CN210668601U - 锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组 - Google Patents

锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种锂电池保护板电压信号采样装置，用于由多个并联电池模块串联而成的锂电池组的电压采样，包括集成线路板以及接线端子；所述集成线路板包括若干相互绝缘的走线，每根所述走线包括一电压信号采样点、一端连通电压信号采样点的信号传输线路以及连通信号传输线路另一端的接线引脚，每个所述电压信号采样点用于导通连接一个并联电池模块的一电极，若干所述接线引脚导通连接接线端子，所述接线端子用于连接锂电池保护板。本实用新型还公开一种免焊电池模组。本实用新型公开的锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组，使电池模组制作过程中锂电池保护板电压信号采样线无需逐一排序连接及整理。

Description

锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组
技术领域
本实用新型涉免焊接电池模组组装技术领域，具体地说，涉及一种锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组。
背景技术
在电动自行车、电动三轮车、低速电动车等领域，锂电池模组由于车体本身的空间限制，一般将多个电池单体放置在一个小型锂电池模组内进行串并联，再通过锂电池保护板(或进一步集成的功能更强的电池管理***)进行放电和充电。相比电动汽车类电池模组将单个电池模组内的单体电池全并联，再将多个并联好的电池模组串联成大的模组的方式，该在一个小型电池模组内进行串并联的方式能够适应更小体积的空间。
市场上常见的锂电池保护板的电压采样装置，为多根单独导线和接线端子组成的端子线。电压采样装置连接过程为先连接好电池模组，然后在锂电池模组每一串的电极节点连接一根采样线，逐个连接，电压采样装置最终通过接线端子与锂电池保护板连接并提供电压信号；锂电池保护板对采样线的采样顺序有严格要求，但逐个连接的过程不仅效率较低，线束杂乱不易整理，难以自动化作业，并且存在采样线顺序连错的严重风险。
中国专利文献申请号201820804373.8的实用新型公开一种用于动力电池模组监测的采样装置，包括主采样板、副采样板、电缆和接插件，主采样板通过电缆与副采样板线路连接，主采样板上设有接插件，接插件用于输出信号，主采样板和副采样板上还分别设有用于为电压采样铜排提供焊接基准的焊接识别点。上述方案避免了线束交叉短路的风险，提高了动力电池模组的装配安全性，使得连接变得简单、可靠、方便。但是其并联电池模块的电压信息通过若干电压采样铜排获取并传输至主采样板和副采样板上，电压采样铜排的排布和固定依然相对繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组，使电池模组制作过程中锂电池保护板电压信号采样线无需逐一顺序连接及整理。
本实用新型公开的锂电池保护板电压信号采样装置所采用的技术方案是:
一种锂电池保护板电压信号采样装置，用于由多个并联电池模块串联而成的锂电池组的电压采样，包括集成线路板以及接线端子；所述集成线路板包括若干相互绝缘的走线，每根所述走线包括一电压信号采样点、一端连通电压信号采样点的信号传输线路以及连通信号传输线路另一端的接线引脚，每个所述电压信号采样点用于导通连接一并联电池模块的一电极，若干所述接线引脚导通连接接线端子，所述接线端子用于连接锂电池保护板。
作为优选方案，所述电压信号采样点为形成在集成电路板上的覆铜的导电孔。
作为优选方案，还包括若干与导电孔对应设置的紧固件，所述紧固件用于使导电孔与并联电池模块的一电极可拆卸连接并导通。
作为优选方案，还包括若干绝缘导线，若干所述绝缘导线一端导通连接接线端子，另一端分别连接一接线引脚。
作为优选方案，所述集成线路板采用FPC柔性电路板。
作为优选方案，每一所述走线均连接一绝缘导线，若干所述走线与对应绝缘导线的电阻值之和均相等。
作为优选方案，所述集成电路板设有至少一个，每个所述集成线路板的若干接线引脚导通连接接线端子。
一种免焊电池模组，包括锂电池保护板电压信号采样装置以及若干电池单体，不少于一个所述电池单体进行并联连接组成并联电池模块,多个所述并联电池模块之间串联连接,所述锂电池保护板电压信号采样装置具有若干电压信号采样点，且每个所述电压信号采样点对应导通一并联电池模块的一个电极。
作为优选方案，还包括用于使并联电池模块串联的若干连接片；所述电压信号采样点为形成在集成电路板上的覆铜的导电孔，所述导电孔中设有紧固件，所述并联电池模块的电极上形成有与紧固件配合的螺纹孔，所述紧固件穿过导电孔与连接片，并拧紧在螺纹孔中，使集成电路板、连接片均可拆卸的固定在并联电池模块一极。
作为优选方案，在若干相互串联的并联电池模块中，始端的一并联电池模块的两极分别对应设有一电压信号采样点，其他并联电池模块两极中的一极对应设有一个电压信号采样点；所述集成线路板上开设有通孔，所述通孔对应于其他并联电池模块两极中的另一极，所述紧固件还设于通孔内，所述紧固件穿过通孔与连接片，并拧紧在螺纹孔中。
本实用新型公开的锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组的有益效果是：将原本杂乱的电压采样线束设计成了一体式的集成电路，结构简单，外观整洁，有效避免了电压信号采样线线序连接错误的风险,便于装配和自动化作业，极大的提高了生产效率；同时集成后的集成线路板极大的简化了多个电压采样铜排的排布和固定的问题,更适合于小型电池模组的电压采样作业。
集成线路板与并联电池模块采用免焊接的连接方式，也使电池模组的装配、维修、回收拆解和再利用等作业都更加方便。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型锂电池保护板电压信号采样装置的结构示意图。
图2是本实用新型锂电池保护板电压信号采样装置的集成线路板的示意图。
图3是本实用新型锂电池保护板电压信号采样装置的绝缘导线和接线端子示意图。
图4是本实用新型免焊电池模组的实施说明示意图。
附图标记说明：10-集成线路板；11——接线引脚；12——信号传输线路；13——电压信号采样点；14——通孔；20——绝缘导线；30——接线端子；40——免焊接电池模组；50——紧固件；60——锂电池保护板；70——连接片。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
请参考图1，一种锂电池保护板电压信号采样装置，用于由多个并联电池模块串联而成的锂电池组的电压采样，该锂电池保护板电压信号采样装置包括集成线路板10以及接线端子30。
集成线路板10包括若干相互绝缘的走线，每根走线包括一电压信号采样点13、一端连通电压信号采样点13的信号传输线路12以及连通信号传输线路12另一端的接线引脚11。每个电压信号采样点13用于导通连接一并联电池模块的一电极，若干接线引脚11导通连接接线端子30，接线端子30用于连接锂电池保护板60。其中，电压信号采样点13具体为形成在集成电路板上的覆铜的导电孔。导电孔的具***置根据电池模组40的具体结构而确定。
请参考图4，锂电池保护板电压信号采样装置还包括若干与导电孔对应设置的紧固件50，紧固件50用于使导电孔与并联电池模块的一电极可拆卸连接并导通。紧固件50优选为螺丝。
参考图1、图2和图3，集成电路板10的接线引脚11和绝缘导线20之间的连接，采用直接焊接方式连接；此处需要说明的是为了进一步增加便利性可以采用插拔式连接件连接。优选的，锂电池保护板电压信号采样装置还包括若干绝缘导线20，若干绝缘导线20一端导通连接接线端子30，另一端分别连接一接线引脚11。
上述方案中，集成线路板10采用FPC柔性电路板。绝缘导线20与接线引脚11焊接连接或通过连接器连接。每一走线均连接一绝缘导线20，若干绝缘导线20长度相等且平行排布。其中，若干走线与对应绝缘导线20的电阻值之和均相等。
上述方案中，接线端子30为PH系列插座端子，以匹配现在市面上大多小型锂电池保护板60的采样端子。
上述方案中，集成电路板10设有1个，集成线路板10的若干接线引脚11导通连接接线端子30。可以同时有多个集成线路板10通过绝缘导线20与不少于一个接线端子30的引脚一一对应导通连接，接线端子30用于连接锂电池保护板60。
请参考图4，本实用新型还公开一种免焊电池模组，包括锂电池保护板电压信号采样装置以及若干电池单体，不少于一个所述电池单体进行并联连接组成并联电池模块,多个所述并联电池模块之间串联连接,锂电池保护板电压信号采样装置具有若干电压信号采样点13，且每个电压信号采样点13对应导通一并联电池模块的一个电极。
免焊电池模组还包括用于使并联电池模块串联的若干连接片。连接片使相邻并联电池模块的正负极导通连接。
电压信号采样点13为形成在集成电路板10上的覆铜的导电孔，导电孔中设有紧固件50，并联电池模块的电极上形成有与紧固件50配合的螺纹孔，紧固件50穿过导电孔与连接片70，并拧紧在螺纹孔中，使集成电路板10、连接片70均可拆卸的固定在并联电池模块一极，同时使电压信号采样点13与并联电池模块的对应电极导通。通过紧固件50使集成电路板10、连接片70与并联电池模块可拆卸连接(即免焊接连接)，避免了目前焊接固定后各部件难以维修和更换困难的的问题，使得该免焊接电池模组的装配、维修、回收拆解和再利用等作业都更加方便。
在多个相互串联的并联电池模块中，始端的一并联电池模块的两极分别对应设有一电压信号采样点13，其他的并联电池模块两极中的一极对应设有一个电压信号采样点13。集成线路板10上开设有通孔14，通孔14对应于其他并联电池模块两极中的另一极，紧固件50还设于通孔14内，紧固件穿过通孔14与连接片70，并拧紧在螺纹孔中，以进一步加固集成电路板10和连接片70。
本实施例中，设有十一个电压采样点13和对应的十一条信号传输线路12、十一个接线引脚11、十一根绝缘导线20，用于对10个并联电池模块串联而成的免焊接电池模组进行锂电池保护板电压信号采样。
以图1为参考，其右上方第一个电压信号采样点将对应连接电池模组的总负极，其对应信号传输线路左侧线路对应的电压信号采样点将对应连接总负极所在那一串并联电池模块的正极，再左侧信号传输线路对应的电压信号采样点将对应连接电池模组中的下一个并联电池模块的正极，以此类推，最左侧信号传输线路对应的电压信号采样点将对应连接电池模组的最后一个并联电池模块的正极(即电池模组的总正极)。
安装过程，把集成线路板10放置在免焊接电池模组所需进行电压采样的电极侧，使各电压信号采样点与其所对应的电极相对应；对于可以使用紧固件20锁紧而进行电压采样连接的电池模组，则只需要将各电压信号采样点通过紧固件50锁紧与对应的被采样电极导通连接，即可完成了其对应锂电池保护板电压信号采样装置的安装。对于其他不可以通过紧固件50锁紧来进行电压采样的电池模组，可以通过其他方法连接来实现各电压信号采样点13和对应的电池电极之间的导通连接。
较佳的，对于比较复杂的电池模组，可以同时使用一个以上的上述电压信号采集装置，最终各电压信号采集装置所采集到的电压信号共同提供给锂电池保护板。
本实用新型公开的锂电池保护板电压信号采样装置及免焊电池模组的有益效果是：将原本杂乱的电压采样线束设计成了一体式的集成电路，结构简单，外观整洁，有效避免了电压信号采样线线序连接错误的风险,便于装配和自动化作业，极大的提高了生产效率；同时集成后的集成线路板极大的简化了多个电压采样铜排的排布和固定的问题,更适合于小型电池模组的电压采样作业。集成线路板与并联电池模块采用免焊接的连接方式，也使电池模组的装配、维修、回收拆解和再利用等作业都更加方便。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种锂电池保护板电压信号采样装置，用于由多个并联电池模块串联而成的锂电池组的电压采样，其特征在于：包括集成线路板以及接线端子；所述集成线路板包括若干相互绝缘的走线，每根所述走线包括一电压信号采样点、一端连通电压信号采样点的信号传输线路以及连通信号传输线路另一端的接线引脚，每个所述电压信号采样点用于导通连接一并联电池模块的一电极，若干所述接线引脚导通连接接线端子，所述接线端子用于连接锂电池保护板。
2.如权利要求1所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，所述电压信号采样点为形成在集成线路板上的覆铜的导电孔。
3.如权利要求2所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，还包括若干与导电孔对应设置的紧固件，所述紧固件用于使导电孔与并联电池模块的一电极可拆卸连接并导通。
4.如权利要求1所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，还包括若干绝缘导线，若干所述绝缘导线一端导通连接接线端子，另一端分别连接一接线引脚。
5.如权利要求1-4任一项所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，所述集成线路板采用FPC柔性电路板。
6.如权利要求5所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，每一所述走线均连接一绝缘导线，若干所述走线与对应绝缘导线的电阻值之和均相等。
7.如权利要求5所述的锂电池保护板电压信号采样装置，其特征在于，所述集成线路板设有至少一个，每个所述集成线路板的若干接线引脚导通连接接线端子。
8.一种免焊电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的锂电池保护板电压信号采样装置以及若干电池单体，不少于一个所述电池单体进行并联连接组成并联电池模块,多个所述并联电池模块之间串联连接,所述锂电池保护板电压信号采样装置具有若干电压信号采样点，且每个所述电压信号采样点对应导通一并联电池模块的一个电极。
9.如权利要求8所述的免焊电池模组，其特征在于，还包括用于使并联电池模块串联的若干连接片；
所述电压信号采样点为形成在集成线路板上的覆铜的导电孔，所述电压信号采样点中设有紧固件，所述并联电池模块的电极上形成有与紧固件配合的螺纹孔，所述紧固件穿过电压信号采样点与连接片，并拧紧在螺纹孔中，使集成线路板、连接片均可拆卸的固定在并联电池模块一极。
10.如权利要求9所述的免焊电池模组，其特征在于，在若干相互串联的并联电池模块，始端的一并联电池模块的两极分别对应设有一电压信号采样点，其他并联电池模块两极中的一极对应设有一个电压信号采样点；
所述集成线路板上开设有通孔，所述通孔对应于其他并联电池模块两极中的另一极，所述紧固件还设于通孔内，所述紧固件穿过通孔与连接片，并拧紧在螺纹孔中。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112272446A (zh) * 2020-11-10 2021-01-26 厦门市铂联科技股份有限公司 一种能源动力电池的fpc采压线及制作方法
CN114069061A (zh) * 2020-08-05 2022-02-18 上海汽车集团股份有限公司 车辆、电池模组和用于电池模组的采样设备
WO2023108570A1 (zh) * 2021-12-16 2023-06-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池及其制造方法、用电设备
WO2023184454A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 东莞新能安科技有限公司 电池模组、电池模组的制作方法、电池包及用电设备

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