一种电池采样装置及电池包的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池采样装置及电池包。

背景技术：

二次电池具有能量密度大，使用寿命长、节能环保等优点，被广泛应用于新能源汽车、储能电站等不同的技术领域。

在使用时，通常会将多个电池单体堆叠并通过电连接片相互电连接形成电池模块。为了监测电池模块的数据，通常会在高压盒中设置高压采样线，如图1所示，为现有技术中高压采样线3与连接片2的连接示意图，其中，高压采样线3通过螺栓42和螺母41连接固定于连接片2上。然而现有的高压采样线3与连接片2的连接方式存在以下问题：

在使用过程中，螺栓42与螺母41易因震动冲击而松动，从而导致高压采样线3连接失效；并且为减小震动冲动对螺栓42、螺母41的影响，需要在设计初期选择合适的高压采样线连接点，增大设计工作量。

在高压采样线安装时，为了保证螺栓42与螺母41的连接强度，需要使用扭力批等设备控制螺栓42与螺母41的锁紧扭力，因此不仅安装工作量大、工艺复杂，且需要在高压采样线连接点附近预留足够的空间，使电池模块内空间不能充分利用，影响电池模块能量密度。

技术实现要素：

为此，需要提供一种电池采样装置，用于解决上述高压采样线与电连接片易连接失效的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电池采样装置，包括：

连接片，所述连接片上具有安装孔；

采样件；所述采样件包括采样件主体和弹性配合件；所述采样件主体包括：第一连接部、第二连接部和卡持部；

所述第二连接部连接卡持部和第一连接部；所述卡持部具有两个及以上的卡爪，所述卡爪具有向所述第二连接部的外周凸出的第一限位部；

所述第二连接部与所述连接片上的所述安装孔连接；

所述弹性配合件设置于所述第二连接部的外周，且与所述连接片相对。

进一步的，所述电池采样装置还包括垫片，所述垫片套在所述第二连接部上。

进一步的，所述弹性配合件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套在所述第二连接部上。

进一步的，由所述第一限位部至所述卡爪的末端，所述卡爪的截面面积减小。

进一步的，所述卡持部包括四个卡爪，所述四个卡爪沿所述第二连接部外周均匀分布，且相邻两个所述卡爪之间具有间隙。

进一步的，所述采样件主体还包括第二限位部，所述第二限位部向所述第二连接部的外周凸出，所述弹性配合件设置于所述第二限位部与所述连接片之间。

进一步的，所述采样件主体为金属材质的一体式结构。

进一步的，所述第一连接部包括接线端子，所述接线端子为金属材质，所述接线端子和线束电连接。

进一步的，所述第一连接部可以连接两个或以上的所述接线端子，所述两个及以上的接线端子朝向不同方向或相同方向。

为解决上述技术问题，本申请还提供了另一技术方案：

一种电池包，包括：

电池单体；

两个以上的电池模块，所述电池模块包括两个以上的电池单体，所述两个以上的电池模块相互电连接；

高压盒；所述电池采样装置位于高压盒中；

电池采样装置；所述电池模块和所述电池采样装置电连接；

所述电池采样装置为以上任一技术方案所述的电池采样装置。

区别于现有技术，上述技术方案电池采样装置包括连接片和采样件，采样件包括采样件主体和弹性配合件，其中，采样件主体包括与连接片上的安装孔连接的第二连接部，以及包括具有两个以上卡爪,卡爪用于将采样件主体卡持在安装孔上的卡持部；弹性配合件设置于第二连接部的外周，采样件主体通过弹性配合件的弹力使采样件主体与连接片紧密连接，从而保证采样件主体与连接片稳定连接。本技术方案的电池采样装置无需螺栓、螺母即可稳定连接，有效避免了因螺栓、螺母松动而导致的连接失效；并且该采样件无需借用其他工具即可进行安装，安装工艺简单，安装效率高，并且对采样线连接点附近的空间要求低，有利于提高电池包的能量密度。

附图说明

图1为背景技术所述采样件与连接片的连接方式示意图；

图2为具体实施方式所述高压盒中采样件与连接片的连接示意图；

图3为具体实施方式所述采样件与连接片的连接示意图；

图4为具体实施方式所述采样件与连接片分离状态的结构示意图；

图5为具体实施方式所述采样件的爆炸图；

图6为具体实施方式所述卡持部的结构示意图；

图7为具体实施方式所述采样件的仰视图；

图8为另一种实施方式所述采样件与连接片的连接示意图；

附图标记说明：

1、采样件；

10、采样件主体；

11、第二连接部；

12、卡持部；

121、卡爪；

122、间隙；

123、第一限位部；

13、第一连接部；

131、接线端子；

14、端帽；

141、第二限位部；

20、弹性配合件；

21、垫片；

2、连接片；

201、安装孔

3、线束；

41、螺母；

42、螺栓；

5、电源接口；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，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”。

请参阅图2至图8，本实施方式提供了一种电池采样装置以及电池包。

如图2所示，为具体实施方式电池包内采样件1与连接片2的连接示意图，其中，采样件1与连接片2位于电池包的高压盒内。电池包包括两个以上的电池模块两个以上的电池模块相互电连接，并且电池模块与高压盒电连接。高压盒设置有电源接口5，电源接口5设置于电池包壳体上，从而通过电源接口5对外实现电连接。其中，高压盒通过连接片2安装孔201实现电池模块和高压盒内部的电连接。采样件1连接有线束3，并且采样件1插入连接片2的安装孔201内，从而通过连接片2采集电池信息。并且采样件1具有卡持部11，卡持部11具有两个及以上的卡爪121，采样件1通过卡持部11限制于安装孔201内，从而防止采样件1从连接片2的安装孔201中脱落。采样件1还包括弹性配合件20，弹性配合件20设置于采样件1上，并且弹性配合件20的一端与连接片2相抵，通过弹性配合件20的弹力使采样件1与连接片2紧密连接，从而保证采样件1与连接片2连接稳定性。

本申请提供了一种电池采样装置。请参阅图3至图5，图3为电池采样件1与连接片2的连接示意图；图4为电池采样件1与连接片2分离状态的结构示意图；图5为电池采样件1的爆炸图。电池采样件1包括：采样件主体10和弹性配合件20。其中，采样件主体10用于插入并限制于连接片2的安装孔201内，从而使线束3与连接片2电连接。弹性配合件20具有弹性，并且与采样件主体10配合使采样件主体10与连接片2紧密连接在一起。

具体的，采样件主体10可以由铝、铝合金、钢等金属材料制成，采样件主体10包括第一连接部13、第二连接部11和卡持部12。其中，第二连接部11连接卡持部12和第一连接部13，第一连接部13用于与线束3连接，第二连接部11用于与电池的连接片2上的安装孔201连接，卡持部12用于防止采样件主体10从安装孔201内脱落。

如图5所示，其中，卡持部12设置于第二连接部11的一端，第一连接部13位于第二连接部11的与卡持部12相对的另一端。第二连接部11可以为柱状结构，从而使其可插入至安装孔201内。优选的，在本实施方式中，第二连接部11为圆柱状结构。当然，在其他实施方式中，第二连接部11也可以其他形状的柱状结构。其中，为了使采样件主体10能够插入并限制于安装孔201内，第二连接部11的外径应小于安装孔201的内径，并且卡持部12的最大截面处的外径大于安装孔201的内径。

如图5所示，卡持部12具有两个及以上的卡爪121，两个及以上的卡爪121沿第二连接部11外周的不同位置分布，并且卡爪121具有向第二连接部11的外周凸出的第一限位部123。其中，第二连接部11的外周为图5中箭头a3所指的第二连接部11表面，即第一限位部123是沿图5中箭头a2所指的方向凸出第二连接部11的表面。第一限位部123位于卡爪121的外表面形成类似倒刺的结构，从而起到限位的作用，防止采样件主体10从安装孔201内脱落。为了使卡持部12能够插入安装孔201，且使卡持部12插入安装孔201后第一限位部123与安装孔201的表面相抵，卡爪121应具有一定的弹性，且卡爪之间具有间隙122，使其在受到外力时能够在采样件主体10的径向方向收缩以及回弹。在采样件主体10插入安装孔201的过程中，卡爪121受安装孔201内壁的限制而向采样件主体10的轴心方向偏移；当卡爪121从安装孔201的另一端穿出后，卡爪恢复初始状态而向外回弹，使卡爪121上的第一限位部123与连接片2的表面相抵，从而防止采样件主体10从安装孔201内脱落。

弹性配合件20设置于第二连接部11的外周，并且弹性配合件20的一端与采样件主体10相对，另一端与连接片2相对。具体的，弹性配合件20的一端可以与采样件主体10固定在一起，或者在采样件主体10上具有限制弹性配合件20该端部移动的限位部，使弹性配合件20受外力压缩时该端部相对固定。如图3和图4所示，在本实施方式中，采样件主体10设置了第二限位部141，第二限位部141向第二连接部11的外周方向凸出，从而限制弹性配合件20向第一连接部13方向移动。弹性配合件20的另一端朝向卡持部12，并且是可发生弹性形变，从而将采样件主体10与连接片2紧密连接在一起。如图3所示，当采样件主体10插入安装孔201内时，弹性配合件20朝向卡持部12的端部受到连接片2的作用力，从而发生弹性变形并产生弹性力，弹性力作用于连接片2以及采样件主体10上，从而将采样件主体10与连接片2紧密连接在一起。

优选的，在本实施方式中，弹性配合件20为压缩弹簧。压缩弹簧由弹性螺旋线卷绕而成，具有结构简单、加工方便、使用寿命长等优点。其中，压缩弹簧的内径与第二连接部11的外径相适配，同时压缩弹簧的外径大于连接片2上安装孔201的直径，压缩弹簧套在第二连接部11上，且可弹性伸缩。当然，在其他实施方式中，弹性配合件20也可以为金属弹性片或其他弹性件。

如图5所示，在本实施方式中，采样件主体10还包括端帽14，端帽14位于第二连接部11的与卡持部12相对的另一端。因此从采样件主体10的一端至另一端，第一连接部13、端帽14、第二连接部11、卡持部12依次设置。其中，端帽14可以与第二连接部11同轴设置，且端帽14的边缘相对第二连接部11的外周凸出，端帽14靠近第二连接部11的表面即为第二限位部141，第二限位部141第二限位部141与弹性配合件20的端部相对，从而限制弹性配合件20向第一连接部13方向移动。

优选的，采样件主体10为金属材质的一体式结构，其中，采样件主体10可以是铜、铝或其他导电金属材质的。在一些实施方式中，采样件主体10可通过模具浇铸成型，也可以由模具浇铸结合机加工制得。当然，在其他实施方式中，采样件主体10的第一连接部13、端帽14、第二连接部11、卡持部12可分段制得，然后再通过焊接等工艺连接在一起得到。

在采样件1安装时，只需在电池包高压盒中连接片2上预留安装孔201，然后将线束3与采样件1上的第一连接部13连接，最后将采样件主体10以及套上弹性配合件20插入安装孔201即可。本采样件1通过弹性配合件20可将采样件主体10与连接片2紧密连接，从而保证采样件主体10与连接片2稳定连接；并且本采样件1无需螺栓、螺母即可与连接片2稳定可靠连接，有效避免了因螺栓、螺母松动而导致的连接失效；并且该采样件1无需借用其他工具即可进行安装，安装工艺简单，安装效率高，并且对线束3连接点附近的空间要求低，有利于提高电池包的能量密度。

如图3至图5所示，在本实施方式中，采样件1还包括了垫片21。垫片21可由铜、铝等导电金属制作而成，垫片21的中部可具有通孔，使其能够可滑动的套在第二连接部11上。垫片21位于连接片2与弹性配合件20之间垫片21弹性配合件20。当采样件1安装至连接片2的安装孔201内时，弹性配合件向导电垫14压向连接片2，由于垫片21的面积较大，从而增大了采样件1与连接片2之间的连接面积，提高弹性配合件20与连接片2的配合稳定性。

如图5、图6和图7所示，卡持部12包括四个卡爪121，并且四个卡爪121沿第二连接部11外周(即图5中箭头a3所指的方向)均匀分布。其中，四个卡爪121的根部连接在一起，且相邻两个卡爪121之间具有间隙122，从而使卡爪121在第二连接部11的径向方向具有一定的弹性，因此能够插入至安装孔201内并与之卡紧。其中，卡爪121的根部是指卡爪121与第一连接部11固定连接的端部。

如图6和图7所示，在本实施方式中，为了便于卡爪121之间的间隙加工，以及使四个卡爪121的弹性相当，四个卡爪121之间的间隙122为两条相互垂直并且沿径向贯穿卡持部12的缝隙。并且为了使卡持部12便于插入安装孔201，由卡爪121的根部向末端方向，卡持部12的截面面积渐小。即由第一限位部123至卡爪121的末端(即图5中箭头a1所指方向)，每个卡爪121的径向截面逐渐减小，从而使卡持部12大致呈锥形结构，因此便于卡持部与安装孔201对准以及插入。

当然，本申请中采样件1的卡持部12并不仅限于图6、图7实施方式所示的四个卡爪121的实施方式。在一些实施方式中，卡持部12也可以仅设置有两个卡爪121或三个卡爪121，在另一些实施方式中卡爪121的个数也可是5个以上，并且卡爪121也并不仅限于上述实施方式中的形状。

如图5所示，在一实施方式中，为了便于第一连接部13与线束3连接，第一连接部13设置了接线端子131，因此通过接线端子131即可与线束3连接。其中，接线端子131可以由铜、铝等导电金属材质制成，并且接线端子131具有与线束3外径相适配的接线孔。在线束3与采样件1连接时，可将线束3端部的绝缘层剥除使导线露出，并将该端部插入接线端子131的接线孔内，最后接线端子131的接线孔与线束3可通过压接或焊接等方式固定连接。

如图8所示，在另一实施方式中，第一连接部13设置有两个接线端子131，两个接线端子131均连接于第一连接部13，从而使一个采样件1可同时连接两条线束3。而为了便于线束3布线，第一连接部13的两个接线端子131的一端相连(即均连接于第一连接部13)，并且两个接线端子131的另一端分别朝向不同方向。优选的，两个接线端子131可以成90°夹角分布。

在另一些实施方式中，根据实现需要，第一连接部13上的两个接线端子131可以朝向相同的方向。在另一些实施方式中，第一连接部13可以设置有三个或更多的接线端子131，使一个采样件1可同时连接更多的线束3。