CN220155709U - 堆叠式电池模组、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种堆叠式电池模组、电池包及用电设备。堆叠式电池模组包括沿预设方向依次设置的多个电池包，沿预设方向，电池包的第一侧设置有凸起，与第一侧相对的第二侧设置有凹槽，凹槽通过设置于第二侧的边框围设而成；相邻电池包中一者的凸起收容于另一者的凹槽中；凸起上设置有第一插件，凹槽内设置有第二插件，相邻电池包中一者的第一插件与另一者的第二插件插接，以将相邻电池包电连接。本申请可以降低电池包堆叠时的对位精度，对位难度低，且在对位过程中即可将相邻电池包电连接，安装操作简便。

Description

堆叠式电池模组、电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种堆叠式电池模组、电池包及用电设备。

背景技术

堆叠式电池模组是将多个电池包串联而成的一个储能及供电装置，并由电路板进行充放电控制。堆叠式电池模组不仅具有较大的电池容量，而且采用模块化设计可以根据容量需求非常简便的增加或减少所串联的数量。现有技术一般通过定位销和定位孔的插置配合来实现相邻电池包的对位，但实际场景中难以一次性将定位销和定位孔对准，并且当单个电池包的重量或者体积较大时，搬运较为不便，更加不利于对位；另外，在堆叠之后还需要通过外部接线实现相邻电池包之间的电连接，操作复杂，尤其是外部接线还需要覆盖盖板，才可以保障电气安全以及提高美观性，这就更加导致操作较为复杂。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种堆叠式电池模组、电池包及用电设备，可以改善现有电池包堆叠方式的对位难度高以及安装操作复杂的问题。

本申请提供的一种堆叠式电池模组，包括：

沿预设方向依次设置的多个电池包；

沿所述预设方向，所述电池包的第一侧设置有凸起，与所述第一侧相对的第二侧设置有凹槽，所述凹槽通过设置于所述第二侧的边框围设而成；相邻电池包中一者的凸起收容于另一者的凹槽中；

所述凸起上设置有第一插件，所述凹槽内设置有第二插件，相邻电池包中一者的第一插件与另一者的第二插件插接，以将所述相邻电池包电连接。

可选地，所述边框设置有第一定位孔，所述凸起外围设置有第二定位孔，相邻电池包中一者的第一定位孔与另一者的第二定位孔对齐；所述堆叠式电池模组还包括固定件，所述固定件插置于对齐的第一定位孔和第二定位孔中。

可选地，所述第一定位孔和第二定位孔为螺纹孔，所述固定件为表面设置有外螺纹的螺柱。

可选地，所述电池包邻近所述边框的一侧设置有第一凹陷区，所述第一凹陷区暴露所述第一定位孔，以允许所述固定件通过所述第一凹陷区插置于所述第一定位孔中。

可选地，所述第一凹陷区为所述电池包的提手部。

可选地，所述堆叠式电池模组还包括底座，所述底座设置有所述凸起；和/或，所述堆叠式电池模组还包括控制单元，所述控制单元设置有所述凹槽。

可选地，所述电池包邻近所述边框的一侧还设置有透气阀。

可选地，所述第一插件为公头，所述第二插件为母头，所述公头凸出于所述第一侧，所述第二侧设置有第二凹陷区，所述母头位于所述第二凹陷区内。

本申请提供的一种电池包，包括相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧设置有凸起，所述凸起上设置有第一插件，所述第二侧设置有凹槽，所述凹槽通过设置于所述第二侧的边框围设而成，所述凹槽内设置有第二插件；沿垂直于所述第一侧和所述第二侧的方向，所述凸起的正投影落入所述凹槽的正投影中，所述第一插件与所述第二插件对齐。

本申请提供的一种用电设备，包括负载以及如上任一项所述的堆叠式电池模组，所述堆叠式电池模组为所述负载供电；或者，如上所述的电池包，所述电池包为所述负载供电。

如上所述，本申请通过在电池包的第一侧设置有凸起、与第一侧相对的第二侧设置有凹槽，在电池包堆叠时凸起与凹槽的对位精度要求低，对位难度低，安装操作简便；并且，凸起上设置有第一插件，凹槽内设置有第二插件，随着相邻电池包的对位，其中一电池包的第一插件与另一电池包的第二插件插接，即可实现相邻电池包的电连接，无需在堆叠后再通过例如接线等操作来将相邻电池包电连接，安装操作更加简便，可实现即插即用。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电池包在第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电池包在第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种堆叠式电池模组的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请提供一种堆叠式电池模组、电池包及用电设备。这几个保护主题基于同一构思，解决问题的原理基本相同或相似，各保护主题的实施方式可相互参阅，重复之处不予赘述。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图，对本申请的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述实施例仅是本申请的一部分实施例，而非全部的实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可相互组合，且亦属于本申请的技术方案。

在本申请实施例的描述中，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”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，仅为便于描述相应实施例的技术方案，而非指示或暗示装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造和操作，不能理解为对本申请的限制。

请一并参阅图1和图2，为本申请实施例提供的一种电池包1，在具体场景中，电池包1包括但不限于所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)电池，例如优选为锂电池。

电池包1可以包括壳体，壳体形成电池包1的形状，以及限定电池包1的外观。电池包1的内部元件(例如电极组件、电解液等)设于壳体内，利用壳体对内部元件进行保护，确保电池包1的防护效果及安全性。

电池包1的形状可以根据实际场景适应性而定，下文以图1和图2所示的整体上为矩形体的电池包1进行示例性描述，其长度方向为第一方向x、高度方向为y、宽度方向为第三方向z，第一方向x、第二方向y和第三方向z两两垂直，可视为三维直角坐标系的三条坐标轴。应理解，本申请全文所谓的垂直并非要求两者之间的夹角必须为90°，而是允许存在例如±10°的偏差，即相垂直的两个方向之间的夹角为80°至100°；同理，所谓的平行也并非要求两者之间的夹角必须为0°或180°，而是允许存在例如±10°的偏差，即相平行的两个方向之间的夹角为0°至10°或170°至190°。

电池包1包括沿第二方向y相对设置的第一侧(例如图1和图3中所示方位的上侧)和第二侧(例如图1和图3中所示方位的下侧)。如图1所示，所述第一侧设置有凸起10，所述凸起10可以电池包1的箱盖，该箱盖可以与电池包1的箱体组装，电池包1的电极组件、电解液等内部元件收容于该箱体内。如图2所示，所述第二侧设置有凹槽11a，所述凹槽11a通过设置于第二侧的边框11围设而成；沿第二方向y的视线方向，所述凸起10的正投影落入凹槽11a的正投影中。

结合图3所示，在将两个或者两个以上的电池包1堆叠时，相邻电池包1中一者的凸起10朝上，另一者的凹槽11a搬运至所述凸起10的上方，凸起10与凹槽11a的对位属于大凸面与大凹面的对位，这种类型的对位精度要求低，对位难度低，安装操作简便。在相邻电池包1中，其中一者的边框11围设于另一者的凸起10的周围，并且边框11可以与凸起10周围的区域抵接以承载位于上方的电池包1。

继续参阅图1和图2，所述凸起10上设置有第一插件101，所述凹槽11a内设置有第二插件111；沿第二方向y的视线方向，所述第一插件101与第二插件111对齐。例如，在图1至图2所示的场景中，第一插件101可以为公头，第二插件111对应地为母头。结合图3所示，在将两个或者两个以上的电池包1堆叠时，相邻电池包1中一者的第一插件101与另一者的第二插件111插接，以将相邻电池包1电连接，从而无需在堆叠后再通过例如接线等操作来将相邻电池包1电连接，安装操作更加简便，可实现即插即用。

在图1和图2所示场景中，鉴于所述公头101凸出于电池包1的第一侧，可选地，电池包1的第二侧设置有凹陷区Z2，所述母头111位于该凹陷区Z2内。于此，在相邻电池包1堆叠过程中，凸出的公头101在未与母头111对齐时，可以降低公头101由于抵接凹槽11a的槽底而造成损坏的风险。

请继续参阅图1至图3所示，所述边框11设置有第一定位孔112，所述凸起10的外围设置有第二定位孔102，在完成堆叠的相邻电池包1中，一者的第一定位孔112与另一者的第二定位孔102对齐。所述堆叠式电池模组还包括固定件12，所述固定件12插置于对齐的第一定位孔112和第二定位孔102中，从而可以提高相邻电池包1之间的相对稳定性。

在实际场景中，第一定位孔112和第二定位孔102可以为螺纹孔，所述固定件12为表面设置有外螺纹的螺柱，通过螺丝锁付方式实现插置固定。

可选地，所述电池包1邻近边框11的一侧(例如图中所示的第三侧，该第三侧与第一侧和第二侧均垂直)设置有凹陷区Z1，为便于区分，本文将该凹陷区Z1称为第一凹陷区Z1，而将前述第二侧设置的凹陷区Z2称为第二凹陷区Z2。所述第一凹陷区Z1暴露所述第一定位孔112，以允许所述固定件12通过所述第一凹陷区Z1插置于所述第一定位孔112中。

应理解，所述电池包1的第四侧，例如图中与第三侧沿第一方向x相对设置的一侧，也可以设置有第一凹陷区Z1。所述第一凹陷区Z1可以为所述电池包1的提手部，便于用户双手或者其他搬运设备的结构件可以分别伸入对应的第一凹陷区Z1中以搬运电池包1。

电池包1邻近所述边框11的一侧(例如图中所示的第三侧和/或第四侧)还可以设置有透气阀13等器件。在电池包1内部的压强过大时，该透气阀13可以允许电池包1内部的气体泄露以实现泄压。

本申请实施例还提供一种堆叠式电池模组2，如图3所示，该堆叠式电池模组2包括沿预设方向依次设置的多个电池包；沿所述预设方向，电池包的第一侧设置有凸起，与第一侧相对的第二侧设置有凹槽，凹槽通过设置于第二侧的边框围设而成；相邻电池包中的一者的凸起收容于另一者的凹槽中；凸起上设置有第一插件，所述凹槽内设置有第二插件，相邻电池包中的一者第一插件与另一者的第二插件插接，以将相邻电池包电连接。

所述电池包可以与前述任一实施方式的电池包1具有相同的结构，因此该堆叠式电池模组2可产生对应实施方式电池包1所具有的有益效果。

请继续参阅图3所示，所述堆叠式电池模组2还可以包括底座21和控制单元22，在图3所示的摆放方位中，底座21位于最底部的一电池包1的下方，控制单元22位于最上部的一电池包1的上方。所述底座21可以设置有凸起10，该凸起10收容于邻近底座21的电池包1的凹槽11a中。同理，所述控制单元22可以设置有所述凹槽11a，邻近控制单元22的电池包1的凸起10收容于控制单元22的凹槽11a中。

应理解，本申请实施例提供的堆叠式电池模组2及电池包1为对应完整的器件，也具备已知的器件具有的结构，在此仅对堆叠相关的部件进行说明，对于其他部件不予以赘述。例如，控制单元22还可以设置有指示灯，用于指示各个电池包1的剩余电量、或者整个堆叠式电池模组2的剩余电量、又或者各个电池包1的运行状况、又或者整个堆叠式电池模组2的运行状况。

本申请实施例还提供一种用电设备，包括负载以及上述任一实施例的堆叠式电池模组2，所述堆叠式电池模组2为负载供电；或者，上述任一实施例的的电池包1，所述电池包1为负载供电。

用电设备可以以各种具体形式来实施，例如，无人机、电动车、电动清洁工具、储能产品、电动汽车、电动自行车、电动导航工具等电子产品。

由于用电设备具有前述任一实施例的电池包1或者堆叠式电池模组2，因此，该用电设备能够产生对应实施例的有益效果。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，对于本领域普通技术人员而言，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

尽管本文采用术语“第一、第二”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。另外，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (10)

1.一种堆叠式电池模组，其特征在于，包括：

沿预设方向依次设置的多个电池包；

沿所述预设方向，所述电池包的第一侧设置有凸起，与所述第一侧相对的第二侧设置有凹槽，所述凹槽通过设置于所述第二侧的边框围设而成；相邻电池包中一者的凸起收容于另一者的凹槽中；

所述凸起上设置有第一插件，所述凹槽内设置有第二插件，相邻电池包中一者的第一插件与另一者的第二插件插接，以将所述相邻电池包电连接。

2.根据权利要求1所述的堆叠式电池模组，其特征在于，

所述边框设置有第一定位孔，所述凸起外围设置有第二定位孔，相邻电池包中一者的第一定位孔与另一者的第二定位孔对齐；

所述堆叠式电池模组还包括固定件，所述固定件插置于对齐的第一定位孔和第二定位孔中。

3.根据权利要求2所述的堆叠式电池模组，其特征在于，所述第一定位孔和第二定位孔为螺纹孔，所述固定件为表面设置有外螺纹的螺柱。

4.根据权利要求2或3所述的堆叠式电池模组，其特征在于，所述电池包邻近所述边框的一侧设置有第一凹陷区，所述第一凹陷区暴露所述第一定位孔，以允许所述固定件通过所述第一凹陷区插置于所述第一定位孔中。

5.根据权利要求4所述的堆叠式电池模组，其特征在于，所述第一凹陷区为所述电池包的提手部。

6.根据权利要求1所述的堆叠式电池模组，其特征在于，

所述堆叠式电池模组还包括底座，所述底座设置有所述凸起；和/或，

所述堆叠式电池模组还包括控制单元，所述控制单元设置有所述凹槽。

7.根据权利要求1所述的堆叠式电池模组，其特征在于，所述电池包邻近所述边框的一侧还设置有透气阀。

8.根据权利要求1所述的堆叠式电池模组，其特征在于，所述第一插件为公头，所述第二插件为母头，所述公头凸出于所述第一侧，所述第二侧设置有第二凹陷区，所述母头位于所述第二凹陷区内。

9.一种电池包，其特征在于，包括相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧设置有凸起，所述凸起上设置有第一插件，所述第二侧设置有凹槽，所述凹槽通过设置于所述第二侧的边框围设而成，所述凹槽内设置有第二插件；沿垂直于所述第一侧和所述第二侧的方向，所述凸起的正投影落入所述凹槽的正投影中，所述第一插件与所述第二插件对齐。

10.一种用电设备，其特征在于，包括负载以及如权利要求1至8中任一项所述的堆叠式电池模组，所述堆叠式电池模组为所述负载供电；或者，如权利要求9所述的电池包，所述电池包为所述负载供电。