CN219203397U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包，包括外壳、线路板以及电芯组件，线路板和电芯组件设置在外壳内，线路板与电芯组件电连接以用于管理电芯组件的充放电，外壳具有相对的上表面和下表面，上表面以及下表面分别沿长度方向和宽度方向延伸；线路板设置在电芯组件与上表面之间；电芯组件包括若干电芯，各电芯沿着电池包的长度方向并列设置在上表面和下表面之间，至少一对相邻的电芯在电池包厚度方向上具有高度差。本申请中将电芯上下交错设置，使得多个电芯可以更紧凑地排列，有利于减小电芯组件的整体长度；将电芯上下交错设置也有利于对各电芯的散热。

Description

电池包

技术领域

本申请涉及电池包技术领域。

背景技术

基于便携的使用需求，越来越多的电动工具采用锂离子电池包作为动力来源。为了延长续航时间，需要电池包具有较大的电容量，也即，电池包内需要设置多个电芯，这使得现有的电池包体积普遍较大，相应的，电动工具也要提供较大的空间容纳电池包，这与电动工具便携的需求产生了矛盾。此外，电容量大的电池包在使用过程中也会产生较多的热量，在紧凑布置内部各元件时，还需要解决电池包内部散热的问题。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种内部结构紧凑且散热效果好的电池包。

为达到以上目的，本申请提供一种电池包，包括外壳、线路板以及电芯组件，所述线路板和所述电芯组件设置在所述外壳内，所述线路板与所述电芯组件电连接以用于管理所述电芯组件的充放电，所述外壳具有相对的上表面和下表面，所述上表面以及所述下表面分别沿长度方向和宽度方向延伸；所述线路板设置在所述电芯组件与所述上表面之间；所述电芯组件包括若干电芯，各所述电芯沿着电池包的长度方向并列设置在所述上表面和所述下表面之间，至少一对相邻的所述电芯在电池包厚度方向上具有高度差。

进一步地，所述电芯为圆柱形，从而相邻所述电芯的弧形侧壁之间形成容纳空间，所述线路板包括多个分体的线路分板，各所述线路分板设置在各所述容纳空间内。

进一步地，至少一个所述容纳空间沿所述电池包长度方向的尺寸大于所述电芯沿的直径。

进一步地，所述电芯组件还包括用于支撑各所述电芯的骨架，所述骨架具有面向所述上表面的骨架表面，所述线路板表面的高度不超过所述骨架表面的高度。

进一步地，所述电池包还包括设置在所述外壳内的电气接口，所述电气接口与所述线路板电连接，所述电气接口的高度不超过所述骨架表面的高度。

进一步地，所述电池包还包括连接所述上表面与所述下表面的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对，且均沿着所述电池包的宽度方向和厚度方向延伸，所述电气接口靠近所述第二侧面设置，所述第二侧面具有与所述电气接口相对的电气通孔，外部接头适于穿过所述电气通孔与所述电气接口连接。

进一步地，所述电芯组件靠近所述第二侧面的一端具有弧形表面，所述弧形表面从朝向所述上表面的一侧延伸到朝向所述第二侧面的一侧，所述电气接口沿所述电池包厚度方向的投影与所述弧形表面有重叠，所述电气接口沿所述电池包长度方向的投影与所述弧形表面有重叠。

进一步地，所述电池包还包括设置在所述外壳内的电气接口，所述电气接口与所述线路板电连接，所述电池包还包括连接所述上表面与所述下表面的第二侧面，所述第二侧面沿着所述电池包的宽度方向和厚度方向延伸，所述电气接口靠近所述第二侧面设置，所述电芯组件靠近所述第二侧面的一端具有弧形表面，所述弧形表面从朝向所述上表面的一侧延伸到朝向所述第二侧面的一侧，所述电气接口沿所述电池包厚度方向的投影与所述弧形表面有重叠，所述电气接口沿所述电池包长度方向的投影与所述弧形表面有重叠。

进一步地，所述线路板延伸到所述电气接口与所述上表面之间。

进一步地，所述第一侧面上设置第一通风口，所述第二侧面上设置第二通风口，所述外壳内具有连通所述第一通风口和所述第二通风口的散热通道。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请中将电芯上下交错设置，使得多个电芯可以更紧凑地排列，有利于减小电芯组件的整体长度；将电芯上下交错设置也有利于对各电芯的散热。

附图说明

图1为本申请的电池包的一个实施例的示意图；

图2为本申请的电池包的一个实施例的爆炸图；

图3为本申请的电池包的一个实施例的剖面简化示意图；

图4为电池包的另一个实施例的剖面简化示意图；

图5为本申请的电芯组件的一个实施例的剖面简化示意图；

图6为本申请的电芯组件的另一个实施例的剖面简化示意图；

图7为本申请的电芯组件的一个实施例的侧面简化示意图；

图8为本申请的电池包的另一个实施例的剖面简化示意图；

图9为本申请的电芯组件的一个实施例的另一侧面的简化示意图；

图10为本申请的电池包的另一个实施例的剖面简化示意图；

图中：1、外壳；11、上表面；12、下表面；13、第一侧面；131、第一通风口；14、第二侧面；141、第二通风口；142、电气通孔；10、散热通道；2、线路板；21、线路分板；3、电芯组件；31、电芯；32、骨架；321、骨架表面；30、容纳空间；301、弧形表面；4、电气接口。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

如图1、2所示，本申请提供一种电池包，包括外壳1、线路板2以及电芯组件3，线路板2和电芯组件3设置在外壳1内，线路板2与电芯组件3电连接以用于管理电芯组件3的充放电。

外壳1包括上表面11和下表面12，外壳1的上表面11与下表面12平行，均沿着电池包的长度方向和宽度方向延伸。线路板2设置在上表面11与电芯组件3之间。电芯组件3包括若干个电芯31以及用于支撑各电芯31的骨架32。各电芯31沿着电池包的长度方向并列设置在上表面11和下表面12之间，至少一对相邻的电芯31在电池包厚度方向上具有高度差，如图3所示，也即电芯组件3的各电芯31并非设置在同一水平面上。

现有的电池包中，各个电芯通常整齐地排列在同一平面上，如图4所示，采用现有的方式设置电芯时，电芯组件的长度不小于各电芯的直径之和。而在本申请中，将电芯31上下交错设置，使得多个电芯31可以更紧凑地排列，有利于减小电芯组件3的整体长度。

此外，将电芯31上下交错设置也有利于对各电芯31的散热，以散热气流沿着电池包的长度方向经过电芯组件3的表面为例：若各电芯排列在同一平面上，相邻电芯之间形成的缝隙的开口与气流的方向基本垂直，导致缝隙处气流的循环效率较低，此处电芯的表面难以与气流形成有效的接触，如图4所示；而将各电芯31上下交错设置后，相邻电芯之间形成的缝隙的开口与气流方向并不是垂直的，如此气流更容易进入到相邻电芯的缝隙之间，如图3中箭头所示，提高了缝隙处气流的循环效率，进而使得电芯31更多的表面与气流形成有效的接触，提高了散热效率。

值得一提的是，各个电芯31设置的方式：可以是全部电芯依次上下交错设置，也即每一电芯31与相邻的电芯31均具有高度差，如图5所示；也可以是其中某几个电芯31上下交错设置，也即，仅有部分电芯31与相邻的电芯31具有高度差，另一部分电芯与相邻的电芯无高度差，如图3或6所示。本领域技术人员根据实际需求上下交错设置电芯的各种方式均在本申请的保护范围内。

电芯31为圆柱形，相邻电芯31的弧形侧壁之间可形成容纳空间30，可以利用该容纳空间设置线路板2，从而有利于减小电池包的整体厚度。考虑到线路板2的体积通常较大，优选将线路板2包括为多个分体的线路分板21，各线路分板21设置在电芯组件3的各个容纳空间30内，也即线路板2基本不额外占据电池包的空间，这对减小电池包的整体尺寸十分有利。

可以理解的是，当相邻的电芯31之间无高度差时，二者之间的容纳空间30的尺寸较小，仅能设置尺寸较小的线路分板21，如图6左侧的两线路分板21。当电芯31之间具有一定的高度差时，可以形成较大的容纳空间30，能够设置尺寸较大的线路分板21，如图3、5所示，这有利于减少线路板2被分割的次数，而且对于一些需要设置在较大的线路分板21上的特殊电路也是有利的。例如，当某一电芯31的高度比其两侧的电芯31都低时，形成的容纳空间的尺寸可大于该电芯31的直径，能够设置尺寸更大的线路分板21。当然，也可以是中间多个电芯31的高度比两侧的电芯31低，此时可形成尺寸更大的容纳空间30，如图3左侧的线路分板21所在的容纳空间。

电芯组件3的骨架32与各电芯31的端部连接，用于将各电芯31保持在外壳1内的固定位置。骨架32朝向上表面11或下表面12的表面可以高度起伏从而与电芯31的上下交错对应，也可以是形成平整的表面以更好地与外壳1的上表面11或下表面12抵接。

如图7所示，骨架32具有面向上表面11的骨架表面321，优选地，线路板2表面的高度不超过骨架表面321，从而线路板2在厚度方向所占用的空间均为电芯组件3的内部空间，有利于减小电池包的整体厚度。值得一提的是，线路板2的各线路分板21的表面可能处于不同的高度，同时，骨架表面321也可能为非平面，本申请所说的线路板2表面的高度不超过骨架表面321是指：各个线路分板21的表面高度不超过其对应位置处的骨架表面321。

进一步地，如图3所示，电池包包括连接上表面11与下表面12的第一侧面13和第二侧面14，第一侧面13与第二侧面14相对，均沿着电池包的宽度方向和厚度方向延伸。第一侧面13上设置第一通风口131，第二侧面14上设置第二通风口141，外壳1内具有连通第一通风口131和第二通风口141的散热通道10。

散热通道10可以是形成于上表面11与线路板2和电芯组件3之间，也可以是形成于电芯组件3与下表面12之间。当然，电芯组件3的各电芯31之间也可以间隔地设置，使得位于电芯组件3两侧的散热通道10连通。

电池包还包括设置在外壳1内的电气接口4，电气接口4与线路板2电连接，外壳1上具有与电气接口4对应的通孔，外部的接头适于穿过外壳1上的通孔与电气接口4电连接。

优选地，电气接口4靠近第二侧面14设置，第二侧面14上具有与电气接口4对应的电气通孔142，如图8所示。外壳1内的热量也可以通过电气通孔142排出。

进一步，电气接口4的高度不超过电芯组件3的骨架表面321，以确保电气接口4的设置不增加电池包的整体厚度，如图9所示。

如图8、10所示，电芯组件3靠近第二侧面14的一端具有弧形表面301，弧形表面301从朝向上表面11的一侧延伸到朝向第二侧面14的一侧，电气接口4沿电池包厚度方向的投影与弧形表面301有重叠，同时，电气接口4沿电池包长度方向的投影与弧形表面301也有重叠。也即，电气接口4尽可能靠近电芯组件3的弧形表面301设置，以充分利用弧形表面301形成的间隙。

值得一提的是，线路板2可以延伸到电气接口4与上表面11之间，以使得电气接口4整个侧面与线路板2相对，如图8所示。线路板2也可以只延伸到电气接口4的一端，电气接口4与线路板2的端部电连接，电气接口4的侧面直接与上表面11相对，如图10所示。

在一些实施例中，电气接口4包括多个用于进行电连接的接口，各接口沿着电池包的宽度方向依次设置。电气接口4包括至少一正极接口、至少一负极接口以及至少一通信接口。进一步地，电气接口4还包括至少一USB接口。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电池包，包括外壳、线路板以及电芯组件，所述线路板和所述电芯组件设置在所述外壳内，所述线路板与所述电芯组件电连接以用于管理所述电芯组件的充放电，其特征在于：

所述外壳具有相对的上表面和下表面，所述上表面以及所述下表面分别沿长度方向和宽度方向延伸；

所述线路板设置在所述电芯组件与所述上表面之间；

所述电芯组件包括若干电芯，各所述电芯沿着电池包的长度方向并列设置在所述上表面和所述下表面之间，至少一对相邻的所述电芯在电池包厚度方向上具有高度差。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯为圆柱形，从而相邻所述电芯的弧形侧壁之间形成容纳空间，所述线路板包括多个分体的线路分板，各所述线路分板设置在各所述容纳空间内。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，至少一个所述容纳空间沿所述电池包长度方向的尺寸大于所述电芯的直径。

4.如权利要求1-3任一所述的电池包，其特征在于，所述电芯组件还包括用于支撑各所述电芯的骨架，所述骨架具有面向所述上表面的骨架表面，所述线路板表面的高度不超过所述骨架表面的高度。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括设置在所述外壳内的电气接口，所述电气接口与所述线路板电连接，所述电气接口的高度不超过所述骨架表面的高度。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括连接所述上表面与所述下表面的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对，且均沿着所述电池包的宽度方向和厚度方向延伸，所述电气接口靠近所述第二侧面设置，所述第二侧面具有与所述电气接口相对的电气通孔，外部接头适于穿过所述电气通孔与所述电气接口连接。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电芯组件靠近所述第二侧面的一端具有弧形表面，所述弧形表面从朝向所述上表面的一侧延伸到朝向所述第二侧面的一侧，所述电气接口沿所述电池包厚度方向的投影与所述弧形表面有重叠，所述电气接口沿所述电池包长度方向的投影与所述弧形表面有重叠。

8.根据权利要求1-3任一所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括设置在所述外壳内的电气接口，所述电气接口与所述线路板电连接，所述电池包还包括连接所述上表面与所述下表面的第二侧面，所述第二侧面沿着所述电池包的宽度方向和厚度方向延伸，所述电气接口靠近所述第二侧面设置，所述电芯组件靠近所述第二侧面的一端具有弧形表面，所述弧形表面从朝向所述上表面的一侧延伸到朝向所述第二侧面的一侧，所述电气接口沿所述电池包厚度方向的投影与所述弧形表面有重叠，所述电气接口沿所述电池包长度方向的投影与所述弧形表面有重叠。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述线路板延伸到所述电气接口与所述上表面之间。

10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括连接所述上表面与所述下表面的第一侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对，所述第一侧面上设置第一通风口，所述第二侧面上设置第二通风口，所述外壳内具有连通所述第一通风口和所述第二通风口的散热通道。

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