[实用新型]电池模组及手持式电器设备

说明书

本实用新型公开了一种电池模组，包括：多个软包电芯和包覆于所述多个软包电芯外部的筒状结构件，所述多个软包电芯堆叠形成至少一个电芯组，所述筒状结构件的轴线与每个电芯组内的软包电芯的堆叠方向垂直；所述筒状结构件的壁设置有凹陷，所述凹陷被配置成容纳所述电芯组的与所述轴线平行的侧边。本实用新型一并公开了应用该电池模组的手持式电器设备。本实用新型的电池模组空间利用率高，体积能量密度大。将该电池模组应用于手持式电器设备中，有利于减小手持式电器设备的体积和重量，提升手持式电器设备便携性、美观性和握持舒适度。

技术领域

本申请涉及电池设计技术领域，尤其涉及一种电池模组以及应用该电池模组的手持式电器设备。

背景技术

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，小型手持式电器设备(例如吸尘器、美容仪、吹风机、筋膜枪等)在日常生活中的应用越来越广泛。为了提高使用时的便携性和灵活性，手持式电器设备通常采用电池供电。目前电池采用的电芯主要包括两种，一种是包有硬壳(例如钢壳、铝壳)的圆柱电芯，例如18650电芯、21700电芯等；另一种是软包电芯，例如由膜状外壳(例如铝塑膜、钢塑膜)包裹的液态锂离子电芯等。单体电芯通常难以满足手持式电器设备对于电量、电压或/和电流的要求，需要将多个单体电芯组成电芯组件(Pack)。通常地，电芯组件包裹于壳体内，形成电池模组，来为设备供电。

在一些情况中，手持式电器设备的电池模组设置在其手柄内。为了保证更好的握持感，手柄通常设置为圆柱体，且直径不能太大(通常为40～42mm左右)；为了设备整体的美观性和易操作性，手柄的长度也不宜在满足设备功能的前提下太长。

手柄的上述尺寸方面的限制为手持式电器设备的电池模组设计带来了挑战。对于圆柱电芯来说，其尺寸通常是固定的(例如18650圆柱电芯，直径为18mm，长为650mm)，多个圆柱电芯无法实现灵活的组合，要么导致手柄过粗，要么导致手柄内部空间利用率较低，整个电池模组的体积能量密度较低，且散热性能较差。对于软包电芯来说，虽然其尺寸可灵活定制、散热性较好，但现有的使用软包电芯的电池模组的设计方式仍难以在手柄尺寸的限制下满足手持式设备的电量需求。

图1、图2A、2B示出了现有技术的软包电芯在典型的手柄(圆柱形空间)中的两种组合方式。在图1所示的组合方式中，各软包电芯沿圆柱形空间的轴向堆叠，各电芯的电极通过线缆连接至转接板和BMS板(Battery Management System，又称电池保护板)。在图2A所示的组合方式中，各软包电芯沿圆柱形空间的径向堆叠，形成一个电芯组。在图2B所示的组合方式中，各软包电芯沿圆柱形空间的径向堆叠，形成多电芯组，多个电芯组沿轴向排列。每个电芯组对应于一个转接板，电芯组中各软包电芯的电极通过线缆连接至相应的转接板，转接板再通过线缆连接至BMS板。

在上述两种组合方式中，电芯的电极、转接板、BMS板之间通过线缆连接，各电芯组外部还需要加装防护结构。并且，在图1的组合方式中需要沿轴向设置一块较长的转接板，且电芯的长和宽要小于圆柱形空间的直径，过于窄小，不利于电芯的生产和能量密度的提升；图2A的单电芯长度过长，受限于软包电芯的原理和现有工艺，使得电芯能量密度大幅下降；图2B的组合方式虽然转接板的长度小于图1，但需要设置多个转接板。数量较多的线缆以及防护结构、转接板占用了较大的体积空间，使得电池模组的可用空间更加有限，体积能量密度低。

实用新型内容

为了克服或至少部分地缓解上述技术问题，本实用新型提供一种电池模组及手持式电器设备。

根据本实用新型的第一方面，提供一种电池模组，包括：多个软包电芯和包覆于所述多个软包电芯外部的筒状结构件，所述多个软包电芯堆叠形成至少一个电芯组，所述筒状结构件的轴线与每个电芯组内的软包电芯的堆叠方向垂直；所述筒状结构件的壁设置有凹陷，所述凹陷被配置成容纳所述电芯组的与所述轴线平行的侧边。

可选地，在第一方面的电池模组中，凹陷通过减少所述壁的壁厚形成。

可选地，在第一方面的电池模组中，凹陷由所述壁上的缺口形成。