CN103996812B - 一种快速更换单体电池的电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速更换单体电池的电池组，上板、下板、第一支撑板、第二支撑板共同形成一具有侧面对称开口的电池组容纳腔；中间隔板将电池组容纳腔分隔为多个空间相等的腔室，多只单体电池置于各腔室内；保护板上面设置有电池的过充、过放、过流、短路、均衡电压电路、电池正、负导电端子、电池公共端导电端子和输出端正、负导电端子；电池正、负导电端子和电池公共端导电端子分别与导电组件电连接；电池盖上设置有与保护板上的输出端正、负导电端子连接的正、负电极端子。本发明所能够解决现有技术中电池组存在的安全性及抗震动性差的问题，并且实现了对单体电池的快速更换，延长电池组的整体使用寿命。

Description

一种快速更换单体电池的电池组

技术领域

本发明涉及一种电池组。

背景技术

随着信息技术的发展，特别是移动通讯及笔记本电脑等的迅速发展，使得人们对与其匹配应用的电池提出更高的要求，包括电池比容量、比功率、小型化、环保等方面；近年来，锂离子电池逐渐兴起，其具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而在许多便携设备中得到了普遍应用。

但是一般便携设备均需使用锂离子电池组，通过将单只电池串并组合焊接在一起后装入封闭壳体，以整体电池组形式放入设备中应用，此种整体式电池组在结构设计上存在一定缺陷，由于不能对单体电池进行更换，如果发生电池配组不良或者其中一只单体电池损坏后，将导致整个电池组无法使用；并且目前电池组与封闭壳体装配后，出现安全性及抗震动性差等问题，且适用性差、便携性差。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中不能更换单体电池及电池组安全性差的弊端，提出一种能够实现快速更换单体电池的电池组，保证电池组的安全性及延长电池组的整体使用寿命。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种快速更换单体电池的电池组，包括多只单体电池、电池组保持架、连接各单体电池的导电组件、保护板和电池盖，所述电池组保持架包括绝缘上板、绝缘下板、绝缘第一支撑板、绝缘第二支撑板、绝缘中间隔板；所述上板与下板大小一致且互为平行地设置；所述第一支撑板与第二支撑板大小一致且呈对称设置，二者一端与上板边沿相连，其另一端与下板边沿相连；所述上板、下板、第一支撑板、第二支撑板共同形成一具有侧面对称开口的电池组容纳腔；所述中间隔板设于电池组容纳腔内，将所述电池组容纳腔分隔为多个空间相等的腔室，多只单体电池置于各腔室内；保护板为一绝缘板，上面设置有电池的过充保护电路、过放保护电路、过流保护电路、短路保护电路、均衡电压电路、电池正、负导电端子、电池公共端导电端子和输出端正、负导电端子；电池正、负导电端子和电池公共端导电端子分别与导电组件电连接；电池盖为一绝缘盖，其上设置有与保护板上的输出端正、负导电端子连接的正、负电极端子；电池盖盖并固定在上板和保护板上。

上述所述的第一支撑板和第二支撑板的侧边缘为圆弧状限位板；为了取放单体电池方便，第一支撑板和第二支撑板中间开槽。圆弧状限位板用于卡住电池，防止电池掉出，进一步提高电池组安全性。

上述所述第一支撑板或第二支撑板中间位置可设有与安装电池组的物品的安装位处的凹槽相匹配的竖直方向的凸棱。该凸棱明确告知电池组的安装方向，防止电池组反接，进一步提高了电池组的安全性。

上述所述导电组件包括正极导电组件、负极导电组件和多个集成金属导电底座；正极导电组件包括正极金属底座、弹簧片A和正极连接脚，正极金属底座冲压形成有圆形凸起A，弹簧片A一端与圆形凸起A焊接固定，正极连接脚一端固连于正极金属底座，另一端穿越上板，并固定在上板上，正极连接脚与保护板上的电池正导电端子电连接；负极导电组件包括负极金属底座、塔簧A和负极连接脚，负极金属底座冲压形成有方形凸起片A，塔簧A底端旋入方形凸起片A内，并与方形凸起片A焊接固定，负极连接脚一端固连于负极金属底座，另一端穿越上板，并固定在上板上，负极连接脚与保护板上的电池负导电端子电连接；集成金属导电底座包括金属底座、弹簧片B、塔簧B和金属连接脚，金属底座一端冲压形成有圆形凸起B，另一端冲压形成有方形凸起片B，弹簧片B一端与圆形凸起B焊接固定，塔簧B底端旋入方形凸起片B内，并与方形凸起片B焊接固定，金属连接脚一端固连于金属底座上，另一端穿越上板，并固定在上板上，各金属连接脚分别与保护板上的电池公共端导电端子电连接；正极导电组件的正极金属底座、负极导电组件的负极金属底座和多个集成金属导电底座的金属底座分别固定在上板或下板上，并彼此绝缘；弹簧片A、B和塔簧A、B镀有导电金属，导电金属最好是镍。导电组件的上述结构形式可以使电池连接地更紧，保证电池组在受到震动和冲击后，单体电池更不易松动，进一步提高了连接的可靠性高。

本发明的电池组保持架和导电组件使多只单体电池压接在电池组保持架形成的腔室内，单体电池可以方便的拆装，完成快速更换单体电池的目的，可以延长整体电池组的使用寿命；电池组保持架和导电组件对单体电池固定的稳定可靠，提高了电池组的抗震动性；电池保护板使电池组具有过充、过放、过流和短路保护，且均衡各单体电池的充电电压，提高电池组的安全性，进一步延长了电池组的使用寿命。本发明结构简单，经久耐用。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明去除保护板和电池盖的第一种实施例的立体结构示意图；

图3为本发明去除保护板和电池盖的第二种实施例的立体结构示意图

图4为本发明中正极导电组件的立体结构示意图；

图5为本发明中负极导电组件的立体结构示意图；

图6为本发明中集成金属导电底座的立体结构示意图；

图7为本发明中保护板的立体结构示意图；

图8为本发明中电池盖的仰视方向的立体结构示意图；

图9为本发明中电池盖的俯视方向的立体结构示意图；

图10为本发明中中间隔板的第一种实施例的结构示意图；

图11为本发明中中间隔板的第二种实施例的结构示意图；

图12为本发明中中间隔板的第三种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是在本发明提供的电池组正常使用情况下定义的，并且也与参考附图所示方向一致。

如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示的实施例1，本实施例包括多只单体电池、电池组保持架、连接各单体电池的导电组件、保护板2和电池盖3。所述电池组保持架包括绝缘上板11、绝缘下板12、绝缘第一支撑板21、绝缘第二支撑板22、绝缘中间隔板4。所述上板11与下板12大小一致且互为平行地设置。上板11上设置有凸出的带定位凹槽13的柱体14相匹配。第一支撑板22与第二支撑板21大小一致且呈对称设置，第一支撑板21和第二支撑板22的一端分别与上板11边沿相连，其另一端分别与下板12边沿相连。上板11、下板12、第一支撑板21、第二支撑板22共同形成一具有侧面对称开口的电池组容纳腔31和32。第一支撑板21和第二支撑板22的中间开槽1，侧边缘51和52为圆弧状限位板。第一支撑板21中间位置设有与安装电池组的物品的安装位处的凹槽相匹配的竖直方向的凸棱6（凸棱也可根据需要设置在第二支撑板上）。所述中间隔板4设于电池组容纳腔内，将电池组容纳腔分隔为多个空间相等的腔室，本实施例中电池组容纳腔被如图10或图11所示的隔板分隔为四个空间相等的腔室，（也可将隔板上的隔棱设置多个，如两个，分割成六个腔室，如三个，分割成九个腔室，等等）四只单体电池置于各腔室内。如图10所示的隔板4是由一块一边有一缺槽42的整体竖板41制成，该整体竖板41中间还有两个突出的棱边43。如图11所示的隔板4是由两块、一块上一边有一缺槽42的整体竖板41交叉一体成型制成。保护板2为一绝缘板，上面设置有电池的过充保护电路、过放保护电路、过流保护电路、短路保护电路、均衡电压电路、电池正、负导电端子2-1和2-2、三个电池公共端导电端子2-3和输出端正、负导电端子2-4和2-5。电池正、负导电端子2-1和2-2和三个电池公共端导电端子2-3分别与导电组件电连接。电池盖3为一绝缘盖，其上设置有与保护板2上的输出端正、负导电端子2-4和2-5连接的正、负电极端子3-1和3-2，其上还设置有与上板11上的柱体14上的定位凹槽13相匹配并插接固定的定位柱3-3。所述导电组件包括正极导电组件7、负极导电组件8和多个集成金属导电底座9。正极导电组件7包括正极金属底座71、弹簧片A72和正极连接脚73，正极金属底座71冲压形成有圆形凸起A74，弹簧片A72一端与圆形凸起A74焊接固定，正极连接脚73一端焊接在正极金属底座71，另一端穿越上板11，卧并固定在上板上开有的卧槽11d内，正极连接脚73与保护板2上的电池正导电端子2-1电连接。负极导电组件8包括负极金属底座81、塔簧A82和负极连接脚83，负极金属底座81冲压形成有方形凸起片A84，塔簧A82底端旋入方形凸起片A84内，并与方形凸起片A84焊接固定，负极连接脚83一端焊接在负极金属底座81，另一端穿越上板11，卧并固定在上板上开有的卧槽11e内上；负极连接脚83与保护板2上的电池负导电端子2-2电连接。集成金属导电底座9包括金属底座96、弹簧片B93、塔簧B95和金属连接脚96，金属底座96一端冲压形成有圆形凸起B92，另一端冲压形成有方形凸起片B94，弹簧片B93一端与圆形凸起B92焊接固定，塔簧B93底端旋入方形凸起片B94内，并与方形凸起片B94焊接固定，金属连接脚96一端焊接在金属底座91上，另一端穿越上板11，卧并固定在上板上开有的卧槽11a、11b和11c内；各金属连接脚96分别与保护板2上的电池公共端导电端子2-3电连接。正极导电组件7的正极金属底座71、负极导电组件8的负极金属底座81和多个集成金属导电底座9的金属底座91分别固定在上板11或下板12上，并彼此绝缘。弹簧片A、B72和93、塔簧A、B82和95镀有镍。电池盖3盖并粘接在在上板11和保护板2上。

如图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图12所示的实施例2，本实施例的其它结构同实施例1，只是上板101和下板102均设置成边缘为弧形的类似“凸”字形状（也可根据需要设置成边缘呈弧形的五边形、七边形等形状），第一支撑板201、第二支撑板202分别由两段各边顺序互相连接的弧形板构成（也可根据需要设置成三段、四段互相连接的弧形板构成），且分别与上板101、下板102的一段边沿固定连接，第一支撑板201、第二支撑板202两侧边缘为圆弧状限位板501。由上板101、下板102、第一支撑板201、第二支撑板202共同形成一具有侧面对称开口的电池组容纳腔，由三个（也可是五个、七个）里端边互相连接的弧形板401构成的中间隔板40将电池容纳腔分隔为体积相等的三个腔室5；本实施例的电池组适宜放置三个单体电池。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种快速更换单体电池的电池组，其特征在于，包括多只单体电池、电池组保持架、连接各单体电池的导电组件、保护板和电池盖，所述电池组保持架包括绝缘上板、绝缘下板、绝缘第一支撑板、绝缘第二支撑板、绝缘中间隔板；所述上板与下板大小一致且互为平行地设置；所述第一支撑板与第二支撑板大小一致且呈对称设置，二者一端与上板边沿相连，其另一端与下板边沿相连；所述上板、下板、第一支撑板、第二支撑板共同形成一具有侧面对称开口的电池组容纳腔；所述中间隔板设于电池组容纳腔内，将所述电池组容纳腔分隔为多个空间相等的腔室，多只单体电池置于各腔室内；保护板为一绝缘板，上面设置有电池的过充保护电路、过放保护电路、过流保护电路、短路保护电路、均衡电压电路、电池正、负导电端子、电池公共端导电端子和输出端正、负导电端子；电池正、负导电端子和电池公共端导电端子分别与导电组件电连接；电池盖为一绝缘盖，其上设置有与保护板上的输出端正、负导电端子连接的正、负电极端子；电池盖盖并固定在上板和保护板上；

所述导电组件包括正极导电组件、负极导电组件和多个集成金属导电底座；正极导电组件包括正极金属底座、弹簧片A和正极连接脚，正极金属底座冲压形成有圆形凸起A，弹簧片A一端与圆形凸起A焊接固定，正极连接脚一端固连于正极金属底座，另一端穿越上板，并固定在上板上，正极连接脚与保护板上的电池正导电端子电连接；负极导电组件包括负极金属底座、塔簧A和负极连接脚，负极金属底座冲压形成有方形凸起片A，塔簧A底端旋入方形凸起片A内，并与方形凸起片A焊接固定，负极连接脚一端固连于负极金属底座，另一端穿越上板，并固定在上板上，负极连接脚与保护板上的电池负导电端子电连接；集成金属导电底座包括金属底座、弹簧片B、塔簧B和金属连接脚，金属底座一端冲压形成有圆形凸起B，另一端冲压形成有方形凸起片B，弹簧片B一端与圆形凸起B焊接固定，塔簧B底端旋入方形凸起片B内，并与方形凸起片B焊接固定，金属连接脚一端固连于金属底座上，另一端穿越上板，并固定在上板上，各金属连接脚分别与保护板上的电池公共端导电端子电连接；正极导电组件的正极金属底座、负极导电组件的负极金属底座和多个集成金属导电底座的金属底座分别固定在上板或下板上，并彼此绝缘；弹簧片A、B和塔簧A、B镀有导电金属。

2.根据权利要求1所述的快速更换单体电池的电池组，其特征在于：所述的第一支撑板和第二支撑板的中间开槽，其侧边缘为圆弧状限位板。

3.根据权利要求1或2所述的快速更换单体电池的电池组，其特征在于：所述第一支撑板或第二支撑板中间位置设有与安装电池组的物件的安装位处的凹槽相匹配的竖直方向的凸棱。