CN214378703U - 电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包及用电设备。电池包包括电芯模组、支架、第一电路板和第一连接件。支架包括第一收容槽和由多个侧壁形成的收容空间，沿第一方向，第一收容槽位于收容空间；第一电路板设于收容空间；第一连接件包括第一端部和第二端部，第一端部连接于电芯模组，第二端部设于第一收容槽，第一连接件和第一电路板电连接。基于此，本申请的支架集成有电路板的安装功能及第一连接件的限位功能，有利于简化电池包的组装工序，降低生产成本。

Description

电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池包及用电设备。

背景技术

电池包一般包括壳体、电芯模组及电路板，电芯模组设于壳体内且通常包括多个串联或并联的电芯，为了保障电池包的安全运行，电芯的极耳通过连接件(例如铜排)与电路板连接，并由电路板进行充放电控制。当前，壳体对连接件的限位以及对电路板的固定，是通过两个独立的构件来实现，例如安装电路板的支架无法限位连接件，这不利于简化电池包的组装工序，也不利于降低生产成本。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种电池包及用电设备，以解决安装电路板的支架无法对连接电路板与电芯极耳的连接件进行限位的问题。

本申请第一方面提供了一种电池包，包括电芯模组、支架、第一电路板和第一连接件。电芯模组包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯。支架包括第一收容槽和由多个侧壁形成的收容空间，沿第一方向，第一收容槽位于收容空间。第一电路板设于收容空间。第一连接件包括第一端部和第二端部，第一端部连接于电芯模组，第二端部设于第一收容槽，第一连接件和第一电路板电连接。

可选地，电池包还包括第二连接件和紧固件，紧固件将第二连接件和第一连接件的第二端部固定。

可选地，第一收容槽的内壁设有凸部，凸部和第一连接件过盈配合，凸部用于安装紧固件时降低第一连接件在第一平面内的移动，第一平面垂直于第一方向。

可选地，凸部设有倾斜面，倾斜面与第一方向之间呈锐角。

可选地，第一收容槽的内壁和第一连接件过盈配合，第一收容槽的内壁用于安装紧固件时降低第一连接件在第一平面内的移动，第一平面垂直于第一方向。

可选地，电池包包括两个第一连接件，支架包括两个第一收容槽，两个第一连接件的第二端部分别设于第一收容槽。

可选地，支架还包括设于收容空间的第二收容槽，第二收容槽设于两个第一收容槽之间，电池包还包括与电芯模组连接的第二电路板，第二电路板设于第二收容槽。

可选地，支架包括第一侧壁和连接于第一侧壁的多个第二侧壁，第一收容槽贯穿第一侧壁可选地，每个电芯包括焊接部，沿第一方向，焊接部和第一连接件位于第一收容槽本申请第一方面提供了一种用电设备，包括负载以及上述任一项所述的电池包，电池包为所述负载供电。

如上所述，在本申请的电池包及用电设备中，支架包括第一收容槽和收容空间，第一电路板设于收容空间，连接第一电路板与电芯模组的第一连接件，其第二端部设于第一收容槽，支架集成有电路板的安装及第一连接件的限位功能，有利于简化电池包的组装工序，降低生产成本。

附图说明

图1是本申请一实施例的电池包的结构示意图；

图2是图1所示的电池包的结构爆炸示意图；

图3是图1所示的电池包的局部结构透视图；

图4是图1所示的电池包未连接第二连接件时沿A-A方向的截面示意图；

图5图4所示的虚线选定区域的结构放大示意图；

图6是图5所示的虚线选定区域连接第二连接件时的结构示意图；

图7是图1所示的电池包未安装上盖时的俯视图；

图8是图7所示的虚线选定区域的结构放大示意图；

图9是图8所示的虚线选定区域未连接第二连接件时的结构示意图；

图10和图11是本申请一实施例的支架的正反面的结构示意图；

图12是图11所示的支架的虚线选定区域的结构放大示意图；

图13是本申请一实施例的凸部的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

应理解，在本申请实施例的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请相应实施例的技术方案和简化描述，而非指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

考虑到现有的电池包中，安装电路板的支架无法对连接电路板与电芯模组的第一连接件进行限位，本申请实施例提供一种电池包，其支架包括第一收容槽和收容空间，第一电路板设于收容空间，连接第一电路板与电芯模组的第一连接件的第二端部设于第一收容槽，于此，本申请实施例的支架集成有电路板的安装及第一连接件的限位功能。

在具体场景中，电池包包括但不限于所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)电池。电池包可优选为锂二次电池，包括但不限于锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池和锂离子聚合物二次电池。本申请实施例的电池包可以以电池、电池单元、电池模块或者电池模组的形式存在。

请一并参阅图1至图12所示，本申请实施例的电池包10包括电芯模组11、第一连接件12、支架13和第一电路板14。

电芯模组11包括多个电芯111，这些电芯111沿预定方向依次容纳于电池包10的壳体18内，例如，沿图2中箭头所示的第一方向x，这些电芯111依次堆叠设置于电池包10的壳体18内。

这些电芯111通过串联或并联组合成电池包10的有效供电和/或充电单元。电芯111的数量可以根据电池包10的电量设计需求而定，本文不予限制。这些电芯111包括但不限于为软包电芯，结构可以完全相同，本文某些描述之处以单个电芯111为例进行阐述。

壳体18还可以形成电池包10的形状，以及限定电池包10的外观。电池包10的内部元件(例如电芯模组11)设于电池包10的壳体18内，利用壳体18对电池包10内的元器件进行保护，确保电池包10的防护效果及安全性。

如图1和图2所示，壳体18可以包括上壳181、中框182及下壳183。上壳181和下壳183分设于中框182的中框182的上端和下端，端和下端沿第一方向x的反方向相对设置。

在电芯模组11与壳体18之间，电池包10还可以设有第一封装件124、第二封装件125、第三封装件126和第四封装件127。这四个封装件分别设于电芯模组11与中框182的四个内壁之间，电池包10的树脂层(图未示)设于电芯模组11和壳体18之间的间隙、以及各封装件与壳体18之间的间隙。这四个封装件可为弹性件，例如为泡棉片，在电池包10受到撞击、运输等场景中保护电芯模组11，并减少灌注于电芯模组11和壳体18之间的树脂的量。

第一连接件12可以为沿第一方向x延伸的条状或板状结构件，第一连接件12包括第一端部和第二端部。第一端部连接于电芯模组11，第二端部和第一电路板14电连接。

在一实现中，第一连接件12的第一端部可以和各个电芯111的极耳112连接，例如可以通过焊接方式连接。每个电芯111的一端(如图2所示的上端)设置有极耳112，按照电池包10通常具有正负极性的设计，极耳112包括第一极耳和第二极耳，分别为正极耳和负极耳。适应地，电池包10包括两个第一连接件12，其中一个第一连接件与第一极耳焊接，另一个第一连接件与第二极耳焊接。为便于描述及展示，下文对这两个第一连接件标识相同标号12，对第一极耳和第二极耳标识相同标号112。

支架13与壳体18固定，优选的，支架13与中框182固定。支架13包括两个第一收容槽131以及由侧壁形成的收容空间13a，沿第一方向x，第一收容槽131位于收容空间13a。优选的，如图10和图11所示，支架13包括四个第二侧壁132和一个第一侧壁133(该第一侧壁133可视为支架13的底壁133)，四个第二侧壁132和一个第一侧壁133形成收容空间13a。

第一电路板14固定安装于支架13的收容空间13a，可选地，第一电路板14可通过螺丝锁紧等方式固定于支架13的第一侧壁133上。该第一侧壁133可以设置有加强筋，加强筋可以设置于朝向第一电路板14的一侧面上，以保证结构强度及第一电路板14的安装稳定性。

第一电路板14的功用，可根据实际所需而定。例如，在一些应用场景中，第一电路板14为BMS(Battery management system,电池管理系统)电路板，可以对电芯模组11的充放电进行控制，确保安全。

第一收容槽131可以贯穿第一侧壁133，也就是说，沿第一方向x，支架13对应于第一收容槽131的槽底为镂空区，从而便于第一连接件12穿过支架13，以及第一连接件12的第二端部设于其中一个第一收容槽131，并与第一电路板14电连接。

进一步可选地，每个电芯111包括焊接部，沿第一方向x，第一连接件12和电芯111的焊接部位于第一收容槽131内，从而便于第一连接件12通过焊接部与电芯111电连接，以及便于第一连接件12的第二端部穿过支架13，并设于其中一个第一收容槽131。

如上所述，安装电路板(第一电路板14)的支架13可以收容第一连接件12的一端部(第二端部)，能够实现对第一连接件12的限位，即，支架13集成有电路板的安装功能以及第一连接件12的限位功能，有利于简化电池包10的组装工序，降低生产成本。

在一实现中，电池包10可通过第二连接件151和紧固件152实现第一连接件12和第一电路板14的电连接，并且对第一连接件12进行进一步限位。如图7、图8和图9所示，紧固件152将第二连接件151的一端和第一连接件12的第二端部固定，第二连接件151的另一端和第一电路板14连接。

第二连接件151可以为线束，紧固件152可以为螺丝，第二连接件151的一端和第一连接件12的第二端部分别设有内螺纹孔12a，螺丝插置于内螺纹孔12a中并旋拧锁紧。第二连接件151的另一端也可以采用这种螺丝锁紧方式与第一电路板14固定。

在一些实现中，第一收容槽131的内壁可以设有若干凸部134，这些凸部134和第一连接件12过盈配合，不仅可以降低第一连接件12与支架13脱离的风险，而且可以在安装紧固件152时减少第一连接件12在第一平面内的旋转，从而进一步有利于提高对第一连接件12的限位性能。其中，第一平面垂直于第一方向x。对于紧固件152为螺丝的场景，第一平面可以为锁紧该紧固件152时的旋转平面。

各个第一连接件12和第一收容槽131的形状，本申请实施例不予限制，图1至图10所示的呈矩形设置仅为示例性展示。以图8和图9、图12所示为例，沿第一方向x，第一收容槽131呈矩形，这些凸部134分设于第一收容槽131的四个内壁，第一连接件12设于第一收容槽131时，这些凸部134的部分或全部与第一连接件12过盈配合。

凸部134可以为凸出于第一收容槽131内壁的条状或块状结构，每一凸部134沿第一方向x延伸设置。可选地，如图13所示，每一凸部134朝向第一连接件12的侧面包括相连的倾斜面134a和平面134b，沿第一方向x，倾斜面134a与第一方向x之间的夹角α为锐角，在凸部134与第一连接件12过盈配合时，平面134b与第一收容槽131内壁平行并与第一连接件12贴合。

于此，沿第一方向x，凸部134的倾斜面能够降低第一连接件12被凸部134阻挡而不利于穿设并收容于第一收容槽131中的风险，便于第一连接件12与支架13的组装。另外，凸部134可以作为第一收容槽131内壁的加强筋，能够提高第一收容槽131内壁的结构强度。

在另一些实现中，第一收容槽131的内壁也可以不设置前述凸部134，而是第一收容槽131的内壁直接与第一连接件12过盈配合，也能够降低第一连接件12与支架13脱离的风险，以及安装紧固件152时减少第一连接件12在第一平面内的旋转。

请继续一并参阅图1至图12所示，电池包10还包括与极耳112连接的第二电路板16，该第二电路板16与第一电路板14连接。

支架13还包括设于收容空间13a的第二收容槽135，第二收容槽135设于两个第一收容槽131之间，第二电路板16设于第二收容槽135内。

第二收容槽135可以贯穿支架13的第一侧壁133，即，沿第一方向x，支架13对应于第二收容槽135的槽底为镂空区，从而便于第三连接件17穿过支架13并设于第二收容槽135内，以及便于第三连接件17与电芯111和第二电路板16电连接。

第二电路板16可以为柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable,FFC)，并通过第三连接件17与极耳112连接，第二电路板16设于电池包10的一侧，并沿第一方向x，位于支架13和电芯模组11之间。

在一些场景中，例如第一电路板14为BMS板的场景中，第二电路板16可以为采样电路板，用于对电芯111的电压或电流等信息进行采样，第二电路板16与BMS板14电连接，BMS板14根据采样结果采取相应的控制策略，以避免电芯111中发生过电压、过电流或过热等可能影响到电池包10的安全性和操作效率的现象。

请一并参阅图10、图11和图12所示，支架13还可以设有两个加强件136，用于分别提高两个第一收容槽131的结构强度，降低安装第一连接件12时损坏支架13的风险，确保支架13对第一连接件12的限位性能。考虑到第一收容槽131收容并限位第一连接件12的第二端部后，很难有剩余空间设置加强件136，本实施例可以将两个加强件136设置于第二收容槽135内。

每一加强件136的一端连接第一收容槽131和第二收容槽135共用的第一槽壁137，每一加强件136的另一端连接第二收容槽135的第二槽壁132，第二槽壁132和第一槽壁137为第二收容槽135的相连接的两个侧壁。对于图10和图11所示的支架13，第一收容槽131和第二收容槽135分设于支架13的同一侧，并位于第一电路板14的同一侧，第二收容槽135的第二槽壁132可以为支架13的一个侧壁。

在一些实现中，每一加强件136与第一槽壁137和第二槽壁132，围设呈三角形或矩形，或者符合实际需求的其他形状。

本申请又一实施例提供一种用电设备，包括负载以及上述任一实施例的电池包10，负载为电池包10供电。

用电设备可以以各种具体形式来实施，例如，无人机、电动车、电动清洁工具、储能产品、电动汽车、电动自行车、电动导航工具等电子产品。在实用场景中，用电设备具体包括但不限于为：备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车电动工具、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

本领域技术人员可理解的是，除特别用于移动目的的元件之外，根据本申请实施例的构造也能够应用于固定类型的用电设备。

由于用电设备具有前述任一实施例的电池包10，因此，该用电设备能够产生对应实施例的电池包10具有的有益效果。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (10)

1.一种电池包，包括电芯模组，所述电芯模组包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯，其特征在于，所述电池包还包括：

支架，包括第一收容槽和由多个侧壁形成的收容空间，沿所述第一方向，所述第一收容槽位于所述收容空间；

第一电路板，设于所述收容空间；

第一连接件，包括第一端部和第二端部，所述第一端部连接于所述电芯模组，所述第二端部设于所述第一收容槽，所述第一连接件和所述第一电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第二连接件和紧固件，所述紧固件将所述第二连接件和所述第二端部固定。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述第一收容槽的内壁设有凸部，所述凸部和所述第一连接件过盈配合，所述凸部用于安装所述紧固件时降低所述第一连接件在第一平面内的移动，所述第一平面垂直于所述第一方向。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述凸部设有倾斜面，所述倾斜面与所述第一方向之间呈锐角。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述第一收容槽的内壁和所述第一连接件过盈配合，所述第一收容槽的内壁用于安装所述紧固件时降低所述第一连接件在第一平面内的移动，所述第一平面垂直于所述第一方向。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括两个第一连接件，所述支架包括两个所述第一收容槽，所述两个第一连接件的第二端部分别设于所述第一收容槽。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述支架还包括设于所述收容空间的第二收容槽，所述第二收容槽设于两个所述第一收容槽之间，所述电池包还包括与所述电芯模组连接的第二电路板，所述第二电路板部分设于所述第二收容槽。

8.根据权利要求1所述的电池包，所述支架包括第一侧壁和连接于第一侧壁的多个第二侧壁，所述第一收容槽贯穿所述第一侧壁。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，每个所述电芯包括焊接部，沿所述第一方向，所述焊接部和第一连接件位于所述第一收容槽。

10.一种用电设备，包括负载以及权利要求1至9任一项所述的电池包，所述电池包为所述负载供电。

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