CN112838322A - 电池包及包含该电池包的电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池包及包含该电池包的电动工具，电池包包括电芯、外壳以及电路板，电芯和电路板均设置在外壳的内部，外壳长度方向上的尺寸大于外壳宽度方向上的尺寸，外壳长度方向上的尺寸大于外壳高度方向上的尺寸，外壳高度方向上的两个侧面中的一个上设置有用于输出电能的电能端口，外壳宽度方向的两个侧面分别设置有电量显示部件，电量显示部件包括电量显示灯，电量显示灯与电芯电连接，电量显示灯安装在电路板上，外壳宽度方向的两个侧面分别设有用于透过电量显示灯灯光的透光窗。本发明的电池包能够显示电芯的电量，结构简化且体积小。

Description

电池包及包含该电池包的电动工具

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包含该电池包的电动工具。

背景技术

随着电池材料技术的发展，电池的容量已得到大幅度的提升，被广泛应用于各个领域当中，例如车辆或各种电动工具中。为显示电池包的电量，目前的一些电池包中设置有电量显示装置，一般是将电量显示装置设置电池包的前端或后端，为了节约电路板在电池包内的占用空间，电路板通常设置在电池包中部位置(即电路板未延伸至电池包的前端或后端)，因此，现有技术中电池包的内部需要设置独立的电路板用于安装电量显示装置。但是电量显示装置的此种设计方式具有以下不足:由于需要单独设置电路板安装电量显示装置，使得电路板占用电池包内部的空间，不利于优化电池包内部的空间，从而导致电池包的体积大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种电池包及包含该电池包的电动工具，其能够显示电芯的电量，结构简化且体积小。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池包,包括电芯、外壳以及电路板，所述电芯和所述电路板均设置在所述外壳的内部，所述外壳长度方向上的尺寸大于所述外壳宽度方向上的尺寸，所述外壳长度方向上的尺寸大于所述外壳高度方向上的尺寸，所述外壳高度方向上的两个侧面中的一个上设置有用于输出电能的电能端口，所述外壳宽度方向的两个侧面分别设置有电量显示部件，所述电量显示部件包括电量显示灯，所述电量显示灯与所述电芯电连接，所述电量显示灯安装在所述电路板上，所述外壳宽度方向的两个侧面分别设置有用于透过所述电量显示灯灯光的透光窗。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述电芯位于所述电路板的下方。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述电量显示部件还包括导光件，所述导光件包括有导光部和显示部，所述导光部临近于所述电量显示灯设置，所述导光部的数量和所述电量显示灯的数量相同，且所述导光部的一端正对所述电量显示灯，另一端连接所述显示部，所述显示部安装在所述透光窗中。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述电量显示部件包括支撑部，所述支撑部的一端与所述显示部连接，另一端朝向所述外壳的内部延伸，所述支撑部的侧面与所述透光窗的侧壁卡扣连接。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述导光部具有大端部和和与所述大端部背对设置的小端部，所述大端部的面积大于所述小端部的面积，所述显示部位于所述大端部上，所述电量显示灯正对所述小端部，所述导光部的横截面积由所述小端部到所述大端部的方向逐渐增大。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述导光部位于所述大端部与所述小端部之间包括有两个第一侧面和两个第二侧面，两个所述第一侧面分别上、下间隔设置，两个所述第二侧面分别连接在所述第一侧面的相对两端，两个所述第二侧面分别由靠近所述显示部的一端至远离所述显示部的一端朝向所述导光件的对称平面倾斜，使两个所述第二侧面呈第一锐角α设置。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述导光部倾斜设置，且所述导光部与所述外壳宽度方向的两个侧面呈第二锐角β设置。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，同一个所述电量显示部件的所有的所述显示部相连接，形成显示面，所述显示面为矩形，同一个所述电量显示部件中的各个所述电量显示灯沿着所述显示面的长度方向间隔分布。

作为所述的电池包的一种优选的技术方案，所述显示部的长度与所述外壳的长度的比值为d，其中，0.2≤d≤0.8。

另一方面，本发明还提出一种电动工具，其包括工具主机和以上所述的电池包，电池包为所述工具主机提供电能。

本发明的有益效果为：将电量显示灯直接安装在电路板上，直接通过电路板支撑电量显示灯，不需要在外壳的内部额外设置单独的电路板固定电量显示灯，便于布线。并且，在外壳宽度方向的两个侧面设置电量显示部件，不需要将电路板沿着外壳的长度方向分别延伸至外壳的前端和后端，有利于缩短电路板的长度，优化了电池包内部的空间结构，缩小了电池包的体积。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述电动工具的结构示意图。

图2为实施例所述电池包的整体示意图。

图3为实施例所述电池包移除第一外壳的平面图。

图4为实施例所述电池包移除第一外壳的立体图。

图5为实施例所述电量显示部件和电路板的组装结构示意图。

图6为实施例所述电池包的剖视图。

图7为实施例所述导光件的结构示意图。

图中：

100、电动工具；10、工具主机；10a、动力输出件；10b、机壳；10c、电机；10d、握持部；10e、安装部；20、电池包；

101、第一方向；

1、外壳；11、第一外壳；12、第二外壳；1a、上侧面；1b、下侧面；1c、前侧面；1d、后侧面；1e、左侧面；1f、右侧面；1g、电能端口；

2、电量显示部件；21、导光件；211、显示部；212、导光部；213、第一侧面；214、第二侧面；22、支撑部；23、电量显示灯；24、限位凸部；

3、电路板；

4、电芯；41、电芯本体；42、电芯壳体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，电动工具100包括工具主机10和电池包20，该电池包20用于为工具主机10供电。在本实施例中，该电动工具100具体为一种电钻。可以理解的，在其它实施例中，电动工具100也可以为其它扭力输出类电动工具，例如螺丝批、电锤等；电动工具100还可以为磨削类电动工具，例如角磨；电动工具100还可为锯切类电动工具，例如曲线锯、往复锯、电圆锯等。事实上，只要是采用了本发明的电池包20的电动工具均认为是本发明的技术方案所保护的范围。

工具主机10包括动力输出件10a、机壳10b和设置在机壳10b内的电机10c。机壳10b包括用于供用户握持的握持部10d，握持部10d关于第一平面对称设置。具体地，所述握持部10d包括第一握持壳和与第一握持壳相扣合的第二握持壳，所述第一握持壳和与第二握持壳分别分布在电池包的外壳1宽度方向上，其中，第一握持壳与第二握持壳相扣合的面为第一平面。电池包20可拆卸的安装至机壳10b，机壳10b形成有用于安装电池包的安装部10e，安装部10e也基本关于第一平面对称设置。电池包20能沿第一方向101结合至安装部10e，电池包20还能沿与第一方向101相反的方向脱离安装部10e，其中，第一方向101与第一平面相互平行。

如图2至图7所示，电池包20包括电芯4、外壳1以及电路板3，电芯4和电路板3均设置在外壳1的内部，至少部分电芯4位于电路板3的下方。外壳1宽度方向的两个侧面分别设置有电量显示部件2,如图2所示(图2中，X方向表示外壳长度方向，Y方向表示外壳方向,Z表示外壳高度方向)，电量显示部件2包括至少两个电量显示灯23，电量显示灯23与电芯4电连接。电量显示灯23安装在电路板3上，外壳1设置有用于透过电量显示灯23灯光的透光窗。其中，电量显示灯23为LED灯。将电量显示灯23直接安装在电路板3上，通过电路板3支撑电量显示灯23，不需要在外壳1的内部额外设置单独的电路板固定电量显示灯23，便于布线。并且，在外壳1宽度方向的两个侧面设置电量显示部件2，不需要将电路板3沿着外壳1的长度方向分别延伸至外壳1的前侧面1c和后侧面1d，缩短了电路板3的长度，优化了电池包20内部的空间结构，有利于缩小电池包20的体积。

外壳1在高度方向上的两个侧面分别为上侧面1a和下侧面1b，上侧面1a上设置有用于输出电能至工具主机10的电能端口1g，下侧面1b与上侧面1a相对。外壳1在长度方向上的两侧定义为前侧面1c和后侧面1d，在电池包20结合至工具主机10时，后侧面1d比前侧面1c先靠近工具主机10，前侧面1c指向后侧面1d的方向与第一方向101基本相同。外壳1在宽度方向上的两侧分别为左侧面1e和右侧面1f，左侧面1e设置在第一平面的一侧，右侧面1f设置在第一平面的另一侧。电量显示部件2的数量为两个，一个电量显示部件2设置在左侧面1e上，另一个电量显示部件2设置在右侧面1f上。这样，我们在操作电动工具100时，用户一般右手握持电动工具100，用户站在电动工具100偏左的位置，使位于左侧面1e上的电量显示部件2在用户无需移动位置或者扭头的情况下也能位于用户的视线范围内，进而用户能够很容易地实时观察电池包20的剩余电量。而当电动工具100需要对位于用户右侧的墙角进行作业时，用户则需要左手握持电动工具100，且用户站在电动工具100偏右的位置，这样，位于右侧面1f上的电量显示部件2在用户无需移动位置或者扭头的情况下也能位于用户的视线范围内，从而用户能够很容易地实时观察电池包20的剩余电量。

在本实施例中，电池包20在长度方向上具有第一尺寸，在宽度方向上具有第二尺寸，在高度方向上具有第三尺寸，第一尺寸分别大于第二尺寸和第三尺寸，第二尺寸大于第三尺寸。这样，电芯4可以沿长度方向依次排列，电芯4可以沿宽度方向延伸方向，这样可以尽可能缩小电池包20的体积，且因为电池包20在宽度方向上的尺寸大于电池包20在高度方向上的尺寸，这样电量显示部件2可以设置在电池包20的宽度方向上的两侧，而电路板3设置在电芯4的上侧，从而能够充分的利用外壳1的内部空间，进而有利于电池包20的小型化。

在本实施例中，电路板3设置在外壳1的中部，且电路板3与外壳1的前侧面1c和后侧面1d均具有间隙。

优选地，参照图1，电量显示部件2位于外壳1的中部位置。此种结构，主要是针对电路板3设置在外壳1的中部位置而设计，便于安装电量显示部件2。当然，在实际的设计时，电量显示部件2的具体设置位置可以根据电路板3在外壳1的位置灵活设计。

作为一种优选的实施方案，电量显示灯23安装在电路板3的下表面，使得电量显示灯23被隐藏在电芯4与电路板3之间的缝隙中，避免电量显示灯23占用电池包20内部的有效空间。

在另外的实施例中，电量显示灯23也可以设置在电路板3的上表面，此种设计方式，降低电量显示灯23的安装难度，且有利于电芯4的散热。

在本实施例中，各个电量显示灯23设置在电路板3的边沿位置。

为了便于使用者从电池包20的外部观察电量显示灯23的灯光，参照图2至图7，电量显示部件2还包括导光件21。导光件21设置有导光部212和显示部211，导光部212临近于电量显示灯23设置，且导光部212的一端正对电量显示灯23，另一端连接显示部211，显示部211安装在透光窗中。电量显示灯23的灯光通过导光部212引导到显示部211上，由于显示部211安装在透光窗中，使用者可从透光窗中观察到电量显示灯23的灯光。此设计，减少电量显示灯23的灯光在外壳1内部的扩散，有利于电量显示灯23在透光窗聚光。具体地，导光部212与显示部211一体成型设置，导光部212的数量和电量显示灯23的数量相同，这样，通过电量显示灯23被点亮数量的不同来显示出电池包20所剩余的电量。

进一步地，参照图3、图5、图6和图7，电量显示部件2包括支撑部22，支撑部22的一端与显示部211连接，另一端朝向外壳1的内部延伸并与位于支撑部22下方的电芯4抵接。通过支撑部22可以将导光件21支撑在电芯4上，进而使显示部211安装在透光窗中。

本实施例中，支撑部22的侧面与透光窗的侧壁卡扣连接。具体地，支撑部22远离显示部211的一端设置有限位凸部24，限位凸部24与显示部211呈夹角设置，使限位凸部24和支撑部22形成限位钩，限位凸部24与外壳1内侧临近于透光窗的位置勾接，实现支撑部22的侧面与透光窗的侧壁卡扣连接。在具体安装时，在对应透光窗的位置将导光件21由外壳1内侧向外推，限位钩上的限位凸部24可与外壳1内侧勾紧，在推动导光件21的过程中，防止由于推力过大而导致导光件21被推至外壳1的外部，方便了安装。

作为一种优选的技术方案，本实施例中，支撑部22与显示部211一体成型设置，当然在另外的实施例中，支撑部22也可以与显示部211分体设置。

另一实施例中，通过固定部件将显示部211与透光窗的连接，同样可以达到将显示防止导光件21左右移动和使显示部211被固定在透光窗中的目的。其中，固定部件可以是固定螺钉，通过固定螺钉将显示部211拧紧在外壳1上，或者，固定部件还可以是固定胶，在显示部211与透光窗的侧边之间设置固定胶，将显示部211粘附在外壳1上。

再一实施例中，也可以设置支撑部22的尺寸稍大于透光窗的尺寸，利用透光窗的侧壁将支撑部22夹紧，以使导光件21被镶嵌在透光窗中，防止导光件21左右移动。

为了防止水和灰尘从显示部211与透光窗之间的缝隙进入到电池包20的内部，可以在显示部211与透光窗侧壁之间缝隙中设置密封胶，通过密封胶实现显示部211与外壳1之间的无缝连接。

具体地，显示部211的内侧面分别与各个导光部212远离电量显示灯23的一端连接。

一实施例中，导光部212具有大端部和和与大端部背对设置的小端部，大端部的面积大于小端部的面积，显示部位于大端部上，电量显示灯23靠近小端部设置，且所述电量显示灯正对所述小端部，导光部212的横截面积由小端部到大端部的方向逐渐增大。此种结构的导光部212可将电量显示灯23发出的灯光由外壳1的内部发射至外壳1的外部，减少电量显示灯23的灯光在外壳1内部的扩散，有利于电量显示灯23在透光窗聚光。

一实施例中，导光部212位于大端部与小端部之间包括有两个第一侧面213和两个第二侧面214，两个第一侧面213分别上、下间隔设置，两分第二侧面214分别连接第一侧面213的相对两端，两个第一侧面213、两个第二侧面214、大端部和小端部围设形成六面体结构的导光部212，此种设计使得在导光部212的大端部与小端部之间的横截面为梯形。具体地，两个第二侧面214分别由靠近显示部211的一端至远离显示部211的一端朝向导光件21的对称平面的方向倾斜，以使两个第二侧面214呈第一锐角α设置。其中，10°≤α≤40°。在本实施例中，第一锐角α为19°。

另一实施例中，导光部的大端部与小端部之间还可以包括依次连接的第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面、第二侧面、第三侧面、大端部和小端部围设形成五面体结构的导光部，此种设计使得在导光部的大端部与小端部之间的横截面为三角形。

另一实施例中，导光部的大端部与小端部之间还可以仅为一个弧形面，弧形面、大端部和小端部围设形成三面体结构，此种设计使得导光部在大端部与小端部之间的横截面积为圆形或椭圆形。

当然在其他的实施例中，导光部的大端部与小端部之间还可以由不同数量个侧面与不同数量个弧形面组成，不同数量个侧面、弧形面、大端部和小端部围设形成异形结构的导光部，使得导光部在大端部与小端部之间的横截面积为其他的形状。或者是将导光部设置为长方体结构、圆筒结构、圆台结构或棱柱结构等。

本实施例中，导光部212倾斜设置，且导光部212与外壳1宽度方向的两个侧面呈第二锐角β设置。具体地，外壳1宽度方向的两个侧面分别沿竖直方向设置，在本实施例中，20°≤β≤70°。将导光部212与外壳1宽度方向的两个侧面呈第二锐角β设置，可将导光部212向下倾斜，使得显示部211偏移外壳1顶面与宽度方向的两个侧面相交的位置，降低了安装难度。

进一步地，电芯4包括电芯本体41以及包裹在电芯本体41外周的电芯壳体42，至少部分电芯壳体42位于导光件21的下方，导光件21由靠近电量显示灯23的一端至远离电量显示灯23的一端向下倾斜，且导光件21的非端部与电芯壳体42抵接。由于导光部212与外壳1宽度方向的两个侧面呈第二锐角β，且20°≤β≤70°，使得导光件21的非端部与电芯壳体42的凸角抵接，以通过电芯壳体42为导光件21提供支撑力，对导光件21进行一定的支撑作用。并且，通过导光件21的非端部与电芯壳体42抵接，增大导光件21与电芯壳体42之间的摩擦力，以将导光件21整体被固定在预设位置。此设计，不需要额外设置其他的紧固结构对导光件21进行固定，进一步简化了电池包20内部的结构。

为了进一步增大导光件21与电芯壳体42之间的摩擦力，进一步降低导光件21相对于电芯4移位的可能性，在导光件21与电芯壳体42抵接的表面设置防滑结构。其中，防滑结构可以是防滑橡胶垫片。或者，直接在导光件21的外表面或者电芯壳体42的外表面设置防滑波纹段形成防滑结构。需要注意的是，在此并不对防滑结构的具体结构做限制，凡是可以增大导光件21与电芯壳体42之间的摩擦力的防护结构均可。

在另一实施例中，可以将导光件21直接放置在电芯4外壳1的上表面，通过电芯4外壳1的上表面为导光件21提供支撑力。

当然，在其他实施例中，也可以设置紧固结构直接将导光件21固定与电芯壳体42固定，例如，通过连接螺钉将导光件21与电芯壳体42连接。

优选地，同一个电量显示部件2的所有的显示部211相连接，形成显示面，显示面为矩形，同一个电量显示部件2中的各个电量显示灯23沿着显示面的长度方向间隔分布，有利于提高电池包20的美观性。在实际的设计，显示部211的具体形状结构可根据实际需要进行灵活设计，在此并不对电池板的形状结构做限制。本实施例中，同一个电量显示部件2的所有的显示部211一体成型设置，当然在其他的实施例中，同一个电量显示部件2的所有的显示部211分体设置。

显示部211的长度与外壳1的长度的比值为d，其中，0.2≤d≤0.8，以保证显示部211与外壳1的协调性，且易于观察显示部211。

本实施例中，参照图2，每个电量显示部件2包括四个电量显示灯23，同一个电量显示部件2中的各个电量显示灯23间隔设置，且各个电量显示灯23沿着电路板3的长度方向依次排列，每个电量显示部211中的所有的显示部211相连接。

其中，外壳1包括第一外壳11以及位于第一外壳11下方的第二外壳12，第一外壳11与第二外壳12通过螺钉组件连接，透光窗设置在第一外壳11的侧面上。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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,包括电芯、外壳以及电路板，所述电芯和所述电路板均设置在所述外壳的内部，所述外壳长度方向上的尺寸大于所述外壳宽度方向上的尺寸，所述外壳长度方向上的尺寸大于所述外壳高度方向上的尺寸，所述外壳高度方向上的两个侧面中的一个上设置有用于输出电能的电能端口，所述外壳宽度方向的两个侧面分别设置有电量显示部件，所述电量显示部件包括电量显示灯，所述电量显示灯与所述电芯电连接，所述电量显示灯安装在所述电路板上，所述外壳宽度方向的两个侧面分别设置有用于透过所述电量显示灯灯光的透光窗。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯位于所述电路板的下方。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电量显示部件还包括导光件，所述导光件包括有导光部和显示部，所述导光部临近于所述电量显示灯设置，所述导光部的数量和所述电量显示灯的数量相同，且所述导光部的一端正对所述电量显示灯，另一端连接所述显示部，所述显示部安装在所述透光窗中。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电量显示部件包括支撑部，所述支撑部的一端与所述显示部连接，另一端朝向所述外壳的内部延伸，所述支撑部的侧面与所述透光窗的侧壁卡扣连接。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述导光部具有大端部和和与所述大端部背对设置的小端部，所述大端部的面积大于所述小端部的面积，所述显示部位于所述大端部上，所述电量显示灯正对所述小端部，所述导光部的横截面积由所述小端部到所述大端部的方向逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述导光部位于所述大端部与所述小端部之间包括有两个第一侧面和两个第二侧面，两个所述第一侧面分别上、下间隔设置，两个所述第二侧面分别连接在所述第一侧面的相对两端，两个所述第二侧面分别由靠近所述显示部的一端至远离所述显示部的一端朝向所述导光件的对称平面倾斜，使两个所述第二侧面呈第一锐角α设置。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述导光部倾斜设置，且所述导光部与所述外壳宽度方向的两个侧面呈第二锐角β设置。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，同一个所述电量显示部件的所有的所述显示部相连接，形成显示面，所述显示面为矩形，同一个所述电量显示部件中的各个所述电量显示灯沿着所述显示面的长度方向间隔分布。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述显示部的长度与所述外壳的长度的比值为d，其中，0.2≤d≤0.8。

10.一种电动工具，其特征在于，包括：工具主机和电池包，所述电池包为权利要求1至9任一项所述的电池包，所述电池包为所述工具主机提供电能。

Images