电池模组、电池包和电动汽车的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，特别涉及一种电池模组、电池包和汽车。


背景技术：

2.电池包是电动汽车中最为重要的部件之一。电池包中具有多个电池模组，多个电池模组串联起来为车体进行供电。对于任意一个电池模组，bms(battery management system，电池管理系统)均需要实时监测其电压、温度等数据，以保障供电安全。
3.当前，大多在电池包中设置bic(battery information collector，电池信息收集器)，并将bic分别与电池模组、bms电性连接。bms通过bic实现数据监测。
4.然而，在目前的电池包中，bic和电池模组通常设置于电池包中的不同位置，然后通过线束对二者进行连接，这导致电池包中的空间利用率较低。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种电池模组、电池包和电动汽车，可以解决相关技术中存在的技术问题，所述技术方案如下：
6.第一方面，本公开实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括模组本体和电池信息收集器；
7.所述模组本体包括壳体和多个电池单体，所述壳体具有开口，所述多个电池单体位于所述壳体内部，且与所述壳体相连；
8.所述电池信息收集器与所述开口形状匹配，所述电池信息收集器覆盖所述开口，且与所述多个电池单体相贴，所述电池信息收集器与所述壳体相连，且与所述多个电池单体电性连接。
9.在一种可能的实现方式中，所述模组本体还包括汇流排，所述汇流排位于所述电池单体靠近所述开口的一侧，用于串联连接所述多个电池单体。
10.在一种可能的实现方式中，所述电池信息收集器包括第一绝缘膜、第二绝缘膜、主板、多个电压采集导体和温度传感器，所述第一绝缘膜、所述第二绝缘膜熔融粘接形成容纳空间，所述主板、所述多个电压采集导体、所述温度传感器位于所述容纳空间中，所述多个电压采集导体均与所述主板电性连接，用于检测所述电池单体的电压，所述温度传感器与所述主板电性连接，用于检测所述电池单体的温度；
11.所述汇流排至少部分位于所述容纳空间中，且与所述多个电压采集导体电性连接。
12.在一种可能的实现方式中，所述汇流排包括多个汇流件，所述汇流件具有条状结构，所述汇流件至少部分位于所述容纳空间中，每个汇流件的两端分别与第一电池单体的第一电极、第二电池单体的第二电极电性连接，所述第一电池单体和所述第二电池单体为所述多个电池单体中在所述串联连接的方向上相邻的两个电池单体，所述第一电极和所述第二电极极性相反；
13.每个电压采集导体对应与一个汇流件电性连接。
14.在一种可能的实现方式中，所述电池信息收集器还包括连接器，所述连接器位于所述容纳空间中，且与所述主板电性连接。
15.在一种可能的实现方式中，所述主板为柔性电路板。
16.在一种可能的实现方式中，所述电压采集导体为镍片。
17.在一种可能的实现方式中，所述多个电池单体呈矩阵式分布。
18.第二方面，本公开实施例提供了一种电池包，所述电池包包括如第一方面及其可能实现方式中的电池模组。
19.第三方面，本公开实施例提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括如第二方面及其可能实现方式中的电池包。
20.本公开的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：
21.本公开实施例提供了一种电池模组，电池模组包括模组本体和电池信息收集器。模组本体包括壳体和多个电池单体，壳体具有开口，多个电池单体位于壳体内部，且与壳体相连。电池信息收集器与开口形状匹配，电池信息收集器覆盖开口，且与多个电池单体相贴，电池信息收集器与壳体相连，且与多个电池单体电性连接。这样，电池信息收集器不仅可以对模组本体中的多个电池单体进行数据监测，还可以作为电池模组的上盖，对壳体的开口进行覆盖，电池信息收集器与电池模组的壳体相贴，二者连接紧凑，不再需要线束进行连接，从而可以减小电池模组的整体尺寸，进而可以提高电池包中的空间利用率。
22.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
23.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本公开实施例示出的一种电池模组的结构示意图；
25.图2是本公开实施例示出的一种电池模组的结构示意图；
26.图3是本公开实施例示出的一种模组本体和汇流排的结构示意图；
27.图4是本公开实施例示出的一种电池信息收集器的结构示意图；
28.图5是本公开实施例示出的一种电池信息收集器中主板的结构示意图。
29.图例说明
30.1、模组本体；
31.11、壳体；12、电池单体；13、汇流排；
32.111、开口；121、电池壳体；122、正极贴片；123、负极贴片；124、极性方向标识；131、汇流件；
33.1211、第一壁面； 12111、第一定位孔； 12112、第二定位孔；
34.1201、第一电池单体； 1202、第二电池单体；
35.2、电池信息收集器；
36.21、第一绝缘膜；22、第二绝缘膜；23、主板；24、电压采集导体；25、温度传感器；26、连接器；
37.231、电池采样芯片。
具体实施方式
38.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
39.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
40.本公开实施例提供了一种电池模组，如图1所示，该电池模组包括模组本体1和电池信息收集器2。模组本体1包括壳体11和多个电池单体12，壳体11具有开口111，多个电池单体12位于壳体11的内部，且与壳体11相连。电池信息收集器2与壳体11的开口111形状匹配，电池信息收集器2覆盖开口111，且与多个电池单体12相贴，电池信息收集器2与壳体11相连，且与电池单体12电性连接。采用本公开实施例所提供的电池模组，能够提高电池包中的空间利用率。
41.下面，对电池模组的各个部分分别进行介绍：
42.一、模组本体1
43.模组本体1包括壳体11和多个电池单体12。
44.壳体11
45.壳体11是模组本体1中用于容纳电池单体12的部件。
46.如图2所示，壳体11具有筒状结构，且具有开口111。
47.在一种示例中，壳体11可以具有立方体筒状结构。壳体11的外壁和内壁均具有立方体结构。
48.壳体11可以是一体成型部件，其加工方式可以为加压注塑成型，也可以是铸造成型，本公开实施例对于壳体11的加工方式不做限定。
49.电池单体12
50.电池单体12是模组本体1中用于对外放电的部件。
51.如图2所示，电池单体12具有矩形板状结构，电池单体12位于壳体11中，且与壳体11相连。
52.电池单体12包括电池壳体121、正极贴片122、负极贴片123、电解液(未示出)、电芯(未示出)和隔膜(未示出)。
53.如图2所示，电池壳体121具有矩形板状结构，且内部具有空腔，空腔用于容纳电解
液、电芯和隔膜，在电池壳体121的第一壁面1211上具有第一定位孔12111和第二定位孔12112，第一定位孔12111用于容纳正极贴片122，第二定位孔12112用于容纳负极贴片123，正极贴片122和负极贴片123均与电芯电性连接。
54.其中，第一壁面1211可以为电池壳体121中靠近电池信息收集器2的壁面。
55.这样，可以提升电池信息收集器2与电池单体12之间的连接便捷性。
56.示例性地，正极贴片122与第一定位孔12111之间可以为粘接，也可以为卡接，同样的，负极贴片123与第二定位孔12112之间可以为粘接，也可以为卡接，本公开实施例对于正极贴片122与第一定位孔12111之间的连接方式、负极贴片123与第二定位孔12112之间的连接方式不做限定。
57.在一种示例中，多个电池单体12可以呈矩阵式分布。
58.如图2所示，多个电池单体12均位于壳体11中，且在壳体11中成行矩阵式分布。
59.可选地，在壳体11中，相邻两个电池单体12的正极贴片122和负极贴片123可以交替排列。
60.如图2所示，在每个电池单体12中，正极贴片122和负极贴片123分布于第一壁面1211的两侧。每一侧的多个贴片构成一列贴片组，贴片组中相邻两个贴片的极性相反。
61.示例性地，在同一贴片组中，每个贴片的几何中心可以位于同一直线上。
62.其中，贴片的几何中心可以为贴片的质心。
63.这样，在串联多个电池单体12时，可以简化布线，提升壳体11中的空间利用率。
64.可选地，第一壁面1211上还可以具有极性方向标识124。
65.如图2所示，极性方向标识124位于正极贴片122和负极贴片123之间，且与第一壁面1211相连。
66.示例性地，极性方向标识124可以包括两个形状不同的凸起结构，例如椭圆形凸起结构和矩形凸起结构，椭圆形凸起结构靠近负极贴片123，矩形凸起结构靠近正极贴片122。
67.这样，在对多个电池单体12进行装配时，技术人员或装配设备可以基于极性方向标识124，调整电池单体12的摆放姿态，进而提高电池单体12的装配效率。
68.在一种示例中，模组本体1还包括汇流排13。
69.汇流排13位于电池单体12靠近壳体11的开口111的一侧，且与多个电池单体12相贴，汇流排13用于串联连接多个电池单体12。
70.如图3所示，汇流排13包括多个汇流件131。
71.汇流件131具有条形结构，或者，具有板状结构。每个汇流件131的两端分别与第一电池单体1201的第一电极、第二电池单体1202的第二电极电性连接。
72.其中，第一电池单体1201和第二电池单体1202为多个电池单体12在串联连接方向上相邻的两个电池单体。第一电池单体1201的第一电极可以是第一电池单体1201的正极贴片122，第二电池单体1202的第二电极可以是第二电池单体1202的负极贴片123。
73.可选地，多个汇流件131的厚度可以相同。
74.这样，通过多个汇流件131，可对多个电池单体12进行串联连接，且完成连接后的模组本体1结构紧凑。
75.二、电池信息收集器2
76.电池信息收集器2是电池模组中用于实时监测多个电池单体12的状态数据的部
件。
77.如图1所示，电池信息收集器2具有板状结构，电池信息收集器2的形状与壳体11的开口111的形状相匹配，且覆盖该开口111，且与壳体11相连。电池信息收集器2与模组本体1中的多个电池单体12均电性连接。
78.这样，在电池包中，电池信息收集器2与模组本体1中的多个电池单体12不再设置于不同位置，再通过较长的线束进行连接，而是电池信息收集器2直接集成为壳体11的上盖，并且直接与电池单体12相贴合实现电性连接，进而，电池信息收集器2和模组本体1的布置更为紧凑，可以提升电池包中的空间利用率。
79.电池信息收集器2包括第一绝缘膜21、第二绝缘膜22、主板23、多个电压采集导体24和温度传感器25。
80.第一绝缘膜21和第二绝缘膜22
81.如图4所示，第一绝缘膜21、第二绝缘膜22熔融粘接形成容纳空间，主板23、多个电压采集导体24、温度传感器25位于容纳空间中，多个电压采集导体24均与主板23电性连接，用于检测电池单体12的电压，温度传感器25与主板23电性连接，用于检测电池单体12的温度。
82.在实施中，第一绝缘膜21和第二绝缘膜22可以均为矩形薄膜，第一绝缘膜21的边缘与第二绝缘膜22边缘熔融粘接，形成容纳空间。
83.这样，第一绝缘膜21和第二绝缘膜22可以作为壳体，以容纳主板23、多个电压采集导体24、温度传感器25，相较于注塑成型的壳体，第一绝缘膜21和第二绝缘膜22的厚度较小，也即是装配后的电池信息收集器2的整体厚度较小，进而，可以减小电池模组在厚度方向的整体尺寸，提升电池包中的空间利用率。
84.第一绝缘膜21和第二绝缘膜22又耐高温、具有良好力学性能的材质制成，第一绝缘膜21和第二绝缘膜22的材质可以相同，例如均为聚丙烯。第一绝缘膜21和第二绝缘膜22的材质也可以不相同，例如第一绝缘膜21的材质为聚丙烯，第二绝缘膜22的材质为聚酰亚胺，或者，第一绝缘膜21的材质为聚酰亚胺，第二绝缘膜22的材质为聚丙烯。本公开实施例对于第一绝缘膜21和第二绝缘膜22的材质不做限定。
85.主板23
86.主板23是电池信息收集器2中用于电性连接多个电压采集导体24和温度传感器25的部件。
87.示例性地，主板23可以是印制电路板组件(printed circuit board assembly，pcba)，也可以是柔性电路板组件(flexible printed circuit assembly，fpca)，还可以是柔性电路板，本公开实施例对于主板23的类型不做限定。
88.如图4所示，主板23位于第一绝缘膜21和第二绝缘膜22形成的容纳空间中，且与第一绝缘膜21相平行。
89.如图5所示，主板23包括电池采样芯片(analog front end，afe，模拟前端)，电池采样芯片231通过主板23与多个电压采集导体24、温度传感器25电性连接。
90.在实施中，电压采集导体24、温度传感器25采集电池模组的电压、温度数据，并将这些电压、温度数据传输至电池采样芯片231，电池采样芯片231可以对这些数据进行预处理，例如，对这些数据进行归纳分类等等。电池采样芯片231与汽车bms电性连接，用于将完
成预处理后的电池状态信息发送至汽车bms。
91.电压采集导体24
92.电压采集导体24是电池信息收集器2中用于采集电池单体12的电压数据的部件。
93.如图4所示，电压采集导体24具有板状结构，电压采集导体24位于主板23靠近汇流排13的一侧，且与主板23电性连接。
94.电压采集导体24可以为矩形板状结构，也可以为圆形板状结构，本公开实施例对于电压采集导体24的形状不做限定。
95.在一种示例中，每个电压采集导体24对应与一个汇流件131电性连接。
96.可选地，多个电压采集导体24的位置与多个汇流件131的位置相对应，且每个电压采集导体24分别与一个汇流件131的中部电性连接。
97.在实施中，在多个电池单体12的串联方向上，相邻两个目标汇流件分别与目标电池单体的第一电极和第二电极电性连接，相应的，相邻两个目标电压采集导体分别与相邻两个目标汇流件电性连接，用于采集目标电池单体的电压数据。
98.电池信息收集器2可以周期性采集多个电池单体12的电压数据，并将采集到的电压数据发送至电池采样芯片231，实现对多个电池单体12的电压进行实时监测。
99.在一种示例中，电压采集导体24可以为镍片。
100.电压采集导体24与主板23之间的连接方式可以为焊接，也可以为卡接，本公开实施例对于电压采集导体24与主板23之间的连接方式不做限定。
101.温度传感器25
102.温度传感器25是电池信息收集器2中用于采集电池单体12的温度数据的部件。
103.如图4所示，温度传感器25位于主板23靠近汇流排13的一侧，且与主板23电性连接。
104.在实施中，可以周期性采集电池单体12的温度数据，并将采集到的温度数据发送至电池采样芯片231，实现对多个电池单体12的温度进行实时监测。
105.在一种示例中，电池信息收集器2可以包括多个温度传感器25，多个温度传感器25均位于主板23靠近汇流排13一侧，且局域主板23电性连接。
106.示例性地，多个温度传感器25可以呈矩阵式分布，每个温度传感器25分别与一个电池单体12相对应。技术人员可以根据实际需要自行设置温度传感器25的安装位置，本公开实施例对于温度传感器25在主板23上的安装位置不做限定。
107.在一种示例中，汇流排13至少部分位于容纳空间中，且与多个电压采集导体24电性连接。
108.如图4所示，第一绝缘膜21可以具有多个通孔，每个汇流件131可以部分位于容纳空间中，部分位于第一绝缘膜21的通孔中。
109.这样，可以提高汇流排13与电池信息收集器2之间的连接强度。并且，在对电池模组进行拆卸的过程中，可以通过对电池信息收集器2的拆卸，直接实现对汇流排13的拆卸，提高了拆卸的便捷性。此外，通过对电池信息收集器2的拆卸，可直接使模组本体1中的多个电池单体12断路，提高了拆卸电池模组过程中的安全性。
110.在一种示例中，电池信息收集器2还包括连接器26。
111.如图4所示，连接器26位于容纳空间中，且与主板23电性连接。
112.在实施中，电池包内部包括多个串联的电池模组，每个电池模组均具有一个电池信息收集器2，在电池信息收集器2中设置连接器26，多个电池信息收集器2可以通过连接器26进行互联，并分别与汽车bms电性连接。
113.本公开的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：
114.本公开实施例提供了一种电池模组，电池模组包括模组本体1和电池信息收集器2。模组本体1包括壳体11和多个电池单体12，壳体11具有开口111，多个电池单体12位于壳体11内部，且与壳体11相连。电池信息收集器2与开口111形状匹配，电池信息收集器2覆盖开口111，且与多个电池单体12相贴，电池信息收集器2与壳体11相连，且与多个电池单体12电性连接。这样，电池信息收集器2不仅可以对模组本体1中的多个电池单体12进行数据监测，还可以作为电池模组的上盖，对壳体11的开口111进行覆盖，电池信息收集器2与电池模组的壳体11相贴，二者连接紧凑，不再需要线束进行连接，进而可以提高电池包中的空间利用率。
115.本公开实施例提供了一种电池包，该电池包包括多个上述的电池模组，多个电池模组串联连接后进行供电。
116.本公开实施例提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电池包以及汽车bms，汽车bms分别与电池包中多个电池模组的电池信息收集器2电性连接，用于对每个电池模组试试进行数据监测。
117.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括模组本体(1)和电池信息收集器(2)；所述模组本体(1)包括壳体(11)和多个电池单体(12)，所述壳体(11)具有开口(111)，所述多个电池单体(12)位于所述壳体(11)内部，且与所述壳体(11)相连；所述电池信息收集器(2)与所述开口(111)形状匹配，所述电池信息收集器(2)覆盖所述开口(111)，且与所述多个电池单体(12)相贴，所述电池信息收集器(2)与所述壳体(11)相连，且与所述多个电池单体(12)电性连接。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述模组本体(1)还包括汇流排(13)，所述汇流排(13)位于所述电池单体(12)靠近所述开口(111)的一侧，用于串联连接所述多个电池单体(12)。3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池信息收集器(2)包括第一绝缘膜(21)、第二绝缘膜(22)、主板(23)、多个电压采集导体(24)和温度传感器(25)，所述第一绝缘膜(21)、所述第二绝缘膜(22)熔融粘接形成容纳空间，所述主板(23)、所述多个电压采集导体(24)、所述温度传感器(25)位于所述容纳空间中，所述多个电压采集导体(24)均与所述主板(23)电性连接，用于检测所述电池单体(12)的电压，所述温度传感器(25)与所述主板(23)电性连接，用于检测所述电池单体(12)的温度；所述汇流排(13)至少部分位于所述容纳空间中，且与所述多个电压采集导体(24)电性连接。4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排(13)包括多个汇流件(131)，所述汇流件(131)具有条状结构，所述汇流件(131)至少部分位于所述容纳空间中，每个汇流件(131)的两端分别与第一电池单体(1201)的第一电极、第二电池单体(1202)的第二电极电性连接，所述第一电池单体(1201)和所述第二电池单体(1202)为所述多个电池单体(12)中在所述串联连接的方向上相邻的两个电池单体，所述第一电极和所述第二电极极性相反；每个电压采集导体(24)对应与一个汇流件(131)电性连接。5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电池信息收集器(2)还包括连接器(26)，所述连接器(26)位于所述容纳空间中，且与所述主板(23)电性连接。6.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述主板(23)为柔性电路板。7.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电压采集导体(24)为镍片。8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述多个电池单体(12)呈矩阵式分布。9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1至8任一项所述的电池模组。10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求9所述的电池包。

技术总结
本公开是关于一种电池模组、电池包和电动汽车，属于电池技术领域。所述电池模组包括模组本体和电池信息收集器；所述模组本体包括壳体和多个电池单体，所述壳体具有开口，所述多个电池单体位于所述壳体内部，且与所述壳体相连；所述电池信息收集器与所述开口形状匹配，所述电池信息收集器覆盖所述开口，且与所述多个电池单体相贴，所述电池信息收集器与所述壳体相连，且与所述多个电池单体电性连接。采用本公开，可以减小电池模组的整体尺寸，进而可以提高电池包中的空间利用率。以提高电池包中的空间利用率。以提高电池包中的空间利用率。


技术研发人员：崔伟 奚杰 王恒 甘泉
受保护的技术使用者：奇瑞新能源汽车股份有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/11