CN213601976U - 一种电连接组件和电池包 - Google Patents

Abstract

一种电连接组件和电池包，属于电池领域。电连接组件包括盖体、夹体以及插片。插片与夹体配合实现电性配合的插接，盖体则对夹体起到限位、加固以限制夹体的活动。该电连接组件能够实现较好的连接稳定性能。

Description

一种电连接组件和电池包

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电连接组件和电池包。

背景技术

电池结构中，导电线路的连接部位的稳定性对电池的正常使用起到重要的影响。一些电池中，对连接部位采取公母插头配合的方式实施连接。但是现有的公母插头配合方式对于大功率应用场景下的电池而言存在较大的局限性和不足。

因此，有必要提供一种的连接部件，以便提高连接部位的连接稳定性。

实用新型内容

为改善、甚至解决上述的至少一个问题，本申请提出了一种电连接组件和电池包。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种用于电池包中使其中的电池和正负极实现电连接的电连接组件。

电连接组件包括盖体、夹体以及插片。

其中，盖体具有中空的护筒、呈U型结构连接的侧板和盖板。并且盖板具有穿孔，护筒以筒腔与穿孔正对连通的形式连接于盖板。

其中的夹体具有夹持部和用于正负极电连接的片状的连接部。连接部位于护筒外。夹持部穿越穿孔和筒腔；夹持部包括依次并排独立布置的多个U型夹。U型夹具有夹持端和连接端，连接部与夹持部中的多个U型夹中的每个U型夹的连接端连接。

插片，具有连接被构造为一端与电池的电极电连接、且另一端与U型夹以点接触的方式配合从而实现与夹体的夹持部电性插接。

本申请示例中的电连接组件作为供电侧(电池模组)和用电侧(正负极)之间的连接过渡部件，可以实现较好的连接稳定性。

具体而言，由于夹体的夹持部具有多个独立设置的U型夹，每个U型夹可以独立地实现对插片的夹持。由于各个U型夹可以彼此不干扰地夹持插片，提高了夹体的整体容错率，即当其中一个或几个U型夹出现问题时，仍能够由其他U型夹提供持续的导电能力。

另外，由于U型夹与插片是点接触，因此，对夹体与插片自身的表面粗糙度和平整度的要求相对较低，从而有助于降低制作成本。而现有的面接触形式，对连接结构的平整度和粗糙度的要求均较高。

进一步地，通过设置于夹体的片状的连接部的固定可以实现对电连接组件在应用场景中的加固，从而也可以限制夹体和插片之间的相对运动。同时，盖体的设置也可以对夹体起到限位作用，因此也达到了限制夹体和插片之间的相对运动的效果。

根据本申请的一些示例，U型夹由连接端向夹持端呈收缩状。

由于U型夹的上述收缩状结构，其具有适当的弹性，从而有助于在插片与夹体的夹持部的点接触部位形成由夹持部向插片施加的压紧作用力，进而提高两者之间的连接牢固性。

根据本申请的一些示例，多个U型夹包括第一夹持组和第二夹持组且每个U型夹定义有由夹持端至连接端的长度，其中第一夹持组中的每个U型夹的长度相同，第二夹持组中的每个U型夹的长度相同；第一夹持组中的U型夹的长度小于第二夹持组中的U型夹的长度，使第一夹持组中的U型夹与插片的点接触位置与第二夹持组中的U型夹与插片的点接触位置位于插片的不同横截面。

将U型夹设计为具有上述两个不同尺寸，因此，夹体可以同时对插片在长度方向的不同部分进行夹持，从而提供更多夹持位点，同时也可以避免多个夹持点呈一条直线导致容易插片容易侧滑的情况。换言之，通过第一夹持组和第二夹持组，在插片的两个沿插片长度方向分布的横截面施加夹持作用，可以进一步提高夹体与夹片的夹持稳定性。

根据本申请的一些示例，片状的连接部在护筒的轴向的投影区域覆盖筒腔。

通过将片状的连接部与护筒的尺寸进行上述的设计，因此，可以防止盖体与夹体的相互脱离。即在夹体和盖体相对运动时，夹体的片状连接部可以搭靠于护筒的侧壁，从而限制两者进一步地相互运动。

在第二方面，本申请的示例提供了一种电池包，其包括壳体、电池模组以及前述之电连接组件。

其中壳体具有容纳腔，并连接有正负极。电池模组固定于容纳腔内；电连接组件位于容纳腔内。并且，电连接组件中的插片与电池模组电连接，夹体的片状连接部与正负极电连接。

根据本申请的一些示例，壳体包括箱体和上盖，正负极集成于上盖，电池模组位于所述箱体内。将壳体以分体式设计的箱体和上盖进行构造，有利于进行制作和其他部件的组装。

根据本申请的一些示例，电池包具有位于箱体内的固定框架，电池模组被固定框架所限位。固定框架可以将电池模组与壳体进行适当间隔，避免壳体对电池模组的直接挤压，即对电池模组起到一定的保护作用。同时，固定框架也对电池模组起到限位和固定。

根据本申请的一些示例，固定框架包括正面限位板和侧面限位板，侧面限位板与正面限位板匹配连接。

根据本申请的一些示例，正面限位板具有多个且呈环形结构。

根据本申请的一些示例，电池包具有位于箱体底部的底板，电池位于底板和盖体之间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请示例中的电池包在第一视角的结构示意图；

图2为本申请示例中的电池包在第二视角的结构示意图；

图3为本申请示例中的电池包的分体结构的结构示意图；

图4为图1的电池包中的壳体的爆炸结构示意图；

图5示出了图1的电池包中的上盖的结构示意图；

图6示出了图1的电池包中的上盖的分解结构示意图；

图7示出了图1的电池包中的电池模组和固定框架在第一视角的配合结构示意图；

图8示出了图1的电池包中的电池模组和固定框架在第二视角的配合结构示意图；

图9示出了图7中的固定框架的结构示意图；

图10示出了图7中的电池模组的结构示意图；

图11示出了图1的电池包中的电连接组件在第一视角的结构示意图；

图12示出了图1的电池包中的电连接组件在第二视角的结构示意图；

图13示出了图11的电连接组件中的夹体的结构示意图；

图14示出了图11的电连接组件中的插片的结构示意图；

图15示出了图13的夹体和图14的插片配合的结构示意图。

图标：1-电池包；10-壳体；11-电池模组；111-单电池；112-短连接片；113-长连接片；12-正负极；101-上盖；102-箱体；1021-散热结构；1022-容纳腔；13-电连接组件；14-电路板；1011-接口插孔；15-固定框架；151-正面限位板；152-侧面限位板；153-底板；131-盖体；1311-盖板；1312-侧板；1313-护筒；132-夹体；1322-连接部；1321-夹持部；133-插片；1331-平放部；1332-支立部。

具体实施方式

电池包为一种将多个电池集中以便提供大功率输出的电源，用于对各种用电设备供电。

通常地，电池包以静置的方式进行使用，因此，对其内部各个部件之间的连接牢固程度要求相对而言并不太高。但是，对于在一些特殊应用场景下，电池包的内部结构的连接的稳定具有较高的要求。

例如，当电池包作为电动汽车的动力电池使用时，电池包通常会处于高速运动或大加速度的情况下工作/供电。并且考虑到其供电功率较大，因此，对于其内部的各种连接结构的稳定性要求较高，特别是，对于其内部的电连接结构。例如，用以将电池和向外供电的正负极之间的电连接结构。

就发明人所知，目前多采用对插插头的方式进行电连接，即对插公头和对插母头进行配合。然而，在实际使用过程中其容易发生各种问题。例如，容易发生过流不佳，导致发热甚至严重的会产生的火灾等安全问题。此外，其制作难度也较大，从而导致制作成本和使用成本较高。

经过分析，发明人发现，上述问题的主要诱因在于：

对插公头和对插母头之是以片状的面结构制作的，并且，因此，两者对插结合时，以面接触的方式进行配合。因此，为了确保对插公头和对插母头之间具有更大的接触面积，两者接触部分的表面平整度和表面粗糙度均有较高的要求。并且，由于表面粗糙度与平整度会直接地影响过流能力，因此，基于确保过流能力也对表面粗糙度和平整度提出了更高的要求。

有鉴于上述之发现，在本申请示例中，发明人提出了一种能够改善上述问题的新型的电池包。

参阅图1、图2、图3和图4，该电池包1主要由壳体10、电池模组11以及电连接组件13构成。

其中，壳体10用于容纳电池模组11和电连接组件13，并且为各种部件提供安装空间和适当的防护作用。

壳体10可以根据需要选择适当的材料制作而成，例如在不同的使用要求下，壳体10可以选择使用塑料或树脂或者金属材料制作而成。对于采用金属材料制作的壳体10而言，其表面通常可以选择覆盖绝缘膜，以提高绝缘性，避免意外。

基于制作和使用方面的考虑，壳体10可以选择以分体式结构构造，例如，将其设置为包括箱体102(可以设置散热结构1021)和上盖101，两者共同地限定壳体10的容纳腔1022。

基于此，电池包1中的电池模组11可以位于箱体102内，而正负极12则可以设置于上盖101。因此，电连接组件13主要实现对箱体102内的电池模组11和上盖101上的正负极12的稳定电性连接。而考虑到，箱体102和上盖101是分体式结构设计，因此，在本申请示例中电连接组件13也可以对应设置多部件结构，后续将会对此进行详述。

另外，通过如图5所示的电路板14或者各种其他的电子元器件(例如是具有升压、降压电路的电路板14等等)，可以将电池模组11的大功率输出转化为低功率输出或者对输出电压、电流能够调节。为了便于电路板14输出接头，上盖101可以对应设置接口插孔1011；同样地，正负极12也可以连接于电路板14，并通过上盖101的对应孔槽等结构穿出，如图5和图6所示。

基于对电池模组11固定等方面的考虑，示例中选择设置位于箱体102内的固定框架15，以便使用固定框架15对电池模组11实现限位。固定框架15也可以采用如粘结、螺栓连接等方式固定于箱体102内。通过将电池模组11约束在固定框架15内，再将固定框架15塞入到箱体102内，而实现将电池模组11固定在箱体102内。

电池模组11与固定框架15的组合结构参阅图7和图8。固定框架15将电池模组11紧密和牢固地“包围”在内部，从而形成一体式结构。

其中，如图9所示，固定框架15包括正面限位板151和侧面限位板152，并且侧面限位板152与正面限位板151匹配连接，以形成稳定的框架结构，从而可以将电池模组11稳定地限位。图示结构中，正面限位板151被构造为环形结构，且连接有支撑板—图未标号—以便提高环形结构的强度。

进一步地，在固定框架15的底部设置底板153，其用于将固定框架15的底部与箱体102的内底壁隔离开。另外，当箱体102内存在底板153时，电池模组11即可位于底板153和后续将被提及的电连接组件13中的盖体131之间。

示例中，正面限位板151存在三个(也可以在其他示例中设置为一个或两个或多个)，分别沿箱体102的高度方向间隔地布置，而侧面限位板152的两端通过螺栓连接的方式与位于高度方向的上下两端的正面限位板151连接。中间的正面限位板151则可以通过卡扣方式与侧面限位板152连接。进一步地，三个正面限位板均具有如上述的支撑板，但是两端的支撑板具有板孔，而中间的支撑板为无板孔结构。如图9所示的结构中，底部的支撑板的板孔为底板153所覆盖和遮蔽。

此外，正面限位板151具有四个槽，用于放置单电池111。而侧面限位板152则为平面板结构。正面限位板151设置槽用于放置单电池111，因此，根据电池模组11中单电池111的数量而可以对应选择限位板的构造方式。

本申请示例中，如图10所示，电池模组11共计具有八块单电池111。其中，每两个单电池111为一组，从而使八块单电池111构成共四组。每组电池被放置于前述的固定框架15的正面限位板151的槽中。图示结构中，四组电池两两并排设置且为两层堆叠。为了提供足够的大功率电能，上述的八个单电池111以串联方式进行连接。其中，单电池111相邻近的电连接部1322位选择使用相对较短的短连接片112连接，而单电池111相远离的电连接部1322位选择使用相对较长的长连接片113连接。

作为与电池模组11和正负极12电连接的结构，电连接组件13主要包括盖体131、夹体132以及插片133。

其中插片133与夹体132配合实现以插接方式实施的电性连接，因此，两者构成了一种可拆卸连接结构(通常地，如无必要并不会进行拆卸；当需要更换单电池111时也可以进行拆装)，而盖体131则起到防护等作用。

电连接组件13的整体结构参阅图11和图12。

其中，盖体131的主要部位为板状结构，即呈U型结构连接的侧板1312和盖板1311。盖板1311和侧板1312配合可以对单电池111进行固定，并对连接片进行限位，防止对插时连接片变形。并且，作为对夹体132和插片133起到限制和保护作用的结构，盖体131还包括护筒1313。护筒1313是中空的，并因此具有筒腔。护筒1313连接在盖板1311，并在护筒1313和盖板1311的连接区域，盖板1311通过设置穿孔与护筒1313的筒腔连通。在使用时，插片133可以插入到穿孔和筒腔，并被护筒1313内壁限制。当选择护筒1313的材料为绝缘材料例如塑料或树脂时，其还能起到电绝缘效果。

夹体132的结构如图13所示，夹体132为大致的T字形结构。示例中，夹体132具有夹持部1321和片状的连接部1322。

其中，连接部1322为片状，例如是平面板，其可与壳体10的上盖101配合。

其中，夹持部1321是直接与插片133进行夹持接触的构件，而连接部1322是用于与正负极12电连接的构件。作为与盖体131的配合方式，夹体132的夹持部1321能够穿越盖板1311的穿孔和护筒1313的筒腔，且连接部1322位于护筒1313外(以便于壳体10中的上盖101的电路板14连接)。进一步地，连接部1322在护筒1313的轴向的投影区域覆盖筒腔。即连接部1322的尺寸大于护筒1313的筒腔的尺寸，从而使得连接部1322在其正常装配和使用状态时不能通过护筒1313的筒腔。例如，连接部1322的平面垂直于筒腔的轴线状态下，连接部1322相对于护筒1313接近运动时，连接部1322会被护筒1313的筒壁阻挡而防止两者进一步的相对靠近运动。

图13示结构中，夹体132的夹持部1321则包括多个U型夹(可参阅燕尾夹结构)。U型夹可以采用弹性的导电材料制作而成，其厚度可以是0.01至0.2mm。图中U型夹为片式结构，在另一些示例中其还可以为线状或棒状结构。

全部的U型夹依次并排且独立布置(相邻两个U型夹之间的间距例如为0.5mm)，因此，每个U型夹均与插片133形成一个独立的接触结构。作为一种示例中，U型夹具有夹持端和连接端，两者一体成型而成(例如采用金属条卷曲、弯折而成，或者通过模压而成)。其中的连接部1322用于与夹持部1321中的多个U型夹中的每个U型夹的连接端连接。而夹持端则是实质上与插片133配合接触的结构。顾名思义，U型夹具有U型结构，并且，作为一种可选的方案，其具有底部臂和位于底部臂两端的夹持臂。因此，其中的底部臂构成前述的连接端，而两个夹持臂构成前述的夹持端；在这样的示例中U型夹的断面具有大致的槽钢结构。进一步地，基于提供充分的夹持作用力的需要，U型夹还可以通过由连接端向夹持端呈收缩状的方式构造。换言之，以前述的槽钢为例，其底壁内表面和侧壁内表面之间的具有大致90度角夹角。而上述具有收缩状结构的U型夹而言，则可以认为是槽钢的底壁内表面和侧壁内表面之间构成锐角。

当全部的U型夹具有相同的尺寸或基本接近的尺寸时，由于夹持部1321与插片133是以点接触的方式配合，因此，夹体132与插片133在插片133的一个侧面构成的一条夹持线。这可能会产生插片133或夹体132相对侧滑的可能，因此，图示结构中，使夹体132与插片133在插片133的一个侧面构成的两条夹持线。

对应于上述方案，全部的U型夹分为第一夹持组和第二夹持组。并且，为了方便阐述，设定每个U型夹定义有由夹持端至连接端的长度。此外，第一夹持组中的每个U型夹的长度相同，且第二夹持组中的每个U型夹的长度相同。在此基础上，第一夹持组中的U型夹的长度小于第二夹持组中的U型夹的长度，使第一夹持组中的U型夹与插片133的点接触位置与第二夹持组中的U型夹与插片133的点接触位置位于插片133的不同横截面。

插片133是作为导体而被提供使用的，在电池包1中，插片133的一端与电池的电极(具体而言是电池模组11中的电极)电连接、且另一端与U型夹以点接触的方式配合从而实现与夹体132的夹持部1321电性插接。图14中，插片133包括两部分，且分别为相互连接的平放部1331和支立部1332。其中平放部1331为平面的板状结构，而支立部1332为L型结构。其中，平放部1331可以选择为铝片，支立部1332选择为铜片。插片133与夹体132的插接配合结构如图15所示。插片133的支立部1332插入到夹体132的U型夹的夹持部1321内。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电连接组件，用于电池包中使其中的电池和正负极实现电连接，其特征在于，所述电连接组件包括：

盖体，具有中空的护筒、呈U型结构连接的侧板和盖板，所述盖板具有穿孔，所述护筒以筒腔与所述穿孔正对连通的形式连接于所述盖板；

夹体，具有夹持部和用于与所述正负极电连接的片状的连接部，其中，所述夹持部穿越所述穿孔和所述筒腔，所述连接部位于所述护筒外，所述夹持部包括依次并排且独立布置的多个U型夹，所述U型夹具有夹持端和连接端，所述连接部与所述夹持部中的所述多个U型夹中的每个U型夹的连接端连接；

插片，具有连接被构造为一端与所述电池的电极电连接、且另一端与所述U型夹以点接触的方式配合从而实现与所述夹体的夹持部电性插接。

2.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述U型夹由所述连接端向所述夹持端呈收缩状。

3.根据权利要求1或2所述的电连接组件，其特征在于，所述多个U型夹包括第一夹持组和第二夹持组，每个U型夹定义有由所述夹持端至所述连接端的长度，其中第一夹持组中的每个U型夹的长度相同，所述第二夹持组中的每个U型夹的长度相同；

第一夹持组中的U型夹的长度小于第二夹持组中的U型夹的长度，使所述第一夹持组中的U型夹与所述插片的点接触位置、所述第二夹持组中的U型夹与所述插片的点接触位置分别位于所述插片的不同横截面。

4.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述片状的连接部在所述护筒的轴向的投影区域覆盖所述筒腔。

5.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔，所述壳体连接有正负极；

电池模组，固定于所述容纳腔内；

如权利要求1至4中任意一项所述的电连接组件，位于所述容纳腔内；

所述电连接组件中的插片与所述电池模组电连接，所述电连接组件中的夹体的片状连接部与所述正负极电连接。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述壳体包括箱体和上盖，所述正负极集成于所述上盖，所述电池模组位于所述箱体内。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包具有位于所述箱体内的固定框架，所述电池模组被所述固定框架所限位。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述固定框架包括正面限位板和侧面限位板，所述侧面限位板与所述正面限位板匹配连接。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述正面限位板具有多个且呈环形结构。

10.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包具有位于所述箱体底部的底板，所述电池模组位于所述底板和所述盖体之间。

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