CN117219948B - 一种模块化家庭储能电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能电池领域，其公开了一种模块化家庭储能电池系统，其包括前座与后座以及设置在两者之间的若干电池单体，前座的端面设置有凸销，后座的端面设置有避让槽，电池单体包括电池外壳，电池外壳内设置有蓄能电池与连接机构，连接机构设置成在单体状态与连接状态之间进行切换，处于单体状态时，连接机构整体隐藏在电池外壳内，使电池单体的外表面平整，处于连接状态时，连接机构中的卡销伸出且伸出部分与凸销的形状一致，通过凸销与连接机构配合，实现电池单体与前座之间的连接并且完成连接的同时，该电池单体切换为连接状态，同时连接状态的连接机构又和下一个电池单体连接，如此往复，实现多个电池单体的组装。

Description

一种模块化家庭储能电池系统

技术领域

本发明涉及储能电池领域，具体涉及一种模块化家庭储能电池系统。

背景技术

随着二次电池技术的进步，储能系统的应用变得越来越广泛，家庭储能系统指的是利用光伏发电技术产生电能，通过电池组技术储蓄电能，目前，现有的家庭储能用的电池组存在着安装复杂，维修不方便等问题，基于此，经过检索发现了申请公布号CN113745733A的中国发明专利，其公开了一种模块化家庭储能电池系统，其通过左右布置电池模组的正负极引出方向设置，有效降低电池箱深度，通过堆叠放置，实现多电池箱并联扩展，通过侧门设计等方式，将动力线束和通讯线速隐藏起来，通过地面安装加固定板墙体连接方式，保证安装便利性和结构稳定性，其虽然实现了电池组的模块化，但存在着一些不足：1、根据其安装实施方式可知，其需要通过导向柱定位，固定件调整位置，螺柱螺母、自攻螺丝等实现连接，对动力线束及通讯线束进行接线，整个拆或装的过程较为复杂，不利于模块化电池组的快速拆装维护；2、需要通过侧门来对动力线束和通讯线束隐藏安装，也就是说，当储能电池组增加电池单体进行扩容时，需要对侧门进行重新设计，模块化程度有待提高；3、装配时，其需要通过底座、模块化电池箱上的导向柱进行定位，也就是说，模块化电池箱（指的是电池单体）单独存在、单独使用时，其表面存在有导向柱等凸起，不利于储存以及单独使用，导向柱容易受到外力接触而折断或者碰伤用户。

基于上述，本发明提出了一种模块化家庭储能电池系统。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种模块化家庭储能电池系统。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种模块化家庭储能电池系统，其包括前座与后座以及设置在两者之间的若干电池单体，前座的端面设置有凸销，后座的端面设置有避让槽，电池单体包括电池外壳，电池外壳内设置有蓄能电池与连接机构；

连接机构设置成在单体状态与连接状态之间进行切换，处于单体状态时，连接机构整体隐藏在电池外壳内，处于连接状态时，连接机构中的卡接端伸出且伸出部分与凸销的形状一致，通过凸销与连接机构配合，实现电池单体与前座之间的连接并且完成连接的同时，该电池单体切换为连接状态；

电池外壳呈矩形形状，连接机构包括分布在电池外壳四个直角处的连接组件，电池外壳沿厚度方向的两个侧面均设置有用于避让连接机构实施连接动作的避让口，两个避让口分别命名为避让口一与避让口二。

进一步的，连接组件包括固定设置在电池外壳内的外框架，外框架内沿电池外壳厚度方向滑动安装有内支架，外框架与内支架之间设置有弹簧一；

外框架内还沿竖直方向滑动安装有限位块，限位块的下方设置有弹簧二，初始时，限位块位于内支架朝向避让口二的一侧，限位块上设置有与内支架接触的斜面一，斜面一与内支架之间的距离由下至上递增。

进一步的，内支架上安装有平行于内支架滑动方向的螺纹轴，螺纹轴的外部螺纹安装有螺纹支架，内支架上还设置有导向支架且导向支架位于螺纹支架朝向避让口一的一侧；

内支架上还安装有与螺纹轴平行的卡杆，卡杆与导向支架之间构成沿螺纹轴径向的滑动配合，卡杆的一端与螺纹支架之间设置有连动件并且当螺纹支架做靠近避让口一的移动时，通过连动件驱使卡杆远离螺纹轴，卡杆的另一端朝向螺纹轴的轴心线延伸有卡爪，卡爪朝向避让口一的一侧设置有斜面二，斜面二与螺纹轴之间的距离沿螺纹轴的轴向并由避让口二指向避让口一递增；

凸销的外圆面设置有环槽，当前座与电池单体的电池外壳接触时，卡爪正对环槽。

进一步的，卡杆的一端延伸有连动销，连动销与设置在螺纹支架上的连动孔构成滑动配合，连动孔与螺纹轴轴心线之间的距离沿螺纹轴轴心线并由避让口二指向避让口一的方向递减。

进一步的，螺纹轴朝向避让口二的端部安装有齿轮一，齿轮一与竖直安装在内支架上的齿条一构成啮合，齿条一的下方设置有弹簧四，导向支架与螺纹支架之间设置有弹簧三。

进一步的，外框架上沿竖直方向设置有复位支架且两者之间设置有弹簧六，当电池单体与前座完成卡接连接或者相邻两组电池单体完成卡接连接的同时，齿条一的上端与复位支架接触；

复位支架上设置有台阶以及末端伸出电池外壳的按钮，限位块的一侧位于台阶的下方，当卡爪松开对凸销的限制时，台阶与限位块接触。

进一步的，导向支架上沿螺纹轴轴心线滑动安装有活动支架，活动支架朝向避让口的一侧设置有触片一，活动支架与导向支架之间设置有弹簧五；

凸销的自由端端面设置有触片二，卡销的自由端端面设置有触片三。

进一步的，内支架朝向避让口二的一侧设置有凸架，凸架上沿螺纹轴轴心线滑动安装有卡销，卡销的侧面设置有齿条二，外框架上设置有齿条三，齿条二与齿条三均平行于螺纹轴，齿条二与齿条三之间啮合设置有齿轮二，齿轮二安装在凸架上；

电池单体与前座连接的过程中，卡爪与避让口一之间的距离为L1，连接组件整体移动距离为L2，凸销抵推卡爪先远离螺纹轴后靠近螺纹轴，而使凸销与卡爪构成卡接的过程中，凸销的移动距离为L3，L1、L2以及L3之和等于凸销的长度，L1与L3之和等于L2。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

参照本方案的工作原理可知：

凸销或卡销和卡爪卡接的同时还能够实现电池单体与前座之间或电池单体与电池单体之间的导电连接，也就是说，卡接连接与导电连接一体化；

1、实现了储能电池系统的模块化组装，组装过程简单、方便、快速，并且当储能电池系统需要扩容升级或者单独拆下一个电池单体作为充电宝使用时，无需利用工具，直接按压按钮即可轻易的对储能电池系统进行扩容或者拆下一个或多个电池单体作为充电宝单独使用；

另外，储能系统扩容升级时，无需额外设计零部件，只需要将扩容所需的新的电池单体依次组装上去即可；

2、本方案组装过程中，当电池单体与前座构成卡接连接的同时，该电池单体中的卡销与凸销部分伸出，且伸出部分组成的形状和前座上的凸销形状一致，然后，通过卡销与凸销的伸出部分，实现电池单体与电池单体之间的连接，如此往复，最终完成储能系统的组装，组装过程简单便捷，并且电池单体在未组装，单独存在时，卡销与凸架整体是隐藏在电池外壳中的，即电池单体的外表面平整，无任何凸起；

另外，作为导电连接的介质，触片一本身就位于电池外壳内，电池单体单独存在时，触片三是跟随卡销一起缩回并隐藏在电池外壳内的，能够在电池单体单独使用时，起到防触电的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明的结构示意图三；

图4为电池单体的分解图；

图5为连接机构处于单体状态时，内部的连接组件示意图；

图6为连接机构处于连接状态时，内部的连接组件示意图；

图7为连接组件的局部示意图一；

图8为连接组件的局部示意图二；

图9为连接组件的局部示意图三；

图10为连接组件的局部示意图四；

图11为连接组件的局部示意图五。

附图中的标号为：

100、前座；101、凸销；200、后座；201、避让槽；300、电池单体；301、电池外壳；302、蓄能电池；303、连接组件；304、外框架；305、内支架；306、弹簧一；307、限位块；308、弹簧二；309、螺纹轴；310、螺纹支架；311、导向支架；312、卡杆；313、连动孔；314、连动销；315、卡爪；316、弹簧三；317、齿轮一；318、齿条一；319、弹簧四；320、活动支架；321、弹簧五；322、复位支架；323、按钮；324、弹簧六；325、凸架；326、卡销；327、齿条二；328、齿轮二；329、齿条三。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照图1-图11，一种模块化家庭储能电池系统，其包括前座100与后座200以及设置在两者之间的若干电池单体300，其中：

前座100的端面设置有凸销101、内部设置有逆变器、插座等与储能系统相关的电器元件，这些电器元件为现有技术可实现，不作赘述；

后座200的端面设置有避让槽201；

电池单体300包括电池外壳301，电池外壳301内设置有蓄能电池302与连接机构，连接机构设置成在单体状态与连接状态之间进行切换，处于单体状态时，连接机构整体隐藏在电池外壳301内，使电池单体300的外表面平整，电池单体300的储放以及单独使用更加方便，单独使用指的是电池单体300单独拿出来作为充电宝使用，对应的，电池外壳301上设置有用于单独使用时所用的USB接口等，处于连接状态时，连接机构中的卡销326伸出且伸出部分与凸销101的形状一致，卡销326的该部分作为连接介质，和下一个电池单体300连接，如此往复，实现多个电池单体300的组装，组装结束后，再将后座200装在最后一个电池单体300上，避让槽201就是用来避让最后一个电池单体300上伸出来的卡销326。

参照图4，电池外壳301呈矩形形状，连接机构包括分布在电池外壳301四个直角处的连接组件303，另外，电池外壳301沿厚度方向的两个侧面均设置有用于避让连接机构实施连接动作的避让口，两个避让口分别命名为避让口一与避让口二，前者用于避让相邻另一个电池单体300中的连接组件303的插入，后者用于避让本身所在电池单体300中的连接机构的卡销326的伸出或缩回，另外，避让口一、避让口二、避让槽201以及凸销101均对应设置有四组。

为了便于描述，以图4中，下面以四组连接组件303中位于左上角的连接组件303为例，对连接组件303进行相关特征阐述：

参照图5与图6，连接组件303包括固定设置在电池外壳301内的外框架304。

参照图7，外框架304内沿电池外壳301厚度方向滑动安装有内支架305，外框架304与内支架305之间设置有弹簧一306，弹簧一306的压缩弹力用于驱使内支架305靠近避让口一。

外框架304内还沿竖直方向滑动安装有限位块307，限位块307的下方设置有弹簧二308，初始时，限位块307位于内支架305朝向避让口二的一侧，限位块307上设置有与内支架305接触的斜面一，斜面一与内支架305之间的距离由下至上递增；故而当内支架305做靠近避让口二的移动时，能够越过限位块307，弹簧一306被压缩，当弹簧一306的压缩量达到最大时，内支架305无法再继续移动，此时刚好越过限位块307，通过限位块307限制内支架305反向移动，弹簧一306无法释放弹力。

参照图8-图10，内支架305上安装有螺纹轴309，螺纹轴309的轴心线平行于内支架305的滑动方向，螺纹轴309的外部螺纹安装有螺纹支架310，螺纹轴309朝向避让口二的端部安装有齿轮一317，齿轮一317与竖直安装在内支架305上的齿条一318构成啮合，齿条一318的下方设置有弹簧四319。

内支架305上还设置有导向支架311且导向支架311位于螺纹支架310朝向避让口一的一侧，导向支架311与螺纹支架310之间设置有弹簧三316。

内支架305上还安装有与螺纹轴309平行的卡杆312，卡杆312与导向支架311之间构成沿螺纹轴309径向的滑动配合，卡杆312的一端延伸有连动销314，连动销314与设置在螺纹支架310上的连动孔313构成滑动配合，连动孔313与螺纹轴309轴心线之间的距离沿螺纹轴309轴心线并由避让口二指向避让口一的方向递减，卡杆312的另一端朝向螺纹轴309的轴心线延伸有卡爪315，进一步的，卡杆312沿螺纹轴309的圆周方向阵列设置有若干组。

卡爪315朝向避让口一的一侧设置有斜面二，斜面二与螺纹轴309之间的距离沿螺纹轴309的轴向并由避让口二指向避让口一递增。

以电池单体300与前座100之间的连接为例进行阐述：

首先，凸销101穿过避让口一并朝向卡爪315移动，卡爪315与避让口一之间的距离为L1，也就是说，凸销101移动L1后与卡爪315接触；

然后，凸销101移动抵推着卡爪315移动，进而抵推这连接组件303一起移动，当弹簧一306达到最大压缩量时，内支架305无法继续移动，且受到限位块307的限制，此过程中，凸销101的移动距离为L2，弹簧一306的最大压缩量也为L2；

然后，凸销101移动会抵推着卡爪315与卡杆312远离螺纹轴309，同时在连动孔313与连动销314的配合下，螺纹支架310会发生靠近避让口一的移动，使螺纹轴309旋转，齿轮一317旋转使齿条一318移动，弹簧三316与弹簧四319被压缩，参照图3与图11，凸销101的形状与卡销326的形状一样，其外圆面设置有环槽，当前座100与电池单体300的电池外壳301接触时，卡爪315正对环槽，此时，弹簧三316与弹簧四319释放弹力，使螺纹支架310发生远离避让口一的后退，螺纹轴309反向旋转，两者配合使卡爪315与卡杆312靠近螺纹轴309，最终卡爪315伸入卡槽内，此过程中，凸销101的移动距离为L3；

至此，电池单体300与前座100之间完成了卡接连接。

上述过程中需要注意的是，螺纹轴309的螺距较长，故而用力使螺纹支架310移动，即可驱使螺纹轴309旋转。

参照图5与图6，外框架304上沿竖直方向设置有复位支架322，复位支架322与外框架304之间设置有弹簧六324，弹簧六324的压缩弹力使复位支架322发生上移移动，当电池单体300与前座100完成卡接连接或者相邻两组电池单体300完成卡接连接的同时，齿条一318的上端与复位支架322接触，复位支架322下移会带着齿条一318一起下移，齿条一318下移会通过齿轮一317使螺纹轴309旋转，使螺纹支架310做靠近避让口一的移动，进而使卡爪315远离螺纹轴309，松开对凸销101的卡接限制。

复位支架322上设置有台阶，限位块307的一侧伸出并位于台阶的下方，并且当卡爪315松开对凸销101的限制时，台阶与限位块307接触，然后，复位支架322继续下移，会驱使限位块307下移，限位块307松开对内支架305的限制，弹簧一306释放弹力，连接组件303整体会发生靠近避让口一的移动，最终，电池单体300与前座100之间的卡接连接松开。

复位支架322上延伸有按钮323，按钮323伸出电池外壳301，通过按钮323驱使复位支架322移动，松开按钮323后，弹簧六324释放弹力使复位支架322复位，同时，连接组件303内的各个弹簧也释放弹力，使连接组件303完成复位。

需要注意的是，参照图4，上述是以图4中，位于左上角的连接组件303为例进行的阐述，四组连接组件303的分布具体可参照图4，两组连接组件303关于水平方向呈对称分布，命名为连接构件，然后两组连接构件又关于竖直方向呈对称分布，组成了连接机构，这里不过多赘述，这样一来，一手即可控制连接构件中的两组连接组件303的同步松开卡接，两只手即可控制连接机构的四组连接组件303的同步松开卡接。

参照图9，导向支架311上沿螺纹轴309轴心线滑动安装有活动支架320，活动支架320朝向避让口的一侧设置有触片一，活动支架320与导向支架311之间设置有弹簧五321，弹簧五321的压缩弹力驱使活动支架320靠近避让口一；前座100与电池单体300之间的卡接连接过程中，凸销101的自由端会与活动支架320接触并抵推活动支架320移动，当卡接完成时，弹簧五321被压缩，与此同时，设置在凸销101自由端端面的触片二与触片一接触，构成电池单体300与前座100之间的导电连接，该导电连接指的是和前座100内的电器元件的导电连接。

参照图7与图11，内支架305朝向避让口二的一侧设置有凸架325，凸架325上沿螺纹轴309轴心线滑动安装有卡销326，卡销326的侧面设置有齿条二327，外框架304上设置有齿条三329，齿条二327与齿条三329均平行于螺纹轴309，齿条二327与齿条三329之间啮合设置有齿轮二328，齿轮二328安装在凸架325上。

L1+L2+L3等于凸销101的长度，L1+L3=L2，这样一来：

凸销101进行L1移动的过程中，内支架305不动，进行L2移动的过程中，带着内支架305一起移动L2，进行L3移动的过程中，内支架305不动；

内支架305移动带着凸架325与卡销326一起移动L2的过程中，由于齿条二327与齿条三329之间啮合设置有齿轮二328，故而卡销326会额外再移动L2，也就是说，在电池单体300与前座100完成卡接连接的同时，卡销326伸出电池外壳301的部分的长度与凸销101的长度一致，另外，卡销326伸出电池外壳301的部分与凸架325伸出电池外壳301的部分构成的形状和凸销101的形状一致，这样一来，后续电池单体300与电池单体300之间的连接可参照电池单体300与前座100之间的连接，另外，卡销326的自由端端面设置有触片三，用于和相邻电池单体300构成导电连接。

另外，本方案中，每组电池单体300上的连接组件303设置有四组，实现卡接连接的同时，有四处导电连接处，两处对应电池单体300的正负极，另外两组对应通讯线束。

本发明的工作原理：

以储能电池系统有四组电池单体300为例进行阐述：

首先，将一号电池单体300和前座100卡接连接，该过程中在上文已详细阐述，不作赘述，完成卡接连接的同时，一号电池单体300与前座100同步实现了导电连接，并且一号电池单体300的卡销326伸出电池外壳301的部分与凸架325伸出电池外壳301的部分组成的形状和凸销101的形状一致；

然后，参照一号电池单体300与前座100之间的连接方式，一一将剩余三组电池单体300连接起来，即：二号电池单体300与一号电池单体300连接，三号电池单体300与二号电池单体300连接，四号电池单体300与三号电池单体300连接；

然后，通过现有螺丝等技术将后座200与四号电池单体300连接，且四号电池单体300的卡销326伸出部分是位于避让槽201内的；

如此，实现了储能电池系统的组装。

当需要对储能电池系统进行扩容时，即增加电池单体300的数量时，有两种方式：

其一，直接通过螺丝刀等工具拆下后座200，然后将新的电池单体300一一组装上去，最后在装回后座200即可；

其二，首先，按压四号电池单体300的按钮323，使四号电池单体300与三号电池单体300之间的连接松开，然后移走四号电池单体300，然后将新的电池单体300一一组装上去，再将四号电池单体300装回去即可，此种方式无需工具配合即可实现储能电池系统的扩容。

当需要单独拆下一个电池单体300进行单独使用时，例如，生活中有带USB插头的灯具，停电时，拆下一个电池单体300作为充电宝对这些灯具进行供电照明或者给手机充电等等，此时：

参照上述扩容的第二种方式，依次按压四号电池单体300与三号电池单体300的按钮323，将三号电池单体300取下，然后再将四号电池单体300装回二号电池单体300上即可，三号电池单体300取下后可作为充电宝单独使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种模块化家庭储能电池系统，其包括前座（100）与后座（200）以及设置在两者之间的若干电池单体（300），其特征在于：前座（100）的端面设置有凸销（101），后座（200）的端面设置有避让槽（201），电池单体（300）包括电池外壳（301），电池外壳（301）内设置有蓄能电池（302）与连接机构；

连接机构设置成在单体状态与连接状态之间进行切换，处于单体状态时，连接机构整体隐藏在电池外壳（301）内，处于连接状态时，连接机构中的卡接端伸出且伸出部分与凸销（101）的形状一致，通过凸销（101）与连接机构配合，实现电池单体（300）与前座（100）之间的连接并且完成连接的同时，该电池单体（300）切换为连接状态；

电池外壳（301）呈矩形形状，连接机构包括分布在电池外壳（301）四个直角处的连接组件（303），电池外壳（301）沿厚度方向的两个侧面均设置有用于避让连接机构实施连接动作的避让口，两个避让口分别命名为避让口一与避让口二；

连接组件（303）包括固定设置在电池外壳（301）内的外框架（304），外框架（304）内沿电池外壳（301）厚度方向滑动安装有内支架（305），外框架（304）与内支架（305）之间设置有弹簧一（306）；

外框架（304）内还沿竖直方向滑动安装有限位块（307），限位块（307）的下方设置有弹簧二（308），限位块（307）上设置有与内支架（305）接触的斜面一，斜面一与内支架（305）之间的距离由下至上递增。

2.根据权利要求1所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：内支架（305）上安装有平行于内支架（305）滑动方向的螺纹轴（309），螺纹轴（309）的外部螺纹安装有螺纹支架（310），内支架（305）上还设置有导向支架（311）且导向支架（311）位于螺纹支架（310）朝向避让口一的一侧；

内支架（305）上还安装有与螺纹轴（309）平行的卡杆（312），卡杆（312）与导向支架（311）之间构成沿螺纹轴（309）径向的滑动配合，卡杆（312）的一端与螺纹支架（310）之间设置有连动件并且当螺纹支架（310）做靠近避让口一的移动时，通过连动件驱使卡杆（312）远离螺纹轴（309），卡杆（312）的另一端朝向螺纹轴（309）的轴心线延伸有卡爪（315），卡爪（315）朝向避让口一的一侧设置有斜面二，斜面二与螺纹轴（309）之间的距离沿螺纹轴（309）的轴向并由避让口二指向避让口一递增；

凸销（101）的外圆面设置有环槽，当前座（100）与电池单体（300）的电池外壳（301）接触时，卡爪（315）正对环槽。

3.根据权利要求2所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：卡杆（312）的一端延伸有连动销（314），连动销（314）与设置在螺纹支架（310）上的连动孔（313）构成滑动配合，连动孔（313）与螺纹轴（309）轴心线之间的距离沿螺纹轴（309）轴心线并由避让口二指向避让口一的方向递减。

4.根据权利要求2所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：螺纹轴（309）朝向避让口二的端部安装有齿轮一（317），齿轮一（317）与竖直安装在内支架（305）上的齿条一（318）构成啮合，齿条一（318）的下方设置有弹簧四（319），导向支架（311）与螺纹支架（310）之间设置有弹簧三（316）。

5.根据权利要求4所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：外框架（304）上沿竖直方向设置有复位支架（322）且两者之间设置有弹簧六（324），当电池单体（300）与前座（100）完成卡接连接或者相邻两组电池单体（300）完成卡接连接的同时，齿条一（318）的上端与复位支架（322）接触；

复位支架（322）上设置有台阶以及末端伸出电池外壳（301）的按钮（323），限位块（307）的一侧位于台阶的下方，当卡爪（315）松开对凸销（101）的限制时，台阶与限位块（307）接触。

6.根据权利要求4所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：导向支架（311）上沿螺纹轴（309）轴心线滑动安装有活动支架（320），活动支架（320）朝向避让口的一侧设置有触片一，活动支架（320）与导向支架（311）之间设置有弹簧五（321）；

凸销（101）的自由端端面设置有触片二，卡销（326）的自由端端面设置有触片三。

7.根据权利要求6所述的一种模块化家庭储能电池系统，其特征在于：内支架（305）朝向避让口二的一侧设置有凸架（325），凸架（325）上沿螺纹轴（309）轴心线滑动安装有卡销（326），卡销（326）的侧面设置有齿条二（327），外框架（304）上设置有齿条三（329），齿条二（327）与齿条三（329）均平行于螺纹轴（309），齿条二（327）与齿条三（329）之间啮合设置有齿轮二（328），齿轮二（328）安装在凸架（325）上；

电池单体（300）与前座（100）连接的过程中，卡爪（315）与避让口一之间的距离为L1，连接组件（303）整体移动距离为L2，凸销（101）抵推卡爪（315）先远离螺纹轴（309）后靠近螺纹轴（309），而使凸销（101）与卡爪（315）构成卡接的过程中，凸销（101）的移动距离为L3；

L1、L2以及L3之和等于凸销（101）的长度，L1与L3之和等于L2。