CN110429215B - 电池支架和电池结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池支架，该电池支架固定了电芯和PCM保护板，并且对电芯和PCM保护板起到了很好的保护作用，可以保证电池结构的可靠性。并且，通过设置具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板，在加固了保护架的同时，又可以定位和保护导线以及镍带，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性。此外，本发明还公开了一种电池结构。

Description

电池支架和电池结构
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池支架和电池结构。
背景技术
随着科学技术地不断发展，各种便携式或离线的电子设备越来越多地出现在日常生活中。而很多电子设备的便携式应用都受到了供电的限制。而圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池。圆柱电池的产品应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上或者光伏能源上。
然而，传统的圆柱电池的保护板直接放置在电芯的顶面上，通过焊锡的方式连接，电池结构整体的可靠性差，制约着整个电池结构的使用寿命。
发明内容
一方面，本发明实施例提供一种电池支架，以解决电池结构整体可靠性不高的问题。
另一方面，本发明实施例提供一种电池结构，以解决电池结构整体可靠性不高的问题。
一种电池支架，包括底板和保护架，所述保护架设置于所述底板的第一表面上，所述底板和所述保护架形成T型结构；
所述保护架包括第一弧形架和第二弧形架，所述第一弧形架和所述第二弧形架沿着所述底板的中线对称设置，形成左间隙和右间隙；
所述左间隙中设置有导线卡位板，所述导线卡位板中设置有导线卡位槽，所述左间隙中远离所述底板第一表面方向的顶部设置有镍带定位板，所述镍带定位板上设置有第一镍带定位槽；
所述底板的侧壁沿着第二表面设置有挡板，其中，所述第二表面和所述第一表面相对，所述底板的第二表面上还设置有圆筒形凸台。
进一步地，所述底板的第二表面上沿着所述底板的中线对称设置有第二镍带定位槽和第三镍带定位槽，所述第二镍带定位槽和所述第三镍带定位槽均设置在所述底板的的第二表面的边缘；
所述底板的第一表面上沿着所述底板的中线对称设置有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔均设置在所述底板的边缘。
进一步地，所述挡板朝向所述底板的方向间隔设置有凸块，所述凸块包括防呆块和至少一个支撑块，其中，所述支撑块的高度低于所述挡板的高度。
进一步地，所述挡板环绕所述底板的第二表面的侧壁设置。
一种电池结构，所述电池结构包括上述的电池支架。
进一步地，所述电池结构还包括连接镍带、导线、PCM保护板、五金盖帽和两个电芯组件；
所述两个电芯组件分别固定于所述第一弧形架和所述第二弧形架上，且两个电芯组件的顶部与所述底板的第一表面抵接；
所述PCM保护板安装于所述底板的第二表面上，设置在所述挡板内，所述PCM保护板上设置有通孔，所述通孔与所述圆筒形凸台相对应；
所述连接镍带包括底部和连接部，所述连接镍带的底部和两个电芯组件的底部抵接，所述连接镍带的连接部与所述第一镍带定位槽抵接；
所述导线的一端连接所述PCM保护板，所述导线的另一端穿过所述导线卡位槽与所述连接镍带的连接部连接；
所述五金盖帽穿过所述PCM保护板的通孔与所述圆筒形凸台连接。
进一步地，所述电池结构还包括五金盖帽；
所述五金盖帽包括端帽和连接端，所述连接端包括柱状部和结合部，所述柱状部的一端连接所述端帽，所述柱状部的另一端连接所述结合部；
所述结合部的径向截面由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐缩小。
进一步地，所述结合部包括至少两个沿着轴向方向首尾相连的圆台结构，其中，每一所述圆台结构的母线和中轴线的夹角由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐增大。
进一步地，所述连接端还设置有十字开口，所述十字开口沿轴向贯穿所述结合部并延伸至所述柱状部。
进一步地，所述端帽朝向所述连接端的表面上间隔设置有沟槽。
在本发明实施例提供的电池支架中，该电池支架固定了电芯和PCM保护板，并且对电芯和PCM保护板起到了很好的保护作用，可以保证电池结构的可靠性。并且，通过设置具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板，在加固了保护架的同时，又可以定位和保护导线以及镍带，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性。
在本发明实施例提供的电池结构中，通过在电池结构中采用上述实施例所述的电池支架，可以更好地保护电芯和PCM保护板，并且电池结构中导线和各个镍带都通过电池支架中设置好的部件(具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板)进行配合安装，相互配合之下保护了各个部件的可靠性，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性，可以保证电池结构有很好的防跌落损伤的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中电池支架的一结构示意图；
图2是本发明一实施例中电池支架的另一结构示意图；
图3是本发明一实施例中电池支架的另一结构示意图；
图4是本发明一实施例中电池结构的爆炸示意图；
图5是本发明一实施例中五金端帽的右视图；
图6是本发明一实施例中五金端帽的主视图；
图7是本发明一实施例中五金端帽的俯视图；
说明书中的附图标记如下：
10、电池支架；11、底板；12、保护架；13、导线卡位板；14、镍带定位板；15、挡板；16、圆筒形凸台；17、加强板；121、第一弧形架；122、第二弧形架；131、导线卡位槽；141、第一镍带定位槽；151、凸块；1511、防呆块；1512、支撑块；181、第二镍带定位槽；182、第三镍带定位槽；191、第一定位孔；192、第二定位孔；
20、连接镍带；
30、导线；
40、PCM保护板；
50、五金盖帽；51、端帽；52、连接端；511、沟槽；521、柱状部；522、结合部；523、十字开口；
60、电芯组件；
70、PVC套管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明一实施例提供了一种电池支架10，如图1至图3所示，该电池支架包括底板11和保护架12，所述保护架12设置于所述底板11的第一表面上，所述底板11和所述保护架12形成T型结构。所述保护架12和所述底板11的第一表面用于承载电芯。
具体地，所述保护架12包括第一弧形架121和第二弧形架122，所述第一弧形架121和所述第二弧形架122沿着所述底板的中线对称设置，形成左间隙和右间隙。如图1所示，所述第一弧形架121和所述第二弧形架122沿着中线L对称设置。可以理解地，第一弧形架121和第二弧形架122的弯曲程度依据电芯的形状设置，保证电芯可以贴靠在第一弧形架121或第二弧形架122上。可选地，第一弧形架121和/或第二弧形架122的截面的圆弧可以为一个半圆结构，或者为大于一个半圆结构，或者为小于一个半圆结构。
可选地，所述第一弧形架121和所述第二弧形架122相互抵接，即第一弧形架121和所述第二弧形架122的弧形相切设置；或者，所述第一弧形架121和所述第二弧形架122相邻设置，第一弧形架121和第二弧形架122的中间也留有一点空隙。
在第一弧形架121和第二弧形架122形成的左间隙中，设置有导线卡位板13，导线卡位板13的数量为至少一个。可选地，所述导线卡位板13为至少两个，且间隔设置在左间隙中。导线卡位板13的两端分别连接第一弧形架121和第二弧形架122，可以更好地保证第一弧形架121和第二弧形架122的稳固。所述导线卡位板13中设置有导线卡位槽131，所述导线卡位槽朝向整个电池支架的外侧。在一个具体实施方式中，若所述导线卡位板13为至少两个，则不同导线卡位板的导线卡位槽131的朝向可以不同，导线卡位槽131的开口可以朝向整个电池支架的外侧或者朝向整个电池支架的内侧，示例性地，相邻导线卡位板的导线卡位槽的开口方向可以相反，可以更好地定位导线，防止导线移位。
所述左间隙中远离所述底板第一表面方向的顶部设置有镍带定位板14，所述镍带定位板上设置有第一镍带定位槽141，该第一镍带定位槽141的开口朝向电池支架的外侧，该第一镍带定位槽141的开口大小可以根据放置的镍带的大小来设置。在一个可选实施例中，所述第一镍带定位槽141的开口大于所述导线卡位槽131的开口。
可选地，在所述左间隙和/或右间隙中还设置有加强板。如图2所示，在右间隙中设置有加强板17，其中，加强板分别连接第一弧形架121和第二弧形架122，进一步保证第一弧形架121和第二弧形架122的稳固。在左间隙中也可以设置有加强板。优选地，在右间隙中远离所述底板第一表面方向的顶部设置有加强板。
所述底板的侧壁沿着第二表面设置有挡板15，其中，所述第二表面和所述第一表面相对。该挡板15用于和所述底板的第二表面一起承载PCM保护板。可选地，挡板15可以间隔设置在底板的侧壁。优选地，所述挡板15环绕所述底板的第二表面的侧壁设置，以更好地保护PCM保护板。
可选地，所述挡板15环绕所述底板的第二表面的侧壁设置时，留有一定位缺口，以更方便地进行装配。
所述底板的第二表面上还设置有圆筒形凸台16，该圆筒形凸台16用于后续承载五金盖帽。该圆筒形凸台16为至少一个，可选地，圆筒形凸台16为三个，且在所述底板的第二表面上间隔并排设置。
在本实施例中，该电池支架用于固定电芯和PCM保护板，并且对电芯和PCM保护板起到了很好的保护作用，可以保证电池结构的可靠性。并且，通过设置具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板，在加固了保护架的同时，又可以定位和保护导线以及镍带，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性。
在一个实施例中，所述底板的第二表面上沿着所述底板的中线对称设置有第二镍带定位槽181和第三镍带定位槽182，所述第二镍带定位槽181和所述第三镍带定位槽182均设置在所述底板的的第二表面的边缘。
如图1所示，沿着图1中的中线L在底板的第二表面上对称设置有第二镍带定位槽181和第三镍带定位槽182，且第二镍带定位槽181和所述第三镍带定位槽182均设置在所述底板的的第二表面的边缘，并靠近挡板15设置。可选地，第二镍带定位槽181和第三镍带定位槽182均由间隔排列的方形槽构成，方形槽为至少两个。优选地，构成第二镍带定位槽181和第三镍带定位槽182的方形槽均为三个，且方形槽垂直于中线L设置。该第二镍带定位槽181和第三镍带定位槽182还可以用于承载PCM保护板，并且在后续实现镍带和PCM保护板点焊之时，可以保护PCM保护板，防止PCM保护板在点焊过程中变形。
如图3所示，所述底板的第一表面上沿着所述底板的中线对称设置有第一定位孔191和第二定位孔192，所述第一定位孔191和所述第二定位孔192均设置在所述底板的边缘。其中，第一定位孔191和第二定位孔192为贯穿所述底板的通孔。优选地，所述第一定位孔191设置在第二镍带定位槽181和所述挡板15之间，所述第二定位孔192设置在第三镍带定位槽182和所述挡板15之间。
在本实施例中，通过设置镍带定位槽和定位孔，可以方便后续装配置便于镍带的连接和定位，更好地保证了整个电池结构的可靠性。
在一个实施例中，如图1和图2所示，所述挡板朝向所述底板的方向间隔设置有凸块151。所述凸块151包括防呆块1511和至少一个支撑块1512，防呆块用于后续安装PCM安装板时进行定位，以方便装配。可以理解地，在PCM安装板上对应位置处会设置有和防呆块1511配合的凹槽。支撑块1512间隔设置在挡板朝向所述底板的方向，其中，所述支撑块1512的高度低于所述挡板的高度。支撑块1512用于支撑PCM保护板的避空区域，可利于PCM保护板安装元器件，可以在出现跌落或者晃动时更好地保护PCM保护板，进一步保证了整体电池结构的可靠性。
在一个实施例中，本发明提供一种电池结构，所述电池结构包括如上述任一实施例所述的电池支架。通过在电池结构中采用上述实施例所述的电池支架，可以更好地保护电芯和PCM保护板，并且通过设置具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板，在加固了保护架的同时，又可以定位和保护导线以及镍带，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性。
在一个实施例中，如图4所示，所述电池结构还包括连接镍带20、导线30、PCM保护板40、五金盖帽50和两个电芯组件60。
所述两个电芯组件60分别固定于所述第一弧形架121和所述第二弧形架122上，且两个电芯组件60的顶部与所述底板的第一表面抵接。可以理解地，电芯组件60可以包括电芯本体、垫片和电芯镍带等部件。可选地，两个电芯组件可以通过粘胶固定在第一弧形架121或第二弧形架122上，示例性地，可以通过双面胶进行固定。
进一步地，两个电芯组件60中都包括一电芯镍带，该电芯镍带设置于电芯组件的顶部，可选地，电芯镍带可以通过点焊夹具来实现固定在电芯组件的顶部。两个电芯镍带分别穿过对应的第一定位孔191或者所述第二定位孔192，并且通过底板第二表面上的第二镍带定位槽181或者第三镍带定位槽182进行定位。具体地，固定在第一弧形架121上的电芯组件中的电芯镍带穿过第一定位孔191定位在第二镍带定位槽181上。固定在第二弧形架122上的电芯组件中的电芯镍带穿过第二定位孔192定位在第三镍带定位槽182上。进一步地，在安装好PCM保护板之后，将电芯镍带进行折弯和PCM进行点焊。
所述PCM保护板40安装于所述底板11的第二表面上，设置在所述挡板15内。如图4所示，所述PCM保护板40安装在底板11的第二表面上，并且被挡板15包围。进一步地，所述PCM保护板40安装底板11的第二表面上的凸块151上，优选地，所述PCM保护板40安装在底板11的第二表面上的支撑块1512上。在一个具体实施方式中，PCM保护板40上设置有凹槽，该凹槽和防呆块1511对应，在将PCM保护板40安装在底板11的第二表面上时，该凹槽和防呆块1511对齐。
在PCM保护板40上设置有通孔，所述通孔与所述圆筒形凸台16相对应。具体地，通孔的数量和圆筒形凸台16相等，且通孔的位置也和圆筒形凸台16对齐，可以方便后续五金盖帽进行固定。
所述连接镍带20包括底部和连接部，所述连接镍带20的底部和两个电芯组件的底部抵接，所述连接镍带20的连接部与所述第一镍带定位槽141抵接。
所述导线30的一端连接所述PCM保护板40，所述导线的另一端穿过所述导线卡位槽与所述连接镍带20的连接部连接。
所述五金盖帽50穿过所述PCM保护板40的通孔和所述圆筒形凸台16连接。
可选地，在电池结构中还设置有若干垫片，示例性地，在连接镍带20的底端设置一垫片，以及在PCM保护板40之上设置有垫片，具体垫片的形状可以根据具体装配位置而调整，在此不再赘述。
优选地，如图4所示，所述电池结构还包括一PVC套管70，用于容纳上述装配好的结构，以更好地保护整个电池结构。
在本实施例中，通过在电池结构中采用上述实施例所述的电池支架，可以更好地保护电芯和PCM保护板，并且电池结构中导线和各个镍带都通过电池支架中设置好的部件(具有导线卡位槽的导线卡位板和具有第一镍带定位槽的镍带定位板)进行配合安装，相互配合之下保护了各个部件的可靠性，更进一步地确保了整个电池结构的可靠性，可以保证电池结构有很好的防跌落损伤的效果。
在一个实施例中，所述电池结构还包括五金盖帽50。五金盖帽50作为整个电池结构的输出，可以通过自动贴片的方式进行安装。
具体地，如附图5所示，所述五金盖帽50包括端帽51和连接端52，所述连接端52包括柱状部521和结合部522，所述柱状部521的一端连接所述端帽51，所述柱状部521的另一端连接所述结合部522。其中，端帽51和连接端52呈阶梯式的柱状结构，可以在PCM保护板上实现自动贴片。
所述结合部522的径向截面由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐缩小，如图5所示，结合部522的形状可以保证五金盖帽50和PCM保护板的通孔紧密配合，防止五金盖帽50的偏移，保证了贴片时五金盖帽的平整度。
在一个实施例中，所述结合部522包括至少两个沿着轴向方向首尾相连的圆台结构。如图6所示，结合部522中包括了多个沿着轴向方向首尾相连的圆台结构。其中，每一所述圆台结构的母线和中轴线的夹角由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐增大。以图6为例，其中位于顶部的圆台结构的母线和中轴线的夹角为a。通过设置具有多个梯度的圆台结构组成结合部，进一步保证了五金盖帽50和PCM保护板的通孔紧密配合，防止五金盖帽50的偏移，保证了贴片时五金盖帽的平整度。
在一个实施例中，如图7所示，所述连接端52还设置有十字开口523，所述十字开口沿轴向贯穿所述结合部522并延伸至所述柱状部521。通过再连接端52设置十字开口，保证五金盖帽50的连接端52具有弹性形变，可以保证五金盖帽50和PCM保护板的通孔实现过盈配合，并且，十字开口也可以增加焊锡强度，进一步保证了器件的可靠性，在整个电池结构出现跌落时，也可以防止五金盖帽脱落。
在一个实施例中，所述端帽朝向所述连接端的表面上间隔设置有沟槽。如图7所示，在端帽朝向所述连接端的表面上设置有沟槽511。优选地，沟槽511为方形槽，而且间隔设置的沟槽511在端帽朝向所述连接端的表面上呈分离的梅花槽形状。在本实施例中，在端帽朝向所述连接端的表面上间隔设置有沟槽，可以在装配过程中增加了五金盖帽的浸锡面积，更进一步增加了五金盖帽装配的可靠性。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池支架，其特征在于，包括底板和保护架，所述保护架设置于所述底板的第一表面上，所述底板和所述保护架形成T型结构；
所述保护架包括第一弧形架和第二弧形架，所述第一弧形架和所述第二弧形架沿着所述底板的中线对称设置，形成左间隙和右间隙；
所述左间隙中设置有导线卡位板，所述导线卡位板中设置有导线卡位槽，所述左间隙中远离所述底板第一表面方向的顶部设置有镍带定位板，所述镍带定位板上设置有第一镍带定位槽；
所述底板的侧壁沿着第二表面设置有挡板，其中，所述第二表面和所述第一表面相对，所述底板的第二表面上还设置有圆筒形凸台；
所述底板的第二表面上沿着所述底板的中线对称设置有第二镍带定位槽和第三镍带定位槽，所述第二镍带定位槽和所述第三镍带定位槽均设置在所述底板的的第二表面的边缘；
所述底板的第一表面上沿着所述底板的中线对称设置有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔均设置在所述底板的边缘。
2.如权利要求1所述的电池支架，其特征在于，所述挡板朝向所述底板的方向间隔设置有凸块，所述凸块包括防呆块和至少一个支撑块，其中，所述支撑块的高度低于所述挡板的高度。
3.如权利要求1所述的电池支架，其特征在于，所述挡板环绕所述底板的第二表面的侧壁设置。
4.一种电池结构，其特征在于，所述电池结构包括如权利要求1-3中任一项所述的电池支架。
5.如权利要求4所述的电池结构，其特征在于，所述电池结构还包括连接镍带、导线、PCM保护板、五金盖帽和两个电芯组件；
所述两个电芯组件分别固定于所述第一弧形架和所述第二弧形架上，且两个电芯组件的顶部与所述底板的第一表面抵接；
所述PCM保护板安装于所述底板的第二表面上，设置在所述挡板内，所述PCM保护板上设置有通孔，所述通孔与所述圆筒形凸台相对应；
所述连接镍带包括底部和连接部，所述连接镍带的底部和两个电芯组件的底部抵接，所述连接镍带的连接部与所述第一镍带定位槽抵接；
所述导线的一端连接所述PCM保护板，所述导线的另一端穿过所述导线卡位槽与所述连接镍带的连接部连接；
所述五金盖帽穿过所述PCM保护板的通孔与所述圆筒形凸台连接。
6.如权利要求4所述的电池结构，其特征在于，所述电池结构还包括五金盖帽；
所述五金盖帽包括端帽和连接端，所述连接端包括柱状部和结合部，所述柱状部的一端连接所述端帽，所述柱状部的另一端连接所述结合部；
所述结合部的径向截面由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐缩小。
7.如权利要求6所述的电池结构，其特征在于，所述结合部包括至少两个沿着轴向方向首尾相连的圆台结构，其中，每一所述圆台结构的母线和中轴线的夹角由所述端帽向着所述柱状部方向逐渐增大。
8.如权利要求6或7所述的电池结构，其特征在于，所述连接端还设置有十字开口，所述十字开口沿轴向贯穿所述结合部并延伸至所述柱状部。
9.如权利要求6或7所述的电池结构，其特征在于，所述端帽朝向所述连接端的表面上间隔设置有沟槽。
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