连接器插座、连接器组件、电池汇流排组件及电池装置的制作方法

本发明涉及接器插座、连接器组件、电池汇流排组件及电池装置。

背景技术：

随着电池应用领域越来越广，对电池的精确控制也越来越高。如汽车电池，电池的成为汽车的主要甚至全部动力源，对其运行状况的准确掌握和控制，不仅关系着电池的使用寿命，更关系到汽车的安全。电动汽车用高压电池一般有很多电池模组通过串并连接达到所需要的功率要求，同样其内部电池模块又是由很多电池芯通过串并连接而成的。对于目前比较流行的锂离子电池，因为其自身的特性需求及安全等原因，这类电池需要用系统化的电子电路进行合理的监控及管理，管理系统需要对每个电池芯进行电监控及控制。电监控包括检测温度及电压值，电监控需要借助于元器件检测相应的数据实现。另外出于安全考虑，此部分连接电路还需要进行串接短路保护元器件。

目前业界一般用电线的(或专用熔丝线)将检测用的元器件或短路保护元器件直接焊接到电芯间的串接金属汇流排或通过电路板上串接保护元器件及其上的快插接头进行连接。但这些一是组装麻烦，生产困难；二是无法更换。由于采用焊接方式无法拆卸，部分器件损坏时，必须连通汇流排及正常元器件一起更换，不仅不方便，而且浪费严重。另外，一些元器件设置在电路板上，降低了对检测及控制的精确性及快速响性能。

技术实现要素：

本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种维护方便的连接器插座。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

连接器插座，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设置有容腔、第一开口及第二开口，所述第一开口及所述第二开口均与所述容腔连通；所述第二开口用于容纳连接器插头进入所述容腔；

绝缘固定件，所述绝缘固定件与所述壳体可拆卸地连接；

元器件，所述元器件固定安装于所述绝缘固定件上；

连接端子，所述连接端子安装于所述绝缘固定件上，并与所述元器件电连接；

当所述绝缘固定件可拆卸地连接至所述壳体后，部分所述绝缘固定件自所述第一开口插入所述容腔内，所述连接端子位于所述容腔内，用于与连接器插头上的对配端子电连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述壳体由上壁板、底座板及两个侧壁板围成所述容腔；所述第一开口设置于所述壳体的上壁板上，所述第二开口位于所述壳体前侧。

根据本发明的一个优选实施例，所述壳体还包括后盖板，所述后盖板与所述上壁板、所述底座板及所述两个侧壁板围成所述容腔。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一开口两侧分别设置有压爪，所述压爪通过延伸板设置于所述壳体上并突出于所述壳体外表面，所述压爪自所述第一开口边缘向中部延伸；所述绝缘固定件包括横板和竖板，所述横板与所述竖板连接；所述横板下表面抵压在所述上壁板的上表面，所述压爪压靠在所述横板上方；所述竖板插置于所述容腔内。

根据本发明的一个优选实施例，所述延伸板有弹性地设置。

根据本发明的一个优选实施例，所述横板上表面设置有台阶，所述压爪压靠在所述台阶处。

根据本发明的一个优选实施例，所述元器件固定在所述竖板上，并内陷于所述竖板的前表面及后表面。

根据本发明的一个优选实施例，所述侧壁板上设置有插槽，所述插槽自所述侧壁板上端向下端延伸；所述竖板上设置有金属插板，所述金属插板突出于所述竖板侧面，且可拆卸地插置于所述插槽内并与所述壳体相接触。

根据本发明的一个优选实施例，所述连接端子包括插接部和安装座，所述插接部与所述安装座连接；所述安装座固定于所述竖板上，所述插接部穿过所述竖板；所述元器件一端与所述固定座电连接，另一端与所述金属插板电连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述元器件为多个；所述连接端子为多个；每个所述元器件一端与多个所述连接端子中的一个电连接，另一端与所述金属插板电连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述壳体为金属件，并与所述金属插板电连接。

根据本发明的一个优选实施例，当所述插板插置于所述插槽内后，所述插板突出于所述侧壁板设置。

根据本发明的一个优选实施例，所述侧壁板上设置有插槽，所述插槽自所述侧壁板上端向下端延伸；述竖板上设置有插板；所述插板突出于所述竖板侧面，且可拆卸地插置于所述插槽内，所述连接端子包括两个连接端子，分别与所述元器件电连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述元器件为电路保护器件和检测器件中的至少一个。

根据本发明的一个优选实施例，所述壳体上还设置有耳板，所述耳板突出于所述壳体外表面。

根据本发明的一个优选实施例，所述绝缘固定件、所述元器件与所述连接端子为通过嵌件注塑设置。

根据本发明的一个优选实施例，所述绝缘固定件、所述元器件与所述连接端子为一体嵌件注塑成型件。

本发明的目的之二是为了克服现有技术中的不足，提供一种维护方便的连接器组件。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

连接器组件，其特征在于，包括连接器插头及前述的连接器插座；所述连接器插头设置有对配端子；所述连接器插头与所述连接器插座可插拔地插接，所述连接端子与所述对配端子可插拔地插接。

根据本发明的一个优选实施例，所述连接器插头外表面设置有凸块，所述壳体设置有凹槽或通孔；所述连接器插头插置于所述容腔内时，所述凸块嵌入所述凹槽或所述通孔内。

根据本发明的一个优选实施例，包括金属汇流排本体及多个所述的连接器插座；多个所述的连接器插座分别固定安装在所述多个所述金属汇流排本体上。

根据本发明的一个优选实施例，各个所述的连接器插座包括金属壳体；所述金属壳体与对应的所述金属汇流排本体焊接连接。

根据本发明的一个优选实施例，至少部分所述多个连接器插座中的所述连接端子与对应的所述金属汇流排本体电连接。

根据本发明的一个优选实施例，各个所述金属汇流排本体上固定安装有多个所述连接器插座；各个所述金属汇流排本体上的所述多个连接器插座中对应设置的所述元器件相同或不同。

根据本发明的一个优选实施例，各个所述金属汇流排本体上固定安装有多个所述连接器插座；部分所述连接器插座中对应设置的所述元器件为保险丝，部分所述连接器插座中对应设置的所述元器件为温度传感器。

本发明的目的之三是为了克服现有技术中的不足，提供一种维护方便的连接器组件。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

电池装置，其特征在于，包括电池外壳，多个电池芯及多个所述的汇流排组件，所述多个电池芯设置在所述外壳内，并分别与所述多个金属汇流排本体电连接。

根据本发明的一个优选实施例，还包括连接器插头，所述连接器插头设置有对配端子；所述对配端子与所述连接器插座的所述连接端子可插拔地插接。

本发明提供的连接器插座、连接器组件、电池汇流排及电池，将连接端子及相应的元器件设置在绝缘固定件上，在连接端子和元器件损坏时，利用壳体与绝缘固定件的可拆卸连接，可方便地将绝缘固定件从壳体上拆除，从而方便更换、维护。另外，本发明组装方便。在实际使用时，将壳体焊接在汇流排上，壳体即可用于导电，又可用于机械连接。绝缘固定件用于安装、设置温度、电压检测元器件或者短路保护元器件，由于距离电池芯更近，检测、保护工作效率更高、时间更短。根据实际使用要求，本发明可方便地在绝缘固定件上设置各种功能元器件，且维护方便。

附图说明

图1为本发明其中一个优选实施例的连接器组件结构示意图。

图2为本发明其中一个优选实施例的连接器插座结构示意图。

图3为本发明其中一个优选实施例的连接器插头结构示意图。

图4为本发明其中一个优选实施例的壳体结构示意图。

图5为本本发明其中一个优选实施例的绝缘固定件及连接端子结构示意图。

图6为图5中的部件从另一个角度观察的结构示意图。

图7为本发明其中一个优选实施例的连接端子安装结构示意图。

图8为本发明其中一个优选实施例的连接端子结构示意图。

图9为本发明其中一个优选实施例的壳体结构示意图。

图10为本发明其中一个优选实施例的连接端子安装结构示意图。

图11为本发明其中一个优选实施例的连接端子与第二元器件连接结构示意图。

图12为本发明其中一个优选实施例的电池汇流排组件结构示意图。

图13为图12中的部分连接器组件与电池汇流排本体安装结构示意图。

图14为图12中的部分连接器组件与电池汇流排本体安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

实施例1

如图1、图2和图3所示，连接器组件100，包括连接器插头110和连接器插座130。连接器插头110与连接器插座130可插拔地插接。连接器插头110设置有对配端子111。对配端子111为各种形状，如管状。连接器插座130设置有连接端子131。连接端子131为各种形状，如杆状。连接器插头110与连接器插座130插接时，对配端子111与连接端子131可插拔地插接，实现电连接。连接器插头110外表面设置有凸块112。连接器插座130设置有凹槽或通孔。连接器插头110与连接器插座130插接时，凸块112嵌入凹槽或通孔内，将连接器插头110与连接器插座130固定连接。对配端子111连接有导线113，导线113用于输出信号。

如图2、图4所示，连接器插座130，包括壳体140、绝缘固定件150和连接端子131。绝缘固定件150用于安装连接端子131，并与壳体140可拆卸地连接。壳体140设置有容腔143、第一开口141及第二开口142。第一开口141及第二开口142均与容腔143连通。第一开口141用于容纳绝缘固定件150进入容腔143内，第二开口142用于容纳连接器插头110进入容腔143内。

壳体140由上壁板144、底座板145、两个侧壁板146及后盖板147围成所述容腔143。第一开口141设置于壳体140的上壁板144上。第二开口142位于壳体140前侧，与后盖板147位置相对，即第二开口142位于侧壁板146前侧，后盖板147位于侧壁板146后侧。第一开口141开口朝上，第二开口142开口朝前，两者朝向垂直。第一开口141面积小于上壁板144，且位于靠近后盖板147的一端。在本发明的优选实施例中，壳体140为一可导电的金属件，例如金属冲压件。

壳体140上设置有配合绝缘固定件150的结构。如图4中所示，第一开口141两侧分别设置有一个压爪148。每个压爪148通过延伸板149与壳体140的侧壁板146连接。压爪148自第一开口141边缘向中部延伸。延伸板149有弹性地设置。侧壁板146上设置有插槽1461，插槽1461自侧壁板146上端向下端延伸。插槽1461位于压爪148与后盖板147之间。

壳体140上设置有安装结构，用于将连接器插座130连接至其它被安装物体或结构。以便于被安装时定位和固定，在如图所示的示例中，壳体140上设置有耳板161，耳板161突出于壳体140外表面。耳板161既可以设置在后盖板147上，也可以设置在侧壁板146上。在如图所示的示例中，两个耳板161分别设置在两个侧壁板146上。耳板161用于与其他结构机械连接，方便将壳体140安装固定。如以下实施例所述，壳体140还可通过其它安装结 构连接至其他装置上。例如，壳体140的底座板145可设置合适的凸起或通孔1451代替耳板161(参见图9)。

如图3、图5至图8所示，所述绝缘固定件150由横板151和竖板152相互连接而成。横板151上表面设置有台阶153。竖板152用于固定连接端子131。竖板152上设置有插板154。插板154突出于竖板152两个侧面，用于插入壳体140侧壁板146上设置的插槽1461，连接绝缘固定件150和壳体140。在如图7所示的一个示例中，插板154设置呈门型结构。在本发明的一个优选实施例中，插板154为金属件。金属插板154可与金属壳体140形成电连接。连接端子131通过插板154与绝缘固定件的竖板152连接。

连接器插座130还包括元器件。元器件可以是检测器件，如温度传感器、电压传感器等；也可以是电路保护器件，如熔断器、保险器等。元器件通过插板154固定在绝缘固定件150的竖板152上。元器件包括第一元器件171，在如图所示的示例中，第一元器件171内陷于竖板152的前表面1521、后表面1522，即第一元器件171位于前表面1521和后表面1522之间而不突出于前表面1521和后表面1522。在本发明的一个实施例中，第一元器件171为电路保护器件，如熔断器、保险器等。在如图所示的示例中，第一元器件171的一个输出端与金属制成的插板154电连接，另一个输出端与连接端子131电连接。如以下实施例所述，元器件还可与连接端子131通过其它方式电连接。

连接端子131包括插接部1311和安装座1312。插接部1311用于与对配端子111插接。安装座1312用于将连接端子131固定于绝缘固定件150上，并与第一元器件171电连接。插接部1311为直线形状。插接部1311与安装座1312直接连接或者通过其他结构连接。作为本发明的优选实施例，连接端子131还具有一弯曲部1313。插接部1311与安装座1312通过弯曲部1313连接。安装座1312设置在绝缘固定件150的竖板152内。插接部1311穿过竖板152延伸。连接端子131为一体件。

作为本发明的优选实施例，绝缘固定件150，第一元器件171与连接端子131为嵌件注塑成型件。例如，绝缘固定件150，第一元器件171与连接端子131通过嵌件注塑成型连接。在成型过程中，根据第一元器件171的类型，确定其与连接端子131的电连接方式。

绝缘固定件150与壳体140组装时，绝缘固定件150上的竖板152自壳体140的第一开口141插入容腔143内。当绝缘固定件150上部分横板151下表面抵压在壳体140上壁板144上表面，两个压爪148压靠在另一部分横板151上表面的台阶153上。压爪148与上壁 板144分别从横板151的上下两侧固定横板151，将绝缘固定件150设置在第一开口141处。插板154插置于插槽1461内。后盖板147将竖板152盖住，将第一元器件171限制在容腔143内。设置于竖板152上的连接端子131位于容腔143内，朝向第二开口142，方便与自第一开口142插入容腔143内的连接器插头110的对配端子111插接。延伸板149有弹性地设置，既方便将横板151放置在压爪148之下，又方便将其取出拆卸。当插板154插置于插槽1462内后，插板154突出于壳体140侧壁板146设置，可方便将绝缘固定件150从壳体140取出。

根据本发明的优选实施例，连接端子、第一元器件、金属插板及金属壳体形成导电电路。当金属壳体与外部设备电连接时，形成电路通路。

本发明提供的连接器插座，将连接端子及相应的元器件设置在绝缘固定件上，在连接端子和元器件损坏时，利用壳体与绝缘固定件的可拆卸连接，可方便地将绝缘固定件从壳体上拆除，从而方便更换、维护。另外，本发明组装方便。利用弹性设置的压爪，既方便将绝缘固定件安装在壳体上，又可以方便地拆卸。连接端子设置弯曲部，可防止连接端子脱落。

在实际使用时，将壳体焊接在汇流排上，壳体即可用于导电，又可用于机械连接。绝缘固定件用于安装、设置温度、电压检测元器件或者短路保护元器件，由于距离电池芯更近，检测、保护工作效率更高、时间更短。根据实际使用要求，本发明可方便地在绝缘固定件上设置各种功能元器件，且维护方便。

实施例2

如图1、图2和图3所示，连接器组件100，包括连接器插头110和连接器插座130。连接器插头110与连接器插座130可插拔地插接。连接器插头110设置有对配端子111。对配端子111为各种形状，如管状。连接器插座130设置有连接端子131。连接端子131为各种形状，如杆状。连接器插头110与连接器插座130插接时，对配端子111与连接端子131可插拔地插接，实现电连接。连接器插头110外表面设置有凸块112。连接器插座130设置有凹槽或通孔。连接器插头110与连接器插座130插接时，凸块112嵌入凹槽或通孔内，将连接器插头110与连接器插座130固定连接。对配端子111连接有导线113，导线113用于输出信号。

如图2、图4所示，连接器插座130，包括壳体140、绝缘固定件150和连接端子131。绝缘固定件150用于安装连接端子131，并与壳体140可拆卸地连接。壳体140设置有容腔143、第一开口141及第二开口142。第一开口141及第二开口142均与容腔143连通。第一开口141用于容纳绝缘固定件150进入容腔143内，第二开口142用于容纳连接器插头110进入容腔143内。

壳体140由上壁板144、底座板145、两个侧壁板146及后盖板147围成所述容腔143。第一开口141设置于壳体140的上壁板144上。第二开口142位于壳体140前侧，与后盖板147位置相对，即第二开口142位于侧壁板146前侧，后盖板147位于侧壁板146后侧。第一开口141开口朝上，第二开口142开口朝前，两者朝向垂直。第一开口141面积小于上壁板144，且位于靠近后盖板147的一端。在本发明的优选实施例中，壳体140为一可导电的金属件，例如金属冲压件。

壳体140上设置有配合绝缘固定件150的结构。如图4中所示，第一开口141两侧分别设置有一个压爪148。每个压爪148通过延伸板149与壳体140的侧壁板146连接。压爪148自第一开口141边缘向中部延伸。延伸板149有弹性地设置。侧壁板146上设置有插槽1461，插槽1461自侧壁板146上端向下端延伸。插槽1461位于压爪148与后盖板147之间。

壳体140上设置有安装结构，用于将连接器插座130连接至其它被安装物体或结构。以便于被安装时定位和固定，在如图所示的示例中，壳体140上设置有耳板161，耳板161突出于壳体140外表面。耳板161既可以设置在后盖板147上，也可以设置在侧壁板146上。在如图所示的示例中，两个耳板161分别设置在两个侧壁板146上。耳板161用于与其他结构机械连接，方便将壳体140安装固定。如以下实施例所述，壳体140还可通过其它安装结构连接至其他装置上。例如，壳体140的底座板145可设置合适的凸起或通孔1451代替耳板161(参见图9)。

如图9至图11所示，本实施例与实施例1不同之处在于，采用第二元器件172代替第一元器件171。在如图所示的示例中，第二元器件172内陷于竖板152的前表面1521、后表面1522，即第二元器件172位于前表面1521和后表面1522之间而不突出于前表面1521和后表面1522。在本发明的一个实施例中，第二元器件172为电温度传感器等。在如图所示的示例中，第二元器件172的一个输出端与其中一个连接端子131电连接，另一个输出端与另 一个连接端子131电连接。如以下实施例所述，第二元器件172还可与连接端子131通过其它方式电连接。

作为本发明的优选实施例，绝缘固定件150，第二元器件172与连接端子131为嵌件注塑成型件。例如，绝缘固定件150，第二元器件172与连接端子131通过嵌件注塑成型连接。在成型过程中，根据第二元器件172的类型，确定其与连接端子131的电连接方式。

本实施例的组装方法与实施例1相同。本实施例中的连接器插座130可与上述的连接器插头110组合作为连接器组件。

实施例3

如图12、图13和图14所示，电池汇流排组件200，包括金属汇流排本体220以及多个实施例1或2所述的连接器组件100。连接器组件100中的连接器插座130分别固定安装在金属汇流排本体220上。在如图13所示本发明的一个优选实施例中，连接器插座130通过耳板161焊接在金属汇流排本体220上，连接器插座110的第二开口142背向金属汇流排本体200表面201，即插头110朝向金属汇流排本体200的上表面201运动可插入第二开口142内。在如图14所示本发明的一个优选实施例中，连接器插座130通过通孔1451安装在金属汇流排本体220上，连接器插座110的第二开口142与汇流排本体200表面平行设置，即插头110沿与金属汇流排本体200的上表面201平行的方向运动可插入第二开口142内。

实施例4

电池装置，包括电池外壳，多个电池芯，及上述的电池汇流排组件200。多个电池芯设置在电池外壳内，并通过多个金属汇流排本体220串联和/或并联形成输出电路。连接器插座130上的第一元器件171和/或第二元器件162串联于输出电路中，或者形成可检测输出电路中的电压、电路的电路，或者形成检测电池盒内温度的检测电路。

电池装置还包括连接器插头110，连接器插头110中设置有对配端子111。对配端子111与连接器插座130的连接端子131可插拔地插接。通过连接器插头110与连接器插座130之间可插拔连接，将对应的电池芯连接至电池控制电路。

将本实施例中的电池汇流排组件200设置在电池壳体内，与电池芯电连接后可制造电池装置，尤其是锂离子电池。本发明特别适用于汽车用锂离子电池。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明的保护范围内。