温度采样装置、电池采样装置及电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，特别是涉及一种温度采样装置、电池采样装置及电池。


背景技术：

2.相关技术中，通常使用采样线实现热敏电阻与电池采样电路板之间的信号传输，以实现对电池单体的温度采样。在此过程中，采样线上进行信号传输的两端分别需要通过手工点焊的方式连接至对应部件，工业化生产困难，加工成本高。


技术实现要素：

3.基于此，本技术实施例提供一种温度采样装置、电池采样装置及电池，以方便工业化生产，降低加工成本。
4.根据本技术的一个方面，本技术实施例提供了一种温度采样装置，包括：柔性电路板，包括柔性电路板本体，柔性电路板本体上彼此相对地设置有第一安装部和第二安装部；以及温度传感器和转接焊点，第一安装部设有温度传感器，第二安装部设有转接焊点。
5.本技术实施例的技术方案中，温度采样装置包括温度传感器以及柔性电路板，温度传感器表贴于柔性电路板的第一安装部，而柔性电路板的第二安装部设有转接焊点，柔性电路板亦可借助于转接焊点表贴于电池采样电路板。这样的设计，通过使用柔性电路板代替采样线，可以同时进行表贴步骤，实现温度传感器与电池采样电路板之间的连接，取消了使用采样线所需要的多次点焊焊接步骤，工业自动化实现简单，成本低。
6.在其中一个实施例中，第一安装部设置有补强板；补强板与温度传感器分别设于第一安装部的相对两侧。如此，可以增强温度传感器与第一安装部之间连接强度，保护温度传感器。
7.在其中一个实施例中，第一安装部上设置有防水胶层；防水胶层包覆于温度传感器外侧。这样的设计，可以封堵所有滴水进入到温度传感器内以及温度传感器与第一安装部的连接处的路径，保护温度传感器。
8.在其中一个实施例中，温度传感器为热敏电阻。如此，使用结构简单的温度传感器，不仅能够实现温度采样，还便于安装。
9.在其中一个实施例中，柔性电路板本体具有位于第一安装部和第二安装部之间的弯折部；定义第一安装部指向第二安装部的方向为第一方向；弯折部被构造为相对第一安装部和第二安装部沿与第一方向垂直的第二方向朝一侧向外凸地弯折。由于在一些应用场景的工况中，温度采样点存在膨胀或者振动拉扯力，因此，通过设计弯折部可以有效释放该工况下的膨胀或者振动拉扯力，保证温度采样正常工作。
10.在其中一个实施例中，定义弯折部与第一安装部相连的一端为起始端，弯折部与第二安装部相连的一端为终止端；弯折部的起始端和弯折部的终止端的连线的中垂线为参考线；弯折部关于参考线对称设置。如此，通过设置对称结构的弯折部，可以进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力。
11.在其中一个实施例中，弯折部包括以参考线为基准对称设置的第一区段、第二区段，以及关于参考线对称且连接第一区段和第二区段的第三区段。如此，通过具体地设计弯折部的结构，达到进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。
12.在其中一个实施例中，弯折部包括关于参考线对称设置的弧形段。这样的设计，可以通过弧形段平滑释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力。
13.在其中一个实施例中，柔性电路板本体具有位于第一安装部和第二安装部之间的弯折部；定义第一安装部指向第二安装部的方向为第一方向；弯折部被构造为至少包括相对第一安装部和第二安装部沿与第一方向垂直的第二方向朝一侧向外凸地弯折的第一弯折段，以及沿第二方向朝另一侧向外凸地弯折的第二弯折段。如此，通过设置至少不同方向弯折的两个弯折段，进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。
14.在其中一个实施例中，定义弯折部与第一安装部相连的一端为起始端，弯折部与第二安装部相连的一端为终止端；弯折部的起始端和弯折部的终止端的连线的中点为参考点；弯折部关于参考点呈中心对称。如此，通过中心对称的弯折部，可以更大程度地有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。
15.根据本技术的另一个方面，本技术实施例提供了一种电池采样装置，包括电池采样电路板以及多个上述温度采样装置；其中，第二安装部借助于转接焊点设置于电池采样电路板。如此，使用具有上述温度采样装置的电池采样电路板，不仅可以提高温度采样的准确性，还可以通过设计柔性电路板的长度得到距离更大的采样点的温度采样。
16.根据本技术的又一个方面，本技术实施例提供了一种电池，包括多个电池单体以及上述电池采样装置；其中，温度采样装置设于对应的电池单体上。如此，使用上述电池采样装置，可以实现温度采样正常工作，从而便于对电池进行监控。
17.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
18.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
19.图1为本技术一实施例中温度采样装置的结构示意图；
20.图2为本技术一实施例中补强板和第一安装部之间的装配结构示意图；
21.图3为本技术一实施例中温度采样装置安装至电池单体上的结构示意图；
22.图4为本技术另一实施例中温度采样装置的结构示意图；
23.图5为本技术又一实施例中温度采样装置的结构示意图；
24.图6为本技术一实施例中电池的结构示意图。
25.具体实施方式中的附图标号如下：
26.温度采样装置10；
27.柔性电路板100、柔性电路板本体110、第一安装部111、第二安装部112、弯折部113、第一区段1131、第二区段1132、第三区段1133、弧形段1134、第一弯折段1135、第二弯折
段1136；
28.温度传感器200；
29.转接焊点300；
30.补强板400；
31.电池采样电路板20、电压采样镀镍铜片21；
32.电池单体30；
33.第一方向x、第二方向y、膨胀方向p、起始端a、终止端b、参考线r、参考点r。
具体实施方式
34.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“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。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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技术中的具体含义。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
40.为便于理解本技术实施例的技术方案，在对本技术实施例的具体实施方式进行阐述说明之前，首先对本技术实施例所属技术领域的一些技术术语进行简单解释说明。
41.本技术中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱
体、扁平体、长方体或其它形状等，本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本技术实施例对此也不限定。
42.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
43.电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本技术实施例并不限于此。
44.bms(battery management system，电池管理系统)，主要由继电器、电流传感器、预充电阻和熔断器等器件组成，保证电气系统的可靠与安全。通过检测电池组中各电池单体的状态来确定整个电池系统的状态，并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力电池系统及各单体的充放电管理，以保证动力电池系统安全稳定地运行。bms主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机等。
45.smt(surface-mount technology，表面贴装技术)，将电子元件，如电阻、电容、晶体管、集成电路等等通过回流焊贴装到印刷电路板上，其使用之元件又被简称为表面安装元件。
46.目前，通常使用采样线实现热敏电阻与电池采样电路板之间的信号传输，以实现对电池单体的温度采样。在此过程中，热敏电阻设于电路硬板上，需要使用采样线从电路硬板上将热敏电阻信号引出，电路硬板与采样线转接需要使用手工点焊焊接，采样线引出后，实际应用中需要再将采样线与电池采样电路板进行焊接，同样使用手工点焊焊接。
47.发明人注意到，在此过程中，需要通过手工点焊，才能使热敏电阻信号顺利传递到电池采样电路板。同时，电路硬板对采样线，采样线对电池采样电路板，反复转接，工业化生产困难，加工成本高。
48.基于以上考虑，为了方便工业化生产，降低加工成本，发明人经过深入研究，设计了一种温度采样装置，可以通过柔性电路板的转接方式，实现将热敏电阻的信号传输到电池采样电路板中，可实现工业化生产且成本低，避免了反复转接和手工点焊的工序。
49.根据本技术的一些实施例，请参照图1，图1为本技术一实施例中温度采样装置10的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
50.为便于理解，如图1所示，图纸的上方定义为上方，图纸的下方定义为下方，图纸的左方定义为左侧，图纸的右方定义为右侧，图纸向外定义为前侧，图纸向内定义为后侧。后续图示沿用图1的定义。可以理解，上述定义仅为了说明，并不能理解为对本技术的限定。
51.本技术实施例提供了一种温度采样装置10，该温度采样装置10包括柔性电路板100、温度传感器200以及转接焊点300。
52.其中，柔性电路板100包括柔性电路板本体110，柔性电路板本体110上彼此相对地设置有第一安装部111和第二安装部112。第一安装部111设有温度传感器200，第二安装部112设有转接焊点300。
53.需要说明的是，“彼此相对”指的是第一安装部111与第二安装部112具有一个相对位置。例如，图1示例性地示出了第一安装部111与第二安装部112在左右方向上彼此相对设置的情形，第一安装部111位于柔性电路板本体110的右端，第二安装部112位于柔性电路板本体110的左端。当然，也可以在上下方向上彼此相对设置第一安装部111与第二安装部112。可以根据使用需求进行设置，本技术实施例对此不作具体限制。
54.本技术实施例的技术方案中，通过使用柔性电路板100代替采样线，可以同时进行表贴步骤，实现温度传感器200与电池采样电路板20之间的连接，取消了使用采样线所需要的多次点焊焊接步骤，工业自动化实现简单，成本低。另外，可以根据实际采样点的位置，通过冲压成型设计柔性电路板100的长度，以实现对不同采样点位置的温度采样，满足更大采样范围的使用需求。
55.在一些实施例中，请参照图2，并结合图1，图2为本技术一实施例中补强板400和第一安装部111之间的装配结构示意图，第一安装部111设置有补强板400，补强板400与温度传感器200分别设于第一安装部111的相对两侧。如此，可以增强温度传感器200与第一安装部111之间连接强度，保护温度传感器200。具体至一些实施例中，补强板400可以与第一安装部111一体式连接，也可以为分体式连接，可以根据实际使用需求进行结构设计。具体至另一些实施例中，补强板400的材料可以为pi(聚酰亚胺)，当然，也可以选用与柔性电路板100相同的材料制成，本技术实施例对此不作具体限定。可选地，在装配时，补强板400可以通过热熔胶粘结于柔性电路板本体110的第一安装部111的一侧，温度传感器200可以通过回流焊接的方式固定于柔性电路板本体110的第一安装部111的另一侧。
56.需要说明的是，“第一安装部111的相对两侧”指的是第一安装部111的上侧与下侧，或者第一安装部111的左侧与右侧，或者第一安装部111的前侧与后侧等情形。例如，图2中示意出的是，温度传感器200设置于第一安装部111的前侧，补强板400设置于第一安装部111的后侧的情形。
57.在一些实施例中，第一安装部111上设置有防水胶层，防水胶层包覆于温度传感器200外侧。如此，可以封堵所有滴水进入到温度传感器200内以及温度传感器200与第一安装部111的连接处的路径，保护温度传感器200。
58.在一些实施例中，温度传感器200为热敏电阻。如此，使用结构简单的温度传感器200，不仅能够实现温度采样，还便于安装。
59.经本技术发明人进一步研究发现，在一些应用场景的工况中，请参考图3，图3为本技术一实施例中温度采样装置10安装至电池单体30上的结构示意图，由于电池单体30受热会产生膨胀(例如，图3中示意出往外膨胀的两个膨胀方向p)，会导致温度采样点存在膨胀
或者振动拉扯力，从而会使得温度采样不准确。
60.由此，在一些实施例中，请继续参照图1，柔性电路板本体110具有位于第一安装部111和第二安装部112之间的弯折部113。定义第一安装部111指向第二安装部112的方向为第一方向x(即图1中示意出的从右至左的水平方向)，弯折部113被构造为相对第一安装部111和第二安装部112沿与第一方向x垂直的第二方向y朝一侧向外凸地弯折。通过设计弯折部113可以有效释放该工况下的膨胀或者振动拉扯力，保证温度采样正常工作。具体至一些实施例中，采用如前文一些实施例中的补强板400，也可以在弯折部113受到振动拉扯力时保护弯折部113。
61.具体至一些实施例中，请继续参考图1，定义弯折部113与第一安装部111相连的一端为起始端a，弯折部113与第二安装部112相连的一端为终止端b，弯折部113的起始端a和弯折部113的终止端b的连线的中垂线为参考线r。弯折部113关于参考线r对称设置。如此，通过设置对称结构的弯折部113，可以进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力。可选地，如图1所示，弯折部113包括以参考线r为基准对称设置的第一区段1131、第二区段1132，以及关于参考线r对称且连接第一区段1131和第二区段1132的第三区段1133。如此，可以形成类似c型的弯折部113的结构。通过具体地设计弯折部113的结构，达到进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。当然，作为另一种实施方式，请参照图4，图4为本技术另一实施例中温度采样装置10的结构示意图，弯折部113包括关于参考线r对称设置的弧形段1134。这样的设计，可以通过弧形段1134平滑释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力。弯折部113的具体结构形式可以根据实际使用需求进行设置，本技术实施例对此不作具体限定。
62.而在另一些实施例中，请参照图5，图5为本技术又一实施例中温度采样装置10的结构示意图，柔性电路板本体110具有位于第一安装部111和第二安装部112之间的弯折部113。定义第一安装部111指向第二安装部112的方向为第一方向x，弯折部113被构造为至少包括相对第一安装部111和第二安装部112沿与第一方向x垂直的第二方向y(即图5中所示例出的上下方向)朝一侧向外凸地弯折的第一弯折段1135，以及沿第二方向y朝另一侧向外凸地弯折的第二弯折段1136。如此，通过设置至少不同方向弯折的两个弯折段，进一步有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。定义弯折部113与第一安装部111相连的一端为起始端a，弯折部113与第二安装部112相连的一端为终止端b，弯折部113的起始端a和弯折部113的终止端b的连线的中点为参考点r。弯折部113关于参考点r呈中心对称。如此，通过中心对称的弯折部113，可以更大程度地有效释放温度采样点处的膨胀或者振动拉扯力的目的。
63.可以理解的是，以图5为例，位于参考点r左侧的弯折段的数量与位于参考点r右侧的弯折段的数量可以是一致的，也可以是不一致的。作为一种实施方式，当弯折部113关于参考点r呈中心对称时，位于参考点r左侧的弯折段的数量与位于参考点r右侧的弯折段的数量的相同的。例如，图5中示意出的是位于参考点r左侧的弯折段的数量与位于参考点r右侧的弯折段的数量均为一个的情形。弯折段的数量的设置，可以根据具体实施情况进行选择，本技术实施例对此不作具体限定。
64.根据本技术的又一些实施例，本技术实施例提供了一种电池采样装置，该电池采样装置包括电池采样电路板20以及多个上述温度采样装置10。第二安装部112借助于转接
焊点300设置于电池采样电路板20。如此，使用具有上述温度采样装置10的电池采样电路板20，不仅可以提高温度采样的准确性，还可以通过设计柔性电路板100的长度得到距离更大的采样点的温度采样。
65.根据本技术的另一些实施例，请参照图6，图6为本技术一实施例中电池的结构示意图，本技术实施例提供了一种电池，包括多个电池单体30以及上述电池采样装置。温度采样装置10设于对应的电池单体30上，柔性电路板100未设置温度采样装置10的一侧与对应的电池单体30的表面贴合。如此，使用上述电池采样装置，可以实现温度采样正常工作，从而便于对电池进行监控。
66.需要说明的是，电池采样装置中还可以设置有电压采样镀镍铜片21，电压采样镀镍铜片21设于对应的电池单体30上，以实现电压信号的采集功能。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。