温度采集件、温度电压采集组件和电池模组的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种温度采集件、温度电压采集组件和电池模组。


背景技术：

2.随着电动汽车行业不断发展，电动汽车的动力电池系统封装技术也在不断地提升。动力电池系统封装的自动化和模块化逐步成为发展的主流。而动力电池系统中的电池模组最为重要，目前动力电池模组基本通过电路板连接器采集电池模组的状态信息，例如电池模组的电压信息和温度信息，将采集的电池模组状态信息传输至与电路板连接器连接的电池管理系统。
3.虽然此种方式可以很好的采集电池模组的状态信息，但还是存在一定缺陷。模组低压采集经常出现电压跳变和温度跳变问题。


技术实现要素：

4.基于上述的不足，本技术提供了一种温度采集件、温度电压采集组件和电池模组，以部分或全部地改善相关技术中模组低压采集经常出现电压跳变和温度跳变的问题。
5.本技术是这样实现的：
6.在第一方面，本技术的示例提供了一种温度采集件，用于将电芯的温度信号传递至电路板；温度采集件包括相互连接的第一缓冲段和防护段；防护段为壳体结构；壳体结构具有开口部，温度传感器通过开口部设置于壳体结构的内部；第一缓冲段远离壳体结构的一端用于与电芯导热接触；壳体结构用于与电路板连接，以封闭第一开口部。
7.在上述实现过程中，在温度采集件中设置壳体结构的防护段，将温度传感器通过壳体结构的开口部设置于壳体结构内，并将壳体结构与电路板连接，封闭开口部，进而将温度传感器封闭于壳体内。将温度传感器封闭于壳体内，壳体结构可以阻隔温度传感器与空气中的水接触，在一定程度上能够避免在利用温度采集组件对电芯进行温度采集时出现温度跳变。
8.并且，在温度采集组件还设置有与壳体结构的防护段连接的第一缓冲段，可以吸收电池模组振动冲击所产生的力，进一步减小温度跳变。
9.结合第一方面，在本技术第一方面的第一种可能的实施方式中，第一缓冲段为拱形结构。
10.在上述实现过程中，由于第一缓冲段的两端分别连接电芯和防护段，在包括电芯的电池模组发生振动时，拱形结构的第一缓冲段能够吸收振动冲击所产生的力，能够将电芯的温度稳定的传递至壳体结构，进而通过壳体结构传递至温度传感器，使得温度传感器能够稳定的将温度信号传递至相应的电路板(设置有第一缓冲段的温度采集件能够与电芯和电路板接触良好，导热均匀)，以获得电芯的温度信号。
11.结合第一方面，在本技术第一方面的第二种可能的实施方式中，壳体结构的内壁
设置有导热垫，温度传感器与导热垫导热连接。
12.在上述实现过程中，在壳体结构的内壁设置导热垫，将温度传感器通过导热垫与壳体的内壁导热连接，且由于导热垫通常具有良好的导热性和一定的弹性，使得温度传感器与壳体内壁的导热接触性更好，进一步减小利用温度采集组件对电芯进行温度采集时出现温度跳变的几率。
13.结合第一方面，在本技术第一方面的第三种可能的实施方式中，温度传感器为ntc。
14.在上述实现过程中，ntc随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象，利用ntc进行温度信号的收集，可以通过ntc的r-t特性得到所采集的电芯的近似温度。并且，将ntc设置于壳体结构的内部，能够可以阻隔ntc与空气中的水接触，从而避免ntc发生银迁移问题，进而减小利用温度采集组件对电芯进行温度采集时出现温度跳变的几率。
15.在第二方面，本技术的示例提供了一种温度电压采集组件，包括第一方面提供的温度采集件、电压采集件和电路板。电压采集件包括镍片；镍片具有第二缓冲段和连接段；第二缓冲段为拱形结构，连接段具有支脚；第二缓冲段远离支脚的一端用于与电芯连接，支脚用于与电路板连接，以将电芯的电压传递至电路板；防护段与电路板密封连接，且温度传感器与电路板连接。
16.在上述实现过程中，利用本示例提供的温度电压组件进行电芯的温度和电压信号采集，温度采集件中的壳体结构可以阻隔温度传感器与空气中的水接触，且温度采集件中的第一缓冲段能够吸收模组的振动所产生的冲击力，在一定程度上能够避免在利用温度采集组件对电芯进行温度采集时出现温度跳变。
17.并且，将用于采集电芯电压信息的镍片设置为相互连接的第二缓冲段和连接段，将连接段的支脚与电芯的极柱或与电芯极柱连接的汇流排连接，将镍片远离连接段的一端与用于处理电压信号的电路板连接，进而可以将电芯的电压信号传输至电路板，进而获得电芯的电压信号。第二缓冲段能够吸收电池模组振动冲击所产生的力，使得镍片与电芯的极柱或汇流排以及电路板的连接更加牢固，减小出现断路、短路的几率，进而减小利用本示例提供的电压采集件进行电芯的电压采集时出现电压跳变的几率。并且，利用本示例提供的电压采集件进行电压采集，镍片中的第二缓冲段能够吸收电池模组振动冲击所产生的力，使得镍片与电芯的极柱或汇流排以及电路板的连接更加牢固，减小出现断路、短路的几率，进而减小利用本实例提供的电压采集件进行电芯的电压采集时出现电压跳变的几率。
18.除此之外，利用本示例提供的温度电压组件进行电芯的温度和电压信号采集，能够省去线束隔离板的设置，结构简单。
19.结合第二方面，在本技术第二方面的第一种可能的实施方式中，温度电压采集组件还包括汇流排；第一缓冲段远离防护段的一端，以及第二缓冲段远离支脚的一端，同时与汇流排连接。
20.在上述实现过程中，将温度采集件中的第一缓冲段远离防护段的一端，以及电压采集件中的第二缓冲段远离支脚的一端同时与汇流排连接，以便于利用汇流排连接多个电芯的极柱，以同时获得电池模组中多个电芯的温度和电压信号，简化温度电压采集组件与电芯的连接方式。
21.结合第二方面，在本技术第二方面的第二种可能的实施方式中，温度电压采集组件还包括缓冲垫；缓冲垫具有相对设置的第一表面和第二表面；第一表面设置于电路板的背面，第二表面用于与电芯的表面接触，以将电路板支撑于述电芯上。
22.在上述实现过程中，在电路板的背面设置缓冲垫，缓冲垫具有一定的弹性，能够吸收电池模组振动所产生的冲击力，以便于将电路板通过缓冲垫设置于电芯上，使得电路板和电芯之间的温度采集件和电压采集件的连接更加牢固，进一步减小温度和电压跳变。
23.结合第二方面，在本技术第二方面的第三种可能的实施方式中，温度电压采集组件还包括电池管理系统；电路板与电池管理系统信号连接。
24.在上述实现过程中，将电路板与电池管理系统信号连接，以获得采集的电压和温度信息，确定电池模组(包括多个电芯)的使用状态。
25.在第三方面，本技术的示例提供了一种电池模组，包括：
26.第二方面提供的温度电压采集组件；
27.多个电芯；电芯具有顶盖和电极柱，电极柱凸出顶盖；第一缓冲段远离壳体结构的一端，以及第二缓冲段远离支脚的一端，同时与电极柱连接；电路板设置于顶盖。
28.在上述实现过程中，本示例提供的电池模组中，设置有温度和电压采集件，进行电池模组中电芯的温度和电压信号的采集，能够实时确定电池模组的状态。并且温度和电压采集件具有缓冲段，还可以在电路板和电芯顶盖之间设置缓冲垫，能够吸收电池模组振动所产生的冲击力，能够减小检测时温度和电压跳变的几率。除此之外，将温度传感器密封于壳体结构内，在温度传感器和壳体结构内壁之间设置导热垫，能够进一步减小温度跳变的几率。
29.本示例提供的电池模组，省去了线束隔离板的设置，结构简单。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
31.图1本技术示例提供的电池模组的结构示意图；
32.图2为本技术示例提供的温度采集件的第一结构示意图；
33.图3为本技术示例提供的温度采集件的第二结构示意图；
34.图4为本技术示例提供的电压采集件的结构示意图；
35.图5为本技术示例提供的温度电压采集组件的结构示意图；
36.图6为本技术示例提供的电路板的结构示意图。
37.图标：1-电池模组；10-温度电压采集组件；11-温度采集件；111-第一缓冲段；112-防护段；113-温度传感器；114-导热垫；12-电压采集件；121-第二缓冲段；122-连接段；123-支脚；13-电路板；14-汇流排；15-缓冲垫；20-电芯；21-顶盖；22-电极柱。
具体实施方式
38.下面将结合实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为
可以通过市售购买获得的常规产品。
39.以下针对本技术示例提供的温度采集件、电压采集件、温度电压采集组件和电池模组进行具体说明：
40.随着电动汽车行业不断发展，电动汽车的动力电池系统封装技术也在不断地提升。动力电池系统封装的自动化和模块化逐步成为发展的主流。
41.动力电池系统中的电池模组最为重要，目前动力电池模组基本通过fpc连接器采集电池模组的状态信息，例如电池模组的电压信息和温度信息，将采集的电池模组状态信息传输至与fpc连接器连接的电池管理系统。
42.发明人发现，在利用现有的方式进行模组低压采集时，经常出现电压跳变和温度跳变问题。发明人分析采集时经常出现电压跳变和温度跳的原因，认为现有的采集线路容易出现短路、断路等情况，进而导致温度跳变和电压跳变。
43.基于此，请参阅图1，发明人提供的一种电池模组1，包括温度电压采集组件10和电芯20。其中，温度电压采集组件10包括用于采集电芯20的温度信号的温度采集件11，和用于采集电芯20的电压信号的电压采集件12，以获得电池模组1中电芯20的温度信号和电压信号。
44.请参阅图2和图3，温度采集件11具有相互连接的第一缓冲段111和防护段112，防护段112为壳体结构，用于覆盖于温度传感器113表面。利用壳体结构对采集温度信号的温度传感器113进行防护，避免温度传感器113与空气中的水汽等接触，并利用第一缓冲段111吸收电池模组1振动所产生的冲击力，能够减小温度跳变的几率。
45.请参阅图4，电压采集件12包括镍片，镍片具有第二缓冲段121和连接段122。设置有第二缓冲段121的镍片，能够吸收电池模组1振动所产生的冲击力，使镍片与电芯20的接触良好，减小出现电压跳变的几率。
46.以下结合附图分别对本技术示例提供的电池模组1中的温度电压采集组件10和电芯20作进一步的详细描述。
47.请参阅图5，温度电压采集组件10包括用于采集电芯20的温度信号的温度采集件11，和用于采集电芯20的电压信号的电压采集件12，以及处理温度和电压信号的电路板13，以获得电池模组1中电芯20的温度信号和电压信号。
48.温度采集件11具有相互连接的第一缓冲段111和防护段112；第一缓冲段111用于吸收电池模组1振动所产生的冲击力，使温度采集件11与电芯20的连接更加稳定。防护段112为壳体结构，用于覆盖于温度传感器113表面，使温度传感器113能够更加准确的反映温度信号。
49.本技术不限制温度采集件11的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的调整。
50.在一些可能的实施方式中，温度采集件11可以为铝片，铝片中的第一缓冲段111沿铝片的厚度方向呈s形。或者，请继续参阅图2，铝片中的第一缓冲段111为拱形结构。
51.在一些可能的实施方式中，请继续参阅图2和图3，防护段112为矩形的壳体结构，矩形壳体结构具有开口部，以便于温度传感器113通过开口部放置于壳体结构内。进一步的，为了便于将壳体结构的防护段112与电路板13连接，以封闭开口部，可以将壳体结构围绕开口部边缘的外壁设置为翻边结构。在将壳体结构连接于电路板13时，可以将翻边与电
路板13贴合，进而实现壳体结构内温度传感器113的密封。
52.进一步的，本技术不限制防护段112如何与电路板13连接以及温度传感器113的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，可以将壳体结构中围绕开口部的翻边焊接于电路板13。进一步的，还可以在翻边处设置相应的焊接工艺孔，以提高焊接质量。焊接方式可以采用激光焊接、超声波焊接或锡焊。
53.温度传感器113可以为ntc。当传递至ntc的温度发生变化时，ntc的电阻值也会发生变化，进而可以利用ntc的电阻值的变化判断温度变化情况。ntc能够灵敏检测微小温差。
54.或者，温度传感器113可以为ptc热敏电阻，或者其它热敏电阻。
55.为了将ntc设置于电路板13和壳体结构所形成的密封空间内，以及将壳体结构处的温度传递至壳体结构内的ntc，然后通过ntc的温度-电阻特性，将温度信号传递至电路板13。在一些可能的实施方式中，请参阅图6，可以将ntc的一端焊接于电路板13，然后再将壳体结构罩设在ntc的周围，并将翻边焊接于电路板13。
56.进一步的，请继续参阅图2，为了更好的将壳体结构的温度传递至温度传感器113，可以在壳体结构的内壁设置导热垫114。
57.电压采集件12包括镍片，镍片具有第二缓冲段121和连接段122。将镍片远离连接段122的一端用于与电芯20连接，连接段122用于与电路板13连接，以将电芯20的电压传递至电路板13。
58.本技术不限制电压采集件12如何与电路板13连接，在一些可能的实施方式中，请继续参阅图4，在连接段122远离第二缓冲段121的端部设置支脚123，将支脚123焊接于电路板13。进一步的，可以在电路板13上设置相应的焊接孔，以便于将支脚123焊接于电路板13的焊接孔。进一步的，可以采用激光焊接、超声波焊接或锡焊等焊接方式，进行支脚123的焊接。
59.本技术不限制第二缓冲段121的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，第二缓冲段121和第一缓冲段111的结构相同。请继续参阅图4，第二缓冲段121和第一缓冲段111沿其厚度方向呈圆弧形。
60.本技术不限制温度采集件11和电压采集件12如何与电芯20连接，以分别获取电芯20的温度和电压信号。
61.在一些可能的实施方式中，请继续参阅图5，温度电压采集组件10还包括汇流排14。将汇流排14与电芯20中的极柱连接，并将温度采集件11中远离壳体结构的防护段的一端与汇流排14连接。电芯20的温度传递至极柱，然后通过极柱传递至汇流排14，然后通过汇流排传递至温度采集件11，最后通过温度采集件11中的温度传感器113的r-t特性，将温度信号传递至电路板13。
62.将电压采集件12中远离连接段122的一端连接于汇流排14。电芯20的电压通过极柱传输至汇流排14，并通过汇流排14传输至镍片，并通过镍片传输至电路板13。
63.进一步的，为了便于温度电压采集组件10在电池模组1中的放置，在一种可能的实施方式中，请继续参阅图6，温度电压采集组件10还可以包括缓冲垫15。
64.将缓冲垫15设置于电路板13的背面，由于缓冲垫15具有一定的弹性，能够吸收电池模组1振动所产生的冲击力，以便于将电路板13通过缓冲垫15设置于电芯20上，使得电路板13和电芯20之间的温度采集件11和电压采集件12的连接更加牢固，进一步减小温度和电
压跳变。
65.进一步的，为了便于及时显示温度和电压信号，并及时处理或控制电池单元，温度电压采集组件10还包括电池管理系统(bms电池系统，图中未示出)。将接收有温度和电压信号的电路板13与电池管理系统的输入端信号连接，以将温度和电压信号传输至电池管理系统。
66.进一步的，连接方式可以采用有线连接或者无线连接。电池管理系统可以选用现有技术的电池管理系统单元，本技术不做限制。
67.电池模组1包括多个电芯20，多个电芯20可以采用并联或者串联的形式进行连接，本技术不做限制。
68.电芯20具有顶盖21和电极柱22。请继续参阅图1，电极柱22凸出顶盖21。
69.本技术不限制电芯20如何与温度电压采集组件10连接，相关人员可以根据需要进行相应的选择。
70.在一些可能的实施方式中，可以将汇流排14的一端焊接于电芯20的电极柱22，将电路板13放置于顶盖21上。
71.进一步的，汇流排14可以同时于多个电芯20的电极柱22连接。
72.或者，可以在电路板13和顶盖21之间粘贴缓冲垫15。
73.或者，可以直接将温度电压采集组件10中的温度采集件11和电压采集件12焊接于电极柱22处。
74.进一步的，为了便于电芯20的放置，电池模组1包括壳体。将多个电芯20放置于壳体内。
75.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。