CN211980657U - 一种固定架结构及其电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定架结构及其电池组件，其中，固定架包括第一固定柱，第一固定柱设置于朝向电路板的一面上，用于与电路板固定连接；第一固定柱突出于固定架的表面，使电路板与固定架的表面之间具有空隙。其优点在于，通过第一固定柱对电路板进行安装定位，使电路板与固定架的表面之间具有空隙，有利于电路板散热；另外，本实用新型的电池组件，利用固定架将电路板和电池组分隔开来，有效避免大重量的电池组对电路板施加冲击力，使电路板的安装更稳定，且利用第一固定柱，使电路板与固定架之间具有空隙，有利于电路板散热。

Description

一种固定架结构及其电池组件

技术领域

本实用新型涉及电池组技术领域，尤其涉及一种固定架结构及其电池组件。

背景技术

目前，圆柱型电池具有形状标准化，便于标准化大批量生产得到了广泛的应用，随着电池生产工艺的成熟、圆柱型电池广泛的应用于电动工具、电动汽车、储能应用等领域，并要求更高电压和更大容量的电池组。

大型电池组件的电路板用于连接控制电池，并传输信号，电路板的安装对整个电池组件具有重要意义，现有的电池组件的电路板安装不稳定，且不利于电池组件散热，需要对电路板的安装结构进行改进。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种固定架组件，可保证电路板稳定地安装，并有利于电路板散热。

本实用新型的目的之二在于提供一种电池组件，其利用固定架上的第一固定柱对电路板进行定位安装，保证电路板的稳定。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种固定架结构，固定架包括第一固定柱，所述第一固定柱设置于朝向电路板的一面上，用于与所述电路板固定连接；所述第一固定柱突出于所述固定架的表面，使所述电路板与所述固定架的表面之间具有空隙。

优选地，所述第一固定柱位于所述固定架的上表面，使所述电路板固定在所述固定架的上方。

优选地，所述固定架包括第一固定架和第二固定架，所述第一固定架用于固定电池的一端，所述第二固定架用于固定电池的另一端；所述第一固定架与所述第二固定架相对设置，并彼此卡接以固定所述电池，所述第一固定架和所述第二固定架形成半开放结构；所述第一固定架和第二固定架上设有电池定位孔，相邻所述电池定位孔之间设有散热间隙。

优选地，所述第一固定架和所述第二固定架之间设有定位结构，所述定位结构包括延伸块、定位槽和定位插块，所述定位槽和所述定位插块分别设置在不同的所述延伸块，所述定位槽与所述定位插块相对设置并插接以连接所述第一固定架和所述第二固定架。

优选地，所述固定架的底面设有第二固定柱，用于固定所述固定架。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种电池组件，包括至少一个电池模组和电路板，所述电池模组包括电池组、导电片和汇流片，还包括上述的固定架结构，所述固定架结构为绝缘材料制成的固定架；所述固定架用于固定所述电池组；所述电路板与所述固定架上的第一固定柱固定连接。

优选地，所述导电片设置在所述固定架的外侧面上，所述汇流片位于所述导电片与所述固定架之间，并与所述导电片贴合，所述导电片上的导电部用于与所述电池的电极端电连接；所述汇流片上设有第一汇流端子，所述第一汇流端子弯曲成“N”型，包括朝向所述电路板方向弯折延伸的弯曲部和用于接线的接线部，两片包括所述第一汇流端子的第一汇流片分别与所述电路板的两端连接。

优选地，所述汇流端子与所述汇流片一体成型；所述汇流端子的弯曲部设置在所述绝缘固定架外部并与所述绝缘固定架之间设有缓冲间隙。

优选地，包括至少两个所述电池模组，相邻所述电池模组串联；所述汇流片还包括第二汇流片，所述第二汇流片包括第二汇流端子和第二本体，第二汇流端子与第二本体平行；所述第二汇流片设置在相邻所述电池模组靠近的一侧，且彼此串联。

优选地，相邻的所述第二汇流片的第二汇流端子对应重叠并串联；与所述电路板两端连接的所述第一汇流端子与所述第二汇流端子错位设置。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的固定架通过第一固定柱对电路板进行安装定位，使所述电路板与所述固定架的表面之间具有空隙，有利于电路板散热；另外，本实用新型的电池组件，利用固定架将电路板和电池组分隔开来，有效避免大重量的电池组对电路板施加冲击力，使电路板的安装更稳定，且利用第一固定柱，使电路板与固定架之间具有空隙，有利于电路板散热。

附图说明

图1为本实用新型实施例的固定架及其上的电路板的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的固定架及其上的电路板的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电池组件的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的电池模组的爆炸结构示意图。

图中：1、绝缘固定架；11、第一固定架；111、定位插块；112、延伸块； 12、第二固定架；121、定位槽；13、第一固定柱；131、空隙；14、第二固定柱；15、电池定位孔；151、散热间隙；16、第一通孔；17、定位柱；18、散热孔；19、凸块；2、导电片；21、导电部；22、弯曲部；23、焊接部；24、定位孔；3、汇流片；31、第二通孔；32、第一汇流片；321、第一汇流端子； 322、弯折部；323、接线部；33、第二汇流片；331、第二汇流端子；332、接线孔；34、间隙；4、电池组；5、电路板；6、电池模组。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

如附图1至附图5所示，本实施例的固定架结构，包括若干第一固定柱，其可以设置在一个固定架的同一表面，也可以均匀分散在若干固定架的同一平面，第一固定柱13设置于朝向电路板5的一面上，用于与电路板5固定连接；若干第一固定柱13可以保证电路板5安装平稳。第一固定柱13突出于固定架的表面，使电路板5与固定架的表面之间具有空隙131。

本实施例的固定架不仅用于安装电路板5，还用于固定电池组4，在电路板5与固定架的表面之间设置空隙131，有利于电路板5散热，避免电路板5 过热烧坏，延长电路板5的使用寿命，优选地，第一固定柱13位于固定架的上表面，使电路板5固定在固定架的上方，避免电路板5在震动时收到重量大的电池组4的冲击，安装更牢固，更具体地说，固定柱内设有螺纹孔，用于将电路板5通过螺丝固定在固定架上。本实施例的固定架采用绝缘材料制成，因此，下面将固定架描述为绝缘固定架1。

为了提高散热效果，绝缘固定架1的结构也十分重要，本实施例中，绝缘固定架1包括第一固定架11和第二固定架12，第一固定架11用于固定电池的一端，第二固定架12用于固定电池的另一端；第一固定架11与第二固定架相对设置，并彼此卡接以固定电池，第一固定架11和第二固定架12均与电池的两端固定连接，形成半开放结构，有利于电池散热；第一固定架11 和第二固定架12上设有电池定位孔15，若干电池设置在电池定位孔15后，彼此不靠拢，而是间隔设置，形成散热间隙151，散热间隙151还可以与散热孔18连通，进一步将热量引导出去，有效避免电池过热。由于电池的正负极两端均设有汇流片、导电片和绝缘固定架，因此，位于相对两端的散热孔相互贯通，且位于同一轴线上，缩短热量传导路径，提高散热效率。

如附图5所示，本实施例的第一固定架11与第二固定架12之间设有定位结构，更具体的说，定位结构包括延伸块112、定位槽121和定位插块111，定位槽121和定位插块111分别设置在不同的延伸块112，定位槽121与定位插块111相对设置并插接以连接第一固定架11和第二固定架12。如附图4 和附图5所示，定位槽121和定位插块111对应设置，比如，当定位槽121 设置在第一固定架11的左侧延伸块112上时，与其对应的第二固定架12上的左侧延伸块112上设有定位插块111，定位插块111插入定位槽121，使第一固定架11和第二固定架12的延伸块112连接定位，而第一固定架11和第二固定架12可以分别设有2个以上延伸块112，更具体地说，当第一固定架 11和第二固定架12上的延伸块112均只有两块时，则延伸块112可以对应设置在第一固定架11和第二固定架12的两侧中间位置，第一固定架11上的两个延伸块112上可以均设置定位槽121，也可以一个延伸块112行设置定位槽121，另一延伸块112上设置定位插块111，第二固定架12的延伸块112 与第一固定架11对应设置即可，定位槽121和定位插块111的位置可以互换，只要实现第一固定架11和第二固定架12牢固连接即可；当第一固定架11 和第二固定架12上的延伸块112均为四个时，则延伸块112如附图所示的，靠近第一固定架11和第二固定架12的四角设置，第一固定架11上的四个延伸块112可以均设置定位槽121，也可以一个延伸块112设置定位槽121，其余延伸块112设置定位插块111，也可以其中两个延伸块112设置定位槽121，剩下两个延伸块112设置定位插块111，也可以其中三个延伸设置定位槽121，剩下一个延伸块112设置定位插块111，也可以四个延伸块112均设置定位插块111，第二固定架12上的延伸块112与第一固定架11对应即可；当然，第一固定架11和第二固定架12上的延伸块112的数量和设置结构还可以有其他的组合形式，不受附图和上述描述的限制，只要可实现第一固定架11 和第二固定架12牢固连接即可。

第一固定架11和第二固定架12朝向散热型腔侧壁的两侧面上设有凸块 19，使电池模组6始终与散热型腔保持一定距离，避免电池模组6的导电材料与可能具有导电特性的散热型腔接触而短路。优选地，固定架的底面设有第二固定柱14，用于将固定架与散热型腔固定连接。

如附图3所示，本实用新型还提供了一种电池组件，包括至少一个电池模组6和电路板5，电池模组6包括电池组4、导电片2和汇流片3，还包括上述固定架结构，固定架结构为绝缘材料制成的固定架；固定架用于固定电池组4；电路板5与固定架上的第一固定柱13固定连接。本实施例的电池组件，利用固定架将电路板5和电池组4分隔开来，有效避免大重量的电池组 4对电路板5施加冲击力，使电路板5的安装更稳定，且利用第一固定柱13，使电路板5与固定架之间具有空隙131，有利于电路板5散热。

本实施例的汇流片3位于导电片2与绝缘固定架1之间，导电片2与绝缘固定架1固定连接以定位汇流片3，导电片2与汇流片3贴合；导电片2 上的导电部21用于与电池的电极端电连接。本实施例将若干电池并排形成电池组4，将电池的正负极统一排列，导电片2分别与电池组4的正负极输出端电连接，本实施例的一个电池模组6包括两个导电片2和两个汇流片3，一个导电片2和一个汇流片3形成一组，放置在电池组4的正极输出端或负极输出端，汇流片3的作用在于使导电片2可以承受更大电流，防止导电片 2熔融损坏。

相比现有技术中将汇流片3放置在导电片2外侧并焊接的做法，本实施例将汇流片3夹持在绝缘固定架1和导电片2之间，将导电片2与绝缘固定架1固定后，导电片2与汇流片3贴合，由于导电片2和汇流片3均采用导电材料制成，可以进行电流传输，导电片2可以采用较薄的镍片或铜钢复合片，汇流片3可以采用铜片或铜合金片；汇流片无需与导电片焊接，简化工艺，且使汇流片不再外露，其上汇流端子可以远离外部的导电材料，避免接触短路。

更具体地说，本实施例中导电片2与绝缘固定架1的固定方式为：绝缘固定架1朝向导电片2的一面上设有定位柱17，导电片2上设有对应的定位孔24，定位柱17穿过汇流片3位于定位孔24并固定导电片2和汇流片3。安装时，先将汇流片3贴向绝缘固定架1，汇流片3上设有孔，定位柱17穿过孔，使汇流片3可以定位在绝缘固定架1上，而后，将导电片2靠近汇流片3，定位柱17穿过定位孔24，导电片2与汇流片3贴合，使汇流片3和导电片2对齐，方便安装，而后将导电片的导电部分别与电池正负极端点焊，从而固定导电片，同时固定汇流片，此时，汇流片与导电片之间无焊接点，减少装配工艺。同时，汇流片上的汇流端子远离外部可能存在的导电材料，直接与电路板接触，有效避免接触短路，使用更安全。电池模组一般设置在型腔内，而有时，为了保证电池组件可以进行良好散热，型腔会采用热传导率较高的金属型材制作，比如铝型材，因此，本实施例将汇流片夹在导电片和绝缘固定架之间，使汇流片的汇流端子远离可导电的散热型腔，避免汇流端子与型腔接触短路。

由于汇流片3和绝缘固定架1位于导电片2和电池之间，而导电片2的导电部21需要与电池的正极或负极连接，因此，绝缘固定架1上设有第一通孔16，汇流片3上设有第二通孔31；第一通孔16和第二通孔31均与导电部 21对应；导电部21穿过第一通孔16和第二通孔31与电池的电极电连接。

导电部21包括朝向绝缘固定架1弯曲的弯曲部22和用于与电池的电极焊接的焊接部23。导电部21与导电片2为同一导电材料一体成型，在制作时，可对导电部21对应部分进行切割，而后冲压成如附图所示形状，当然，附图5所示形状仅为导电部21的一种形状，不是对本实施例导电部21形状的限制，其他可用的常规形状均在本实用新型的保护范围内。

为了方便焊接，所述第二通孔与所述导电片的点焊孔大小、形状对应一致，并占比所述电池的电极端面面积35％-50％。第二通孔的开设面积过小，影响点焊工作，开设面积过大，导致相邻通孔之间的间距太小，导致汇流片和导电片结构强度减弱，安装操作时容易折弯折断。为了减少材料和成本，本实施例的汇流片3上的第二通孔31为方孔，保证扩大电流的同时，减少汇流片3的用料，成本更低。

为了保证电池模组6的使用安全，本实施例的导电部21的弯曲部22包括熔断部，该熔断部的宽度较窄，在电流过大时可以及时熔断，起到保险丝的作用。

本实施例的汇流片3不仅可以起到扩大电流的作用，还包括本体和汇流端子，汇流端子的作用在于将导电片2和汇流片3上的电流引出至电路板5 上，为了增强抗震性，汇流端子弯曲成“N”型，包括横向弯折的弯折部322 和用于接线的接线部323，利用弯曲成“N”型的汇流端子缓冲竖直方向的冲击力，可以减震，防止电池模组6与电路板5的接线处漏电，另外，本实施例的弯折部322朝向电池方向弯折，即朝向电路板5方向弯折，使接线部323 更靠近电路板5，从而可以缩小电路板5的体积，降低电路板5成本。

为了方便加工，减少焊接处漏电，本实施例的本体与汇流端子为同一材料一体成型，构成整体的汇流片3，而此时弯折部322需要采用可形变材料制成，因此，汇流片3可采用具有一定形变能力的材料制成，上述的铜材质具有一定形变能力，符合使用要求，当然，其他可形变导电材料也可以作为汇流片3的材料。

两片汇流片3分别与电路板5的两端连接，弯折部322朝向电路板5方向弯折延伸；汇流片3设置在绝缘固定架1外侧，且与导电片2连接；汇流端子的弯折部322设置在绝缘固定架1外部并与绝缘固定架1之间设有间隙 34，该间隙34为汇流端子的弯折部322提供了缓冲空间，进一步增强弯曲成“N”型的汇流端子的减震能力。

本实施例将具有“N”型的汇流端子的汇流片3定义为第一汇流片32，“N”型的汇流端子为第一汇流端子321，用于与电路板5的两端连接。当电池组件包括两个以上的电池模组6时，相邻电池模组6串联，此时，汇流片3还包括第二汇流片33，第二汇流片33包括第二汇流端子331和第二本体，第二汇流端子331与第二本体平行；第二汇流片33设置在相邻电池模组6 靠近的一侧，且彼此串联。当需要串联相邻电池模组6时，将一电池模组6 的第二汇流端子331，与另一电池模组6的第二汇流端子331贴合，通过较短的导线即可连接，优选地，第二汇流端子331上设有接线孔332，当两个第二汇流端子331贴合时，导线穿过接线孔332即可连接两个第二汇流片33，进而将两个电池模组6串联起来。当电池模组6为三个时，则需要四片第二汇流片33，当电池模组6为N个时，则需要(2*N-2)个第二汇流片33。每个相邻电池模组6的串联的第二汇流端子331的位置可以对应重叠，即在同一直线上，方便导线穿过接线孔332进行连接；而第一汇流端子321与电路板5的接线位和第二汇流端子331的位置平行错开，可实现机械操作安装连接电路板5，降低人工成本。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种固定架结构，其特征在于，固定架包括第一固定柱，所述第一固定柱设置于朝向电路板的一面上，用于与所述电路板固定连接；所述第一固定柱突出于所述固定架的表面，使所述电路板与所述固定架的表面之间具有空隙。

2.如权利要求1所述的固定架结构，其特征在于：所述第一固定柱位于所述固定架的上表面，使所述电路板固定在所述固定架的上方。

3.如权利要求1或2所述的固定架结构，其特征在于：所述固定架包括第一固定架和第二固定架，所述第一固定架用于固定电池的一端，所述第二固定架用于固定电池的另一端；所述第一固定架与所述第二固定架相对设置，并彼此卡接以固定所述电池，所述第一固定架和所述第二固定架形成半开放结构；所述第一固定架和第二固定架上设有电池定位孔，相邻所述电池定位孔之间设有散热间隙。

4.如权利要求3所述的固定架结构，其特征在于：所述第一固定架和所述第二固定架之间设有定位结构，所述定位结构包括延伸块、定位槽和定位插块，所述定位槽和所述定位插块分别设置在不同的所述延伸块，所述定位槽与所述定位插块相对设置并插接以连接所述第一固定架和所述第二固定架。

5.如权利要求1或2所述的固定架结构，其特征在于，所述固定架的底面设有第二固定柱，用于固定所述固定架。

6.一种电池组件，其特征在于：包括至少一个电池模组和电路板，所述电池模组包括电池组、导电片和汇流片，还包括如权利要求1至5任一所述的固定架结构，所述固定架结构为绝缘材料制成的固定架；所述固定架用于固定所述电池组；所述电路板与所述固定架上的第一固定柱固定连接。

7.如权利要求6所述的电池组件，其特征在于：所述导电片设置在所述固定架的外侧面上，所述汇流片位于所述导电片与所述固定架之间，并与所述导电片贴合，所述导电片上的导电部用于与所述电池的电极端电连接；所述汇流片上设有第一汇流端子，所述第一汇流端子弯曲成“N”型，包括朝向所述电路板方向弯折延伸的弯曲部和用于接线的接线部，两片包括所述第一汇流端子的第一汇流片分别与所述电路板的两端连接。

8.如权利要求7所述的电池组件，其特征在于：所述汇流端子与所述汇流片一体成型；所述汇流端子的弯曲部设置在所述固定架外部并与所述固定架之间设有缓冲间隙。

9.如权利要求7所述的电池组件，其特征在于：包括至少两个所述电池模组，相邻所述电池模组串联；所述汇流片还包括第二汇流片，所述第二汇流片包括第二汇流端子和第二本体，第二汇流端子与第二本体平行；所述第二汇流片设置在相邻所述电池模组靠近的一侧，且彼此串联。

10.如权利要求9所述的电池组件，其特征在于：相邻的所述第二汇流片的第二汇流端子对应重叠并串联；与所述电路板两端连接的所述第一汇流端子与所述第二汇流端子错位设置。

Images