CN104377324B - 一种电动车电池结构及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车电池结构，旨在提供了一种能有效解决箱头电气连接导线过多、连接不便，可极大减少交叉、磨损、短路等问题，适应性广的电动车电池结构。它包括若干电池单元体，电池单元体包括外壳，外壳上设有充电口、放电口，外壳内设有PCB板、多个电池包，PCB板上设有充电口正极焊盘、充电口负极焊盘、放电口正极焊盘、放电口负极焊盘、电池包正极焊盘、电池包负极焊盘，PCB板各电池包焊接，放电口的正负极管脚对应卡入放电口正极焊盘、放电口负极焊盘上的卡槽中且互相焊接固定。本发明的有益效果是：利用PCB板、焊盘共同取代多根导线，使电池壳箱头电气连接操作变得简单；可保障强度及连接效果；对散热效果有明显的提升等。

Description

一种电动车电池结构及电动车
技术领域
本发明属于电动车电池技术领域，尤其涉及一种电动车电池结构。
背景技术
现有电动车电池市场已日渐成熟，各生产厂家规模也日益扩大，电动车上的二次电池尤其是电池的应用已经十分广泛。但是，在生产、生活中，针对电池往往会有多种不同的需求，此时，电池的电压变化、电量适应性就显得十分重要了。再者，目前的电池组壳体内的箱头电气连接一般都导线连接，这种连接方式在操作方面比较复杂、工序较多、导线间易交叉、安装后可能会出现卡线等现象，在电池组使用过程中易发生导线表皮磨损等问题，易引发短路、发生危险。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足，提供了一种结构合理，能有效解决箱头电气连接导线过多、连接不便，以及可极大减少交叉、磨损、短路等问题，且适应性较广，可根据不同需求进行组合，满足不同电量、电压要求的电动车电池结构。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电动车电池结构，包括若干电池单元体，所述的电池单元体包括外壳，最顶部的电池单元体的外壳上设有用于与电动车连接的固定锁，所述的外壳上设有充电口、放电口，所述的外壳内设有带印刷电路的PCB板、多个电池包，所述的PCB板上设有充电口正极焊盘、充电口负极焊盘、放电口正极焊盘、放电口负极焊盘、电池包正极焊盘、电池包负极焊盘，所述的充电口正极焊盘、充电口负极焊盘与充电口的正负极管脚对应焊接，所述的PCB板通过电池包正极焊盘、电池包负极焊盘与各电池包焊接，所述的充电口正极焊盘、充电口负极焊盘分处在PCB板同一位置的正、反面，所述的放电口正极焊盘、放电口负极焊盘处在PCB板的同一面，所述的放电口正极焊盘、放电口负极焊盘均嵌在PCB板上且局部向内凹陷形成一卡槽，放电口的正负极管脚分别对应卡入放电口正极焊盘、放电口负极焊盘上的卡槽中且互相焊接固定，一个电池单元体与另一个或几个电池单元体电连接。
作为优选，所述的外壳上设有内接电连接口，所述的内接电连接口与充电口、放电口所在线路并联，所述的电池单元体之间的内接导线均从内接电连接口直接引出。可利用内接电连接口进行电池单元体间的连接，避免线路混乱，提高连接便捷性和效果。
作为优选，一个电池单元体与另一个电池单元体之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框，所述的管框上两对与管框滑动连接的锁脚，一对锁脚的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚朝向相反，锁脚上设有压扣，所述的外壳上设有两条用于与锁脚配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣配合扣紧的扣槽。利用连接架可以对电池单元体进行连接，连接时，锁脚压入抱槽内，将压扣、扣槽相互卡紧，就可以完成对各个电池单元体的固定，而且，锁脚可以滑动，因此可以适应各种尺寸的电池壳体，配合性好，适应性广，连接强度也有保证。
作为优选，所述的管框为一封闭的环形管路，所述的管框内充满冷却液，所述的电池单元体底部设有导热器，所述的导热器包括插入电池单元体内的多个散热插板，以及与管框相贴的散热基板，所述的管框上设有热交流器，所述的热交流器包括与管框相贴的散热接触板以及朝外的通风栅。
作为优选，所述的管框内设有用于带动冷却液循环流动的水泵，所述的水泵的动力源来自电池组，所述的外壳上设有用于控制水泵启闭的散热开关。这里的水泵只需要很小的动力即可，目的是让冷却液在管框内流动起来。流动的冷却液，能够快速吸收走来自散热基板以及别处的热量，将其带动、传递给散热接触板、通风栅，再利用电动车运行时外部空气的快速流动，带走这些热量，让降温后的冷却液继续循环回去，快速吸热，形成良好的散热回路，充分保证散热效果。
作为优选，相邻散热插板之间形成一个导热卡腔，所述的电池组由多个软包电芯连接构成，每个软包电芯均有一部分卡入导热卡腔内。利用导热卡腔辅助软包电芯的固定，让本发明在移动和震动时内部结构仍可保证稳固，并且利用散热插板的接触，直接对主要热源上产生的热量进行传导，进一步提升散热效率。
作为优选，所述的管框呈方环状，所述的管框上设有保护盒，电池单元体上的内接电连接口处在其自身侧部，所有电池单元体以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体的内接电连接口之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体之间均有且只有一个保护盒，所述的保护盒将与其自身相连的两个电池单元体上的内接电连接口、以及连接该两个内接电连接口的内接导线完全罩住。电池单元体之间的连接处，由于电流汇集等因素，产热相对其它导线上而言要高得多，因此温度也很高，针对此处设计保护盒，首先可以进行隔离保护，其次，利用保护盒与管框直接连接、可以快速导走内部热量的特性，保障电池单元体连接段的积热不会过多，延长本发明的使用寿命。而保护盒与管框、电池单元体之间也可以拆装，方便使用者根据需要选择性使用。
作为优选，所述的保护盒内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。通过保险丝对电池进行工作保护，平时，保险丝需要处在一个温度不太高的环境中，因此利用保护盒的散热特性，将其设置在保护盒内非常合适，且可以防止外力破坏。当电流瞬间过大时，保险丝熔断，可以对至少一整个电池单元体进行保护，避免电池组大面积报废。
一种电动车，包括本技术方案中如前所述的一种电动车电池结构。
本发明的有益效果是：利用PCB板、多个焊盘共同取代复杂的多根导线，使生产中电池壳箱头电气连接操作变得十分简单，并且利用PCB板带有一定刚性的特点，起到辅助固定和加强内部整体结构稳定性的作用；具有连接架结构，可有效固定各电池单元体，保障强度及连接效果，具有循环的冷却液，配合各个散热结构，能够有效对外壳内的主要积热部位进行快速散热；散热结构与连接结构互相依托互相关联，整体性好，可减少额外的部件并且对散热效果有明显的提升；保护盒既可以对外部导线、露在外面的内接电连接口进行保护，还可以辅助连接电池单元体，进一步提高连接强度，并配合保险丝对单个电池单元体进行保护，防止整体性的损坏。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明PCB板的正面示意图；
图3是本发明PCB板的背面示意图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图5是本发明实施例2的结构示意图；
图6是本发明实施例2中去掉保险盒时的结构示意图；
图7是本发明实施例2中管框处的结构示意图；
图8是本发明实施例2中导热器的结构示意图；
图9是本发明实施例2中连接架处的结构示意图。
图中：电池单元体1、PCB板11、充电口正极焊盘111、充电口负极焊盘112、放电口正极焊盘113、放电口负极焊盘114、电池包正极焊盘115、电池包负极焊盘116、内接电连接口12、导热器13、散热插板131、散热基板132、导热卡腔133、外壳2、固定锁21、充电口22、放电口23、管框3、热交流器31、散热接触板311、通风栅312、水泵32、锁脚4、压扣41、保护盒5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：如图1、图2、图3所示的实施例中，一种电动车电池结构，包括若干电池单元体1，所述的电池单元体1包括外壳2，所述的外壳2包括左底壳、右底壳，所述的外壳2内设有BMS、电池组、PCB板11，电池组上的所有电芯极耳均与PCB板11焊接，所述的PCB板11与BMS电连接，所述的上盖上设有并联的外接充放电口23、内接电连接口12，所述的外接充放电口23、内接电连接口12均通过正负极导线与电池组连接，所述的右底壳上设有一个出线口，所述的正负极导线从外壳2内通过出线口引出至外壳2外，所述的出线口上设有带有两个孔的橡胶塞，正负极导线分别从橡胶塞的两个孔中引出，一个电池单元体1上的内接电连接口12与另一个或几个电池单元体1上的内接电连接口12电连接。所述的外壳2上有两处向内收缩形成两个避让保护部，外接充放电口23、内接电连接口12分别处在一个避让保护部内。
利用PCB板11、多个焊盘共同取代复杂的多根导线，使生产中电池壳箱头电气连接操作变得十分简单，并且利用PCB板11带有一定刚性的特点，起到辅助固定和加强内部整体结构稳定性的作用，同时避免了线路磨损、导线交叉缠绕、易短路等问题，而当有不同的电压或蓄电量的需求时，可以增减电池单元体1的数目以达到要求。电池单元体1之间可以通过导线或其它导电结构进行连接，内接电连接口12可以作为连接部，提高连接的便捷性。
实施例2：本实施例的基本结构与实施方式基本同实施例1，其不同之处在于，如图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，所述的外壳2上设有内接电连接口12，所述的内接电连接口12与充电口22、放电口23所在线路并联，所述的电池单元体1之间的内接导线均从内接电连接口12直接引出。可利用内接电连接口12进行电池单元体1间的连接，避免线路混乱，提高连接便捷性和效果。一个电池单元体1与另一个电池单元体1之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框3，所述的管框3上两对与管框3滑动连接的锁脚4，一对锁脚4的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚4朝向相反，锁脚4上设有压扣41，所述的外壳2上设有两条用于与锁脚4配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣41配合扣紧的扣槽。利用连接架可以对电池单元体1进行连接，连接时，锁脚4压入抱槽内，将压扣41、扣槽相互卡紧，就可以完成对各个电池单元体1的固定，而且，锁脚4可以滑动，因此可以适应各种尺寸的电池壳体，配合性好，适应性广，连接强度也有保证。所述的管框3为一封闭的环形管路，所述的管框3内充满冷却液，所述的电池单元体1底部设有导热器13，所述的导热器13包括插入电池单元体1内的多个散热插板131，以及与管框3相贴的散热基板132，所述的管框3上设有热交流器31，所述的热交流器31包括与管框3相贴的散热接触板311以及朝外的通风栅312。所述的管框3内设有用于带动冷却液循环流动的水泵32，所述的水泵32的动力源来自电池组，所述的外壳2上设有用于控制水泵32启闭的散热开关。这里的水泵32只需要很小的动力即可，目的是让冷却液在管框3内流动起来。流动的冷却液，能够快速吸收走来自散热基板132以及别处的热量，将其带动、传递给散热接触板311、通风栅312，再利用电动车运行时外部空气的快速流动，带走这些热量，让降温后的冷却液继续循环回去，快速吸热，形成良好的散热回路，充分保证散热效果。相邻散热插板131之间形成一个导热卡腔133，所述的电池组由多个软包电芯连接构成，每个软包电芯均有一部分卡入导热卡腔133内。利用导热卡腔133辅助软包电芯的固定，让本发明在移动和震动时内部结构仍可保证稳固，并且利用散热插板131的接触，直接对主要热源上产生的热量进行传导，进一步提升散热效率。所述的管框3呈方环状，所述的管框3上设有保护盒5，电池单元体1上的内接电连接口12处在其自身侧部，所有电池单元体1以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体1的内接电连接口12之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体1之间均有且只有一个保护盒5，所述的保护盒5将与其自身相连的两个电池单元体1上的内接电连接口12、以及连接该两个内接电连接口12的内接导线完全罩住。电池单元体1之间的连接处，由于电流汇集等因素，产热相对其它导线上而言要高得多，因此温度也很高，针对此处设计保护盒5，首先可以进行隔离保护，其次，利用保护盒5与管框3直接连接、可以快速导走内部热量的特性，保障电池单元体1连接段的积热不会过多，延长本发明的使用寿命。所述的保护盒5内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。通过保险丝对电池进行工作保护，平时，保险丝需要处在一个温度不太高的环境中，因此利用保护盒5的散热特性，将其设置在保护盒5内非常合适，且可以防止外力破坏。当电流瞬间过大时，保险丝熔断，可以对至少一整个电池单元体1进行保护，避免电池组大面积报废。
一种电动车，包括本实施例中如前所述的一种电动车电池结构。

Claims (6)

1.一种电动车电池结构，其特征是，包括若干电池单元体(1)，所述的电池单元体(1)包括外壳(2)，最顶部的电池单元体(1)的外壳(2)上设有用于与电动车连接的固定锁(21)，所述的外壳(2)上设有充电口(22)、放电口(23)，所述的外壳(2)内设有带印刷电路的PCB板(11)、多个电池包，所述的PCB板(11)上设有充电口正极焊盘(111)、充电口负极焊盘(112)、放电口正极焊盘(113)、放电口负极焊盘(114)、电池包正极焊盘(115)、电池包负极焊盘(116)，所述的充电口正极焊盘(111)、充电口负极焊盘(112)与充电口(22)的正负极管脚对应焊接，所述的PCB板(11)通过电池包正极焊盘(115)、电池包负极焊盘(116)与各电池包焊接，所述的充电口正极焊盘(111)、充电口负极焊盘(112)分处在PCB板(11)同一位置的正、反面，所述的放电口正极焊盘(113)、放电口负极焊盘(114)处在PCB板(11)的同一面，所述的放电口正极焊盘(113)、放电口负极焊盘(114)均嵌在PCB板(11)上且局部向内凹陷形成一卡槽，放电口(23)的正负极管脚分别对应卡入放电口正极焊盘(113)、放电口负极焊盘(114)上的卡槽中且互相焊接固定，一个电池单元体(1)与另一个或几个电池单元体(1)电连接，一个电池单元体(1)与另一个电池单元体(1)之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框(3)，所述的管框(3)上两对与管框(3)滑动连接的锁脚(4)，一对锁脚(4)的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚(4)朝向相反，锁脚(4)上设有压扣(41)，所述的外壳(2)上设有两条用于与锁脚(4)配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣(41)配合扣紧的扣槽，所述的管框(3)为一封闭的环形管路，所述的管框(3)内充满冷却液，所述的电池单元体(1)底部设有导热器(13)，所述的导热器(13)包括插入电池单元体(1)内的多个散热插板(131)，以及与管框(3)相贴的散热基板(132)，所述的管框(3)上设有热交流器(31)，所述的热交流器(31)包括与管框(3)相贴的散热接触板(311)以及朝外的通风栅(312)，相邻散热插板(131)之间形成一个导热卡腔(133)，每个电池包均有一部分卡入一个导热卡腔(133)内。
2.根据权利要求1所述的一种电动车电池结构，其特征是，所述的外壳(2)上设有内接电连接口(12)，所述的内接电连接口(12)与充电口(22)、放电口(23)所在线路并联，所述的电池单元体(1)之间的内接导线均从内接电连接口(12)直接引出。
3.根据权利要求1所述的一种电动车电池结构，其特征是，所述的管框(3)内设有用于带动冷却液循环流动的水泵(32)，所述的水泵(32)的动力源来自电池单元体，所述的外壳(2)上设有用于控制水泵(32)启闭的散热开关。
4.根据权利要求1所述的一种电动车电池结构，其特征是，所述的管框(3)呈方环状，所述的管框(3)上设有保护盒(5)，电池单元体(1)上的内接电连接口(12)处在其自身侧部，所有电池单元体(1)以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体(1)的内接电连接口(12)之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体(1)之间均有且只有一个保护盒(5)，所述的保护盒(5)将与其自身相连的两个电池单元体(1)上的内接电连接口(12)、以及连接该两个内接电连接口(12)的内接导线完全罩住。
5.根据权利要求4所述的一种电动车电池结构，其特征是，所述的保护盒(5)内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。
6.一种电动车，其特征是，包括权利要求1-5的任何一项所述的一种电动车电池结构。
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