CN219226562U - 一种电池包和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池包和电子设备。电池包，包括：短路保护组件、电池管理系统以及电池组件，短路保护组件设置于电池管理系统和电池组件之间；其中，电池管理系统包括多个电压采集电路，电池组件包括多个电芯，短路保护组件包括转接板以及固定在转接板上的多个保护元件；电压采集电路与电芯对应设置，电压采集电路与对应的电芯并联设置，电压采集电路用于采集对应的电芯两端的电压值；保护元件与电压采集电路对应设置，保护元件设置于对应的电压采集电路中，保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流。可以避免电池包出现热失控，进而避免安全事故，提高电池包的使用安全。

Description

一种电池包和电子设备
技术领域
本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种电池包和电子设备。
背景技术
目前的锂离子电池包主要由电池管理系统(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，简称BMS)和电池组件组成，电池组件由多个电芯堆叠组成，电池管理系统可以采集电芯的数据，以实现对电池包的保护。
现有技术中，电池管理系统通过采集线采集各电芯的电压，然而，在锂离子电池包遇到挤压情况时，采集线之间出现会短路现象，容易引起燃烧情况的发生，这样，可能会导致锂离子电池包出现热失控，进而造成安全事故。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电池包和电子设备。
为了解决上述问题，第一方面，本实用新型提出了一种电池包，包括：短路保护组件、电池管理系统以及电池组件，所述短路保护组件设置于所述电池管理系统和所述电池组件之间；其中，
所述电池管理系统包括多个电压采集电路，所述电池组件包括多个电芯，所述短路保护组件包括转接板以及固定在所述转接板上的多个保护元件；
所述电压采集电路与所述电芯对应设置，所述电压采集电路与对应的所述电芯并联设置，所述电压采集电路用于采集对应的所述电芯两端的电压值；
所述保护元件与所述电压采集电路对应设置，所述保护元件设置于对应的所述电压采集电路中，所述保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流。
可选地，所述转接板为电路板；
所述保护元件电连接于所述转接板；
所述电路板分别与所述电压采集电路和所述电芯电连接。
可选地，所述保护元件为电阻。
可选地，所述保护元件为集成在所述电路板上的铜皮走线。
可选地，所述保护元件为保险丝。
可选地，所述电芯包括电池极耳；
所述电池极耳焊接连接于所述所述电路板上，并在所述电路板上形成焊接点；
所述焊接点与所述保护元件抵接。
可选地，所述电压采集电路包括电压采集线束；
所述电压采集线束焊接连接于所述电路板，以使所述电压采集电路通过所述电路板与对应的所述电芯并联连接。
可选地，所述转接板为绝缘板；
所述保护元件粘接连接于所述绝缘板。
可选地，所述电池组件还包括支架；
多个所述电芯均固定于所述支架上；
所述转接板固定于所述支架上。
第二方面，本实用新型实施例提出了一种电子设备，包括上述电池包。
在本实用新型实施例中，所述短路保护组件设置于所述电池管理系统和所述电池组件之间，使得所述保护元件设置于所述电压采集电路靠近所述电芯的一端。所述电压采集电路与所述电芯对应设置，且所述电压采集电路中设置有保护元件，所述保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流，这样，在所述电池包因为挤压导致相邻两个所述电压采集电路之间出现短路现象时，大电流可以将对应的保护元件熔断，进而断开所述电压采集电路，可以避免所述电池包出现热失控，进而避免安全事故，提高所述电池包的使用安全。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型实施例中的一种电池包的结构示意图。
附图标记：
1－电池组件，2－电池管理系统，3－短路保护组件，31－转接板，32－保护元件。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，所述电池包具体可以包括：短路保护组件3、电池管理系统2以及电池组件1，短路保护组件3可以设置于电池管理系统2和电池组件1之间；其中，电池管理系统2可以包括多个电压采集电路，电池组件1可以包括多个电芯，短路保护组件3可以包括转接板31以及固定在转接板31上的多个保护元件32；所述电压采集电路与所述电芯对应设置，所述电压采集电路与对应的所述电芯并联设置，所述电压采集电路可以用于采集对应的所述电芯两端的电压值；保护元件32可以与所述电压采集电路对应设置，保护元件32可以设置于对应的所述电压采集电路中，保护元件32可以在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流。
在本实用新型实施例中，短路保护组件3设置于电池管理系统2和电池组件1之间，使得保护元件32设置于所述电压采集电路靠近所述电芯的一端。所述电压采集电路与所述电芯对应设置，且所述电压采集电路中设置有保护元件32，保护元件32可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流，这样，在所述电池包因为挤压导致相邻两个所述电压采集电路之间出现短路现象时，大电流可以将对应的保护元件32熔断，进而断开所述电压采集电路，可以避免所述电池包出现热失控，进而避免安全事故，提高所述电池包的使用安全。而且，在本实用新型实施例中，利用保护元件32可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流的特点，即可实现对所述电池包进行短路保护，逻辑简单，功能可靠，性价比较高。
具体地，本实用新型实施例中所述的电池包具体可以是锂电池电池包或锂离子电池包，具体可根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。
具体地，所述电池包可以包括电池管理系统2和电池组件1，电池管理系统2相当于所述电池包的“大脑”，电池管理系统2可以包括保护芯片(或管理芯片)、金属－氧化物－半导体场效应晶体管(metal oxidesemiconductor，简称MOS管)、电阻、电容和印制电路板(Printed CircuitBoard，简称PCB板)等；电池组件1具体可以包括多个串联连接的电芯，相当于所述电池包的“心脏”，电芯主要可以由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成。
具体地，电池管理系统2还可以包括多个电压采集电路，所述电压采集电路可以与所述电芯一一对应设置，且所述电压采集电路与对应的所述电芯并联设置，便于采集对应的所述电芯两端的电压。
具体地，所述电池包还可以包括短路保护组件3，短路保护组件3可以设置于电池管理系统2和电池组件1之间，以便于短路保护组件3可以对所述电池包起到短路保护的作用。
进一步地，短路保护组件3可以包括转接板31和多个保护元件32，多个保护元件32均固定在转接板31上，使得转接板31可以用于支撑和固定保护元件32。
具体地，多个保护单元32均固定在转接板31上，使得短路保护组件3可以为一体成型结构。
具体地，保护元件32可以与所述电压采集电路对应设置，并设置在对应的所述电压采集电路中，由于保护元件32可以在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流，这样，在相邻两个所述电压采集电路之间出现短路现象时，所述电压采集电路中的保护元件32可以熔断并切断电流，进而可以断开所述电压采集电路，可以避免所述电池包发生热失控，提高所述电池包的使用安全。
具体地，保护元件32的型号参数可以与所述预设阈值相匹配，保护元件32的型号参数和所述预设阈值均可以根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。
具体地，如图1所示，对保护元件32的工作原理进行以下解释说明：
首先，需要说明的是，电池管理系统2的B0、B1、Bn、Bn－1指代电压采集电路，电池组件1中的B0、B1、Bn、Bn－1指代电芯，R0、R1、Rn、Rn－1指代保护元件32。
具体地，电池管理系统2中的B0和B1任意一点出现短路，电流将从保护元件32R1经过保护元件32R0回到电池组件1的的B0，对应的保护元件32R1和保护元件32R0会因大电流熔断，进而切断所述电压采集电路，达到保护的效果。
可选地，转接板31为电路板；保护元件32电连接于电路板；所述电路板分别与所述电压采集电路和所述电芯电连接。
在本实用新型实施例中，保护元件32电连接于所述电路板，可以实现将保护元件32固定在转接板31上。所述电路板分别与所述电压采集电路和所述电芯电连接，便于实现实现所述电压采集电路和所述电芯之间的并联连接，可以提高布置走线的便捷性。
具体地，转接板31具体可以是PCB板或者柔性电路板等，具体可根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。
可选地，保护元件32为电阻。
在本实用新型实施例中，保护元件32为电阻，可以降低短路保护组件3的设计难度，提高所述电池包的可靠性，降低所述电池包的成本。
具体地，保护元件32可以为普通电阻或者限流电阻，本实用新型实施例仅以限流电阻为例进行说明。在电压采集电路出现短路现象时，线束通过的大电流可以将保护元件32瞬间熔断，进而避免线束发热引起热失控。
示例的，限流电阻R可以选择10Ω(欧姆)、1/10W(瓦特)、0603封装的小功率电阻，或者，限流电阻R可以选择50Ω、1/10W的电阻，又或者，限流电阻R也可以选择62.5Ω、1/10W的电阻等，这样，在所述电压采集电路出现短路现象时，限流电阻R容易熔断，而且，限流电阻的阻值不会过大，还可以避免BMS均衡启动时出现熔断现象。限流电阻R的具体选择可根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不做具体限定。
具体地，BMS设计的均衡电流Ib＝0.05A(安)时，限流电阻R可以选择50Ω，在均衡启动时通过限流电阻R的损耗功率P＝Ib＊Ib＊R＝0.05＊0.05＊50＝0.125W，损耗功率已经超出限流电阻的最大功率1/10W，限流电阻R将会熔断。
或者，BMS设计的均衡电流Ib＝0.04A，限流电阻R的最大功率P＝0.1W，理论上限流电阻R的阻值不超过62.5Ω，理论计算值R＝P/Ib＊Ib＝0.1/0.04＊0.04＝62.5Ω。
可选地，保护元件32为集成在所述电路板上的铜皮走线。
在本实用新型实施例中，保护元件32为集成在所述电路板上的铜皮走线，可以进一步节省成本。
具体地，可以通过将所述电路板上的铜皮走线做细，形成保护元件32，实现方式较为简单。
进一步地，所述铜皮走线的具体尺寸可以根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不做具体限定。
可选地，保护元件32可以为保险丝。
在本实用新型实施例中，保护元件32为保险丝，可以提高对保护元件32设计的便捷性。
具体地，保护元件32可以是电阻，也可以是集成在电路板上的铜皮走线，还可以是保险丝，可以提高保护元件32的结构多样性。
可选地，所述电芯可以包括电池极耳；所述电池极耳焊接连接于所述电路板上，并在所述电路板上形成焊接点；焊接点与保护元件32抵接。
在本实用新型实施例中，所述电池极耳焊接连接于所述电路板，并形成焊接点，焊接点与保护元件32抵接，便于实现保护元件32与所述电芯之间的电连接。
可选地，所述电压采集电路包括所述电压采集线束；所述电压采集线束与所述电路板电连接，以使所述电压采集电路通过所述电路板与对应的所述电芯并联连接。
在本实用新型实施例中，所述电压采集线束焊接连接于所述电路板，可以实现所述电压采集线束与所述电路板的电连接，进而便于所述电路板将所述电芯的电压信号传输至所述电压采集电路。
在本实用新型的又一种可选实施例中，转接板31为绝缘板；保护元件32粘接连接于绝缘板。
在本实用新型实施例中，保护元件32粘接连接于绝缘板，便于实现将保护元件32固定在转接板31上。
具体地，以保护元件32为保险丝为例，保险丝可以通过粘接固定在绝缘板上，进而便于控制保险丝的位置，便于对保险丝进行走线布置，以实现将保险丝设置在所述电压采集电路中。
可选地，电池组件1还包括支架；多个所述电芯均固定于所述支架上；转接板31固定于所述支架上。
在本实用新型实施例中，将转接板31固定在电池组件1的支架上，便于固定短路保护组件3。
具体地，所述支架可以用于安装和固定所述电芯，也可以用于安装和固定短路保护组件3。
本实用新型实施例中所述的电池包至少包括以下优点：
在本实用新型实施例中，所述短路保护组件设置于所述电池管理系统和所述电池组件之间，使得所述保护元件设置于所述电压采集电路靠近所述电芯的一端。所述电压采集电路与所述电芯对应设置，且所述电压采集电路中设置有保护元件，所述保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流，这样，在所述电池包因为挤压导致相邻两个所述电压采集电路之间出现短路现象时，大电流可以将对应的保护元件熔断，进而断开所述电压采集电路，可以避免所述电池包出现热失控，进而避免安全事故，提高所述电池包的使用安全。
第二方面，本实用新型实施例中还公开了一种电子设备，可以包括上述电池包。
所述电子设备包括但不限于手机、平板电脑、数码相机、笔记本电脑、上网本、电纸书、电动工具、工业移动照明、医疗设备、电动自行车、电动汽车或者储能电站等。
具体地，所述电池包应用于所述电子设备中，作为所述电子设备的电源使用。
本实用新型实施例中所述的电子设备至少包括以下优点：
在本实用新型实施例中，所述短路保护组件设置于所述电池管理系统和所述电池组件之间，使得所述保护元件设置于所述电压采集电路靠近所述电芯的一端。所述电压采集电路与所述电芯对应设置，且所述电压采集电路中设置有保护元件，所述保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流，这样，在所述电池包因为挤压导致相邻两个所述电压采集电路之间出现短路现象时，大电流可以将对应的保护元件熔断，进而断开所述电压采集电路，可以避免所述电池包出现热失控，进而避免安全事故，提高所述电池包的使用安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：短路保护组件、电池管理系统以及电池组件，所述短路保护组件设置于所述电池管理系统和所述电池组件之间；其中，
所述电池管理系统包括多个电压采集电路，所述电池组件包括多个电芯，所述短路保护组件包括转接板以及固定在所述转接板上的多个保护元件；
所述电压采集电路与所述电芯对应设置，所述电压采集电路与对应的所述电芯并联设置，所述电压采集电路用于采集对应的所述电芯两端的电压值；
所述保护元件与所述电压采集电路对应设置，所述保护元件设置于对应的所述电压采集电路中，所述保护元件可在电流超过预设阈值的情况下熔断并切断电流。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述转接板为电路板；
所述保护元件电连接于所述电路板；
所述电路板分别与所述电压采集电路和所述电芯电连接。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述保护元件为电阻。
4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述保护元件为集成在所述电路板上的铜皮走线。
5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述保护元件为保险丝。
6.根据权利要求2－5任一项所述的电池包，其特征在于，所述电芯包括电池极耳；
所述电池极耳焊接连接于所述电路板上，并在所述电路板上形成焊接点；
所述焊接点与所述保护元件抵接。
7.根据权利要求2－5任一项所述的电池包，其特征在于，所述电压采集电路包括电压采集线束；
所述电压采集线束焊接连接于所述电路板，以使所述电压采集电路通过所述电路板与对应的所述电芯并联连接。
8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述转接板为绝缘板；
所述保护元件粘接连接于所述绝缘板。
9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池组件还包括支架；
多个所述电芯均固定于所述支架上；
所述转接板固定于所述支架上。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的电池包。
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