电池包及电源设备的制作方法

1.本技术涉及储能电源技术领域，更具体地说，是涉及一种电池包及电源设备。


背景技术：

2.储能电源的电池包通常包括电池模组和电路板，电路板固定在电池模组上。电路板上常设有用于电源输出的导电柱等发热器件，在电路板的使用过程中，由于导电柱通过的电流较高，使其非常容易发热且温度很高，因此导电柱与电池模组之间一般采用避空设计，以避免导电柱的温度影响到电池模组，同时也便于导电柱散热。
3.然而，在导电柱的使用过程中，导电柱需要通过与螺钉配合安装的方式与其它部件实现电连接，在锁螺钉的过程中，导电柱会受到一定的挤压力，而该挤压力将直接传递至电路板上，导致电路板设置导电柱的部分容易被挤压变形或折断。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种电池包及电源设备，能够在不影响导电柱散热的情况下给予导电柱一定的支撑，以避免电路板的损坏。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种电池包，应用于电源设备，包括：
6.电池模组，所述电池模组具有第一装配面；
7.电路板，所述电路板设于所述第一装配面，且所述电路板设有发热器件；
8.支撑结构，所述支撑结构设于所述第一装配面和所述电路板之间，并与所述第一装配面和所述电路板相抵接，所述支撑结构的位置与所述发热器件相对应；
9.所述支撑结构包括相对且间隔设置的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部之间形成有散热通道以及与所述散热通道连通的进风口和出风口，所述进风口被配置为朝向所述电源设备的风冷装置，所述发热器件沿垂直于所述电路板的方向的投影位于所述散热通道的范围内。
10.可选地，所述发热器件包括导电柱，所述第一支撑部和所述第二支撑部均为弧形支撑板，两块所述弧形支撑板呈环形分布。
11.可选地，所述电路板朝向所述电池模组的一侧设有焊盘，所述焊盘用于与所述导电柱焊接相连，所述第一支撑部和所述第二支撑部邻近所述焊盘的边缘设置。
12.可选地，所述散热通道的延伸方向被配置为与所述风冷装置的气流方向平行。
13.可选地，所述电路板具有连接端子，所述电池包还包括弹性导电片和连接件，所述弹性导电片包括第一子导电片和与所述第一子导电片连接的第二子导电片，所述第一子导电片与所述连接端子间隔设置，所述第二子导电片与所述电池模组的输出端电连接，所述连接件连接于所述第一子导电片与所述连接端子，所述连接件被配置为能够向所述第一子导电片施加作用力，以使得所述第一子导电片与所述连接端子相接触。
14.可选地，所述电池模组具有与所述第一装配面相交的第二装配面，所述电池包还
包括卡扣结构，所述卡扣结构包括设于所述第一装配面的第一卡扣和设于所述第二装配面的第二卡扣，所述第一卡扣用于固定所述第一子导电片，所述第二卡扣用于固定所述第二子导电片。
15.可选地，所述第一卡扣包括设于所述第一装配面的连接杆和与所述连接杆相连的卡勾，所述第一卡扣的数量为两个，两个所述第一卡扣的连接杆之间的距离大于或等于所述第一子导电片的宽度，两个所述第一卡扣的卡勾之间的距离小于所述第一子导电片的宽度，所述卡勾具有相背离的第一导向面和第二导向面，所述第一导向面用于与所述第一子导电片滑动配合以引导所述第一子导电片落入所述第一卡扣中，所述第二导向面用于与所述第一子导电片滑动配合以引导所述第一子导电片从所述第一卡扣中脱出。
16.可选地，所述电池包还包括绝缘片和架空结构，所述架空结构设于所述第二装配面，所述绝缘片覆盖于所述架空结构上，并与所述第二装配面之间形成有分离间隙，所述第二子导电片设于所述绝缘片和所述第二装配面之间。
17.可选地，所述电池包还包括框体，所述框体围合于所述绝缘片的周侧，所述绝缘片的至少一个角部设有缺角，所述缺角和所述框体之间形成有缺口。
18.本技术还提供一种电源设备，包括外壳、风冷装置以及如上所述的电池包，所述电池包和所述风冷装置设置于所述外壳内，所述电池包的散热通道的进风口朝向所述风冷装置。
19.本技术提供的电池包至少具有以下有益效果：该电池包包括电池模组和电路板，电路板设于电池模组的第一装配面，且电池模组的第一装配面和电路板之间设有支撑结构，支撑结构与第一装配面和电路板相抵接，支撑结构的位置与发热器件相对应，因此可通过支撑结构支撑电路板上的发热器件；支撑结构的第一支撑部和第二支撑部相对且间隔设置，二者之间形成散热通道，散热通道的进风口被配置为朝向电源设备的风冷装置，以便于风冷装置的气流进入散热通道，发热器件沿垂直于电路板的方向的投影位于散热通道的范围内，使发热器件悬空设置于散热通道上方，其热量可通过散热通道快速散出。通过设置的支撑结构一方面确保了发热器件的良好的散热，另一方面给予了发热器件一定的支撑，能够有效避免在发热器件的装配过程中损坏电路板的情况。
20.本技术提供的电源设备至少具有以下有益效果：本技术的电源设备包括上述的电池包以及风冷装置和外壳，该电池包包括电池模组和电路板，电路板设于电池模组的第一装配面，且电池模组的第一装配面和电路板之间设有支撑结构，支撑结构与第一装配面和电路板相抵接，支撑结构的位置与发热器件相对应，因此可通过支撑结构支撑电路板上的发热器件；支撑结构的第一支撑部和第二支撑部相对且间隔设置，二者之间形成散热通道，散热通道的进风口朝向电源设备的风冷装置，以便于风冷装置的气流进入散热通道，发热器件沿垂直于电路板的方向的投影位于散热通道的范围内，使发热器件悬空设置于散热通道上方，其热量可通过散热通道快速散出。通过设置的支撑结构一方面确保了发热器件的良好的散热，另一方面给予了发热器件一定的支撑，能够有效避免在发热器件的装配过程中损坏电路板的情况。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述
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技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的电源设备的整体结构示意图；
23.图2为图1的分解结构示意图；
24.图3为本技术一实施例提供的电池包的整体结构示意图；
25.图4为图3中电池模组的结构示意图；
26.图5为图4的局部放大结构示意图；
27.图6为本技术一实施例提供的电池包的拆分结构示意图；
28.图7为本技术另一实施例提供的电池包的整体结构示意图；
29.图8为图7的局部放大结构示意图；
30.图9为图7中电池模组的结构示意图；
31.图10为图9的局部放大结构示意图；
32.图11为本技术再一实施例提供的电池包的整体结构示意图；
33.图12为图11的局部放大结构示意图。
34.其中，图中各附图标记：
35.100、电源设备
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10、电池包
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20、外壳
36.11、电池模组
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12、电路板
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13、弹性导电片
37.14、连接件
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15、卡扣结构
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16、定位柱
38.17、绝缘片
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21、风冷装置
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111、电芯支架
39.112、电芯
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113、第一装配面
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114、第二装配面
40.115、支撑结构
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116、架空结构
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117、框体
41.121、导电柱
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122、焊盘
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123、连接端子
42.131、第一子导电片
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132、第二子导电片
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151、第一卡扣
43.152、第二卡扣
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171、缺角
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172、缺口
44.1151、第一支撑部
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1152、第二支撑部
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1153、散热通道
45.1154、进风口
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1155、出风口
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1511、连接杆
46.1512、卡勾
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15121、第一导向面
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15122、第二导向面
47.1161、空腔区域
具体实施方式
48.为了使本技术所要解决的技术问题、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，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
49.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
50.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.储能电源的电路板上常设有用于电源输出的导电柱等发热器件，在电路板的使用过程中，由于导电柱通过的电流较高，使其非常容易发热且温度很高，因此导电柱与电池模组之间一般采用避空设计，以避免导电柱的温度影响到电池模组，同时也便于导电柱散热。然而，在导电柱的使用过程中，导电柱需要通过与螺钉配合安装的方式与其它部件实现电连接，在锁螺钉的过程中，导电柱会受到一定的挤压力，而该挤压力将直接传递至电路板上，导致电路板设置导电柱的部分容易被挤压变形或折断。由此，本技术实施例提出一种电池包，能够确保发热器件的良好散热的同时，又能给予发热器件一定的支撑，能够有效避免在发热器件的装配过程中损坏电路板的情况。以下对本技术实施例提供的电池包进行说明。
53.请一并参阅图1至图5，现对本技术实施例提供的电池包10进行说明。本技术实施例的电池包10，主要应用于电源设备100，包括电池模组11、电路板12、支撑结构115。其中，电池模组11具有第一装配面113；电路板12设于第一装配面113，且电路板12设有发热器件。
54.可选地，结合图3，电池模组11通常包括电芯支架111以及设置于电芯支架111内部的电芯112。一个电池模组11可以包括多个电芯112。电池模组11通常由电芯支架111提供安装各器件的安装载体。
55.电路板12其功能之一是监测电池包10内各电芯112的电压信息和温度信息，电路板12可以是常见的电池管理系统(battery management system，bms)，电池管理系统常见的形式为bms板，bms板与电池模组11相连接，bms板通常固定在电池模组11的电芯支架111上。电路板12上的发热器件通常包括多种类型的发热器件，如各种功率器件、导电柱等。
56.结合图3，支撑结构115设于第一装配面113和电路板12之间，并与第一装配面113和电路板12相抵接，支撑结构115的位置与发热器件相对应。
57.支撑结构115可以设置于第一装配面113上，也可以设置于电路板12上，支撑结构115整体位于第一装配面113与电路板12之间，且抵接于电路板12上邻近发热器件的位置处，对发热器件所在位置处的电路板12起到支撑作用。
58.结合图4和图5，支撑结构115包括相对且间隔设置的第一支撑部1151和第二支撑部1152，其中间的间隔区域形成散热通道1153以及与散热通道1153连通的进风口1154和出风口1155。进风口1154和出风口1155形成对流槽设计，以便于通风散热，其中，进风口1154被配置为朝向电源设备100的风冷装置21。电源设备100的风冷装置21用于产生散热气流，进风口1154被配置为朝向电源设备100的风冷装置21，以便于风冷装置21的气流进入散热通道1153，能够加快热量的排出。
59.第一支撑部1151和第二支撑部1152可以是各种形状的立壁结构，如可以是直线型的支撑立壁，也可以是弯折状的支撑立壁，或者也可以是弧形状的支撑立壁等。对应所形成的散热通道1153的形状也可以是直线状的，弯曲状的等。
60.其中，发热器件沿垂直于电路板12的方向的投影位于散热通道1153的范围内，即支撑结构115抵接于发热器件的底部外围，散热通道1153与发热器件对应，使得发热器件产生的热量能够尽可能多地扩散至第一支撑部1151和第二支撑部1152围设形成的散热通道1153内，并通过散热通道1153排出。发热器件与支撑结构115的上述位置关系使得支撑结构115在对电路板12上发热器件所在位置提供一定支撑作用的同时，能够确保对于发热器件良好的散热。
61.本技术提供的电池包10，电池包包括电池模组11和电路板12，电路板12设于电池模组11的第一装配面113，电池模组11的第一装配面113和电路板12之间设有支撑结构115，支撑结构115与第一装配面113和电路板12相抵接，支撑结构115的位置与发热器件相对应，因此可通过支撑结构115支撑电路板12上的发热器件；支撑结构115的第一支撑部1151和第二支撑部1152相对且间隔设置，二者之间形成散热通道1153，散热通道1153的进风口1154被配置为朝向电源设备100的风冷装置21，以便于风冷装置21的气流进入散热通道1153，发热器件沿垂直于电路板12的方向的投影位于散热通道1153的范围内，使发热器件悬空设置于散热通道1153上方，其热量可通过散热通道1153快速散出。通过设置的支撑结构115一方面确保了发热器件的良好的散热，另一方面给予了发热器件一定的支撑，能够有效避免在发热器件的装配过程中损坏电路板12的情况。
62.在本技术另一个实施例中，请参阅图3、图4和图5，发热器件包括导电柱121，第一支撑部1151和第二支撑部1152均为弧形支撑板，两块弧形支撑板呈环状分布。具体地，支撑结构115由两块弧形支撑板共同围设而成，支撑结构115呈环形状抵接于电路板12底部对应于导电柱121的四周。由于在导电柱121上锁螺钉时，由导电柱121传递至电路板12的作用力是环形分布的，因此，环形的支撑结构115能较好的承受环形分布的作用力，有利于均衡电路板12的受力，对导电柱121所在位置处的电路板12起到支撑、保护的作用。另一方面，弧形的支撑板所围设形成的凹腔的侧壁为弧形面，弧形面具有良好的导流作用，不会形成藏风角落，因此，有利于导电柱121的热量快速排出。
63.可选地，支撑结构115的数量与导电柱121的数量相同。
64.在本技术另一个实施例中，请参阅图3和图6，电路板12朝向电池模组11的一侧设有焊盘122，焊盘122用于与导电柱121焊接相连，第一支撑部1151和第二支撑部1152邻近焊盘122的外围边缘设置。具体地，在电路板12上对应于导电柱121的安装位置开设安装通孔，导电柱121插设于安装通孔内并与电路板12焊接，在电路板12的底部对应于安装通孔的四周设置与导电柱121焊接的焊盘122，第一支撑部1151和第二支撑部1152均抵接于焊盘122的外围，即焊盘122位于第一支撑部1151和第二支撑部1152围设的区域内，从而避免使支撑结构115顶到导电柱121四周的焊锡上造成焊盘122的损坏。
65.在本技术另一个实施例中，请参阅图5，散热通道1153的延伸方向被配置为与风冷装置21的气流方向平行。具体地，本实施例中，散热通道1153为直线型，其延伸端也为直线型，散热通道1153的延伸方向平行于风冷装置21的气流方向，可加快对流散热的效率，提高发热器件的散热效果。
66.在本技术另一个实施例中，请参阅图7和图8，电路板12具有连接端子123，电池包10还包括弹性导电片13和连接件14，弹性导电片13包括第一子导电片131和与第一子导电片131连接的第二子导电片132，第一子导电片131与连接端子123间隔设置，第二子导电片
132与电池模组11的输出端电连接，连接件14连接第一子导电片131与连接端子123，连接件14被配置为能够向第一子导电片131施加作用力，以使得第一子导电片131与连接端子123相接触。
67.具体地，结合图7，在电池包10中，通常通过弹性导电片13将电池模组11与电路板12导通。弹性导电片13可以包括正极导电片和负极导电片，正极导电片和负极导电片与电路板12的正负极一一对应接触而导通。弹性导电片13采用具有一定弹性的导电片，可有利于导电片的重复装配。
68.结合图7和图8，弹性导电片13的第一子导电片131位于电路板12的下方，弹性导电片13在装配的过程中，其第一子导电片131需要先与电路板12的连接端子123间隔设置，即不能预先导通，待全部安装到位后，弹性导电片13再与连接端子123导通，以此确保弹性导电片13依照正确的顺序与电路板12的正负极导通，保护电路板12上元器件的不被烧坏。基于此，设置连接件14，通过连接件14施加作用力后，使得弹性导电片13的第一子导电片131能够与电路板12的连接端子123相接触。
69.连接件14可根据需要选择不同形式的紧固件，如螺钉、螺栓、螺柱、销钉等。
70.具体地，结合图8，在一实施例中，采用螺栓作为连接件14，螺栓由上至下连接电路板12和弹性导电片13的第一子导电片131，当拧紧螺栓时，可使得弹性导电片13的第一子导电片131向上与电路板12的连接端子123相接触，从而实现第一子导电片131与连接端子123的导通。
71.在本技术另一个实施例中，请参阅图7和图8，电池模组11具有与第一装配面113相交的第二装配面114，电池包10还包括卡扣结构15，卡扣结构15包括设于第一装配面113的第一卡扣151和设于第二装配面114的第二卡扣152，第一卡扣151用于固定第一子导电片131，第二卡扣152用于固定第二子导电片132。
72.具体地，结合图7，本实施例中，第一装配面113和第二装配面114大致相互垂直。电池模组11的第二装配面114主要用于限位电池模组11中电芯112的连接端。弹性导电片13将第二装配面114上的电芯112连接端与第一装配面113上的电路板12连通，对应地，设置弹性导电片13为折弯结构。即弯折的弹性导电片13的第一子导电片131与连接端子123间隔设置，第二子导电片132与电池模组11的输出端电连接。
73.由于弹性导电片13在安装过程中容易发生位置变动以及结构变形，使得弹性导电片13安装后可能会向上移动或翘起，造成弹性导电片13与电路板12误触而导发生提前导通的情况。基于此问题，设置第一卡扣151用于预先固定第一子导电片131，防止第一子导电片131翘起，设置第二卡扣152用于固定第二子导电片132，防止第二子导电片132翘起。第一卡扣151与第一子导电片131的卡扣位置在电路板12的下方。
74.通过第一卡扣151预先固定第一子导电片131，待其余部件均安装到位后，可调节连接件14，通过连接件14给予第一子导电片131作用力，使得第一子导电片131能够从第一卡扣151中脱出而与电路板12的连接端子123相接触。
75.在一实施例中，为确保第一子导电片131在连接件14的作用下可以从第一卡扣151中顺利脱出，避免第一子导电片131卡死在第一卡扣151中，设置第一卡扣151与第一子导电片131的扣合量为0.3-1.5mm。能够无变形地从第一卡扣151中顺利脱出的第一子导电片131，可与电路板12的连接端子123紧密接触，避免二者之间接触面积过小而导致发热严重
的问题。
76.在一实施例中，为防止第二子导电片132从第二卡扣152脱出，设置第二卡扣152与第二子导电片132的扣合量大于1.5
㎜
。
77.结合图8，在另一实施例中，电池包10还包括定位柱16，为了防止弹性导电片13相对于第一卡扣151和第二卡扣152的位置发生变动，在第二装配面114上通过定位柱16对弹性导电片13的第二子导电片132进行定位。
78.在本技术另一个实施例中，请参阅图9和图10，第一卡扣151包括设于第一装配面113的连接杆1511和与连接杆1511相连的卡勾1512，第一卡扣151的数量为两个，两个第一卡扣151的连接杆1511之间的距离大于或等于第一子导电片131的宽度，两个第一卡扣151的卡勾1512之间的距离小于第一子导电片131的宽度，卡勾1512具有相背离的第一导向面15121和第二导向面15122，第一导向面15121用于与第一子导电片131滑动配合以引导第一子导电片131落入第一卡扣151中，第二导向面15122用于与第一子导电片131滑动配合以引导第一子导电片131从第一卡扣151中脱出。
79.具体地，结合图10，第一导向面15121为一个向第一子导电片131安装方向倾斜的斜面，第一子导电片131在安装的时候，可从第一导向面15121滑入至第一卡扣151的扣合位置。第二导向面15122为一个向第一子导电片131脱出方向倾斜的斜面，当第一子导电片131需要从第一卡扣151中脱出时，第一子导电片131顺着第二导向面15122向外滑移从而可以顺畅地从扣合位置脱出至第一卡扣151外。设置第一导向面15121和第二导向面15122可避免弹性导电片13装配过紧导致的不可逆变形，可使得弹性导电片13重复装配。
80.在本技术另一个实施例中，请参阅图3、图11和图12，电池包10还包括绝缘片17和架空结构116，架空结构116设于第二装配面114，绝缘片17覆盖于架空结构116上，并与第二装配面114之间形成有分离间隙，第二子导电片132设于绝缘片17和第二装配面114之间。
81.在电池模组11中，为避免电芯112的正负极在安装或使用过程中与异物接触导致损坏或短路，一般需要在电池模组11的正反面贴设绝缘片17以遮挡电芯112的正负极。本实施例中，绝缘片17覆盖于第二装配面114的架空结构116上，架空结构116支撑绝缘片17并使得绝缘片17与第二装配面114之间形成分离间隙，在维修或者检测时，可利用该分离间隙较为轻松地撕开绝缘片17。
82.在本技术另一个实施例中，请参阅图3、图11和图12，电池包10还包括框体117，框体117围合于绝缘片17的周侧，绝缘片17的至少一个角部设有缺角171，缺角171和框体117之间形成有缺口172。
83.具体地，本实施例中，电池模组11的输出端通过一整块绝缘片17共同覆盖遮挡，通过设置于第二装配面114上的架空结构116将绝缘片17顶起。框体117围合于绝缘片17的周侧，由绝缘片17上的缺角171与框体117共同形成的缺口172，可为操作者手撕绝缘片17提供施力位置，操作者可通过手指伸入该缺口172内，从而轻松将绝缘片17从第二装配面114上撕开。
84.可选地，结合图3和图12，在一实施例中，架空结构116设置于第二装配面114的四角处，从而对绝缘片17整体形成均衡的支撑作用。本实施例中，由架空结构116与四角处对应的框体117共同围合而形成空腔区域1161，绝缘片17的带有缺角171的角部位于空腔区域1161的开口范围内，在空腔区域1161的开口处形成缺口172，操作者可以通过缺口172拿取
绝缘片17的角部，从而撕开绝缘片17。
85.请参阅图1和图2，本技术还提供一种电源设备100，包括外壳20、风冷装置21以及如以上实施例的电池包10，电池包10和风冷装置21设置于外壳20内，电池包10的散热通道1153的进风口1154朝向风冷装置21。
86.本技术的电源设备100，采用了如上所述的电池包10，电池包10包括电池模组11和电路板12，电路板12设于电池模组11的第一装配面113，电池模组11的第一装配面113和电路板12之间设有支撑结构115，支撑结构115与第一装配面113和电路板12相抵接，支撑结构115的位置与发热器件相对应，因此可通过支撑结构115支撑电路板12上的发热器件；支撑结构115的第一支撑部1151和第二支撑部1152相对且间隔设置，二者之间形成散热通道1153，散热通道1153的进风口1154被配置为朝向电源设备100的风冷装置21，以便于风冷装置21的气流进入散热通道1153，发热器件沿垂直于电路板12的方向的投影位于散热通道1153的范围内，使发热器件悬空设置于散热通道1153上方，其热量可通过散热通道1153快速散出。通过设置的支撑结构115一方面确保了发热器件的良好的散热，另一方面给予了发热器件一定的支撑，能够有效避免在发热器件的装配过程中损坏电路板12的情况。将电池包10的散热通道1153的进风口1154设置为朝向风冷装置21，通过风冷装置21加快散热通道1153内热量的排出，能够确保电源设备100内部发热器件的有效散热。
87.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。