FFC结构及其生产方法及动力电池连接器与流程

本发明涉及新能源汽车动力电池领域，特别是涉及一种ffc结构及该结构用于动力电池进行连接的电池连接器。

背景技术：

电动汽车的电池模组是由成千上万的电池芯子由导电片串联起来的，同时需要对每一个电池芯子的正负极进行大电流连接，提供汽车行驶需要的动力。同时又要对每一个电芯进行电压监测，温度监测，在电芯电能不平衡时进行平衡控制调节。电芯上连接另一组较细的电线就是为了实现监测和控制功能而设置的。因此，电芯上的电连接包含了动力电连接和控制线连接，这两组连接件是同时要连接电芯电极上。如何高效低成本进行这些连接成为电动汽车电池发展的一个关键技术。

最近出现的复合母排技术，采用铝片或铜片作为动力连接，pcb印刷电路板或fpc柔性电路板作为控制线连接，用激光焊接和热压合技术，把以上零件复合成一个很轻薄的整体连接器。这个技术让电芯的装配变得非常容易、简单、大大提高了电池装配的效率。但是该设计有一些缺点，一是成本比较高，特别是采用fpc时，成本更高；二是fpc和pcb不容易做大，制作大电池模组有困难，不符合现在电池行业的电池模组越来越大的发展趋势。

ffc柔性扁平电缆是成本极低的器件，在3c行业得到了广泛的应用，如果能应用于电动汽车电池连接将会为每辆电动车节约300多元的成本。但是ffc比较软，无法准确定位，无法准确焊接，使得ffc很难应用于电池电芯连接。

如附图4所示，现有ffc翻折结构示意图，根据连接需要，将ffc裁切为所需长度，再根据每个电连接点的长度，将每一根连接线裁剪为指定长度，然后在进行翻折，该方式结构简单，但是应用到电池模组连接器领域，该ffc结构无法满足需求，主要问题在于，现有电池模组很长，超过2米，甚至能够达到2米，而该ffc结构在三四十厘米范围内使用，没什么问题，当长度到七八十厘米，甚至一米以上时，该ffc结构的一端的连接线数量越来越少，很容易形变，在生产制作为动力电池连接器时难以定位，实现自动化生产，且该结构的ffc在生产时需要进行大量剪裁，提高了ffc的生产成本。

技术实现要素：

为了降低动力电池模组用连接器的成本，提高动力电池模组用连接器的使用范围，本发明提供以下技术方案：

一种ffc结构，包括ffc本体，所述ffc本体包括多根导体以及覆于所述导体表面的绝缘膜，所述ffc本体可以根据所述导体的根数分割为多根连接线，所述连接线向所述ffc本体的一侧形成翻折。这里所述连接线向ffc本体的一侧翻折，是指单根，或者两根，或者两根以上的组合进行翻折，每一根翻折的位置可以一样，也可以不一样。而不是指ffc本体的整体进行翻折。

作为本发明的一种优选方案，所述连接线向所述ffc本体的一侧翻折，为一根所述连接线向所述ffc本体的一侧翻折，或者两根所述连接线向所述ffc本体的一侧翻折，或者两根以上所述连接线向所述ffc本体的一侧翻折。

作为本发明的另一种优选方案，所述翻折的两根或者两根以上的连接线之间为经过剪裁分开的单根连接线或者未经过剪裁分开的两根或者两根以上的连接线整体。

作为本发明的又一种优选方案，根据所述连接线需要进行翻折的位置和长度，对所述ffc本体进行剪裁，使得所述连接线需要翻折的部分可以进行翻折，所述ffc本体的其余部分保留原样不剪裁。

作为本发明的再一种优选方案，所述连接线向所述ffc本体的一侧形成翻折，形成所述翻折部，所述翻折部与所述ffc本体垂直。

作为本发明的再一种优选方案，所述导体的材质为镀镍铜线、镀锡铜线或者裸铜。

作为本发明的再一种优选方案，所述ffc本体的连接线翻折的端部或者不翻折的端部，与外部进行导电连接的部分为连接端部，所述导电端部未翻折时，该位置开设有窗口，使得所述导电端部无绝缘膜覆盖，为裸露的导体。

作为本发明的再一种优选方案，所述ffc本体的一端设有定位孔。

一种动力电池连接器，所述动力电池连接器包括所述ffc本体以及连接于所述连接线的多个导电接头，所述连接线的连接端部与所述导电接头连接。

作为本发明的一种优选方案，所述导电接头的材质为铜、铜合金、铝或者铝合金。

一种ffc结构的生产方法，生产步骤如下：

s1、根据ffc结构的尺寸要求和翻折要求，在绝缘膜的对应位置开孔，制作为连续开孔的绝缘膜卷料；

s2、按照原有的生产方式，将绝缘膜、导体、绝缘膜，三层结构压合为整体的ffc；

s3、对需要翻折的ffc部位进行剪裁，使得需要翻折的部位可以进行翻折，不需要进行翻折的部位，不进行剪裁，保留原样；

s4、使用折弯机对ffc需要翻折的部位进行翻折，得到所述的ffc结构。

作为本发明的一种优选方案，步骤s1中，绝缘膜的开孔，当所述ffc本体需要翻折的连接线为两根或者两根以上时，则开孔尺寸覆盖两根或者两根以上的连接线。

本发明有如下优点：

1、本发明ffc结构，通过对需要翻折的连接线部分进行剪裁，而对连接线后部不需要进行翻折的部分予以保留，从而保证ffc的整体保持同样的宽度，保持ffc整体刚性不受影响，实现ffc精确定位；

2、本发明ffc结构，对ffc中需要进行电连接的导体位置预留有窗口，不覆盖绝缘膜，对需要进行翻折的部分进行剪裁，而其余部分保留，使得未翻折的ffc保持长条形完整结构，多个ffc结构成连续状态，实现自动化持续生产；

3、本发明ffc结构，不进行导电连接部分得以保留，可以设有定位孔，实现ffc结构整体的安装定位；

4、本发明ffc结构，通过在未进行裁剪而保留的一端设有定位孔，可以使得ffc本体进行精确定位，便于连接线的连接端部与导电接头精准连接；

5、本发明ffc结构的生产，绝缘膜预先开设好孔，使用原有的ffc生产线即可进行生产，在ffc压合完成后增加裁切功能，即可完成本发明所需的ffc生产，实现ffc的自动化连续生产，再将生产好的未翻折的ffc使用折弯机进行翻折，得到本发明ffc结构；

6、本发明通过使用ffc替代现有的pcb或者fpc，采用ppf与铜片或者铝片的组合，作为新的动力电池连接器，采用极大地降低了动力电池连接器的成本。

附图说明

图1ffc示意图；

图2为图1中a-a向剖面结构示意图；

图3ffc的连接线结构示意图；

图4现有ffc翻折结构示意图；

图5本发明ffc结构第一实施例未剪裁未翻折状态结构示意图；

图6本发明ffc结构第一实施例未翻折状态结构示意图；

图7本发明ffc结构第一实施例结构示意图；

图8本发明ffc结构第二实施例结构示意图；

图9本发明第一实施例ffc结构的动力电池连接器结构示意图；

图10本发明ffc结构第一实施例安装于电池模组结构示意图。

图中标号为：

1—ffc本体10—连接线101——翻折部

102—连接端部11—绝缘膜12—导体

2—导电接头

具体实施方式

下面对该工艺实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

如附图1ffc示意图、附图2图1中a-a向剖面结构示意图及附图3ffc的连接线结构示意图所示，ffc由多根导体12以及覆盖于导体12两侧的绝缘膜11构成，也可以说ffc由多根连接线10组成。ffc为柔性扁平电缆，为一整体结构，可以根据需要，分为多根连接线10结构。当然，可以全部分开，也可以部分分开。

如附图5本发明ffc结构第一实施例未翻折状态结构示意图；ffc本体1包括有多跟连接线10，本实施例中ffc本体1的连接线10共有七根，按照图中所示，从上到下分别为连接线10-a、连接线10-b、连接线10-c、连接线10-d、连接线10-e、连接线10-f和连接线10-g，根据ffc结构需要翻折的位置，分别在需要翻折的连接线10上开孔。ffc本体1的最左侧为未包覆绝缘膜11的导体12，用于与接线端子连接。本实施例中，翻折的连接线10分别是：

连接线10-a、

连接线10-b和连接线10-a、

连接线10-c和连接线10-b、

连接线10-d和连接线10-e、

连接线10-e和连接线10-f、

连接线10-f和连接线10-g、

连接线10-g；

翻折的连接线还可以组合如下：

连接线10-a、

连接线10-b和连接线10-a、

连接线10-c和连接线10-b、

连接线10-d和连接线10-c、

连接线10-e和连接线10-f、

连接线10-f和连接线10-g、

连接线10-g；

翻折的连接线还可以组合如下：

连接线10-a、

连接线10-b和连接线10-a、

连接线10-c和连接线10-b和连接线10-a、

连接线10-d和连接线10-c连接线10-b和连接线10-a、

连接线10-e和连接线10-f和连接线10-g、

连接线10-f和连接线10-g、

连接线10-g；

而本实施例中的两根连接线10组合的方式为较优的组合方式。

以上所有绝缘膜11的开孔位置，在ffc中称为窗口，下文中的窗口即指ffc中绝缘膜11的开孔位置。

如附图6本发明ffc结构第一实施例未翻折状态结构示意图所示，对图5中的ffc进行剪裁，具体剪裁方式如下：

连接线10-a的窗口处右侧被剪裁分离开，使得窗口剪裁位置的左侧和右侧分离开，窗口处下方及向左一段距离经过剪裁，使得连接线10-a和连接线10-b，在连接线10-a窗口下方及向左一段距离位置分离开。连接线10-a窗口剪裁位置右侧的连接线10-a不再能够与左侧的连接线10-a实现电连接功能，但是连接线10-a窗口剪裁位置右侧的连接线10-a保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-a窗口位置及向左一段距离部分，可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-a窗口处下方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

连接线10-b和连接线10-a的窗口处右侧被剪裁分离开，而连接线10-a和连接线10-b之间保持整体，不剪裁分离，经过剪裁后，使得连接线10-b与连接线10-a窗口剪裁位置的左侧与右侧分离开，连接线10-b的窗口处下方及向左一段距离经过剪裁，连接线10-b和连接线10-c，在连接线10-b窗口下方及向左一段距离位置分离开。连接线10-b窗口剪裁右侧的连接线10-b不再能够与左侧的连接线10-b实现电连接功能，但是连接线10-b窗口右侧的连接线10-b保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-b窗口位置及向左一段距离部分，及上部连接线10-a对应部分组成的整体可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-b窗口处下方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

连接线10-c和连接线10-b的窗口处右侧被剪裁分离开，而连接线10-b和连接线10-c之间保持整体，不剪裁分离，使得连接线10-b窗口剪裁位置的左侧和右侧分离开；连接线10-b与连接线10-c的窗口处下方及向左一段距离经过剪裁，连接线10-c和连接线10-d，在连接线10-c窗口下方及向左一段距离位置分离开；连接线10-b与连接线10-a之间经过剪裁，使得连接线10-b与连接线10-a之间分离开，剪裁位置与连接线10-c和连接线10-d之间的剪裁位置上下对应。连接线10-c窗口剪裁右侧的连接线10-c不再能够与左侧的连接线10-c实现电连接功能，但是连接线10-c窗口右侧的连接线10-c保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-c窗口位置及向左一段距离部分，及上部连接线10-b对应部分组成的整体可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-c窗口处下方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

连接线10-d和连接线10-c的窗口处右侧被剪裁分离开，而连接线10-d和连接线10-c之间保持整体，不剪裁分离，经过剪裁后，使得连接线10-d和连接线10-c窗口剪裁位置的左侧和右侧分离开；连接线10-d的窗口处下方及向左一段距离经过剪裁，使得连接线10-d和连接线10-e，在连接线10-d窗口下方及向左一段距离位置分离开，连接线10-c与连接线10-b之间经过剪裁，剪裁位置与连接线10-d和连接线10-e之间的剪裁位置上下对应，使得连接线10-c与连接线10-b分离开。连接线10-d窗口剪裁右侧的连接线10-d不再能够与左侧的连接线10-d实现电连接功能，但是连接线10-d窗口右侧的连接线10-d保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-d窗口位置及向左一段距离部分，及上部连接线10-c对应部分组成的整体可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-d窗口处下方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；本实施例中，连接线10-d可以与连接线10-c组合,也可以与连接线10-e组合，可以实现同样的效果；

连接线10-e和连接线10-f的窗口处右侧被剪裁分离开，而连接线10-e和连接线10-f之间保持整体，不剪裁分离，经过剪裁后，使得连接线10-e和连接线10-f窗口剪裁位置的左侧和右侧分离开；连接线10-e的窗口处上方及向左一段距离经过剪裁，使得连接线10-e与连接线10-d，在连接线10-e窗口上方及向左一段距离位置分离开；连接线10-f与连接线10-g，在连接线10-f窗口下方及向左一段距离经过剪裁，使得连接线10-f与连接线10-g分离开。连接线f下方剪裁的位置与连接线e上方剪裁的位置相对应。连接线10-e窗口剪裁右侧的连接线10-e不再能够与左侧的连接线10-e实现电连接功能，但是连接线10-e窗口右侧的连接线10-e保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-e窗口位置及向左一段距离部分，及上部连接线10-d对应部分组成的整体可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-e窗口处上方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

连接线10-f和连接线10-g的窗口处右侧经过剪裁分离开，而连接线10-f和连接线10-g之间保持整体，使得连接线10-f与连接线10-g窗口对应位置部分的左侧与右侧分离开，连接线10-f的窗口处上方及向左一段距离经过剪裁分离开，使得连接线10-e和连接线10-f，在连接线10-f窗口上方及向左一段距离位置分离开；连接线10-f窗口剪裁位置右侧的连接线10-f不再能现与左侧的连接线10-f实现电连接功能，但是连接线10-f窗口右侧的连接线10-f保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-f窗口位置及向左一段距离部分，及下部连接线10-g对应部分组成的整体可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-b窗口处下方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

连接线10-g的窗口处右侧经过剪裁分离开，使得窗口剪裁位置的左侧和右侧分离开，窗口处上方及向左一段距离经过剪裁，使得连接线10-g和连接线10-f，在连接线10-g窗口上方及向左一段距离位置分离开。连接线10-g窗口剪裁位置右侧的连接线10-g不再能够与左侧的连接线10-g实现电连接功能，但是连接线10-g窗口剪裁位置右侧的连接线10-g保留在ffc本体1中，不进行剪裁切除，保持ffc本体1整体的刚性，同时连接线10-g窗口位置及向左一段距离部分，可以进行翻折，形成翻折部101，连接线10-g窗口处下上方向左的一段距离，具体一段距离长度，根据生产中ffc本体1该位置与电芯电极的距离确定；本实施例中，该翻折部101向上翻折90°，翻折部101与ffc本体1相垂直；

附图6所示本发明ffc结构第一实施例未翻折状态结构示意图，经过翻折后，如附图7本发明ffc结构第一实施例结构示意图所示，

连接线10-a向上翻折，形成翻折部101，

连接线10-a和连接线10-b整体向上翻折，形成翻折部101，

连接线10-b和连接线10-c整体向上翻折，形成翻折部101，

连接线10-c和连接线10-d整体向上翻折，形成翻折部101，

连接线10-e和连接线10-f整体向下翻折，形成翻折部101，

连接线10-f和连接线10-g整体向下翻折，形成翻折部101，

连接线10-g向下翻折，形成翻折部101，

翻折部101远离ffc本体1的一端为连接端部102，连接端部102为裸露的导体12。

本第一实施例中所描述的上下左右仅仅时结合附图对本实施例方案的描述，并非时对该方案技术范围的限制。具体在实例中，从左侧剪裁分离还是右侧剪裁分离，向上翻折还是向下翻折，根据产品的位置和方向确定，都能够实现同样的技术效果。

本实施例中连接线10-b和连接线10-c可以是整体，也可以是分开的单根连接线10-b和连接线10-c，同理，连接线10-c和连接线10-d，连接线10-d和连接线10-e，连接线10-e和连接线10-f，连接线10-f和连接线10-g，都可以是整体或者分开的单根，但是，两者为整体结构为最优实施例。

连接线10的组合方式也可以有多种，比如本实施例还可以分组如下：

连接线10-a；

连接线10-b和连接线10-a整体；

连接线10-c、连接线10-b和连接线10-a整体；

连接线10-d、连接线10-c、连接线10-b和连接线10-a整体；

连接线10-e、连接线10-f和连接线10-g整体；

连接线10-f和连接线10-g整体；

连接线10-g；

也可以分组如下：

连接线10-a；

连接线10-b和连接线10-a整体；

连接线10-c、连接线10-b和连接线10-a整体；

连接线10-d、连接线10-e、连接线10-f和连接线10-g整体；

连接线10-e、连接线10-f和连接线10-g整体；

连接线10-f和连接线10-g整体；

连接线10-g；

以上仅仅列举了部分组合方式，并不是对本发明方案的限制，具体实施时，根据ffc本体1的连接线10的根数以及加工工艺等因素，选择最优的组合方式。

本第一实施例中，翻折部101也可以翻折为其他角度，能够实现与导电接头2的连接即可。

图8本发明ffc结构第二实施例结构示意图所示，本第二实施例与第一实施例相同，差别在于，第二实施例的翻折结构中，翻折部101为单根连接线10，具体到本实施例中，翻折部101分别是对连接线10-a、连接线10-b、连接线10-c、连接线10-d、连接线10-e、连接线10-f和连接线10-g进行翻折。

如附图9图9本发明第一实施例ffc结构的动力电池连接器结构示意图，ffc本体1的翻折部101与导电接头2相连接，成为本发明动力电池连接器，其整体为扁平状的连接器，同时，ffc结构可以非常长，达到2米，3米，都能保持ffc结构的刚性，保证ffc结构与导电接头2连接的精确定位。本实施例中导电接头2的材质为铝。导电接头2与电池模组的电极相连接，实现动力电池连接器功能。

如附图10本发明ffc结构第一实施例安装于电池模组结构示意图所示，本发明动力电池连接器的导电接头2连接于电池模组的电极，导电接头2实现电池模组的动力连接功能，而ffc本体1实现对动力电池进行监测以及控制。ffc本体1的端部可以设有定位孔,该端部ffc本体1不再具有导电功能，可以剪裁定位孔，进一步提升了本发明动力电池连接器的安装定位精度。本实施例中未体现出该定位孔。

一种ffc结构的生产方法，具体ffc结构同第一实施例，生产步骤如下：

s1、根据ffc结构的尺寸要求和翻折要求，在绝缘膜的对应位置开孔，制作为连续开孔的绝缘膜卷料，具体开孔要求如下：

连接线10-a，开孔范围覆盖连接线10-a；

连接线10-b和连接线10-a组合，开孔范围覆盖连接线10-b和连接线10-a；

连接线10-c和连接线10-b组合，开孔范围覆盖连接线10-c和连接线10-b；

连接线10-d和连接线10-e组合，开孔范围覆盖连接线10-d和连接线10-e；

连接线10-e和连接线10-f组合，开孔范围覆盖连接线10-e和连接线10-f组合

连接线10-f和连接线10-g组合，开孔范围覆盖连接线10-f和连接线10-g组合；

连接线10-g，开孔范围覆盖连接线10-g；

s2、按照原有的生产方式，将绝缘膜、导体、绝缘膜，三层结构压合为整体的ffc，压合后的效果如附图5所示；

s3、对需要翻折的ffc部位进行剪裁，使得需要翻折的部位可以进行翻折，不需要进行翻折的部位，不进行剪裁，保留原样，剪裁后的效果如附图6所示；

s4、使用折弯机对ffc需要翻折的部位进行翻折，翻折后的效果如附图7所示，得到所述的ffc结构。

本ffc结构的生产方法可以沿用原有的ffc生产设备，仅需增加剪裁功能，或者后续进行剪裁，可实现自动化生产，且增加成本有限，提高ffc使用范围的同时，不提高生产复杂程度，不提高生产成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式之一，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。