一种电池模组集成采集组件及电池模组的制作方法

1.本技术涉及电池领域，特别地，涉及一种电池模组集成采集组件及电池模组。


背景技术：

2.随着国家对动力电池的大力推广和普及，动力电池的应用越来越成熟和普遍，动力电池为了轻量化和电量提升，通常会将多个单体电池进行并联形成电池模组，其中由柔性线排(fpc:flexible printed circuit)组成的电压采集组件在动力电池模组上的应用也越来越广泛。
3.目前的动力电池模组通常是由线束或者fpc来采集电芯电压和温度，但采用线束来采集电压和温度没有保险丝机制，当电池模组发生短路后，会造成热失控风险；而fpc存在生产过程或者后期车辆使用过程中一旦电流过大造成印刷式保险丝损毁，必须更换整块电压采集组件，特别是在车辆上出现保险丝烧毁维修时需打开动力电池包，而且电压端子焊接所需设备复杂，维修后电池包的气密性难以保证，造成维修成本高，维修难度大。


技术实现要素：

4.鉴于当前动力电池母子通常采用线束或fpc：(柔性扁平电缆，flexible flat cable)采集电芯电压和温度没有保险丝机制，容易造成热失控，而且fpc存在印刷式保险丝损毁的风险，必须更换整块电压采集组件，使维修成本增高，提高维修难度，提出一种电池模组集成采集组件解决上述技术问题。
5.一种电池模组集成采集组件，包括连接排、ffc集成部件和绝缘层，其中：
6.所述ffc集成部件设置在所述绝缘层上侧，所述ffc集成部件连接所述连接排，所述连接排设置在绝缘层上侧。
7.进一步的，所述ffc集成部件包括ffc本体、ffc分支、温度采集单元和pcb板，其中：
8.所述ffc本体通过支撑件与所述pcb板连接，所述ffc分支连接所述连接排，所述温度采集单元与电池模组连接。
9.进一步的，所述ffc本体外部设置有铜丝，所述铜丝与所述连接排进行超声波焊接连接。
10.进一步的，所述温度采集单元为贴片式温度传感器。
11.进一步的，所述ffc分支为折弯结构，所述ffc分支的一端与所述连接排连接，所述ffc分支的另一端与所述ffc本体连接。
12.进一步的，所述温度采集单元通过连接器与外部bms进行信号传输。
13.进一步的，所述连接器与所述pcb板焊接。
14.进一步的，所述pcb板为双层板。
15.进一步的，所述温度采集单元通过导热材料进行固定。
16.一种电池模组，包括上述电池模组采集组件。
17.本实用新型提供的一种动力电池模组，通过在电池模组本体上安装贴片式温度采
集单元采集电芯温度，ffc分支焊接连接排进行采集电池模组压力的方式，使ffc集成部件和连接排组装为一体形成电池模组集成采集组件，具有保险丝熔断机制，有效降低热失控带来的风险，而且可以大幅度降低成本。
附图说明
18.图1为本实用新型所述电池模组结构示意图；
19.图2为本实用新型所述电池模组局部结构示意图。
20.附图标记说明如下：
21.1：温度采集单元；2：连接排；3：ffc分支；4：绝缘层；5：ffc本体；6：连接器；7：pcb板；8：支撑件。
具体实施方式
22.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
23.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
24.一种动力电池模组，如图1所示，包括连接排2、ffc集成部件和绝缘层4，其中：
25.所述ffc集成部件设置在所述绝缘层上侧，所述ffc集成部件连接所述连接排，所述连接排设置在绝缘层上侧。
26.柔性扁平电缆：ffc(flexible flat cable)可以任意选择导线数目及间距，使联线更方便，大大减少电子产品的体积，减少生产成本，提高生产效率，最适合于移动部件与主板之间、pcb板对pcb板之间、小型化电器设备中作数据传输线缆之用。普通的规格有0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.25mm、1.27mm、1.5mm、2.0mm、2.54mm等各种间距柔性电缆线。
27.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述ffc集成部件包括ffc本体、ffc分支、温度采集单元和pcb板，其中：所述ffc本体通过支撑件与所述pcb板连接，所述ffc分支连接所述连接排，所述温度采集单元与电池模组连接。
28.本方案采用ffc集成部件(是一种用pet绝缘材料和极薄的镀锡扁平铜线，通过高科技自动化设备生产线压合而成的新型数据线缆)、绝缘层4、连接排2组装成一体(ccs组件：cell contacting system，指动力电池的信息采集集成组件)来进行模组的采温采压，绝缘层可以是无机和有机两类，无机绝缘体通常称为电介质，常用的有氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝；常用的有机绝缘膜材料有聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯，本技术中，优先选用pc膜(聚碳酸酯：polycarbonate薄膜)作为本技术的绝缘层，优先选用铝排作为本技术的连接排，其中pc膜单面背胶，铝排和ffc主体粘贴在pc膜上，对于此方案来说，整体ccs设计对产线进行模组组装焊接，减少人工，节省成本。
29.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述ffc本体外部设置有铜丝，所述铜
丝与所述连接排进行超声波焊接连接。
30.所述ffc本体5通过裸露的铜丝与所述连接排2进行超声波焊接，通过ffc本体5裸露的铜丝与所述连接排2进行超声波焊接，可以减少镍片的成本，进而达到降低成本的目的，优选地，在本技术中，所述连接排2为铝排。
31.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述温度采集单元1为贴片式温度传感器。
32.在本实施例中，使用贴片温度传感器比水滴头温度传感器在工艺上来说更加简单，贴片式温度传感器可以自动化焊接，而且相对于水滴头温度传感器来说成本更低。
33.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，如图1所示，所述ffc分支3为折弯结构，所述ffc分支3的一端与所述连接排2连接，所述ffc分支3的另一端与所述ffc本体5连接。所述ffc分支3为ffc集成部件的一部分，所述ffc分支3向连接排2方向折弯，优选地折弯成90
°
，便于加工焊接；在本技术中，优选地，所述ffc分支厚度0.1mm，宽度1mm，分支伸出端铜线镀金。
34.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述ffc分支3与所述ffc本体5通过麦拉缠绕的方式连接。
35.麦拉指经过模切(diecut)，按图纸要求或指定冲型成片材，麦拉包括金属材质和非金属材质两种，在本技术中优选地使用非金属材质麦拉，常见材质有pc材质和pet材质，非金属材质麦拉可用于薄膜开关或者电子电气产品的表面保护，或局部绝缘，在本技术中，麦拉是pet材质，用于防止ffc分支裁切部位和ffc本体受力撕拉。
36.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，如图2所示，所述ffc本体5的一侧通过支撑件连接pcb板7。
37.动力电池模组采温通过温度采集单元1焊接到pcb板7上，同时pcb板7与ffc分支3焊接进行采温，在温度采集单元1周围用fr4进行保护，并在温度采集单元1与fr4之间涂导热胶进行封装，所述温度采集单元为温度传感器fr4是环氧树脂，耐燃材料，在这里主要起结构上保护温度传感器的作用，防止温度传感器受到外力压到或刮伤。且在pcb板7与ffc分支3焊接处需涂焊点保护胶进行保护，在本技术实施例中，优选地，模组上共有3个采温点，其中首尾2个采集模组最低电芯温度，中间温感采集模组最高电芯温度，通过ffc分支折弯来测量想监测的温度点位置，测量的位置为电芯本体，在相应的位置pc上开孔，把温感贴到电芯本体后，需用导热硅胶进行固定及导热。
38.ffc集成ccs与模组的固定方式为：ffc本体3与pc膜4之间有一层0.1mm厚的胶水粘接固定；ffc本体5和pcb板7上有2个通孔，通过螺丝与动力电池模组上固定支架拧紧固定。
39.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述温度采集单元1通过连接器6与外部bms(电池管理系统batterymanagementsystem)进行信号传输。
40.优选地，动力电池模组对外输出连接器6采用的是贴片连接器，连接器6首先与pcb板7焊接为一体，然后pcb板7与ffc本体5焊接，焊接后需在焊接处涂焊点保护胶，同时在pcb板7与ffc本体5焊接处要用支撑件8进行保护，在pcb板7和ffc本体5接触的背面贴一片高温胶带，防止焊接处受应力导致焊点脱落，且在pcb板7内蚀刻保险丝，当外部短路时，起到保护电芯的目的。
41.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述pcb板7为双层板。
42.进一步的，在本技术的一种优选实施例中，所述温度采集单元1通过导热材料进行固定。
43.一种电池模组，包括上述任一项所述电池模组集成采集组件。
44.所述电池模组集成采集组件设置在电池模组上侧，所述ffc分支通过连接电池模组上侧的连接排，从而对电池模组进行采压，温度采集单元设置在电池模组上侧，连接电芯，采集电池模组温度。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
48.以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。