一种锂离子电池工况采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池工况采集装置，包括FPC柔性基板、热敏电阻、电阻应变计和排座，在所述FPC柔性基板的表面上均匀布置有热敏电子和电子应变计，所述排座设置在FPC柔性基板的末端，所述热敏电子和电阻应变计通过压延导线经FPC软排线与排座相连。本实用新型专利技术能够规律地检测锂离子电池表面的多点温度和应变工况，可贴付在电池表面而不改变电池间的间隙，准确稳定地向外部传输温度和应变信号，对锂离子电池的安全管理起到了极大的帮助。

A Working Conditions Acquisition Device for Lithium Ion Batteries

The utility model discloses a working condition acquisition device for lithium ion batteries, which comprises a FPC flexible substrate, a thermistor, a resistance strain gauge and a seat. Thermistor electronics and an electronic strain gauge are evenly arranged on the surface of the FPC flexible substrate, and the seat is arranged at the end of the FPC flexible substrate. The thermistor electronics and a resistance strain gauge are connected with the seat through a calendered wire through the FPC flexible row wire. \u3002 The utility model can regularly detect multi-point temperature and strain conditions on the surface of lithium ion batteries, can be attached to the surface of batteries without changing the gap between batteries, and accurately and steadily transmit temperature and strain signals to the outside, which greatly helps the safety management of lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池工况采集装置
本技术属于锂离子电池检测
，尤其涉及一种锂离子电池工况采集装置。
技术介绍
目前市场上的温度和应变传感器主要是热敏电阻和应变片，大都基于硬性支撑衬底，相互分离单独测量，且在需要采集多点温度和应变的场合导线过多走线复杂混乱，传感器难以固定导致采集精度低，难以满足锂离子电池组内单体电池紧密排布、减少走线的需求。
技术实现思路
为了克服现有技术方法的不足，本技术的目的在于提出一种锂离子电池工况采集装置，能够规律地检测锂离子电池表面的多点温度和应变工况，可贴付在电池表面而不改变电池间的间隙，准确稳定地向外部传输温度和应变信号，对锂离子电池的安全管理起到了极大的帮助。为实现以上目的，本技术采用技术方案是：一种锂离子电池工况采集装置，包括FPC柔性基板、热敏电阻、电阻应变计和排座，在所述FPC柔性基板的表面上均匀布置有热敏电子和电子应变计，所述排座设置在FPC柔性基板的末端，所述热敏电子和电阻应变计通过压延导线经FPC软排线与排座相连。进一步的是，所述电阻应变计胶黏在FPC柔性基板上；所述压延导线与热敏电阻通过焊盘连接。进一步的是，所述FPC柔性基板的上端两侧设置过孔，在所述过孔内镶嵌有胶垫，以固定在电池表面并起到对电池和采集装置间的缓冲；所述FPC柔性基板的下端将排座焊接在FPC软排线末端的通孔处，通过排座将温度和应变信号传递至外部检测设备。进一步的是，所述FPC柔性基板为单层、双层或多层PCB结构，在所述FPC柔性基板表面布设有薄膜，所述薄膜由聚酰亚胺、PET塑料、芳纶或芳族聚醚醚酮制成，所述薄膜厚度为0～2.6mm。进一步的是，所述压延导线由铜线压延或化学腐蚀印成，压延导线宽度为0～2mm。进一步的是，所述电阻应变计为丝绕式、短接式、箔片式或半导体式电阻应变计。采用本技术方案的有益效果：本技术通过FPC柔性基板集成规则分布的热敏电阻和电阻应变片，分别测量单体电池表面多点温度和应变；通过FPC柔性基板使得采集装置绝缘性好，厚度极薄，可弯折，极大地减少了电池组内走线；双面柔性基底可采集电池表面多点的温度和应变，测量面积大，精度高且不会增加电池组厚度；本装置可贴付在电池表面而不改变电池间的间隙，准确稳定地向外部传输温度和应变信号，对锂离子电池的安全管理起到了极大的帮助；本技术可以根据电池的尺寸，改变采集装置的大小和传感器的布局以达到更优的效果，实现对锂电池表面温度和应变的精确测量和安全管理。附图说明图1为本技术的一种锂离子电池工况采集装置的结构示意图；图2为本技术装配在电池表面示意图；图3为本技术装配在电池鼓包表面示意图；其中，1是FPC柔性基板，2是热敏电阻，3是电阻应变计，4是排座，5是锂离子电池，6是软排线，7是通孔，8是过孔。具体实施方式为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步阐述。在本实施例中，参见图1-图2所示，一种锂离子电池工况采集装置，包括FPC柔性基板1、热敏电阻2、电阻应变计3和排座4，在所述FPC柔性基板1的表面上均匀布置有热敏电子和电子应变计，所述排座4设置在FPC柔性基板1的末端，所述热敏电子和电阻应变计3通过压延导线经FPC软排线6与排座4相连。作为上述实施例的优化方案，所述电阻应变计3胶黏在FPC柔性基板1上；所述压延导线与热敏电阻2通过焊盘连接。所述FPC柔性基板1的上端两侧设置过孔8，在所述过孔8内镶嵌有胶垫，以固定在电池表面并起到对电池和采集装置间的缓冲；所述FPC柔性基板1的下端将排座4焊接在FPC软排线6末端的通孔7处，通过排座4将温度和应变信号传递至外部检测设备。作为上述实施例的优化方案，所述FPC柔性基板1为单层、双层或多层PCB结构，在所述FPC柔性基板1表面布设有薄膜，所述薄膜由聚酰亚胺、PET塑料、芳纶或芳族聚醚醚酮制成，所述薄膜厚度为0～2.6mm。所述压延导线由铜线压延或化学腐蚀印成，压延导线宽度为0～2mm。所述电阻应变计3为丝绕式、短接式、箔片式或半导体式电阻应变计。为了更好的理解本技术，下面对本技术的工作原理作一次完整的描述：本技术中提出的采集装置通过规律地分布在FPC柔性基板1上的多个热敏电阻2和多个电阻应变计3，通过压延导线经FPC软排线6与装置末端排座4相连，以测量锂离子电池5表面各处的温度及应变并向外部传输数据。一种优选的方案是，所述柔性FPC基板是由聚酰亚胺材料制成的0.2mm厚度双面印刷电路板，金属化孔将绝缘材料两面的电路相连形成导电通路，以满足卷绕性的设计和使用，而覆盖膜可以保护双面采用沉金工艺的压延导线；同刚性PCB一样，采用多层层压技术，比刚性环氧玻璃布多层PCB的重量轻约二分之一。一种优选的方案是，所述热敏电阻2是正温度系数PTC热敏电阻，所述热敏电阻2型号可以是PT100A级或B级，其两极电线为镀铂镍线，通过焊接与压延导线相连；不局限于所述PTC热敏电阻，同样地可以应用到NTC热敏电阻等其他温度传感器。一种优选的方案是，所述电阻应变计3选用电阻值为120±2Ω，基长和基宽分别为7.2mm和4.4mm，栅长和栅宽分别为3.0和2.8mm，供电电压范围3-10V，灵敏系数2.0±1％，丝栅材料为康铜，适用温度范围-20°-150℃，贴近电池运行温度范围；其粘接剂不局限于所述聚酰亚胺材料，同样地可以为聚丙烯酸酯、酚醛树脂、有机硅树脂等有机材料，若应用于高温环境，可以选择无机粘结剂如有磷酸盐、硅酸盐、硅酸和硼酸盐等材料。一种优选方案是，所述热敏电阻2在FPC柔性基板1上的分布方式为：FPC柔性基板1从上到下，因为电池充放电时正极发热较为严重，故靠近电池上端正负极耳部位对称分布两个热敏电阻2；同样地，电池的温度分布一般为中央最高，向两端依次递减，因此在FPC柔性基板1中央即电池表面中央部位附近布置三个热敏电阻2；在电池下端平行放置两个热敏电阻2；由于采集装置需要分别采集两侧电池的表面温度，因此热敏电阻2在FPC柔性基板1两面对称分布。当电池或电池组发生过充、碰撞等安全问题时，电池发生鼓包现象，严重时甚至会引发爆炸热失控，造成严重的后果；如图3所示，电池鼓包时中心处膨胀最为严重，向两侧递减；由此，所述电阻应变计3在FPC柔性基板1上的排布方式为：以FPC柔性基板1中央，即锂离子电池5中央为中心，上下左右3cm处各布置一个电阻应变计3，这样可以准确地采集到锂离子电池5表面的形变，为电池安全提供了保障。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池工况采集装置，其特征在于，包括FPC柔性基板(1)、热敏电阻(2)、电阻应变计(3)和排座(4)，在所述FPC柔性基板(1)的表面上均匀布置有热敏电子和电子应变计，所述排座(4)设置在FPC柔性基板(1)的末端，所述热敏电子和电阻应变计(3)通过压延导线经FPC软排线(6)与排座(4)相连。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池工况采集装置，其特征在于，包括FPC柔性基板(1)、热敏电阻(2)、电阻应变计(3)和排座(4)，在所述FPC柔性基板(1)的表面上均匀布置有热敏电子和电子应变计，所述排座(4)设置在FPC柔性基板(1)的末端，所述热敏电子和电阻应变计(3)通过压延导线经FPC软排线(6)与排座(4)相连。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池工况采集装置，其特征在于，所述电阻应变计(3)胶黏在FPC柔性基板(1)上；所述压延导线与热敏电阻(2)通过焊盘连接。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池工况采集装置，其特征在于，所述FPC柔性基板(1)的上端两侧设置过孔(8)，在所述过孔(8)内镶嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴朝华，刘洋，李密，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51