CN110010833A - 一种插拔式电池柜的电连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插拔式电池柜的电连接结构，涉及电气设备领域，该电连接结构包括安装在插拔式电池柜中的若干个防短路结构件以及与每一个防短路结构件对应的单体电池，防短路结构件之间依次相连，每个防短路结构件在未有单体电池插入时自身形成电连接通路、在有单体插入时自身的电连接通路断开，单体电池在安装时，插入电池柜对应的防短路结构件即可，插入电池柜中的单体电池依次相连自然形成串联结构，安装简单；在单体电池需要维护更换时直接拔出即可，操作简单，且该单体电池对应的防短路结构件重新形成电连接通路维持其余单体电池之间的电路连接，保证电池柜在单体电池取出维护时仍能正常工作，降低维护成本。

Description

一种插拔式电池柜的电连接结构

技术领域

本发明涉及电池柜领域，尤其是一种插拔式电池柜的电连接结构。

背景技术

在现有的电池柜中，电池大都是在生产装配时就直接焊接在电池柜中的，电池之间再通过导线焊接相连，对于直接采用将电池焊死的结构的电池柜来说，电池很难取出进行更换和维护，即便是电池没有焊接在电池柜中，那么也需要先断开电池之间的导线连接，再将电池取出维护或更换，因此在对电池进行维护时，整个电池柜都将无法工作，维护成本较高。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种插拔式电池柜的电连接结构，可以在单体电池插入电池柜时通过单体电池与电池柜中的防短路结构件的配合实现单体电池之间的电路连接，且在单体电池拔出时通过对应的防短路结构件自身形成的电连接通路维持其余单体电池之间的电路连接，保证电池柜在单体电池取出维护时仍能正常工作。

本发明的技术方案如下：

一种插拔式电池柜的电连接结构，该电连接结构包括N个设置在插拔式电池柜中的防短路结构件以及N个插拔式安装在插拔式电池柜中的单体电池，每个单体电池与一个防短路结构件对应，N为整数；每个单体电池包括第一极柱和第二极柱，第一极柱和第二极柱中一个为正极柱、另一个为负极柱，第一极柱上固定有斜圈簧，第二极柱上固定有斜圈簧，第一极柱的端部套设有绝缘套；每个防短路结构件包括第一极柱槽、第二极柱槽、复位弹簧和导电活塞，第二极柱槽呈一端开口的槽体结构，第一极柱槽包括依次套设在一起的导电槽、绝缘套筒和导电套筒，第一极柱槽的导电槽与第二极柱槽电性连接，导电槽呈一端开口的槽体结构，绝缘套筒和导电套筒均呈两端开口的结构，绝缘套筒连接导电套筒的一端的内壁设置有绝缘凸起，导电槽、绝缘套筒和导电套筒的内部贯通形成第一极柱槽内部的活塞腔；复位弹簧和导电活塞设置在第一极柱槽内部的活塞腔中，复位弹簧的一端抵设在活塞腔的底部、另一端抵设在导电活塞上，导电活塞的两端分别固定有斜圈簧，导电活塞在两端的斜圈簧之间的外壁上设置有外壁凸起；第n个防短路结构件的第二极柱槽与第n+1个防短路结构件的导电套筒电性连接，n为参数；

未插入有单体电池的防短路结构件的导电活塞的外壁凸起抵设在绝缘套筒的绝缘凸起处，导电活塞通过两端的斜圈簧分别与导电槽和导电套筒的内壁接触并进行电连接，第二极柱槽、导电槽、导电活塞和导电套筒之间形成电连接通路；

在单体电池插入插拔式电池柜时，单体电池的第二极柱插入对应的防短路结构件的第二极柱槽中并通过其上的斜圈簧与第二极柱槽进行电连接，单体电池的第一极柱及其端部的绝缘套插入防短路结构件的第一极柱槽中，第一极柱通过其上的斜圈簧与导电套筒进行电连接，导电活塞在第一极柱及其端部的绝缘套的作用下压缩复位弹簧并脱开与导电套筒内壁的接触，导电活塞与导电套筒之间的电连接通路断开。

其进一步的技术方案为，每个防短路结构件中的第二极柱槽的槽体深度小于每个单体电池的第一极柱端部的绝缘套的高度。

本发明的有益技术效果是：

本申请公开了一种插拔式电池柜的电连接结构，该电池柜中设置有依次相连的多个防短路结构件，在防短路结构件中未插入有单体电池时，防短路结构件处于自然状态下，每个防短路结构件自身会形成电连接通路；在单体电池插入电池柜时会插入对应的防短路结构件，单体电池上的斜圈簧结构与防短路结构件进行配合，插入电池柜中的单体电池依次相连自然形成串联结构，不需要再用导线进行焊接，同时防短路结构件在单体电池插入时会自然断开自身的电连接通路，使得单体电池的两个极柱之间绝缘，保证单体电池接线正常；在需要维护或更换单体电池时，直接拔出单体电池即可，单体电池的两个极柱自然会从防短路结构件中脱出，从而可以方便单体电池的更换和维护，在维护或更换完成后再直接插入电池安装位即可，而且在单体电池从防短路结构件中拔出时，该单体电池对应的防短路结构件重新形成电连接通路，使得其余单体电池之间仍然可以保持有效的串联连接，电池柜可以继续正常使用，因此该插拔式电池柜的电连接结构可以有效简化单体电池的安装、更换和维护步骤，同时保证电池柜在单体电池取出维护时仍能正常工作从而降低维护成本。

而且单体电池与防短路结构件之间利用斜圈簧相连，防短路结构件中也利用斜圈簧相连，因此得益于斜圈簧自身的物理特性，也可以避免采用直接连接或螺纹连接方式时会存在的发热、拉弧、抗震性差等安全隐患。另外，本申请还通过防短路结构件的两个极柱槽的槽体深度与单体电池极柱的结构配合来避免电池插接时可能会出现的反插的现象，保证了单体电池插接可靠性。

附图说明

图1是单体电池的结构示意图。

图2是本申请的防短路结构件的结构爆炸图。

图3是本申请的防短路结构件的结构剖视图。

图4是本申请的防短路结构件之间的连接示意图。

图5是单体电池插入电池柜中时与防短路结构件的插接结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种插拔式电池柜的电连接结构，请参考图1-3，该电连接结构包括N个防短路结构件1以及N个单体电池2，每个单体电池2与一个防短路结构件1对应，N个防短路结构件1均安装在插拔式电池柜中，单体电池2插拔式地安装在插拔式电池柜中。

请参考图1，每个单体电池2包括第一极柱21和第二极柱22，第一极柱21和第二极柱22中一个为正极柱、另一个为负极柱，第一极柱21上固定有斜圈簧210，第二极柱22上固定有斜圈簧220，第一极柱21的端部套设有绝缘套23。

请参考图2和图3，每个防短路结构件1包括第一极柱槽11、第二极柱槽12、复位弹簧13和导电活塞14，第二极柱槽12呈一端开口的槽体结构，第一极柱槽11包括依次套设在一起的导电槽15、绝缘套筒16和导电套筒17。第一极柱槽11的导电槽15与第二极柱槽12电性连接，可以如图2和3所示通过导电结构件相连，也可以直接采用导线相连，本申请不做限定。导电槽15呈一端开口的槽体结构，绝缘套筒16和导电套筒17均呈两端开口的结构，绝缘套筒16的一端连接导电槽15的开口处、另一端连接导电套筒17，绝缘套筒16在连接导电套筒17的一端的内壁设置有绝缘凸起，如图3可以看到绝缘套筒16内壁的绝缘凸起，导电槽15、绝缘套筒16和导电套筒17的内部贯通形成第一极柱槽11内部的活塞腔。复位弹簧13和导电活塞14设置在第一极柱槽11内部的活塞腔中，复位弹簧13的一端抵设在活塞腔的底部、另一端抵设在导电活塞14上，导电活塞14的两端分别固定有斜圈簧141，导电活塞14在两端的斜圈簧之间的外壁上设置有外壁凸起142，如图2和3可以看到导电活塞14上的外壁凸起142。在防短路结构件1中未插入单体电池2时，防短路结构件1处于自然状态下，复位弹簧13作用于导电活塞14产生向活塞腔外部的作用力，导电活塞14在复位弹簧13的作用下像活塞腔外部运动直至导电活塞14的外壁凸起142抵设在绝缘套筒16的绝缘凸起处，绝缘套筒16的绝缘凸起对导电活塞14进行限位从而将导电活塞14限制在活塞腔中，此时导电活塞14通过两端的斜圈簧141分别与导电槽15和导电套筒17的内壁接触并进行电连接，由此第二极柱槽12、导电槽15、导电活塞14和导电套筒17之间形成电连接通路。在实际安装时，绝缘套筒16与导电槽15和导电套筒17之间的连接可以通过螺纹等方式进行可拆卸连接，则将复位弹簧13和导电活塞14置于导电槽15中后，再安装上绝缘套筒16和导电套筒17。

N个防短路结构件1固定安装在插拔式电池柜中，本申请对其具体的安装方式不做限定，第n个防短路结构件1的第二极柱槽12与第n+1个防短路结构件1的导电套筒17电性连接，由此在自然状态下，每个防短路结构件1自身都会形成电连接通路，N个防短路结构件1之间也会形成电连接通路。每两个防短路结构件1可以通过导电结构件3或导线3相连，请参考图4，n为一个参数，没有特定的含义，n和n+1仅表示两个相邻的防短路结构件，此处相邻表示的是电路连接结构的相邻，而不一定是实体位置的相邻。

单体电池2在插入插拔式电池柜时，单体电池2的两个极柱与该单体电池对应的防短路结构件1的两个极柱槽的开口分别对应，则单体电池2在插入插拔式电池柜时，单体电池2的第二极柱22会插入防短路结构件1的第二极柱槽12中，第二极柱22上的斜圈簧220与第二极柱槽12的内壁接触从而实现第二极柱22与第二极柱槽12进行电连接。单体电池2的第一极柱21及其端部的绝缘套23会插入该电池安装位处的防短路结构件1的第一极柱槽11中，第一极柱21上的斜圈簧210与导电套筒17的内壁接触从而实现第一极柱21与导电套筒17的电连接。同时第一极柱21及其端部的绝缘套23同时会顶住导电活塞14向活塞腔内部运动，第一极柱槽11内部活塞腔内的导电活塞14在单体电池2的第一极柱21及其端部的绝缘套23的作用下压缩末端的复位弹簧13并脱开与导电套筒17内壁的接触，从而使得导电活塞14与导电套筒17之间的电连接脱开。此时，单体电池2的第二极柱22与防短路结构件1的第二极柱槽12保持电连接，第一极柱21与防短路结构件1的导电套筒17保持电连接，但防短路结构件1在插入单体电池2后，导电活塞14与导电套筒17之间的电连接通路会断开，此时导电槽15与导电套筒17之间通过绝缘套筒16绝缘，导电活塞14与单体电池2的第一极柱21之间通过极柱端部的绝缘套23绝缘，如图5所示，也即单体电池2的第二极柱22、第二极柱槽12、导电槽15和导电活塞14保持电连接通路，单体电池2的第一极柱21和导电套筒17保持电连接通路，但两个电连接通路之间是绝缘的，使得单体电池2的第一极柱21与第二极柱22之间是绝缘的，保证单体电池2的正常工作。此时单体电池2的第一极柱21会通过导电结构件3或导线3连接相邻的单体电池的第二极柱、该单体电池2的第二极柱22也会通过导电结构件3或导线3连接另一侧相邻的单体电池的第一极柱，形成单体电池之间的串联电路。

而在将单体电池从电池柜中拔出时，该单体电池对应的防短路结构件1的导电活塞14在复位弹簧13的作用下向活塞腔外部运动直至外壁凸起322抵设在绝缘套筒16的绝缘凸起处，也即防短路结构件1重新回到未插入单体电池2的自然状态，如图3所示，该防短路结构件1的第二极柱槽12、导电槽15、导电活塞14和导电套筒17重新构成导通的电连接通路，因此在将该单体电池拔出时，该单体电池两侧的单体电池仍然能保持有效的串联结构，该电池柜其余部分仍然保持通路可以继续正常工作。

在正常情况下，单体电池2在插入电池柜时，总是第一极柱21插入对应的防短路结构件1的第一极柱槽11、第二极柱22插入防短路结构件1的第二极柱槽12，使得单体电池之间形成正、负极柱依次相连的串联结构。但实际操作时可能会出现反插的情况，使得单体电池之间会出现正极相连、负极相连的情况，因此在本申请中，每个防短路结构件1中的第二极柱槽12的槽体深度小于每个单体电池2的第一极柱21端部的绝缘套23的高度，第一极柱槽11的槽体深度大于绝缘套23的高度，第一极柱槽11的槽体深度指的是导电活塞14向活塞腔内部运动到最内时导电活塞14的端部与导电套筒17的开口之间的距离，因此第一极柱21插入第一极柱槽11时可以顺利插入且在插入时使得第一极柱21上的斜圈簧与导电套筒17内壁接触，但在误将单体电池2反插时，单体电池2的第一极柱21及其端部的绝缘套23并不能顺利插入防短路结构件1的第二极柱槽12中，从而可以有效防止反插。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种插拔式电池柜的电连接结构，其特征在于，所述电连接结构包括N个设置在所述插拔式电池柜中的防短路结构件以及N个插拔式安装在所述插拔式电池柜中的单体电池，每个单体电池与一个防短路结构件对应，N为整数；每个所述单体电池包括第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱中一个为正极柱、另一个为负极柱，所述第一极柱上固定有斜圈簧，所述第二极柱上固定有斜圈簧，所述第一极柱的端部套设有绝缘套；每个所述防短路结构件包括第一极柱槽、第二极柱槽、复位弹簧和导电活塞，所述第二极柱槽呈一端开口的槽体结构，所述第一极柱槽包括依次套设在一起的导电槽、绝缘套筒和导电套筒，所述第一极柱槽的导电槽与所述第二极柱槽电性连接，所述导电槽呈一端开口的槽体结构，所述绝缘套筒和导电套筒均呈两端开口的结构，所述绝缘套筒连接所述导电套筒的一端的内壁设置有绝缘凸起，所述导电槽、绝缘套筒和导电套筒的内部贯通形成所述第一极柱槽内部的活塞腔；所述复位弹簧和导电活塞设置在所述第一极柱槽内部的活塞腔中，所述复位弹簧的一端抵设在所述活塞腔的底部、另一端抵设在所述导电活塞上，所述导电活塞的两端分别固定有斜圈簧，所述导电活塞在两端的斜圈簧之间的外壁上设置有外壁凸起；第n个防短路结构件的第二极柱槽与第n+1个防短路结构件的导电套筒电性连接，n为参数；

未插入有所述单体电池的所述防短路结构件的所述导电活塞的外壁凸起抵设在所述绝缘套筒的绝缘凸起处，所述导电活塞通过两端的斜圈簧分别与所述导电槽和所述导电套筒的内壁接触并进行电连接，所述第二极柱槽、导电槽、导电活塞和导电套筒之间形成电连接通路；

在所述单体电池插入所述插拔式电池柜时，所述单体电池的第二极柱插入对应的所述防短路结构件的第二极柱槽中并通过其上的斜圈簧与所述第二极柱槽进行电连接，所述单体电池的第一极柱及其端部的绝缘套插入所述防短路结构件的第一极柱槽中，所述第一极柱通过其上的斜圈簧与所述导电套筒进行电连接，所述导电活塞在所述第一极柱及其端部的绝缘套的作用下压缩所述复位弹簧并脱开与所述导电套筒内壁的接触，所述导电活塞与所述导电套筒之间的电连接通路断开。

2.根据权利要求1所述的插拔式电池柜，其特征在于，每个所述防短路结构件中的第二极柱槽的槽体深度小于每个所述单体电池的第一极柱端部的绝缘套的高度。