一种电池支架及电池模组的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种电池支架及电池模组，其中，所述电池支架包括支架主体及设置在所述支架主体上的若干个用于容纳电池的电池容置腔；所述电池容置腔设置在所述支架主体较大侧体表面的相对两侧面，所述电池容置腔的一端为开口端，所述电池容置腔的另一端为承接腔底；所述电池容置腔的内壁为圆柱面，所述电池容置腔包括间隙配合腔和与所述间隙配合腔相通的紧配腔，所述紧配腔与所述承接腔底连接；所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，所述紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起。根据本发明的电池支架，解决了现有的电池支架存在的电池与电池容置腔的装配容易出现偏紧或偏松以及电池产生的热量不易散发的问题。
【专利说明】—种电池支架及电池模组
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电池【技术领域】，尤其涉及一种电池支架及电池模组。
【背景技术】
[0002]为了增加电池模块的输出电流及/或输出电压，一般的做法是将多个电池串联、并联或混联使用，这些电池的数量会达到数十个之多，因此非常有必要提供一种用于将多个电池固定在于一起的电池支架。
[0003]现有的电池支架一般为一体成型的片状结构，如图1、图2及图3所示，现有的电池支架10上开设有多排电池容纳孔100，所述电池容纳孔100的一端为开口端101，所述电池容纳孔100的另一端为腔底连接端102，所述腔底连接端102上开设有用于与所述电池容纳孔100相贯通的通孔1021，电池20容纳于电池容纳孔100内，此时，所述电池20的负极端子位于所述电池容纳孔100的开口端101处，所述电池20的正极端子穿过所述腔底连接端102上通孔1021并伸出所述通孔1021，然后通过设置在所述电池支架10设置电池容纳孔100的相对的两侧表面上的动力连接件将穿过所述通孔1021中的电池20的正极端子与位于相邻的电池容纳孔100的开口端101中的电池20的负极端子相连接，这样通过动力连接件可以将若干电池20依次连接形成电池组。
[0004]但现有的电池支架存在以下不足:
[0005]1、从理论上来说，由于电池容纳孔100的内径和电池20的外径基本上是相同的，这样，在将电池20装入电池容纳孔100后，电池20的外表面与电池容纳孔100的内表面是贴合的，故电池20的外表面与所述电池容纳孔100的内表面之间的几乎没有间隙，但从实际运用来说，由于受制作工艺的影响，往往会出现电池容纳孔100的内径和电池20的外径之间的误差比较大的现象，例如，电池容纳孔100的内径大于电池20的外径或者电池容纳孔100的内径小于电池20的外径，从而导致在将电池20装入电池容纳孔100的过程中容易出现电池20与电池容纳孔100的装配偏紧或偏松的现象，进而影响生产效率。
[0006]2、另外，当电池20的外表面与电池容纳孔100的内表面相贴合时，二者之间的间隙非常微小，导致电池20在大电流放电的过程中产生的热量不易排出，进而导致其散热速度比较慢的现象。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是针对现有的电池支架存在的电池与电池容纳孔的装配容易出现偏紧或者偏松以及电池产生的热量不易散发的问题，提供一种电池结构的电池支架。
[0008]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0009]提供一种电池支架，包括支架主体及设置在所述支架主体上的若干个用于容纳电池的电池容置腔；所述电池容置腔设置在所述支架主体较大侧体表面的相对两侧面，所述电池容置腔的一端为开口端，所述电池容置腔的另一端为承接腔底；所述电池容置腔的内壁为圆柱面，所述电池容置腔包括间隙配合腔和与所述间隙配合腔相通的紧配腔，所述紧配腔与所述承接腔底连接；所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，所述紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起。
[0010]进一步地，所述多个凸起在所述紧配腔的内壁等间距排布。
[0011]进一步地，所述多个凸起为四个。
[0012]进一步地，所述凸起为弧形凸起，所述弧形凸起的底面与所述承接腔底的内端面贴合，所述弧形凸起的外侧面与所述紧配腔的内壁相贴合。
[0013]进一步地，所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径0.2mm-0.5_。
[0014]进一步地，所述承接腔底上设有用于与所述电池容置腔相贯通的贯通孔。
[0015]进一步地，所述凸起的高度小于或者等于所述电池的高度的三分之一。
[0016]根据本发明的电池支架，由于所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，并且紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起，这样，当电池装入所述电池容置腔中时，所述电池的负极端子位于所述间隙配合腔中，并且所述间隙配合腔的内壁与所述电池的外表面之间具有间隙，所述电池的正极端子通过所述紧配腔中的多个凸起固定，从而可以避免电池与电池容置腔之间出现装配偏紧或偏松的现象。另外，由于所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，所述间隙配合腔的内壁与所述电池的外表面之间具有一定的间隙，从而使得所述电池在大电流放电的过程中产生的热量很容易排出，其散热速度比较快，解决了现有的电池支架存在的电池与电池容纳孔的装配容易出现偏紧或者偏松以及电池产生的热量不易散发的问题。
[0017]相应地，本发明还提供了一种电池模组，包括多个电池、动力连接件及上述的电池支架；所述多个电池分别容纳在所述电池支架的电池容置腔中，相连的所述电池之间通过所述动力连接件电连接。
[0018]进一步地，所述电池模组还包括壳体和盖体；所述壳体的一端具有开口的立体状空心结构，所述盖体与所述壳体的开口处配合形成密封空间，所述电池支架及电池封装在所述密封空间内。
[0019]进一步地，所述电池模组还包括两个用于引出电流的动力引出片；所述动力引出片分别与所述盖体上的正极和负极电连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有的电池支架的结构示意图；
[0021]图2是现有的电池支架与电池装配结构的示意图；
[0022]图3是现有的电池支架与电池装配后的剖视图；
[0023]图4是本发明一实施例提供的电池支架的结构示意图；
[0024]图5是本发明一实施例提供的电池支架的俯视图；
[0025]图6是图5中A处放大示意图；
[0026]图7是本发明一实施例提供的电池支架与电池的装配结构示意图；
[0027]图8是本发明一实施例提供的电池支架与电池的另一装配结构示意图；
[0028]图9是本发明一实施例提供的电池支架与电池装配后的剖视图；
[0029]图10是本发明一实施例提供的电池支架与电池装配后的截面示意图；
[0030]图11是本发明一实施例提供的电池模组的示意图。
[0031]说明书中的附图标记如下:
[0032]1、电池支架；2、电池；3、动力连接件；4、动力引出片；11、支架主体；12、电池容置腔；13、凸起；121、承接腔底；122、开口端；123、间隙配合腔；124、紧配腔；1211、贯通孔。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034]发明人在研发过程中发现，现有的电池支架上一般都开设有多排电池容纳孔，电池容纳孔的一端为开口端，电池容纳孔的另一端为腔底连接端，腔底连接端上开设有用于与电池容纳孔相贯通的通孔，在将电池放置在电池容纳孔中后，电池的正极端子穿过、固定在通孔中，电池的负极端子位于开口端。虽然，电池容纳孔的内径和电池的外径在理论上基本上是相同的，然而，由于受制作工艺的影响，往往会出现电池容纳孔的内径和电池的外径之间的误差比较大的现象，从而导致装配过程中容易出现电池与电池容纳孔的装配偏紧或偏松的现象，不利于装配及自动化生产，进而影响生产效率；同时，当电池的外表面与电池容纳孔的内表面相贴合时，二者之间的间隙非常微小，导致电池在大电流放电的过程中产生的热量不易排出、散热速度比较慢的现象，进而影响电池性能。经过本发明人的智力劳动并经多次试验验证，最终解决了该问题。下面将对解决方案进行具体举例说明。
[0035]实施例1
[0036]本例将对电池支架I做出具体解释说明，如图4至图10所示，本发明一实施例提供的一种电池支架I，包括支架主体11及设置在所述支架主体11上的若干个用于容纳电池2的电池容置腔12 ;所述电池容置腔12相对设置在所述支架主体11较大侧体表面的两侧面，所述电池容置腔12的一端为开口端122，所述电池容置腔12的另一端为承接腔底121。
[0037]本例中，所谓支架主体11较大侧体表面的相对两侧面，如图4所示，该电池支架整体呈长方体状，其上下两个侧面的面积相对其他四个面更大，本例中即定义上述两个侧面为较大侧体表面的相对两侧面。所谓电池容置腔12相对设置在所述支架主体11较大侧体表面的两侧面，请参见图4，即其上下两侧面分别凹陷形成有电池容置腔，且上侧面上的电池容置腔和下侧面上的电池容置腔方向相反；所谓的方向相反，指支架主体11的上侧面上的电池容置腔的开口端向上，支架主体11的下侧面上的电池容置腔开口端向下。当然，如果将电池支架的放置方向变动，则其描述的侧面方向也跟着变动，但其相对关系是一致的。
[0038]为使本领域技术人员理解本发明，此处对电池做简单介绍:单体的圆柱型电池一般一端设有突出的正极端子，另一端设有平面或微凹的负极端子，且一般将具有正极端子的一端作为电池的头部，其余本分称为电池的本体。所谓的承接腔底用来穿过、固定安装电池的正极端子。
[0039]所述电池支架I的电池容置腔12是用于放置圆柱型电池的，故所述电池容置腔12内壁为圆柱面，如图9所示，所述电池容置腔12包括间隙配合腔123和与所述间隙配合腔123相通的紧配腔124，所述紧配腔124与所述承接腔底121连接；所述间隙配合腔123的内径大于所述电池2的外径，所述紧配腔124的内壁设有多个间隔排布的凸起13。
[0040]本例中，如图9所示，所述紧配腔124用于与所述电池2的头部配合，将所述电池2的头部紧固在所述紧配腔124内，所述间隙配合腔123则是用来容纳所述电池2的本体部分；所述紧配腔124中的凸起13用来卡紧所述电池2的头部。
[0041]关于所述凸起13，并不限制其具体结构和个数，只要所述突起13能够起到紧固定所述电池2的头部的作用即可，比如，本例中，如图10所示，所述多个凸起13为四个，所述四个凸起13分别设置在所述电池容置腔12的紧配腔的内壁与所述承接腔底的连接处。作为优选的方式，所述多个凸起13在所述紧配腔的内壁等间距排布。当然，也并不强制多个凸起13 —定在所述紧配腔的内壁等间距分布，非等间距分布也是可以的。
[0042]本例中，如图6所示放大图，所述凸起13为弧形凸起，所述弧形凸起的底面与所述承接腔底121的内端面相贴合，所述弧形凸起的外侧面与所述电池容置腔12的紧配腔的内壁相贴合。
[0043]所述间隙配合腔123的设置是为了能使所述电池2的本体和所述间隙配合腔123之间具有一定的间隙，只要间隙能使所述电池2产生的热量更好的散发出去即可，并不限定该间隙的尺寸，作为优选的方式，本例中，建议所述间隙配合腔123的内径大于所述电池2 的外径 0.2mm-Q.5mm。
[0044]本例中，如图4、图5、图7、图8及图9所示，所述承接腔底121上设有用于与所述电池容置腔12相贯通的贯通孔1211。所述贯通孔1211即为穿过并固定所述电池2的正极端子的孔。
[0045]本例中，如图9所示，为了使所述电池容置腔12的散热效果更好，且同时保证其能够紧固所述电池2的头部的作用，建议所述凸起13的高度小于或者等于所述电池2的高度的三分之一(或这样理解，保证所述紧配腔124的高度小于或者等于所述电池容置腔12整体高度的三分之一)。这样，当所述电池2装入所述电池容置腔12中后，所述电池2的本体位于所述间隙配合腔123中，所述电池2的头部通过所述凸起13固定，由于所述凸起13的高度小于或者等于所述电池2的高度的三分之一，并且所述间隙配合腔123的内径大于所述电池2的外径，从而所述间隙配合腔123的内壁与所述电池2的外表面之间具有一定的间隙，达到了既可以使得所述电池在大电流放电的过程中产生的热量很容易排出，又可以使得的所述凸起13能够很好地紧固所述电池2的头部的作用。
[0046]本例中，所述电池支架I为塑胶材料制成，所述电池2为呈圆柱状的单颗氢镍电池或者锂离子动力电池。
[0047]根据本发明上述实施例的电池支架，由于所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，并且紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起，这样，当所述电池装入所述电池容置腔中时，所述电池的负极端子位于所述间隙配合腔中，并且所述间隙配合腔的内壁与所述电池的外表面之间具有间隙，所述电池的正极端子通过所述紧配腔中的多个凸起固定，从而可以避免电池与电池容置腔之间出现装配偏紧或偏松的现象。另外，由于所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，所述间隙配合腔的内壁与所述电池的外表面之间具有一定的间隙，从而使得所述电池在大电流放电的过程中产生的热量很容易排出，其散热速度比较快，解决了现有的电池支架存在的电池与电池容纳孔的装配容易出现偏紧或者偏松以及电池产生的热量不易散发的问题。
[0048]实施例2
[0049]本施例提供了一种电池模组，如图11所示，所述电池模组包括多个电池2、动力连接件3及上述的电池支架I ;所述多个电池2分别容纳在所述电池支架I的电池容置腔12中，相邻的所述电池2之间通过所述动力连接片3电连接。
[0050]本例中，所述动力连接件3与所述电池2的电极端子焊接。这样，通过动力连接件3电连接将所述多个电池2依次连接形成电池组。
[0051]本例中，所述支架(图中未示)位于所述电池支架I设置电池容置腔12的相对的两侧表面上，将所述电池容置腔12的承接腔底的通孔与位于相邻的电池容置腔12的开口端相连通。这样，所述动力连接件3可以放置在所述连接槽中，将多个电池2依次连接成电池组。当然，所述连接槽也可不设置，直接通过动力连接件3将多个电池2依次电连接形成电池组即可。
[0052]另外，所述电池支架I开设的电池容置腔12的数量以及尺寸并不限定，可以根据所述电池2的形状以及数量进行调整，只要能够保证在所述承接腔体121的贯通孔1211与相邻的所述电池容置腔12的开口端122之间可以设置用于放置动力连接片3的连接槽，以保证通过动力连接片3将所述电池2依次连接成电池组即可。比如，本例中，如图7、图8及图11所示，所述电池2与电池支架I上的电池容置腔12的数量均为八个，八个所述电池2尺寸相匹配地分别容置在所述电池支架I上的电池容置腔12中。
[0053]本例中，根据输出电流和电压的需要，所述多个电池之间可以彼此串联、并联或混联。
[0054]本例中，所述电池模组还包括两个用于引出电流的动力引出片4，该动力引出片4用来最终引出串联、并联或者混连后的电池模组的电流。
[0055]本例中，所述电池模组还包括壳体(图中未示出)和盖体(图中未示出)，所述盖体与所述壳体的开口处配合形成密封空间(图中未示出)，所述电池支架I及电池2封装在所述密封空间内。所述盖体上设有正极和负极，所述动力引出片4分别与该盖体上的正极和负极电连接。
[0056]具体的装配过程描述如下，如图7、图8所示，首先将多个电池2分别装配入电池支架I上的相应的电池容置腔12中，所述电池2的本体位于所述间隙配合腔123中，所述电池2的头部通过所述紧配腔124中的多个凸起13紧固，这样，通过多个间隔排布的凸起13可以夹持住所述电池2的头部，然后通过所述动力连接件将穿过所述贯通孔1211中的电池2的正极端子与位于相邻的电池容置腔12的开口端122中的电池2负极端子相连接，然后将所述电池支架I及电池2封装在所述盖体和所述壳体形成的密封空间内，并通过所述盖体上设有的正极和负极分别与电池模组的上的两个动力引出片电连接。
[0057]根据本发明上述实施例的电池模组，其电池支架上的电池容置腔包括间隙配合腔和与所述间隙配合腔相通的紧配腔，由于所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，并且所述紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起，这样，当所述电池装入所述电池容置腔中时，所述电池的本体位于所述间隙配合腔中，所述电池的头部通过所述紧配腔中的多个凸起紧固，从而可以避免电池与电池容置腔之间出现装配偏紧或偏松的现象。另外，由于所述间隙配合腔的内壁与所述电池的外表面之间具有一定的间隙，从而使得所述电池在大电流放电的过程中产生的热量很容易排出，从而降低了成本，提高了生产效率，便于自动化装配。
[0058]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电池支架，包括支架主体及设置在所述支架主体上的若干个用于容纳电池的电池容置腔；所述电池容置腔设置在所述支架主体较大侧体表面的相对两侧面，所述电池容置腔的一端为开口端，所述电池容置腔的另一端为承接腔底； 其特征在于，所述电池容置腔的内壁为圆柱面，所述电池容置腔包括间隙配合腔和与所述间隙配合腔相通的紧配腔，所述紧配腔与所述承接腔底连接； 所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径，所述紧配腔的内壁设有多个间隔排布的凸起。
2.根据权利要求1所述的电池支架，其特征在于，所述多个凸起在所述紧配腔的内壁等间距排布。
3.根据权利要求2所述的电池支架，其特征在于，所述多个凸起为四个。
4.根据权利要求3所述的电池支架，其特征在于，所述凸起为弧形凸起，所述弧形凸起的底面与所述承接腔底的内端面相贴合，所述弧形凸起的外侧面与所述紧配腔的内壁相贴口 ο
5.根据权利要求1所述的电池支架，其特征在于，所述间隙配合腔的内径大于所述电池的外径0.2mm-Q.5mm。
6.根据权利要求1所述电池支架，其特征在于，所述承接腔底上设有用于与所述电池容置腔相贯通的贯通孔。
7.根据权利要求1所述电池支架，其特征在于，所述凸起的高度小于或者等于所述电池的高度的三分之一。
8.—种电池模组，其特征在于，包括多个电池、动力连接片及权利要求1至7中任意一项所述的电池支架；所述多个电池分别容纳在所述电池支架上的电池容置腔中，相邻的所述电池之间通过所述动力连接片电连接。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括壳体和盖体； 所述壳体的一端具有开口的立体状空心结构，所述盖体与所述壳体的开口处配合形成密封空间，所述电池支架及电池封装在所述密封空间内。
10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括两个用于引出电流的动力引出片； 所述动力引出片分别与所述盖体上的正极和负极电连接。
【文档编号】H01M2/10GK104201303SQ201410380050
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】黄卫剑, 阳凯, 孙少华 申请人:深圳市豪鹏科技有限公司, 惠州市豪鹏科技有限公司, 曙鹏科技（深圳）有限公司, 博科能源系统(深圳)有限公司