CN218101551U - 电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池及用电装置。包括:底框,被构造为中空的框体结构;以及至少一排电池单体,设于底框上;每排电池单体包括沿第一方向并排布置的多个电池单体;其中,每排电池单体在第二方向上的至少一个侧边设置有加强件;加强件沿第一方向由该排电池单体的一端延伸至该排电池单体的另一端,以与该排电池单体中的每个电池单体贴合。这样,由于每一排电池单体的结构强度提高了,使得可以将底框设置为中空的框体结构,避免了在底框上设置用于加强电池结构强度的横梁和纵梁。因此,一方面降低了底框的结构复杂度,从而降低了底框的制造难度;另一方面,提高了电池中电池单体的占用空间,从而提高了电池的空间利用率,进而提高了电池的能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域,特别是涉及一种电池及用电装置。
背景技术
纯电动汽车是新能源汽车未来发展的必然趋势,其优点是能源高、无污染,动力电池则被称为纯电动汽车的心脏,其安全性和续航里程是现阶段影响动力电池快速发展的两大瓶颈。
传统的动力电池一般包括箱体和设置于箱体内的多个电池模块。箱体包括顶盖、侧板和框架,其中,侧板围设在框架的四周,顶盖盖合在侧板远离框架的一侧。框架上设置有纵梁和横梁,以提高箱体的结构强度,从而提高动力电池的结构稳定性。然而,上述动力电池的箱体结构比较复杂,导致动力电池的能量密度较低。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池及用电装置,能够降低电池的底框的结构复杂度,提高电池的空间利用率以及能量密度。
第一方面,本申请提供一种电池,包括底框和设于底框上的至少一排电池单体:底框被构造为中空的框体结构;每排电池单体包括沿第一方向并排布置的多个电池单体;
其中,每排电池单体在第二方向上的至少一个侧边设置有加强件;加强件沿第一方向由该排电池单体的一端延伸至该排电池单体的另一端,以与该排电池单体中的每个电池单体贴合;第一方向与第二方向垂直。
本申请实施例的技术方案中,通过在每一排电池单体的至少一个侧边设置加强件,从而在每一排电池单体上集成了加强件,提高了每一排电池单体的结构强度。这样,由于每一排电池单体的结构强度提高了,使得可以将底框设置为中空的框体结构,避免了在底框上设置用于加强电池结构强度的横梁和纵梁。因此,一方面降低了底框的结构复杂度,从而降低了底框的制造难度;另一方面,与传统技术相比,本申请的电池减少了一个方向上的加强件(横梁和纵梁中的一个),提高了电池中电池单体的占用空间,从而提高了电池的空间利用率,进而提高了电池的能量密度。
在一些实施例中,电池包括至少一个电池模块;
电池模块包括沿第二方向并排设置的两排电池单体,该两排电池单体中,每排电池单体沿第二方向背离另一排电池单体的一侧均设置有加强件。
这样,通过在电池模块的两侧设置加强件,一方面可以提高电池模块的结构强度,另一方面可以最大程度减小加强件的数量,降低加强件的空间占用率,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,电池包括多个电池模块;多个电池模块沿第二方向并排设置;相邻两个电池模块共用同一个加强件。
这样,一方面可以提高每个电池模块的结构强度,另一方面可以最大程度减小加强件的数量,降低加强件的空间占用率,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,加强件包括第一加强件和第二加强件;第一加强件位于相邻两个电池模块之间;沿第二方向,第二加强件位于最外侧的电池模块的背离其余电池模块的一侧。
这样,可以根据加强件所处的位置不同,对加强件进行差异化设置,提高加强件的“强度”利用率。
在一些实施例中,第一加强件被构造为具有中空腔的管状结构,中空腔内设有加强筋。
这样,一方面可以提高第一加强件的结构强度,另一方面可以降低第一加强件的材料用料,降低电池的整体重量。
在一些实施例中,第二加强件包括加强板,加强板贴合于与之连接的电池模块的侧面。
这样,可以通过加强板对电池模块的结构强度进行加强。
在一些实施例中,第二加强件还包括连接板,连接板的一端连接于加强板远离电池模块的一侧,连接板的另一端朝远离电池模块的方向延伸;连接板与底框连接。
这样,可以通过连接板与底框连接,提高电池的结构稳定性。
在一些实施例中,所有加强件在第三方向一侧的表面积,与所有电池模块在第三方向一侧的表面积之比介于0.03-0.08,其中,第三方向垂直于第一方向和第二方向。
这样,一方面可以保证电池模块加强后的结构强度足够,另一方面可以保证加强件的空间占用率最低,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,底框包括依次首尾连接的四个边框;
其中,位于第一方向上的两个边框的内侧设置有支撑部,电池模块和加强件位于支撑部上;位于第二方向上的两个边框设有连接部,用于与至少部分加强件连接。
这样,支撑部主要起支撑作用,连接部主要起固定作用,使得底框的支撑性能和稳定性能更好。
在一些实施例中,电池还包括:
上盖,至少包覆于电池模块和加强件远离底框的一侧;
冷板,设于底框远离电池模块的一侧。
这样,可以通过上盖和冷板将电池模块包覆,避免电池模块裸露或与外部接触,提高电池的安全性能。
第二方面,本申请提供一种用电装置,其包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统技术中的电池模块和框架的结构示意图;
图2为图1中的框架的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的一种电池在第一视角下的结构示意图;
图5为图4的***图;
图6为图4中的多排电池单体与加强件的结构示意图;
图7为图6的***图;
图8为图7中的第一加强件的结构示意图;
图9为图4中的底框的结构示意图;
图10为图4中Ⅰ部分的局部放大图;
图11本申请实施例提供的另一种电池的***图。
附图标记说明:
2-框架;3-纵梁;4-横梁;10-电池;110-底框;111-边框;112-支撑部;113-连接部;114-支撑架;115-挂载部;120-电池模块;121-电池单体;130-加强件;131-第一加强件;1311-管体;1312-加强筋;132-第二加强件;1321-加强板;1322-连接板;1323-焊缝;140-上盖;150-冷板;20-控制器;30-马达;100-车辆。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体地限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
传统的动力电池一般包括箱体和设置于箱体内的多个电池模块。其中,箱体包括顶盖、侧板和框架。参照图1和图2所示,框架2上设置有纵梁3和横梁4,以提高箱体的结构强度。纵梁3和横梁4将框架2分为若干个小模块,每一个模块对应装配一个电池模块120。然而,由于框架2上设置有纵梁3和横梁4,使得框架2的结构比较复杂。一方面,导致箱体的重量比较重,制造成本较高;另一方面,纵梁3和横梁4占用了箱体较多的空间,使得箱体的空间利用率低,导致动力电池的能量密度较低。
为了缓解箱体空间利用率低的问题,申请人研究发现,可以增强每一排的电池单体的结构强度,从而去除底框上的纵梁和横梁,以提高电池中电池单体的占用空间,从而提高电池的空间利用率,进而提高电池的能量密度。
基于上述问题,申请人提出了一种电池,该电池的底框的结构复杂度较低,提高了电池的空间利用率以及能量密度。
本申请实施例的电池10可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
如图3所示,为用电装置车辆100使用本申请实施例的电池10的结构示意图,车辆100可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆100的内部可以设置马达30、控制器20以及电池10,控制器20用来控制电池10为马达30的供电。例如,在车辆100的底部、车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆100的供电,例如,电池10可以作为车辆100的操作电源,用于车辆100的电路***,例如,用于车辆100的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆100的操作电源,还可以作为车辆100的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆100提供驱动动力。
本申请的实施例所提到的电池10是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池10可以包括电池模块或电池包等。电池一般还包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。本申请实施例的底框、上盖和冷板共同组成上述的箱体。
多个电池单体可经由极柱而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的,电池包则是装入电动汽车的电池***的最终状态。目前的大部分的电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理***(BMS)、热管理部件等各种控制和保护***而制成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池***的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
参照图4、图5和图6所示,本申请第一方面提出了一种电池10,该电池10包括底框110以及设于底框110上的至少一排电池单体121。其中,底框110被构造为中空的框体结构。每排电池单体121包括沿第一方向a并排布置的多个电池单体121。其中,每排电池单体121在第二方向b上的至少一个侧边设置有加强件130;加强件130沿第一方向a由该排电池单体121的一端延伸至该排电池单体121的另一端,以与该排电池单体121中的每个电池单体121贴合;第一方向a与第二方向b垂直。
电池单体121为组成电池10的最小单元,电池单体121可以包括有端盖、壳体、电芯组件以及其他的功能性部件,例如绝缘层。端盖是指盖合于壳体的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件,壳体是用于容纳电极组件以形成电池单体的部件,壳体内还包含电解液以及其他部结构。壳体的材质可以是多种,例如铁壳、铝壳、不锈钢壳等,电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体内可以包含一个或更多个电极组件。电极组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。在本申请实施例中,参照图6所示,电池单体121在第一方向a上的尺寸小于电池单体121在第二方向b上的尺寸,同时,电池单体121在第一方向a上的尺寸小于电池单体121在第三方向c上的尺寸。
底框110为用于承载电池单体121并为电池单体121提供保护作用的外部结构。底框110的上方空间可用于布置电池单体121以及其他电池10所需部件。底框110的材质可以是多种,例如铁框、铝框、不锈钢框等。作为一个实施例,底框110可以是导热性良好、具有足够强度的框架。“中空”的框体结构指:底框110的侧边为框体,底框110的内侧未设置横梁和纵梁,底框110的内侧为一个贯通的“空白”区。
加强件130为用于加强一排电池单体121结构强度的刚性结构件,其可以是刚性较好的塑料件或金属件。当为金属件时,具体可以是铁结构件、铝结构件、不锈钢结构件或合金结构件等。加强件130沿第一方向a延伸,可以是截面形状为圆形、椭圆形或其他形状的长杆。长杆可以是直杆,也可以是曲杆。可以是单一截面形状,也可以是不同截面形状。本申请对这些都不做特别限定。加强件130可以与被加强的该一排电池单体121通过胶体粘接。
第一方向a为组成一排电池单体121的方向,即:多个电池单体121并排布置时,它们之间的排列方向为第一方向a。在同一排电池单体121中,相邻两个电池单体121之间可以通过胶体粘接。第二方向b为多排电池单体121的排列方向,即:多排电池单体121并排布置时,它们之间的排列方向为第二方向b。
参照图6所示,在第一方向a上,加强件130起始于该排电池单体121的第一个电池单体121的侧边,终止于该排电池单体121的最后一个电池单体121的侧边。这样,同一排电池单体121中的每个电池单体121在第二方向b上的至少一个侧边均与加强件130连接,保证了加强件130可以对同一排电池单体121中的每一个电池单体121进行加强,同时提高相邻电池单体121之间的连接强度,进而提高该排电池单体121的结构强度。
本申请实施例的技术方案中,通过在每一排电池单体121的至少一个侧边设置加强件130,从而在每一排电池单体121上集成了加强件130,提高了每一排电池单体121的结构强度。这样,由于每一排电池单体121的结构强度提高了,使得可以将底框110设置为中空的框体结构,避免了在底框110上设置用于加强电池10结构强度的横梁和纵梁。因此,一方面降低了底框110的结构复杂度,从而降低了底框110的制造难度;另一方面,本申请的技术方案,相当于将底框110中的纵梁(本申请实施例中的加强件130)转移至电池单体121,形成一种“集成单元”,该“集成单元”将电池单体121与加强件130集成,同时取消了底框110中的纵梁和横梁。因此,相比与传统技术中的纵梁和横梁,本申请实施例的电池10只有一个“梁”,即:只在第二方向b上设置加强件130,第一方向a上并未设置加强件130,从而减少了第一方向a上的加强件130,降低了电池10中加强件130的占用空间,提高了电池10中电池单体121的占用空间,从而提高了电池10的空间利用率,进而提高了电池10的能量密度。
在一些实施例中,参照图7所示,电池10包括至少一个电池模块120。其中,每个电池模块120包括沿第二方向b并排设置的两排电池单体121,该两排电池单体121中,每排电池单体121沿第二方向b背离另一排电池单体121的一侧均设置有加强件130。
电池模块120可以认为是多排电池单体121组成的单元。在电池模块120中,相邻两排电池单体121彼此接触的一侧相互粘接。在另一个示例中,每个电池模块120可以包括3排电池单体121,此时,加强件130的数量可以是3个或4个,本申请实施例对电池模块120所包括的电池单体121的排数不做限定。
本申请实施例通过在电池模块120的两侧设置加强件130,一方面可以提高两排电池单体121的结构强度,从而提高整个电池模块120的结构强度,另一方面可以最大程度减小加强件130的数量,降低加强件130的空间占用率,提高电池10的能量密度。
在一些实施例中,电池10包括多个电池模块120,多个电池模块120沿第二方向b并排设置,相邻两个电池模块120共用同一个加强件130。
在这里,“共用”指的是同一加强件130对位于该加强件130两侧的两个电池模块120同时进行结构加强。如图7所示,电池10包括两个电池模块120,两个电池模块120之间设有一个加强件130,该加强件130既可以加强左侧的电池模块120中的一排电池单体121,又可以加强右侧的电池模块120中的一排电池单体121。此外,两个电池模块120相互背离的一侧表面均设置有加强件130。在另一个示例中,电池10还可以包括3个并排设置的电池模块120,位于中间的电池模块120与两侧的两个电池模块120共用加强件130。本申请实施例对电池模块120的数量不做限定。
本申请实施例一方面可以保证提高每个电池模块120中的每排电池单体121的结构强度,另一方面可以最大程度减小加强件130的数量,降低加强件130的空间占用率,提高电池10的能量密度。
在一些实施例中,参照图7所示,加强件130包括第一加强件131和第二加强件132。第一加强件131位于相邻两个电池模块120之间。沿第二方向b,第二加强件132位于最外侧的电池模块120的背离其余电池模块120的一侧。
也可以理解为:第一加强件131为“共用”加强件130,即:第一加强件131可以同时对两侧的电池单体121进行加强。第二加强件132为“单用”加强件130,即:第二加强件132只对一排电池单体121进行加强。可以理解的是,第一加强件131的结构强度必然大于第二加强件132的结构强度。示例性的,若第一加强件131和第二加强件132均为板件,第一加强件131的厚度大于第二加强件132的厚度。在另一个示例中,第一加强件131也可以位于同一个电池模块120中的两排电池单体121之间,这样,可以使电池单体121的结构强度更好,同时提高电池10的结构稳定性。
在本申请的设置方式中,可以根据加强件130所处的位置不同,以及所担负的作用不同,对加强件130进行差异化设置,避免加强件130的“强度”浪费,提高加强件130的“强度”利用率。
在一些实施例中,参照图8所示,第一加强件131被构造为具有中空腔的管状结构,中空腔内设有加强筋1312。
加强筋1312为用于加强管状的第一加强件131的刚性结构件,其可以是刚性较好的塑料件或金属件。具体地,第一加强件131可以包括管体1311,管体1311的内侧为中空腔,该管体1311的外轮廓为矩形,管体1311和加强筋1312均沿第一方向a延伸,加强筋1312在第二方向b的两侧与中空腔的内腔壁连接。可以理解的是,加强筋1312设于中空腔的中部时,加强筋1312对管体1311结构强度的加强作用最好。
需要说明的是,相比于板状结构,管状结构的结构强度更高;相比于实心材结构,管状结构的重量更轻,用材量更少。因此,上述设置,不仅可以提高第一加强件131的结构强度,还可以降低第一加强件131的材料用料,降低电池10的整体重量。
在一些实施例中,参照图7所示,第二加强件132包括加强板1321,加强板1321贴合于与之连接的电池模块120的侧面。
加强板1321为板状的刚性结构件,其可以是刚性较好的塑料件或金属件。
上述设置,一方面可以通过加强板1321对电池模块120的结构强度进行加强,另一方面加强板1321还可以将电池模块120侧面包覆,避免电池模块120的侧面外露,提高电池模块120的安全性能。
在一些实施例中,第二加强件132还包括连接板1322,连接板1322的一端连接于加强板1321远离电池模块120的一侧,连接板1322的另一端朝远离电池模块120的方向延伸,连接板1322用于与底框110连接。
连接板1322为板状的刚性结构件,其可以是刚性较好的塑料件或金属件,连接板1322的板面可以垂直于加强板1321的板面。在这里,“板面”指的是板件最大的表面所在的平面。可以理解的是,第二加强件132和电池模块120之间还可以设置有隔热垫,这样,可以避免电池10外部的热量通过第二加强件132传递至电池模块120,影响电池模块120的使用性能。
作为一个示例,可以通过在线焊接的方式将连接板1322与底框110焊接。通过连接板1322与底框110焊接,可以使电池模块120固定更牢固,提高电池10的结构稳定性。
在一些实施例中,所有加强件130在第三方向c一侧的表面积,与所有电池模块120在第三方向c一侧的表面积之比介于0.03-0.08,其中,第三方向c垂直于第一方向a和第二方向b。
第三方向c可以认为是电池10的高度方向。示例性的,第三方向c一侧的表面积可以理解为顶表面积。需要说明的是,所有加强件130的顶表面积和所有电池模块120的顶表面积之比可以是0.03、0.04、0.05、0.055、0.07或0.08。
可以理解的是,在第三方向c上,加强件130并未占用电池10的空间,因此,为了提高电池10中电池模块120所占的空间,就要尽可能降低加强件130的顶表面积与电池模块120的顶表面积之比,从而可以使电池模块120所占的空间足够大。然而,加强件130的顶表面积缩小的同时,加强件130自身的结构强度下降,对电池模块120的加强作用减弱。因此,加强件130和电池模块120的顶表面积之比至关重要。申请人经过研究发现,二者的顶表面积之比位于上述范围内时,不仅可以保证电池模块120加强后的结构强度足够,又可以保证加强件130的空间占用率最低,达到提高电池10的能量密度的目的。
在一些实施例中,参照图9所示,底框110包括依次首尾连接的四个边框111。其中,位于第一方向a上的两个边框111的内侧设置有支撑部112,电池模块120和加强件130可以搭设在支撑部112上,并且与支撑部112粘接。位于第二方向b上的两个边框111设有连接部113,连接部113用于与至少部分加强件130连接。
支撑部112为底框110上与电池模块120直接接触的部位。连接部113为底框110上与连接板1322连接的部位。在一个示例中,连接部113可以和连接板1322焊接。参照图10所示,连接部113与连接板1322焊接后,在连接部113上形成有焊缝1323,该焊缝1323可以是连续焊缝,也可以是点焊缝。在另一个示例中,边框111的***还可以设置有支撑架114和挂载部115,支撑架114可以用于装配电气组件,挂载部115可以用于装配,例如,通过挂载部115可以将电池10装配在汽车的骨架上。
在本申请实施例中,支撑部112主要起支撑作用,连接部113主要起固定作用,使得底框110的支撑性能和稳定性能更好。
在一些实施例中,参照图11所示,电池10还包括上盖140和冷板150,其中,上盖140至少包覆于电池模块120和加强件130远离底框110的一侧,冷板150设于底框110远离电池模块120的一侧。
上盖140为用于对电池模块120的顶部提供保护作用的外部结构,冷板150为用于对电池模块120的底部提供保护作用的外部结构。上盖140和冷板150的材质可以是多种,例如铁、铝、不锈钢等。
在本申请实施例中,上盖140可以将电池模块120的上半部分包覆,冷板150可以将电池模块120的底部包覆。这样,可以避免电池模块120裸露或与外部接触,提高电池10的安全性能。
本申请第二方面提出了一种用电装置,包括上述第一方面任一实施例中的电池10,其中电池10用于为用电装置提供电能。
根据本申请实施例的用电装置,其电池10中每一排电池单体121的至少一个侧边设置加强件130,从而在每一排电池单体121上集成了加强件130,提高了每一排电池单体121的结构强度。这样,由于每一排电池单体121的结构强度提高了,使得可以将底框110设置为中空的框体结构,避免了在底框110上设置用于加强电池10结构强度的横梁和纵梁。因此,一方面降低了底框110的结构复杂度,从而降低了底框110的制造难度;另一方面,本申请的技术方案,相当于将底框110中的纵梁(本申请实施例中的加强件130)转移至电池单体121,形成一种“集成单元”,该“集成单元”将电池单体121与加强件130集成,同时取消了底框110中的纵梁和横梁。因此,相比与传统技术中的纵梁和横梁,本申请实施例的电池10只有一个“梁”,即:只在第二方向b上设置加强件130,第一方向a上并未设置加强件130,从而减少了第一方向a上的加强件130,降低了电池10中加强件130的占用空间,提高了电池10中电池单体121的占用空间,从而提高了电池10的空间利用率,进而提高了电池10的能量密度。
根据本申请的一些实施例,参见图4至图11,本申请提供了一种电池10,电池10包括底框110以及设于底框110上的两个电池模块120,该两个电池模块120沿第二方向b并排设置。每个电池模块120包括沿第二方向b并排设置的两排电池单体121,该两排电池单体121中,每排电池单体121沿第二方向b背离另一排电池单体121的一侧均设置有加强件130。其中,相邻两个电池模块120共用同一个第一加强件131,两个电池模块120相背离的一侧均设有第二加强件132。
第一加强件131被构造为具有中空腔的管状结构,中空腔内设有加强筋1312。第二加强件132包括加强板1321和连接板1322,加强板1321贴合于与之连接的电池模块120的侧面。连接板1322的一端连接于加强板1321远离电池模块120的一侧,连接板1322的另一端朝远离电池模块120的方向延伸,连接板1322用于与底框110连接。所有加强件130在第三方向c一侧的表面积,与所有电池模块120在第三方向c一侧的表面积之比介于0.03-0.08。
底框110包括依次首尾连接的四个边框111。其中,位于第一方向a上的两个边框111的内侧设置有支撑部112,电池模块120和加强件130可以搭设在支撑部112上,并且与支撑部112粘接。位于第二方向b上的两个边框111设有连接部113,连接部113用于与连接板1322连接。底框110上还连接有上盖140和冷板150,其中,上盖140至少包覆于电池模块120和加强件130远离底框110的一侧,冷板150设于底框110远离电池模块120的一侧。
上述设置,一方面降低了底框110的结构复杂度,从而降低了底框110的制造难度;另一方面,降低了电池10中加强件130的占用空间,提高了电池10中电池单体121的占用空间,从而提高了电池10的空间利用率,进而提高了电池10的能量密度;再一方面,不仅可以保证电池模块120加强后的结构强度足够,又可以保证加强件130的空间占用率最低,达到最大程度提高电池10能量密度的目的。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种电池,其特征在于,包括:
底框,被构造为中空的框体结构;以及
至少一排电池单体,设于所述底框上;每排电池单体包括沿第一方向并排布置的多个电池单体;
其中,所述每排电池单体在第二方向上的至少一个侧边设置有加强件;所述加强件沿所述第一方向由该排电池单体的一端延伸至该排电池单体的另一端,以与该排电池单体中的每个电池单体贴合;所述第一方向与所述第二方向垂直。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池包括至少一个电池模块;
所述电池模块包括沿所述第二方向并排设置的两排所述电池单体,该两排所述电池单体中,每排所述电池单体沿所述第二方向背离另一排所述电池单体的一侧均设置有所述加强件。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池包括多个所述电池模块;多个所述电池模块沿所述第二方向并排设置;相邻两个所述电池模块共用一个所述加强件。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述加强件包括第一加强件和第二加强件;所述第一加强件位于相邻两个所述电池模块之间;沿所述第二方向,所述第二加强件位于最外侧的所述电池模块的背离其余所述电池模块的一侧。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一加强件被构造为具有中空腔的管状结构,所述中空腔内设有加强筋。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第二加强件包括加强板,所述加强板贴合于与之连接的所述电池模块的侧面。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第二加强件还包括连接板,所述连接板的一端连接于所述加强板远离所述电池模块的一侧,所述连接板的另一端朝远离所述电池模块的方向延伸;所述连接板与所述底框连接。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的电池,其特征在于,所有所述加强件在第三方向一侧的表面积,与所有所述电池模块在所述第三方向一侧的表面积之比介于0.03-0.08;
其中,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的电池,其特征在于,所述底框包括依次首尾连接的四个边框;
其中,位于所述第一方向上的两个所述边框的内侧设置有支撑部,所述电池模块和所述加强件位于所述支撑部上;位于所述第二方向上的两个边框设有连接部,用于与至少部分所述加强件连接。
10.根据权利要求2-7中任一项所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
上盖,至少包覆于所述电池模块和所述加强件远离所述底框的一侧;
冷板,设于所述底框远离所述电池模块的一侧。
11.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-10中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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