CN207353352U - 一种用于电动工具的电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动工具的电池包，包括：电池组，具有若干电池芯；第一壳体，至少部分包裹电池包的最外侧；第二壳体，与所述第一壳体可拆卸式安装在一起以包裹所述电池组；其中，第二壳体包括基座和基体，基体内设有容纳各个电池芯的容纳腔，基座、基体以及容纳腔一体式地形成电池包的第二壳体。本实用新型电动工具用电池包，将现有技术电池包的下壳体和电池支架设计成一体式结构的第二壳体，减小了电池包的尺寸，简化了装配过程。

Description

一种用于电动工具的电池包

技术领域

本实用新型涉及一种电池包，具体涉及一种用于电动工具的电池包。

背景技术

目前，由于无绳电动工具使用的便捷性和灵活性，无绳电动工具的使用越来越广泛，因而对无绳电动工具供电的电池包的需求量也越来越大。现有的用于电动工具的电池包，电池支架与下壳体彼此独立，在生产过程中，需单独制造电池支架，装配时还需将电池支架内置于下壳体中，既增加了生产制造的成本和复杂性，同时会使电池支架与下壳体之间存在间隙，相应增加了电池包总体尺寸。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑且装配简便的用于电动工具的电池包。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于电动工具的电池包，包括：电池组，具有若干电池芯，电池芯具有轴线、垂直于轴线的正极端面和负极端面，垂直于正极端面和负极端面与轴线平行的侧表面；第一壳体，至少部分包裹电池包的最外侧；第二壳体，与第一壳体可拆卸式安装在一起以包裹电池组；其中，第二壳体包括基座、基体，基体内设有容纳各个电池芯的容纳腔，基座、基体以及容纳腔一体式的形成第二壳体。

进一步地，第一壳体具有与电池芯的侧表面对应的第一侧面，在第一壳体的第一侧面的内壁面上设有沿电池芯轴线方向延伸的凸起部，第二壳体设有与第一壳体的凸起部相匹配接合的凹部。

进一步地，第一壳体具有覆盖电池组的上表面的第一表面，在第一壳体的第一表面设有用于插入连接件的固定孔，在第二壳体的基体的上表面上设有与固定孔对准的定位柱，定位柱供连接件穿过第一壳体的固定孔与第二壳体的定位柱连接。

进一步地，第二壳体为塑料材料，塑料材料的导热率取值范围为大于等于1.0 W/(m.K)小于等于2.5W/(m.K)。

进一步地，容纳腔完全包覆电池芯的侧表面，并沿平行于电池芯的轴线方向延伸至电池芯的正极端面和负极端面。

进一步地，第一壳体具有前表面与后表面，第一壳体的前表面与后表面分别覆盖所述电池组的各个电池芯的正极端面和负极端面。

进一步地，容纳腔为圆柱形通孔，圆柱形通孔在接收电池芯之前，其直径范围为比电池芯的直径大0.04 mm至0.14 mm。

进一步地，基体的外侧形成有散热孔，散热孔连通到容纳腔。

进一步地，基体的上表面形成有向内凹陷的第一凹槽。

进一步地，基座的底部形成有向内凹陷的第二凹槽。

进一步地，电池包还包括设置在第二壳体的侧面上的USB接口 。

本实用新型的有益之处在于将现有技术的电池包的下壳体和电池支架一体式设计成第二壳体，减小了电池包总体尺寸，使电池包结构更紧凑。进一步地，使用凹凸结构连接第一壳体与一体式的第二壳体，并且在第二壳体的基体的上表面和第一壳体的对应位置分别设置固定孔和定位柱，从而通过连接件将第一壳体和第二壳体可拆卸式的安装在一起，使得电池包的安装和拆卸更简便。

附图说明

图1是电池包的外观示意图；

图2是图1中电池包的底部示意图；

图3是电池包的剖视图；

图4是电池包的部分结构示意图；

图5是图4中电池包的部分结构示意图的主视图；

图6是电池包第一壳体和第二壳体分离后的示意图；

图7是两节电池芯的示意图。

图中附图标记的含义：1、电池包，2、第一壳体，3、第二壳体，4、电池芯，5、电路板，6、接触元件，7、锁扣，8、按钮，9、电池包接口，10、基座，11、基体，12、容纳腔，13、第一壳体前表面，14、第一壳体后表面，15、第一壳体第一侧面，16、电池芯正极端面，17、电池芯负极端面，18、电池芯侧表面，19、第一通风孔，20、第一凹槽，21、第二凹槽，22、凸起部，23、凹部，24、第一壳体第一表面，25、固定孔，26、定位柱，27、USB接口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参照图1和图4，用于电动工具的电池包1一般包括第一壳体2、第二壳体3、电池组、电路板5、接触元件6等，电池组至少部分地位于第二壳体3中，电池组包括电池芯4，接触元件6用于将电池组电连接到外部电子设备，例如电动工具或充电器，接触元件6固定在电路板5上，电路板5用于对电池组的充放电过程进行操作。电池包1的第一壳体22表面还设置有锁扣7、按钮8、电池包接口9等，锁扣7用于将电池包1固定到外部电子设备，按钮8用于操作锁扣7，以便将电池包1从外部电子设备中移除，电池包接口9用于将电池包1机械和电连接到外部电子设备。

为满足电量和电压的要求，通常在电池包1中设置若干个电池芯4，并且为了将电池芯4按照一定的形式排列，使用电池支架支撑电池芯4，使若干个电池芯4排列成一个整体以便安装。

在现有的电池包1中，电池支架需单独制造，装配时还需将电池支架内置于第二壳体3中，既增加了生产制造的成本和复杂性，同时会使电池支架与第二壳体3之间存在间隙，一定程度上增加了电池包1总体尺寸。

为了克服上述不足之处，可以采用第二壳体3和电池支架为一体式结构的方案。参照图1至图 7，一种用于电动工具的电池包1，包括：电池组，具有若干电池芯4；第一壳体2，至少部分包裹电池包1的最外侧；第二壳体3，与第一壳体2可拆卸式安装在一起以包裹电池组；其中，第二壳体3包括基座10、基体11，基体11内设有容纳各个电池芯4的容纳腔12，基座10、基体11以及容纳腔12一体式的形成第二壳体3。

具体地，电池包1的第一壳体2和第二壳体3将电池包1组装成一个整体，第一壳体2具有向下延伸的侧部，形成第一壳体2的前表面13、后表面14和第一侧面15，该侧部能够部分包覆第二壳体3，形成电池包1的最外侧。第二壳体3采用一体成型的制造方法，将基座10、基体11以及容纳腔12形成为一个整体结构，可以采用注塑成型的制造方法。

基体11和容纳腔12构成的整体结构，所起作用与电池支架相同，均是对电池起支撑作用。容纳腔12用于容纳电池芯4，容纳腔12的数量可以是两个，也可以是两个以上，具体数量由电池芯4的数量决定，电池芯4的数量需要满足电压和电量要求。

如图7所示，电池芯4具有轴线x、垂直于轴线x的正极端面16和负极端面17，以及垂直于正极端面16和负极端面17与轴线x平行的侧表面18。电池芯4可以是圆柱形的电池芯。

参照图3至图6，容纳腔12包覆电池芯4的侧表面18，并沿平行于电池芯4的轴线x方向延伸至电池芯4的正极端面16和负极端面17。此外，容纳腔12也可以是不完全包覆电池芯4的侧表面18，例如容纳腔12在端部具有缺口，在这种方式中，容纳腔12在电池芯4轴线x方向上的长度小于电池芯4的长度。第一壳体2的前表面13和后表面14分别覆各个电池芯4的正极端面16和负极端面17。

电池包1还包括接口或USB接口27，用于为外部设备提供可使用的电能。USB接口27可以设置在第二壳体3的侧面上，其电连接到电路板5上，并通过电路板5电连接到电池组，从而将电池组的电能转换成可供外部USB设备获取和使用的电能。

在一个实施例中，USB接口27设置在第二壳体3与第一壳体2的前表面13或后表面14相对的侧面，并且靠近该侧面的左侧或右侧。可以在第二壳体3的基体11上切除一部分，形成凹槽，将USB接口27固定在凹槽中。

第二壳体3的材料可以采用不导电的绝缘材料，电池芯4放置在容纳腔12中，容纳腔12对电池芯4起支撑和固定作用的同时，也能对电池芯4起隔离作用，防止电池芯4之间发生短路连接。

作为优选方案，容纳腔12为圆柱形通孔，该圆柱形通孔在放置电池芯4之前，其直径范围为比电池芯4的直径大0.04 mm至0.14 mm。电池芯4被压入容纳腔12中，以使得容纳腔12在接收电池芯4之后，电池芯4和容纳腔12内壁之间没有间隙，这样可以获得较好的紧固力，防止电池芯4相对容纳腔12发生相对移动，导致电池芯4固定不可靠。

从以上可知，在电池芯4发热时，如果壳体材料导热性能较差，那么电池芯4所产生的热量会在壳体内部积累从而使电池芯4难以有效散热，容易带来安全隐患。

为改善电池芯4的散热效果，第一壳体2、第二壳体3至少一个采用高导热材料制成，例如第二壳体3采用高导热材料，该高导热材料的导热率取值范围可以是：大于等于1.0W/(m.K)小于等于2.5W/(m.K)。如果材料的吸热效果较好也有助于进行热交换，其比热的取值范围为：大于等于1J/(g.K)小于等于3J(g.K)。

作为优选方案，第二壳体3采用具有高热率的塑料材料，比如采用 PA塑料（尼龙，聚酰胺）掺入非金属材料制成高导热材料，比如石墨或氧化铝；也可以掺入金属材料，比如铜粉末、铝粉等。

在电池芯4数目较多时，如果仅仅采用加强热传递效率的方案，不能取得较好的散热效果。为了增强散热效果，在基体11的外侧设置若干个散热孔，散热孔连通到容纳腔12，用于对容纳腔12中的电池芯4进行散热。同时，为了使电池包1内部和外部形成循环风，在第一壳体2和第二壳体3上还形成有风道结构，该风道结构可以包括设置在第一壳体2的上表面（第一表面24）的第一通风孔19，以及设置在第二壳体3的底部远离第一通风孔19一侧的第二通风口(未示出)，这样在第一通风口、第二通风孔之间形成循环风，使电池包1在充放电过程中温度升高更缓慢。作为优选方案，为了进一步增强散热效果，第二壳体3中基体11的上表面和基座10的底部分别设置有向内凹陷的第一凹槽20和第二凹槽21，凹槽可以是V型槽，U型槽等。凹槽可以沿电池包1的宽度方向延伸，也可以沿电池包1的长度方向延伸。作为优选方案，第一凹槽20沿通风路径方向延伸，第二凹槽21沿电池包1的宽度方向延伸。通过在第二壳体3的基体11的上表面和基座10的底部分别设置第一凹槽20和第二凹槽21，增大了电池包1散热面积，进一步增强散热效果。

第一壳体2具有与电池芯4的侧表面18对应的第一侧面15，在第一壳体2的第一侧面15的内壁面上具有沿电池芯4的轴线x方向延伸的凸起部22，第二壳体3具有与第一壳体2的凸起部22相匹配接合的凹部23，通过凹部23与凸起部22的相互接合，从而将第一壳体2通过连接到所述第二壳体3。

作为优选方案，凸起部22为沿电池芯轴线x方向延伸的棱状凸起，凹部23为可与该棱状凸起相匹配接合的凹槽。凸起部22与凹部23也可以是其他能够相互配合的凹凸结构，例如凸起部22为若干个凸筋，凹部23为与该若干个凸筋相匹配接合的凹孔。

另外，第一壳体2具有覆盖电池组的上表面的第一表面24，在第一壳体2的第一表面24设有用于插入连接件的固定孔25，在第二壳体3的基体11的上表面上设有与固定孔25对准的定位柱26，定位柱26供连接件穿过第一壳体2的固定孔25与第二壳体3的定位柱26连接。

具体地，固定孔25的数量可以是两个或三个，连接固定孔25和定位柱26的连接件可以是螺钉，优选的为自攻螺钉。通过螺钉将第一壳体2和第二壳体3固定连接。定位柱26与基体11、基座10为一个整体结构。

上述凸起部22和凹部23的接合用以限制第一壳体2和第二壳体3在垂直方向的相对移动。同时，配合固定孔和定位柱的固定连接，将第一壳体2和第二壳体3牢牢固定住。采用这连接方式使电池包1的安装和拆卸更为简便。

以下，对电池包1的制造和装配过程进行简单描述。

制造电池包1的第一壳体2，以及基座10、基体11和容纳腔12一体成型的第二壳体3；将若干个电池芯4压入容纳腔12中；将第一壳体2与第二壳体3上下错开5 mm后，将第一壳体2往下移动至与第二壳体3接触；水平移动第一壳体2，使第一壳体2的第一侧面15的内壁面上的凸起部22与第二壳体3的凹部23接合，从而第一壳体2与第二壳体3相互接合；将第一壳体2的固定孔25和第二壳体3的定位柱26对准，在第一壳体2的固定孔25中插入螺钉，使其固定连接到定位柱26，从而将第一壳体2和第二壳体3固定住。

上述实施例通过将现有技术电池包的下壳体和电池支架设计成一体式结构的第二壳体3，减小了电池包的尺寸，简化了装配过程。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于电动工具的电池包，包括：电池组，具有若干电池芯，所述电池芯具有轴线、垂直于所述轴线的正极端面和负极端面，垂直于所述正极端面和负极端面与所述轴线平行的侧表面；第一壳体，至少部分包裹所述电池包的最外侧；第二壳体，与所述第一壳体可拆卸式安装在一起以包裹所述电池组，其特征在于：所述第二壳体包括基座和基体，所述基体内设有容纳所述各个电池芯的容纳腔，所述基座、基体以及容纳腔一体式地形成所述第二壳体。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第一壳体具有与所述电池芯的侧表面对应的第一侧面，在所述第一壳体的第一侧面的内壁面上具有沿所述电池芯轴线方向延伸的凸起部，所述第二壳体具有与所述第一壳体的凸起部相匹配接合的凹部。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第一壳体具有覆盖所述电池组的上表面的第一表面，在所述第一壳体的第一表面设有用于插入连接件的固定孔，在所述第二壳体的所述基体的上表面上设有与所述固定孔对准的定位柱，所述定位柱供所述连接件穿过所述第一壳体的固定孔与所述第二壳体的定位柱连接。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第二壳体为塑料材料，所述塑料材料的导热率取值范围为大于等于1.0 W/(m.K)小于等于2.5W/(m.K)。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述容纳腔完全包覆所述电池芯的侧表面，并沿平行于所述电池芯的所述轴线方向延伸至所述电池芯的所述正极端面和负极端面。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第一壳体具有前表面与后表面，所述第一壳体的前表面与后表面分别覆盖所述电池组的各个电池芯的所述正极端面和负极端面。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述容纳腔为圆柱形通孔，所述圆柱形通孔在接收所述电池芯之前，其直径范围为比所述电池芯的直径大0.04 mm至0.14 mm。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述基体的外侧形成有散热孔，所述散热孔连通到所述容纳腔。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述基体的上表面形成有向内凹陷的第一凹槽，所述基座的底部形成有向内凹陷的第二凹槽。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池包还包括设置在所述第二壳体的侧面上的USB接口 。