电芯支架及其连接结构、采集系统、电池模组和装配方法技术方案

本发明专利技术公开电芯支架及其连接结构、采集系统、电池模组和装配方法，所述电芯支架的一侧设有若干齿状结构，齿状结构均具有装配斜面，装配斜面上设有定位柱和避空槽，定位柱用于固定电路板端导电片；电路板上设有分叉结构和分叉延长线结构，分叉结构上焊接有电路板端导电片，用于每串电芯的电压采集，分叉延长线结构上焊接有温度传感器，所述温度传感器用于温度采集。本电池模组能够形成倾斜的装配斜面，与电芯极耳处的转接导电片倾斜角度一致，在电芯模块装配堆叠入箱时，转接导电片能够与电路板端导电片吻合，方便一起焊接，降低了装配入箱的难度，减少了装配公差，避免了虚焊和焊接炸点问题，使得电池模组整体质量更高，各项运行数据更易采集。数据更易采集。数据更易采集。

【技术实现步骤摘要】
电芯支架及其连接结构、采集系统、电池模组和装配方法


[0001]本专利技术涉及到软包电池
，具体涉及到一种电芯支架及其连接结构、采集系统、电池模组和装配方法。

技术介绍

[0002]在现有的软包电池系统生产装配过程中，需要设计电压和温度采集系统，以采集电池运行过程中电压和温度数据。如说明书附图1～3所示，为一种模块电压及温度采集结构方案，电芯1的极耳3需要折弯90度后与防火板2上的U形铝片4焊接，再在侧边焊接连接采集镍片5，利用采集镍片5采集电压和温度数据。
[0003]这种采集方案存在如下缺陷：(1)温度采集点设置不合理，温度采集点温度与实际电芯温度存在温度差，约有4℃左右；(2)因为电芯“+
”“‑”
极耳90度折弯，长度尺寸难于控制，有
±
1.0mm～
±
1.5mm公差，在放入电池箱体串联焊接过程中，电芯难于入箱，会于防火板干涉，难于实现产线自动化；(3)激光焊接过程中，焊接压紧工装精度难于保证在夹持状态下电芯90度折弯极耳与防火板U形铝片为平行贴合紧密，有间隙易产生虚焊或炸点；(4)因电芯为水平方向入箱，90度折弯极耳和防火板贴合在Z向刚好与激光焊接设备光源为同一方向，所以激光焊接设备必须倾斜70度，设备光源才能有效投影到焊接区域，这样影响到焊接效果，易产生虚焊。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种电芯支架、电芯连接结构、采集系统、电池模组和装配方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种电芯支架，包括支架本体，所述支架本体的一侧从下至上设有若干齿状结构，所述齿状结构均具有装配斜面，所述装配斜面上设有定位柱，所述定位柱用于连接电路板端导电片，所述装配斜面的下端部与所述定位柱之间设有若干避空结构。
[0007]本电芯支架通过所述齿状结构的设置，能够形成倾斜的装配斜面，与电芯极耳处的转接导电片倾斜角度一致，在电芯模块竖向装配堆叠入箱时，所述转接导电片能够完好的与所述装配斜面上的电路板端导电片吻合，并在滑入装配的过程中形成“滴答”声，有利于判断和确保导电片间的贴合，从而确保了后续焊接质量，方便贴合的导电片一起焊接。
[0008]本电芯支架通过对结构的改进，避免了现有方案中电芯“+”、
“‑”
极耳90度折弯，长度尺寸难于控制，装配入箱相互干涉的问题，而且其具有较高的稳定性和支撑连接性能，能够降低因装配公差、电芯公差、零部件公差等影响电芯模块堆叠质量的问题，改善了现有的生产工艺，也能够实现自动化生产作业。
[0009]所述避空结构的设置，能够在电路板端导电片和装配斜面之间形成空隙，起到隔离作用，有效避免了因激光焊高温烧焦塑胶而造成焊接炸点或形成虚焊的问题。
[0010]进一步的，所述装配斜面与竖向之间的夹角为40～60
°
倾斜的布置有利于激光焊
接的进行。
[0011]进一步的，所述避空结构为设置在所述装配斜面上的避空凹槽，所述避空凹槽的深度不小于0.3mm，能够形成足够的避空空间。
[0012]进一步的，所述支架本体包括中间支架和侧边支架，所述侧边支架上相邻的齿状结构的间距大于所述中间支架上相邻的齿状结构的间距，所述侧边支架设置在电池模组的端板上。
[0013]一种电池模组的温度和电压采集系统，包括电路板，所述电路板上设有中间连接部，所述中间连接部从下至上设有若干分叉结构和分叉延长线结构；所述分叉结构上焊接有电路板端导电片，用于每串电芯的电压采集，焊接后所述电路板端导电片折弯部分的倾斜角度与所述装配斜面的斜度一致；所述分叉延长线结构上焊接有温度传感器，所述温度传感器用于电池模组内的温度采集。
[0014]本采集系统包含电压采集和温度采集，通过所述分叉结构和所述分叉延长线结构的设置，能够较好的连接所述电路板端导电片和温度传感器，确保每层电芯的转接导电片均能够与相应层的电路板端导电片贴合，实现每层电芯的电压数据采集；所述分叉延长线结构，延长了FPC的延伸长度，能够伸入到电芯极耳的中部采集温度数据，这样能有效地采集到电芯充放电的实际温度，减少了温度采集的误差。
[0015]每个分叉结构处分别焊接有一片所述电路板端导电片，在需要设置温度传感器的层上，与分叉结构并列的设置一个分叉延长线结构，分叉延长线结构的端部下方连接所述温度传感器。
[0016]所述电路板能够采集电芯的电压或者电流等各种电学信息，例如，可以为印制电路板或者柔性电路板(FPC)等。
[0017]进一步的，所述电芯的极耳的一侧面焊接有转接导电片，所述转接导电片在电芯堆叠后与所述电路板端导电片贴合，用于电芯的电压采集。通过所述转接导电片加所述电路板端导电片的组合焊接来达到采集电压的目的。
[0018]通过上述结构的改进，使得电芯串联方式为直接“+”、
“‑”
极耳重叠一起焊接，无其它零件介质(如汇流排)介入搭接焊，能够减少材料使用，降低成本，结合避空和倾斜设计，有效避免了焊接炸点和虚焊问题。
[0019]进一步的，所述电路板端导电片和所述温度传感器分别采用贴片工艺焊接，比如SMT工艺贴片焊接，所述温度传感器包括与所述分叉延长线结构连接的耐燃硬板，所述耐燃硬板中间开孔并设有温感头，所述温感头与所述耐燃硬板同厚度，或者所述温感头的厚度不超过所述耐燃硬板的厚度。
[0020]所述耐燃硬板在四周罩住所述温感头，起到保护所述温感头的作用，也能够在组装贴合时加大贴合面积。
[0021]进一步的，所述电路板的两侧分别设有侧边连接部，所述侧边连接部上也设有若干分叉结构和分叉延长线结构，所述侧边连接部上的分叉延长线结构与所述中间连接部上的分叉延长线结构在堆叠方向上错开设置。所述侧边连接部与所述侧边支架，也就是左、右端板上的支架配合连接使用。
[0022]进一步的，所述侧边连接部和所述中间连接部均包括水平部分和竖向部分，所述水平部分设置在所述电路板的边缘，所述竖向部分的侧边设有若干斜向部分，所述斜向部
分的端部弯折的布置有所述分叉结构和/或所述分叉延长线结构。
[0023]所述侧边连接部和所述中间连接部与所述电路板装配后为一个整体零件，是所述电路板的一部分，通过水平部分、竖向部分和斜向部分的设置，以便电压和温度的采集。
[0024]一种电池模组的装配方法，包括如下步骤：
[0025]连接电芯并在电芯的极耳上设置转接导电片，具体的，将相邻电芯的正极极耳和负极极耳上下错位叠合并焊接，在正极极耳和/或负极极耳的一侧面焊接弯折的转接导电片，得到电芯模块待用；制作采集系统中的电路板，所述电路板的分叉结构上焊接有电路板端导电片，所述电路板的分叉延长线结构上焊接有温度传感器；
[0026]将电路板端导电片与电池模组的电芯支架装配，将所述电路板端导电片的定位孔与所述电芯支架上的定位柱配合；
[0027]电芯模块装配，将电芯模块从上往下装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯支架，其特征在于，包括支架本体，所述支架本体的一侧从下至上设有若干齿状结构，所述齿状结构均具有装配斜面，所述装配斜面上设有定位柱，所述定位柱用于连接电路板端导电片。2.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述装配斜面与竖向之间的夹角为40～60
°
。3.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述装配斜面的下端部与所述定位柱之间设有若干避空结构。4.根据权利要求3所述的电芯支架，其特征在于，所述避空结构为设置在所述装配斜面上的避空凹槽，所述避空凹槽的深度不小于0.3mm。5.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述支架本体包括中间支架和侧边支架，所述侧边支架上相邻的齿状结构的间距大于所述中间支架上相邻的齿状结构的间距，所述侧边支架设置在电池模组的端板上。6.具有权利要求1～5任一项所述的电芯支架的采集系统，其特征在于，包括电路板，所述电路板上设有中间连接部，所述中间连接部上设有若干分叉结构和分叉延长线结构；所述分叉结构上连接有电路板端导电片，所述电路板端导电片折弯的倾斜角度与所述装配斜面的斜度一致；所述分叉延长线结构上设有温度传感器。7.具有权利要求6所述的电芯支架的采集系统，其特征在于，所述电芯的极耳的一侧面焊接有转接导电片，所述转接导电片在电芯堆叠后与所述电路板端导电片贴合。8.具有权利要求6所述的电芯支架的采集系统，其特征在于，所述电路板端导电片和所述温度传感器分别采用贴片工艺焊接，所述温度传感器包括与所述分叉延长线结构连接的耐燃硬板，所述耐燃硬板中间开孔并设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁芬华，林桐华，肖承坤，邱飞，
申请(专利权)人：孚能科技赣州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：