CN217114694U - 用电设备、电池及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用电设备、电池及电池组。一种电池组，包括多个电池单体及汇流件，每一所述电池单体具有电极端子，汇流件与全部的所述电池单体的所述电极端子可拆卸连接，以串联全部所述电池单体并引出正极端及负极端。一种电池包括上述的电池组。一种用电设备包括上述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。上述的用电设备、电池及电池组，通过汇流件实现各电池单体串联的基础上，汇流件和电极端子可拆卸连接，汇流件和电极端子发生焊接问题时便于拆装维护，有利于降低电池组的报废成本。

Description

用电设备、电池及电池组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种用电设备、电池及电池组。

背景技术

在锂电池的制备过程中，电池组之间通过汇流件串联。现有的技术中，电池单体成组后汇流件和电极柱采用焊接的方式，无法拆卸，发生焊接问题后报废成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的电池组发生焊接问题后报废成本高的问题，提供一种用电设备、电池及电池组。

一种电池组，包括多个电池单体及汇流件，每一所述电池单体具有电极端子，汇流件与全部的所述电池单体的所述电极端子可拆卸连接，以串联全部所述电池单体并引出正极端及负极端。上述的电池组，通过汇流件实现各电池单体串联的基础上，汇流件和电极端子可拆卸连接，汇流件和电极端子发生焊接问题时便于拆装维护，有利于降低电池组的报废成本。

在其中一实施例中，所述电池组还包括锁紧机构，所述锁紧机构穿设并固定所述汇流件及所述电极端子。如此，通过锁紧机构实现汇流件及电极端子间的可拆卸连接。

在其中一实施例中，所述锁紧机构包括固定件及锁紧件，所述固定件穿设所述电极端子及所述汇流件，所述锁紧件锁合于所述固定件。如此，利用固定件及锁紧件的配合，能够有效固定汇流件及电极端子，汇流件及电极端子拆装快速便捷。

在其中一实施例中，所述汇流件设有通孔，所述电极端子内设凹槽，所述固定件的一端固定于所述凹槽的底壁，所述固定件穿设所述凹槽及所述通孔后露出于所述通孔外，所述锁紧件锁合于所述固定件露出于所述通孔外的部分。如此，固定件穿设汇流件及电极端子，并通过锁紧件与固定件的配合，使汇流件及电极端子有效固定，防止汇流件及电极端子松脱。

在其中一实施例中，所述固定件的外周设有外螺纹，所述锁紧件设有与所述外螺纹配合的锁紧孔。如此，固定件及锁紧件之间通过螺纹配合实现可拆卸连接。

在其中一实施例中，所述汇流件设有通孔，所述电极端子内设凹槽，所述固定件的一端固定于所述凹槽的底壁，所述固定件的另一端与所述凹槽的开口边缘齐平，所述锁紧件穿设所述通孔及所述固定件。如此，固定件固定于凹槽的底壁，并通过锁紧件与固定件的配合，使汇流件及电极端子有效固定，防止汇流件及电极端子松脱。

在其中一实施例中，所述固定件开设锁紧孔，所述锁紧件穿设所述通孔并螺接于所述锁紧孔。如此，固定件及锁紧件之间通过螺纹配合实现可拆卸连接。

在其中一实施例中，每一所述电池单体具有电极性相反的两个电极端子，多个所述电池单体沿第一方向并排设置，且各所述电池单体的电极端子的极性沿所述第一方向呈正负交替排列，所述汇流件包括第一汇流片、第二汇流片及第三汇流片，所述第一汇流片沿所述第一方向串联由头部至尾部分布的各所述电池单体，所述第二汇流片用于连接所述第一方向尾部的所述电池单体以引出正极端，所述第三汇流片用于连接所述第一方向头部的所述电池单体以引出负极端。如此，通过汇流件即可实现多个电池单体串联，避免利用连接线串联电池单体而使连接线交错缠绕的情况。

在其中一实施例中，所述第二汇流片及所述第三汇流片均设有一过流槽，所述过流槽底壁开设有所述通孔。如此，能够增加第二汇流片、第三汇流片与电极端子间的有效接触面积，有利于加强过流性能。

一种电池包括上述的电池组。上述的电池，电池组的报废成本降低，利于降低电池的生产成本。

一种用电设备包括上述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。上述的用电设备，电池的报废成本降低，利于节约用电设备的整体生产成本。

附图说明

图1为一实施例中用电设备的示意图；

图2为一实施例中电池组的示意图；

图3为图2所示电池组的A局部放大图；

图4为图2所示电池组的俯视图；

图5为图2所示一实施例中电池组的B-B面剖视图；

图6为图2所示另一实施例中电池组的B-B面剖视图。

附图标记：

10、车辆；11、控制器；12、马达；20、电池；100、电池单体；101、电极端子；102、凹槽；200、汇流件；201、第一汇流片；202、第二汇流片；202a、第一伸出部；203、第三汇流片；203a、第二伸出部；204、过流槽；210、通孔；300、锁紧机构；310、固定件；320、锁紧件；

X、第一方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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”“轴向”“径向”“周向”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实施例和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

随着新能源汽车的普及和推广，新能源汽车的充放电性能、续航能力等日益引起人们的关注和重视。动力电池为一种可充电的电池是新能源汽车的动力来源，在新能源汽车领域中被广泛应用。

电池通常包括多个电池单体，多个电池单体之间通过汇流件串联。现有的技术中，电池单体成组后汇流件和电极柱采用焊接的方式，无法拆卸，发生焊接问题后报废成本高。

基于上述考虑，经深入研究，设计了一种电池组，通过汇流件实现各电池单体串联的基础上，汇流件和电极端子可拆卸连接，有效降低报废成本。

本申请实施例公开的电池组可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。可以使用具备本申请公开的电池组、电池等组成该用电设备的电源系统，这样，有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化，补充电解液消耗，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆10为例进行说明。

请参考图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆10的结构示意图。车辆10可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆10的内部设置有电池20，电池20可以设置在车辆10的底部或头部或尾部。电池20可以用于车辆10的供电，例如，电池20可以作为车辆10的操作电源。车辆10还可以包括控制器11和马达12，控制器11用来控制电池20为马达12供电，例如，用于车辆10的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池20不仅可以作为车辆10的操作电源，还可以作为车辆10的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆10提供驱动力。

在电池20中，电池单体可以是多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内；当然，电池也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

其中，每个电池单体可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

在本申请一些实施例中，电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP（polypropylene，聚丙烯）或PE（polyethylene，聚乙烯）等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

请参考图2及图3，一实施例中的电池组包括多个电池单体100及汇流件200，每一电池单体100具有电极端子101，汇流件200与全部的电池单体100的电极端子101可拆卸连接，以串联全部电池单体100并引出正极端及负极端。

上述的电池组，通过汇流件200实现各电池单体100串联的基础上，汇流件200和电极端子101可拆卸连接，汇流件200和电极端子101发生焊接问题时便于拆装维护，有利于降低电池组的报废成本。

需说明的是，汇流件200需要具备导电性能，汇流件200可采用铝、铜等导电性能较好的材质。

本申请的实施例中，电池组除了包括上述的多个电池单体100及汇流件200，还可以包括其他盖板等固定组件，或者其他的绝缘组件。

根据本申请的一些实施例，参考图2及图3，电池组还包括锁紧机构300，锁紧机构300穿设并固定汇流件200及电极端子101。

如此，通过锁紧机构300实现汇流件200及电极端子101间的可拆卸连接。

根据本申请的一些实施例，参考图3，锁紧机构300包括固定件310及锁紧件320，固定件310穿设汇流件200及电极端子101，锁紧件320锁合于固定件310。

通过该设置，利用固定件310及锁紧件320的配合，能够有效固定汇流件200及电极端子101，汇流件200及电极端子101拆装快速便捷。

此处需说明的是，固定件310及锁紧件320能够锁合或解锁。当汇流件200及电极端子101组装时，固定件310及锁紧件320处于锁合状态；当汇流件200及电极端子101拆卸时，固定件310及锁紧件320处于解锁状态。

根据本申请的一些实施例，参考图4及图5，电极端子101内设凹槽102，汇流件200设有通孔210。固定件310的一端固定于凹槽102的底壁，固定件310穿设凹槽102及通孔210后露出于通孔210外，锁紧件320锁合于固定件310露出于通孔210外的部分。

此处，通孔210的直径大于或等于固定件310的直径，以使固定件310能够穿设通孔210。通过上述设置，固定件310穿设汇流件200及电极端子101，并通过锁紧件320与固定件310的配合，使汇流件200及电极端子101有效固定，防止汇流件200及电极端子101松脱。

具体地，固定件310的外周设有外螺纹，锁紧件320设有与外螺纹配合的锁紧孔。其中，锁紧孔为螺纹孔。如此，固定件310及锁紧件320之间通过螺纹配合实现可拆卸连接。

优选地，固定件310为压铆螺柱，锁紧件320为压铆螺母。

根据本申请的另一些实施例，参考图4及图6，电极端子101内设凹槽102，汇流件200设有通孔210。固定件310的一端固定于凹槽102的底壁，固定件310的另一端与凹槽102的开口边缘齐平，锁紧件320穿设通孔210及固定件310。

此处，通孔210的直径大于或等于固定件310的直径，以使固定件310能够穿设通孔210；且固定件310的另一端与凹槽102的开口边缘齐平，以使汇流件200能够贴紧于电极端子101。通过上述设置，固定件310固定于凹槽102的底壁，并通过锁紧件320与固定件310的配合，使汇流件200及电极端子101有效固定，防止汇流件200及电极端子101松脱。

具体地，固定件310开设锁紧孔，锁紧件320穿设通孔210并螺接于锁紧孔。其中，锁紧孔为螺纹孔。如此，固定件310及锁紧件320之间通过螺纹配合实现可拆卸连接。

优选地，固定件310为拉铆螺柱，锁紧件320为拉铆螺母。

需说明的是，在上述实施例中，固定件310的一端能够通过焊接方式或过盈配合方式固定于凹槽102的底壁。通孔210可以为圆孔、方孔或其他形状的孔，在此，对通孔210的具体形状不作限定。

根据本申请的一些实施例，请参考图3及图4，每一电池单体100具有电极性相反的两个电极端子101，多个电池单体100沿第一方向并排设置，且各电池单体100的电极端子101的极性沿第一方向呈正负交替排列。

其中，参考图4，汇流件200包括第一汇流片201、第二汇流片202及第三汇流片203，第一汇流片201沿第一方向串联由头部至尾部分布的各电池单体100，第二汇流片202用于连接第一方向尾部的电池单体100以引出正极端，第三汇流片203用于连接第一方向头部的电池单体100以引出负极端。

此处，第一方向为图4所示X方向。通过上述设置，通过汇流件200即可实现多个电池单体100串联，避免利用连接线串联电池单体100而使连接线交错缠绕的情况。

具体地，参考图2及图3，各电池单体100沿第一方向并排布置，各电池单体100的电极端子101均位于顶侧。第一汇流片201、第二汇流片202及第三汇流片203呈层叠结构盖设于全部电池单体100的一侧（即顶侧）。如此，能够有效利用空间，且便于各汇流排与相应的电池单体100连接。

例如，结合参考图4，每一电池单体100具有正极端子及负极端子，电池单体100的数量为十二，且全部电池单体100的电极端子101的极性沿第一方向呈正负交替排列。第一汇流片201的数量为十一，第二汇流片202及第三汇流片203的数量均为一。

其中，第二汇流片202连接第一个电池单体100的正极端子以引出正极端，第三汇流片203连接第十二个电池单体100的负极端子以引出负极端。第一个电池单体100的负极端子、第二个电池单体100的正极端子通过一第一汇流片201连接，第二个电池单体100的负极端子、第三个电池单体100的正极端子通过一第一汇流片201连接，以此规律循环至第十一个电池单体100的负极端子、第十二个电池单体100的正极端子通过一第一汇流片201连接。

请继续参考图4，第二汇流片202具有伸出于第一个电池单体100外的第一伸出部202a以形成正极端，第三汇流片203具有伸出于第十二个电池单体100外的第二伸出部203a以形成负极端。

根据本申请的一些实施例，参考图4及图5，第二汇流片202及第三汇流片203均设有一过流槽204，过流槽204底壁开设有通孔210。

可以理解的是，由于第二汇流片202引出正极端且第三汇流片203引出负极端，第二汇流片202及第三汇流片203过流大。通过上述设置，能够增加第二汇流片202、第三汇流片203与电极端子101间的有效接触面积，有利于加强过流性能。

此处，过流槽204的内径大于通孔210的直径。过流槽204呈圆形、矩形或其他形状。在此，对过流槽204的具体形状不作限定。

在本实施方式中，第一汇流片201呈矩形，第二汇流片202及第三汇流片203呈L形，以使电池组结构紧凑。在其他实施方式中，第一汇流片201、第二汇流片202及第三汇流片203还可以呈其它形状，且三者的数量可以根据实际需求进行调整。

根据本申请的一些实施例，请参考图1，一实施例中的电池20包括上述的电池组，电池组容置于电池箱体内。通过该设置，电池组的报废成本低，利于降低电池20的生产成本。

根据本申请的一些实施例，请参考图1，一实施例中的用电设备包括电池20，电池20用于为用电设备供电。通过该设置，电池20的报废成本降低，利于节约用电设备的整体生产成本。

根据本申请的一些实施例，参考图2，一实施例中的电池组包括多个电池单体100及汇流件200，每一电池单体100具有电极性相反的两个电极端子101，多个电池单体100沿第一方向并排设置，且各电池单体100的电极端子101的极性沿第一方向呈正负交替排列，汇流件200与全部的电池单体100的电极端子101可拆卸连接，以串联全部电池组并引出正极端及负极端。参考图4及图5，电极端子101内设凹槽102，汇流件200设有通孔210。固定件310的一端固定于凹槽102的底壁，固定件310穿设凹槽102及通孔210后露出于通孔210外，锁紧件320锁合于固定件310露出于通孔210外的部分。固定件310为压铆螺柱，锁紧件320为压铆螺母。

其中，汇流件200包括第一汇流片201、第二汇流片202及第三汇流片203，第一汇流片201沿第一方向串联由头部至尾部分布的各电池单体100，第二汇流片202用于连接第一方向尾部的电池单体100以引出正极端，第三汇流片203用于连接第一方向头部的电池单体100以引出负极端。各电池单体100沿第一方向并排布置，各电池单体100的电极端子101均位于顶侧。第一汇流片201、第二汇流片202及第三汇流片203呈层叠结构盖设于全部电池单体100的一侧（即顶侧）。

根据本申请的一些实施例，参考图1，本申请提供了一种电池20，电池20包括上述的电池组，电池组容置于电池箱体内。

根据本申请的一些实施例，参考图1，本申请提供了一种用电设备，电池20用于为用电设备供电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种电池组，其特征在于，包括：

多个电池单体（100），每一所述电池单体（100）具有电极端子（101）；

汇流件（200），与全部的所述电池单体（100）的所述电极端子（101）可拆卸连接，以串联全部所述电池单体（100）并引出正极端及负极端。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括锁紧机构（300），所述锁紧机构（300）穿设并固定所述汇流件（200）及所述电极端子（101）。

3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述锁紧机构（300）包括固定件（310）及锁紧件（320），所述固定件（310）穿设所述电极端子（101）及所述汇流件（200），所述锁紧件（320）锁合于所述固定件（310）。

4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述汇流件（200）设有通孔（210），所述电极端子（101）内设凹槽（102），所述固定件（310）的一端固定于所述凹槽（102）的底壁，所述固定件（310）穿设所述凹槽（102）及所述通孔（210）后露出于所述通孔（210）外，所述锁紧件（320）锁合于所述固定件（310）露出于所述通孔（210）外的部分。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述固定件（310）的外周设有外螺纹，所述锁紧件（320）设有与所述外螺纹配合的锁紧孔。

6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述汇流件（200）设有通孔（210），所述电极端子（101）内设凹槽（102），所述固定件（310）的一端固定于所述凹槽（102）的底壁，所述固定件（310）的另一端与所述凹槽（102）的开口边缘齐平，所述锁紧件（320）穿设所述通孔（210）及所述固定件（310）。

7.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，所述固定件（310）开设锁紧孔，所述锁紧件（320）穿设所述通孔（210）并螺接于所述锁紧孔。

8.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，每一所述电池单体（100）具有电极性相反的两个电极端子（101），多个所述电池单体（100）沿第一方向并排设置，且各所述电池单体（100）的电极端子（101）的极性沿所述第一方向呈正负交替排列，所述汇流件（200）包括第一汇流片（201）、第二汇流片（202）及第三汇流片（203），所述第一汇流片（201）沿所述第一方向串联由头部至尾部分布的各所述电池单体（100），所述第二汇流片（202）用于连接所述第一方向尾部的所述电池单体（100）以引出正极端，所述第三汇流片（203）用于连接所述第一方向头部的所述电池单体（100）以引出负极端。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述第二汇流片（202）及所述第三汇流片（203）均设有一过流槽（204），所述过流槽（204）底壁开设有所述通孔（210）。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池组。

11.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求10所述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。

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