CN220710402U - 电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池和用电装置。电池包括电池箱、电池模块和电路板模块，电池箱具有容纳腔；电池模块设置在电池箱的容纳腔内；电路板模块位于容纳腔内，电路板模块包括电路板以及集成在电路板上的显示灯组件，电路板与电池模块电连接；电池箱上设置有供显示灯组件的光线穿过的透光孔；电池模块包括两个侧板以及设置在两个侧板之间的多个电池单体，电路板设置在侧板上。由于本申请实施例的显示灯组件集成在电路板上，无需通过线束连接电路板与显示灯组件，简化了电池结构，提高了电池的生产效率。

Description

电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池和用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

在电池技术的发展中，如何简化电池的结构，提高电池的生产效率，成为目前亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电池和用电装置，其能提高电池的生产效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池，电池包括电池箱、电池模块和电路板模块，电池箱具有容纳腔；电池模块设置在电池箱的容纳腔内；电路板模块位于容纳腔内，电路板模块包括电路板以及集成在电路板上的显示灯组件，电路板与电池模块电连接；电池箱上设置有供显示灯组件的光线穿过的透光孔；电池模块包括两个侧板以及设置在两个侧板之间的多个电池单体，电路板设置在侧板上。

上述方案中，通过电路板与电池模块电连接，电路板能够监测和管理电池模块的各种参数。通过将显示灯组件集成在电路板上，显示灯组件能够显示电池模块的电量状态等信息，并且通过在电池箱上的透光孔，显示灯组件的光线穿过透光孔射出，以便用户通过观察显示灯组件的灯光颜色等了解电池模块的电量状态等信息。由于本申请实施例的显示灯组件集成在电路板上，无需通过线束连接电路板与显示灯组件，简化了电池结构，提高了电池的生产效率。

通过将电路板设置在电池模块的侧板上，不影响电池单体的排布和电连接，而且侧板能靠近电池箱，便于显示灯组件的更多光线通过电池箱上的透光孔射出。

在一些实施例中，电池还包括导光件，导光件靠近显示灯组件设置。通过导光件有助于将显示灯组件的灯光集中导向至透光孔，能够降低显示灯组件的功耗。

在一些实施例中，电池箱包括箱体和上盖，箱体具有开口；上盖盖合在箱体的开口处，上盖与箱体围合形成容纳腔，透光孔设置于上盖，导光件与透光孔对应设置。

通过将导光件与透光孔对应设置，便于导光件将显示灯组件的灯光更集中地导向透光孔，进一步降低显示灯组件的功耗。通过将透光孔设置在上盖，便于用户观察显示灯组件的灯光。

在一些实施例中，导光件的至少部分嵌设在透光孔中，进一步简化了电池结构，提高电池的生产效率。

在一些实施例中，导光件包括导光柱和安装部，导光柱嵌设在透光孔中；安装部沿导光柱的周向设置，安装部设置于上盖朝向容纳腔的一侧，上盖沿透光孔的边缘的至少部分与安装部抵接。

上述方案中，通过安装部的设置，便于导光件与上盖的连接，提高了导光件的连接稳固性。

在一些实施例中，显示灯组件设置在电路板靠近上盖的一侧，便于显示灯组件的灯光能够通过上盖的透光孔射出，提高显示灯组件的光线出射效率。

在一些实施例中，电路板可拆卸地设置于电池模块，便于电路板的维修和更换，降低了成本。

在一些实施例中，电路板模块还包括紧固件，电路板设置有供紧固件穿过的固定孔，电路板通过紧固件固定于电池模块。电路板的安装方式简单且成本低。

第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述任一项的电池，电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例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例，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的车辆的示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例的电池的分解示意图；

图5为本申请一些实施例的电路板模块的结构示意图；

图6为本申请一些实施例的电池的剖视图；

图7为图6的A处放大示意图；

图8为本申请一些实施例的电路板模块的俯视图。

附图标号如下：

1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；400、电池箱；410、容纳腔；10、上盖；11、透光孔；20、电池单体；30、箱体；500、电池模块；50、侧板；600、电路板模块；60、电路板；61、紧固件；62、固定孔；63、连接器；70、显示灯组件；71、指示灯；72、电阻；80、导光件；81、导光柱；82、安装部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请中提及“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，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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。

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。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。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。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。

本申请实施例公开的电池单体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，这样，有利于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。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。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括电池箱和电池单体20。在一些实施例中，电池箱可以包括上盖10和箱体30，上盖10与箱体30相互盖合，上盖10和箱体30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。箱体30可以为一端开口的空心结构，上盖10可以为板状结构，上盖10盖合于箱体30的开口侧，以使上盖10与箱体30共同限定出容纳空间；上盖10和箱体30也可以是均为一侧开口的空心结构，上盖10的开口侧盖合于箱体30的开口侧。当然，上盖10和箱体30形成的箱体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

图3为本申请一些实施例的电池模块的结构示意图。在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块500形式，多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

每个电池单体20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20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

电池管理系统是一种用于监控和管理电池的系统，电池管理系统的主控电路板作为核心部分，负责监测和管理电池的各种参数。显示灯与主控电路板连接，使用户能够直观地了解电池的电量变化等信息。显示灯一般固定在电池箱的上盖，主控电路板设置在箱体内，显示灯通过线束与主控电路板连接，导致结构较为复杂，降低了电池的生产效率。

鉴于此，本申请提供了一种技术方案，在该技术方案中，本申请实施例提供了一种电池，电池包括电池箱、电池模块和电路板模块，电池箱具有容纳腔；电池模块设置在电池箱的容纳腔内；电路板模块位于容纳腔内，电路板模块包括电路板以及集成在电路板上的显示灯组件，电路板与电池模块电连接；电池箱上设置有供显示灯组件的光线穿过的透光孔。电池模块包括两个侧板以及设置在两个侧板之间的多个电池单体，电路板设置在侧板上。由于显示灯组件集成在电路板上，无需通过线束连接电路板与显示灯组件，简化了电池结构，提高了电池的生产效率。

图4为本申请一些实施例的电池的分解示意图。

如图4所示，第一方面，本申请实施例提供了一种电池100，电池100包括电池箱400、电池模块500和电路板模块600，电池箱400具有容纳腔410；电池模块500设置在电池箱400的容纳腔410内；电路板模块600位于容纳腔410内，电路板模块600包括电路板60以及集成在电路板60上的显示灯组件70，电路板60与电池模块500电连接；电池箱400上设置有供显示灯组件70的光线穿过的透光孔11。

电池管理系统（Battery Management System，BMS）是一种用于监控和管理电池的系统。电池管理系统可以监测电池的电压、电流和温度等参数，以确保电池在安全范围内工作。如果电池的任何参数超过预定的安全限制，电池管理系统将采取措施，例如切断电池的电流，以防止过充、过放或过温。在电池模块500中，由于电池单体20的不同性能或老化程度，可能会导致电池单体20之间的电压差异，电池管理系统通过控制充电和放电过程，确保每个电池单体20都能够达到相似的电荷状态，从而延长整个电池的寿命。电池管理系统通过监测电池的性能和特性，估计电池的剩余电量、容量、健康状况和可用性，帮助用户更准确地了解电池的状态。

图5为本申请一些实施例的电路板模块的结构示意图。电路板60为电池管理系统的主控电路板60，与电池单体20电连接，负责监测和管理电池模块500的各种参数。如图5所示，电路板60可以包括处理器、传感器接口、通信接口等组件，用于与电池单体20通信、执行保护和均衡功能。电路板60上可以设置连接器63，用于与电源等电连接。电池管理系统可包括电量检测电路，用于测量电池模块500的电量，这些信息会被传输至显示灯组件70，以便可视化的方式呈现给用户。当然，除了用于显示电量变化之外，显示灯组件70还可以用于显示其它信息或系统状态。例如显示灯组件70可以指示电池当前是否正在充电，以及充电的状态（例如快充、慢充、充电完成等）；显示灯组件70还可以指示电池是否正在放电，以及放电的状态（例如正常放电、过放等）；如果电池管理系统监测到电池温度异常，显示灯组件70还可以用于显示当前的温度状态，以提醒用户注意。

显示灯组件70可以包括指示灯71以及与指示灯71电连接的电阻72。指示灯71需要特定的工作电流以获得最佳亮度和寿命，电阻72能够限制电路中的电流，确保电流不会超过指示灯71的额定工作电流，有助于防止指示灯71受到过大电流的损害。电阻72的数量可以为多个，多个电阻72可串联或并联，电阻72的阻值被选择为使得指示灯71和电流限制电阻72的组合能够适应电路的电压和电流需求，从而确保指示灯71能够正常工作。指示灯71的数量可以为一个或多个，指示灯71可以为LED灯，可通过颜色或闪烁频率等方式来表示不同的电量水平等系统状态。

上述方案中，通过电路板60与电池模块500电连接，电路板60能够监测和管理电池模块500的各种参数。通过将显示灯组件70集成在电路板60上，显示灯组件70能够显示电池模块500的电量状态等信息，并且通过在电池箱400上的透光孔11，显示灯组件70的光线穿过透光孔11射出，以便用户通过观察显示灯组件70的灯光颜色等了解电池模块500的电量状态等信息。由于本申请实施例的显示灯组件70集成在电路板60上，无需通过线束连接电路板60与显示灯组件70，简化了电池结构，提高了电池的生产效率。

图6为本申请一些实施例的电池的剖视图。如图6所示，电池模块500包括两个侧板50以及设置在两个侧板50之间的多个电池单体20，电路板60设置在侧板50上。

两个侧板50可以沿电池单体20的宽度方向间隔设置，用于将多个电池单体20夹在中间，电路板60可以通过螺栓、卡接、粘接等方式固定于侧板50。通过将电路板60设置在电池模块500的侧板50上，不影响电池单体20的排布和电连接，而且侧板50能靠近电池箱400，便于显示灯组件70的更多光线通过电池箱400上的透光孔11射出。

在一些实施例中，电池还包括导光件80，导光件80靠近显示灯组件70设置。

导光件80用于传导和导引光线，由透明或半透明的材料制成，具有高度的光透过性，以便光线能够通过其表面传播。

示例性的，可将透光孔11设置在电池箱400的上盖10，导光件80位于显示灯组件70的上方，显示灯组件70的指示灯71的灯光向上通过导光件80从透光孔11射出电池箱400的外部。当然，也可以将透光孔11设置在电池箱400的箱体30上，导光件80位于显示灯的左侧或右侧。

上述方案中，通过导光件80有助于将显示灯组件70的灯光集中导向至透光孔11，能够降低显示灯组件70的功耗。

在一些实施例中，电池箱400包括箱体30和上盖10，箱体30具有开口；上盖10盖合在箱体30的开口处，上盖10与箱体30围合形成容纳腔410，透光孔11设置于上盖10，导光件80与透光孔11对应设置。

其中，“导光件80与透光孔11对应设置”是指：在沿电池单体20的高度方向上，导光件80的投影与透光孔11的投影至少部分交叠。例如导光件80位于透光孔11中，或者导光件80位于透光孔11的正下方。

上述方案中，通过将导光件80与透光孔11对应设置，便于导光件80将显示灯组件70的灯光更集中地导向透光孔11，进一步降低显示灯组件70的功耗。通过将透光孔11设置在上盖10，便于用户观察显示灯组件70的灯光。

图7为图6的A处放大示意图。如图7所示，在一些实施例中，导光件80的至少部分嵌设在透光孔11中。导光件80沿其自身的周向与透光孔11的内壁接触，将透光孔11密封。导光件80可以通过粘接、卡接等方式与上盖10固定。本申请实施例提高了电池箱400的密封性能，而且无需其它部件专门固定导光件80，进一步简化了电池结构，提高电池的生产效率。

在一些实施例中，导光件80包括导光柱81和安装部82，导光柱81嵌设在透光孔11中；安装部82沿导光柱81的周向设置，安装部82设置于上盖10朝向容纳腔410的一侧，上盖10沿透光孔11的边缘的至少部分与安装部82抵接。

导光柱81与安装部82可以为同一材料，通过一体成型的工艺形成导光件80。导光柱81和安装部82也可以为独立地部件，安装部82通过粘接等方式固定在导光柱81的外周。

安装部82可以沿导光柱81的外周环绕设置，也可以沿导光柱81的外周部分围绕设置。安装部82的上侧与上盖10沿透光孔11的边缘抵接，具体可通过粘接或卡接等方式固定。

上述方案中，通过安装部82的设置，便于导光件80与上盖10的连接，提高了导光件80的连接稳固性。

在一些实施例中，显示灯组件70设置在电路板60靠近上盖10的一侧。也就是说，显示灯组件70靠近透光孔11设置，例如透光孔11位于电池箱400的上盖10，电路板60固定在电池模块500的侧板50，显示灯组件70设置在电路板60的上方区域。具体地，显示灯组件70包括互相连接的指示灯71和电阻72，指示灯71相对电阻72靠近透光孔11设置。本申请实施例便于显示灯组件70的灯光能够通过上盖10的透光孔11射出，提高显示灯组件70的光线出射效率。

在一些实施例中，电路板60可拆卸地设置于电池模块500。电路板60可通过螺栓、卡接等方式与电池模块500固定，便于电路板60的维修和更换，降低了成本。

图6为本申请一些实施例的电池的剖视图；图8为本申请一些实施例的电路板模块的俯视图。

请结合参阅图6和图8，在一些实施例中，电路板模块600还包括紧固件61，电路板60设置有供紧固件61穿过的固定孔62，电路板60通过紧固件61固定于电池模块500。

示例性的，紧固件61可以为螺栓，可在电池模块500的侧板50上设置于固定孔62相对应的螺纹孔，通过紧固件61分别穿过固定孔62和侧板50的螺纹孔，将电路板60锁紧在电池模块500的侧板50。

固定孔62的数量可以为多个，多个固定孔62可以分别设置在电路板60的相对两侧，例如可在电路板60的左侧区域和右侧区域分别设置多个固定孔62，或者在电路板60的上侧区域和右侧区域分别设置多个固定孔62。本申请实施例的电路板60的安装方式简单且成本低。

第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述任一项的电池，电池用于提供电能。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池，电池包括电池箱400、电池模块500和电路板模块600，电池箱400具有容纳腔410；电池模块500设置在电池箱400的容纳腔410内；电路板模块600位于容纳腔410内，电路板模块600包括电路板60以及集成在电路板60上的显示灯组件70，电路板60与电池模块500电连接；电池箱400上设置有供显示灯组件70的光线穿过的透光孔11。电池还包括导光件80，导光件80靠近显示灯组件70设置。电池箱400包括箱体30和上盖10，箱体30具有开口；上盖10盖合在箱体30的开口处，上盖10与箱体30围合形成容纳腔410，透光孔11设置于上盖10，导光件80与透光孔11对应设置。

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 (9)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池箱，具有容纳腔；

电池模块，设置在所述电池箱的容纳腔内；

电路板模块，位于所述容纳腔内，所述电路板模块包括电路板以及集成在所述电路板上的显示灯组件，所述电路板与所述电池模块电连接；所述电池箱上设置有供所述显示灯组件的光线穿过的透光孔；

所述电池模块包括两个侧板以及设置在两个所述侧板之间的多个电池单体，所述电路板设置在所述侧板上。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括导光件，所述导光件靠近所述显示灯组件设置。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池箱包括：

箱体，具有开口；

上盖，盖合在所述箱体的开口处，所述上盖与所述箱体围合形成所述容纳腔，所述透光孔设置于所述上盖，所述导光件与所述透光孔对应设置。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述导光件的至少部分嵌设在所述透光孔中。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述导光件包括：

导光柱，嵌设在所述透光孔中；

安装部，沿所述导光柱的周向设置，所述安装部设置于所述上盖朝向所述容纳腔的一侧，所述上盖沿所述透光孔的边缘的至少部分与所述安装部抵接。

6.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述显示灯组件设置在所述电路板靠近所述上盖的一侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述电路板可拆卸地设置于所述电池模块。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电路板模块还包括紧固件，所述电路板设置有供所述紧固件穿过的固定孔，所述电路板通过所述紧固件固定于所述电池模块。

9.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。