CN114503346A - 包括手柄锁定装置的电池组 - Google Patents

Abstract

根据本发明的电池组包括：手柄底盖，该手柄底盖包括将电池单元容纳在其中的外壳以及附接到外壳的外侧的手柄，其中，手柄借助于螺丝构件固定地联接到外壳；手柄板，该手柄板层叠在手柄底盖的顶部上并且包括供螺丝构件可以穿过的通孔；以及手柄顶盖，该手柄顶盖覆盖手柄板并且联接到手柄底盖，其中，手柄板包括通孔中的螺丝螺纹，并且手柄顶盖可以在其内表面上包括螺丝锁定构件，该螺丝锁定构件从手柄顶盖的内表面突出并且被配置为挤压螺丝构件的位于手柄板的上表面处的上端部分。

Description

包括手柄锁定装置的电池组

技术领域

本公开涉及一种具有手柄的电池组，并且更具体地，涉及一种包括具有优异的抗振性的手柄安装结构的电池组。

本申请要求于2020年3月25日在韩国提交的韩国专利第10-2020-0036401号的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

二次电池不仅广泛用作诸如移动装置、膝上型计算机和相机的小型电子装置的电源，而且最近还用做作为踏板车或使用化石燃料的车辆的替代品而备受关注的电动踏板车(E-scooter)、电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)等的电源。

小型电子装置配备有一个二次电池单元或两个至四个二次电池单元，但诸如电动踏板车或电动车辆的中型装置或大型装置配备有二次电池组。二次电池组包括至少一个二次电池模块，并且二次电池模块包括多个二次电池单元。

另外，二次电池组可以被配置为还包括用于控制二次电池模块的充电和放电的各种装置(例如，BMS、电流传感器、保险丝等)以及用于安全地容纳各种装置的电池组外壳(case)。

此外，有时将手柄附接到电池组外壳，以使得可以容易地运输和安装电池组。特别地，由于与安装到电动车辆的电池组相比，安装到电动踏板车的电池组相对较小，因此为了方便携带电池组的用户，通常将手柄附接到电池组外壳。

在大多数情况下，手柄以钩型方法或螺栓型方法附接。在这些方法当中，因为钩型方法与螺栓型方法相比具有较弱的抗冲击性，所以更优选螺栓型方法。专利文献1(JP3223625U)和专利文献2(KR 20-0432713)公开了一种手柄分别以螺栓型附接到外壳的示例。

然而，在根据现有技术的螺栓型的手柄固定结构中，由于通过振动施加的扭矩而松动螺丝的现象，可能会在手柄和外壳之间产生间隙。由于用于电动踏板车的小型电池组在连续经受振动的环境中使用，因此在产品完成之后执行振动测试。此时，由手柄的间隙引起的产品缺陷率不小。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决相关领域的问题，并且因此本公开旨在提供一种电池组，即使在连续振动环境中，该电池组也可以通过阻挡螺丝的松动来防止在手柄处产生间隙。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种电池组，该电池组包括：外壳，所述外壳被配置为容纳电池单元；以及手柄，所述手柄附接到所述外壳的外侧，其中，所述手柄包括：手柄底盖，所述手柄底盖通过螺丝构件固定地联接到所述外壳；手柄板，所述手柄板被设置为层叠在所述手柄底盖上并且具有供所述螺丝构件穿过的贯通孔；以及手柄顶盖，所述手柄顶盖被配置为覆盖所述手柄板并且联接到所述手柄底盖，其中，所述手柄板具有形成在所述贯通孔中的螺纹，并且其中，所述手柄顶盖包括螺丝松动防止构件，所述螺丝松动防止构件被形成为在所述手柄顶盖的内表面上突出并且被配置为挤压所述螺丝构件的位于所述手柄板的上表面处的顶端。

所述螺丝构件可以被配置为分别与所述贯通孔和在所述外壳处形成的紧固槽螺丝连接。

所述螺丝构件可以包括头部，所述头部被配置为形成所述螺丝构件的所述顶端；以及轴部，所述轴部被配置为从所述头部延伸以穿过所述手柄板和所述手柄底盖，以使得所述轴部的远端被插置到所述紧固槽中。

所述头部可以具有被配置为通过螺丝刀旋转的螺丝刀槽和形成为从所述螺丝刀槽径向延伸的扩展板。

所述螺丝松动防止构件可以配置为与所述扩展板垂直接触。

所述螺丝松动防止构件可以被配置为内径大于所述螺丝刀槽但不超过所述扩展板的管状，并且与所述扩展板垂直接触。

所述扩展板可以具有沿厚度方向穿过所述扩展板而形成的销孔，并且所述螺丝松动防止构件可以包括被配置为插入到所述销孔中的防旋转销。

所述螺丝松动防止构件可以被配置为内径大于所述螺丝刀槽但不超过所述扩展板的管状并且与所述扩展板垂直接触，并且所述防旋转销可以形成为从所述管状的底端突出。

可以在所述手柄底盖和所述手柄顶盖中的任何一个中形成钩孔，并且被配置为钩在所述钩孔中的钩可以被设置到所述手柄底盖和所述手柄顶盖中的另一个。

外壳可以包括：外壳壳体；以及外壳盖，所述外壳盖联接到所述外壳壳体，其中，所述外壳盖可以被形成为在所述外壳盖的左侧部分和右侧部分之间是凹入的，并且所述手柄可以被配置为使得所述手柄的两端固定地联接到所述左侧部分和所述右侧部分。

所述螺丝构件可以具有固定到形成在所述外壳处的紧固槽的远端，并且所述紧固槽可以包括嵌入螺母，并且所述嵌入螺母具有沿着周向方向形成在所述嵌入螺母的外侧的锯齿图案。

在本公开的另一方面，还提供了一种包括上述电池组的电动踏板车。

有益效果

根据本公开的实施方式，可以提供一种电池组，即使在连续振动环境中，该电池组也可以通过阻挡螺丝松动来防止在手柄处产生间隙。

本公开的效果不限于上述内容，并且本领域技术人员通过本说明书和附图将清楚地理解本文未提及的效果。

附图说明

图1是示出在根据本公开的实施方式的电池组中采用的外壳和手柄的分解立体图。

图2是示出图1的电池组的组装立体图。

图3是示出图1的外壳盖和嵌入螺母的一部分的图。

图4是示出图1的手柄板和贯通孔的放大图。

图5是示出从下方观察到的图1的手柄顶盖的立体图。

图6是示出图2的电池组处的外壳盖和手柄的螺丝的联接结构的截面图。

图7是示出根据本公开的另一实施方式的螺丝构件的图。

图8是示出根据本公开的实施方式的螺丝松动防止构件的图。

图9是示出根据本公开的另一实施方式的外壳盖和手柄的螺丝连接结构的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是出于说明的目的的优选示例，而并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等效和修改。

图1是示出在根据本公开的实施方式的电池组中采用的外壳和手柄的分解立体图，并且图2是示出图1的电池组的组装立体图。

参照这些附图，根据本公开的实施方式的电池组10包括电池单元(未示出)、用于容纳电池单元的外壳100以及附接到外壳100的外侧的手柄200。

电池单元可以是每单位重量具有高能量密度的锂二次电池。锂二次电池可以根据外部材料的形状分为其中电极组件被容纳在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件被容纳在层压片型袋中的袋型二次电池。

袋型二次电池具有容易堆叠和高能量密度的优点，但是由于低机械刚度而具有弱抗外部冲击的缺点。此外，罐型二次电池具有优异的机械刚度，因此其抵抗外部冲击的耐久性优于袋型二次电池的耐久性。在这方面，在本实施方式的电池组10中，罐型二次电池可以用作电池单元。当然，本公开的范围不限于罐型锂二次电池。罐型锂二次电池可以由袋型锂二次电池或除锂二次电池之外的二次电池(诸如镍镉电池或镍氢电池)代替。

外壳100可以包括外壳壳体110和联接到外壳壳体110的外壳盖120。

外壳壳体110可以被设置为一侧开口的盒状。

尽管为了不混淆本公开的主旨而未示出，但电池模块组件包括电池单元、能够保持电池单元的框架、用于电连接电池单元的金属板、用于电压感测的线束以及用于控制电池单元的充电和放电的BMS，并且电流传感器可以被容纳在外壳壳体110中。

外壳盖120被配置为覆盖外壳壳体110的开口，并且可以通过螺栓连接和钩住外壳壳体110来联接到外壳壳体110。

此外，如图1和图2所示，外壳盖120可以包括以大致“U”形突出的左侧部分121和右侧部分122，并且可以在它们之间形成凹形。外壳盖120的配置具有在手柄200的两端固定地联接到左侧部分121和右侧部分122时，可以容易地确保用户握持手柄200的空间的优点。具体地，即使手柄200的外部形状如在本实施方式中那样以非常简单的形状制成，用户也可以容易地握持手柄200。

更详细地观察根据本实施方式的外壳盖120的配置，外壳盖120还包括手柄安装槽123，手柄安装槽123成形为使得手柄200的左端和右端分别装配到左侧部分121和右侧部分122中。手柄安装槽123可以起到准确地引导手柄200的组装位置的作用，并且在冲击或振动的情况下保持手柄200不扭曲。

另外，如图3所示，紧固槽124可以被设置在手柄安装槽123的底表面处。紧固槽124可以被设置为从底表面的表面凹入预定深度，并且可以在紧固槽124中设置嵌入螺母125。作为参考，嵌入螺母125可以通过嵌入成型插置到外壳盖120的紧固槽124中。嵌入螺母125在其外表面上沿着周向方向具有锯齿形图案，并且因此可以充分地承受螺丝构件210的扭矩。

此外，根据本公开的手柄200具有防止螺丝在向电池组10施加连续振动的环境中松动的手柄松动防止结构。

观察根据本公开的手柄200的主要组件，手柄200包括螺丝构件210、手柄底盖220、手柄板230和手柄顶盖240。

螺丝构件210是用于将手柄底盖220固定到外壳盖120的装置，并且可以与外壳盖120的紧固槽124螺丝连接。可以使用任何类型的螺丝构件210，只要能够将螺丝螺丝连接到紧固槽124中即可。

具体地，参照图1和图6，根据本实施方式的螺丝构件210可以包括具有较大直径的头部211和具有比头部211更小的直径并且具有形成在其外圆周表面上的螺丝的轴部213。

头部211可以包括被设置为由螺丝刀旋转的螺丝刀槽211a和从螺丝刀槽211a径向延伸的扩展板211b。在该实施方式中，螺丝刀槽211a具有十字形，但是螺丝刀槽211a可以根据需要用笔直或六角形扳手槽形状代替。扩展板211b可以被设置为围绕螺丝刀槽211a的圆盘形状。然而，扩展板211b不具有圆盘形状，并且可以以三角板形状或方形板形状设置。

轴部213可以被设置为从头部211延伸并穿过手柄板230和手柄底盖220，使得其远端可以在螺丝连接到外壳盖120的紧固槽124中的状态下被固定。作为参考，可以根据手柄板230、手柄底盖220和紧固槽124的规格不同地确定轴部213的诸如厚度或长度的规格。

手柄底盖220是通过螺丝构件210固定地联接到外壳盖120的部件，并且可以利用塑料材料注射成型。

手柄底盖220可以被设置为容纳手柄板230并且联接到手柄顶盖240并从手柄顶盖240释放。此时，可以应用钩紧固方法以促进联接和释放。为此，在该实施方式中，在手柄底盖220中形成钩孔221，并且在手柄顶盖240处设置能够钩到钩孔221中的钩241。当然，与该实施方式相反，也可以在手柄底盖220处设置钩241并且在手柄顶盖240中设置钩孔221。

手柄底盖220可以具有与外壳盖120的左侧部分121和右侧部分122之间的直线距离相对应的长度，并且可以被配置为具有形成在其两端的底部槽223以使得螺丝构件210插入其中。如果手柄底盖220的两端与外壳盖120的左侧部分121的手柄安装槽123和外壳盖120的右侧部分122的手柄安装槽123对准，则底部槽223和紧固槽124可以自然地上下匹配。

手柄板230是以层的形式布置在手柄底盖220上并且通过螺丝构件210与手柄底盖220一起固定地联接到外壳盖120的部件。手柄板230的两端设置有可以供螺丝构件210穿过的贯通孔231，并且手柄板230可以以层的形式布置在手柄底盖220上，以使得贯通孔231与底部槽223匹配。

手柄板230可以由诸如不锈钢的金属材料制成。通过将具有高强度的手柄板230添加到由塑料制成的手柄底盖220上，可以防止手柄底盖220在螺丝构件210被紧固到手柄底盖220时损坏，并且可以加强手柄200的机械强度。

特别地，如图4所示，本公开的手柄板230还包括螺纹231a，该螺纹231a形成在贯通孔231中以用螺丝构件210进行螺丝连接(screwed)。如上所述，螺纹231a形成在贯通孔231中，以便提供在螺丝构件210松动时迫使螺丝构件210升高到手柄板230上方的结构。这将在后面更详细地描述。

手柄顶盖240是覆盖手柄板230并与手柄底盖220连接的一部分，并且可以用与手柄底盖220相同的塑料材料注射成型。如上所述，手柄顶盖240可以通过将钩241钩到手柄底盖220的钩孔221中来固定地联接到手柄底盖220。另外，粘合片250可以被添加在手柄板230和手柄顶盖240之间，以进一步加强手柄顶盖240的固定性。

特别地，如图5所示，根据本公开的手柄板230包括螺丝松动防止构件243。

螺丝松动防止构件243可以被配置为从手柄顶盖240的内表面(下表面)突出，并且挤压螺丝构件210的顶端(即，位于手柄板230的上表面上的头部211)。

根据该实施方式的螺丝松动防止构件243被放置在手柄顶盖240的两端，并且可以被设置为与螺丝构件210的头部211的扩展板211b垂直接触。更具体地，如图6所示，螺丝松动防止构件243可以被实现为内径大于螺丝构件210的头部211的螺丝刀槽211a并且不超过扩展板211b的管状。

例如，当手柄板230和手柄底盖220通过螺丝构件210被整体地固定到外壳盖120并且手柄顶盖240被联接到手柄底盖220时，螺丝刀槽211a被放置在管状的内部空间中，并且扩展板211b与管状的底端垂直接触。

在下文中，将详细描述如上所述的用于防止手柄200松动的结构。

在将手柄底盖220和手柄板230按顺序设置在外壳盖120上之后，螺丝构件210的轴部213被插置在贯通孔231中，并且通过使用螺丝刀将螺丝构件210沿顺时针方向旋转直到螺丝构件210的扩展板211b与手柄板230的上表面接触为止，从而被紧固到外壳盖120。在这种情况下，螺丝构件210的轴部213可以分别螺丝连接到手柄板230的贯通孔231和外壳盖120的紧固槽124中。

之后，手柄顶盖240的钩241钩入手柄底盖220的钩孔221中，使得手柄顶盖240与手柄底盖220联接。此时，螺丝松动防止构件243与扩展板211b的上表面垂直接触。

如果使用根据本公开的用于防止松动手柄200的结构，则由于螺旋松动防止构件243从上方挤压螺丝构件210的扩展板211b，因此即使由于连续地施加到电池组10的振动而在逆时针方向上向螺丝构件210施加扭矩，螺丝联接件(screw coupling)也不会松动。

换句话说，螺丝松动防止构件243是防止螺丝构件210向上升高的装置，并且为了利用该螺丝松动防止构件243，进一步将螺纹231a添加到手柄板230的贯通孔231。

例如，假设在螺纹231a未被设置到手柄板230的贯通孔231的状态下沿逆时针方向向螺丝构件210施加扭矩，随着螺丝构件210在紧固槽124内沿逆时针方向松动，整个手柄200向上升高。也就是说，在这种情况下，即使螺旋松动防止构件243与扩展板211b接触，由于整个手柄200在该状态下升高，所以螺丝松动防止构件243也不能正常工作。

此外，在与上述相同的情况下，如果螺纹231a被设置到手柄板230的贯通孔231并且螺丝构件210与紧固槽124和贯通孔231进行双重螺丝连接，则螺丝构件210仅在其螺丝联接件从紧固槽124和贯通孔231二者都松动时能够向上升高。然而，由于螺丝松动防止构件243垂直挤压螺丝构件210以不升高到手柄板230上方，因此螺丝构件210不会从贯通孔231和紧固槽124二者松动。

因此，在根据本公开的电池组10中，由于手柄200如上所述被固定到外壳盖120，因此即使在连续振动的环境中，手柄200也可以不分离。

图7是示出根据本公开的另一实施方式的螺丝构件的图，图8是示出根据本公开的实施方式的螺丝松动防止构件243的图，并且图9是示出根据本公开的另一实施方式的外壳盖120和手柄200的螺丝连接结构的截面图。

接下来，将参照图7至图9描述本公开的另一实施方式。相同的附图标记表示相同的构件，并且将不再描述相同的构件，而将主要描述与前一实施方式不同的特征。

除了螺丝构件210和螺丝松动防止构件243之外，本公开的另一实施方式基本上与前一实施方式相同。

如图7所示，根据本实施方式的螺丝构件210还可以包括销孔211c，销孔211c沿厚度方向穿过扩展板211b形成。可以沿着扩展板211b的圆周方向设置至少一个销孔211c。

另外，如图8中所示，根据该实施方式的螺丝松动防止构件243还可以包括被设置为插入到销孔211c中的防旋转销243a。

防旋转销243a被形成为从管状的底端进一步向下突出，并且可以以与销孔211c一对一的关系来设置。

在手柄板230和手柄底盖220通过螺丝构件210固定到外壳盖120之后，当手柄顶盖240联接到手柄底盖220时，防旋转销243a可以插置到螺丝构件210的销孔211c中，如图9所示。

根据如上文所描述的该实施方式的配置，由于防旋转销243a插置到螺丝构件210的销孔211c中，所以可以在振动期间阻挡螺丝构件210的旋转。在这种情况下，即使螺纹231a未被设置到贯通孔231，螺丝构件210本身也不能旋转，因此螺丝联接件可能不会在紧固槽124中松动。

另外，在前一实施方式中，因为手柄顶盖240钩在手柄底盖220上，所以管状的螺丝松动防止构件243能够垂直挤压螺丝构件210。然而，如果由于振动而施加了非常大的扭矩，则当外力集中在钩241上时，可能会损坏钩241。

然而，在该实施方式中，由于螺丝松动防止构件243用于垂直挤压螺丝构件210并且同时保持螺丝构件210不旋转，所以可以分散施加到钩241的力。因此，根据该实施方式，即使连续地向电池组10施加振动，也可以以更稳定的方式防止螺丝构件210松动。

此外，根据本公开的电池组10可以应用于电动踏板车。也就是说，根据本公开的电动踏板车可以包括电池组10作为电源。电池组10的使用不一定限于电动踏板车，并且电池组10还可以被应用于例如电动快速板、电动车辆、能量存储装置等。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解的是，在指示本公开的优选实施方式的同时仅以例示的方式给出详细描述和具体示例，因为根据该详细描述，本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域的技术人员来说将变得显而易见。

此外，即使在说明书中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”之类的表示方向的术语，但是这些术语仅仅是为了便于描述，并且可以根据观察者或对象的位置而不同地表示，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (12)

1.一种电池组，该电池组包括：

外壳，所述外壳被配置为容纳电池单元；以及

手柄，所述手柄附接到所述外壳的外侧，

其中，所述手柄包括：

手柄底盖，所述手柄底盖通过螺丝构件固定地联接到所述外壳；

手柄板，所述手柄板被设置为层叠在所述手柄底盖上并且具有供所述螺丝构件穿过的贯通孔；以及

手柄顶盖，所述手柄顶盖被配置为覆盖所述手柄板并且联接到所述手柄底盖，

其中，所述手柄板具有形成在所述贯通孔中的螺纹，并且

其中，所述手柄顶盖包括螺丝松动防止构件，所述螺丝松动防止构件被形成为在所述手柄顶盖的内表面上突出并且被配置为挤压所述螺丝构件的位于所述手柄板的上表面处的顶端。

2.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述螺丝构件被配置为分别与所述贯通孔和形成在所述外壳处的紧固槽螺丝连接。

3.根据权利要求2所述的电池组，

其中，所述螺丝构件包括：

头部，所述头部被配置为形成所述螺丝构件的所述顶端；以及

轴部，所述轴部被配置为从所述头部延伸以穿过所述手柄板和所述手柄底盖，以使得所述轴部的远端被插置到所述紧固槽中。

4.根据权利要求3所述的电池组，

其中，所述头部具有被配置为通过螺丝刀旋转的螺丝刀槽和形成为从所述螺丝刀槽径向延伸的扩展板。

5.根据权利要求4所述的电池组，

其中，所述螺丝松动防止构件被配置为与所述扩展板垂直接触。

6.根据权利要求4所述的电池组，

其中，所述螺丝松动防止构件被配置为内径大于所述螺丝刀槽但不超过所述扩展板的管状，并且与所述扩展板垂直接触。

7.根据权利要求4所述的电池组，

其中，所述扩展板具有沿厚度方向穿过所述扩展板而形成的销孔，并且

所述螺丝松动防止构件包括被配置为插入到所述销孔中的防旋转销。

8.根据权利要求7所述的电池组，

其中，所述螺丝松动防止构件被配置为内径大于所述螺丝刀槽但不超过所述扩展板的管状，并且与所述扩展板垂直接触，并且

所述防旋转销形成为从所述管状的底端突出。

9.根据权利要求1所述的电池组，

其中，在所述手柄底盖和所述手柄顶盖中的任何一个中形成钩孔，并且配置为钩在所述钩孔中的钩被设置于所述手柄底盖和所述手柄顶盖中的另一个。

10.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述外壳包括：

外壳壳体；以及

外壳盖，所述外壳盖联接到所述外壳壳体，

其中，所述外壳盖被形成为在所述外壳盖的左侧部分和右侧部分之间是凹入的，并且所述手柄被配置为使得所述手柄的两端固定地联接到所述左侧部分和所述右侧部分。

11.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述螺丝构件具有固定到形成在所述外壳处的紧固槽的远端，并且

所述紧固槽包括嵌入螺母，并且所述嵌入螺母具有沿着周向方向形成在所述嵌入螺母的外侧的锯齿图案。

12.一种电动踏板车，该电动踏板车包括根据权利要求1至11中的任一项所述的电池组。

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