CN220692193U - 电池箱体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池箱体、电池及用电设备,属于电池技术领域。电池箱体包括箱体本体、支架和膨胀梁,箱体本体具有容纳腔,容纳腔用于容纳电池单体。支架设置于箱体本体内且与箱体本体连接。膨胀梁连接于支架,膨胀梁与电池单体沿第一方向排列,膨胀梁用于与电池单体抵接,以抵抗电池单体的膨胀力。支架具有与第一方向相交的第一表面,在第一方向上,膨胀梁背离电池单体的一侧抵接于第一表面。支架可以在第一方向上对膨胀梁提供一定的抵持力。在电池单体膨胀时提高了膨胀梁的刚度和强度,以提高膨胀梁抵抗电池单体的膨胀的能力。进而,降低由于电池单体过度变形,使得箱体本体的结构发生变形导致电池箱体密封失效的风险,提高了电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池箱体、电池及用电设备。
背景技术
电池广泛用于电子设备,例如电瓶车、电动汽车、电动飞机和电动轮船等等。
如何提高电池的可靠性,是电池技术中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池箱体、电池及用电设备,能够提高电池的可靠性。
第一方面,本申请提供了一种电池箱体,电池箱体包括箱体本体、支架和膨胀梁,箱体本体具有容纳腔,容纳腔用于容纳电池单体。支架设置于箱体本体内且与箱体本体连接。膨胀梁连接于支架,膨胀梁与电池单体沿第一方向排列,膨胀梁用于与电池单体抵接,以抵抗电池单体的膨胀力。其中,支架具有与第一方向相交的第一表面,在第一方向上,膨胀梁背离电池单体的一侧抵接于第一表面。
本申请实施例的技术方案中,电池单体膨胀变形时,膨胀梁可以在第一方向上提供一定的抵持力。由于膨胀梁连接于支架,支架具有与第一方向相交的第一表面,膨胀梁背离电池单体的一侧抵接于第一表面,支架可以在第一方向上对膨胀梁提供一定的抵持力。在电池单体膨胀时提高了膨胀梁的刚度和强度,以提高膨胀梁抵抗电池单体的膨胀的能力。进而,降低由于电池单体过度变形,使得箱体本体的结构发生变形导致电池箱体密封失效的风险,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,箱体本体包括底板,底板用于支撑电池单体。在第二方向上,膨胀梁的尺寸为H,第一表面的尺寸为D,满足:第二方向与底板垂直。将膨张梁的尺寸和第一表面的尺寸之间的关系设置在合理范围内,在电池单体膨胀变形时,对于膨胀梁支架具有较好的支护作用,进而提高膨胀梁抵抗电池单体膨胀的能力。
在一些实施例中,箱体本体包括底板,底板用于支撑电池单体;支架具有与第一表面相邻的第二表面,沿第二方向,膨胀梁靠近底板的一侧抵接于第二表面;第二方向与底板垂直。一方面,第一表面和第二表面可形成台阶面,台阶面可便于膨胀梁的装配。另一方面,支架可作为底板的加强梁,提高箱体本体的结构强度。
在一些实施例中,第一表面与第一方向垂直,第二表面与第一方向平行。这样的设计,意味着第一表面和第二表面的夹角为直角,使膨胀梁和支架的装配更加便捷。同时,对于膨胀梁,第一表面的大部分区域都可起到较好的支护作用。
在一些实施例中,电池箱体还包括第一紧固件和第二紧固件,膨胀梁通过第一紧固件连接于第一表面,膨胀梁通过第二紧固件连接于第二表面。第一紧固件和第二紧固件加强了膨胀梁和支架的整体强度,进一步加强了膨胀梁抵抗电池单体膨胀的能力。
在一些实施例中,膨胀梁为中空结构,膨胀梁的壁部设置有第一通孔和第二通孔,第一表面设置有第三通孔,第二表面设置有第四通孔,第一紧固件穿设于第一通孔和第三通孔,第二紧固件穿设于第二通孔和第四通孔。第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔可作为第一紧固件和第二紧固件的装配基准,便于第一坚固件和第二紧固件的装配。
在一些实施例中,第一紧固件的数量为多个,多个第一紧固件沿第三方向间隔设置,第二紧固件的数量为多个,多个第二紧固件沿第三方向间隔设置,第三方向、第一方向和第二方向两两垂直。这样的设计,进一步加强了膨胀梁和支架的整体强度。
在一些实施例中,第一紧固件和第二紧固件为铆钉。这样的设计,成本较低,且铆钉相较于螺钉而言就要较好的抗振性能。
在一些实施例中,膨胀梁和第一表面之间设置有第一胶层,膨胀梁和第二表面之间设置有第二胶层。第一胶层和第二胶层加强了膨胀梁和支架的整体强度,进一步加强了膨胀梁抵抗电池单体膨胀的能力。
在一些实施例中,支架为沿第三方向延伸的梁,支架包括依次连接的第一壁、第二壁、第三壁、第四壁和第五壁,第一壁和第五壁沿第一方向相对设置,第四壁与底板沿第二方向相对设置,第二壁面向膨胀梁的表面为第二表面,第三壁面向膨胀梁的表面为第一表面。这样的设计,使得支架内部中空,在电池单体膨胀变形时,具有一定的缓冲作用,提高了支架的寿命。
在一些实施例中,支架还包括第六壁和第七壁,第六壁从第一壁远离第二壁一端向背离第五壁的方向延伸,第七壁从第五壁远离第四壁一端向背离第一壁的方向延伸,第六壁和第七壁连接于底板。第六壁和第七壁可作为支架与底板连接时的装配部,例如可作为焊接部、紧固件的安装部等,使直接与底板的装配更加方便。
在一些实施例中,箱体本体还包括边框,边框围设于底板的周围;支架在第三方向上的两端形成有翻边,翻边与边框连接,第三方向、第一方向和第二方向两两垂直。这样的设计,使支架作为箱体本体的骨架的一部分,提高了箱体本体的结构强度。
在一些实施例中,膨胀梁为中空结构,膨胀梁包括沿第一方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁以及沿第二方向相对设置的第三侧壁和第四侧壁,第一侧壁抵接于第一表面,第三侧壁抵接于第二表面。中空的膨胀梁在电池单体膨胀变形时可起到一定的缓冲作用,使膨胀梁可吸收一定的膨胀力,提高了膨胀梁抵抗电池单体膨胀的能力。
在一些实施例中,膨胀梁的内部设置有第一支撑筋,第一支撑筋连接第一侧壁和第二侧壁。这样的设计,提高了膨胀梁的结构强度。
在一些实施例中,膨胀梁的内部还设置有第二支撑筋,第二支撑筋连接第一侧壁和第二侧壁,第二支撑筋与第一支撑筋相交于第一侧壁。在电池单体膨胀变形时,第一侧壁可对第一支撑筋和第二支撑筋提供一定的支护力,降低第一支撑筋和第二支撑筋断裂的风险。
在一些实施例中,膨胀梁的数量和支架的数量均为两个,两个膨胀梁沿第一方向间隔设置,支架与膨胀梁一一对应设置,电池单***于两个膨胀梁之间。这样的设计,使电池箱体在第一方向上的两端均具有一定的抵抗电池单体膨胀的能力,降低了电池箱体在电池单体膨胀变形时,自身出现过度变形导致其密封失效的风险。
第二方面,本申请提供了一种电池,其包括电池单体和上述实施例中的电池箱体,电池单体容纳于容纳腔。
第三方面,本申请提供了一种用电设备,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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的***图;
图3为本申请一些实施例的电池箱体的部分结构的***图;
图4为本申请一些实施例的电池箱体的剖视图;
图5为本申请一些实施例的电池箱体的局部结构示意图;
图6为本申请一些实施例的膨胀梁的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的支架的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000-车辆;200-控制器;300-马达;100-电池;11-电池箱体;111-第一部分;112-第二部分;113-箱体本体;1131-底板;1132-边框;114-支架;1141-第一表面;1142-第二表面;1143-第三通孔;1144-第四通孔;1145-第五通孔;1146-第一壁;1147-第二壁;1148-第三壁;1149-第四壁;11410-第五壁;11411-第六壁;11412-第七壁;11413-翻边;115-膨胀梁;1151-第一通孔;1152-第二通孔;1153-第一侧壁;1154-第二侧壁;1155-第三侧壁;1156-第四侧壁;1157-第一支撑筋;1158-第二支撑筋;116-第一紧固件;117-第二紧固件;12-电池单体;X-第一方向;Y-第二方向;Z-第三方向。
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的实施例的目的,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,除非另有明确具体的限定。
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“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。
本申请中,电池单体可以包括但不限于锂离子二次电池、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。电池单体的形状可以包括但不限于圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体按照封装的方式可以包括但不限于柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体。
在一些诸如电动车辆等的大功率应用场合,电池的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池。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。电池则指的是装入电动车辆的电池***的最终状态。本申请的实施例所提到的电池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。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以降低液体或其他异物影响电池单体的充电或放电的风险。
电池单体一般包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。
以电池为锂离子电池为例,锂离子电池在充放电过程中,锂离子在电极活性材料中的嵌入和脱出将引起电极组件的膨胀收缩。在理想状态下,嵌入和脱出过程中电极组件的体积变化应该是可逆的。然而,在实际情况下,总是存在一部分锂离子无法完全从负极脱嵌,或在循环过程中作为不溶性副产物沉积在负极表面。也就是说,一般情况下随着电池单体使用时间变长,电极组件会逐渐膨胀,以使电池单体的体积随着电极组件的膨胀而膨胀。并且随着电池单体容量的衰减程度加深,产生的对外膨胀力会随之增大。因此,对于收容电池单体的电池箱体而言,其可靠性要求较高。
下文中将主要围绕长方体电池单体来展开。应当理解的是,下文中所描述的实施例在某些方面对于柱形电池单体或软包电池单体而言也是适用的。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的可靠性。
一般为了提高电池的能量密度,电池单体和箱体之间的间隙较小。因此,在电池单体膨胀时产生的膨胀力可能会作用于箱体,使箱体自身的结构发生变形,当膨胀变形的幅度过大时,箱体可能出现密封失效的风险,电池的可靠性较差。在一些情况下,箱体内收容有多个电池单体,多个电池单体的膨胀变形叠加在一起加剧了箱体结构发生变形的风险。为此,箱体内一般会设置用于抵抗电池单体膨胀力的膨胀梁、钢带、绑带、端板等结构,以提高箱体结构的可靠性。
通常的膨胀梁安装于箱体的底板,且在电池单体膨胀变形时其自身强度和刚度较低,容易随着电池单体的膨胀变形而变形,抵抗电池单体变形的能力较弱,容易失效。在膨胀梁自身失效后,电池的可靠性会随之下降。
鉴于此,本申请提供了一种电池箱体,电池箱体包括箱体本体、支架和膨胀梁,箱体本体具有容纳腔,容纳腔用于容纳电池单体。支架设置于箱体本体内且与箱体本体连接。膨胀梁连接于支架,膨胀梁与电池单体沿第一方向X排列,膨胀梁用于与电池单体抵接,以抵抗电池单体的膨胀力。其中,支架具有与第一方向相交的第一表面,在第一方向上,膨胀梁背离电池单体的一侧抵接于第一表面。电池单体膨胀变形时,膨胀梁可以在第一方向上提供一定的抵持力。由于膨胀梁连接于支架,支架具有与第一方向相交的第一表面,膨胀梁背离电池单体的一侧抵接于第一表面,支架可以在第一方向上对膨胀梁提供一定的抵持力。在电池单体膨胀时提高了膨胀梁的刚度和强度,以提高膨胀梁抵抗电池单体的膨胀的能力。进而,降低由于电池单体过度变形,使得箱体本体的结构发生变形导致电池箱体密封失效的风险,提高了电池的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、电池以及使用电池的用电设备。
用电设备包括但不限于:电瓶车、电动车辆、轮船和航天器等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电设备为车辆1000为例进行说明。
例如,图1为本申请一些实施例的车辆1000的结构示意图,车辆1000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1000的内部可以设置马达300,控制器200以及电池100,控制器200用来控制电池100为马达300的供电。例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆1000的电路***,例如,用于车辆1000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100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池100可以包括多个电池单体12,其中,多个电池单体12之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池包。可选地,多个电池单体12可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池100。也就是说,多个电池单体12可以直接组成电池100,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池100。
例如,请参照图2,图2为本申请一些实施例的电池100的***图,电池100可以包括多个电池单体12。电池100还可以包括电池箱体11,电池箱体11内部为中空结构,多个电池单体12容纳于电池箱体11内。如图2所示,这里分别称为第一部分111和第二部分112,第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据多个电池单体12组合的形状而定,第一部分111和第二部分112可以均具有一个开口。例如,第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置,并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的电池箱体11。多个电池单体12相互并联或串联或混联组合后置于第一部分111和第二部分112扣合后形成的电池箱体11内。
在一些实施例中,电池箱体11还可以包括两个膨胀梁115,膨胀梁115和多个电池单体12沿第一方向X排列且多个电池单体12位于两个膨胀梁115之间,膨胀梁115可用于抵抗电池单体12的膨胀力。
可选地,电池100还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。例如,该池还可以包括汇流部件,汇流部件用于实现多个电池单体12之间电连接,例如并联或串联或混联。具体地,汇流部件可通过连接电池单体12的电极端子实现电池单体12之间的电连接。进一步地,汇流部件可通过焊接固定于电池单体12的电极端子。多个电池单体12的电能可进一步通过导电机构穿过电池箱体11而引出。
根据不同的电力需求,电池单体12的数量可以设置为任意数值。多个电池单体12可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池100中包括的电池单体12的数量可能较多,为了便于安装,可以将电池单体12分组设置,每组电池单体12组成电池模块。电池模块中包括的电池单体12的数量不限,可以根据需求设置。电池100可以包括多个电池模块,这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
根据本申请的一些实施例,请参照图3-图5,本申请提供了一种电池箱体11,电池箱体11包括箱体本体113、支架114和膨胀梁115,箱体本体113具有容纳腔,容纳腔用于容纳电池单体12。支架114设置于箱体本体113内且与箱体本体113连接。膨胀梁115连接于支架114,膨胀梁115与电池单体12沿第一方向X排列,膨胀梁115用于与电池单体12抵接,以抵抗电池单体12的膨胀力。其中,支架114具有与第一方向X相交的第一表面1141,在第一方向X上,膨胀梁115背离电池单体12的一侧抵接于第一表面1141。
电池100还可以包括电池箱体11,电池箱体11内部为中空结构,多个电池单体12容纳于电池箱体11内。如图2所示,这里分别称为第一部分111和第二部分112,第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据多个电池单体12组合的形状而定,第一部分111和第二部分112可以均具有一个开口。例如,第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置,并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的电池箱体11。在一些实施例中,第一部分111和第二部分112扣合后的结构件可称为箱体本体113,第一部分111可称为上箱体或上盖,第二部分112可称为下箱体或托盘。其中,下箱体可以包括底板1131和边框1132,边框1132围设于底板1131的边缘形成具有开口的容纳腔,上箱体用于封闭开口以使容纳腔封闭。电池单体12一般收容于上述容纳腔内。
支架114可为中空结构,也可为实心结构。支架114一般连接于箱体本体113的底板1131,支架114可通过焊接、铆接、螺栓连接、粘接等方式与底板1131形成连接。
膨胀梁115可为中空结构,也可为实心结构。膨胀梁115可通过焊接、铆接、螺栓连接、粘接等方式与支架114连接。
第一方向X一般为电池单体12的排列方。在一些实施例中,在第一方向X上电池单体12的大面与第一表面1141相对设置,这样的设计,是考虑到电池单体12膨胀变形过程中,其大面的变形幅度较大。
膨胀梁115用于与电池单体12抵接,以抵抗电池单体12的膨胀力。可以理解为,在电池单体12开始膨胀时电池单体12就与膨胀梁115抵接,也可以理解为在电池单体12膨胀一定幅度后才与膨胀梁115抵接,在电池单体12与膨胀梁115抵接后膨胀梁115即可向电池单体12提供一定的支护力,以抵抗电池单体12的膨胀力。在电池箱体11装配过程中,电池单体12与膨胀梁115之间的间隙大小或电池单体12与膨胀梁115在装配完成后抵接与否可根据实际需求而定。
第一表面1141与第一方向X相交,膨胀梁115抵接于第一表面1141,意味着,在电池单体12膨胀变形产生的第一方向X上的膨胀力作用于膨胀梁115时,直接的第一表面1141可对膨胀梁115提供一定的支护力,以降低膨胀梁115倾倒的风险,从而提高了膨胀梁115抵抗电池单体12膨胀变形的能力。
在一些实施例中,支架114沿第三方向Z延伸并与边框1132连接,支架114在第二方向Y上与底板1131连接,支架114可看作箱体本体113的骨架的一部分,以使箱体本体113抗剪力、抗弯矩的能力提高,降低箱体本体113过度变形导致箱体本体113密封失效的风险。
本申请实施例的技术方案中,电池单体12膨胀变形时,膨胀梁115可以在第一方向X上提供一定的抵持力。由于膨胀梁115连接于支架114,支架114具有与第一方向X相交的第一表面1141,膨胀梁115背离电池单体12的一侧抵接于第一表面1141,支架114可以在第一方向X上对膨胀梁115提供一定的抵持力。在电池单体12膨胀时提高了膨胀梁115的刚度和强度,以提高膨胀梁115抵抗电池单体12的膨胀的能力。进而,降低由于电池单体12过度变形,使得箱体本体113的结构发生变形导致电池箱体11密封失效的风险,提高了电池100的可靠性。
根据本申请的一些实施例,请参照图4-图5,箱体本体113包括底板1131,底板1131用于支撑电池单体12。在第二方向Y上,膨胀梁115的尺寸为H,第一表面1141的尺寸为D,满足:D≥1 3H;第二方向Y与底板1131垂直。
第二方向Y与第一方向X相交,在一些实施中,第一方向X与第二方向Y垂直。
在一些实施例中,电池单体12可粘接于底板1131。在另一些实施例中,可在底板1131上设置于电池单体12一一对应的限位槽,电池单体12卡装入限位槽内。
将膨张梁的尺寸和第一表面1141的尺寸之间的关系设置在合理范围内,在电池单体12膨胀变形时,对于膨胀梁115支架114具有较好的支护作用,进而提高膨胀梁115抵抗电池单体12膨胀的能力。
根据本申请的一些实施例,请参照图4-图5,箱体本体113包括底板1131,底板1131用于支撑电池单体12;支架114具有与第一表面1141相邻的第二表面1142,沿第二方向Y,膨胀梁115靠近底板1131的一侧抵接于第二表面1142;第二方向Y与底板1131垂直。
支架114具有与第一表面1141相邻的第二表面1142,沿第二方向Y,膨胀梁115靠近底板1131的一侧抵接于第二表面1142;第二方向Y与底板1131垂直。意味着,第一表面1141和第二表面1142形成台阶面。
一方面,第一表面1141和第二表面1142可形成台阶面,台阶面可便于膨胀梁115的装配。另一方面,支架114可作为底板1131的加强梁,提高箱体本体113的结构强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4-图5,第一表面1141与第一方向X垂直,第二表面1142与第一方向X平行。这样的设计,意味着第一表面1141和第二表面1142的夹角为直角,使膨胀梁115和支架114的装配更加便捷。同时,对于膨胀梁115,第一表面1141的大部分区域都可起到较好的支护作用。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,电池箱体11还包括第一紧固件116和第二紧固件117,膨胀梁115通过第一紧固件116连接于第一表面1141,膨胀梁115通过第二紧固件117连接于第二表面1142。
第一紧固件116和/或第二紧固件117,可以为铆钉、螺钉、螺栓和螺母等。
第一紧固件116和第二紧固件117加强了膨胀梁115和支架114的整体强度,进一步加强了膨胀梁115抵抗电池单体12膨胀的能力。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,膨胀梁115为中空结构,膨胀梁115的壁部设置有第一通孔1151和第二通孔1152,第一表面1141设置有第三通孔1143,第二表面1142设置有第四通孔1144,第一紧固件116穿设于第一通孔1151和第三通孔1143,第二紧固件117穿设于第二通孔1152和第四通孔1144。
第一通孔1151和第二通孔1152可通过机加工的方式成型于膨胀梁115的壁部。也可以与膨胀梁115一体注塑成型。
第三通孔1143和第四通孔1144可通过机加工的方式成型于支架114。也可以与支架114一体注塑成型。
请参照图4和图7,在一些实施例中,支架114还设置有第五通孔1145,在膨胀梁115和支架114装配过程中,可先将膨胀梁115安装至第一表面1141和第二表面1142之间,即卡装入支架114上。之后从支架114底部通过第二紧固件117将膨胀梁115与第二表面1142连接在一起。第一紧固件116则可先通过第五通孔1145伸入支架114内部后,再穿过第一通孔1151和第三通孔1143使膨胀梁115连接于第一表面1141。
第一通孔1151、第二通孔1152、第三通孔1143和第四通孔1144可作为第一紧固件116和第二紧固件117的装配基准,便于第一坚固件和第二紧固件117的装配。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,第一紧固件116的数量为多个,多个第一紧固件116沿第三方向Z间隔设置,第二紧固件117的数量为多个,多个第二紧固件117沿第三方向Z间隔设置,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。这样的设计,进一步加强了膨胀梁115和支架114的整体强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4,第一紧固件116和第二紧固件117为铆钉。这样的设计,成本较低,且铆钉相较于螺钉而言就要较好的抗振性能。
根据本申请的一些实施例,请参照图4,膨胀梁115和第一表面1141之间设置有第一胶层,膨胀梁115和第二表面1142之间设置有第二胶层。
由于第一表面1141的存在,使得膨胀梁115在第一方向X上相对支架114位移的幅度较小,进而降低由于膨胀梁115在第一方向X上相对支架114移动,导致第一胶层和第二胶层溢出的风险。
第一胶层和/或第二胶层,可以为结构胶等。
第一胶层和第二胶层加强了膨胀梁115和支架114的整体强度,进一步加强了膨胀梁115抵抗电池单体12膨胀的能力。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图7,支架114为沿第三方向Z延伸的梁,支架114包括依次连接的第一壁1146、第二壁1147、第三壁1148、第四壁1149和第五壁11410,第一壁1146和第五壁11410沿第一方向X相对设置,第四壁1149与底板1131沿第二方向Y相对设置,第二壁1147面向膨胀梁115的表面为第二表面1142,第三壁1148面向膨胀梁115的表面为第一表面1141。
支架114包括依次连接的第一壁1146、第二壁1147、第三壁1148、第四壁1149和第五壁11410,意味着支架114为中空的框型结构。支架114可注塑加工成型。这样的设计,一方面可使支架114的整体重量减轻,进而降低电池100的总重量。另一方面,在电池单体12膨胀变形时,中空的框型结构具有一定的缓冲作用,可以吸收一定的膨胀力。
支架114为沿第三方向Z延伸的梁,支架114包括依次连接的第一壁1146、第二壁1147、第三壁1148、第四壁1149和第五壁11410,第一壁1146和第五壁11410沿第一方向X相对设置,第四壁1149与底板1131沿第二方向Y相对设置,第二壁1147面向膨胀梁115的表面为第二表面1142,第三壁1148面向膨胀梁115的表面为第一表面1141。这样的设计,使得支架114内部中空,在电池单体12膨胀变形时,具有一定的缓冲作用,提高了支架114的寿命。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图7,支架114还包括第六壁11411和第七壁11412,第六壁11411从第一壁1146远离第二壁1147一端向背离第五壁11410的方向延伸,第七壁11412从第五壁11410远离第四壁1149一端向背离第一壁1146的方向延伸,第六壁11411和第七壁11412连接于底板1131。
在一些实施例中,第六壁11411和第七壁11412可焊接于底板1131,第六壁11411和第七壁11412延伸的方向与底板1131平行。在焊接时,第六壁11411和第七壁11412与底板1131之间的间隙较小,无需通过夹具限位即可方便施焊。在另一些实施例中,第六壁11411和第七壁11412还可以通过紧固件连接于底板1131,第六壁11411和第七壁11412延伸的方向与底板1131平行。方便采用常用的标准紧固件实现,第六壁11411和第七壁11412与底板1131的连接,例如,螺栓、螺钉等。
第六壁11411和第七壁11412可作为支架114与底板1131连接时的装配部,例如可作为焊接部、紧固件的安装部等,使直接与底板1131的装配更加方便。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图7,箱体本体113还包括边框1132,边框1132围设于底板1131的周围;支架114在第三方向Z上的两端形成有翻边11413,翻边11413与边框1132连接,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。
翻边11413可焊接于边框1132,也可以通过紧固件连接于边框1132。
箱体本体113还包括边框1132,边框1132围设于底板1131的周围;支架114在第三方向Z上的两端形成有翻边11413,翻边11413与边框1132连接,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。这样的设计,使支架114作为箱体本体113的骨架的一部分,提高了箱体本体113的结构强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图6,膨胀梁115为中空结构,膨胀梁115包括沿第一方向X相对设置的第一侧壁1153和第二侧壁1154以及沿第二方向Y相对设置的第三侧壁1155和第四侧壁1156,第一侧壁1153抵接于第一表面1141,第三侧壁1155抵接于第二表面1142。
膨胀梁115可一体注塑成型。
膨胀梁115为中空结构可减轻膨胀梁115的整体重量。
中空的膨胀梁115在电池单体12膨胀变形时可起到一定的缓冲作用,使膨胀梁115可吸收一定的膨胀力,提高了膨胀梁115抵抗电池单体12膨胀的能力。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图6,膨胀梁115的内部设置有第一支撑筋1157,第一支撑筋1157连接第一侧壁1153和第二侧壁1154。
在膨胀梁115受到膨胀力的作用时,第一支撑筋1157可对第一侧壁1153和第二侧壁1154提供一定的支撑力,降低第一侧壁1153和第二侧壁1154发生变形的可能。
膨胀梁115的内部设置有第一支撑筋1157,第一支撑筋1157连接第一侧壁1153和第二侧壁1154。这样的设计,提高了膨胀梁115的结构强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图5和图6,膨胀梁115的内部还设置有第二支撑筋1158,第二支撑筋1158连接第一侧壁1153和第二侧壁1154,第二支撑筋1158与第一支撑筋1157相交于第一侧壁1153。
在膨胀梁115受到膨胀力的作用时,第二支撑筋1158可对第一侧壁1153和第二侧壁1154提供一定的支撑力,降低第一侧壁1153和第二侧壁1154发生变形的可能。同时,第一支撑筋1157和第二支撑筋1158相较于第一侧壁1153,第一侧壁1153与第一表面1141抵接,支架114可为第一支撑筋1157和第二支撑筋1158提供一定的支护力,降低第一支撑筋1157和第二支撑筋1158受力变形的风险。
在电池单体12膨胀变形时,第一侧壁1153可对第一支撑筋1157和第二支撑筋1158提供一定的支护力,降低第一支撑筋1157和第二支撑筋1158断裂的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图2-图4,膨胀梁115的数量和支架114的数量均为两个,两个膨胀梁115沿第一方向X间隔设置,支架114与膨胀梁115一一对应设置,电池单体12位于两个膨胀梁115之间。这样的设计,使电池箱体11在第一方向X上的两端均具有一定的抵抗电池单体12膨胀的能力,降低了电池箱体11在电池单体12膨胀变形时,自身出现过度变形导致其密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种电池100,包括电池单体12和以上任一方案所述的电池箱体11,电池单体12容纳于容纳腔。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种用电设备,包括以上任一方案所述的电池100,电池100用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,参照图3-图7,本申请提供了一种电池箱体11,电池箱体11包括箱体本体113、支架114和膨胀梁115,箱体本体113包括底板1131和边框1132,底板1131用于支撑电池单体12。边框1132围设于底板1131的周围。底板1131和边框1132共同形成具有开口的容纳腔,容纳腔用于容纳电池单体12。膨胀梁115与电池单体12沿第一方向X排列,膨胀梁115用于与电池单体12抵接,以抵抗电池单体12的膨胀力。膨胀梁115的数量和支架114的数量均为两个,两个膨胀梁115沿第一方向X间隔设置,支架114与膨胀梁115一一对应设置,电池单体12位于两个膨胀梁115之间。
支架114具有与第一方向X相交的第一表面1141,在第一方向X上,膨胀梁115背离电池单体12的一侧抵接于第一表面1141。支架114具有与第一表面1141相邻的第二表面1142,沿第二方向Y,膨胀梁115靠近底板1131的一侧抵接于第二表面1142。
支架114为沿第三方向Z延伸的梁,支架114包括依次连接的第一壁1146、第二壁1147、第三壁1148、第四壁1149和第五壁11410,第一壁1146和第五壁11410沿第一方向X相对设置,第四壁1149与底板1131沿第二方向Y相对设置,第二壁1147面向膨胀梁115的表面为第二表面1142,第三壁1148面向膨胀梁115的表面为第一表面1141。支架114还包括第六壁11411和第七壁11412,第六壁11411从第一壁1146远离第二壁1147一端向背离第五壁11410的方向延伸,第七壁11412从第五壁11410远离第四壁1149一端向背离第一壁1146的方向延伸,第六壁11411和第七壁11412连接于底板1131。支架114在第三方向Z上的两端形成有翻边11413,翻边11413与边框1132连接。
膨胀梁115为中空结构,膨胀梁115包括沿第一方向X相对设置的第一侧壁1153和第二侧壁1154以及沿第二方向Y相对设置的第三侧壁1155和第四侧壁1156,第一侧壁1153抵接于第一表面1141,第三侧壁1155抵接于第二表面1142。膨胀梁115的内部设置有第一支撑筋1157,第一支撑筋1157连接第一侧壁1153和第二侧壁1154。膨胀梁115的内部还设置有第二支撑筋1158,第二支撑筋1158连接第一侧壁1153和第二侧壁1154,第二支撑筋1158与第一支撑筋1157相交于第一侧壁1153。
第一表面1141与第一方向X垂直,第二表面1142与第一方向X平行。第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。
电池箱体11还包括第一紧固件116和第二紧固件117,膨胀梁115通过第一紧固件116连接于第一表面1141,膨胀梁115通过第二紧固件117连接于第二表面1142。膨胀梁115的壁部设置有第一通孔1151和第二通孔1152,第一表面1141设置有第三通孔1143,第二表面1142设置有第四通孔1144,第一紧固件116穿设于第一通孔1151和第三通孔1143,第二紧固件117穿设于第二通孔1152和第四通孔1144。第一紧固件116的数量为多个,多个第一紧固件116沿第三方向Z间隔设置,第二紧固件117的数量为多个,多个第二紧固件117沿第三方向Z间隔设置,第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。第一紧固件116和第二紧固件117为铆钉。膨胀梁115和第一表面1141之间设置有第一胶层,膨胀梁115和第二表面1142之间设置有第二胶层。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (18)
1.一种电池箱体,其特征在于,包括:
箱体本体,具有容纳腔,所述容纳腔用于容纳电池单体;
支架,设置于所述箱体本体内,且与所述箱体本体连接;
膨胀梁,连接于所述支架,所述膨胀梁与所述电池单体沿第一方向排列,所述膨胀梁用于与所述电池单体抵接,以抵抗所述电池单体的膨胀力;
其中,所述支架具有与所述第一方向相交的第一表面,在所述第一方向上,所述膨胀梁背离所述电池单体的一侧抵接于所述第一表面。
2.根据权利要求1所述的电池箱体,其特征在于,所述箱体本体包括底板,所述底板用于支撑所述电池单体;
在第二方向上,所述膨胀梁的尺寸为H,所述第一表面的尺寸为D,满足:所述第二方向与所述底板垂直。
3.根据权利要求1所述的电池箱体,其特征在于,所述箱体本体包括底板,所述底板用于支撑所述电池单体;
所述支架具有与所述第一表面相邻的第二表面,沿第二方向,所述膨胀梁靠近所述底板的一侧抵接于所述第二表面;所述第二方向与所述底板垂直。
4.根据权利要求3所述的电池箱体,其特征在于,所述第一表面与所述第一方向垂直,所述第二表面与所述第一方向平行。
5.根据权利要求3所述的电池箱体,其特征在于,所述电池箱体还包括第一紧固件和第二紧固件,所述膨胀梁通过所述第一紧固件连接于所述第一表面,所述膨胀梁通过所述第二紧固件连接于所述第二表面。
6.根据权利要求5所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁为中空结构,所述膨胀梁的壁部设置有第一通孔和第二通孔,所述第一表面设置有第三通孔,所述第二表面设置有第四通孔,所述第一紧固件穿设于所述第一通孔和所述第三通孔,所述第二紧固件穿设于所述第二通孔和所述第四通孔。
7.根据权利要求5所述的电池箱体,其特征在于,所述第一紧固件的数量为多个,多个所述第一紧固件沿第三方向间隔设置,所述第二紧固件的数量为多个,多个所述第二紧固件沿所述第三方向间隔设置,所述第三方向、所述第一方向和所述第二方向两两垂直。
8.根据权利要求5所述的电池箱体,其特征在于,所述第一紧固件和所述第二紧固件为铆钉。
9.根据权利要求3所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁和所述第一表面之间设置有第一胶层,所述膨胀梁和所述第二表面之间设置有第二胶层。
10.根据权利要求3所述的电池箱体,其特征在于,所述支架为沿第三方向延伸的梁,所述支架包括依次连接的第一壁、第二壁、第三壁、第四壁和第五壁,所述第一壁和所述第五壁沿所述第一方向相对设置,所述第四壁与所述底板沿所述第二方向相对设置,所述第二壁面向所述膨胀梁的表面为所述第二表面,所述第三壁面向所述膨胀梁的表面为第一表面。
11.根据权利要求10所述的电池箱体,其特征在于,所述支架还包括第六壁和第七壁,所述第六壁从所述第一壁远离所述第二壁一端向背离所述第五壁的方向延伸,所述第七壁从所述第五壁远离所述第四壁一端向背离所述第一壁的方向延伸,所述第六壁和所述第七壁连接于所述底板。
12.根据权利要求10所述的电池箱体,其特征在于,所述箱体本体还包括边框,所述边框围设于所述底板的周围;
所述支架在所述第三方向上的两端形成有翻边,所述翻边与所述边框连接,所述第三方向、所述第一方向和所述第二方向两两垂直。
13.根据权利要求3所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁为中空结构,所述膨胀梁包括沿所述第一方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁以及沿所述第二方向相对设置的第三侧壁和第四侧壁,所述第一侧壁抵接于所述第一表面,所述第三侧壁抵接于所述第二表面。
14.根据权利要求13所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁的内部设置有第一支撑筋,所述第一支撑筋连接所述第一侧壁和所述第二侧壁。
15.根据权利要求14所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁的内部还设置有第二支撑筋,所述第二支撑筋连接所述第一侧壁和所述第二侧壁,所述第二支撑筋与所述第一支撑筋相交于所述第一侧壁。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的电池箱体,其特征在于,所述膨胀梁的数量和所述支架的数量均为两个,两个所述膨胀梁沿所述第一方向间隔设置,所述支架与所述膨胀梁一一对应设置,所述电池单***于两个所述膨胀梁之间。
17.一种电池,其特征在于,包括:
如权利要求1-16中任一项所述的电池箱体;
电池单体,容纳于所述容纳腔。
18.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求17所述的电池,所述电池用于为所述用电设备提供电能。
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CN202321892836.8U CN220692193U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 电池箱体、电池及用电设备 |
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