电池包结构的制作方法

电池包结构
1.本发明要求与2020年12月10日提交中华人民共和国国家知识产权局、申请号为cn2020229613940，发明名称为“电池包结构”的专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池包结构。


背景技术：

3.为了提高电动工具的通用性，使电动工具的工作范围不受插座位置的限制，市场上很多无绳电动工具。无绳电动工具具有携带方便、操作简单、功能多样等特点，可以大大减轻劳动强度，提高工作效率，实现手工操作机械化，因而被广泛应用于建筑、住房装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺等领域。作无绳电动工具电源用的电池包结构内部结构排布多样。


技术实现要素：

4.本发明提供一种电池包结构。
5.具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
6.本发明实施例提供一种电池包结构，包括：
7.沿电芯的径向方向依次连接设置的电芯、骨架和第一电路板，所述骨架沿着所述电芯的轴线长度方向延伸；
8.温度传感器，用于检测所述电芯的温度，所述温度传感器与所述第一电路板电连接；
9.所述骨架包括遮挡部，所述遮挡部位于所述电芯的外侧壁的一侧，所述温度传感器夹设于所述遮挡部与所述电芯的外侧壁之间。
10.可选地，所述电池包结构还包括信号传输线，所述信号传输线的一端连接于所述温度传感器，另一端连接于所述第一电路板朝向所述骨架的一侧；
11.所述骨架还设有定位部，位于所述遮挡部与所述骨架上用于连接所述信号传输线的位置之间，所述信号传输线的一部分贴设于所述定位部朝向所述电芯的一侧表面。
12.可选地，所述骨架的本体的一侧设有缺口，所述缺口沿着所述电芯的轴线长度方向延伸，所述遮挡部及所述定位部设于所述缺口内。
13.可选地，所述遮挡部为凸起。
14.可选地，所述温度传感器呈圆柱状。
15.可选地，所述骨架朝向所述电芯的一侧还设有沿着电芯的轴线长度方向延伸的弧形槽，所述弧形槽与所述电芯的弧形面相适配。
16.可选地，所述骨架还包括用于定位安装连接所述电芯的第一安装部，所述第一安装部设于所述骨架朝向所述电芯的一侧，且所述第一安装部沿着所述电芯的径向方向延伸
凸出。
17.可选地，所述第一安装部包括两个，两个所述第一安装部分别位于所述电芯的两个端部，每个第一安装部与所述电芯的对应端部相接触，并且，每个第一安装部至少部分覆盖所述电芯的对应端部，使得所述电芯夹设固定于两个所述第一安装部之间。
18.可选地，所述骨架还包括用于定位安装连接所述第一电路板的第二安装部，所述第二安装部设于所述骨架朝向所述第一电路板的一侧。
19.可选地，所述第二安装部包括两个，所述第二安装部包括两个，两个所述第二安装部分别位于所述第一电路板的两个相对的边缘处，每个第二安装部支撑限位连接所述第一电路板的对应边缘，使所述第一电路板与所述骨架的本体之间间隔设置。
20.根据本发明实施例提供的技术方案，通过设置遮挡部，将温度传感器夹设于遮挡部与电芯的外侧壁之间，一方面合理利用了电池包结构的内部空间，另一方面通过遮挡部对温度传感器形成有效保护并将温度传感器稳定限位。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明一示例性实施例示出的一种电池包结构的示意图；
23.图2是本发明一示例性实施例示出的一种电池包结构的爆炸图；
24.图3是本发明一示例性实施例示出的一种电池包结构的部分结构爆炸图；
25.图4是本发明一示例性实施例示出的一种电池包结构的剖视图；
26.图5是本发明一示例性实施例示出的一种电池包结构的另一视角结构爆炸图。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.参见图1和图2，一种电池包结构100，其包括电芯20、骨架30、第一电路板40a和第二电路板40b，其中，电芯20、骨架30和第一电路板40a沿电芯20的径向方向依次连接设置。
29.本发明实施例中，骨架30沿着电芯20的轴线长度方向延伸。
30.参见图1、图2和图3，电池包结构100还可包括温度传感器70，该温度传感器70用于检测电芯20的温度，温度传感器70与第一电路板40a电连接，这样，第一电路板40a即能获取温度传感器70用于检测电芯20的温度。骨架30还包括遮挡部30e，遮挡部30e位于电芯20的外侧壁的一侧，温度传感器70夹设于遮挡部30e与电芯20的外侧壁之间，如此设计，一方面合理利用了电池包结构100的内部空间，另一方面通过遮挡部对温度传感器70形成有效保护并将温度传感器70稳定限位。
31.可选地，温度传感器70呈圆柱状；当然，在另外一些实施例中，温度传感器70也可
为其他形状。
32.可选地，遮挡部30e为凸起；在另外一些实施例中，遮挡部30e也可为其他结构。
33.电池包结构100还可包括信号传输线80，信号传输线80的一端连接于温度传感器70，另一端连接于第一电路板40a朝向骨架30的一侧。本实施例中，骨架30还设有定位部30f，定位部30f位于遮挡部30e与骨架30上用于连接信号传输线80的位置之间，信号传输线80的一部分贴设于定位部30f朝向电芯20的一侧表面。通过定位部30f限位信号传输线80，使得信号传输线80的排布更美观。
34.参见图1和图2，骨架30的本体的一侧设有缺口30g，缺口30g沿着电芯20的轴线长度方向延伸，遮挡部30e及定位部30f设于缺口30g内，进一步合理利用电池包结构100的内部空间，有利于骨架30的小型化设计。
35.参见图3，骨架30相对于电芯20的正负极分别设有第一开口o1和第二开口o2。电池包结构100还可包括第一电连接器50和第二电连接器60。
36.第一电连接器50布置在所述第一开口o1处，并且第一电连接器50用于将电芯20正负极的一端连接到第一电路板40a。第二电连接器60布置第二开口o2处，并且第二电连接器60用于将电芯20正负极的另一端连接到第一电路板40a。通过第一电连接器50和第二电连接器60，将电芯20正负极两端连接至第一电路板40a。
37.其中，骨架30包括第一表面，第一表面朝向第一电路板40a设置，第一表面设有两个定位凹槽(71，72)，两个定位凹槽(71，72)沿电芯的轴线长度方向分别设于骨架的两端。
38.第一电连接器50和第二电连接器60分别对应连接于第一开口o1和第二开口o2处的电芯两端，并且，第一电连接器50和第二电连接器60分别朝向第一表面折弯延伸形成折弯延伸段(50c，60c)，每个折弯延伸段定位在对应端的定位凹槽(71，72)内，具体地，折弯延伸段50c定位在定位凹槽71中，折弯延伸段60c定位在定位凹槽72中。
39.每个折弯延伸段(50c，60c)远离对应开口(o1，o2)的一端分别设有电插接部(50d，60d)，第一电路板40a上对应电插接部(50d，60d)的位置设有电插口(40a
‑
1，40a
‑
2)，电插接部(50d，60d)与电插口(40a
‑
1，40a
‑
2)对应配合，使得对应的电连接器(50，60)与第一电路板40a实现电连接。具体地，电插接部50d与电插口40a
‑
1插接配合，使得第一电连接器50与第一电路板40a实现电连接，从而通过第一电连接器50实现电芯20正负极的一端与第一电路板40a之间的电连接。电插接部60d与电插口40a
‑
2插接配合，使得第二电连接器60与第一电路板40a实现电连接，从而通过第二电连接器60实现电芯20正负极的另一端与第一电路板40a之间的电连接。
40.本发明实施例的电池包结构，通过对第一电连接器50和第二电连接器60的结构进行巧妙设计，一方面将电芯20的正负极接入第一电路板40a，另一方面，折弯延伸段(50c，60c)与定位凹槽(71，72)的配合使得第一电连接器50和第二电连接器60分别稳定固定于骨架30，电插接部(50d，60d)与电插口(40a
‑
1，40a
‑
2)的配合使得第一电连接器50和第二电连接器60分别与第一电路板40a形成稳定的电连接。
41.如上述所述，电芯20通过骨架30限位，另外，还通过第一电连接器50和第二电连接器60将电芯20正负极两端连接至第一电路板40a，第一电连接器50和第二电连接器60各两端分别与电芯20和电路板40固定连接，例如，采用焊接连接方式，如此实现电芯20和骨架30的限位固定。
42.电芯20可采用21700电芯或18650电芯，第一电连接器50和第二电连接器60为导电材质，第一电连接器50和第二电连接器60对应电芯正负极连接处可以采用点焊连接固定。
43.电插接部60d与电插口40a
‑
2插接配合后进行焊接，如此提高第一电连接器50和第二电连接器60分别与第一电路板40a之间通信的稳定性。
44.可选地，第一电连接器50和第二电连接器60均呈片状，例如，第一电连接器50和第二电连接器60均为镍片。在另外一些实施例中，第一电连接器50和第二电连接器60也可为其他导电材质制作的片状或其他形状的导电结构。
45.例如，第一电连接器50和第二电连接器60采用金属镍片，其与电芯20的两端电极点焊连接，其点焊连接部分如图3中点焊段(50a，60a)所示。
46.然后，第一电连接器50和第二电连接器60分别沿着向外横向方向e延伸凸出，并折弯，然后贴于骨架30的外表面向第一电路板40a延伸并与之连接，第一电连接器50和第二电连接器60分别沿着向外横向方向e延伸凸出，并折弯，形成横向延伸折弯段(50b，60b)。
47.另外，此电池包结构100可适用于电动工具，而电动工具的使用过程经常涉及到的振动较大，因此，第一电连接器50和第二电连接器60分别沿着向外横向方向e延伸凸出，并折弯，形成横向延伸折弯段(50b，60b)还能起到有效衰减振动的作用，避免电动工具使用过程中涉及到的较大振动对内部构成影响。
48.上述结构设计使得第一电连接器50和第二电连接器60与电芯表皮形成间隔分布，第一电连接器50和第二电连接器60与电芯20电极相连，显然是导电材料，本技术方案中支撑骨架30为绝缘材料，故，导电的第一电连接器50和第二电连接器60与电芯20表皮之间是由绝缘材料隔开，因此，即使电芯20表皮破损，也不会发生短路事故，起到安全绝缘保护的作用。
49.定位凹槽(71，72)的形状与对应的折弯延伸段(50c，60c)的形状相适配，其中，定位凹槽71的形状与折弯延伸段50c的形状相适配，定位凹槽72的形状与折弯延伸段60c的形状相适配，使得折弯延伸段(50c，60c)更好地被定位。可选地，每个折弯延伸段(50c，60c)分别包括靠近对应开口(o1，o2)的一端设置的主体段及设于主体段远离对应开口(o1，o2)的一端的连接段，连接段相对主体段弯折设置，例如，连接段相对主体段垂直设置，插接部设于所述连接段远离所述主体段的一端，如此设计，使得折弯延伸段(50c，60c)更好地被定位至骨架30，从而使得第一电连接器50和第二电连接器60更好地被定位至骨架30。
50.再次参见图3，每个折弯延伸段(50c，60c)远离对应开口(o1，o2)的一端分别设有第一固定部(50e，60e)，每个定位凹槽(71，72)的对应位置设有第二固定部(71a，72a)，第一固定部(50e，60e)与第二固定部(71a，72a)凹凸配合。具体地，折弯延伸段50c远离第一开口o1的一端设有第一固定部50e，定位凹槽71的对应位置设有第二固定部71a，折弯延伸段60c远离第二开口o2的一端设有第一固定部60e，定位凹槽72的对应位置设有第二固定部72a，其中，第一固定部50e与第二固定部71a凹凸配合，第一固定部60e与第二固定部72a凹凸配合。通过第一固定部(50e，60e)和第二固定部(71a，72a)凹凸配合，使得折弯延伸段(50c，60c)更好地被定位至骨架30，从而使得第一电连接器50和第二电连接器60更好地被定位至骨架30。
51.可选地，第一固定部(50e，60e)为固定孔，第二固定部(71a，72a)为凸柱。而在另外一些实施例中，第一固定部(50e，60e)为凸柱，第二固定部(71a，72a)为固定孔。
52.第一固定部(50e，60e)与插接部(50d，60d)可以相对设于折弯延伸段(50c，60c)的两侧，具体地，第一固定部50e与插接部50d相对设于折弯延伸段50c的两侧，第一固定部60e与插接部60d相对设于折弯延伸段60c的两侧，如此设计，使得折弯延伸段(50c，60c)更好地被定位至骨架30和第一电路板40a，从而使得第一电连接器50和第二电连接器60更好地被定位至骨架30和第一电路板40a。
53.每个电插接部(50d，60d)相对对应的折弯延伸段(50c，60c)弯折设置，具体地，电插接部50d相对折弯延伸段50c弯折设置，电插接部60d相对折弯延伸段60c弯折设置。例如，电插接部50d相对折弯延伸段50c垂直设置，电插接部60d相对折弯延伸段60c垂直设置，如此设计，使得折弯延伸段(50c，60c)更好地被定位至第一电路板40a，从而使得第一电连接器50和第二电连接器60更好地被定位至第一电路板40a。
54.在一些实施例中，两个电插接部(50d，60d)相互平行，两个电插接部(50d，60d)分别位于第一表面的两侧，电芯20的轴线长度方向平行于电插接部(50d，60d)，结构设计新颖且布局简洁。在另外一些实施例中，两个电插接部(50d，60d)可不平行，另外，两个电插接部(50d，60d)也可位于第一表面的同一侧。
55.可选地，第一电连接器50将电芯20的正极连接到第一电路板40a，第二电连接器60将电芯20的负极连接到第一电路板40a，第二电连接器60的折弯延伸段60c的沿电芯20的轴线长度方向的长度大于第一电连接器50的折弯延伸段50c的沿电芯20的轴线长度方向的长度。
56.每个电插接部(50d，60d)分别包括两个接触端子，每个电插接部(50d，60d)的两个接触端子沿所述电芯的轴线长度方向间隔设置，电插口(40a
‑
1，40a
‑
2)的内侧壁对应每个接触端子的位置分别设有电接触部，电接触部位于对应接触端子的两侧，电接触部与对应的接触端子接触配合，通过接触端子与位于对应接触端子的两侧的电接触部的配合，实现电插接部(50d，60d)与电插口(40a
‑
1，40a
‑
2)之间的电连接。
57.再次参见图1至图3，骨架30可包括第一安装部30a、第二安装部30b和第三安装部30c。
58.其中，第一安装部30a设于骨架30朝向电芯20的一侧，并且，第一安装部30a沿着电芯20的径向方向延伸凸出，本实施例的第一安装部30a用于定位安装连接电芯20。第二安装部30b设于骨架30朝向第一电路板40a的一侧，第二安装部30b用于定位安装连接第一电路板40a。
59.第三安装部30c沿着电芯20的轴线长度方向延伸凸出，本实施例的第三安装部30c用于定位安装连接第二电路板40b。
60.在本实施例中，第二电路板40b与第一电路板40a通讯连接。
61.可选地，第一电路板40a为本电池包结构100的主控板，具有bms管理等功能，第二电路板40b为副板，其上可配置有唤醒开关和/或灯珠，以及其它电子元器件。
62.该技术方案将电芯、骨架、第一电路板沿着电芯的径向方向依次连接设置，并且骨架沿着电芯的轴线长度方向延伸，该骨架沿着电芯的径向方向和电芯的轴线长度方向分别延伸凸出第一安装部和第三安装部，分别用来定位电芯和第二电路板，并且骨架朝向第一电路板的一侧设有用于定位安装连接第一电路板的第二安装部，并且保持第二电路板与第一电路板通讯连接，电池包结构的结构排布新颖且简洁。
63.具体地，如图2和图3所示，第一安装部30a包括两个，两个第一安装部30a分别位于电芯20的两个端部(即电芯20的正、负极)，每个第一安装部30a与电芯20的对应端部相接触，并且，每个第一安装部30a至少部分覆盖电芯20的对应端部，使得电芯20夹设固定于两个第一安装部30a之间。上述第一安装部30a对应分布于电芯20长轴方向的两端，两个第一安装部30a之间的间距适于恰好与电芯20的轴向长度相适配，通过两端的第一安装部30a实现电芯20长轴方向上的限位。可选地，第一安装部30a在电芯20的径向方向上的高度与电芯20的径向端面的高度大小相应。
64.再次参见图2和图3，第二安装部30b包括两个，两个第二安装部30b分别位于第一电路板40a的两个相对的边缘处，每个第二安装部30b支撑限位连接第一电路板40a的对应边缘，使第一电路板40a与骨架30的本体之间间隔设置。
65.可选地，上述第二安装部30b采用锁扣结构，使得第一电路板40a直接与骨架30固定限位。其中，骨架30上对应配置有第一电路板40a的安装位，第一电路板40a与安装位匹配后，通过凸出的第二安装部30b将其与骨架30限位固定。
66.再次参见图2和图3，两个第一安装部30a相对设于骨架30的本体的两侧，两个第二安装部30b相对设于骨架30的本体的另外两侧，从而在不同的方向上分别对电芯20和第一电路板40a分别限位固定。
67.参见图1和图2，第三安装部30c设于第一安装部30a远离电芯20的一侧，并且第三安装部30c位于第一安装部30a的外边缘处，如此设计，便于第二电路板40b的装配和限位。本实施例中，第二电路板40b位于其中一个第一安装部30a远离电芯20的一侧，并且，第三安装部30c支撑限位连接第二电路板40b的边缘。
68.可选地，第三安装部30c采用锁扣结构。
69.再次参见图1和图2，第一安装部30a的外边缘可呈圆弧状。
70.参见图2，上述其中一个第一安装部30a远离电芯20的一侧设有限位30a
‑
1，限位部30a
‑
1沿上述其中一个第一安装部30a的外边缘延伸，并且限位部30a
‑
1的两端朝向骨架30的本体设置，第三安装部30c位于限位部30a
‑
1的外边缘处。本实施例中，第二电路板40b收容于限位部30a
‑
1与上述其中一个第一安装部形成的容纳空间内，且第二电路板40b与容纳空间相适配。这样设计，能够对第二电路板40b更好地限位，结构更加紧凑。
71.可选地，第三安装部30c一体形成于第一安装部30a的外边缘，第三安装部30c的结构强度大，不易损坏。
72.本实施例的第三安装部30c可包括多个，如图1和图2所示，三安装部30c包括3个，多个第三安装部30c沿着第一安装部30a的外边缘间隔排布，第二电路板40b夹设固定于多个第三安装部30c之间。通过设置多个第三安装部30c，使得第二电路板40b稳定限位。
73.参见图4和图5，电池包结构100可包括壳体10，位于壳体10内并沿电芯20的径向方向依次连接设置的电芯20、骨架30和第一电路板40a。电池包结构100还可包括第二电路板40b。
74.其中，骨架30沿着电芯20的轴线长度方向延伸凸出形成第三安装部30c，第三安装部30c用于定位安装连接第二电路板40b。
75.第二电路板40b与第一电路板40a通讯连接，并且，第三安装部30c至少包括一唤醒开关40b
‑
1；
76.壳体10可包括与第二电路板40b相对应的端盖10a，端盖10a对应唤醒开关40b
‑
1位置处布置有按钮10a
‑
1，按钮10a
‑
1内侧设有适于与唤醒开关40b
‑
1相触接的凸柱p。
77.该技术方案配置有唤醒开关的第二电路板设置于电芯的轴线长度方向上，并在对应的端盖处布置有按钮，按钮内侧设有适于与唤醒开关相触接的凸柱，用户操作使用时，四只手指紧握电池包长度方向表面，握持方便，大拇指刚好对应位于按钮处，方便按压操作，方便单手操作握持，按压。
78.其中，按钮10a
‑
1适于弹性形变，和/或；按钮10a
‑
1的外表面与端盖10a的外表面基本持平，具体参见图4。
79.上述电池包结构100还可包括第一安装部30a，其中，第一安装部30a设于骨架30朝向电芯20的一侧，并且，第一安装部30a沿着电芯20的径向方向延伸凸出，本实施例的第一安装部30a用于定位安装连接电芯20。
80.第一安装部30a可包括两个，两个第一安装部30a分别位于电芯20的两个端部(即电芯20的正、负极)，每个第一安装部30a与电芯20的对应端部相接触，并且，每个第一安装部30a至少部分覆盖电芯20的对应端部，使得电芯20夹设固定于两个第一安装部30a之间。
81.上述第一安装部30a对应分布于电芯20长轴方向的两端，两个第一安装部30a之间的间距适于恰好与电芯20的轴向长度相适配，通过两端的第一安装部30a实现电芯20长轴方向上的限位。可选地，第一安装部30a在电芯20的径向方向上的高度与电芯20的径向端面的高度大小相应。
82.上述电池包结构100还可包括第二安装部30b，第二安装部30b设于骨架30朝向第一电路板40a的一侧，第二安装部30b用于定位安装连接第一电路板40a。
83.第二安装部30b可包括两个，两个第二安装部30b分别位于第一电路板40a的两个相对的边缘处，每个第二安装部30b支撑限位连接第一电路板40a的对应边缘，使第一电路板40a与骨架30的本体之间间隔设置。
84.第三安装部30c设于第一安装部30a远离电芯20的一侧，并且第三安装部30c位于第一安装部30a的外边缘处，如此设计，便于第二电路板40b的装配和限位。本实施例中，第二电路板40b位于其中一个第一安装部30a远离电芯20的一侧，并且，第三安装部30c支撑限位连接第二电路板40b的边缘。参见图5，电池包结构100可包括：沿电芯20的径向方向依次连接设置的电芯20、骨架30和第一电路板40a。
85.骨架30沿着电芯20的轴线长度方向延伸，并且骨架30可包括第一安装部30a和第二安装部30b，其中，第一安装部30a设于骨架30朝向电芯20的一侧，并且，第一安装部30a沿着电芯20的径向方向延伸凸出，本实施例的第一安装部30a用于定位安装连接电芯20。第二安装部30b设于骨架30朝向第一电路板40a的一侧，第二安装部30b用于定位安装连接第一电路板40a。骨架30朝向电芯20的一侧还设有沿着电芯20的轴线长度方向延伸的弧形槽30d，弧形槽30d与电芯20的弧形面相适配。
86.本实施例中，第一安装部30a在电芯20的轴线长度方向对电芯20限位，弧形槽30d在电芯20的径向方向对应电芯20限位，其中，弧形槽30d与壳体10内壁组合形成电芯径向方向限位。而且，弧形槽30c的宽度小于电芯20的外径，避免电池包结构100的径向宽度较大，以尽量减小电池包结构100的外在尺寸大小。
87.该技术方案将电芯，骨架和第一电路板沿着电芯径向方向依次连接设置，并且骨
架在电芯径向方向上，即垂直于电芯的轴线长度方向上，延伸凸出形成第一安装部，并且骨架朝向电芯的一侧设有沿着电芯的轴线长度方向延伸的弧形槽，弧形槽与电芯的弧形面相适配，第一安装部在轴线方向上对电芯进行限位，同时配以弧形槽在径向方向上进行限位，通过骨架对电芯稳定限位。
88.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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。