CN114792867A - 电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包，包括：电芯组件包括：电芯组件正极端子；电芯组件负极端子；正极引出片，使电芯组件正极端子和电池包正极端子连接；负极引出片，使电芯组件负极端子和电池包负极端子连接；放电路径，用于为电动工具供电，由电芯组件正极端子、正极引出片、电池包正极端子、电芯组件负极端子、负极引出片和电池包负极端子构成；保护元件，设置在放电路径上，在放电路径的放电电流大于等于电流预设值时断开以切断放电电路；其中，靠近保护元件的正极引出片或负极引出片的长度大于远离保护元件的正极引出片或负极引出片的长度。采用以上技术方案，可降低电池包发热，从而提高电池包的安全可靠性，延长电池包使用寿命。

Description

电池包
技术领域
本发明涉及一种电池包，尤其是涉及一种用于电动工具上的电池包。
背景技术
基于便携性的使用需求，当前越来越多的电动工具采用电池包作为动力来源。
现有的用于为电动工具供电的电池包多采用圆柱型锂电芯，采用多个圆柱型锂电芯串并联的连接以保证足够的电能输出以提高电动工具的续航能力和作业效率。
然而，随着电池包技术的不断发展，电池包的放电电流和充电电流也逐渐增大，在使用过程中，电流流经的电池包的正负极端子极片、电路板、连接电芯单元的引出片等等组件本身的发热也不断增多，尤其是当电动工具以大电流持续工作一段时间，这些部件上的温度会急剧上升而带来了电池包安全性和可靠性的问题；另外，电池包发热会使得电池包的寿命大大降低，使用者更换电池包的频率也随之增高，从而增加了使用成本。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种更安全可靠，使用寿命更长的电池包。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种电池包，包括：壳体；电池包接口，使所述电池包可拆卸连接至电动工具，所述电池包接口包括电池包正极端子和电池包负极端子；电芯组件，位于所述壳体内，所述电芯组件包括：多个非圆柱型电芯单元；所述电芯单元包括电芯单元正极和电芯单元负极；所述电芯组件包括：正极引出片，串联在至少一个所述电芯单元正极和所述电池包正极端子之间；负极引出片，串联在至少一个所述电芯单元负极和所述电池包负极端子之间；放电路径，用于为电动工具供电，由所述电芯单元正极、所述正极引出片、所述电池包正极端子、所述电芯单元负极、所述负极引出片和所述电池包负极端子构成；保护元件，设置在所述放电路径上，在所述放电路径的放电电流大于等于电流预设值时断开以切断放电电路；其中，靠近所述保护元件的所述正极引出片或所述负极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述正极引出片或所述负极引出片的长度。
可选地，所述保护元件连接在所述正极引出片和所述电池包正极端子之间；靠近所述保护元件的所述正极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述负极引出片的长度。
可选地，所述保护元件连接在所述负极引出片和所述电池包负极端子之间；靠近所述保护元件的所述负极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述正极引出片的长度。
可选地，多个所述电芯单元串联连接。
可选地，所述正极引出片和所述负极引出片由金属制成。
可选地，所述电芯组件包括：第一电芯和第二电芯；所述第一电芯的正极和所述第二电芯的负极串联连接；所述正极引出片与所述第二电芯的正极连接；所述负极引出片与所述第一电芯的负极连接。
可选地，所述电池包的放电电流大于等于80A。
可选地，所述电池包的容量为大于等于5Ah。
可选地，电池包还包括：电芯弹性件，围绕所述电芯组件设置。
一种电池包，包括：电池包端子；多个非圆柱型电芯单元，所述电芯单元包括电芯单元输出极片，用于输出电芯单元电能；两个引出片，连接在所述电池包端子和所述电芯单元输出极片之间；保护元件，设置在所述电池包端子和所述电芯单元输出极片之间；在所述电池包放电电流大于等于电流预设值时断开；定义所述两个引出片中靠近所述保护元件的一个为第一引出片，所述两个引出片中远离所述保护元件的一个为第二引出片，所述第一引出片的长度大于所述第二引出片的长度。
可选地，多个所述电芯单元在上下方向上层叠排布组成电芯组件；所述电芯组件在上下方向上具有第一厚度；所述第一引出片的长度小于等于所述第一厚度。
可选地，所述电芯单元在上下方向上具有第二厚度；所述第二引出片的长度小于等于所述第二厚度。
一种电池包，包括：电池包端子；多个非圆柱型电芯单元，所述电芯单元包括电芯单元输出极片，用于输出电芯单元电能；两个引出片，连接在所述电池包端子和所述电芯单元输出极片之间；定义所述两个引出片中在电池包放电时具有第一温度的一个为第一引出片，所述两个引出片中在电池包放电时具有第二温度的一个为第二引出片；其中，所述第一温度大于所述第二温度时，所述第一引出片的长度大于所述第二引出片的长度。
本发明的有益之处在于采用以上技术方案，可降低电池包发热，从而提高电池包的安全可靠性，延长电池包使用寿命。
附图说明
图1是实施例一提供的电动工具系统的示意图；
图2是图1中的电动工具的结构立体图；
图3是实施例一提供的电池包的结构图；
图4是图3所示的电池包去除上壳体的结构示意图；
图5是图3所示的电池包去除壳体和电芯弹性件的内部结构示意图；
图6是作为一种实施方式的电芯组件结构示意图；
图7是图3所示的电芯组件包含部分电芯弹性件的内部结构示意图；
图8是实施例一的下壳体与第一支撑板间的内部结构示意图；
图9是实施例二的下壳体与第一支撑板间的内部结构示意图；
图10是实施例一的用于电池包的保护电路框图；
图11是实施例二的用于电池包的保护电路框图；
图12是实施例一的用于电动工具系统的保护电路框图；
图13是实施例一的用于充电组合的保护电路框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
图1示出了一种电动工具系统100，包括电动工具10及可适配电动工具10以为电动工具10供电的电池包20。在图1中，电动工具10为冲击扳手。虽然本实施例涉及到冲击扳手，但是应该理解本申请不限于所公开的实施例，而是可应用于其他类型的电动工具10，例如打草机、修枝机、吹风机、链锯等的花园类工具；还可以是电钻、电锤等的扭力输出类工具，还可以是电圆锯、曲线锯、往复锯等的锯切类工具，还可以是角磨、砂光机等的研磨类工具。
参考图2所示，电动工具10包括工具主体11及设置在工具主体11上的工具接口12及工具配合部13。
其中，工具主体11包括电机111、输出轴112和冲击机构113。输出轴112被电机111驱动；冲击机构113连接电机111和输出轴112,冲击机构113被电机111驱动并对输出轴112施加冲击力。电动工具10主体还包括手柄114，手柄可被用户握持以操作电动工具10。在手柄上还设置有触发开关115，触发开关115用于由电动工具10的用户驱动以启动或停止电机111运行。此外，电动工具10在手柄114的下端还设置有工具接口12和工具配合部13，用于与电池包20可拆卸式连接。在一些实施例中，工具配合部13被配置成当用户朝向电动工具10主体的前方滑动电池包20时，电池包20可以从其拆卸。
在以下说明中，上下前后方向采用图3中表示的方向进行说明。
参考图3所示，电池包20包括壳体23，电芯组件24、电池包结合部22和电池包接口21。电池包20的电压通常为10.8V、24V、36V、48V、56V或80V，电池包20的容量为大于等于5Ah，进一步，电池包的容量为大于等于9Ah。电池包20配置有电池包接口21和电池包结合部22。电池包接口21用于适配工具接口12以为电动工具10供电，电池包接口21还能够适配充电器30以使充电器30为电池包20充电。电池包结合部22能够与工具配合部13或充电器30可拆卸式连接，以使电池包20能为电动工具10供电或使充电器30为电芯组件24充电。
壳体23包括在分界面处组装以形成内腔的上壳体231和下壳体232；上壳体231和下壳体232组装形成的内腔用于固定和容纳电芯组件24。
电芯组件24设置在壳体23所形成的内腔中。电芯组件24包括多个电芯单元241。其中，电芯单元241包括电芯极耳242，电芯极耳242进一步包括电芯单元正极和电芯单元负极，用于输出电芯单元241的电能或输入电能为电芯单元241充电。电芯组件24还包括电芯组件正极端子和电芯组件负极端子，用于输出电芯组件24的电能或输入电能为电芯组件24充电。其中，电芯组件正极端子串联在至少一个所述电芯单元正极和所述电池包正极端子之间；电芯组件负极端子串联在至少一个所述电芯单元负极和所述电池包负极端子之间。通常多个电芯单元241串联、并联或者串联与并联结合组成电芯组件24。单个电芯单元241的电压为4.2V。在一些实施例中，电芯单元241为圆柱型结构，例如18650型电池。在另一些实施例中，电芯单元241呈扁平状袋状结构，多个电芯单元241沿上下方向沿顺序堆叠排布，电芯单元241还可以弯曲成弧形结构，例如软包电池包。电芯单元241还包括电芯单元241外壳，圆柱型电池通常采用钢壳作为电芯单元241外壳，软包电池包一般采用铝塑膜作为电芯单元241外壳。可以理解的是，本申请不限于所公开的实施例，在此对电芯单元241的结构并没有限制。
电池包接口21形成于壳体23的一个上表面，至少与电芯组件11电性连接，用于与电动工具建立物理和电气连接，具体地，电池包接口21形成于上壳体231的上表面。在一些实施例中，电池包接口21包括电源正接口211，电源负接口212和电源通信接口213。电池包20通过电源正接口211和电源负接口212输出电能；电池包20通过电源通信接口213与附接的电动工具或充电器进行通信。在一个具体的实施例中，外壳设置有2个电源正接口211和2个电源负接口212，可以理解的是，电池包壳体23可根据电池包的电学特性设置更多或更少的电源正接口211和电源负接口212。
电池包还包括第一支撑板25、主电路板26和端子组件27。
第一支撑板25位于下壳体232的上侧，并与下壳体232形成有容纳电芯组件的容纳空间。参考图4所示，第一支撑板25与下壳体232可拆卸连接以形成容纳空间以容纳电芯组件。同样地，第一支撑板25与上壳体231也形成一个容纳空间可以容纳主电路板26、端子组件27等部件。具体地，第一支撑板25呈平板状结构，第一支撑板25与下壳体232可拆卸式连连接。
端子组件27包括多个电池包端子和端子支撑座271。其中，端子支撑座271用于容纳并固定多个电池包端子于第一支撑板25。多个电池包端子进一步包括电池包正极端子272、电池包负极端子273和电池包通信端子274。电池包正极端子272和电芯组件正极端子，即至少一个电芯单元正极电性连接，其位于电源正接口211中；电池包负极端子273和电芯组件负极端子，即至少一个电芯单元负极电性连接，其位于电源负接口212中。电池包正极端子272和电池包负极端子273被配置为与电动工具10的工具端子相配合以输出电芯组件24的电能至电动工具10，具体而言，电芯组件24的电能经过电芯组件正极端子、电池包正极端子272到电动工具的工具接口、电机，在经过电池包负极端子273、电芯组件负极端子回到电芯组件24，因此，电芯组件24、电池包接口内的多个电池包端子、电动工具的电机111构成一个放电回路，电机111通过放电回路消耗电芯组件24的电能。另外，电池包通信端子274位于电源通信接口213中，用于和被接入的电动工具10或充电器进行通信。作为一种具体的实施方式，电池包端子通过从左右方向两侧用弹力分别夹住工具端子，因此，电动工具的工具端子在电池包安装至电动工具的过程中被电池包接口引导而插入到电池包端子，使得工具端子被电池包端子夹持，从而使得电动工具10与电池包20实现电连接。
主电路板26，设置于第一支撑板25上侧，串联在电芯组件24与电池包接口21之间，用于采集与电池包20有关的电信号。在一些实施例中，主电路板26串联在电芯组件24和电池包通信端子274之间，用于将电池包信息通过电池包通信端子274传输至附接在电池包20的电动工具10上。电池包信息包括：电池包的放电电流，电芯组件24和/或电芯单元241的温度，电芯单元241的电压，电芯单元241的内阻值等。通常电池包信息由传感器检测，因此电池包20还包括检测传感器。检测传感器的数量可以为一个或多个。在一些实施方式中，检测传感器可以为温度传感器，温度传感器设置在电芯组件24的表面或电芯单元241的表面，温度传感器具体可以为热敏电阻。检测传感器还可以为电压传感器，用于检测电芯单元241的电压。
参考图5所示，电池包20还包括检测电路板28，检测传感器集成在检测电路板28上，为了方便检测，检测电路板28设置在电芯极耳242所在的电芯组件的一侧，也即电芯单元正极2421和电芯单元负极2422所在的电芯组件24的一侧。可以理解的是，电池包20还包括其他类型的传感器，这样检测电路板28通过各种传感器可以采集电池包的信息，同时将采集的电池包信息传递至主电路板26并通过电池包通信端子274传输至附接的电动工具10或充电器。在一些实施例中，电芯极耳242，即电芯单元正极2421和电芯单元负极2422设置在电芯单元241的前端面或后端面上。
此外，电池包20还包括保护元件29，保护元件29设置在电池包端子和电芯极耳242之间，保护元件29用于在电池包的放电电流大于等于电流预设值时断开。电芯组件24还包括两个引出片。其中，两个引出片由金属制成，连接在电池包端子和电芯极耳242之间。在一些实施例中，定义两个引出片中靠近保护元件29的一个为第一引出片(如图5所示的正极引出片243)，两个引出片中远离保护元件29的一个为第二引出片(如图5所示的负极引出片244)，其中，第一引出片的长度大于第二引出片。在一些实施例中，电芯单元241在上下方向上具有第二厚度H2，电芯组件24具体由多个电芯单元241在上下方向上层叠排布组成，则电芯组件24在上下方向上具有第一厚度H1，其中，第一厚度H1和电芯单元241的数量有关。此外，第一引出片的长度小于等于第一厚度H1；第二引出片的长度小于等于第二厚度H2。
具体而言，两个引出片分别为正极引出片243和负极引出片244。正极引出片243使所述电芯组件正极端子和电池包正极端子272连接；；负极引出片244，使所述电芯组件负极端子和所述电池包负极端子连接。在本实施方式中，多个电芯单元241串联连接组成电芯组件24。图6示出一种实施方式的电芯组件的结构示意图。参考图6所示，电芯组件24'至少包括第一电芯241a和第二电芯241b，因此，第一电芯的第一电芯单元正极2421a和第二电芯的第二电芯单元负极2422b电性连接以实现第一电芯和第二电芯的串联连接,第一电芯的第一电芯单元负极2422a为电芯组件24'的电芯组件负极端子245'，第二电芯的第二电芯单元正极2421b为电芯组件24'的电芯组件正极端子246'。在本实施方式中，电芯组件正极端子246'和正极引出片243连接，电芯组件负极端子245'和负极引出片244连接。这样，电芯组件正极端子246'、正极引出片243、电池包正极端子272、电芯组件负极端子245'、负极引出片244和所述电池包负极端子273形成用于为电动工具10供电的电池包10内部的放电路径。为了使正极引出片243和负极引出片244在电池包输出大的放电电流时温度不会急剧上升，正极引出片243和负极引出片244为具有一定宽度的金属片，具体地，正极引出片243的宽度和负极引出片244的宽度在5mm至40mm区间内。这样提升了正极引出片243和负极引出片244的散热效果，从而降低了使用过程中电池包的发热，提高了电池包的安全性和可靠性，也延长了电池包的使用寿命。
保护元件29设置于上述放电路径上，保护元件29被配置为在流经放电路径的放电电流大于等于电流预设值时断开以切断放电路径，从而使电池包停止输出电能以提高电池包的安全性。作为一个具体的实施例，保护元件29在放电电流异常升高到电流预设值时，自身熔断切断放电路径。保护元件29具体可以为插片式保险丝，裹敷式保险丝，贴片式保险丝等保险丝中的一种，在此并没有限制。
由于保护元件29在工作时会产生大量热量，为了进一步提高电池包10的散热效果，同时降低保护元件29发热对电芯组件24的影响，设置靠近所述保护元件29的所述正极引出片243或所述负极引出片244的长度大于远离所述保护元件29的所述正极引出片243或所述负极引出片244的长度。在一些实施例中，保护元件29连接在正极引出片243和电池包正极端子272之间时，靠近所述保护元件29的所述正极引出片243的长度大于远离所述保护元件29的所述负极引出片244的长度。在另一些实施例中，保护元件29连接在负极引出片244和电池包负极端子273之间时，靠近所述保护元件29的所述负极引出片244的长度大于远离所述保护元件29的所述正极引出片243的长度。这样，有利于电池包散热，避免由于保护元件29产生的热量通过正极引出片243或负极引出片244传递到电芯单元241。
在另一些实施例中，定义两个引出片中在电池包20放电时具有第一温度的一个为第一引出片(如图5所示的正极引出片243)，两个引出片中在电池包20放电时具有第二温度的一个为第二引出片(如图5所示的负极引出片244)。因此，由于保护元件29的存在，第一温度大于第二温度时，则第一引出片的长度大于第二引出片的长度。如果保护元件29设置在负极引出片244和电池包负极端子273之间时，此时第二温度大于第一温度，则第二引出片的长度大于第一引出片的长度。这样，有利于电池包散热，避免由于保护元件29产生的热量通过第一引出片或第二引出片传递到电芯单元241。
参考图7所示，电池包20还包括电芯弹性件201，电芯弹性件201位于电芯组件24的至少一侧以保护所述电芯组件24。电芯组件具有上表面和下表面，设置在上表面和下表面之间的前端面和后端面，以及设置在第一端面两侧的左侧面和右侧面。其中，前端面和后端面相对设置。在一些实施例中，电芯弹性件201围绕电芯组件24设置，即电芯弹性件201围绕电芯组件24的上表面、下表面、前端面、后端面、左侧面和右侧面设置用于密封电芯组件24以实现防水、防尘等功能。在另一些实施例中，电芯弹性201件设置在电芯组件的两端，至少部分电芯弹性件201封装极耳，将极耳包覆固定。这样，电芯弹性件201用于保护电芯组件24，防止由于颠簸或者震动，电芯单元241之间可能发生相对位移，从而避免电芯单元241或者极耳的挤压或扭折的发生。因此，电芯弹性件201能够提高电池包20的防摔减震性能，进而提高电池包20的可靠性；且电芯弹性件201为弹性件能更好的适应电池包20的膨胀性质。而且，电芯弹性件201还能提高电池包20的散热性能。
在一些实施方式中，电芯弹性件201将电芯组件24和检测电路板28以及其他连接线包覆固定。为了使电芯组件24输出或输入电能，电芯组件24的正极引出片243和负极引出片244从电芯弹性件201内延伸出来并突出于电芯弹性件201，分别和电池包正极端子272和电池包负极端子273电性连接。在一些实施方式中，电芯弹性件201以注胶的方式形成于电芯组件24的周围。具体的，将电芯组件24放置于下壳体232中，采用注胶方式在整个电芯组件24的外表面形成电芯弹性件201以密封电芯组件24实现防水、防尘等功能。
电池包20还包括形变传感器202，形变传感器202设置于电芯弹性件201的一侧，用于检测与电芯组件24的形变量相关的参数。具体而言，形变传感器202位于电芯弹性件201的上侧且与电芯弹性件201上表面间隔有预设距离。参考图8所示，形变传感器202设置在电芯弹性件201与第一支撑板25之间，在一些实施例中，形变传感器202具体设置在第一支撑板25下表面，且与电芯弹性件201上表面间隔1-6毫米，即预设距离的范围为大于或等于1毫米且小于或等于6毫米。
在此实施方式中，形变传感器202通过第一连接线203和主电路板26连接以输出形变传感器202的传感信号至所述主电路板26。作为一种实施方式，形变传感器202为压力传感器，所述形变传感器202在受到压力使能够输出传感信号。具体地，电芯组件24发生形变时，例如电芯组件24发生膨胀导致第一厚度H1增加，电芯弹性件201随之发生形变而向上凸起接触到形变传感器202，形变传感器202感受到来自电芯弹性件201的压力而输出传感信号，并通过第一连接线传递传感信号至主电路板26。这样，形变传感器202及第一连接线设置在电芯弹性件201之外，方便形变传感器202发生故障时的维修和替换。
一方面，由于电芯组件24在正常工作时会有一定的形变，形变传感器202和电芯弹性件201之间预留有预设距离可以保证电芯组件24正常工作时的形变间，从而提高形变传感器202的可靠性，降低误触发的概率。另一方面，由于电芯弹性件201包围电芯组件24形成一个密闭的腔体，电池包工作时的温度变化可能会导致密闭腔体中的空气膨胀，造成密闭腔体内的气压增大，因此，将形变传感器202设置于电芯弹性件201外侧，还可以避免电芯弹性件201形成的密闭腔体对电芯组件24形变检测的影响，也提高了形变传感器202的可靠性，从而提高了电池包的安全性和可靠性。此外，第一支撑板25设置在电芯组件24和主电路板26之间，这样即使电芯组件24发生形变，第一支撑板25能够有效的阻碍电芯组件24的形变，保护主电路板26，防止电芯组件24的形变而损坏主电路板26。
在另一些实施例中，电池包20还包括第二支撑板204，第二支撑板204包括具有一定弹性系数的弹性板。参考图9所示，第二支撑板204设置在所述电芯组件24与所述第一支撑板25之间，用于支撑形变传感器202。在本实施方式中，第二支撑板204通过具有一定弹性系数的弹性臂与下壳体232固定连接，第二支撑板204进一步包括多个弹性臂，弹性臂通过螺丝与下壳体232可拆卸连接。可以理解的是，第二支撑板204可以由弹性材料制成，只要能够实现随着电芯组件24形变而发生形变即可，在此并没有限制。具体而言，形变传感器202设置在第二支撑板204上表面，且与覆盖在电芯组件24外表面的电芯弹性件201上表面间隔1-6毫米。
在此实施方式中，形变传感器202通过第二连接线205和检测电路板28连接以输出形变传感器202的传感信号至所述检测电路板28。具体地，电芯组件24发生形变时，例如电芯组件24发生膨胀导致第一厚度H1增加，电芯弹性件201随之发生形变而向上凸起接触到第二支撑板204，设置于第二支撑板204上的形变传感器202也随之向上凸起直至接触到第一支撑板25，因此，形变传感器202感受到来自第一支撑板25和第二支撑板204的压力而输出传感信号，并通过第二连接线205传递传感信号至检测电路板28,检测电路板28采集所述传感信号并传递至所述主电路板26。上述第一连接线203和第二连接线205的具体形状可以根据电池包的具体结构设置，在此并没有限制。
图10示出了电池包的保护电路框图。如图10所示，电池包保护电路30包括：电芯组件31、开关32、控制器33、电池包正极端子341、电池包负极端子342和形变传感器33。其中，电池包正极端子341和电池包负极端子342设置于电池包接口34内，电芯组件31进一步包括电芯组件正极端子311和电芯组件负极端子312。
开关32，连接在电芯组件31和电池包接口34之间，用于导通或关断电芯组件31和电池包接口34的电性连接。开关31的导通和断开受到控制器33的控制。在一些实施例中，开关设置在电芯组件正极端子311和电池包正极端子341之间；在另一些实施例中，开关设置在电芯组件负极端子312和电池包负极端子342之间。具体而言，开关31设置在电路板上，开关31可以为金属氧化物半导体晶体管(MOS管)，还可以为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、继电器等电子开关31。
控制器33与形变传感器35连接，被配置为在所述形变传感器35检测到所述电芯组件31与形变量相关的参数满足预设条件时输出使所述开关31断开的控制信号以切断所述电芯组件31和所述电池包接口34之间的电性连接。其中，形变传感器35至少包括检测端子351，检测端子351和控制器33连接。在一些实施例中，形变传感器35与电芯组件31与形变量相关的参数为电压参数，具体而言，形变传感器35上电后，检测端子351的输出电压随着形变传感器35所受的压力变化而不断变化。因此，控制器33具体用于获取检测端子351的电压，在所述检测端子351的电压小于等于第一预设电压时输出使所述开关31断开的控制信号以切断所述电芯组件31和所述电池包接口34之间的电性连接。在本实施方式中，由于形变传感器35的电阻随着电芯组件31不断形变所受压力逐渐增加而减小，因此所述检测端子351的电压随着形变传感器35所受压力的增加而不断减小，直到所述电压降低到第一预设电压时，控制器33判断此时电芯组件31发生形变使开关31断开，从而切断电芯组件31和所述电池包接口21之间的电性连接，保护电池包的安全。具体地，形变传感器35可以为应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、电感压力传感器或霍尔压力传感器中的一种，因此，根据选择的形变传感器35的不同，控制器33获取的与电芯组件31与形变量相关的参数还可以为电阻值，电流值，电感值等，在此不作限制。可以理解的是，本申请包括并不仅限于所公开的实施例，控制器33根据形变传感器35具体电路的不同，控制开关31导通或关断的预设条件也可以不同。例如，控制器33还可以被配置为在所述检测端子351的电压大于等于第一预设电压时输出使所述开关31断开的控制信号以切断所述电芯组件31和所述电池包接口21之间的电性连接，以保护电池包的安全。
在另一些实施方式中，电池包保护电路40包括报警器46，报警器46能够被触发报警。参考图11所示，控制器43被配置为在形变传感器45检测到电芯组件41与形变量相关的参数满足预设条件时输出报警信号以触发所述报警器46报警。其中，形变传感器45至少包括检测端子451，检测端子451和控制器43连接，控制器43具体用于获取检测端子451的电压，在所述电压小于等于第一预设电压时输出报警信号以触发所述报警器46报警。在本实施方式中，由于形变传感器45的电阻随着电芯组件41不断形变所受压力逐渐增加而减小，因此所述检测端子451的电压随着形变传感器45所受压力的增加而不断减小，直到所述电压降低到第一预设电压时，控制器43判断此时电芯组件41发生形变发出报警信号以触发所述报警器46报警。报警器46具体可以为蜂鸣器，蜂鸣器被触发报警后发出蜂鸣以提醒用户电池包存在安全隐患。报警器46还可以为其他电子器件，例如LED灯等，能够被触发闪烁从而提醒用户电池包电芯组件41发生形变存在安全隐患。
为了进一步提高形变传感器45的可靠性，控制器43在判断电芯组件41是否发生形变之前，需先判断形变传感器45是否可靠。因此，控制器43被配置为：获取所述检测端子451的电压；在所述电压大于第二预设电压时输出使所述开关断开的控制信号以切断所述电芯组件41和所述电池包接口44之间的电性连接。在本实施方式中，如果形变传感器45可靠，所述电压应小于等于第二预设电压；如果所述检测端子451的电压大于第二预设电压，则表明形变传感器45断路，从而判断形变传感器45失效。为了保证电池包的安全，控制器43使开关断开，从而切断电芯组件41和所述电池包接口44之间的电性连接。反之，如果检测端子451的电压小于等于第二预设电压，则表明形变传感器45可靠，继续判断所述电压是否小于等于第一预设电压以判断电芯组件41是否发生形变。其中，第一预设电压小于第二预设电压。
在另一些实施方式中，电池包保护电路的开关设置在电动工具系统内，具体设置在放电回路上。图12示出了一种实施方式的电动工具系统的保护电路框图，参考图12所示，电动工具系统包括电动工具50和电池包60。电池包60附接至电动工具50，电池包正极端子272和电池包负极端子273与电动工具的工具正端子531和工具负端子532相配合以输出电芯组件24的电能至电动工具，电池包通信端子274和工具通信端子连接以和电动工具通信。在本实施方式中，开关51设置在电芯组件61、电池包接口64、电动工具的电机52构成的放电回路上，至少用于导通或关断电池包与电动工具的电机52的电性连接。开关51的导通和断开同样受到控制器63的控制，具体而言，控制器63通过电池包通信端子643发送使开关51断开的控制信号。控制器63被配置为在所述形变传感器62检测到所述电芯组件61与形变量相关的参数满足预设条件时输出使所述开关51断开的控制信号以切断所述放电回路，保护电动工具系统的安全。其中，形变传感器62至少包括检测端子621，检测端子621和控制器63连接，控制器63具体用于获取检测端子621的电压，在所述电压小于等于第一预设电压时输出使所述开关51断开的控制信号以切断所述放电回路。由于形变传感器62的电阻随着电芯组件61不断形变所受压力逐渐增加而减小，因此所述检测端子621的电压随着形变传感器62所受压力的增加而不断减小，直到所述电压降低到第一预设电压时，控制器63判断此时电芯组件61发生形变使开关51断开，从而切断放电回路，保护电池包的安全。值得注意的是，虽然本实施例公开了开关51设置在电动工具中，但是开关51还可以设置在电池包中，在此并没有限制。
为了进一步提高形变传感器62的可靠性控制器63，在判断电芯组件61是否发生形变之前，先判断形变传感器62是否可靠。控制器63被配置为：获取所述检测端子621的电压；在所述电压大于第二预设电压时输出使所述开关51断开的控制信号以切断放电回路。在本实施方式中，如果形变传感器62可靠，所述电压应小于等于第二预设电压；如果所述检测端子621的电压大于第二预设电压，则表明形变传感器62断路，从而判断形变传感器62失效，为了保证电池包的安全，控制器63使开关51断开，从而切断放电回路。反之，如果检测端子621的电压小于等于第二预设电压，则表明形变传感器62可靠，继续判断所述电压是否小于等于第一预设电压以判断电芯组件61是否发生形变。其中，第一预设电压小于第二预设电压。
图13示出了一种实施方式的用于充电组合的保护电路框图，参考图13所示，充电组合包括电池包60和充电器80。
充电器80用于为电池包充电。示例性地，充电器80包括充电电路82和直流电输出接口83，充电电路82包括交流电输入接口和交直流转换电路。具体地，交流电输入接口用于接入交流电，在一些实施例中，交流电输入接口连接电源插头，电源插头插入交流电插座以接入交流市电。交流电输入接口接入的交流电的取值范围为110V～130V或210V～230V。交流直流转换电路与交流电输入接口电性连接以将交流电转换为直流电；直流电输出接口83与交直流转换电路电性连接以输出直流电。直流电输出接口83还包括充电器正端子831和充电器负端子832。充电器正端子831和充电器负端子832与电池包正极端子641和电池包负极端子642相配合以提供电能至电芯组件61，充电器通信端子833和电池包通信端子643连接以和电池包通信。在本实施方式中，开关81设置在电芯组件61、电池包接口64、充电电路82构成的充电回路上，至少用于导通或关断电池包与充电电路82的电性连接。开关的导通和断开同样受到控制器63的控制，具体而言，控制器63通过电池包通信端子643发送使开关断开的控制信号。控制器63被配置为在所述形变传感器62检测到所述电芯组件61与形变量相关的参数满足预设条件时输出使所述开关断开的控制信号以切断所述充电回路，保护充电组合的安全。其中，形变传感器62至少包括检测端子621，检测端子621和控制器63连接，控制器63具体用于获取检测端子621的电压，在所述电压小于等于第一预设电压时输出使所述开关断开的控制信号以切断所述充电回路。由于形变传感器62的电阻随着所受压力的增加而减小，因此所述检测端子621的电压随着形变传感器62所受压力的增加而不断减小，直到所述电压降低到第一预设电压时，判断此时电芯组件61发生形变，控制器63使开关断开，从而切断充电回路，保护电池包的安全。值得注意的是，虽然本实施例公开了开关设置在充电器80中，但是开关还可以设置在电池包中，在此并没有限制。
为了进一步提高形变传感器62的可靠性控制器63，在判断电芯组件61是否发生形变之前，先判断形变传感器62是否可靠。控制器63被配置为：获取所述检测端子621的电压；在所述电压大于第二预设电压时输出使所述开关断开的控制信号以切断充电回路。在本实施方式中，如果形变传感器62可靠，所述电压应小于等于第二预设电压；如果所述检测端子621的电压大于第二预设电压，则表明形变传感器62断路，从而判断形变传感器62失效，为了保证电池包的安全，控制器63使开关断开，从而切断充电回路。反之，如果检测端子621的电压小于等于第二预设电压，则表明形变传感器62可靠，继续判断所述电压是否小于等于第一预设电压以判断电芯组件61是否发生形变。其中，第一预设电压小于第二预设电压。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种电池包，包括：
壳体；
电池包接口，使所述电池包可拆卸连接至电动工具，所述电池包接口包括电池包正极端子和电池包负极端子；
电芯组件，位于所述壳体内，所述电芯组件包括：多个非圆柱型电芯单元；所述电芯单元包括电芯单元正极和电芯单元负极；
所述电芯组件包括：
电芯组件正极端子，串联在至少一个所述电芯单元正极和所述电池包正极端子之间；
电芯组件负极端子，串联在至少一个所述电芯单元负极和所述电池包负极端子之间；
正极引出片，使所述电芯组件正极端子和所述电池包正极端子连接；
负极引出片，使所述电芯组件负极端子和所述电池包负极端子连接；
放电路径，用于为电动工具供电，由所述电芯组件正极端子、所述正极引出片、所述电池包正极端子、所述电芯组件负极端子、所述负极引出片和所述电池包负极端子构成；
保护元件，设置在所述放电路径上，在所述放电路径的放电电流大于等于电流预设值时断开以切断放电电路；
其中，靠近所述保护元件的所述正极引出片或所述负极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述正极引出片或所述负极引出片的长度。
2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述保护元件连接在所述正极引出片和所述电池包正极端子之间；
靠近所述保护元件的所述正极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述负极引出片的长度。
3.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述保护元件连接在所述负极引出片和所述电池包负极端子之间；
靠近所述保护元件的所述负极引出片的长度大于远离所述保护元件的所述正极引出片的长度。
4.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
多个所述电芯单元串联连接。
5.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述正极引出片和所述负极引出片由金属制成。
6.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述电芯组件包括：
第一电芯和第二电芯；
所述第一电芯的正极和所述第二电芯的负极串联连接；
所述正极引出片与所述第二电芯的正极连接；
所述负极引出片与所述第一电芯的负极连接。
7.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述电池包的放电电流大于等于80A。
8.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述电池包的容量为大于等于5Ah。
9.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，
电池包还包括：
电芯弹性件，围绕所述电芯组件设置。
10.一种电池包，包括：
电池包端子；
多个非圆柱型电芯单元，所述电芯单元包括电芯极耳，用于输出电芯单元电能；两个引出片，连接在所述电池包端子和所述电芯极耳之间；
保护元件，设置在所述电池包端子和所述电芯极耳之间；在所述电池包放电电流大于等于电流预设值时断开；
定义所述两个引出片中靠近所述保护元件的一个为第一引出片，所述两个引出片中远离所述保护元件的一个为第二引出片，所述第一引出片的长度大于所述第二引出片的长度。
11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，
多个所述电芯单元在上下方向上层叠排布组成电芯组件；
所述电芯组件在上下方向上具有第一厚度；
所述第一引出片的长度小于等于所述第一厚度。
12.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，
所述电芯单元在上下方向上具有第二厚度；
所述第二引出片的长度小于等于所述第二厚度。
13.一种电池包，包括：
电池包端子；
多个非圆柱型电芯单元，所述电芯单元包括电芯极耳，用于输出电芯单元电能；两个引出片，连接在所述电池包端子和所述电芯单元输出极片之间；定义所述两个引出片中在电池包放电时具有第一温度的一个为第一引出片，所述两个引出片中在电池包放电时具有第二温度的一个为第二引出片；
其中，所述第一温度大于所述第二温度时，所述第一引出片的长度大于所述第二引出片的长度。
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