使用过程中，只需要将相应的信号采集元件402固定到基片401上，连接到信号采 集线4021中，将信号采集组件400与动力电池相连，即可用于采集动力电池的温度、电池气 体压力、电解液浓度、湿度等信号，而无需在整个信号采集组件400中另外添加新的结构， 不仅使用方便，而且可以有效采集到动力电池中相关的数据，保证整个信号采集组件400 的数据采集的准确性。
[0052] 根据本实用新型实施例的信号采集端子403是用于采集动力电池模组420的信 号，因此在本实用新型的一些实施方式中，信号采集端子403由金属片构成。具体地，信号 采集端子403为由铝、镍或铜及其合金材料制成的端子。信号采集端子403为多个且彼此 间隔布置在基片401上。
[0053] 信号采集端子403的一端与基片401中的信号采集线4021相连，另一端与动力电 池421的电池极柱或相应的动力连接件430相连以用于采集动力电池模组420的信号。信 号采集端子403的数量和排布方式可以根据动力电池模组中电池的排布和使用情况进行 合理调节。基片401的信号采集线4021分别与信号采集端子403形成通路，用于采集相应 的信号，信号采集端子403可以为通过自身蚀刻形成的信号端子结构。
[0054] 进一步地，在本实用新型的一些【具体实施方式】中，信号采集端子403的第二端延 伸出基片401，信号采集端子403位于基片401上的部分通过蚀刻形成。由此，可以便于将 信号采集端子403与基片401相连并保证信号传递的效果。
[0055] 根据本实用新型实施例的动力电池模组的信号采集组件400还包括设在基片401 片上且与信号采集线4021相连的保护元器件406。保护元器件406根据实际使用情况可以 选用保险丝或者自身电路结构形成的保护结构，该结构的保护元器件406可以用于电池过 流保护，从而可以提高整个信号采集组件的使用安全性。
[0056] 具体地，在本实用新型的一些实施方式中，保护元器件406为贴片式保险丝，该贴 片式保险丝锡焊连接至信号采集线4021中。保护元器件406的个数可以根据需要检测的 动力电池421的个数进行合理调节。由此，该结构的保护元器件406来源广泛并且装配方 便，容易与信号采集线4021的柔性电路层连接，起到对整个动力电池模组进行系统保护的 作用。
[0057] 根据本实用新型的一个实施例，信号采集组件400还包括设在基片401的表面上 以覆盖信号采集线4021、信号采集端子403和信号采集元件402的保护膜405。具体地，根 据本实用新型实施例的保护膜405可以将信号采集线4021、信号采集端子403和信号采集 元件402集成到基片401上，保护膜405具有耐压绝缘、耐磨、并且提高信号采集组件400 结构密封性能的作用，对信号采集元件402和信号采集线4021以及相关部件起到很好的保 护作用，可以保证整个信号采集组件400的使用安全性和可靠性。
[0058] 在本实用新型的一些【具体实施方式】中，基片401和信号采集线4021构造为FPC 板，信号采集线4021通过蚀刻形成在基片401上。可选地，FPC板包括导电金属箔和包覆 在导电金属箔两侧的防护膜(未示出)，防护膜由基片401构成，导电金属箔通过蚀刻形成信 号采集线4021。进一步地，位于导电金属箔一侧的防护膜上还覆盖有保护膜405。
[0059] 换言之，信号采集组件400上的基片、信号采集线、信号采集元件整体形成为FPC 板，该FPC板含有导电金属箔和设在导电金属箔上的防护膜，防护膜为基片401的一部分， 在导电金属箔进行刻蚀即可形成信号采集线4021。
[0060] 根据本实用新型上述实施例的信号采集组件400还包括连接器404,信号采集线 4021的第二端与连接器404相连。具体地，连接器404设在基片401上。进一步地，连接 器404设在基片401的边沿处。信号采集线4021的第二端延伸到基片401的边沿。该结 构的连接器404与上述实施例中的连接器404的结构以及排布关系类似，因此不再赘述。
[0061] 如图2所示，根据本实用新型实施例的动力电池模组420包括：电池组以及信号采 集组件400。其中，电池组包括多个动力电池421，相邻两个动力电池421之间通过动力连 接件430电连接。信号采集组件400为根据上述实施例的信号采集组件400,其中信号采集 组件400的信号采集端子403与动力连接件430电连接。
[0062] 由于根据本实用新型上述实施例的信号采集组件400具有上述技术效果，因此， 根据本实用新型实施例的动力电池模组420也具有相应的技术效果，即将信号采集线 4021、信号采集元件402和信号采集端子403集成在基片401上，该结构的信号采集组件 400制作简单，体积小，重量轻，成本低廉，并且装配简单，可有效提高装配效率，适合自动化 生产需要。
[0063] 本实用新型中提到的动力连接件，为常规的动力连接件；例如，图2中桥状的金属 连接片，所述金属连接片的两端与电极端子相连。
[0064] 动力连接件430与电池421的连接方式没有特殊限制，可以是焊接或者螺钉连接 等，优选地，根据本实用新型的一个实施例，动力连接件430与动力电池421的电极端子焊 接连接。在本实用新型的另一个【具体实施方式】中，信号采集组件400上设置有安装孔，电池 组上设置有定位件(未示出），信号采集组件400通过安装孔与定位件的配合预定位在电池 组上。由此，通过不同连接方式可以实现信号采集和动力连接组件400与电池组的连接，连 接方式多样，适用性强。
[0065] 各个电池421之间的连接关系也没有特殊限制，可选地，根据本实用新型的一个 实施例，多个电池421彼此串联、并联或混联，其连接方式可以为脉冲焊、激光焊或者机械 连接等方式。
[0066] 根据本实用新型实施例的动力电池模组420的其他构成以及操作对于本领域普 通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0067] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示意性实施例"、 "示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术 语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[〇〇68] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解： 在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，包括： 基片； 信号采集线，所述信号采集线由铺设在所述基片上的片状导电金属件构成； 信号采集元件，所述信号采集元件设在所述基片上且与所述信号采集线相连； 信号采集端子，所述信号采集端子设在所述基片上且具有第一端和用于与所述动力 电池模组的动力连接件电相连的第二端，所述信号采集端子的第一端与所述信号采集线相 连。
2. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集 端子的第二端延伸出所述基片的边沿。
3. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，还包括与所述 信号采集线相连的连接器。
4. 根据权利要求3所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述连接器设 在所述基片的边沿处。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所 述基片为柔性板。
6. 根据权利要求5所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集 线由固定在所述基片上的导电金属片构成。
7. 根据权利要求6所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述导电金属 片粘结、注塑、热压或焊接到所述基片上。
8. 根据权利要求5所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集 线由形成在所述基片上的导电金属层构成。
9. 根据权利要求8所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述导电金属 层为形成在所述基片上的导电金属镀层。
10. 根据权利要求5所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述基片为柔 性板，所述信号采集线为通过刻蚀覆盖在所述基片上的导电金属箔而形成的导线。
11. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述基片为柔 性板，所述基片的表面上形成有线槽，所述信号采集线设在所述线槽内。
12. 根据权利要求11所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采 集线由固定在所述线槽内的导电金属片或形成在所述线槽内的导电金属镀层形成。
13. 根据权利要求11所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采 集线为通过刻蚀覆盖在所述线槽内的导电金属箔形成的导线。
14. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集 端子由金属片构成。
15. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，还包括设在所 述基片上且与所述信号采集线相连的保护元器件。
16. 根据权利要求15所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述保护元 器件为贴片式保险丝，所述贴片式保险丝锡焊连接至所述信号采集线。
17. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，还包括设在所 述基片的表面上以覆盖所述信号采集线、所述信号采集端子、所述信号采集元件的保护膜。
18. 根据权利要求1所述的动力电池模组的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集 端子为多个且彼此间隔布置在所述基片上。
19. 根据权利要求1所述的信号采集组件，其特征在于，所述基片和所述信号采集线构 造为FPC板，所述信号采集线通过蚀刻形成在所述基片上。
20. 根据权利要求19所述的信号采集组件，其特征在于，所述FPC板包括导电金属箔和 包覆在所述导电金属箔两侧的防护膜，所述防护膜由所述基片构成，所述导电金属箔通过 蚀刻形成所述信号采集线。
21. 根据权利要求20所述的信号采集组件，其特征在于，位于所述导电金属箔一侧的 防护膜上还覆盖有保护膜。
22. 根据权利要求19所述的信号采集组件，其特征在于，还包括连接器，所述信号采集 线与所述连接器相连。
23. 根据权利要求22所述的信号采集组件，其特征在于，所述连接器设在所述基片上。
24. 根据权利要求23所述的信号采集组件，其特征在于，所述连接器设在所述基片的 边沿处。
25. 根据权利要求19所述的信号采集组件，其特征在于，所述信号采集端子的第二端 延伸出所述基片，所述信号采集端子位于所述基片上的部分通过蚀刻形成。
26. -种动力电池模组，其特征在于，包括 电池组，所述电池组包括多个电池，相邻两个电池之间通过动力连接件电连接； 信号采集组件，所述信号采集组件为根据权利要求1-25中任一项所述的信号采集组 件，所述信号采集组件的信号采集端子与所述动力连接件电相连。
27. 根据权利要求26所述的动力电池模组，其特征在于，所述动力连接件与所述电池 的电极端子焊接。
28. 根据权利要求27所述的动力电池模组，其特征在于，所述信号采集组件上设置有 安装孔，所述电池组上设置有定位件，所述信号采集组件通过所述安装孔与所述定位件的 配合预定位在电池组上。
【文档编号】H01M2/20GK203839479SQ201320892866
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】黄雁, 周群, 王樱樱, 顾志明 申请人:比亚迪股份有限公司