CN111987249A - 电池包及电动工具 - Google Patents

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吴小力
陆伟
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Nanjing Chervon Industry Co Ltd
Nanjing Deshuo Industrial Co Ltd
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种电池包及电动工具，本发明的电池包包括电路板、若干电芯单元、若干电压检测线、第一接线端子和控制板，电芯单元包括一个或者多个电连接的电芯，电芯单元的正极端和/或负极端与电路板上的导电路径电连接；电压检测线用于检测电芯单元或电芯的电压，控制板与各个电压检测线连接以采集电芯单元或电芯的电压，第一接线端子设置于电路板上且其被配置为通过电路板上的导电路径将至少部分电压检测线与电芯单元的正极端和/或负极端电连接。通过电路板和第一连接端子来将至少部分电压检测线与电芯单元的正极端和/或负极端连接，简化了布线设计，降低了布线难度，也避免电压检测线全部焊接造成的易断线问题和可能出现的短路的问题，可靠性高。

Description

电池包及电动工具
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包及电动工具。
背景技术
电池包中通常包括多个电芯组，电芯组通常包括多个串联和/或并联的电芯。通常需要检测其中至少部分电芯的电压以判断电芯的工作是否正常。
但是目前的电压检测线通常是全部直接焊接于电芯的正极端和负极端的。当电芯数量和电压检测线数量较多时、会存在布线困难的问题。而且存在电压线容易被压线，电压检测线的焊接部位容易断裂等问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种易于布线的电池包及电动工工具。
为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种电池包，包括：
电路板，其上设置有若干导电路径；
若干电芯单元，所述电芯单元包括一个或者多个电连接的电芯，所述电芯单元的正极端和/或负极端与所述导电路径电连接；
若干电压检测线，用于检测所述电芯单元或所述电芯的电压；
控制板，其与各个所述电压检测线连接以采集所述电芯单元的电压或所述电芯的电压；
第一接线端子，设置于所述电路板上，所述第一接线端子与所述导电路径连接，且所述第一接线端子与至少部分所述电压检测线连接，所述第一接线端子被配置为通过所述导电路径将至少部分所述电压检测线与所述电芯单元的正极端和/或负极端电连接。
在一个具体实施方式中，所述电芯单元的正极端和/或负极端通过可导电的连接片与所述电路板上的导电路径可操作地连接，所述连接片上设置有可导电的焊接头，所述焊接头通过焊接方式与所述电路板上的所述导电路径连接。
在一个具体实施方式中，所述电路板上设置有供所述焊接头穿过的焊接孔。
在一个具体实施方式中，所述电池包包括两个电芯组，所述电芯组包括至少一个电芯单元，在两个所述电芯组相对的一侧均设置有所述电路板。
在一个具体实施方式中，各个所述电芯单元的正极端和负极端中的一个与所述电路板设置于相同侧，各个所述电芯单元的正极端和负极端中的另一个与所述电路板设置于相反侧；
与所述电路板设置于相同侧的所述电芯单元的正极端或者负极端与所述电路板上的所述导电路径焊接；
与所述电路板设置于相反侧的所述电芯单元的正极端或者负极端与另一部分所述电压检测线连接。
在一个具体实施方式中，两个所述电芯组中的各个所述电芯单元之间串联连接。
在一个具体实施方式中，所述控制板上设置有与所述电压检测线电连接的第二接线端子。
在一个具体实施方式中，所述电池包还包括支架，所述支架用于支撑各个所述电芯的两端。
在一个具体实施方式中，所述支架与所述电路板之间设置有绝缘板。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种电动工具，包括上述任一项所述的电池包。
本发明的有益效果如下：
本发明通过电路板和第一连接端子来将至少部分电压检测线与电芯单元的正极端和/或负极端连接，可以简化布线设计，降低布线难度，也避免焊接造成的容易断线问题和可能出现的短路的问题，可靠性更高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的电池包结构示意图；
图2是图1去除上盖后的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的两个电芯组的结构示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的两个电芯组分开后的结构示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的一个电芯组的一端的结构示意图；
图6是本发明具体实施方式提供的一个电芯组另一端的结构示意图；
图7是本发明具体实施方式提供的电池包的电路示意图；
图8是图7中部分电路的示意图；
图9是本发明具体实施方式提供的一个电芯组与电路板组装的结构示意图之一；
图10是本发明具体实施方式提供的一个电芯组与电路板组装的结构示意图之二；
图11是本发明具体实施方式提供的电路板的结构示意图；
图12是本发明具体实施方式提供的电芯组与支架、绝缘板和电路板的分解结构示意图。
附图标记：
100、电芯组；200、连接端子；300、控制板；400、支架；500、电压检测线；600、电路板；700、绝缘板；
110、电芯；120、第一连接片；130、第二连接片；140、焊接头；
210、正极连接端子；220、负极连接端子；
310、第二接线端子；
410、第一支架；420、第二支架；
610、第一接线端子；620、焊接孔；630、导电路径。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的具体实施方式提供了一种电池包和采用该电池包的电动工具。如1至图6所示，电池包包括电芯组100、连接端子200和控制板300。控制板300上设置有控制模块等，例如设置有MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)等电子元器件，控制板300用于采集电池包的电压等工作参数。连接端子200包括正极连接端子210和负极连接端子220，正极连接端子210和负极连接端子220分别与电芯组100的正极端和负极端连接。连接端子200用于与外部设备电连接，例如连接端子200与用电工具连接以为用电工具提供电源，或者连接端子200与充电设备连接以为电池包充电。
电芯组100包括电芯110，电芯110的类型不限，例如可以是锂离子电芯或者镍铬电芯等。电芯组100中电芯的数量和电芯110间的电气连接方式可根据电池包的额定功率、额定电压等进行设置。例如，其中部分电芯110通过并联和/或串联的连接方式组成一个电芯单元，根据电芯单元的位置布置，可再将电芯单元进行分组，以电芯单元为单位进行电压的检测，当然其他实施方式中也可以对电芯单元中的部分电芯110进行电压检测，例如对电芯单元中的单个电芯110进行电压检测。可选的，如图7和图8所示，部分电芯110并联形成一个电芯单元，多个电芯单元串联形成一个电芯组100，电芯组100的数量为两个，两个电芯组100的各个电芯单元依次串联,各个电芯单元依次为第一级电芯单元A1、第二级电芯单元A2，...，第n级电芯单元An，n为电芯单元的总数量。其中位于最上级的第n级电芯单元An的正极端与电池包的正极连接端子210连接，位于最下级的第一级电芯单元A1的负极端与电池包的负极连接端子220连接。本具体实施方式中，以每个电芯单元均包括两个并联连接的电芯110，每个电芯组100均包括六个电芯单元，两个电芯组100之间相互串联为例进行介绍,即n为12。
如图3至图6所示，同一电芯组100中的电芯110被布置为彼此基本上相邻，同一电芯组中各个电芯110的纵向中心线基本上平行。两个电芯组100沿电芯110的纵向中心线依次设置，即两个电芯组100以电芯110的端部相对的方式布置。
参照图5至图8，电芯组100中，电芯110之间是通过导电的连接片电连接的。例如，第一级电芯单元A1的两个电芯110的正极端和第二级电芯单元A2的两个电芯110的负极端之间可以采用同一连接片连接。具体地，位于电芯组100一端的电势相同的电芯110的电极之间通过第一连接片120连接，位于电芯组100另一端的电势相同的电芯110的电极之间通过第二连接片130连接
可以理解地是，在各种不同的实施方式中，电芯110的数量及其电气连接的方式、以及电芯110的位置布置方式可以不同。例如其他实施方式中，两个电芯组100可以以电芯110的轴向相对设置的方式布置。其他实施方式中，电芯组100的数量也可以为一个或者两个以上。其他实施方式中，每个电芯组100也可以仅包括一个电芯单元。其他实施方式中，同一电芯单元中的至少部分电芯110也可以是相互串联。其他实施方式中，每个电芯单元也可以仅包括一个电芯110。
如图3和图4所示，电池包还包括支架400，支架400用于支撑各个电芯110的两端。支架400可以但不局限为包括第一支架410和第二支架420，第一支架410和第二支架420分别用于支撑同一电芯组100中的各个电芯110的两端。支架400优选但不局限为由非导电的刚性材料(例如塑料)制成。
如图4至图10所示，本具体实施方式提供的电池包还包括与控制板300电气通讯连接的若干电压检测线500，电压检测线500用于检测各个电芯单元的电压，并将检测结果传递给控制板300。电压检测线500为成熟技术，本具体实施方式中的电压检测线500采用现有的电压检测电路即可，在此不再赘述。其中电压检测线500的数量可根据电芯单元的数量具体设置，每个电芯单元的正极端和负极端均连接有电压检测线500。可选的，控制板300上设置有第二接线端子310，第二接线端子310与控制板300的MCU连接，第二接线端子310提供与各个电压检测线500相连接的接口。而电势相等的电芯单元的电极之间之间可以共用一根电压检测线500，即同一连接片连接一根电压检测线500即可。
为了解决现有技术中电压检测线500全部直接与电芯单元的正极端和负极端连接造成的布线困难的问题，如图4、图5、图9和图10所示，本具体实施方式提供的电池包对应每个电芯组100还均设置有电路板600和第一接线端子610。电路板600优选但不局限为PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，第一接线端子610设置于电路板600上。各个电芯单元的正极端和/或负极端与对应的电路板600电连接且通过集成于电路板600上的导电路径630与电路板600上的第一接线端子610电连接，第一接线端子610与至少部分电压检测线500连接，从而使得电压检测线500能够与电芯单元的正极端或者负极端连接并进而采集电芯单元的电压。
如图4、图9至图11所示，可选的，电路板600位于两个电芯组100之间且位于电芯110的端部。可选的，上述第一连接片120与电路板600设置于相同侧，上述第二连接片130与电路板600设置于相反侧。其中，第一连接片120与电路板600上的导电路径630之间电连接，第一连接片120通过导电路径630、第一接线端子610和部分电压检测线500电连接。第一连接片120与电路板600上的导电路径630之间可通过焊接方式连接。第一连接片120上设置有焊接头，焊接头与第一连接片120一体成型，或焊接头由导电材料构成，能够与第一连接片120实现电连接，电路板600上设置有供第一连接片120上的焊接头穿过的焊接孔620。第二连接片130与另一部分电压检测线500之间电连接。第二连接片130与另一部分电压检测线500之间可以但不局限为通过焊接的方式连接。为了提高电池包的安全性，如图12所示，支架400的第一支架410与电路板600之间设置有绝缘板700。
通过电路板600和第一连接端子610来将至少部分电压检测线500与电芯单元的正极端和/或负极端连接，可以简化布线设计，降低布线难度，且避免相邻的两个电芯组100之间压线的问题和可能出现的短路的问题，也避免焊接造成的容易断线问题，可靠性更高。
需要说明地是，以上是以电芯单元的正极端和负极端中的一个通过电路板600与电压检测线500连接、另一个直接与电压检测线500连接为例进行介绍的。其他实施方式中，也可以令电芯单元的正极端和负极端均与电路板600电连接，且电压检测线500均与电路板600上的第一接线端子610连接。例如，电芯组100的两侧均设置有电路板600，通过电路板600和第一连接端子610来将电压检测线500与电芯单元的正极端和负极端连接。再例如，可以将电路板600改设与电芯110的轴向的侧部相对，将电芯单元的正极端和负极端均与电路板600电连接。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：
电路板，其上设置有若干导电路径；
若干电芯单元，所述电芯单元包括一个或者多个电连接的电芯，所述电芯单元的正极端和/或负极端与所述导电路径连接；
若干电压检测线，用于检测所述电芯单元或所述电芯的电压；
控制板，其与各个所述电压检测线连接以采集所述电芯单元的电压或所述电芯的电压；
第一接线端子，其设置于所述电路板上，所述第一接线端子与所述导电路径连接，且所述第一接线端子与至少部分所述电压检测线连接。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述电芯单元的正极端和/或负极端通过可导电的连接片与所述电路板上的所述导电路径可操作地连接，所述连接片上设置有可导电的焊接头，所述焊接头通过焊接方式与所述电路板上的所述导电路径连接。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电路板上设置有供所述焊接头穿过的焊接孔。
4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括两个电芯组，所述电芯组包括至少一个电芯单元，在两个所述电芯组相对的一侧均设置有所述电路板。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，
各个所述电芯单元的正极端和负极端中的一个与所述电路板设置于相同侧，各个所述电芯单元的正极端和负极端中的另一个与所述电路板设置于相反侧；
与所述电路板设置于相同侧的所述电芯单元的正极端或者负极端与所述电路板上的所述导电路径焊接；
与所述电路板设置于相反侧的所述电芯单元的正极端或者负极端与另一部分所述电压检测线连接。
6.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，两个所述电芯组中的各个所述电芯单元之间串联连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池包，其特征在于，
所述控制板上设置有与所述电压检测线电连接的第二接线端子。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电池包，其特征在于，
所述电池包还包括支架，所述支架用于支撑各个所述电芯的两端。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，
所述支架与所述电路板之间设置有绝缘板。
10.一种电动工具，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池包。
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