CN217158408U - 电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池及用电装置，其中，电池包括：电池组，包括多个电池单体；第一处理件和第二处理件，分别位于所述电池组的两侧；采样线缆，包括采样线和连接线，所述采样线用于与所述电池单体电连接，所述连接线与所述采样线间隔设置并用于连接所述第一处理件和所述第二处理件。通过将第一处理件及第二处理件间的连接线束集成至采样线缆上，能够减少电池内部的线路架设，同时可以去除连接线固定所需的结构，有效的优化了电池内部的空间结构，提高空间利用率，其次，也能够防止由于连接线长度过长，导致的连接线磨损，降低连接线干涉磨损导致采样异常风险，提高电池使用寿命及安全性。

Description

电池及用电装置

技术领域

本申请属于电池设备技术领域，尤其涉及一种电池及用电装置。

背景技术

随着自然资源的消耗及环境的破坏日益加重，各领域中对可以储存能量并有效地利用储存能量的装置兴趣日益增长，而电池是新的可再生能量的系统。

在电池设备技术领域中，电池内部线路较多，易磨损，存在安全隐患。因此，如何优化电池内部线路架构，是电池设备技术中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施方式提供了一种电池及用电装置，能够改善电池内部线路较多的问题。

本申请实施方式的第一方面，提供了一种电池，包括电池组、第一处理件、第二处理件和采样线缆。

电池组，包括多个电池单体；

第一处理件和第二处理件，分别位于所述电池组的两侧；

采样线缆，包括采样线和连接线，所述采样线用于与所述电池单体电连接，所述连接线与所述采样线间隔设置并用于连接所述第一处理件和所述第二处理件。

采用上述结构，通过将第一处理件及第二处理件间的连接线束集成至采样线缆上，能够减少电池内部的线路架设，同时可以去除连接线固定所需的结构，有效的优化了电池内部的空间结构，提高空间利用率，其次，也能够防止由于连接线长度过长，导致的连接线磨损，降低连接线干涉磨损导致采样异常风险，提高电池使用寿命及安全性，其三，连接线与采样线缆集成后，便于与电池相连接，如平铺在电池表面，能够显著提升电池表面的平整度。

在本申请的一些实施方式中，所述第一处理件设置有多个，且多个所述第一处理件间通过传导线缆电连接。

采用上述结构，有效扩容电池内对电池单体的检测量，保证电池的采样能力。

在本申请的一些实施方式中，所述采样线缆包括多个子线路，所述第一处理件至少与一个子线路对应连接。

采用上述结构，能够使各个第一处理件对应连接子线路，保证采样效果。

在本申请的一些实施方式中，所述传导线缆包括连接传导层，及贴合于所述连接传导层表面的连接屏蔽层，所述连接传导层采用柔性扁平电缆，所述连接屏蔽层采用锡箔材质。

采用上述结构，通过在连接传导层外部包裹连接屏蔽层，能够提高传导线缆特性阻抗稳定性，其次，连接屏蔽层采用锡箔材质，便于将连接屏蔽层在连接传导层上紧密贴合，并使传导线缆表面更加平整。

在本申请的一些实施方式中，至少两个所述子线路中设置有连接线。

采用上述结构，通过至少两个子线路中设置连接线，能够使第一处理件及第二处理件间形成闭环，保证采样工作的效果。

在本申请的一些实施方式中，所述采样线缆包括采样传导层，及贴合于所述采样传导层表面的采样屏蔽层，所述连接线及所述采样线设置于所述采样传导层内，所述连接线及所述采样线采用柔性扁平电缆，所述采样屏蔽层采用锡箔材质。

采用上述结构，通过在采样传导层外部包裹采样屏蔽层，能够提高采样线缆特性阻抗稳定性，其次，采样屏蔽层采用锡箔材质，便于将采样屏蔽层在采样传导层上紧密贴合，使采样线缆表面更加平整，便于将采样线缆平整铺设于电池内。

在本申请的一些实施方式中，所述连接线上靠近所述第二处理件相连接一侧，包括凸出于所述采样线缆边缘的连接段，所述连接段与所述第二处理件相连接。

采用上述结构，通过连接段的设置，有效提高连接线的灵活性，能够使连接线根据第二处理件在电池内的实际结构，进行走线，保证连接线能够与电池内的实际结构相贴合。

本申请的一些实施方式中，所述连接段上设置有第一插接头，所述第二处理件上连接有引出线，所述引出线上设置有第二插接头，所述第一插接头与第二插接头相连接。

采用上述结构，通过引出线、第一插接头及第二插接头的设置，能够将连接段的长度有效分摊，防止连接段过长，导致线路磨损。

本申请的一些实施方式中，所述引出线表面设置有的引出屏蔽层。

采用上述结构，通过在引出线外部包裹引出屏蔽层，能够提高引出线特性阻抗稳定性。

本申请的一些实施方式中，所述采样线缆还包括连接片，所述连接片与所述采样线电连接，所述连接片用于与所述电池单体的极柱电连接。

采用上述结构，能够使采样线缆有效的与极柱电连接。

本申请实施方式的第二方面，提供了一种用电装置，包括任一方案所述的电池，并且所述电池用于为用电装置提供电能。

采用上述结构，能够保证用电装置中电池的使用寿命。

与现有技术相比，本申请实施方式的电池及用电装置中，通过将第一处理件及第二处理件间的连接线束集成至采样线缆上，能够减少电池内部的线路架设，同时可以去除连接线固定所需的结构，有效的优化了电池内部的空间结构，提高空间利用率，其次，也能够防止由于连接线长度过长，导致的连接线磨损，降低连接线干涉磨损导致采样异常风险，提高电池使用寿命及安全性，其三，连接线与采样线缆集成后，便于与电池相连接，如平铺在电池表面，能够显著提升电池表面的平整度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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的附图。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。

图2为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图。

图3为本申请一些实施例提供的第一处理件、第二处理件及采样线缆的结构示意图。

图4为图3中A处的内部结构示意图。

图5为本申请一些实施例提供的传导线缆沿厚度方向的剖视结构示意图。

图6为本申请一些实施例提供的采样线缆沿厚度方向的剖视结构示意图。

图7为本申请一些实施例提供的第一处理件、第二处理件、采样线缆及连接片的结构示意图。

图8为本申请另一些实施例提供的第一处理件、第二处理件及采样线缆的结构示意图。

附图中：

1、电池组；2、第一处理件；3、第二处理件；31、引出线；311、第二插接头；4、采样线缆；41、子线路；42、采样线；421、采样引出端；43、连接线；431、连接段；432、第一插接头；44、采样屏蔽层；45、采样传导层；5、传导线缆；51、连接屏蔽层；52、连接传导层；6、连接片；100、电池；200、控制器；300、马达；1000、车辆。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式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方式的目的，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。

在本申请实施方式的描述中，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。在本申请实施方式的描述中，“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“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施方式中。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方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。

在本申请实施方式的描述中，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。

在本申请实施方式的描述中，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)。

在本申请实施方式的描述中，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方式和简化描述，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方式的限制。

在本申请实施方式的描述中，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方式中的具体含义。

目前，随着自然资源的消耗及环境的破坏日益加重，各领域中对可以储存能量并有效地利用储存能量的装置兴趣日益增长，而电池是新的可再生能量的系统。但是，从市场发展前景及应用趋势来看，由于电池适用性的增加，根据用电装置的不同，对电池的使用安全性也提出了更高的要求。为了提高电池的使用安全性，在电池技术领域中，通过在电池内集成采样组件，用来实时检测电池的电流电压值、温度，保证电池的使用安全性。

本申请发明人注意到，现有的采样组件的集成方式在实际应用中存在较大缺陷。实际应用中，原本电池内部空间就有限，需要紧凑各组件的占比，而在集成采样组件后，势必会引入更多的线路结构，更多的线路结构，不仅需要在电池内设置更多的固定构件，影响电池内的体积利用率，线路也更易磨损，引起新的安全问题。

为了缓解现有电池中所用采样组件的缺陷，申请人研究发现，可以通过对电池中参与采样工作的走线进行整合，减少电池内的线路架设，提高电池内的体积利用率，同时，整合后也能够为走线提供统一的防护，防止线路磨损。

基于以上考虑，为了解决现有电池中所用采样组件的问题，本申请发明人经过深入研究，设计了一种电池及用电装置。

本申请中，电池单体可以包括二次电池单体或者一次电池单体，也可以是锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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。

本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。

本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置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装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000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1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000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100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

在本申请一些实施方式中，如图2至图4所示，图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图，图3为本申请一些实施例提供的第一处理件2、第二处理件3及采样线缆4的结构示意图，图4为图3中A处的内部结构示意图。提供了一种电池100，包括：电池组1、第一处理件2、第二处理件3及采样线缆4。电池组1包括多个电池单体。第一处理件2和第二处理件3，分别位于电池组1的两侧。采样线缆4包括采样线42和连接线43，采样线42用于与电池单体电连接，连接线43与采样线42间隔设置并用于连接第一处理件2和第二处理件3。

具体地，参照图3，第一处理件2和第二处理件3，分别位于电池组1在第一方向x上的两侧，与采样线缆4的延伸方向平行。

具体地，第一处理件2可采用电芯管理电路(Cell Management Circuit，CMC)，第二处理件3可采用电池100管理单元(Battery Module Unit，BMU)，采样线42及连接线43可采用柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable，FFC)。

通过将第一处理件2及第二处理件3间的连接线43束集成至采样线缆4上，能够减少电池100内部的线路架设，同时可以去除连接线43固定所需的结构，有效的优化了电池100内部的空间结构，提高空间利用率，其次，也能够防止由于连接线43长度过长，导致的连接线43磨损，降低连接线43干涉磨损导致采样异常风险，提高电池100使用寿命及安全性，其三，连接线43与采样线缆4集成后，便于与电池100相连接，如平铺在电池100表面，能够显著提升电池100表面的平整度。

在本申请的一些实施方式中，如图3所示，第一处理件2设置有多个，且多个第一处理件2间通过传导线缆5电连接。

示例性地，参照图3，第一处理件2设置有三个。

通过多个第一处理件2的设置，能够有效扩容电池内对电池单体的检测量，保证电池的采样能力。

在本申请的一些实施方式中，如图3所示，采样线缆4包括多个子线路41，第一处理件2至少与一个子线路41对应连接。

示例性地，参照图3，子线路41有六条，每两条子线路41与一个第一处理件2对应连接。

通过多个子线路41的设置，能够使各个第一处理件2对应连接子线路41，使各组第一处理件2及子线路41间相对独立的完成采样、转处理等工作，保证采样效果。

在本申请的一些实施方式中，如图3所示，至少两个子线路41中设置有连接线43。

具体地，参照图3，至少在第二方向y上的两端的子线路41中设置有连接线43，第二方向y与第一方向x正交。

通过至少两个子线路41中设置连接线43，能够使第一处理件2及第二处理件3间形成闭合电路，保证采样工作的效果。

在本申请的一些实施方式中，如图5所示，图5为本申请一些实施例提供的传导线缆5沿厚度方向的剖视结构示意图。传导线缆5包括连接传导层52，及贴合于连接传导层52表面的连接屏蔽层51，连接传导层52采用柔性扁平电缆，连接屏蔽层51采用锡箔材质。

具体地，连接屏蔽层51可为一体式热熔锡箔材，通过热熔胶胶合至连接传导层52表面。示例性地，热熔胶的厚度可以为15μm至220μm，连接屏蔽层51的厚度可以为0.05mm至0.65mm。

通过在连接传导层52外部包裹连接屏蔽层51，能够提高传导线缆5特性阻抗稳定性，其次，连接屏蔽层51采用锡箔材质，便于将连接屏蔽层51在连接传导层52上紧密贴合，并使传导线缆5表面更加平整。

在本申请的一些实施方式中，如图6所示，图6为本申请一些实施例提供的采样线缆4沿厚度方向的剖视结构示意图。采样线缆4包括采样传导层45，及贴合于采样传导层45表面的采样屏蔽层44，连接线43及采样线42设置于采样传导层45内，连接线43及采样线42采用柔性扁平电缆，采样屏蔽层44采用锡箔材质。

具体地，采样屏蔽层44可为一体式热熔锡箔材，通过热熔胶胶合至采样传导层45表面。示例性地，热熔胶的厚度可以为15μm至220μm，采样屏蔽层44的厚度可以为0.05mm至0.65mm。

通过在采样传导层45外部包裹采样屏蔽层44，能够提高采样线缆4特性阻抗稳定性，其次，采样屏蔽层44采用锡箔材质，便于将采样屏蔽层44在采样传导层45上紧密贴合，使采样线缆4表面更加平整，便于将采样线缆4平整铺设于电池内。

在本申请的一些实施方式中，如图7所示，图7为本申请一些实施例提供的第一处理件2、第二处理件3、采样线缆4及连接片6的结构示意图。连接线43上靠近第二处理件3相连接一侧，包括凸出于采样线缆4边缘的连接段431，连接段431与第二处理件3相连接。

具体地，连接段431的末端可设置第一插接头432，第一插接头432可采用导电通讯接口直接与第二处理件3相连接。

具体地，参照图6及图7，实际使用中，采样线缆4在电池100上的铺设范围可能小于电池100在第一方向x上的延伸长度，此时，采样线缆4中连接线43靠近第二处理件3相连接一侧凸出于采样线缆4边缘。具体地，采样屏蔽层44上对应开设有通孔，供连接段431穿出。

通过连接段431的设置，有效提高连接线43的灵活性，能够使连接线43根据第二处理件3在电池内的实际结构，进行走线，保证连接线43能够与电池内的实际结构相贴合。

本申请的一些实施方式中，如图7所示，采样线缆4还包括连接片6，连接片6与采样线42电连接，连接片6用于与极柱电连接。

具体地，连接片6可采用铝巴，连接片6与采样线42及极柱间焊接相连接。不限地，采样线缆4上厚度方向的底端设置有采样点，采样屏蔽层44上包覆时，避让采样点，采样点用于与连接片6焊接连接。具体地，连接片6设置有多个，采样点设置有多个，没有连接片6至少与一个采样点对应设置。不限地，第一处理件2一侧的采样线42上还设置有采样引出端421，采样引出端421用于与第一处理件2相连接。

本申请的一些实施方式中，如图8所示，图8为本申请另一些实施例提供的第一处理件2、第二处理件3及采样线缆4的结构示意图。连接段431上设置有第一插接头432，第二处理件3上连接有引出线31，引出线31上设置有第二插接头311，第一插接头432与第二插接头311相连接。

具体地，引出线31可采用柔性扁平电缆材质，第一插接头432及第二插接头311采用通讯导电用插头。

通过引出线31、第一插接头432及第二插接头311的设置，能够将连接段431的长度有效分摊，防止连接段431过长，导致线路磨损。

本申请的一些实施方式中，引出线31表面设置有的引出屏蔽层。

示例性地，引出屏蔽层可采用锡箔材质。

通过在引出线31外部包裹引出屏蔽层，能够提高引出线31特性阻抗稳定性。

在本申请的一些实施方式中，参见图5至图8，本申请提供了一种电池，包括：电池组1、第一处理件2、第二处理件3、采样线缆4、传导线缆5。电池组1包括多个电池单体，第一处理件2和第二处理件3，分别位于电池组1的第一方向x上两侧。采样线缆4包括采样线42、连接线43及包覆采样线42、连接线43的采样屏蔽层44，采样线42用于与电池单体电连接，连接线43与采样线42间隔设置并用于连接第一处理件2和第二处理件3。第一处理件2设置有三个，相邻第一处理件2间通过传导线缆5相连接，采样线缆4包括六个子线路41，两个子线路41连接至一个第一处理件2上。

与现有技术相比，本申请实施方式的电池及用电装置中，通过将第一处理件2及第二处理件3间的连接线43束集成至采样线缆4上，能够减少电池内部的线路架设，同时可以去除连接线43固定所需的结构，有效的优化了电池内部的空间结构，提高空间利用率，其次，也能够防止由于连接线43长度过长，导致的连接线43磨损，降低连接线43干涉磨损导致采样异常风险，提高电池使用寿命及安全性，其三，连接线43与采样线缆4集成后，便于与电池相连接，如平铺在电池表面，能够显著提升电池表面的平整度。

最后应说明的是：以上各实施方式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方式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方式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方式技术方案的范围，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，各个实施方式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方式，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，其特征在于，包括：

电池组，包括多个电池单体；

第一处理件和第二处理件，分别位于所述电池组的两侧；

采样线缆，包括采样线和连接线，所述采样线用于与所述电池单体电连接，所述连接线与所述采样线间隔设置并用于连接所述第一处理件和所述第二处理件。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一处理件设置有多个，且多个所述第一处理件间通过传导线缆电连接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述采样线缆包括多个子线路，所述第一处理件至少与一个所述子线路对应连接。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述传导线缆包括连接传导层及贴合于所述连接传导层表面的连接屏蔽层，所述连接传导层采用柔性扁平电缆。

5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，至少两个所述子线路中设置有连接线。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述采样线缆包括采样传导层，及贴合于所述采样传导层表面的采样屏蔽层，所述连接线及所述采样线设置于所述采样传导层内，所述连接线及所述采样线采用柔性扁平电缆。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述连接线上靠近所述第二处理件相连接一侧，包括凸出于所述采样线缆边缘的连接段，所述连接段与所述第二处理件相连接。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述连接段上设置有第一插接头，所述第二处理件上连接有引出线，所述引出线上设置有第二插接头，所述第一插接头与第二插接头相连接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述引出线表面设置有的引出屏蔽层。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池，其特征在于，所述采样线缆还包括连接片，所述连接片与所述采样线电连接，所述连接片用于与所述电池单体的极柱电连接。

11.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。

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