线束板组件及电池装置的制作方法

文档序号:30978855发布日期:2022-08-03 00:06阅读:97来源:国知局
线束板组件及电池装置的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种线束板组件及电池装置。


背景技术:

2.随着技术的发展和进步,电动车辆的使用逐渐广泛。在电动车辆中设置有电池包,电池包用于存储电能并向电动车辆提供能源。在电池包中包括多个电池,多个电池可以通过设置在线束板上的汇流排进行电连接,通过汇流排连接电池时存在安装对位困难的问题。
3.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于提供一种线束板组件及电池装置,进而一定程度上提高汇流排安装的效率。
5.根据本公开的一个方面,提供一种线束板组件,用于电池装置,所述线束板组件包括:
6.汇流排;
7.线束板,所述线束板上设置有容置部,所述汇流排设于所述容置部,并且所述汇流排和所述容置部连接,所述容置部为设于所述线束板的凹陷部,所述线束板为绝缘膜。
8.本公开实施例提供的线束板组件,通过在线束板上设置凹陷的容置部,将汇流排设于凹陷的容置部,使得汇流排和线束板易于对位,解决了汇流排对位困难的问题,提高汇流排的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
9.根据本公开的另一个方面,提供一种电池装置,所述电池装置包括上述的线束板组件。
10.本公开实施例提供的电池装置,在电池装置中包括线束板组件,通过在线束板上设置凹陷的容置部,将汇流排设于凹陷的容置部,使得汇流排和线束板易于对位,解决了汇流排对位困难的问题,提高汇流排的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
11.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
12.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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的附图。
13.图1为本公开示例性实施例提供的一种线束板组件的示意图;
14.图2为本公开示例性实施例提供的一种线束板组件的局部剖视图;
15.图3为本公开示例性实施例提供的一种线束板组件的正视图;
16.图4为本公开示例性实施例提供的一种线束板组件的局部放大示意图;
17.图5为本公开示例性实施例提供的一种电池模组的示意图;
18.图6为本公开示例性实施例提供的一种电池的示意图;
19.图7为本公开示例性实施例提供的一种电池包的示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
21.在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。
22.除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
23.本公开示例性实施例首先提供一种线束板组件10,用于电池装置,如图1和图2所示,线束板组件10包括:汇流排120、线束板110和电路板130,线束板110上设置有容置部111,汇流排120设于容置部111,并且汇流排120和容置部111连接,容置部111为设于线束板110的凹陷部,线束板110为绝缘膜。
24.本公开实施例提供的线束板组件10,通过在线束板110上设置凹陷的容置部111,将汇流排120设于凹陷的容置部111,使得汇流排120和线束板110易于对位,解决了汇流排120对位困难的问题,提高汇流排120的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
25.进一步的,本公开实施例提供的线束板组件10还可以包括电路板130,电路板130设于线束板110,并且电路板130和汇流排120位于线束板110的同侧。汇流排120位于电路板130的侧部。
26.下面将对本公开实施例提供的线束板组件10的各部分进行详细说明:
27.线束板组件10包括至少一行沿第一方向排布的汇流排120,第一方向为电池排布方向。示例的,线束板组件10中设置有两行汇流排120,该两行汇流排120可以设于电路板130的两侧。也即是,在电路板130的一侧设置有一行汇流排120,在电路板130的另一侧设置有一行汇流排120。
28.汇流排120和电池的极柱连接,汇流排120由导电材料制成,比如,汇流排120的材料可以是铜、铝、钨、锰等金属或者合金。其中,电池装置中的多个电池可以是串联或者并联,多个电池在串联时,一个汇流排120可以连接第一电池的正极和第二电池的负极。多个电池并联时,一个汇流排120可以连接第一电池的正极和第二电池的正极,或者一个汇流排120可以连接第一电池的负极和第二电池的负极。第一电池和第二电池为电池装置中相邻
的电池。
29.在此基础上,在线束板110上对应设置有至少一行沿第一方向排布的容置部111,在一行容置部111中,相邻的容置部111之间具有间隔部112,间隔部112凸出于容置部111的底面。也即是间隔部112的顶面高于容置部111的底面,如此能够增加相邻的两个汇流排120之间的电气距离,该电气距离的提升能够增加电池使用的安全性。本实施例中,为防止热失控扩散性能,至少部分相邻的电池之间设有隔热缓冲垫,隔热缓冲垫的顶部高于电池的顶盖。在间隔部112的底部形成了一凹槽,该凹槽可为隔热缓冲垫提供固定空间。
30.线束板110为柔性绝缘膜,容置部111可以通过冲压的方式形成于线束板110,或者线束板110也可以通过注塑等方式形成,在注塑时直接在线束板110上形成凹陷的容置部111。通过采用绝缘膜式的线束板110能够减轻电池重量。并且绝缘膜柔韧性好在电池膨胀时,绝缘膜可以被拉伸,实现膨胀缓冲。
31.线束板110的材料可以是苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇(petg)、热塑性聚氨酯(tpu)和聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)等中的一种或者多种。
32.本公开实施例中线束板组件10还可以包括上绝缘膜,上绝缘膜和线束板110相对设置,汇流排120和电路板130设于线束板110和和上绝缘膜之间。上绝缘膜可以通过胶连接的方式连接电路板130和汇流排120。
33.示例的,上绝缘膜的材料可以是苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇(petg)、聚氨酯(tpu)和聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)等中的一种或者多种。
34.当然在实际应用中,本公开实施例中上绝缘膜也可以是热压膜,上绝缘膜可以通过热压的方式连接电路板130和汇流排120,本公开实施例对此不做具体限定。
35.在线束板110上设置有凹陷的容置部111,在安装汇流排120时可以在容置部111和/或者汇流排120上涂胶,通过连接胶将汇流排120连接于容置部111。在安装时凹陷的容置部111可以实现对汇流排120的定位。但是在实际应用中容置部111的面积往往大于汇流排120的面积,因此通过容置部111定位汇流排精度较低,为了进一步的提升定位精度,如图3和4所示,在汇流排120上设置有至少一个定位孔125,定位孔125用于汇流排120和线束板110的定位。其中,定位孔125可以是汇流排120上的通孔,定位孔125可以是圆孔、椭圆孔、方孔或者菱形孔等。
36.可选的,汇流排120上至少设置有两个定位孔125,通过在汇流排120上设置至少两个定位孔125对汇流排120和线束板110进行定位,能够提升定位精度。
37.在此基础上,线束板110上设置有定位标识(图中未示出),定位标识设于定位孔125在线束板110上的正投影区域。定位标识用于和定位孔125配合,提高汇流排120的定位精度。
38.其中,线束板110上的定位标识可以是通孔、盲孔或者标记等。在进行汇流排120的定位时可以通过汇流排120上的定位孔125观察线束板110上的定位标识,当定位标识和定位孔125重合时,汇流排120的定位完成。
39.示例的,汇流排120可以是长方体或者近似长方体的结构,此时,可以在汇流排120靠近顶点的位置上设置定位孔125,定位孔125贯穿汇流排120。在汇流排120上设置有4个定位孔125,相应的,在线束板110上也可以设置有四个定位标识。汇流排120为长方体结构时,设于线束板110上的容置部111也可以是长方体或者近似长方体的凹陷。
40.在电池装置中包括多个电池,多个电池顺序排列。在电池的使用过程中电池会发生膨胀,其膨胀方向主要沿电池排布方向。当电池膨胀时会拉扯汇流排120及线束板110,为了避免汇流排120及线束板110被撕裂,以及缓冲电池的膨胀,可以在线束板110及汇流排120上设置缓冲结构。
41.在一可行的实施方式中,汇流排120包括:第一连接部121、第二连接部122和第一缓冲凸起123,第一连接部121用于连接第一电池;第二连接部122用于连接第二电池;第一连接部121和第二连接部122分别设于第一缓冲凸起123的两侧,并且第一连接部121和第二连接部122分别和第一缓冲凸起123连接;第一电池和第二电池为电池装置中相邻的两个电池。
42.其中,第一缓冲凸起123可以是位于第一连接部121和第二连接部122之间的褶皱结构,也即是在第一缓冲凸起123朝向线束板110的一侧具有凹槽。当第一连接部121和第二连接部122受到相背的拉力时,第一缓冲凸起123被拉直,实现对电池膨胀的缓冲。
43.在本公开实施例中,汇流排120中的第一连接部121、第一缓冲凸起123部和第二连接部122可以是一体式结构,比如,汇流排120可以通过冲压形成。可以在一板状型材上通过冲压形成第一缓冲凸起123,第一缓冲凸起123的两侧分别为第一连接部121和第二连接部122。当然在实际应用中,汇流排120中的第一连接部121、第一缓冲凸起123部和第二连接部122也可以是分体式结构,本公开实施例并不以此为限。
44.进一步的,可以在线束板110上设置有第二缓冲凸起113,第二缓冲凸起113用于在电池膨胀时提供缓冲,避免线束板110被撕裂。第二缓冲凸起113可以设于线束板110的容置部111,并且第二缓冲凸起113设于第一缓冲凸起123在容置部111的正投影区。
45.通过在第一缓冲凸起123在容置部111的正投影区设置第二缓冲凸起113,使得第一缓冲凸起123和第二缓冲凸起113共用线束板组件10上的空间,能够节约线束板110上的空间,有利于线束板组件10上其他器件的布置。并且第一缓冲凸起123和第二缓冲凸起113也可以起到定位的作用,进一步的提升汇流排120的定位精度。
46.第二缓冲凸起113的长度方向和电池的排布方向垂直,第二缓冲凸起113可以从容置部111的的一端延伸至容置部111的另一端。或者第二缓冲凸起113也可以延伸至容置部111之外的区域。比如,第二缓冲部可以从线束板110的一侧边缘延伸至线束板110另一侧边缘。
47.线束板110为绝缘材料,为了实现汇流排120和电池极柱的电连接。容置部111设置有第一连接通孔和第二连接通孔(图中未示出),第一连接通孔和第一连接部121对应,用于实现第一连接部121和第一电池的连接,第二连接通孔和第二连接部122对应,用于实现第二连接部122和第二电池的连接。
48.汇流排120可以和电池的极柱焊接,汇流排120可以在汇流排120上可以设置有连接孔126,该连接孔126用于在焊接时对电池的极柱进行定位。可以在第一连接部121和第二连接部122分别设置连接孔126。
49.本公开实施例中,汇流排120和线束板110通过胶连接的方式连接,和/或电路板130和线束板110通过胶连接的方式连接。比如,汇流排120和线束板110可以通过丝印液体胶粘接,和/或电路板130和线束板110可以通过丝印液体胶粘接。
50.本公开实施例中电路板130可以是fpc(flexible printed circuit,柔性电路
板)、ffc(flexible flat cable,柔性扁平电缆)或者pcb(printed circuit board,印制电路板)等。或者电路板130也可以是其他线束,本公开实施例并不以此为限。
51.电路板130和汇流排120连接,电路板130用于采集汇流排120上的低压信号,比如,温度信号、湿度信号等控制信号。电路板130可以和低压支座连接,将低压信号通过低压支座输出。汇流排120可以和高压支座,将高压信号通过高压支座输入或输出。高压支座和低压支座可以设于端板。
52.本公开实施例提供的线束板组件10,通过在线束板110上设置凹陷的容置部111,将汇流排120设于凹陷的容置部111,使得汇流排120和线束板110易于对位,解决了汇流排120对位困难的问题,提高汇流排120的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
53.本公开示例性实施例还提供一种电池装置,该电池装置包括上述的线束板组件10。
54.其中,线束板组件10包括:汇流排120、线束板110和电路板130,线束板110上设置有容置部111,汇流排120设于容置部111,并且汇流排120和容置部111连接,容置部111为设于线束板110的凹陷部,线束板110为绝缘膜。
55.本公开实施例提供的电池装置,在电池装置中包括线束板组件10,通过在线束板110上设置凹陷的容置部111,将汇流排120设于凹陷的容置部111,使得汇流排120和线束板110易于对位,解决了汇流排120对位困难的问题,提高汇流排120的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
56.在一可行的实施方式中,电池装置可以是电池模组01,如图5所示,该电池模组01可以包括电池组及线束板组件10,线束板组件10设于电池组的顶面。电池组中包括多个依次排布的电池410,线束板组件10包括汇流排210和电路板220,汇流排210用于连接电池上的极柱404。电路板220用于连接低压支座,用于传输控制信号等,绝缘膜覆盖汇流排210和电路板220。
57.电池组包括多个电池410,多个电池依次排布。在电池排布方向的两端分别设置有端板,端板用于对多个电池进行限位。
58.其中,本公开实施例提供的电池可以是长方体或者近似长方体的结构。电池可以包括相对设置的两个第一面和四个环绕第一面的第二面。第一面的面积大于第二面的面积。多个电池在排布时,相邻的电池的第一面相对。端板可以连接于多个电池的两端,并且端板和多个电池中端部的电池的第一面连接。比如,可以在相邻的两个电池之间设置连接胶层,连接胶层分别连接两侧的电池的第一面。在端板和多个电池中的端部的电池之间设置连接胶层,该连接胶层分别连接端板和端部电池朝向端板的第一面。
59.在本公开实施例中,电池装置还可以包括端板和侧板,多个电池形成电池组,电池组的两端均设置有端板。比如,电池装置可以包括第一端板510和第二端板520,第一端板510及第二端板520分别设置于电池组的两端,第一端板510和第二端板520用于对电池组进行固定。
60.电池组的两侧设置有第一侧板和第二侧板(图中未示出),第一侧板位于电池组的一侧,并且第一侧板的两端分别连接第一端板510和第二端板520;第二侧板位于电池组的另一侧,并且第二侧板的两端分别连接第一端板510和第二端板520。也即是第一端板510、第一侧板、第二端板520和第二侧板依次首尾相接形成电池容置舱,电池组设于该电池容置
舱中。
61.如图6所示,电池410可以包括壳体401、电芯主体402、极耳403和极柱404,壳体401内具有空腔,电芯主体402设于壳体401上的空腔。壳体401可以是通过冲压或者焊接等方式形成,壳体401中的空腔可以是密闭空腔,电芯主体402设于该密闭的空腔内,极耳403和电芯主体402连接,并且极耳403从电芯主体402的顶部伸出,极耳403用于连接极柱404,极柱404设于壳体401的顶面。
62.示例的,壳体401可以是长方体或者近似长方体的薄壁结构。壳体401可以包括第一壳体和第二壳体,第一壳体为平板结构。第二壳体为一面具有开口的长方体空腔,第一壳体连接于第二壳体的开口处。第一壳体和第二壳体可以通过焊接的方式连接。
63.第二壳体的开口可以位于第二壳体的顶面,第一壳体连接于第二壳体,最终通过第一壳体形成电池的顶面。在第一壳体上可以设置有极柱404,极柱404和极耳403连接。
64.可选的,壳体401的材质可以为不锈钢或铝,具有良好的耐腐蚀性和足够的强度。其中,第一壳体和第二壳体的材料可以相同,或者第一壳体和第二壳体的材料也可以不同,本公开实施例对此不做具体限定。
65.在本公开实施例中,第一壳体的厚度和第二壳体的厚度可以相同,提升壳体401加工时的工艺便利性,进而提升加工效率。比如,第一壳体是平板结构,第二壳体可以通过钣金折弯及焊接形成,第一壳体和第二壳体可以采用相同的板材。
66.在一些实施例中,极柱404可以为两个,两个极柱404分别为正极柱和负极柱,极耳403也为两个,两个极耳403分别为正极耳和负极耳,正极柱和正极耳相连接,负极柱和负极耳相连接。
67.极柱404可以通过螺栓连接或者焊接等方式连接在第一壳体上。比如,在第一壳体上可以设置有两个通孔,两个通孔分别设置在第一壳体靠近端部的位置。
68.电芯主体402可以是叠片式电芯主体或者卷绕式电芯主体。当电芯主体402为叠片式电芯主体时,电芯主体402具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片,从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
69.电芯主体402为卷绕式电芯主体时,将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕,得到卷绕式电芯。
70.电芯主体402上可以设置有两个以上的极片,极耳403包括两个以上的单片极耳,单片极耳分别从与其对应的极片上延伸而出,单片极耳的宽度小于极片的宽度,多个单片极耳相堆叠从而形成极耳403,并与极柱404相连接,其中,极耳403可以与极柱404焊接。其中,单片极耳403是由具有良好导电导热性的金属箔制成,例如,铝、铜或镍等。
71.在另一可行的实施方式中,如图7所示,该电池装置可以是电池包,该电池包包括上述的线束板组件10。
72.进一步的,本公开实施例提供的电池包还可以包括箱体60,箱体60可以包括围框和内部梁,围框为一封闭框体,内部梁设于围框内部,并将为空分隔为多个电池舱。内部梁可以和围框连接,比如,内部梁和围框可以通过焊接、插接或者螺栓连接等方式连接。
73.其中,在电池包中可以包括上述的电池模组01,也即是电池组、端板和绝缘膜组10件形成电池模组,电池模组设于电池舱内。电池模组01设于该电池舱。
74.或者电池组直接设置于电池舱,线束板组件10设于电池组。其中,电池组直接放置于电池舱是指在电池组的端部不设置端板,电池组直接连接或者抵靠于围框或者内部梁。
75.围框可以是矩形框,围框可以包括第一边梁601、第二边梁602、第三边梁603和第四边梁604,第一边梁601、第二边梁602、第三边梁603和第四边梁604依次首尾连接。第一边梁601和第三边梁603平行设置,第二边梁602和第四边梁604平行设置。
76.内部梁可以包括横梁605和纵梁606。内梁设于围框的内部,并且内梁和围框连接,内梁和围框的连接方式可以是焊接、插接、胶连接、螺栓连接和连接件连接中的一种或多种。
77.示例的,横梁605和第一边梁601平行设置,并且横梁605的两端分别连接第二边梁602和第四边梁604。在围框中可以设置有至少一个横梁605,当围框中设置有一个横梁605时,横梁605可以设于第一边梁601和第三边梁603的中间位置。当围框中设置有多个横梁605时,多个横梁605可以均布于第一边梁601和第三边梁603之间。
78.横梁605和第二边梁602的连接方式可以是焊接、插接、胶连接、螺栓连接和连接件连接中的一种或多种。横梁605和第四边梁604的连接方式可以是焊接、插接、胶连接、螺栓连接和连接件连接中的一种或多种。
79.纵梁606和第二边梁602平行设置,并且横梁605的两端分别连接第一边梁601和第三边梁603。在围框中可以设置有至少一个纵梁606,当围框中设置有一个纵梁606时,纵梁606可以设于第二边梁602和第四边梁604的中间位置。当围框中设置有多个纵梁606时,多个纵梁606可以均布于第二边梁602和第四边梁604之间。
80.纵梁606和第一边梁601的连接方式可以是焊接、插接、胶连接、螺栓连接和连接件连接中的一种或多种。纵梁606和第三边梁603的连接方式可以是焊接、插接、胶连接、螺栓连接和连接件连接中的一种或多种。
81.在一实施方式中,围框和内部梁均可以是中空的挤出型材,比如,内部梁为中空的铝合金方管,或者内部梁为中空的不锈钢方管等。在实际应用中,为了增加内部梁的强度,在内部梁的内部空腔中也可以设置有加强件。比如,在内部梁的空腔中可以设置有加强筋,加强筋沿内部梁长度方向设置。
82.进一步的,本公开实施例提供的箱体60还可以包括底板,底板用于支撑电池组。围框和底板连接,围框和底板形成容置空间,内部梁设于围框和底板形成的容置空间内。
83.底板可以是一矩形板,第一边梁601、第二边梁602、第三边梁603和第四边梁604可以对应连接于底板的一个边上。第一边梁601、第二边梁602、第三边梁603和第四边梁604可以设于底板的上表面,或者第一边梁601、第二边梁602、第三边梁603和第四边梁604可以环绕底板。
84.底板的上表面用于承载电池组,因此底板的上表面为一平面。电池组和底板的上表面接触,平面能够增加底板和电池的接触面积,避免在底板上形成应力集中,导致底板局部失效。当然在实际应用中,底板也可以只承受电池的部分重力,电池可以通过胶连接等方式和围框及内部梁连接,通过围框和内部梁承受部分重力。
85.本公开实施例中底板、围框和内部梁形成多个电池舱,电池组设于该电池舱中,每个电池仓可以设置有一个或者多个电池组。
86.本公开实施例提供的电池装置可以用于电动车辆,电池装置可以安装于电动车辆
的车架。电池装置可以和车架固定连接。或者电池装置可以是模块化电池装置,模块化电池装置能够可拆卸的连接于车辆主体,便于更换。
87.本公开实施例提供的电池装置,在电池装置中包括线束板组件,通过在线束板上设置凹陷的容置部,将汇流排设于凹陷的容置部,使得汇流排和线束板易于对位,解决了汇流排对位困难的问题,提高汇流排的安装效率,从而能够提升电池装置的生产效率。
88.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
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