一种快换连接器及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种快换连接器及电池模组。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，新能源汽车逐渐走向千家万户，新能源汽车行业开始发展迅猛，各种各样的车型层出不穷，以满足不同消费者的使用需求。
3.目前，新能源汽车受电池充电功率的影响，其在长里程行驶时需要进行一次或多次充电，单次充电耗时一般在一个小时以上，为了解决充电时间较长的问题，人们提出了电池快换的新能源汽车。
4.快换需要实现结构和电连接两个方面的快换。现有技术中，快换连接器需要的安装精度要求高，允许的制造误差小，并且，还需要通过锁止结构来确定安装到位，安装较为不便。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种快换连接器及电池模组，能够有效提高装配容差量和性能稳定性。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本实用新型实施例的一方面，提供一种快换连接器，包括公端组件和母端组件，所述公端组件包括第一固定座以及分别设置于所述第一固定座上的第一限位结构、导电铜排和柔性电路板，所述母端组件包括第二固定座以及分别设置于所述第二固定座上的第二限位结构、高压弹簧连接器和低压弹簧连接器，所述第一限位结构和所述第二限位结构相互配合，所述高压弹簧连接器与所述导电铜排电性连接，所述低压弹簧连接器与所述柔性电路板电性连接，以使所述公端组件和所述母端组件定位安装且电性连接。该快换连接器能够有效提高装配容差量和性能稳定性。
8.可选地，所述第一限位结构包括分别设置于所述第一固定座的第一壁面上的第一围壁和第二围壁，所述第二限位结构包括间隔设置于所述第二固定座的第一壁面上的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板对应容置于所述第一围壁和所述第二围壁内。
9.可选地，所述导电铜排和所述柔性电路板分别位于所述第一固定座的第二壁面上，所述高压弹簧连接器和所述低压弹簧连接器分别位于所述第一基板和所述第二基板上，所述第一围壁内设置有第一连接孔，所述第二围壁内设置有第二连接孔，所述第二连接孔内设置有采样铜柱，所述高压弹簧连接器穿过所述第一连接孔与所述导电铜排电连接，所述低压弹簧连接器穿过所述第二连接孔并通过所述采样铜柱与所述柔性电路板电连接。
10.可选地，所述导电铜排包括正极铜排和负极铜排，所述正极铜排和所述负极铜排分别内嵌于所述第一固定座内，所述第一固定座的第二壁面的相对两侧分别开设有两个连
接槽，以使所述正极铜排和所述负极铜排部分露出于所述第一固定座外，所述正极铜排和所述负极铜排分别用于与电池模组的模组端板对应连接形成高压通路。
11.可选地，所述第一围壁包括对称设置于所述第二围壁两侧的第一子围壁和第二子围壁，所述第一基板包括对称设置于所述第二基板两侧的第一子基板和第二子基板，所述高压弹簧连接器包括第一子高压弹簧连接器和第二子高压弹簧连接器，所述第一子基板和所述第二子基板分别对应容置于所述第一子围壁和所述第二子围壁内，所述第一子高压弹簧连接器和所述第二子高压弹簧连接器分别对应与所述正极铜排和所述负极铜排连接。
12.可选地，所述第一固定座的第二壁面设置有容纳槽，所述柔性电路板固定设置在所述容纳槽内，所述柔性电路板的两端分别设置有插接件，两个所述插接件分别用于与电池模组的模组端板对应插接形成采集通路。
13.可选地，所述采样铜柱与所述柔性电路板焊接固定，所述柔性电路板远离所述采样铜柱的一侧涂覆有绝缘层，且所述绝缘层远离所述柔性电路板的表面与所述第一固定座的第二壁面相平齐。
14.可选地，还包括紧固件，所述第一固定座上设置有安装孔，所述第二固定座上设置有沉孔，所述紧固件依次装配于所述沉孔和所述安装孔内，以使所述第二固定座与所述第一固定座固定连接，且所述紧固件远离所述第一固定座的表面与所述第二固定座的第二壁面相平齐。
15.可选地，所述第一固定座的第一壁面和第二壁面以及所述第二固定座的第二壁面分别设置有网状加强筋。
16.本实用新型实施例的另一方面，提供一种电池模组，包括上述的快换连接器。该快换连接器能够有效提高装配容差量和性能稳定性。
17.本实用新型实施例的有益效果包括：
18.该快换连接器包括公端组件和母端组件，公端组件包括第一固定座以及分别设置于第一固定座上的第一限位结构、导电铜排和柔性电路板，母端组件包括第二固定座以及分别设置于第二固定座上的第二限位结构、高压弹簧连接器和低压弹簧连接器，第一限位结构和第二限位结构相互配合，高压弹簧连接器与导电铜排电性连接，低压弹簧连接器与柔性电路板电性连接，以使公端组件和母端组件定位安装且电性连接。该快换连接器能够有效提高装配容差量和性能稳定性。相较于现有技术中普通的连接器，本技术提供的将弹簧针连接器设置在快换连接器上以适用于动力电池技术领域的方案，由于弹簧针连接器是一种由针轴、弹簧和针管组成的具有精密弹簧结构的连接器件，因此，通过弹簧自身的压缩和伸张能够有效提高装配容差量，从而解决安装精度要求较高的问题，同时，还能够确保电连接的稳定性，从而有效提高性能稳定性，避免出现电连接失效的现象。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。
20.图1为本实用新型实施例提供的快换连接器的结构示意图之一；
21.图2为本实用新型实施例提供的快换连接器的结构示意图之二；
22.图3为本实用新型实施例提供的公端组件的结构示意图之一；
23.图4为本实用新型实施例提供的公端组件的结构示意图之二；
24.图5为本实用新型实施例提供的公端组件的结构示意图之三；
25.图6为本实用新型实施例提供的母端组件的结构示意图之一；
26.图7为本实用新型实施例提供的母端组件的结构示意图之二；
27.图8为本实用新型实施例提供的母端组件的结构示意图之三。
28.图标：100-快换连接器；10-公端组件；11-第一固定座；111-网状加强筋；121-第一子围壁；122-第二子围壁；123-第一连接孔；13-第二围壁；131-第二连接孔；132-采样铜柱；14-导电铜排；141-正极铜排；142-负极铜排；15-柔性电路板；151-插接件；152-绝缘层；20-母端组件；21-第二固定座；211-沉孔；221-第一子基板；222-第二子基板；23-第二基板；241-第一子高压弹簧连接器；242-第二子高压弹簧连接器；25-低压弹簧连接器；30-紧固件。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.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。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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相连。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。
35.请结合参照图1至图8，本技术实施例提供一种电池模组，包括快换连接器100，此外，该电池模组还包括模组端板、模组侧板和模组采集板，其中，模组端板和模组侧板的数量均为两个，两个模组端板呈相对设置，两个模组侧板呈相对设置，以使模组端板和模组侧板能够依次连接围合形成具有两个开口的矩形围板，快换连接器100和模组采集板呈相对设置，以使快换连接器100和模组采集板能够共同配合封闭矩形围板的两个开口，从而使得该电池模组能够在矩形围板、快换连接器100和模组采集板的围合范围内依次堆叠设置有多个电芯，且模组采集板分别与电芯和快换连接器100电连接，以配合形成采集通路和高压通路，从而确保电池模组的正常使用。示例地，电芯的延伸方向与两个开口的连线方向相同，电芯的堆叠方向与矩形围板的两个模组端板或两个模组侧板的连线方向相同，以通过矩形围板对电芯起到一定的夹紧作用，从而为电芯在使用过程中产生的膨胀力提供约束，进而有效减少电芯的变形，有利于提高电芯的使用寿命。
36.具体地，如图1至图8所示，在本实施例中，上述的快换连接器100包括公端组件10和母端组件20，公端组件10包括第一固定座11以及分别设置于第一固定座11上的第一限位结构、导电铜排14和柔性电路板15，母端组件20包括第二固定座21以及分别设置于第二固定座21上的第二限位结构、高压弹簧连接器和低压弹簧连接器25，第一限位结构和第二限位结构相互配合，高压弹簧连接器与导电铜排14电性连接，低压弹簧连接器25与柔性电路板15电性连接，以使公端组件10和母端组件20定位安装且电性连接。该快换连接器100能够有效提高装配容差量和性能稳定性。
37.需要说明的是，如图1和图2所示，公端组件10包括第一固定座11以及设置于第一固定座11上的第一限位结构，母端组件20包括第二固定座21以及设置于第二固定座21上的第二限位结构，第一限位结构和第二限位结构相互配合，以使公端组件10和母端组件20定位安装，从而实现公端组件10和母端组件20在结构方面的快换；公端组件10还包括设置于第一固定座11上的导电铜排14和柔性电路板15，母端组件20还包括设置于第二固定座21上的高压弹簧连接器和低压弹簧连接器25，高压弹簧连接器与导电铜排14电性连接，低压弹簧连接器25与柔性电路板15电性连接，以使公端组件10和母端组件20电性连接，从而实现公端组件10和母端组件20在电连接方面的快换。相较于现有技术中普通的连接器，本技术提供的将弹簧针连接器设置在快换连接器100上以适用于动力电池技术领域的方案，由于弹簧针连接器是一种由针轴、弹簧和针管组成的具有精密弹簧结构的连接器件，因此，通过弹簧自身的压缩和伸张能够有效提高装配容差量，从而解决安装精度要求较高的问题，同时，还能够确保电连接的稳定性，从而有效提高性能稳定性，避免出现电连接失效的现象。
38.在本实施例中，如图2和图4所示，第一限位结构包括分别设置于第一固定座11的第一壁面上的第一围壁和第二围壁13，如图2和图6所示，第二限位结构包括间隔设置于第二固定座21的第一壁面上的第一基板和第二基板23，第一基板和第二基板23对应容置于第一围壁和第二围壁13内。其中，第一基板和第二基板23之间的间距，应当等于或略大于第一围壁和第二围壁13的侧壁的厚度之和，从而使得第一基板和第二基板23能够对应容置于第一围壁和第二围壁13内，进而使得公端组件10和母端组件20能够实现定位安装。
39.在本实施例中，如图2和图3所示，导电铜排14和柔性电路板15分别位于第一固定座11的第二壁面上，如图2和图6所示，高压弹簧连接器和低压弹簧连接器25分别位于第一基板和第二基板23上，如图3和图4所示，第一围壁内设置有第一连接孔123，第二围壁13内
设置有第二连接孔131，如图5所示，第二连接孔131内设置有采样铜柱132，以使高压弹簧连接器能够穿过第一连接孔123与导电铜排14电连接，以使低压弹簧连接器25能够穿过第二连接孔131并通过采样铜柱132与柔性电路板15电连接，进而使得公端组件10和母端组件20能够实现电连接。其中，第一连接孔123的数量应当与高压弹簧连接器的数量相匹配，第二连接孔131的数量应当与低压弹簧连接器25的数量相匹配。
40.在本实施例中，如图2和图3所示，导电铜排14包括正极铜排141和负极铜排142，正极铜排141和负极铜排142分别内嵌于第一固定座11内，第一固定座11的第二壁面的相对两侧分别开设有两个连接槽，以使正极铜排141和负极铜排142部分露出于第一固定座11外，正极铜排141和负极铜排142分别用于与电池模组的模组端板对应连接形成高压通路，从而使得电池模组内的多个导电排相互配合形成完整的电流通路，进而确保电池模组的正常使用。值得注意的是，第一固定座11的材质应当为绝缘材料，例如塑料，既能够起到减轻电池模组整包重量的作用，又能够避免对多个导电排之间的电连接造成干扰。在实际生产制造过程中，第一固定座11、导电铜排14和采样铜柱132可以为一次注塑成型。
41.在本实施例中，如图2和图4所示，第一围壁包括对称设置于第二围壁13两侧的第一子围壁121和第二子围壁122，如图2和图6所示，第一基板包括对称设置于第二基板23两侧的第一子基板221和第二子基板222，高压弹簧连接器包括第一子高压弹簧连接器241和第二子高压弹簧连接器242，第一子基板221和第二子基板222分别对应容置于第一子围壁121和第二子围壁122内，第一子高压弹簧连接器241和第二子高压弹簧连接器242分别对应与正极铜排141和负极铜排142连接。
42.在本实施例中，如图2和图3所示，第一固定座11的第二壁面设置有容纳槽，柔性电路板15固定设置在容纳槽内，以使柔性电路板15远离容纳槽的表面不凸出于第一固定座11的第二壁面，例如柔性电路板15远离容纳槽的表面与第一固定座11的第二壁面平齐，或者，柔性电路板15远离容纳槽的表面低于第一固定座11的第二壁面，柔性电路板15的两端分别设置有插接件151，两个插接件151分别用于与电池模组的模组端板对应插接形成采集通路，从而使得电池模组内的多个电路板相互配合形成完整的电流通路，进而确保电池模组的正常使用。相较于现有技术中的电路板直接固定在连接器的表面，本技术提供的将柔性电路板15嵌入公端组件10的第一固定座11内的装配方式，能够缩小电池模组的快换连接器100与模组采集板的连线方向的距离，从而缩小电池模组的整体体积，进而提高动力电池系统的能量密度。
43.在本实施例中，如图2至图5所示，采样铜柱132与柔性电路板15焊接固定，以使采样铜柱132与柔性电路板15实现电连接，柔性电路板15远离采样铜柱132的一侧涂覆有绝缘层152，且绝缘层152远离柔性电路板15的表面与第一固定座11的第二壁面相平齐。通过在柔性电路板15的表面涂覆绝缘层152，既能够避免柔性电路板15与电芯之间发生电气连接，又能够使得公端组件10的外观具有平整美观的优点。
44.在本实施例中，如图6至图8所示，该快换连接器100还包括紧固件30，第一固定座11上设置有安装孔，第二固定座21上设置有沉孔211，紧固件30依次装配于沉孔211和安装孔内，以使第二固定座21与第一固定座11固定连接，从而有效提高公端组件10和母端组件20之间的固定连接的稳定性，且紧固件30远离第一固定座11的表面不凸出于第二固定座21的第二壁面，例如紧固件30远离第一固定座11的表面与第二固定座21的第二壁面相平齐，
或者，紧固件30远离第一固定座11的表面低于第二固定座21的第二壁面，从而使得公端组件10和母端组件20固定连接后形成的快换连接器100的外观没有凸起，避免影响电芯在矩形围板、快换连接器100和模组采集板的围合范围内的布设。
45.在本实施例中，如图1、图3、图4和图7所示，第一固定座11的第一壁面和第二壁面以及第二固定座21的第二壁面分别设置有网状加强筋111。
46.其中，网状加强筋111可以包括至少一个第一方向加强筋和至少一个第二方向加强筋，第一方向加强筋和第二方向加强筋呈交叉设置，以通过网状加强筋111提高快换连接器100的结构强度，同时，还可以避免电池模组的重量大幅增加，以使电池模组的重量处于可控范围。
47.需要说明的是，第一方向加强筋和第二方向加强筋呈交叉设置，可以是第一方向加强筋和第二方向加强筋自身呈交叉设置，从而使得第一方向加强筋和第二方向加强筋自身交叉汇聚于一点，还可以是第一方向加强筋和第二方向加强筋的延长线呈交叉设置，从而使得第一方向加强筋和第二方向加强筋的延长线交叉汇聚于一点。关于网状加强筋111的实际形状，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，这里不作具体限制。示例地，第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向，或者，第一方向为朝向左侧倾斜的方向，第二方向为朝向右侧倾斜的方向。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。