一种电池组以及用电设备的制作方法

1.本技术实施例涉及储能技术领域，特别涉及一种电池组以及用电设备。


背景技术：

2.电池组是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部，以在需要的时刻对外部用电设备(例如便携式电子设备等)进行供电的装置。电池组广泛地应用于日常生活中，为人们的日常生活提供了极大的便捷度和丰富度。一般的，电池组括外壳和电池模组，电池模组收容在外壳内。
3.本技术的发明人在实现本技术的过程中，发现：目前，电池组在使用过程中会发生震动。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种电池组以及用电设备，通过将金属件设置于电池模组、第一导电件、第二导电件和所述电路板构成的回路区域外，改善了或者至少部分地解决了上述第一壳体震动问题。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电池组，包括外壳、电池模组、金属件、电路板、第一导电件和第二导电件，所述外壳设置有收容空间，所述电池模组收容于所述收容空间内，所述电路板固定于外壳，所述金属件与所述外壳的内壁固定，所述金属件位于所述电池模组和电路板之间，并且所述金属件连接电池模组。所述第一导电件的一端与所述电路板电连接，所述第一导电件的另一端与所述电池模组的第一总极耳电连接，所述第二导电件的一端与所述电路板电连接，所述第二导电件的另一端与所述电池模组的第二总极耳电连接，所述金属板体至少部分位于所述电路板、第一导电件、第二导电件和电池模组所构成的回路外区域外。
6.可选的，所述电池模组包括若干电芯，所述若干电芯沿第一方向依次堆叠，所述若干电芯电连接，并且所述若干电芯分别与第一总极耳和第二总极耳连接。沿第二方向，所述金属件至少部分位于所述电路板、第一导电件、第二导电件和电池模组所构成的回路外，其中，所述第二方向与所述第一方向垂直。
7.可选的，沿所述第二方向，所述金属件位于所述第一导电件远离所述第二导电件的一侧。
8.可选的，所述电池模组的第一总极耳和第二总极耳均设置于所述电池模组沿第三方向的一侧，其中，所述第三方向与第一方向垂直，所述第三方向与所述第二方向垂直。
9.可选的，沿所述第三方向，所述第一导电件和第二导电件均位于所述金属件的一侧。
10.可选的，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体设置有所述收容空间以及连通所述收容空间的开口，所述第二壳体安装于开口处，所述电路板固定于所述第二壳体，所述金属件固定于所述第一壳体的内表面。
11.可选的，所述第一壳体和金属件为一体成型的。
12.可选的，所述第一壳体和金属件均由碳钢制得。
13.可选的，所述第一壳体的内壁设置有若干凹槽，一所述电芯部分收容于一所述凹槽内。
14.根据本技术实时例的另一个方面，还提供一种用电设备，包括如上述任意一项实施例所述的电池组。
15.本技术实施例的有益效果是：通过将金属件设置于电池模组、第一导电件、第二导电件和所述电路板形成的回路区域外，使所述金属件在所述电池组充电或者放电时，所述金属件位于所述第一导电件和所述第二导电件产生的磁场外，减少来自所述第一导电件和所述第二导电件的磁力，从而改善所述金属件的震动，降低与所述金属件连接的外壳的震动。
附图说明
16.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
17.图1是本技术实施例提供的电池组的爆炸示意图；
18.图2是本技术实施例提供的电池组的外壳示意图；
19.图3是本技术实施例提供的电池组的电池模组磁场简化图；
20.图4是本技术提供的现有电池组的结构示意图；
21.图5是图4电池组的磁场示意图；
22.图6是图4中第一导电件和第二导电件构成的磁场简化示意图；
23.图7是图1的磁场示意图；
24.图8是本技术实施例提供的电池组关于外壳的爆炸示意图。
具体实施方式
25.为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.随着大功率硬件的广泛使用，电池组作为大功率硬件的能源供应设备，在对电池组进行充电或者放电的过程中，电池组会发生震动现象。随着发明人对电池组发生震动现象的深入研究以及分析发现，在现有的电池组结构当中，通常包括外壳、电池模组、金属件、电路板、第一导电件和第二导电件，电池模组、金属件、电路板、第一导电件和第二导电件均
收容于外壳中，金属件连接外壳，电路板安装于金属件上，第一导电件分别连接电路板和电池模组的总正极，第二导电件分别连接电路板和电池模组的总负极，并且由于第一导电件、第二导电件、电路板和电池模组之间形成回路围绕金属件，回路产生变化的电磁场，从而使位于回路中的金属件受到变化的洛仑磁力发生震动，金属件将自身震动传导至外壳，造成电池组的外壳发生震动。震动的电池组容易造成电池组内部的电路板或者电池模组位置松脱，造成电池组的使用安全问题。
28.为了改善电池组震动的现象，本技术提供了一种电池组，请参阅图1和图2，电池组100包括：外壳10、电池模组20、金属件30、电路板40、第一导电件50和第二导电件60。其中，所述外壳10设置有收容空间101，所述电池模组20收容于所述收容空间101内，所述电路板40固定于所述外壳10，所述金属件30和所述外壳10的内壁固定，所述金属件30位于所述电池模组20和电路板40之间，所述金属件30连接电池模组20。所述第一导电件50的一端与所述电路板40电连接，所述第一导电件50的另一端与所述电池模组20的第一总极耳，所述第二导电件60的一端与所述电路板40电连接，所述第二导电件60的另一端与所述电池模组20的第二总极耳电连接，所述第一总极耳和所述第二总极耳中一个为总正极，另外一个为总负极。本技术以所述第一总极耳为总正极201，所述第二总极耳为总负极202进行描述。所述金属件30至少部分位于所述电路板40、第一导电件50、第二导电件60和电池模组20所构成的回路外。
29.电池组100在充电或者放电的过程中，所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40之间形成回路，根据电磁效应原理，该回路将会产生磁场，所述电池组100在充放电的过程中，所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40形成的回路会产生波纹，波纹会使电池模组20产生的磁场以及回路产生的磁场发生变化。
30.在现有的电池组结构方案中，所述电池组100的金属件30由于自身的金属特性，因此，当所述金属件30在位于所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40形成的回路内时，所述金属件30不仅会受到来自所述电池组100产生的磁场的磁力影响，还会受到回路产生的磁场的磁力影响。另外当波纹产生变化时，所述电池组100产生的磁场以及回路产生的磁场也会发生改变，进而改变所述金属件30受到的磁力大小，变化的磁力会使所述金属件30产生震动，并且金属件30将震动传导至外壳10，影响使用。
31.鉴于上述原因，相比于所述金属件30全部位于回路内，本技术通过降低所述金属件30位于所述回路内的面积，即让所述金属件30部分位于所述电路板40、第一导电件50、第二导电件60和电池模组20所构成的回路区域外，减少回路产生的磁场作用于所述金属件30上的磁力，从而减缓外壳10震动。
32.具体的，所述电池模组20包括若干电芯21，所述若干电芯21沿第一方向依次堆叠，所述若干电芯21电连接，所述若干电芯21分别与总正极201和总负极202电连接。沿第二方向观察时，所述金属件30至少部分位于所述电路板40、第一导电件50、第二导电件60和电池模组20所构成的回路外，其中，所述第二方向与所述第一方向垂直。
33.沿所述第二方向，所述金属件30位于所述第一导电件50远离所述第二导电件60的一侧。所述电池模组20的总正极201和总负极202均设置于所述电池模组20沿第三方向的同一侧，其中，所述第三方向与第一方向垂直，所述第三方向与所述第二方向垂直。沿所述第三方向，所述第一导电件50和所述第二导电件60均位于所述金属件30的同一侧。所述第一
导电件50的一端通过所述总正极201连接若干所述电芯21，所述第二导电件60的一端通过所述总负极202连接若干所述电芯21，所述第一导电件50的另一端连接所述电路板40，所述第二导电件60的另一端连接所述电路板40时，所述金属件30将位于所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40形成的回路区域外。
34.在所述金属件30设置于所述外壳10内的位置不变时，不管是所述第一导电件50和所述第二导电件60设置在所述外壳10内的位置如何，所述金属件30受到若干所述电芯21的磁场强度总是不变的。将电芯21简化成导线，请参阅图3，任意一点受到若干所述电芯21的磁场强度可以通过下述公式计算：
35.推导得到，
36.当所述第一导电件50和所述第二导电件60分别设置于所述金属件30的两侧时，对所述第一导电件50和所述第二导电件60简化成线圈，请参阅图4、图5和图6，任意一点受到所述第一导电件50和所述第二导电件60产生的磁感应强度可以通过下述公式进行计算：
37.推导得到，
38.而所述金属件30处的磁感应强度为两者的矢量和，因此此时所述金属件30不仅会受到若干所述电芯21的磁力，还会收到所述第一导电件50和所述第二导电件60的磁力，当所述电池组100的回路产生波纹时，若干所述电芯21的电磁场将会发生变化，所述第一导电件50和所述第二导电件60产生的磁场也会发生变化，而变化的磁场将会改变所述金属件30收到的磁力，在两个变化力的作用下所述金属件30将会发生震动。
39.请参阅图7，将所述金属件30远离所述电芯21或者将所述金属件30设置于所述第一导电件50和所述第二导电件60的外侧，可以使所述金属件30受到的磁场力变小。本技术将所述第一导电件50和第二导电件60沿第三方向设置于所述金属件30的一侧，从而让所述金属件30处于所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和电路板40形成的回路区域外，从而让所述金属件30仅受到所述电池模组20的磁力，进而减缓所述金属件30的震动，改善了所述电池组100的震动现象。
40.如此设置的所述金属件30受到的磁场强度可以通过以下公式计算得到：
41.μ＝μ0(1 xm)，m＝xm*h，
[0042][0043]
其中，h为磁场强度，b磁感应强度，m为磁化强度，xm为磁化率，μ为磁导率，真空中的磁导率μ0＝4π
×
10-7
/i2,s为磁感线穿过所述金属件30的有效面积。
[0044]
通过上述公式可知，当所述金属件30设置于所述电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40形成的回路区域外时，还能够通过让所述金属件30远离所述电池模组20，来降低所述金属件30受到所述电池模组20的磁力。或者，减小所述金属件30的有效面积，即：减小所述金属件30的磁通量，也能降低所述金属本体受到的磁力，使所述金属件30传递到所述外壳10的震动减弱。
[0045]
值得说明的是，所述金属件30的形状可以为层状、块状或者片状结构，包括但不仅限于上述提及的机构，所述金属件30只要能作为承载所述电路板40的载体即可。所述总正极201也可以与所述第二导电件60的另一端连接，此时，所述总负极202与所述第一导电件50的另一端连接。所述第一导电件50和所述第二导电件60在本技术中是有连接所述若干电芯21的电线汇总形成的线束。
[0046]
请参阅图8，所述外壳10包括第一壳体102和第二壳体103，所述第一壳体102设置有所述收容空间101以及连通所述收容空间101的开口，所述第二壳体103安装于开口处，所述电路板40固定于所述第二壳体103，所述金属件30固定于所述第一壳体102的内表面。
[0047]
具体的，所述第一壳体102包括相对设置的盖板1021和底板1022，所述金属件30设置于所述底板1022上，所述盖板1021盖罩于所述底板1022后形成收容空间101，所述盖板1021盖合所述底板1022后，靠近所述金属件30的一端形成有开口(图未标示)，所述第二壳体103盖合所述开口。
[0048]
在一些实施例中，所述金属件30设置于所述盖板1021上。
[0049]
所述电路板40固定于所述第二壳体103，方便拆卸所述第二壳体103就能更换所述电路板40，改善了后续维修的效率。
[0050]
在一些实施例中，所述第一壳体102和金属件30为一体成型的。由此，所述金属件30和所述第一壳体102之间不需要通过额外零部件或者结构进行连接，改善了所述金属件30在震动环境下，出现与所述第一壳体102连接松动的情况，改善了因为所述金属件30连接松动造成所述金属件30因为震动撞击第一壳体102的现象。
[0051]
在一些实施例中，所述第一壳体102和金属件30均由碳钢制得。由碳钢制备的所述第一壳体102和所述金属件30具备良好的强度和抗冲击性能，使所述电池组100在承受外部冲击时不容易发生形变，进而导致所述第一壳体102或所述金属件30挤压位于所述收容空间101内的部件，降低由此引发的安全事故。
[0052]
在一些实施例中，所述第一壳体102的内壁设置有若干凹槽10221，一所述电芯21部分收容于一所述凹槽10221内。
[0053]
若干所述凹槽10221能够在若干所述电芯21安装于所述收容空间101内时，起到限位的效果，配合所述金属件30对由若干所述电芯21组成的所述电池模组20进行限位，实现双重限位的功能，提高了所述电池模组20在所述收容空间101内的稳定性。
[0054]
本技术实施例通过将金属件30设置于电池模组20、第一导电件50、第二导电件60和所述电路板40形成的回路区域外，使所述金属件30在所述电池组100充电或者放电时，所述金属件30位于所述第一导电件50和所述第二导电件60产生的磁场外，减少来自所述第一导电件50和所述第二导电件60的磁力，从而改善所述金属件30的震动，降低与所述金属件30连接的外壳10的震动。
[0055]
本技术实施例还提供了一种用电设备的实施例，用电设备包括负载和上述电池组100。电池组100和负载连接，电池组100用于对负载供电。
[0056]
所述电池组100的结构以及功能请参阅上述实施例，此处不在一一赘述。
[0057]
用电设备可以是储能产品、手机、平板、无人机、独轮或两轮以上的电动车辆，或电动清洁工具等。
[0058]
例如，对于上述无人机，电池组100搭载在无人机上，电池组100用于对无人机上包
括飞行系统、控制系统和摄像系统等在内的负载进行供电。
[0059]
需要说明的是，本技术的说明书及其附图中给出了本技术的较佳的实施例，但是，本技术可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本技术内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本技术说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。