CN111952490B - 电池连接模块及电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池连接模块及电池装置，该电池连接模块包含一承载盘、多个汇流件及一柔性电路板。该等汇流件设置于该承载盘。该柔性电路板设置于该承载盘，并包括一主板体，及多个可浮动地一体连接该主板体且分别电性连接该等汇流件的连接板体，每一连接板体具有一中央部，及两个分别从该中央部两相反侧延伸的悬臂部，每一悬臂部具有一连接于该中央部的前段、一相反于该前段的末段，及一介于该前段与该末段之间且沿至少纵向及横向上延伸的弯折段，每一连接板体仅以两个悬臂部的末段连接于该主板体，该连接板体与该主板体之间形成一间隙。

Description

电池连接模块及电池装置
技术领域
本发明涉及一种电池连接模块，特别涉及用于连接电池的一种电池连接模块及电池装置。
背景技术
一般由多个电化学可充电式电池并排组成电池组的电池装置，例如车用电池，通常利用电池连接模块将电池串接以形成一对输出电极，并设有以柔性电路板为主体制成的电池管理板(Battery Management System，缩写BMS)监控电池的电压、温度等数值。中国专利公告号CN206211098U公开了一种用于电池包的连接组件，该连接组件包括一与该电池包电性连接的对配连接件，及一设置于该对配连接件的连接件。该连接件可采用柔性电路板制成，并包括一连接本体及多个形变部。该等形变部由该连接本体的外侧边向内横向延伸设置，并具有尾端及头端，该尾端与该连接本体之间设置有横向间隙，以使得该形变部沿着该连接本体的横向具有形变空间。该等形变部用以与该对配连接件电性连接及机械连接，并通过形变空间提高抗震能力，保持在车辆行驶过程的连接稳定性。然而，现有的连接件与不同的对配连接件之间仍可能因为设计公差或人为组装偏差导致连接效果不佳，是以现有的连接件的形变能力仍有待改善的空间。
发明内容
因此，本发明的目的，即在提供一种形变能力较高及抗震效果更好的电池连接模块及电池装置。
于是，本发明电池连接模块在一些实施方式中，包含一承载盘、多个汇流件及一柔性电路板。该等汇流件设置于该承载盘。该柔性电路板设置于该承载盘，并包括一主板体，及多个可浮动地一体连接该主板体且分别电性连接该等汇流件的连接板体，每一连接板体于一纵向延伸地设置在该主板体侧边上，且于一横向上面对一对应的汇流件，每一连接板体具有一中央部，及两个分别从该中央部两相反侧延伸的悬臂部，每一悬臂部具有一连接于该中央部的前段、一相反于该前段的末段，及一介于该前段与该末段之间且沿至少纵向及横向延伸的弯折段，每一连接板体仅以两个悬臂部的末段连接于该主板体，该连接板体与该主板体之间形成一间隙。
在一些实施方式中，该等连接板体设置于该主板体朝向该等汇流件的周侧。
在一些实施方式中，该间隙分为一位于该中央部与该主板体之间的第一间隙，及两个分别位于该等悬臂部与该主板体之间并与该第一间隙相连通的第二间隙。
在一些实施方式中，该第一间隙具有一纵向部，及两个分别垂直地连接于该纵向部两端的横向部。
在一些实施方式中，每一悬臂部的前段在纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在纵向上连接于该主板体。
在一些实施方式中，每一弯折段呈U形且开口朝外。
在一些实施方式中，每一第二间隙的尾端形成一扩大孔。
在一些实施方式中，每一悬臂部的前段在纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在横向上连接于该主板体。
在一些实施方式中，每一弯折段呈L形，每一悬臂部还具有一连接于该前段与该弯折段的纵向段，及一连接于该弯折段与该末段的横向段，该横向段与该主板体之间还形成一第三间隙，该第三间隙与该第二间隙位于该横向段的两侧。
在一些实施方式中，每一第二间隙的尾端与每一第三间隙的尾端各形成一扩大孔。
在一些实施方式中，该等连接板体较该主板体的周侧向外凸出，该第一间隙沿该中央部的一侧轮廓纵向延伸，每一第二间隙沿着该悬臂部的一侧轮廓弯折延伸。
在一些实施方式中，每一悬臂部的前段在纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在横向上连接于该主板体。
在一些实施方式中，每一弯折段呈U形且朝外凸出。
在一些实施方式中，该柔性电路板还具有多个一体连接于该主板体周侧的侧板体，每一连接板***于该主板体与相对应的该侧板体之间。
在一些实施方式中，每一弯折段呈U形且开口朝外。
在一些实施方式中，每一第二间隙的尾端形成一扩大孔。
于是，本发明电池装置在一些实施方式中，包含一电池组、一如前述的电池连接模块，及多个导电桥接片。该电池连接模块的该等汇流件电性且机械性连接该电池组。该等导电桥接片分别连接于该电池连接模块的该柔性电路板的该等中央部及该等汇流件之间。
本发明至少具有以下技术效果：通过将柔性电路板的连接板体的悬臂部设计为沿至少两个方向延伸，使连接板体有更好的形变能力，克服连接板体与各式汇流件之间的公差，而能达到更稳定的电连接效果及抗震效果。
附图说明
本发明的其他的特征及技术效果，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是本发明电池装置的一第一实施例的一立体图；
图2是该第一实施例的一立体分解图；
图3是该第一实施例的一电池连接模块的一俯视图；
图4是该电池连接模块的一立体分解图；
图5是该电池连接模块的一承载盘的一立体图；
图6是该电池连接模块的一柔性电路板连接多个导电桥接片、多个温度感测器及一电连接器的一立体图；
图7是该柔性电路板与该等导电桥接片、该等温度感测器的一立体分解图；
图8是该柔性电路板的一俯视图；
图9是图8的一局部放大图，说明该柔性电路板的一连接板体；
图10是本发明电池装置的一第二实施例的一电池连接模块的一柔性电路板的一俯视图；
图11是图10的一局部放大图，说明该柔性电路板的一连接板体；
图12是本发明电池装置的一第三实施例的一电池连接模块的一柔性电路板的一俯视图；
图13是图12的一局部放大图，说明该柔性电路板的一连接板体与一侧板体；
图14是一局部示意图，说明该侧板体用以辅助支撑该第三实施例的导电桥接片；及
图15是一局部示意图，说明本发明电池装置的一第四实施例的一电池连接模块的一柔性电路板的一连接板体。
附图标记说明：
100 电池装置
1 电池组
11 端板
12 电池
121 正电极
122 负电极
2 电池连接模块
3 承载盘
31 基壁
311 透气孔
312 定位柱
313 凹陷部
32 框壁
321 限位钩
34 支撑肋
35 限位壁
351 限位块
36 基座
361 卡扣部
37 安装区
371 安装槽
38 扣块
4 汇流件
41 电极连接部
42 缓冲凸部
43 对外电极
5 柔性电路板
51 主板体
511 定位孔
52 连接板体
521 中央部
522 悬臂部
522a 前段
522b 末段
522c 弯折段
522d 纵向段
522e 横向段
53 第一间隙
531 纵向部
532 横向部
54 第二间隙
541 扩大孔
55 侧接板体
56 直立板体
57 侧板体
58 第三间隙
581 扩大孔
59 导热板
6 导电桥接片
61 加强片
62 封胶
7 温度感测器
8 电连接器
81 扣接部
9 上盖
91 顶盖体
92 侧盖体
93 输出口
94 卡接孔
95 开口
D1 纵向
D2 横向
D3 上下方向
具体实施方式
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1与图2，本发明电池装置100的一第一实施例包含一电池组1、一电池连接模块2，及一上盖9。
该电池组1适用于容置在一电池盒(图未示)，并包括两个在一纵向D1上相间隔的端板11，及多个设置于该两端板11之间而在该纵向D1上紧密排列的电池12。每一电池12具有面朝上的一正电极121及一负电极122。于本实施例中，每三个电池12为一组，每组电池12相同极性的电极同向排列，且相邻的两组电池12的不同极性的电极反向排列。
参阅图3至图5，该电池连接模块2用以串联该电池组1中的该等电池12，并能检测及回报各电池12的温度、电压、电流等状态。该电池连接模块2包括一承载盘3、多个汇流件4、一柔性电路板5、多个导电桥接片6、多个温度感测器7，及一电连接器8。该承载盘3由绝缘材质制成，该承载盘3呈长度方向于一纵向D1延伸及宽度方向于一横向D2上延伸的长方形。该承载盘3盖设于该电池组1，并具有一基壁31，及多个在该基壁31的横向D2上相反两外侧且沿该纵向D1分布的安装区37。该基壁31位于该承载盘3的中央纵长区域，并具有多个沿该纵向D1排列的椭圆形透气孔311、多个定位柱312设置在基壁31于一上下方向D3的上表面，及多个从该基壁31横向D2上两相反侧朝内形成且从基壁31的上表面下凹的凹陷部313。该等透气孔311适用于供空气流通于该电池盒以协助排除该电池组1运行时产生的废热及气体。
每一安装区37是由一连接于该基壁31的框壁32与该基壁共同围绕而成的矩形框区域，且每一安装区37由多个连接于该框壁32与该基壁31的支撑肋34间隔出多个用以一一对应于该等电池12的正电极121或负电极122的安装槽371。该基壁31的该等凹陷部313分别对应该等安装区37，且每一凹陷部313与相对应的该安装区37中的其中一个安装槽371相连通。该承载盘3还具有多个自该基壁31于横向D2上两相反侧向上延伸并用以在横向D2上限位该柔性电路板5的限位壁35。该等限位壁35具有对应于该等安装区37的限位块351，每一框壁32具有一设置于内侧面的限位钩321，该等限位块351、该等限位钩321于上方及该等支撑肋34于下方配合地在上下方向D3上以可浮动的方式限位该等汇流件4。该等限位壁35用以在横向D2上限位柔性电路板5，且能够与该等框壁32限位该等汇流件4。于本实施例中，该承载盘3还具有一体设置于该基壁31上表面的一基座36，该基座36具有两个用以扣接该电连接器8的卡扣部361。
该等汇流件4分别设置于该等安装区37。每一汇流件4具有多个呈平板状且对应容置于该等安装槽371的电极连接部41，及分别连接于每两个电极连接部41之间的缓冲凸部42。该等缓冲凸部42分别对应位于该等支撑肋34。该等汇流件4的电极连接部41通过各安装槽371向下机械性且电性连接该等电池12的该等正电极121与该等负电极122，借此串联该等电池12。分别位于该承载盘两端的汇流件4各具有一对外电极43，借此将串连后的该等电池12的电力对外输出。
参阅图4、图6及图7，该柔性电路板5设置于该承载盘3的该基壁31，并具有一主板体51，及多个连接板体52。该主板体51具有多个分别供该基壁31的该等定位柱312穿设的定位孔511，且于本实施例中是通过加热熔融穿设于该等定位孔511的定位柱312，以将该等定位柱312与该等定位孔511相对固定。该等连接板体52可浮动地一体连接该主板体51并分别机械性及电性连接该等导电桥接片6以电性连接该等汇流件4。
配合参阅图8与图9，该等连接板体52于一纵向延伸地设置在该主板体51侧边上，且于一横向上面对一对应的汇流件4。该等连接板体52分别对应位于该等凹陷部313，以提升可浮动、形变的空间。每一连接板体52具有一呈矩形的中央部521，及两个分别从该中央部521两相反侧延伸的悬臂部522。于本实施例中，该中央部521的外侧切齐该主板体51的侧边，其顶面供相对应的该导电桥接片6设置。该等中央部521分别对应位于该等凹陷部313上方。每一悬臂部522具有一连接于该中央部521的前段522a、一连接于该主板体51的末段522b，及一介于该前段522a与该末段522b之间的弯折段522c。该前段522a在该纵向D1上连接于该中央部521侧边靠近相对应的汇流件4的一端，该末段522b在该纵向D1上连接于该主板体51，是以每一连接板体52仅以二侧的悬臂部522的末段522b连接于该主板体51构成双支点式的构造，而使该连接板体52与该主板体51之间形成一间隙。进一步地，该间隙分为一位于该中央部521内侧与该主板体51之间且沿该中央部521的轮廓形成的第一间隙53，及两个分别位于该等悬臂部522与该主板体51之间且沿该等悬臂部522的轮廓形成并与该第一间隙53相连通的第二间隙54。在本实施例中，由于该中央部521呈矩形，因此该第一间隙53具有一在该纵向D1上延伸的纵向部531，及两个分别垂直地连接于该纵向部531两端并在该横向D2上延伸的横向部532。每一第二间隙54的尾端形成有一扩大孔541，该扩大孔541用于在每一连接板体52的工艺中作为切割形成该第一间隙53与该等第二间隙54的起始端与结束端，且能避免该等第二间隙54在切割的过程中往无法预期的方向或长度裂开。该弯折段522c是先沿该横向D2朝内延伸，再沿该纵向D1延伸，最后沿该横向D2朝外延伸，而呈开口朝向相对应的汇流件的U形。通过将该等连接板体52的该等弯折段522c设计成沿至少两个方向延伸，大幅增加该等连接板体52的浮动能力及形变能力，以能克服各连接板体52与各式汇流件4之间的位置偏差，进而提升该等导电桥接片6的抗震能力。
再次参阅图6与图7，该等导电桥接片6各以一端连接于相对应的该中央部521顶面，并机械性及电性连接该等汇流件4。于本实施例中，可通过在该中央部521底面以粘着或焊接的方式设置加强片61，以及在该导电桥接片6上设置封胶62包覆，加强该导电桥接片6与该中央部521的连接关系，该导电桥接片6可以采用例如焊接的方式连接该中央部及该汇流件4。
该柔性电路板5还具有多个侧接板体55，及一直立板体56。该等侧接板体55设置于该主板体51朝向该等汇流件4的侧边，供该等温度感测器7对应设置。每一侧接板体55还连接有一导热板59，该导热板59两端分别连接于侧接板体55与汇流件4，以能传递汇流件4的热能至所述侧接板体55供温度感测器7检测。该直立板体56垂直地一体连接于该主板体51，供该电连接器8连接设置。通过在该柔性电路板5布设的电路迹线，使该等温度感测器7感测到的信号能传输至连接于该直立板体56的该电连接器8。参阅图5与图6，该电连接器8具有两个用以与该承载盘3的该基座36的卡扣部361可拆卸地连接的扣接部81。
参阅图2与图4，该上盖9用以盖设于该电池连接模块2，并具有一顶盖体91、自该顶盖体91侧缘向下延伸的侧盖体92、两个分别形成于该顶盖体91两端的输出口93、多个形成于该顶盖体91与该侧盖体92交接处的卡接孔94，及一设置于该顶盖体91的开口95。该等输出口93对应露出该等对外电极43。该承载盘3还具有多个设置于该等框壁32外侧的扣块38，该等扣块38用以供该等卡接孔94扣合。该开口95对应露出该电连接器8。
该柔性电路板5可以有不同的变化实施方式，以下实施例仅针对该柔性电路板5的变化实施方式说明，电池装置100的其余构件与前述第一实施例相同即不再重述。
参阅图10与图11，为本发明电池装置100的一第二实施例，相较于该第一实施例，该第二实施例的该等连接板体52整体较该主板体51的侧边朝相对应的汇流件4方向凸出。此外，该等中央部521与该等悬臂部522是在横向D2上朝相对应的汇流件4方向延伸，且该等悬臂部522的前段522a在纵向D1上连接于该中央部521侧边远离相对应的汇流件4的一端，该等悬臂部522的末段522b在横向D2上连接于该主板体51使每一中央部521与该主板体51之间的第一间隙53仅具有沿该中央部521的一侧轮廓在该纵向D1上延伸的纵向部531，而不具有在该横向D2上延伸的横向部532(见图9)。该等悬臂部522的弯折段522c呈朝相对应的汇流件4方向凸出的U形，使该等第二间隙54沿着该悬臂部522的内侧轮廓自该第一间隙53两端先向外再向内弯折延伸(前述的“向外”是指朝向相对应的汇流件4方向，“向内”是指远离相对应的汇流件4方向)。
参阅图12至图14，为本发明电池装置100的一第三实施例，该第三实施例的柔性电路板5相较于该第一实施例还具有对应位于该等连接板体52外侧的条状侧板体57，各侧板体57一体连接于该主板体51，使每一连接板体52位于该主板体51与相对应的该侧板体57之间。该侧板体57用以协助支撑相对应的该导电桥接片6。
参阅图15，为本发明电池装置100的一第四实施例，该第四实施例的该连接板体52的该等悬臂部522的前段522a在纵向D1上连接于该中央部521侧边靠近相对应的汇流件4的一端，该等悬臂部522的末段522b朝远离相对应的汇流件4的方向延伸入主板体51在横向D2上连接于该主板体51。该等弯折段522c呈L形，每一悬臂部522还具有一连接于该前段522a与该弯折段522c并在该纵向D1上延伸的纵向段522d，及一连接于该弯折段522c与该末段522b并在该横向D1上延伸的横向段522e。该横向段522e与该主板体51之间还形成一第三间隙58，该第三间隙58与该第二间隙54位于该横向段522e的两侧，且该第三间隙58的尾端也形成一扩大孔581。
综上所述，本发明电池装置100通过将柔性电路板5的连接板体52的悬臂部522设计为沿至少两个方向延伸，使连接板体52有更好的形变能力，克服连接板体52与各式汇流件4之间的公差，进而使导电桥接片6能达到更稳定的电连接效果及抗震效果，故确实能实现本发明的目的。
而以上所述，仅为本发明的实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (14)

1.一种电池连接模块，包含：
一承载盘；
多个汇流件，设置于该承载盘；及
一柔性电路板，设置于该承载盘，并包括一主板体，及多个可浮动地一体连接该主板体且分别电性连接所述多个汇流件的连接板体，每一连接板体于一纵向延伸地设置在该主板体侧边上，且于一横向上面对一对应的汇流件，每一连接板体具有一中央部，及两个分别从该中央部在该纵向上的两相反侧延伸的悬臂部，每一悬臂部具有一连接于该中央部的前段、一末段，及一介于该前段与该末段之间且沿至少纵向及横向上延伸的弯折段，每一连接板体仅以两侧的悬臂部的末段连接于该主板体构成双支点式的构造，而使该连接板体与该主板体之间形成一间隙，
其中，该柔性电路板还具有位于各连接板体外侧的条状的侧板体，侧板体一体地连接于该主板体，使每一连接板***于该主板体与相对应的该侧板体之间。
2.如权利要求1所述的电池连接模块，其中，该间隙分为一位于该中央部与该主板体之间的第一间隙，及两个分别位于所述两个悬臂部与该主板体之间并与该第一间隙相连通的第二间隙。
3.如权利要求2所述的电池连接模块，其中，每一弯折段较该主板体的侧边朝远离相对应的汇流件方向内凹，每一弯折段呈U形且开口朝向相对应的汇流件。
4.如权利要求3所述的电池连接模块，其中，该第一间隙具有一纵向部，及两个分别垂直地连接于该纵向部两端的横向部，每一悬臂部的前段在该纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在该纵向上连接于该主板体。
5.如权利要求4所述的电池连接模块，其中，每一第二间隙的尾端形成一扩大孔。
6.如权利要求2所述的电池连接模块，其中，每一弯折段呈L形，每一悬臂部还具有一连接于该前段与该弯折段的纵向段，及一连接于该弯折段与该末段的横向段。
7.如权利要求6所述的电池连接模块，其中，每一悬臂部的前段在纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在横向上连接于该主板体，该第一间隙具有一纵向部，及两个分别垂直地连接于该纵向部两端的横向部。
8.如权利要求7所述的电池连接模块，其中，该横向段与该主板体之间还形成一第三间隙，该第三间隙与该第二间隙位于该横向段的两侧。
9.如权利要求8所述的电池连接模块，其中，每一第二间隙的尾端与每一第三间隙的尾端各形成一扩大孔。
10.如权利要求2所述的电池连接模块，其中，所述多个连接板体较该主板体的侧边朝相对应的汇流件方向凸出，每一弯折段呈U形且朝相对应的汇流件方向凸出。
11.如权利要求10所述的电池连接模块，其中，该第一间隙具有一沿该中央部的一侧轮廓纵向延伸的纵向部，所述两个第二间隙分别从该纵向部的两端沿着所述两个悬臂部的一侧轮廓弯折延伸。
12.如权利要求11所述的电池连接模块，其中，每一悬臂部的前段在纵向上连接于该中央部，每一悬臂部的末段在横向上连接于该主板体。
13.如权利要求1所述的电池连接模块，其中，该承载盘对应各连接板体的中央部设置有一凹陷部。
14.一种电池装置，包含：
一电池组；
一如权利要求1至13中任一项所述的电池连接模块，该电池连接模块的所述多个汇流件电性且机械性连接该电池组；及
多个导电桥接片，分别连接于该电池连接模块的该柔性电路板的所述多个中央部及所述多个汇流件之间。
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