采样片、电路板组件和动力电池包的制作方法

1.本公开涉及动力电池技术领域，具体地，涉及一种采样片、电路板组件和动力电池包。


背景技术：

2.动力电池及储能系统通常是由数量非常多的电芯组成的，为确保动力电池在规定的电压范围内工作，需要对每个电芯的电压数据进行采集，柔性采样电路板(flexible printed circuit，简称fpc)或者pcb(printed circuit board，简称pcb)板能够实现这一功能。但是电芯由于自身的特点，在电芯生命末期会有较大的膨胀量，当该膨胀量较大时，fpc或者pcb板如果没有足够的冗余吸收膨胀量则会被撕裂导致采样信号丢失，进而导致采样异常。相关技术中，通过fpc本身的冗余结构实现电芯膨胀时fpc本身的缓冲，但类似缓冲结构冗余量有限，无法保障采样电路板的完整性。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种采样片、电路板组件和动力电池包，该采样片通过在采样片本体的第一连接部和第二连接部之间的区域设置通孔，当电芯发生膨胀时，能够更大程度地吸收电芯的膨胀，保障采样电路板的完整性。
4.为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种采样片，用于电信号采样，所述采样片包括采样片本体，所述采样片本体的一端形成用于与电池连接母排连接的第一连接部，另一端形成用于与采样电路板连接的第二连接部，所述采样片本体还包括设于所述第一连接部和第二连接部之间通孔。
5.可选地，所述通孔构造为四边形孔。
6.可选地，在垂直于所述采样片本体的延伸方向的平面内，所述通孔的宽度大于所述通孔的边沿与其对应的所述采样片本体的边沿之间的距离。
7.可选地，所述采样片本体包括第一本体、第二本体以及连接所述第一本体与所述第二本体的第三本体，所述第一本体形成有第一连接部，所述第二本体形成有第二连接部，所述第三本体设有所述通孔，且所述第一本体所在平面与所述第二本体所在平面平行。
8.可选地，所述第三本体所在平面分别垂直于所述第一本体所在平面和所述第二本体所在平面。
9.可选地，所述第一本体和所述第三本体的相接处形成有第一弧形过渡部；和/或
10.所述第二本体和所述第三本体的相接处形成有第二弧形过渡部。
11.本公开第二方面，提供一种电路板组件，所述电路板组件包括采样电路板、电池连接母排以及上述的采样片；
12.所述采样片的第一连接部连接于所述电池连接母排，所述采样片的第二连接部连接于所述采样电路板。
13.可选地，所述采样片为多个，多个所述采样片沿所述采样电路板的延伸方向间隔
设置，用于连接多个所述电池连接母排。
14.可选地，所述采样电路板为柔性采样电路板或者pcb板。
15.本公开第三方面，还提供一种动力电池包，所述动力电池包包括如上述的电路板组件。
16.通过上述技术方案，即本公开的采样片，通过在采样片本体的第一连接部和第二连接部之间的区域设置通孔，当电芯发生膨胀时，电池连接母排会受力拉扯，进而导致采样片与采样电路板被拉扯，带有通孔的采样片能够最大程度地吸收电芯的膨胀，避免破坏采样电路板，保障采样电路板的完整性。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开一些实施例提供的动力电池包的结构图；
20.图2是基于图1中的a部放大图；
21.图3是本公开一些实施例提供的电路板组件的结构示意图；
22.图4是本公开一些实施例提供的采样片的结构示意图；
23.图5是本公开另一些实施例提供的动力电池包的结构图；
24.图6是本公开另一些实施例提供的电路板组件的结构示意图；
25.图7是本公开另一些实施例提供的采样片的结构示意图。
26.附图标记说明
27.10-电路板组件；20-电芯；100-采样片；101-通孔；110-采样片本体；110a-第一连接部；110b-第二连接部；111-第一本体；112-第二本体；113-第三本体；114-第一弧形过渡部；115-第二弧形过渡部；200-采样电路板；300-电池连接母排；400-连接器。
具体实施方式
28.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
29.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指相应附图的图面方向为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外，“远、近”是指相应结构或者相应部件远离或者另一结构或者部件的；此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。
30.相关技术中，通过fpc本身的冗余结构实现电芯膨胀时fpc本身的缓冲，但类似缓冲结构冗余量有限，无法保障采样电路板的完整性，且只能应对电芯单个方向的膨胀。
31.本公开的目的是提供一种采样片100、电路板组件10和动力电池包，该采样片100通过在采样片本体110的第一连接部110a和第二连接部110b之间的区域设置通孔101，当电芯20发生膨胀时，能够最大程度地吸收电芯20的膨胀，保障采样电路板200的完整性。
32.为了实现上述目的，如图1至图7所示，本公开第一方面，提供一种采样片100，能够
分别连接采样电路板200和电池连接母排300，用于电信号采样。该采样片100包括采样片本体110，采样片本体110的一端形成用于与电池连接母排300连接的第一连接部110a，另一端形成用于与采样电路板200连接的第二连接部110b，采样片本体110还包括设于第一连接部110a和第二连接部110b之间通孔101。
33.通过上述技术方案，即本公开的采样片100，通过在采样片本体110的第一连接部110a和第二连接部110b之间的区域设置通孔101，当电芯20发生膨胀时，电池连接母排300会受力拉扯，进而导致采样片100与采样电路板200被拉扯，带有通孔101的采样片100能够更大程度地吸收电芯20的膨胀，避免破坏采样电路板200，保障采样电路板200的完整性。
34.需要说明的是，采样片本体110上通孔101的设置，可以在一定程度是减少采样片100的强度和刚度，在满足连接的同时，能够适应电芯20的膨胀而产生一定的形成，避免因其无法满足形变而对电池连接母排300和采样电路板200产生较大的拉扯，而损坏采样电路板200。可以理解的是，该通孔101可以是任意合适的形状，例如，圆形、椭圆形、三角形或者其他的多边形结构。
35.为了能够在电芯20的电芯极柱设置平面内的两个方向上吸收电芯20的膨胀变形，如图4所示，在一些实施例中，通孔101构造为四边形孔。其中，该四边形孔可以为长方形孔、方形孔、菱形孔或者梯形孔。例如，该通孔101可以为长方形孔，该长方形孔在采样片本体110的宽度方向上贯穿该采样片本体110，且长方形孔的长边与采样片本体110的延伸方向(长度方向)平行，长方形孔的短边与采样片本体110的宽度方向平行，该长方形孔使得采样片100能够更好在采样片本体110的长度方向和宽度方向适应电芯20的膨胀。
36.需要说明的是，上述的通孔101为四边形孔是示例性的，通孔101也可以为五边形、六边形等，能够满足在采样片100所在平面内的两个方向吸收电芯20的膨胀。
37.在一些实施例中，在垂直于采样片本体110的延伸方向的平面内，通孔101的宽度大于通孔101的边沿与其对应的采样片本体110的边沿之间的距离。其中，在采样片本体110的宽度方向上，通孔101的边沿与采样片本体110的边沿之间的距离小于通孔101的宽度，使得采样片本体110设有通孔101的区域的强度和刚度小于其他位置，变形可以优先在该处产生，同时由于上述的尺寸关系，能够更快地在该处发生形变以适应电芯20的两个方向上的膨胀。
38.需要说明的是，采样片本体110的长度是指图4及图7中的x方向；采样片本体110的宽度是指图4及图7中的y方向；通孔101的宽度是指图4及图7中的y方向。
39.当采样电路板200与电池连接母排300之间具有一定高度差时，为了方便连接处于不同高度的采样电路板200和电池连接母排300，如图5、图6及图7所示，在本公开的一些实施例中，采样片本体110可以包括第一本体111、第二本体112以及连接第一本体111与第二本体112的第三本体113，第一本体111形成有第一连接部110a，第二本体112形成有第二连接部110b，第三本体113设有通孔101，且第一本体111所在平面与第二本体112所在平面平行。第三本体113的两端分别连接于相互平行布置的第一本体111和第二本体112的一端以实现三者之间的连接，其中，第一连接部110a形成于第一本体111远离第三本体113的一端，用于与电池连接母排300，第二连接部110b形成于第二本体112远离第三本体113的一端，用于与是采样电路板200连接。由于通孔101设置在第三本体113上，因此，该采样片100不仅能够适合电芯20在上述两个方向上的膨胀变形，同时也能够适应在垂直于上述两个方向的变
形，即还能够在电芯20的高度方向的产生变形以应对电芯20在该方向上的膨胀。通过上述设置，该实施例的采样片100不仅能够实现高度不同的电池连接母排300与采样电路板200的连接，还能够在相互垂直的三个方向上适应电芯20的膨胀，避免采样电路板200损坏，以更好的保障采样电路板200的完整性。
40.在一些实施例中，第三本体113所在平面分别垂直于第一本体111所在平面和第二本体112所在平面。其中，第一本体111和第二本体112可以处于相互平行的平面，分别待连接的采样电路板200和电池连接母排300平齐并实现连接，第三本体113处于两个平面之间并分别与两个平面垂直，在适应采样电路板200和电池连接的高度差以满足连接的同时，还能够在第三本体113的延伸方向上适应电芯20的膨胀，进一步避免采样电路板200损坏。
41.在另一些实施例中，第三本体113也可以是倾斜设置的，也即，在空间允许的情况下也可以满足采样片100将不同高度的采样电路板200和电池连接母排300连接。
42.可选地，第一本体111和第三本体113的相接处形成有第一弧形过渡部114；和/或，第二本体112和第三本体113的相接处形成有第二弧形过渡部115。为了提高第一本体111与第三本体113、第二本体112与第三本体113的连接效果，避免在电芯20发生膨胀时因拉扯而在上述的相接处产生应力集中，因此，在第一本体111和第三本体113以及第三本体113与第二本体112的相接处分别设置弧形过渡部，用以缓解应力集中情况，提高连接可靠性。
43.本公开第二方面，提供一种电路板组件10，该电路板组件10包括采样电路板200、电池连接母排300以及上述的采样片100；采样片100的第一连接部110a连接于电池连接母排300，采样片100的第二连接部110b连接于采样电路板200，且该电路组件能够通过设于采样片100上的通孔101吸收电芯20的膨胀量，保障采样电路板200的完整性，以得电路板组件10和动力电池包的使用寿命。
44.为了实现为不同位置、多个电芯20的电压信号采集，如图1、图2、图5及图6所示，在本公开的一些实施方式中，采样片100为多个，多个采样片100沿采样电路板200的延伸方向间隔设置，用于连接采样电路板200与多个电池连接母排300，以实现为多个位置的电压采样。需要说明的是，多个电芯20可以并列排布，采样电路板200可以设置于同一电芯20的两个电芯20极柱之间，并沿多个电芯20的堆叠方向延伸，多个采样片100可以连接于采样电路板200与一侧的多个电池连接母排300之间。当然，多个采样片100也可以分别连接于采样电路板200与两侧的多个电池连接母排300之间，用于采集两侧的电压信号。可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需要确定采样片100的数量、间隔距离和设置位置。
45.采样电路板200可以采用任意合适的结构进行构造，在本公开的一些实施例中，该采样电路板200可以为柔性采样电路板200或者pcb板。也即，用于采样电路板200可以为柔性采样电路板200，也可以为印刷采样电路板200(pcb板)，能够实现采样片100所采集的电信号的汇集和或传递即可，具体结构可以参考已知相关技术进行设计和制造，这里不再赘述。
46.在一些实施例中，为了方便采样电路板200的信号汇集和传递，采样电路板200还包括设置于其一端的连接器400，其可以采用相关技术中已知的结构进行构造，这里不再赘述。
47.如图1及图5所示，本公开第三方面，还提供一种动力电池包，该动力电池包包括上述的电路板组件10，因此，该动力电池包也具有电路板组件10的所有优点，这里不再赘述。
48.本公开的采样片100、电路板组件10和动力电池包，采样电路板200与采样片100采用回流焊或其他方式结合，采样片100的另一端与电池连接母排300通过焊接或其他方式结合，此外，电池连接母排300与电芯20极柱焊接。
49.采样片100在中部非连接区域处留一通孔101，优选采用平行四边形孔，利用平行四边形不稳定的特性，在电芯20发生膨胀时，电池连接母排300会受拉扯跟随电芯20极柱发生位移，采样片100可以利用该通孔101实现变形，进而吸收电池连接母排300在膨胀力作用下的拉扯位移，保证采样电路板200的完整性。可以通过调整方形孔两侧与采样片100边缘的距离来实现采样片100可以吸收的膨胀量的调节，从而保证采样片100与电池连接母排300和采样电路板200连接区域、采样电路板200的可靠性，进而保证采样的可靠性。
50.本公开的采样片100、电路板组件10和动力电池包具有以下优点：
51.本公开一些实施例中，可以应对电芯20两个方向的膨胀，且通过调整采样片100四边形孔到边缘的距离，可以实现采样片100在更大的变形量下的连接可靠性，应对更大的电芯20膨胀量而保证采样电路板200本身性能的稳定。
52.本公开的电路板组件10，可以应用于任意场合的电压采样中，不受电芯20布置形式、电芯20膨胀量大小的影响。
53.本公开的电路板组件10和动力电池包，结构简单，操作简单方便，不需要额外的增加零部件即可实现所需要的功能。
54.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
55.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
56.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种采样片，用于电信号采样，其特征在于，所述采样片(100)包括采样片本体(110)，所述采样片本体(110)的一端形成用于与电池连接母排(300)连接的第一连接部(110a)，另一端形成用于与采样电路板(200)连接的第二连接部(110b)，所述采样片本体(110)还包括设于所述第一连接部(110a)和所述第二连接部(110b)之间通孔(101)。2.根据权利要求1所述的采样片，其特征在于，所述通孔(101)构造为四边形孔。3.根据权利要求1所述的采样片，其特征在于，在垂直于所述采样片本体(110)的延伸方向的平面内，所述通孔(101)的宽度大于所述通孔(101)的边沿与其对应的所述采样片本体(110)的边沿之间的距离。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的采样片，其特征在于，所述采样片本体(110)包括第一本体(111)、第二本体(112)以及连接所述第一本体(111)与所述第二本体(112)的第三本体(113)，所述第一本体(111)形成有第一连接部(110a)，所述第二本体(112)形成有第二连接部(110b)，所述第三本体(113)设有所述通孔(101)，且所述第一本体(111)所在平面与所述第二本体(112)所在平面平行。5.根据权利要求4所述的采样片，其特征在于，所述第三本体(113)所在平面分别垂直于所述第一本体(111)所在平面和所述第二本体(112)所在平面。6.根据权利要求5所述的采样片，其特征在于，所述第一本体(111)和所述第三本体(113)的相接处形成有第一弧形过渡部(114)；和/或所述第二本体(112)和所述第三本体(113)的相接处形成有第二弧形过渡部(115)。7.一种电路板组件，其特征在于，所述电路板组件(10)包括采样电路板(200)、电池连接母排(300)以及如权利要求1-6中任意一项所述的采样片(100)；所述采样片(100)的第一连接部(110a)连接于所述电池连接母排(300)，所述采样片(100)的第二连接部(110b)连接于所述采样电路板(200)本体。8.根据权利要求7所述的电路板组件，其特征在于，所述采样片(100)为多个，多个所述采样片(100)沿所述采样电路板(200)的延伸方向间隔设置，用于连接多个所述电池连接母排(300)。9.根据权利要求7所述的电路板组件，其特征在于，所述采样电路板(200)为柔性采样电路板或者pcb板。10.一种动力电池包，其特征在于，所述动力电池包包括如权利要求7-9中任意一项所述的电路板组件(10)。

技术总结
本公开涉及一种采样片、电路板组件和动力电池包，该采样片用于电信号采样，包括采样片本体，采样片本体的一端形成用于与电池连接母排连接的第一连接部，另一端形成用于与采样电路板连接的第二连接部，采样片本体还包括设于第一连接部和第二连接部之间通孔。该采样片通过在采样片本体的第一连接部和第二连接部之间的区域设置通孔，当电芯发生膨胀时，能够更大程度地吸收电芯的膨胀，保障采样电路板的完整性。整性。整性。


技术研发人员：李万明
受保护的技术使用者：小米汽车科技有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/21