CN103151478A - 防撞锂电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防撞锂电池箱，包括箱体，箱体外侧固设有缓冲箱，缓冲箱内盛装有依靠自身弹力缓冲外力作用的缓冲体。缓冲体为具有弹性的弹性球。缓冲箱为长度方向与箱体对应边侧延伸方向一致的空心外椭圆球。弹性球为长度方向与外椭圆球长度方向垂直设置的内椭圆球，相邻内椭圆球端部之间的间隙中设置有长度方向与内椭圆球长度方向一致的辅助椭圆球。内椭圆球为实体球或内充压缩气体的空心球。采用这种结构的防撞锂电池箱，结构合理，能够有效缓冲撞击力、为锂电池提供可靠保护，且成本较低。

Description

防撞锂电池箱

技术领域

本发明涉及一种防撞锂电池箱。 

背景技术

锂电池，又称锂离子电池，是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。锂电池是现代高性能电池的代表。 

相对于传统电池，如铅酸电池而言，锂离子电池能量密度大，平均输出电压也较高。自放电小，好的电池，每月在2%以下（可恢复）。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃～60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。 

目前，能量高、体积小的锂电池在电动车行业应用较多，在电动轿车上，更成了标准配置。为了获取较长的续航航程，都会在电动轿车的有限空间内设置较多的锂电池组，以提高电能容量。由于没有专用的电动轿车锂电池箱，目前，各电动轿车厂家都使用普通的电池箱来盛装锂电池。普通的电池箱就是由金属或塑料制作的矩形盒体，结构非常简单，因此除了具有盛装锂电池和对锂电池的一般保护作用外，没有任何其他辅助功能。但是，电动轿车在使用过程中难免会出现碰撞事故，这样就有可能撞击锂电池箱。传统的锂电池箱由于自身结构特点，将不能有效缓冲车祸带来的撞击力，也就不能为锂电池提供可靠的防撞击保护，这样也就很难保证电动轿车及司机的驾乘安全。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，能够有效缓冲撞击力、为锂电池提供可靠保护，且成本较低的防撞锂电池箱。 

为解决上述技术问题，本防撞锂电池箱包括箱体，其结构特点是：箱体外侧固设有缓冲箱，缓冲箱内盛装有依靠自身弹力缓冲外力作用的缓冲体。 

本防撞锂电池箱是通过外侧缓冲结构来实现能够有效缓冲撞击力、为锂电池提供可靠保护，且成本较低的。 

外侧缓冲结构主要包括设置在箱体外侧的缓冲箱，缓冲箱内盛装有缓冲体。缓冲箱设置在箱体外侧，所以在遇到外部撞击的时候，缓冲箱将先于箱体迎接外部撞击力。缓冲箱受到外界撞击力后，除自身结构能够缓冲一小部分外界撞击力外，主要依靠其内部盛装的缓冲体进行缓冲。缓冲体是外侧缓冲结构的核心部件，其主要作用，是对外界撞击力进行缓冲，从而实现保护箱体内锂电池的作用。当外界撞击力撞击缓冲体时，缓冲体会变形。变形的同时会产生变形弹力，该弹力与外界撞击力方向相反，从而达到削弱外界撞击力的作用。缓冲体变形越小，其自身产生的变形弹力也会越小。缓冲体变形越大，其自身产生的变形弹力也越大。当外界撞击力施加到缓冲体上时，缓冲体会逐渐变形，所产生的变形弹力也就越来越大。因此，当发生一般的外界撞击事故时，外界撞击力的大小将在缓冲体的缓冲范围内，此时缓冲体能依靠其自身弹性变形，将该外界撞击力完全抵消掉。当发生严重的撞击事故时，外界撞击力的大小已经超出缓冲体的缓冲范围。此时，缓冲体被外界撞击力完全挤扁，并达到最大的变形弹性力。此时，大部分外界撞击力已被缓冲体抵消，剩余的外界撞击力将由箱体自身的结构强度来抵消，最终实现箱体内锂电池受到最小撞击力的目的，也就保护锂电池的目的。 

作为一种优选实现方式，缓冲体为平行设置的圆管。 

在箱体内盛装多跟平行设置的圆管，在受到一般大小的外界撞击力时，各圆管之间会通过自身圆滑的外壁相互无规则撞击，这样可以起到抵消外部撞击力的作用。当发生严重的撞击事故时，各圆管之间的相互撞击已经不能完全抵消外界撞击力。此时，被缓冲后的外界撞击力会继续撞击圆管，并使圆管变形。圆管变形后的变形弹力会继续抵消外界撞击力，直到将外界撞击力降低到最小为止。 

作为另一种优选实现方式，缓冲体为具有弹性的弹性球。 

弹性球主要是依靠自身的弹性变形所产生的变形弹力来抵消外界撞击力。变形越大，所产生的变形弹力越大，抵消外界撞击力的效果也就越好。在具体生产时，弹性球的数量可以为一个，也可以为多个。当弹性球的数量为多个时，在遇到外界撞击力时，各弹性球会通过自身圆滑的外壁相互无规则撞击，这样可以起到抵消部分外部撞击力的作用。当发生严重的撞击事故时，各弹性球之间的相互撞击已经不能完全抵消外界撞击力。此时，被缓冲后的外界撞击力会继续撞击弹性球，并使弹性球变形。弹性球变形后的变形弹力会继续抵消外界撞击力，直到将外界撞击力降低到最小为止。 

作为改进，缓冲箱为长度方向与箱体对应边侧延伸方向一致的空心外椭圆球。 

将缓冲箱设置成空心的外椭圆球，可以增强缓冲箱自身的结构稳定性，也就提高了抗撞击能力。由于外椭圆球是绕其轴心线对称的，其在同一经线上的结构强度也是一样的，因此其对同一经线上朝向轴心线的外界撞击力的抵消效果是一样，也就是说，外椭圆球可以抵消多方向上的外界撞击力，防护效果更全面。 

作为进一步改进，弹性球为长度方向与外椭圆球长度方向垂直设置的内椭圆球，相邻内椭圆球端部之间的间隙中设置有长度方向与内椭圆球长度方向一致的辅助椭圆球。 

将弹性球设置成椭圆形的内椭圆球，也就调整了弹性球的长宽比例。弹性球在长度方向上延长后，就加大了其在长度方向上的变形距离，也就增大了在长度方向上的变形弹力。同样的，在宽度方向上变短后，就缩短了在长度方向上的变形距离，也就缩小了在宽度方向上的变形弹力。这样，就可以根据箱体的实际布局方向，调整弹性球也就是内椭圆球长度方向的朝向。内椭圆球长度方向的朝向朝向哪，内椭圆球在该方向上的弹力就强，抵消外界撞击的效果就好。在本防撞锂电池箱中，内椭圆球长度方向的朝向与外椭圆球长度方向的朝向垂直，而外椭圆球长度方向的朝向又与所在箱体边侧的延伸方向一致，所以内椭圆球长度方向的朝向是垂直于所在箱体边侧的。而内椭圆球所在箱体边侧的垂直方向又正好是外界撞击时外界撞击力的一般方向，所以内椭圆球长度方向垂直于外椭圆球长度方向，可以有效缓冲、抵消外界撞击力，有效保护箱体内的锂电池。在相邻内椭圆球的端部之间设置辅助椭圆球，可以填充两者之间的间隙，提高相邻内椭圆球在受到撞击时的相互关联，有助于抵消撞击力。将辅助椭圆球的长度方向设置得与内椭圆球的长度方向一致，可以使辅助椭圆球在受到撞击时，能更顺畅地向相邻内椭圆球之间移动，这样可以保护提高辅助椭圆球的活动范围、提高缓冲效果。同样的，在内椭圆球受到撞击时，长度方向缩短，宽度方向增长，而增长的宽度正好可以挤入对内椭圆球边侧的两个辅助椭圆球中间空隙，扩大了内椭圆球的变形空间，有助于提高缓冲效果。 

作为一种实现方式，内椭圆球为实体球或内充压缩气体的空心球。 

无论是将内椭圆球设置成由弹性材料制成的实体球，还是充装压缩空气的空心球，可以使内椭圆球既具有一定的外张力又具有较好的内收缩性，都能满足缓冲外界撞击力的需要。 

作为另一种实现方式，弹性球包括一个位于外椭圆球中心且长度方向与外椭圆球长度方向一致的具有弹性的实心中心椭圆球，还包括均布在中心椭圆球和外椭圆球内壁之间的内充压缩气体的空心外围球，中心椭圆球的体积远大于单体外围球的体积。 

在本实现方式中，弹性球包括一个中心椭圆球和均布在中心椭圆球四周的外围球。其中中心椭圆球是实心的，具有弹性的，而外围球是空心的，内部充装有压缩空气的。从硬度上来说，中心椭圆球要比外围球硬，也就是弹力值更大。在受到外界撞击力时，弹力小的外围球首先进行缓冲，并抵消掉一小部分外界撞击力。剩余的外界撞击力在挤扁或挤爆外围球后，会向中心椭圆球施力。中心椭圆球会通过弹性变形的方式，来缓冲、抵消外界撞击力。因为在本实施方式中，是采用了中心椭圆球较大、居中设置，外围球较小、外围设置的结构，因此，无论外界撞击力从哪个方向施来，本弹性球的缓冲效果是一样的，因此适应性更强，适合做全方向防护。 

综上所述，采用这种结构的防撞锂电池箱，结构合理，能够有效缓冲撞击力、为锂电池提供可靠保护，且成本较低。 

附图说明

结合附图对本发明作进一步详细说明： 

图1为本发明具体实施例一的结构示意图；

图2为本发明具体实施例二的结构示意图；

图3为本发明具体实施例三的结构示意图。

图中：1为箱体，2为缓冲箱，3为缓冲体，4为圆管，5为弹性球，6为外椭圆球，7为内椭圆球，8为辅助椭圆球，9为中心椭圆球，10为外围球。 

具体实施方式

具体实施例一 

如图1所示，该防撞锂电池箱包括箱体1，箱体1为长方体状。箱体1前端固设有缓冲箱2，缓冲箱2内盛装有具有弹性的缓冲体3。缓冲箱2设置在箱体1外侧，所以在遇到外部撞击的时候，缓冲箱2将先于箱体1迎接外部撞击力。缓冲箱2受到外界撞击力后，除自身结构能够缓冲一小部分外界撞击力外，主要依靠其内部盛装的缓冲体3进行缓冲。缓冲体3是防御外界撞击力的核心部件，其主要作用，是对外界撞击力进行缓冲，从而实现保护箱体1内锂电池的作用。

当外界撞击力撞击缓冲体3时，缓冲体3会变形。变形的同时会产生变形弹力，该弹力与外界撞击力方向相反，从而达到削弱外界撞击力的作用。缓冲体3变形越小，其自身产生的变形弹力也会越小。缓冲体3变形越大，其自身产生的变形弹力也越大。当外界撞击力施加到缓冲体3上时，缓冲体3会逐渐变形，所产生的变形弹力也就越来越大。因此，当发生一般的外界撞击事故时，外界撞击力的大小将在缓冲体3的缓冲范围内，此时缓冲体3能依靠其自身弹性变形，将该外界撞击力完全抵消掉。当发生严重的撞击事故时，外界撞击力的大小已经超出缓冲体3的缓冲范围。此时，缓冲体3被外界撞击力完全挤扁，并达到最大的变形弹性力。此时，大部分外界撞击力已被缓冲体3抵消，剩余的外界撞击力将由箱体1自身的结构强度来抵消，最终实现箱体1内锂电池受到最小撞击力的目的，也就保护锂电池的目的。 

在本实施例中，缓冲体3为平行设置的圆管4。在受到一般大小的外界撞击力时，各圆管4之间会通过自身圆滑的外壁相互无规则撞击，这样可以起到抵消外部撞击力的作用。当发生严重的撞击事故时，各圆管4之间的相互撞击已经不能完全抵消外界撞击力。此时，被缓冲后的外界撞击力会继续撞击圆管4，并使圆管4变形。圆管4变形后的变形弹力会继续抵消外界撞击力，直到将外界撞击力降低到最小为止。 

具体实施例二 

如图2所示，在本实施例中，防撞击锂电池箱的结构与具体实施例一的结构基本相同，不同之处在于，缓冲体3为具有弹性的弹性球5。

弹性球5主要是依靠自身的弹性变形所产生的变形弹力来抵消外界撞击力。变形越大，所产生的变形弹力越大，抵消外界撞击力的效果也就越好。在具体生产时，弹性球5的数量可以为一个，也可以为多个。当弹性球5的数量为多个时，在遇到外界撞击力时，各弹性球5会通过自身圆滑的外壁相互无规则撞击，这样可以起到抵消部分外部撞击力的作用。当发生严重的撞击事故时，各弹性球5之间的相互撞击已经不能完全抵消外界撞击力。此时，被缓冲后的外界撞击力会继续撞击弹性球5，并使弹性球5变形。弹性球5变形后的变形弹力会继续抵消外界撞击力，直到将外界撞击力降低到最小为止。 

在本实施例中，缓冲箱2为长度方向与箱体1对应边侧延伸方向一致的空心外椭圆球6。将缓冲箱2设置成空心的外椭圆球6，可以增强缓冲箱2自身的结构稳定性，也就提高了抗撞击能力。由于外椭圆球6是绕其轴心线对称的，其在同一经线上的结构强度也是一样的，因此其对同一经线上朝向轴心线的外界撞击力的抵消效果是一样，也就是说，外椭圆球6可以抵消多方向上的外界撞击力，防护效果更全面。 

在本实施例中，弹性球5为长度方向与外椭圆球6长度方向垂直设置的内椭圆球7，相邻内椭圆球7端部之间的间隙中设置有长度方向与内椭圆球7长度方向一致的辅助椭圆球8。 

将弹性球5设置成椭圆形的内椭圆球7，也就调整了弹性球5的长宽比例。弹性球5在长度方向上延长后，就加大了其在长度方向上的变形距离，也就增大了在长度方向上的变形弹力。同样的，在宽度方向上变短后，就缩短了在长度方向上的变形距离，也就缩小了在宽度方向上的变形弹力。这样，就可以根据箱体1的实际布局方向，调整弹性球5也就是内椭圆球7长度方向的朝向。内椭圆球7长度方向的朝向朝向哪，内椭圆球7在该方向上的弹力就强，抵消外界撞击的效果就好。在本防撞锂电池箱中，内椭圆球7长度方向的朝向与外椭圆球6长度方向的朝向垂直，而外椭圆球6长度方向的朝向又与所在箱体1边侧的延伸方向一致，所以内椭圆球7长度方向的朝向是垂直于所在箱体1边侧的。而内椭圆球7所在箱体1边侧的垂直方向又正好是外界撞击时外界撞击力的一般方向，所以内椭圆球7长度方向垂直于外椭圆球6长度方向，可以有效缓冲、抵消外界撞击力，有效保护箱体1内的锂电池。在相邻内椭圆球7的端部之间设置辅助椭圆球8，可以填充两者之间的间隙，提高相邻内椭圆球7在受到撞击时的相互关联，有助于抵消撞击力。将辅助椭圆球8的长度方向设置得与内椭圆球7的长度方向一致，可以使辅助椭圆球8在受到撞击时，能更顺畅地向相邻内椭圆球7之间移动，这样可以保护提高辅助椭圆球8的活动范围、提高缓冲效果。同样的，在内椭圆球7受到撞击时，长度方向缩短，宽度方向增长，而增长的宽度正好可以挤入对内椭圆球7边侧的两个辅助椭圆球8中间空隙，扩大了内椭圆球7的变形空间，有助于提高缓冲效果。 

在本防撞击锂电池箱中，内椭圆球7为实体球或内充压缩气体的空心球。无论是将内椭圆球7设置成由弹性材料制成的实体球，还是充装压缩空气的空心球，可以使内椭圆球7既具有一定的外张力又具有较好的内收缩性，都能满足缓冲外界撞击力的需要。 

具体实施例三 

如图3所示，在本实施例中，防撞击锂电池箱的结构与具体实施例二的结构基本相同，不同之处在于，弹性球5包括一个位于外椭圆球6中心且长度方向与外椭圆球6长度方向一致的具有弹性的实心中心椭圆球9，还包括均布在中心椭圆球9和外椭圆球6内壁之间的内充压缩气体的空心外围球10，中心椭圆球9的体积远大于单体外围球10的体积。

在本实现方式中，弹性球5采用的是中心椭圆球在中心，外围球在中心椭圆球四周的放射状布局结构。其中中心椭圆球9是实心的，具有弹性的，而外围球10是空心的，内部充装有压缩空气的。从硬度上来说，中心椭圆球9要比外围球10硬，也就是弹力值更大。在受到外界撞击力时，弹力小的外围球10首先进行缓冲，并抵消掉一小部分外界撞击力。剩余的外界撞击力在挤扁或挤爆外围球10后，会向中心椭圆球9施力。中心椭圆球9会通过弹性变形的方式，来缓冲、抵消外界撞击力。因为在本实施方式中，是采用了中心椭圆球9较大、居中设置，外围球10较小、外围设置的结构，因此，无论外界撞击力从哪个方向施来，本弹性球5的缓冲效果是一样的，因此适应性更强，适合做全方向防护。 

Claims (7)

1.一种防撞锂电池箱，包括箱体（1），其特征是：箱体（1）外侧固设有缓冲箱（2），缓冲箱（2）内盛装有依靠自身弹力缓冲外力作用的缓冲体（3）。

2.如权利要求1所述的防撞锂电池箱，其特征是：缓冲体（3）为平行设置的圆管（4）。

3.如权利要求1所述的防撞锂电池箱，其特征是：缓冲体（3）为具有弹性的弹性球（5）。

4.如权利要求3所述的防撞锂电池箱，其特征是：缓冲箱（2）为长度方向与箱体（1）对应边侧延伸方向一致的空心外椭圆球（6）。

5.如权利要求4所述的防撞锂电池箱，其特征是：弹性球（5）为长度方向与外椭圆球（6）长度方向垂直设置的内椭圆球（7），相邻内椭圆球（7）端部之间的间隙中设置有长度方向与内椭圆球（7）长度方向一致的辅助椭圆球（8）。

6.如权利要求5所述的防撞锂电池箱，其特征是：内椭圆球（7）为实体球或内充压缩气体的空心球。

7.如权利要求4所述的防撞锂电池箱，其特征是：弹性球（5）包括一个位于外椭圆球（6）中心且长度方向与外椭圆球（6）长度方向一致的具有弹性的实心中心椭圆球（9），还包括均布在中心椭圆球（9）和外椭圆球（6）内壁之间的内充压缩气体的空心外围球（10），中心椭圆球（9）的体积远大于单体外围球（10）的体积。

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