CN110190202A - 车用蓄电池和车辆 - Google Patents

车用蓄电池和车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN110190202A
CN110190202A CN201910394815.5A CN201910394815A CN110190202A CN 110190202 A CN110190202 A CN 110190202A CN 201910394815 A CN201910394815 A CN 201910394815A CN 110190202 A CN110190202 A CN 110190202A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery core
battery
ptc
mounting bracket
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910394815.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王克坚
张奎博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CH Auto Technology Co Ltd
Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd filed Critical Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Priority to CN201910394815.5A priority Critical patent/CN110190202A/zh
Publication of CN110190202A publication Critical patent/CN110190202A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/112Monobloc comprising multiple compartments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本公开涉及一种车用蓄电池和车辆,所述车用蓄电池包括:外壳,包括壳体(11)和侧盖(12),该壳体(11)构造为设置有开口(111)的箱型结构,所述侧盖(12)构造为适于封闭所述开口(111)的板状结构;以及主体单元,包括:多个电芯(20),每个电芯(20)具有中心轴线,所述电芯(20)以自身的中心轴线平行于所述车用蓄电池的横向方向的方式布置,以及,电芯支撑组件,包括电芯安装支架,多个所述电芯(20)串联和/或并联且成排地设置在所述电芯安装支架中,以通过所述电芯安装支架保持在所述壳体(11)中。通过上述技术方案,本公开提供的车用蓄电池具有轻量化且能量密度高的特点。

Description

车用蓄电池和车辆
技术领域
本公开涉及车用车用蓄电池技术领域,具体地,涉及一种车用蓄电池和车辆。
背景技术
传统的纯电动车辆中所使用的低压蓄电池通常为铅酸电池,铅酸电池包括正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖,其中,电解液是硫酸的水溶液且盛放在电池槽中,铅酸电池通过阴极和阳极在电解液中的氧化还原反应进行充电过程,通过正负极在电解液中的氧化还原反应进行放电过程。
基于铅酸电池的基本结构和工作原理,虽然通过充电放电能够满足车辆的用电要求,但其具有明显的缺点,即体积大且能量密度低。
因此,如何使得车用低压蓄电池轻量化同时提高其能量密度是值得致力研究的一个课题。
发明内容
本公开的目的是提供一种轻量化且具有高能量密度的车用蓄电池。
为了实现上述目的,本公开提供一种车用蓄电池,其中,所述车用蓄电池包括:外壳,包括壳体和侧盖,该壳体构造为设置有开口的箱型结构,所述侧盖构造为适于封闭所述开口的板状结构;以及主体单元,包括:多个电芯,每个电芯具有中心轴线,所述电芯以自身的中心轴线平行于所述车用蓄电池的横向方向的方式布置,以及电芯支撑组件,包括电芯安装支架,多个所述电芯串联和/或并联且成排地设置在所述电芯安装支架中,以通过所述电芯安装支架保持在所述壳体中。
在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种车辆,其中,所述车辆设置有上述的车用蓄电池。
通过上述技术方案,本公开提供的车用蓄电池采用电芯的构造方式,相比于传统的铅酸车用蓄电池,能够显著地降低车用蓄电池的整体体积和重量,有效地提高车用蓄电池的能量密度。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开第一方面的实施例的车用蓄电池的立体示意图;
图2是根据本公开第一方面的实施例的车用蓄电池的立体爆炸示意图,其中,主体单元未爆炸;
图3是根据本公开第一方面的实施例的车用蓄电池的主体单元的立体爆炸示意图;
图4是根据本公开第二方面的实施例的车用蓄电池的外壳的立体示意图,其中,外壳中的侧盖与壳体处于未装配状态;
图5是根据本公开第二方面的实施例的车用蓄电池的外壳的立体示意图,其中,外壳中的侧盖与壳体处于装配状态;
图6是沿图5中的A-A线的剖视图,其中,为了避免干扰,移除了侧盖相关的结构部分;
图7是沿图5中的A-A线的剖视图,其中,示出了侧盖的相关结构部分;
图8是根据本公开第二方面的实施例的车用蓄电池的外壳的前视示意图;
图9是沿图8中的B-B线的剖视图;
图10是图9中的局部P的放大示意图;
图11是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件的立体示意图,其中,示出了侧盖及其上的插座总成相对于电芯支撑组件的安装位置;
图12是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件的另一立体示意图,其中,PCB板及插座总成安装在电芯支撑组件上;
图13是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件的又一立体示意图,其中,移除了PCB板,但插座总成仍安装在电芯支撑组件上;
图14是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件中的左支架和右支架处于配合状态的立体示意图;
图15是沿图14中C-C线的剖视图,其中,电芯装配在电芯安装支架中,同时还示出了处于安装位置的异型导热垫和L形保温棉;
图16是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件中的右支架的从左侧看的立体示意图;
图17是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件中的右支架的从右侧看的立体示意图;
图18是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件中的左支架的从右侧看的立体示意图;
图19是根据本公开第三方面的实施例的电芯支撑组件中的左支架的从左侧看的立体示意图;
图20是根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构的立体示意图;
图21是根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构中的PTC安装支架的立体示意图;
图22是根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构中的PTC安装支架的立体示意图;PTC加热模块安装在其中;
图23是根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构中的PTC安装支架的另一角度的立体示意图,PTC加热模块安装在其中;
图24根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构中的PTC安装支架的右侧视示意图,PTC加热模块安装在其中;
图25是根据本公开第四方面的实施例的PTC安装结构中的PTC安装支架的左侧视示意图,PTC加热模块安装在其中;
图26是沿图25中D-D线的剖视图;
图27是根据本公开第五方面的第一实施例的汇流排的立体结构示意图;
图28是图27中所示的汇流排的爆炸立体示意图;
图29是根据本公开第五方面的第二实施例的汇流排的立体结构示意图;
图30是根据本公开第五方面的第三实施例的汇流排的立体结构示意图;
图31是根据本公开第五方面的实施例的电气连接组件的立体结构示意图;
图32是根据本公开第六方面的实施例的插座总成的立体示意图,其中,插座总成已装配到侧盖上;
图33是根据本公开第六方面的实施例的插座总成的立体示意图;
图34是根据本公开第六方面的实施例的插座总成的爆炸立体示意图;
图35是根据本公开第六方面的实施例的插座总成的另一角度的立体示意图;
图36是根据本公开第六方面的实施例的插座总成的后视示意图;
图37是沿图36的E-E线的剖视图。
附图标记说明
11-壳体,110-前端面,111-开口,112-侧壁,113-底壁,114-减重凹槽,115-绑带限位槽,12-侧盖,121-安装孔,122-凸起,123通孔,13-导向限位筋,131-导向面,14-卡扣,15-卡槽,16-环形凹槽,17-环形凸起;
20-电芯,2001-定位安装柱,2002-接线柱,2003-负极铜排,2004-正极铜排21-右支架,2101-右上侧壁,2102-右下侧壁,2103-右侧壁,2104-右避让孔,2105-电芯右保持部,211-卡钩,2121-右限位凸起,2122-右止挡凸起,213-卡接凸起,2141-右前限位导向柱,2142-右后限位导向柱,2151-右前凸台安装座,2152-右后凸台安装座,216-右接引线避让口,217-右线束约束扣,右汇流排避让槽2021,22-左支架,2201-左上侧壁,2202-左下侧壁,2203-左侧壁,2204-左避让孔,2205-电芯左保持部,221-卡舌,2221-左限位凸起,2222-左止挡凸起,2241-左前限位导向柱,2242-左后限位导向柱,2251-左前凸台安装座,2252-左后凸台安装座,226-左接引线避让口,227-左线束约束扣,228-工形槽,229-隔板,左汇流排避让槽2022,23-异型导热垫,231-弧形容纳凹槽,232-飞翼,24-L形减振垫,241-平铺部分,2411-避让开孔,2412-避让开孔,242-折弯部分,25-前减振垫,26-圆形保温泡棉,27-导热硅胶垫,28-侧方减振垫;
31-汇流排,311-铜排本体,3111-第一避让孔,3112-接引线,3113-折弯部,312-镍排本体,3121-导接头,3122-第二避让孔,3123-开口,3124-连接部,31241-第一端部分,31242-第二端部分,3125-避让豁口,32-导线,33-插接头;
4-插座总成,40-插座本体,401-插接部分,4011-第一插孔,4012-第二插孔,402-电气接线部分,4021-铜排连接部,4022-通信线连接部,403-止挡凸缘,4031-密封垫容纳槽,4032-限位槽,404-密封垫安装孔,405-连接孔,406-隔板部分,407-导向凸起,408-环形凹槽,41-密封垫,411-密封垫主体,412-连接柱,413-止挡头,414-连接件过孔,415-插座本体过孔,42-密封圈,421-密封圈主体,422-限位凸起,43-连接件,431-第一连接部,432-第二连接部,433-插头固定部,44-垫片,451-A通信线,452-B通信线,453-通信接头,
51-PCB板;52-PTC电气接口,53-插头通信接口,54-温度检测模块通信接口,55-电芯接线接口,
6-PTC加热模块,61-PTC加热板,62-PTC电气接线,631-PTC第一电气接头,632-PTC第二电气接头;
7-PTC安装支架,71-卡接孔,72-PCT固定部,721-豁口,731-PTC线束约束扣,732-PTC线束止挡凸起,733-检测线束约束扣,741-右后凸台安装座避让开口,742-右定位柱避让开口,743-汇流排电气连接线避让开口,744-右前凸台安装座避让开口,745-右限位导向柱避让开口;
8-温度检测模块。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,为了便于描述,定义车用蓄电池具有相互垂直的XYZ三个方向,在未作相反说明的情况下,X方向表示长度方向/纵向方向,对应前后方位,Y方向表示宽度方向,对应左右方位,Z方向表示高度方向,对应上下方位,其中,其中,认为PCB板51所在的一侧为上侧,插座总成4(具体是插接部分41)所在的一侧为前侧,当面向前方时,左手边对应左方位,右手边对应右方位;此外,“内、外”是指相对于对应部件自身轮廓的“内、外”。另外,本公开中所使用的序词“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,并不具有顺序性和重要性。此外,下面的描述中在参考附图时,不同附图中的同一标记表示相同的要素。本领域技术人员应当理解的是,上述方位词或序词等仅是为了方便描述而做的定义,并不用于对本公开进行限制。
本公开的总的发明构思是提供一种具有新型结构和性能的车用蓄电池及其中所涉及的部件或结构,下面将结合附图对本公开的第一方面至第六方面分别进行详细描述。但在这之前需要说明的是,在对各方面进行详细描述中,当涉及到相同名称的结构或部件时,可以交叉参考本公开对应方面中所涉及的附图,例如,在本公开第四方面提供的PTC安装结构中所涉及的电芯安装支架上的结构均可以参考本公开第三方面中的附图进行说明,但这不应被理解为对本公开第四方面的范围的限制。
车用蓄电池
根据本公开第一方面的具体实施方式,提供一种车用蓄电池,图1至图3示出了其一种实施例。参考图1和图2所示,车用蓄电池包括外壳和主体单元,其中,外壳包括壳体11和侧盖12,该壳体11构造为设置有开口111的箱型结构,侧盖12构造为适于封闭开口111的板状结构;其中,主体单元包括多个电芯20和包括电芯安装支架(参考附图标记21和22)的电芯支撑组件。其中,每个电芯20具有中心轴线,电芯20以自身的中心轴线平行于车用蓄电池的横向方向的方式布置。多个电芯20串联和/或并联且成排地设置在电芯安装支架中,以通过电芯安装支架保持在壳体11中。
通过上述技术方案,本公开第一方面提供的车用蓄电池采用电芯的构造方式,因此,本公开第一方面提供的车用蓄电池是一种低压车用蓄电池,相比于传统的铅酸车用蓄电池,能够显著地降低车用蓄电池的整体体积和重量,有效地提高车用蓄电池的能量密度。
其中,电芯支撑组件需要具有便于电芯安装的功能,同时还要将电芯稳定地保持在外壳中。基于此需求,在本公开第一方面提供的车用蓄电池中,外壳可以以任意合适的方式构造,例如,可以构造为本公开第二方面提供的车用蓄电池的外壳(下文中将详细描述)。电芯支撑组件也可以以任意合适的方式构造,例如,可以构造为本公开第三方面提供的电芯支撑组件(下文中将详细描述)。
在本公开提供的具体实施方式中,主体单元可以包括电气连接组件、插座总成4和BPU(Battery Protection Unit,电池保护单元)模块。
其中,参考图2和图3所示,电气连接组件可以包括多个汇流排31,多个汇流排31分为两组,对应设置在电芯20的左侧和右侧,并且保持在电芯安装支架上,多个电芯20通过对应的汇流排31串联和/或并联连接,从而获得所需的输出电压。在本公开第一方面提供的具体实施方式中,汇流排31可以以任意合适的方式配置,例如可以选用传统的铜排,可选择地,汇流排31配置为本公开第五方面提供的汇流排31,相应地,电气连接组件可以配置为本公开第五方面提供的电气连接组件(下文中将详细描述)。
其中,插座总成4包括包括插座本体40和通信线(参考附图标记451和452),插座本体40安装在侧盖12上,参考图1和图2中所示。结合图2和图3所示,插座本体40包括位于侧盖12外侧的插接部分401和位于侧盖12内侧的电气接线部分402,通信线连接于电气接线部分402。在本公开第一方面提供的具体实施方式中,插座总成4可以以任意合适的方式配置,例如,可以选用传统的插座,可选择地,插座总成4配置为本公开第六方面提供的插座总成4(下文中将详细描述)。
结合图2和图3所示,电气连接组件和电气接线部分402各自与BPU模块电连接,通信线43与BPU模块电连接,以使得BPU模块能够获得电芯20的电压信号并控制电芯20的充放电的通断。其中,BPU模块可以集成在PCB板51上,该PCB板51固定在电芯安装支架的上方,从而优化空间布置。BPU模块与外界设备可以互相通信,例如,与车辆的VPU(Vehicle controlunit,车辆控制单元),具体为BMS电池管理系统进行通信,将所获得的电芯20的电压信号传输给BMS,根据BMS的指令来控制电芯20的充放电的通断,从而提高电池的利用率。例如,在出现过充和过放时BPU模块切断电芯20的充电和放电动作,从而保护电芯20不被损坏。
在本公开提供的具体实施方式中,电芯20可以以任意合适的方式配置。可选择地,电芯20配置为由三元材料制成的锂电池。当选择对温度敏感的单体电池用作电芯20时,在气温较低的环境下,需要对电芯20加热,使得电芯20快速进入工作。因此,在本公开第一方面提供的车用蓄电池的具体实施方式中,主体单元还可以包括用于加热多个电芯20的PTC加热模块和用于检测电芯20的温度并发出温度信号的温度检测模块8。其中,PTC加热模块与BPU模块电气连接,温度检测模块8与BPU模块通信连接(具体为PCB板51上的温度检测模块通信接口54,结合图2和图3中所示),BPU模块用于接收温度信号并能够根据温度信号控制PTC加热模块通电或断电,以通过PTC加热模块加热电芯20,或者使得PTC加热模块停止加热电芯20。
其中,PTC加热模块需要保持其相对于电芯20的位置,以保证对电芯20的加热。因此,参考图3所示,主体单元可以包括PTC安装支架7,PTC加热模块设置在PTC安装支架7中,PTC安装支架7在左侧或右侧可拆卸地连接于电芯安装支架,以保持PTC加热模块相对于电芯20的位置。在本公开第一方面提供的具体实施方式中,PTC加热模块可以选择任意合适的方式安装在电芯安装支架上,例如,可以通过PTC安装支架7保持在电芯安装支架的右侧,可选择地,PTC加热模块可以通过本公开第四方面提供的车用蓄电池的PTC安装结构(下文中将详细描述)实现装配。
参考图3所示,PTC安装支架7在右侧可拆卸地连接于电芯安装支架,当然,在其它实施方式中,也可以在左侧或前侧或后侧连接于电芯安装支架。其中,PTC加热模块6包括PTC加热板61和PTC电气接线62,该PTC加热板61立在电芯安装支架的右侧,通过PTC电气接线62与混流排31和PCB板51上的PTC电气接口52,形成回路。
其中,参考图3所示,PTC加热模块与对应的汇流排31之间设置有导热硅胶垫27和多个圆形保温泡棉26,从而保证PTC加热板61与电芯20之间的热传递效率。此外,PTC安装支架7的外侧还设置有侧方减振垫28,用于为PTC加热板61提供保温功能,同时能够在装配状态下缓冲PTC安装支架7与壳体11之间的作用力。
在车用蓄电池工作的过程中,电芯20随着充放电会产生热量,若这些热量不散出,将会累积导致电芯20温度升高,影响其性能。因此,主体单元包括异型导热垫23,该异型导热垫23设置在多个电芯20的下方,并且,异型导热垫23与电芯20面接触。
在本公开提供的具体实施方式中,异型导热垫23与电芯20的接触面是根据电芯20的形状而随形设置的,例如,当电芯20为圆柱形的锂电池时,异型导热垫23的接触面则构造为横截面为圆弧形的凹槽,从而使得异型导热垫23与电芯20之间的接触面积足够大,热传递效率足够高。
此外,在本公开提供的具体实施方式中,主体单元还包括L形减振垫24和前减振垫25,参考图2和图3所示,L形减振垫24可以包括平铺部分241和折弯部分242,平铺部分241设置在电芯安装支架的下方,折弯部分242设置在电芯安装支架的后侧。而前减振垫25设置在电芯安装支架与侧盖12之间,缓冲吸收电芯安装支架与侧盖12之间的作用力。
另外,在本公开第一方面提供的车用蓄电池的装配过程中,可以先将主体单元组装完成,之后整体装入到壳体11中。因此,壳体11上的开口111只要设置在壳体11的侧方即可使得主体单元能够快速且容易地从侧方推入壳体11中。而由此获得的车用蓄电池则不仅具有结构紧凑、牢固可靠、外表美观等特点,还具有小且精致的特色。而且,在将本公开第一方面提供的车用蓄电池安装到车辆中时,可以通过绑带在壳体11的外侧固定到车辆中,这样,即使需要按压装配也不会开裂。
在上述技术方案的基础上,本公开的第一方面还提供一种车辆,其中,车辆设置有用作低压车用蓄电池的上述的车用蓄电池。
下面将结合附图详细描述本公开的其它方面。
车用蓄电池的外壳
根据本公开的第二方面,提供一种车用蓄电池的外壳。参考图4所示,外壳为侧面开口的结构形式,包括壳体11和侧盖12。可选择地,壳体11构造为前侧设置有开口111的箱型结构,车用蓄电池的包括电芯安装支架的主体单元适于设置在壳体11中,侧盖12构造为适于封闭开口的板状结构,以将主体单元封闭在壳体11中。其中,为了构造出箱型结构,壳体11可以包括底壁113和侧壁112,参考图4中所示,侧壁112具有沿车用蓄电池的长度方向的前端和后端且具有环形横截面(参考图6所示),开口111形成在前端(或者可以理解为,开口在哪端,哪端便是前端),后端与底壁113连接以使得后端封闭。
在本公开第二方面提供的一种实施方式中,侧壁112的内表面上可以设置有导向限位结构,该导向限位结构适于引导电芯安装支架进入壳体11,并且适于限制电芯安装支架相对于壳体11横向运动(认为所有不平行于X向的方向均为横向)。
因此,这种外壳适于车用蓄电池的主体单元侧推式安装。通过设置导向限位结构,一方面能够引导电芯安装支架进入壳体11,另一方面能够限制电芯安装支架相对于壳体11横向运动,从而使得电芯安装支架在被推入到壳体11中之后相对于车用蓄电池外壳具有固定的位置,避免因两者发生相对运动而产生的碰撞,由此实现对电芯安装支架及其上所安装的电芯提供保护。另外,基于壳体11具有环形横截面且为箱型结构,可以提供足够的强度,在车用蓄电池安装到车辆中时,即使需要按压装配,也不会发生开裂现象,从而保持其中的电芯所处的环境相对稳定,由此,本公开提供的车用蓄电池外壳能够为车用蓄电池的内部结构提供更完善的保护。
在本公开第二方面提供的这种具体实施方式中,为了实现上述的导向和限位作用,导向限位结构可以以任意合适的方式构造,例如,可以包括相互独立的导向结构和限位结构。可选择地,导向限位结构可以包括同时具备导向和限位功能的导向限位筋。参考图6所示,导向限位结构可以包括多个导向限位筋13,每个导向限位筋13均沿长度方向从前端向后端延伸,且沿环绕长度方向的周向相互间隔地设置,一方面,导向筋的导向面131可以引导电芯安装支架进入壳体11中,另一方面,通过设置导向限位筋13的厚度(该厚度方向垂直于车用蓄电池的长度方向),可以将电芯安装支架保持在壳体11中固定不动。
其中,为了便于壳体11在制造的过程中与模具分离,壳体11构造为沿长度方向从前端向后端口径渐缩的箱型结构,也就是说,壳体11为广口型的箱型结构,可以理解为开口111的张开程度较后端的口径稍微大一些,以更容易与模具分离。
此外,在本公开第二方面提供的具体实施方式中,壳体11可以构造为任意所需形状的箱型结构,以满足不同的需求。可选择地,参考图4和图5所示,壳体11构造为方形箱结构,参考图6中所示,侧壁112可以包括上侧壁、下侧壁、左侧壁和右侧壁。参考图6中所示,上侧壁、下侧壁、左侧壁和右侧壁上均设置有导向限位结构(可以参考导向面的附图标记13),其中,上侧壁和下侧壁上所设置的导向筋(可以参考导向面的附图标记13)的数量和位置是相对应的,同样,左侧壁和右侧壁上所设置的导向筋(可以参考导向面的附图标记13)的数量和位置也是相对应的,这可以根据实际需要进行设置,此处仅作为一种实施例示出,并不解释为对本公开的具体限制。
在本公开提供的这种具体实施方式中,为了便于引导电芯安装支架进入壳体11中,导向限位筋13可以具有导向面,彼此相对的两个侧壁112上的导向面彼此平行,以适于限制电芯安装支架在垂直于长度方向的方向上的运动。
此外,基于轻量化考虑,侧壁112的外表面上形成有多个减重凹槽114,参考图4和图5所示,减重凹槽114沿车用蓄电池的长度方向延伸,且沿周向方向相互间隔。
另外,基于使用这种车用蓄电池外壳的车用车用蓄电池是通过绑带安装固定到车辆中,在这种情况下,侧壁112的外表面上可以形成有绑带限位槽115,以限制车用车用蓄电池相对于绑带在长度方向上的移动。参考图4和图5所示,绑带限位槽115设置在壳体11的外表面的中间部分的外表面上,壳体11的外表面上沿长度方向的两侧均设置有多个上述的减重凹槽114。
在本公开提供的具体实施方式中,侧盖12上设置有适于安装插座(例如插座总成4)的安装孔121和通孔123,以便于将电芯的能量提供给外界。
此外,侧盖12的内表面上设置有块状凸起122,该凸起122适于与底壁112相配合,以为电芯安装支架提供沿长度方向的限位,即电芯安装支架的一端抵靠底壁112,另一端抵靠凸起122。
下面将详细描述根据本公开第二方面的另一种具体实施方式。
在这种具体实施方式中,所述侧壁112的前端面110和所述侧盖12内侧面中的一者上形成有环形凹槽16,所述侧壁112的前端面110和所述侧盖12内侧面中的另一者上设置有可伸入环形凹槽16的环形凸起17,侧盖12通过卡接结构与壳体可拆卸地连接在一起,卡接结构位于壳体的内侧。图4、图7至图10所示的实施例中,环形凹槽16设置在壳体12的侧壁112上,环形凸起17设置在侧盖12上。本领域技术人员能够变形的是,在本公开第二方面的其它实施方式中,环形凸起17可以设置在侧壁112上,而环形凹槽16设置在侧盖12上。
在侧盖12扣合在由侧壁112所环绕的开口上时,侧盖12的内侧面和侧壁112的前端面110贴合,而环形凸起17伸入到环形凹槽16中,可以阻挡灰尘外界杂物和液体等外界物质从侧盖12和壳体前端面110之间的缝隙进入到壳体内,起到密封作用,且卡接结构位于壳体内侧也可以避免外界杂物从卡接结构的缝隙进入到壳体内,也避免误操作而损坏卡接结构或使其打开,同时保持车用蓄电池外壳的美观性。由此,本公开第二方面提供的车用蓄电池外壳可以提供侧盖和壳体之间可靠的连接并能够对车用蓄电池起到更好的密封保护。
具体地,环形凹槽16设置在前端面110上并沿着前后方向在侧壁112上内凹,环形凸起17从侧盖12的内侧面上朝向壳体方向延伸,环形凸起17具有与环形凹槽16相配合的径向尺寸以便于伸入到环形凹槽16中。卡接结构位于壳体的内侧,且环形凹槽16设置在侧壁112的内部,这样,卡接结构位于环形凹槽16的内侧,使得外界杂物不会从卡接结构的缝隙处进入壳体内。
根据本公开第二方面中的一些实施例,参考图10所示,环形凹槽16的宽度可以大于环形凸起17的厚度,环形凹槽16的侧壁和环形凸起17的侧壁之间可以填充有密封胶。此处的宽度是指在车用蓄电池的内外方向上环形凹槽16的尺寸,而此处的厚度是指在车用蓄电池的内外方向上环形凸起17的尺寸。由于环形凹槽16的宽度大于环形凸起17的厚度,故环形凹槽16的侧壁和环形凸起17的侧壁之间具有间隙,可以在该间隙中填充密封胶,与环形凹槽16和环形凸起17的侧壁之间直接相互贴合相比,这样可以减少或避免外界杂物从环形凹槽16和环形凸起17的侧壁之间的贴合间隙进入壳体内,加强密封作用,还可以加强侧盖12和侧壁112之间的连接强度。
在根据本公开的这种具体实施方式,参考图10所示,环形凹槽16的深度可以大于环形凸起17的高度,环形凹槽16的底壁和环形凸起17的末端之间填充有密封胶。此处的深度是指环形凹槽16在沿前后方向上的尺寸,此处的高度是指环形凸起17在沿前后方向上的尺寸。由于环形凹槽16的深度大于环形凸起17的高度,这样,当侧盖12扣合在开口处,侧盖12的内侧面和前端面110相贴合时,环形凸起17的末端和环形凹槽16的底壁之间具有间隙,可以在该间隙处填充密封胶,与环形凸起17的末端和环形凹槽16的底壁直接贴合相比,这样可以减少或避免外界杂物从环形凸起17的末端和环形凹槽16的底壁的贴合间隙处进入壳体中,加强密封作用,还可以加强侧盖12和侧壁112之间的连接强度。另外也可以避免因制造误差等原因而使侧盖12内侧面和前端面110贴合不紧密,具有缝隙,降低密封效果,影响美观。
此外,为了便于使环形凸起17伸入到环形凹槽16中,参考图10所示,环形凸起17可以构造为沿朝向环形凹槽16的方向渐缩的结构。可选择地,可以在环形凸起17的末端形成沿朝向环形凹槽16的方向横截面渐缩的锥形结构,这样,在扣合侧盖12时,环形凸起17的末端可以快速对准环形凹槽16,并在锥形结构的引导下使环形凸起17伸入到环形凹槽16中。
此外,参考图10所示,侧盖12的外边缘可以与侧壁112的外侧面平齐,前端面110和侧盖12的内侧面可以密封抵接。在侧盖12扣合在开口处时,侧盖12的内侧面和前端面110相贴合,使侧盖12的边缘向外延伸至和侧壁112的外侧面平齐,可以使整个车用蓄电池外壳外观美观。使侧盖12的内侧面和前端面110相互抵接可以减小两者之间的贴合间隙,还可以在两者之间设置密封胶以填充该贴合间隙,增强密封效果。
在本公开第二方面提供的这种具体实施方式中,卡接结构可以以任意合适的方式配置。可选择地,参考图10所示,卡接结构可以包括卡扣14和卡槽15,卡扣14可以设置在侧盖12的内侧面上,卡槽15可以设置在侧壁112的靠近开口的内侧面上。可选择地,参考图10所示,卡扣14的末端端面可以构造为斜楔结构,这样可以在扣合侧盖12时引导卡扣14伸入到侧壁112内侧,卡扣14的末端抵顶在侧壁112的内表面上,并在侧壁112的约束下,卡扣14的末端完全伸入到壳体内后,卡扣14发生朝向侧盖12内侧的弹性变形,当卡扣14的末端伸入到卡槽15时,失去侧壁112约束,卡扣14恢复原状,卡扣14末端卡入卡槽15中以限制侧盖12远离壳体的运动趋势。
为了保证连接的可靠性,卡结结构的数量可以为多个,并沿周向间隔布置。参考图7所示,侧壁112的上、下、左、右侧壁上均可以设置有卡槽15,对应地,侧盖12上设置有与之数量相同的卡扣14,这样可以使侧盖12和壳体之间的连接更加稳固。
此外,卡接凹槽15可以位于环形凹槽16的后侧,这样可以避免出现卡槽15和环形凹槽16在侧壁112的前后方向上的位置重合而增加侧壁112的厚度。
根据本公开的再一种具体实施方式,可以结合上述两种实施方式中的结构,参考图4所示,侧壁112的内侧面上可以形成有多个导向限位筋13,卡槽15可以设置在相邻两个导向限位筋13之间。导向限位筋13可以构造为沿前后方向延伸的凸出于侧壁112的内侧面的长条形凸起,这样相邻两个导向限位筋13之间形成有凹槽,在卡扣14伸入壳体内而抵顶在侧壁112的内侧面上时,该凹槽可以对卡扣14有引导作用,利于卡扣14快速准确地卡入卡槽15中。
根据本公开的第二方面,还提供一种车用蓄电池,该车用蓄电池包括本公开提供的上述车用蓄电池的外壳,因此具有上述车用蓄电池的外壳的全部有益效果。
电芯支撑组件
根据本公开第三方面的一些具体实施方式,参考图11至图19所示,提供一种车用蓄电池的电芯支撑组件,该电芯支撑组件可以包括电芯安装支架,该电芯安装支架可以包括均构造为侧开口的箱型结构的左支架22和右支架21,左支架22和右支架21以开口相对的方式通过卡接结构可拆卸地连接在一起,左支架22内可以构造有电芯左保持部2205,右支架21内可以构造有电芯右保持部2105,电芯左保持部2205和电芯右保持部2105相互协作以使得电芯20相对于电芯安装支架固定。
通过上述技术方案,采用左右支架扣合的形式可以实现电芯的快速拆装,有益于提高装配效率。而在电芯左保持部2205和电芯右保持部2105的作用下电芯20能够可靠且稳固地保持在电芯安装支架中,使得电芯20得到有效的防护,从而减少或避免电芯20因受到外界因素如振动、撞击等的影响,而产生结构变形甚至损坏的情况发生,使其在极端环境下仍然能够保持稳定的工作状态。
具体地,左支架22和右支架21均具有侧开口,可以方便电芯20的安装,可以将电芯20的左端从左支架22的开口侧放置到相应的电芯左保持部2205中,再将右支架22对应扣合,使电芯20的右端放置到电芯右保持部2105中,然后,利用卡接结构将左支架22和右支架21连接起来,这样使得电芯20被电芯安装支架保护起来。左支架22和右支架21通过可拆卸的卡接结构连接在一起,与焊接、铆接等连接方式相比,卡接不会对电芯20产生不良影响,且可拆卸的连接可方便在后续使用中对电芯20进行维护和更换。
根据本公开第三方面的一些实施例,参考图12至图19所示,左支架22可以包括左上侧壁2201、左下侧壁2202、左前侧壁、左后侧壁和左侧壁2203,右支架21可以包括右上侧壁2101、右下侧壁2102、右前侧壁、右后侧壁和右侧壁2103;卡接结构可以包括卡钩211和卡舌221,右上侧壁2101和右下侧壁2102上均可以设置有卡钩211和卡舌221中的一者,左上侧壁2201和左下侧壁2202上均可以设置有卡钩211和卡舌221中的一者。也即,卡接结构可以在电芯安装支架的上、下侧均有设置,以使左支架22和右支架21连接稳固,其中,卡钩211可以设置在左支架22上或者右支架21上,相应的,卡舌221可以设置在右支架21或者左支架22上;此处不作限制。在电芯安装支架的上、下两侧也可以分别设置有多个卡接结构,参考图16至图19中所示,可以在每侧均设置两个卡接结构,且上、下两侧的卡接结构在上下方向上也是对应的,分布在靠近前端和后端的位置,这可以使得左支架22和右支架21的连接更加稳固可靠。在其他实施方式中,卡钩211也可以设置在左上侧壁2201或左下侧壁2202上,相应的,卡舌221可以设置在右上侧壁2101或右下侧壁2102上,此处不作限制。
根据本公开的一些具体实施方式,参考图16至图19所示,电芯左保持部2205和电芯右保持部2105可以均构造为筒状结构,电芯左保持部2205可以设置在左侧壁2203的内侧并朝向右侧延伸,以用于容纳和保持电芯20的一端,电芯右保持部2105可以设置在右侧壁2103的内侧并朝向左侧延伸,以用于容纳和保持电芯20的另一端。作为支撑和固定电芯20的结构,电芯左保持部2205和电芯右保持部2105可以分别构造为任意适当的结构。电芯20可以构造为圆柱体状,相应地,可以使电芯左保持部2205和电芯右保持部2105均构造为筒状结构,电芯左保持部2205的左端可以固定在左侧壁2203上并向右延伸,电芯右保持部2105的左端可以固定在右侧壁2103上并向左延伸,使电芯左保持部2205和电芯右保持部2105同轴,这样,电芯20的两端可以分别容纳在电芯左保持部2205和电芯右保持部2105内,使得电芯20相对与电芯安装支架固定。在电芯安装支架内可以并列设置多对电芯左保持部2205和电芯右保持部2105,这样可以安装多个电芯20,提高空间利用率,增大能量密度。另外,在电芯左保持部2205和电芯右保持部2105内壁上还可以设置有缓冲垫来对电芯20起到防护作用,避免因振动而使电芯20的结构受到破坏。
根据本公开第三方面的一些实施例,参考图13至图19所示,在左侧壁2203上可以开设有与电芯左保持部2205同轴的左避让孔2204,在右侧壁2103上可以开设有与电芯右保持部2105同轴的右避让孔2104,电芯20的两端分别通过左避让孔2204和右避让孔2104与设置在电芯安装支架两侧的多个汇流排31连接;左支架22的左侧可以形成有用于容纳左侧的汇流排31的左凹槽,并且可以形成有用于将左侧的汇流排31限制在左凹槽中的左凸起;右支架21的右侧可以形成有用于容纳右侧的汇流排31的右凹槽,并且可以形成有用于将右侧的汇流排31限制在右凹槽中的右凸起。具体地,电芯20可以有多个,电芯20通过和汇流排31的连接实现多个电芯20之间的串联和/或并联,电芯20与汇流排31的连接部可以位于电芯20的两端,汇流排31可以设置在电芯安装支架的左右两侧,电芯20的左右两端可以透过左避让孔2204和右避让孔2104外露,以与汇流排31接触连接;同时,避让孔的内径要小于电芯保持部的内径,这样左侧壁2203和右侧壁2103仍能限制电芯20在左右方向上的运动,使电芯20相对于电芯安装支架固定。
为了便于安装汇流排31,可以使左侧壁2203距左上侧壁2201、左下侧壁2202、左前侧壁和左后侧壁的边缘均有距离以形成左凹槽,右侧壁2103距右上侧壁2101、右下侧壁2102、右前侧壁和右后侧壁的边缘均有距离以形成右凹槽,汇流排31可以容纳在左凹槽和右凹槽中,以节省空间。
为防止汇流排31从左、右凹槽中脱离,可以在电芯安装支架的左右两侧形成有凸起来止挡汇流排,左凸起可以包括在左上侧壁2201和左下侧壁2202的内表面上形成的朝向左凹槽的左限位凸起2221和左止挡凸起2222,右凸起可以包括在右上侧壁2101和右下侧壁2102的内表面上均形成的朝向右凹槽的右限位凸起2121和右止挡凸起2122。左止挡凸起2222和左限位凸起2221可以均与左侧壁2203有间隙以容纳汇流排31,并止挡汇流排31,其中,左止挡凸起2222有多个,可以沿前后方向在左上侧壁2201和左下侧壁2202上间隔布置,以阻挡汇流排31从左凹槽中掉落,左限位凸起2221有多个,可以设置在相邻汇流排31之间以及汇流排31的端部,来限制汇流排31在前后方向上的运动,从而将每个汇流排31固定。需要说明是,汇流排31为金属片结构,可以利用其自身的弹性变形将汇流排31卡入到凸起和左侧壁2203之间。右支架21上的右限位凸起2121、右止挡凸起2122、右侧壁2103以及汇流排31之间的位置关系与左支架22的相同,此处不再赘述。
根据本公开第三方面的一些具体实施方式,参考图12至图19所示,在右上侧壁2101、右下侧壁2102、左上侧壁2201以及左下侧壁2202的外表面上均可以设置有用于安装侧方的PTC安装支架7的卡扣结构。由于在电芯安装支架的左右两侧还设置有具有PTC加热模块的PTC安装支架7,PTC加热模块可以对电芯20加热,使其能在温度较低的环境中快速进入工作,为了方便PTC安装支架7的安装和拆卸,可以在右上侧壁2101、右下侧壁2102的外表面的右边部,在左上侧壁2201、左下侧壁2202的外表面的左边部均形成相应的卡扣结构来与PTC安装支架7连接,这样可以节省空间且便于安装,该卡扣结构可以形成卡接凸起213,以与PTC安装支架7上的卡钩相卡接,或者,该卡接结构也可以是卡钩,卡接凸起213位于PTC安装支架7上,此处不作限制。卡接凸起213可以有多个,沿前后方向间隔布置,使得PTC安装支架7安装牢固。
根据本公开第三方面的一些实施例,参考图11至图19所示,在电芯安装支架上可以设置有凸台安装座,以适于通过紧固件固定PCB板51。具体地,凸台安装座的上端面可以具有螺孔,PCB板51上可以形成与螺孔相应的通孔,以使PCB板51被螺栓固定在上端面上,凸台安装座可以包括分别位于左上侧壁2201的前、后两端的左前凸台安装座2251、左后凸台安装座2252,和分别位于右上侧壁2101的前、后两端的右前凸台安装座2151、右后凸台安装座2152。这样,四个凸台安装座分别位于电芯安装支架的四角,可以稳固的支撑PCB板51,还在PCB板51与电芯安装支架的上侧壁之间留下空间以布置其他电气组件。
为了方便PCB板51的定位安装,可以分别在左上侧壁2201和右上侧壁2101上设置定位安装柱2001,在PCB板51上形成相应的定位孔,定位安装柱2001可以高于凸台安装座,这样在放置时,PCB板51首先被定位安装柱2001定位,方便安装凸台安装座上的螺栓;还可以使定位安装柱2001的下端粗、上端细,以形成台阶面,台阶面可以支撑PCB板51,使其不下落。
另外,参考图11和图12所示,在电芯安装支架上设置有引线、汇流排31等电气组件用以连通电路,为方便安装和节省空间,可以在相应位置开设汇流排避让槽和接引线避让口,参考图12至图19所示,汇流排避让槽可以包括位于左上侧壁2201上的左汇流排避让槽2022,和右上侧壁2101上的右汇流排避让槽2021;接引线避让口可以包括位于左上侧壁2201上的左接引线避让口226,和位于右上侧壁2101上的右接引线避让口216;每个汇流排避让槽可以位于相应的凸台安装座的附近,并且其底壁可以与左上侧壁2101和右上侧壁2201的外表面在同一平面上,这样既能方便汇流排31连接到PCB板51,还不影响整个电芯安装支架的结构强度。接引线避让口也可以如汇流排避让槽那样设置在左上侧壁2101和右上侧壁2201上,具体以便于引线通过为准,此处不再赘述。还可以在左支架22上设置左线束约束扣227,在右支架21上设置右线束约束扣217,以便于固定线束,整齐美观。
根据本公开第三方面的一些具体实施方式,参考图13至图17所示,左支架22上可以设置有用于连接正极铜排2004的正极接线柱和用于连接负极铜排2003的负极接线柱2002,正极接线柱和负极接线柱2002之间可以设置有隔板229,该隔板229用于隔离正极铜排2004和负极铜排2003。在本公开中,参考图12中所示,正极接线柱可以为左前凸台安装座2251,负极接线柱2002可以形成在其附近,并且其上端面也具有螺孔,两个接线柱的高度可以相同,这样可以方便安装PCB板51、正极铜排2004和负极铜排2003。为避免正负极接触发生短路,可以在左前凸台安装座2251和负极接线柱2002之间设置隔板229,隔板229可以形成为L形(在其它实施方式中,可以为L形或I形或工字形等任意所需的形状),以充分将正、负极铜排隔离开,隔板229可以形成在左上壁2201的上表面并向上延伸穿过PCB板51,隔板229的顶部可以高于螺栓顶部,以将左前凸台安装座2251和负极接线柱相互隔开。在其他实施方式中,左前凸台安装座2251也可以作为负极接线柱,此处不作限制。
根据本公开第三方面的一些实施例,参考图14至图15所示,电芯支撑组件可以包括适于设置在电芯20下方的异型导热垫23,左支架22和右支架22上可以设置有避让异型导热垫23的开口,异形导热垫23上侧面可以形成有与电芯20形状配合的弧形容纳凹槽231。由于电芯20随充放电会产生热量,若热量不散出,将会累积导致电芯20温度升高,影响其性能,故可以在左下侧壁2202的右边部和右下侧壁2102的左边部开设避让开口,两个避让开口对称设置并可以对接在一起形成一个整体的避让孔,方便将异形导热垫23安装在电芯20的下方,便于电芯20散热。在电芯20构造为圆柱体时,还可以使异形导热垫23的上侧面形成有与电芯20形状配合的弧形容纳凹槽231,来增大异形导热垫23与电芯20的接触面积,提高热传递效率,还能对电芯20提供更稳固可靠的支撑。弧形容纳凹槽31可以覆盖电芯20的下半侧面,或者下半侧面的一部分,此处不作限制。基于此,本公开第三方面中的异型导热垫23的设计构思是尽可能地增大其与电芯20的接触面积,从而增大热交换率。因此,在电芯20构造为其它几何形状的情况下,例如棱柱或棱锥等空间几何结构,容纳凹槽的截面形状可以随之改变。
根据本公开的一些具体实施方式,参考图15所示,异型导热垫23的前后两端可以均包括用于固定的飞翼232。为避免异形导热垫23从电芯安装支架脱落,在异形导热垫23的前后两侧面的底部可以形成沿前后方向向外延伸的飞翼232,飞翼232的两端可以与下文中的L形减振垫24相粘接,从而固定在电芯安装支架内,具体地,异形导热垫23可以由柔性材料制作,异形导热垫23的侧壁可以与上述避让孔的孔壁之间有间隙,以容纳异形导热垫23的受力变形,飞翼232可以位于电芯安装支架的下方,可以折弯后,搭接在L形减振垫24上侧,并与之粘接,从而避免安装到外壳中,例如侧推到外壳中时的窜动。
在实际使用中,可以在电芯安装支架内放置温度检测模块8,并使其与电芯20相粘接以便于监测电芯20的温度,参考图15至图17所示,可以将左上侧壁2201和电芯20之间,可以在左上侧壁2201的右边部开设工形槽228,从而形成有舌板,可以将温度检测模块8放置在舌板下方,这样既方便安装和观察,又能防止温度检测模块8在使用过程中因粘接失效而脱落。
根据本公开的一些实施例,参考图15所示,电芯支撑组件可以包括减振垫组件,该减振垫组件可以包覆在电芯安装支架的前侧、后侧和下侧。减振垫组件可以对电芯安装支架起到缓冲防护的作用。可选择地,减振垫组件可以包括L形减振垫24和前减振垫垫25,L形减振垫24可以包括设置在电芯安装支架下方的平铺部分241,和设置在电芯安装支架后侧的折弯部分242,平铺部分24和折弯部分242一体成型,这样可以减小平铺部分241的后端与外壳的摩擦力,避免在推入过程中出现平铺部分241翘边的情况,利于推入。前减振垫25可以设置在电芯安装支架与侧盖12之间,在扣合侧盖12时,可以起到压紧的作用,限制电芯支撑组件在外壳内沿前后方向攒动。另外,可以在平铺部分24上设置避让开孔2411和2412,以避让在电芯安装支架下侧设置的异形导热垫23和卡接结构,既有利于异形导热垫23的散热,还不使卡接结构凸出于平铺部分24的下表面,使电芯支撑组件的下侧面平整,利于推入。此外,减振垫组件还可以包括侧方减振垫28,参考图11中所示,该侧方减振垫28设置在电芯安装支架的外侧,例如,可以设置在PTC加热模块6之外的PTC安装支架7(图11中未示出,可以参考图3)的外侧,并且构造为L形结构,从而包覆在PTC安装支架7的右侧和后侧。
可以在电芯安装支架的上表面设置限位导向柱,并且在电芯支撑组件装入外壳内时,其上端面可以抵顶外壳的顶壁,这样可以限制电芯支撑组件在上下方向上的攒动。在外壳的内壁上形成有沿前后方向延伸的引导限位面131,引导限位柱的上端面可以抵顶在引导限位面131上,从而引导电芯支撑组件被顺利推入;可以使限位导向柱的上端面形成为前高后低的斜面,这样便于电芯支撑组件被推入外壳中。限位导向柱可以包括左前限位导向柱2241、左后限位导向柱2242、右前限位导向柱2141和右后限位导向柱2142,四个引导限位柱分别位于电芯安装支架的四角,可以使电芯支撑组件稳定地放置于外壳内,避免在外壳内晃动。另外,左后限位导向柱2242和右后限位导向柱2142在前后方向上的位置可以保持一致,这样在推入电芯支撑组件时,可以避免因左右两侧受力不均而使推入方向歪斜,不利于推入。
在上述技术方案的基础上,本公开的第三方面还提供一种车用蓄电池,该车用蓄电池包括上述的车用蓄电池的电芯支撑组件,能够在极端环境下保持良好性能,稳定工作。
PTC安装结构
本公开第四方面提供一种车用蓄电池的PTC(Positive TemperatureCoefficient)安装结构,参考图20至图26所示,该PTC安装结构包括PTC安装支架7、PTC连接部和PTC止挡部。其中,PTC连接部和PTC止挡部设置在右支架21上,PTC安装支架7设置有用于固定PTC加热板61的PTC固定部72,该PTC安装支架7在车用蓄电池的左侧或右侧可拆卸地连接于PTC连接部,并且PTC止挡部适于将设置在PTC固定部72中的PTC加热板61与在车用蓄电池对应的左侧或右侧设置在右支架21上的汇流排31隔开。
PTC安装支架7能够在车用蓄电池的左侧或右侧可拆卸地连接于PTC连接部,即,PTC安装支架在车用蓄电池的侧方压紧固定,同时PTC止挡部能够将PTC固定部72中的PTC加热板61和右支架21上的汇流排31隔开,即,通过上述的布置,使得该PTC安装结构在结构布置上更加紧凑,提高了该PTC安装结构的内部空间利用率,同时PTC止挡部将PTC加热板和汇流排隔开,避免二者接触发生短路,使得该PTC安装结构安装牢靠稳定。
需要说明的是,本公开第四方面中的PTC安装结构指的是用于安装PTC加热板61及与该PTC加热板61连接相关的零部件(例如,线束等)的安装结构,具体地,该PTC加热板61用于对车用蓄电池内的电芯20加热,以使该电芯20在最佳的工作温度下工作。
还需要说明的是,本公开第四方面对上述PTC连接部、PTC止挡部以及PTC固定部的具体结构不作限制,本公开第四方面将在下面的实施方式中详细介绍。此外,PTC安装支架7可拆卸地连接于PTC连接部的方式可以有多种,例如,卡接,螺纹连接等等,本公开第四方面也将在下面的实施方式中详细介绍。为了描述的方便,本公开第四方面仅以PTC安装支架7在车用蓄电池的右侧安装为例作详细介绍。但本领域技术人员能够理解的是,可以根据实际需求调整PTC安装支架7的安装方位,例如可以在车用蓄电池的左侧安装。此外,在本公开第四方面提供的PTC安装结构中,电芯安装支架可以构造为本公开第三方面提供的电芯支撑组件中的电芯安装支架,也可以构造为其它结构的电芯安装支架。为了便于描述,在下文的描述中,涉及到电芯安装支架上的结构均参考本公开第三方面中的附图进行说明,但这不应被理解为对本公开第三方面的范围的限制。
具体地,作为一种可选的实施方式,参考图26所示,PTC加热板61与汇流排31之间设置有导热硅胶垫27,且该导热硅胶垫27的左右两侧分别与PTC加热板61和汇流排31接触,即,PTC加热板61可以通过导热硅胶垫27进行热传导,从而加热汇流排31上的电芯20,提升加热效率,同时该导热硅胶垫27还可以起到绝缘、减震的作用。此外,为了保证导热的可靠性,在导热硅胶垫27的朝向汇流排31的一侧还设置有圆形保温泡棉26,圆形保温泡棉26位于汇流排31的避让孔中。
根据一些实施例,参考图17所示,PTC止挡部包括设置于汇流排31外侧的并沿该汇流排31延伸方向布置的多个止挡凸起2122,例如,该延伸方向可以指上述车用蓄电池沿其长度的延伸方向,该多个止挡凸起2122可以分别设置在右支架21内的上下两侧,从而能够固定汇流排31,并且,止挡凸起2122设置于PTC加热板61和汇流排31之间以避免二者接触。即,该多个止挡凸起2122既可以用于固定汇流排31,又可以避免PTC加热板61和汇流排31之间接触从而发生短路现象,实现了自身的多功能化。这里,根据一个实施例,上下两侧的止挡凸起2122能够在PTC加热板61移动到与其接触的位置时,止挡PTC加热板61,从而阻止PTC加热板61朝向汇流排31的一侧移动,避免二者接触,例如,该止挡凸起2122可以止挡在该PTC加热板61的左侧面或右侧面上。
根据一种实施方式,参考图17所示,PTC连接部可以包括设置于右支架21上的卡接结构(参考附图标记213),PTC安装支架7通过该卡接结构卡接于右支架21上,从而实现PTC安装支架7与PTC连接部的可拆卸连接,同时二者通过卡接的方式连接可以实现快速的安装和拆卸,提高装配效率,同时方便维修。当然二者卡接的形式可以有多种,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。
具体地,参考图17所示,上述的卡接结构可以构造为设置在右支架21外侧面上的卡接凸起213,该卡接凸起包括沿PTC安装支架7长度方向间隔设置的多个,PTC安装支架7可以构造为U形支架并包括底板和相对设置的两个侧板,两个侧板可以分别开设有沿其长度间隔布置的多个用于卡接到卡接凸起上的卡接孔71。即,PTC安装支架7可以通过多个卡接孔71卡接到右支架21相对设置的两个外侧面上的卡接凸起上,从而能够提高二者卡接的可靠性。这里,卡接凸起213可以分别设置于右支架21的上下两个外侧面上,本公开对此不作限制。
参考图21至图26所示,PTC安装支架7可以构造为U形支架并包括底板和相对设置的两个侧板,侧板用于与PTC连接部可拆卸的连接,PTC固定部72可以包括设置在底板上并朝向汇流排31的由多个凸出所限定的容纳槽,PTC加热板61可以形状配合地容纳在容纳槽中,并且PTC加热板61的厚度大于该容纳槽的深度。这里,容纳槽可以沿底板长度的延伸方向布置,PTC加热板61形状配合的容纳在该容纳槽中,从而防止PTC加热板61发生晃动并对PTC加热板61定位,同时PTC加热板61的厚度大于该容纳槽的深度,即PTC加热板61能够凸出于该容纳槽,并可以与上述的导热硅胶垫27实现更好的接触,提高热传导的效率。需要说明的是,本公开对该容纳槽的深度和具体形状不作限制,本公开可以根据需要做适应性设计。
具体地,参考图21和图24所示,上述的容纳槽沿底板长度方向的两侧中的至少一侧可以开设有豁口721,这样,方便PTC加热板61放入该容纳槽或取出该容纳槽。例如,豁口721可以形成为参考图24所示的L形豁口。
PTC安装支架7可以构造为任意合适的结构,例如L形结构。参考图21所示,根据一种实施方式,PTC安装支架7可以构造为U形支架并包括相对设置的顶板和底板,该顶板和底板可以通过PTC连接部可拆卸的连接于右支架21外侧面,顶板上可以设置有多个用于约束线束走向的线束约束结构,从而能够约束线束走向,使得线束的走向和布置更加合理。例如,结合图13中所示,线束约束结构可以包括PTC线束约束扣731、PTC线束止挡凸起732和检测线束约束扣733。其中,PTC线束约束扣731和PTC线束止挡凸起732用于约束从PTC加热板61引出的PTC电气接线62,具体地,PTC线束约束扣731可以形成为大致呈L形的挡板,用于约束PTC电气接线62向上或向右支架21外的移动,PTC线束止挡凸起732可以设置在靠近PTC电气接线62引出PTC加热板61的一侧并向上凸出,用于约束约束PTC电气接线62向右支架21外的移动,即,通过这样的布置,使得PTC电气接线62的线束布置更加稳定,不会发生PTC电气接线62的线束露出右支架21外的现象;检测线束约束扣733可以为间隔设置的两个并设置在顶板的中部,并且该检测线束约束扣733也可以形成为大致呈L形的挡板,以约束检测线束向上或向右支架21外的移动。这里,PTC电气接线62可以引出有PTC第一电气接头631和PTC第二电气接头632,其中,PTC第一电气接头631用于连接到PCB板上,PTC第二电气接头632用于连接到车用蓄电池的铜排上。
根据一种实施方式,上述的顶板可以开设有用于避让右支架21上零部件的多个避让开口结构,从而使得PTC安装支架7与电芯安装支架21上的零部件不会发生干涉。例如,结合图13、图20和图21所示,避让开口结构可以包括右后凸台安装座避让开口741、右定位柱避让开口742、汇流排电气连接线避让开口743、右前凸台安装座避让开口744以及右限位导向柱避让开口745。当然,本公开还可以根据需要在PTC安装支架7上开设有其他避让开口结构,本公开对此不作限制。
根据本公开的第四个方面,还提供一种车用蓄电池,该车用蓄电池配置有本公开提供的车用蓄电池的PTC安装结构,具有其全部的有益效果。
汇流排
根据本公开第四方面的具体实施方式,提供一种汇流排,图27和图28示出了其第一实施例,图29示出了其第二实施例,图30示出了其第三实施例。参考图27和图28中所示,汇流排31包括铜排和镍排,铜排包括铜排本体311(可以构造为任意合适的形状,例如条形或T形或C形等),镍排包括形状与铜排本体311相对应的镍排本体312(对应可以构造为任意合适的形状,例如条形或T形或C形等),铜排本体311和镍排本体312重叠设置且相互连接(例如焊接),镍排本体312设置有用于电气连接的多个导接头3121,导接头3121通过连接部3124连接于镍排本体312。
通过上述方案,在本公开提供的汇流排中,通过镍排上的导接头3121实现与电芯的极耳之间的连接,之后,通过铜排能够获得多个电芯之间的电连接和机械连接,其中,一方面,由于铜材料本身具有较高的硬度,因此,能够使得机械连接可靠有效,另一方面,由于镍材料本身具有较高的柔韧度,因此,在受到外力的作用下,能够通过连接部3124甚至导接头3121的变形来避免发生应力撕裂或睁开而导致导接头3121与电芯的极耳之间连接失效的风险,且同时还能够吸收振动所产生的势能。因此,通过本公开提供的汇流排31能够保证电气连接和机械连接的有效性。
其中,为了避免在外力作用下连接部3124变形时导接头3121接触到铜排本体311和镍排本体312而发生短路,铜排本体311可以设置有第一避让孔3111,镍排本体312可以设置有第二避让孔3122,第一避让孔3111和第二避让孔3122对齐且与导接头3121一一对应,导接头3121通过连接部3124连接于第二避让孔3122的边缘,参考图27和图28中所示。
其中,参考图28所示,连接部3124可以包括相互连接的第一端部分31241和第二端部分31242,第一端部31241分连接于第二避让孔3122的边缘,第二端部分31242连接于导接头3121,第二端部分31242相对于第一端部分31241朝向镍排本体312的远离铜排本体311的一侧折弯,以使得导接头3121从镍排本体312凸出,这种结构能够适应于电芯所安装的位置使得其极耳所在的平面与镍排本体312所在的平面存在距离的情况,将导接头3121设置为从镍排本体312凸出(可以平行于镍排本体312,参考图27和图28所示),能够到达电芯的极耳,从而实现两者之间的连接。
其中,为了避免第一端部分31241因上述的变形而断裂,可以使得第一端部分31241具有一定的宽度,例参考图2中所示,第一端部分31241的宽度大于第二端部分31242的宽度。在此需要解释的是,设定在未折弯的情况下,从第一端部分31241到第二端部分31242的方向为连接部3124的延伸方向,基于此,上述的“宽度”可以理解为连接部3124在横向于上述延伸方向的方向上的尺寸。
此外,通常电芯的极耳为圆形的片状结构,对应地,导接头3121可以构造为圆形片状结构,以增大与极耳的接触面积。另外,在电芯充放电的过程中会产生热量,由于金属材料具有热胀冷缩的特性,因此,导接头3121可以设置有开口3123,以提供热膨胀空间,参考图1和图2中所示。
在本公开提供的具体实施方式中,铜排需要提供电芯与外部电器之间的电连接,对应地,铜排可以以合适的方式进行进一步的构造。在图1和图3所示的实施例中,镍排本体312沿长度方向在边缘设置有避让豁口,在铜排本体311对应于该避让豁口3125的部分,可以连接(例如焊接)铜丝导线(参考图31中的附图标记2)。
其中,在图27所示的实施例中,避让豁口3125设置在镍排本体312的长度方向靠近端部的部分;在图29所示的实施例中,避让豁口3125则设置在镍排本体312的长度方向的靠近中间位置的部分。对此,本公开不作具体限定,即避让豁口3125可以根据实际使用需求设置位置。而避让豁口3125的位置的设置还有防止汇流排作为零部件安装到部件、装置(例如下文中的车用蓄电池)或设备时错装的作用。
在图30所示的实施例中,铜排还包括接引线3112以提供电芯与外部电器之间的电连接。该接引线3112从铜排本体311向外延伸且与铜排本体311集成为一体。其中,接引线3112的自由端上可以设置有安装孔,以通过紧固件与例如PCB板连接。
其中,参考图30所示,接引线3112可以设置有波形折弯部3113,一方面能够吸收振动能量,另一方面还能够补偿装配误差。
在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种电气连接组件,该电气连接组件包括导线32和插接头33和上述的汇流排31。参考图31所示,插接头33通过导线32与汇流排31连接。在图31所示的实施例中,电气连接组件包括两根导线32和一个插接头33和两个汇流排31,其中,每个汇流排31通过一根导线32与插接头33连接,插接头33用于与外部电器例如PCB板连接,以传递电压信号和/或电能。在图31所示的实施例中,其中一个汇流排31的避让豁口3125设置在其靠近中间位置的部分上,而另一个汇流排31的避让豁口则设置在其靠近端部位置的部分上,这能够避免汇流排31的错装。
或者,本公开所提供的电气连接组件只包括上述的汇流排31。但本领域技术人员能够理解的是,在这种电气连接组件中,可以包括不同实施例的汇流排31。例如,可以包括上述三种实施例的汇流排31。而根据每个实施例的汇流排31的数量也可以根据实际需求设置,并不局限为一个或若干个。
此外,在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种车用蓄电池,该车用蓄电池包括上述的汇流排或上述的电气连接组件。
在采用本公开第五方面提供的汇流排的本公开第一方面提供的车用蓄电池中,结合图3所示的实施例,电气连接组件包括四个汇流排31和一个电芯接线(参考导线32和插接头33)。汇流排31分为两组,每组有两个汇流排31,其中一汇流排31(例如该汇流排31为图27或图29所示的汇流排31)比另一汇流排31(例如该汇流排31为图30所示的汇流排31)长一些,从而将九个电芯20分为三组,每组三个电芯20串联,三组电芯20并联地与BPU模块连接。其中,若每个电芯20的额定电压为3V,则能够获得一额定电压为12V的车用蓄电池。电芯接线32与PCB板上的电芯接线接口55连接,以使得BPU模块由此能够获得各电芯的电压信号。通信线43与PCB板51上的插头通信接口53连接,从而实现BPU模块与外界设备的通信。
插座总成
参考图32和图37所示,本公开第六方面提供一种车用蓄电池的插座总成,该插座总成4包括插座本体40、连接件43、密封垫41和密封圈42。其中,插座本体40包括从其外表面向外凸起的止挡凸缘403、位于该止挡凸缘403一侧的插接部分401和位于该止挡凸缘403另一侧的电气接线部分402,即,插件部分401和电气接线部分402分别设置在止挡凸缘403相对的两侧,该插接部分401可以与下述的外部插头连接,电气接线部分402可以与车用蓄电池内部或车用蓄电池外部的电气部件连接,连接件43可拆卸地连接于止挡凸缘403,以将插座本体40固定于车用蓄电池的外壳,密封垫41连接于止挡凸缘403对应于插接部分401的一侧,用于提供插座本体40与外壳之间的密封,密封圈42设置于插接部分401,并用于提供插接部分401与外部插头之间的密封。
通过上述技术方案,本公开提供的插座总成中,通过连接件43将插座本体40固定在车用蓄电池的外壳上,密封垫41可以提供插座本体40与车用蓄电池外壳之间的密封,密封圈42可以提供插座本体40与外部插头之间的密封,由此,密封垫41和密封圈42提供了两级密封,有效地阻断了外部物质例如灰尘、液体等进入车用蓄电池内部的路径,因此,本公开提供的插座总成具有良好的可靠性。
需要说明的是,本公开对插座本体40固定到车用蓄电池外壳的具体安装位置不作限制,例如,插座本体40可以固定到车用蓄电池外壳的侧盖12或壳体11上,为了方便描述,本公开仅以插座本体40固定到车用蓄电池的外壳的侧盖12上为例作进一步介绍。另外,本公开对密封垫41和密封圈42的具体安装位置和安装形式不作限制,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。此外,连接件43可拆卸地连接于止挡凸缘403可以有多种方式,例如,螺纹连接,卡接等,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。
具体地,作为一种可选的实施方式,参考图33和图34所示,密封垫41包括用于穿过插接部分401的插座本体过孔415和用于卡接到止挡凸缘403上的卡接部,该卡接部可以设置在密封垫主体411上,该密封垫41与插接部分401在插座本体过孔415处过盈配合,即,插座本体过孔415与插座总成部分401之间没有间隙,从而实现密封垫41与插件部分401之间的密封,密封垫41通过卡接部卡接在止挡凸缘403上,从而方便密封垫41的拆卸和更换。根据一个实施例,密封垫41通过上述的插座本体过孔415穿过插接部分401,并通过卡接部卡接在止挡凸缘403上,上述的连接件43能够穿过该密封垫41以固定到止挡凸缘403上,从而能够将密封垫41固定到止挡凸缘403和车用蓄电池外壳之间,进而实现插座本体40与外壳之间的密封。这里,参考图34所示,密封垫41上可以开设有连接件过孔414,止挡凸缘403上开设有与连接件过孔414位置对应的连接孔405,连接件43穿过连接件过孔414从而安装到止挡凸缘403上。当然,如上,连接件43可以通过多种方式与止挡凸缘403连接,本公开可以根据需要对密封垫41的避让结构作适应性设计。
需要说明的是,本公开对上述密封垫41的卡接部的具体结构不作限制,例如,参考图34所示,卡接部可以包括形成在密封垫主体411上的连接柱412和设置于连接柱412端部的止挡头413,这里,止挡头413可以形成为圆台状,止挡凸缘403还形成有密封垫安装孔404,连接柱412可以穿过密封垫安装孔404,并通过圆台状的止挡头413止挡,从而实现密封垫41与插座本体40的连接。这里,在密封垫主体411的对角处可以分别形成有连接柱412和设置于连接柱412端部的止挡头413,从而能够实现密封垫41与插座本体40的连接和定位的一体化。
根据一些实施例,参考图34和图37所示,止挡凸缘403对应于插接部分401的一侧内凹以形成密封垫容纳槽4031,密封垫41形状配合地设置在密封垫容纳槽4031中,且密封垫41的高度大于密封垫容纳槽4031的深度。即,密封垫41形状配合地设置在密封垫容纳槽4031中,从而能够限制密封垫41的晃动,使其更加稳定地安装在止挡凸缘403上,同时密封垫41的高度大于密封垫容纳槽4031的深度,这样,能够更好的实现插座本体40与外壳之间的密封。这里,参考图37所示,侧盖12的内侧面可以形成有与密封垫容纳槽4031位置对应的安装槽,密封垫41的高于密封垫容纳槽4031的部分可以容纳在该安装槽中。
上面介绍了密封垫41的具体结构和安装,下面将详细介绍密封圈42的具体结构和安装。
根据一个实施方式,参考图32至图34以及图37所示,插接部分401可以构造为凸出于止挡凸缘403的凸台结构,该凸台结构沿其周向开设有环状卡槽408,密封圈42设置在环状卡槽408中,并且密封圈42的高度大于环状卡槽408的深度。即,密封圈42设置在环状卡槽408中,从而能够限制其沿凸台结构的延伸方向窜动,同时密封圈42的高度大于环状卡槽408的深度,从而能够更好的实现插座本体40与外部插头的密封。这里,参考图37所示,密封圈42的高于环状卡槽408的部分可以与外部插头配合密封,但本公开对此不作限制,密封圈42也可以与环状卡槽408齐平。
具体地,参考图34所示,密封圈42可以包括密封圈主体421和凸出于密封圈主体421的限位凸起422,上述的凸台结构可以开设有限位槽4032,限位凸起422设置于该限位槽4032内以对密封圈42周向限位,从而使得密封圈42不会发生周向的转动,实现密封圈42与插座本体40更加稳定的连接。这里,根据一个实施例,密封圈主体421凸出有限位凸起422,相应的,凸台结构上开设有与限位凸起422位置配合的限位槽4032,该限位槽4032可以为开口状结构,从而方便密封垫42的安装,这样,限位凸起422能够卡在该限位槽4032上,从而实现密封圈42的周向限位。当然,本公开还可以根据需要对密封圈42的周向限位结构作适应性设计。
参考图35和图36所示,作为一种可选的实施方式,电气接线部分402包括间隔设置的铜排连接部4021和通信线连接部4022,该通信线连接部4022位于两个铜排连接部4021之间,且连接有A通信线451和B通信线452,上述的插座本体40还可以包括隔板部分406,该隔板部分406设置为将两个铜排连接部4021隔开,并且,将A通信线451和B通信线452隔开,即该隔板部分406能够将相邻的两个铜排连接部4021分隔开,以防止二者所连接的正极铜排2004、负极铜排2003(此处的铜排连接PCB板51,参考图12所示)接触从而导致车用蓄电池短路,并且该隔板部分406能够对A通信线451和B通信线452起到支撑的作用,防止二者折弯而损坏线路。例如,根据一个实施例,该隔板部分406可以包括大致形成为Z型的隔板(在其它实施方式中,可以为L形或I形或工字形等任意所需的形状),即为三段式的隔板,其中,A通信线451和B通信线452可以分别设置在两段大致平行的隔板的两侧,另一段用于连接两段大致平行的隔板可以起到支撑A通信线451和B通信线452的作用,当然,该三段式的隔板中的每一段隔板均可以起到防止A通信线451和B通信线452折弯的作用。同时该Z型隔板还能够将两个铜排连接部4021隔开,从而防止二者所连接的正极、负极铜排接触。此外,A通信线451和B通信线452的另一端可以共同连接有通信接头453,该通信接头453连接于上述的PCB板。
具体地,参考图35和图36所示,插座本体40还可以包括导向凸起407,该导向凸起407用以引导A通信线451和B通信线452与通信连接部4022建立连接,即使得A通信线451和B通信线452与通信连接部4022的连接更加方便快捷,且容易辨识上述接线端的位置。根据一个实施例,参考图35所示,导向凸起407可以分别凸出于通信线连接部4022的A通信线451和B通信线452的接线端排布方向的两侧,本公开对此不作限制。
根据一些实施例,参考图32至图34所示,连接件43可以包括相互连接的第一连接部431和第二连接部432,即二者可以一体成型,该第一连接部431用于将插座本体40固定在外壳上,第二连接部432具有用于固定外部插头的插头固定部433,即,实现了连接件43的一个零件两个用途。这里,对于第一连接部431,其可以形成为螺柱,该螺柱可以旋入上述的连接孔405中,将插座本体40固定在外壳上,对于第二连接部432,其可以形成为多棱柱结构,例如六棱柱,该六棱柱结构能够方便作业人员的操作,即方便安装,同时在六棱柱结构和外壳之间还可以设置有垫片44,该垫片44在增大连接件43与外壳之间的接触面积的同时,还能够防止操作人员在进行插座总成与外壳的装配时用力过猛导致外壳发生变形甚至破损。此外,插头固定部433可以形成为沿开设在六棱柱内的具有螺纹的盲孔,从而能够将外部插头连接在该盲孔中。
根据一些实施例,参考图32至图34所示,插接部分401包括用于与外部插头连接的第一插孔4011和第二插孔4012,第一插孔4011和第二插孔4012分别具有不同的截面形状,或者不同的尺寸,当然,二者也可以同时具有不同的截面形状和尺寸。这样,防止了外部插头的错插。这里,不同的尺寸指的是第一插孔4011和第二插孔4012的深度不同,或者,二者的粗细大小不同,即,第一插孔4011和第二插孔4012是基于防错插这一设计构思的。
根据本公开的第六方面,还提供一种车用蓄电池,该车用蓄电池配置有如上所述的用于车用蓄电池的插座总成,具有其全部的有益效果。
综上,存在这样一种根据本公开第一方面提供的具体实施方式的车用蓄电池,其包括根据本公开第二方面提供的车用蓄电池的外壳、根据本公开第三方面提供的车用蓄电池的电芯支撑组件、根据本公开第四方面提供的车用蓄电池的PTC安装结构、根据本公开第五方面提供的汇流排/电气连接组件以及根据本公开第六方面提供的插座总成。
在这种具体实施方式中,车用蓄电池具有可靠的结构和优越的性能,具体地,由内而外地展开来说,首先,通过右支架21和左支架22,在将多个电芯20装入右支架21中之后,左支架22通过卡接结构能够快速装配到右支架21上,而卡接结构也能够使得拆卸过程变得快速而省力,因此,电芯20的安装和拆卸操作是省时省力的,快捷又方便,这可以显著地降低蓄电池在生产制造过程中所需的操作步骤和所花费的时间,能够降低相应的成本。
其中,之所以将电芯20先装入右支架21中,是因为需要在左支架22与右支架21连接之前将温度检测模块8粘接在电芯20上,在这之后再装配左支架22,则可以通过左支架22上的工型槽228结构将温度检测模块8压紧到电芯20上,这可以在粘接失效的情况下避免温度检测模块8因振动而发生移位,从而使得检测结果不准确影响车用蓄电池的正常工作。
在使用右支架21和左支架22将电芯20安装之后,可以选择安装汇流排31,即,将对应的汇流排31对应塞入右支架21的侧方的右凹槽中,通过右止挡凸起2122限制汇流排31从右支架21脱落,通过右限位凸起2121约束汇流排31沿着X向的移动,同理安装另一侧的汇流排31到左支架22的侧方。之后,可以将保温泡棉26塞入汇流排31的第一避让孔3111中。
在这之后,可以安装PTC加热模块6。在将PTC加热模块6中的PTC加热板61安装到PTC安装支架7的PTC固定部72中之后,布置导热硅胶垫27,之后将PTC安装支架7对齐到右支架21的右侧,通过卡接孔71与卡接凸起213的配合实现PTC加热模块6的安装。其中,由于导热硅胶垫27会老化变软,存在PTC加热板61从PTC保持部72脱出的可能,在这种情况下,右止挡凸起2122可以将PTC加热板61止挡住,使其与汇流排31分隔开,从而避免发生短路故障。
在这之后,可以选择安装PCB板51和插座总成4等结构。
此外,异型导热垫23可以通过飞翼232粘接在L形保温棉24的避让开孔2411中,之后再粘接到电芯20上。当主体单元装配完成之后,可以将主体单元的后端朝向开口放置,在右前限位导向柱2141与对应的导向面配合、左前限位导向柱2241与对应的导向面131对齐之后,将主体单元整体推入壳体11中。
在这之后,将侧盖12的环形凸起17与壳体11的环形凹槽16对齐,然后沿侧盖的周向一圈按压使得全部的卡扣14与卡槽15配合,即可完成车用蓄电池的组装。
由此而获得的车用蓄电池不仅具有轻量化和结构紧凑体积小的特点、较高的能量密度和优秀的充放电功能,而且还具有防水、抗压、抗振等优点,经久耐用,具有较高的实用性。
此外,本公开所涉及的车用蓄电池,不仅可以用于汽车,还可以用于工程车辆、运输车辆、火车、动车甚至飞机、轮船等交通工具上,用来替代传统的低压蓄电池。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车用蓄电池,其特征在于,所述车用蓄电池包括:
外壳,包括壳体(11)和侧盖(12),该壳体(11)构造为设置有开口(111)的箱型结构,所述侧盖(12)构造为适于封闭所述开口(111)的板状结构;以及
主体单元,包括:
多个电芯(20),每个电芯(20)具有中心轴线,所述电芯(20)以自身的中心轴线平行于所述车用蓄电池的横向方向的方式布置,以及,
电芯支撑组件,包括电芯安装支架,多个所述电芯(20)串联和/或并联且成排地设置在所述电芯安装支架中,以通过所述电芯安装支架保持在所述壳体(11)中。
2.根据权利要求1所述的车用蓄电池,其特征在于,所述主体单元包括:
电气连接组件,包括多个汇流排(31),所述多个汇流排(31)分为两组,对应设置在所述电芯(20)的左侧和右侧,并且保持在所述电芯安装支架上,多个所述电芯(20)通过对应的所述汇流排(31)串联和/或并联连接,
插座总成(4),包括插座本体(40)和通信线,插座本体(40)安装在所述侧盖(12)上且包括位于所述侧盖(12)外侧的插接部分(401)和位于所述侧盖(12)内侧的电气接线部分(402),所述通信线连接于所述电气接线部分(402);以及
BPU模块,所述电气连接组件和所述电气接线部分(402)各自与所述BPU模块电连接,所述通信线与所述BPU模块电连接,
以使得所述BPU模块能够获得所述电芯(20)的电压信号并控制所述电芯(20)的充放电的通断;
可选择地,所述汇流排(31)包括铜排和镍排,所述铜排包括铜排本体(311),所述镍排包括具有与所述铜排本体(311)相对应的形状的镍排本体(312),所述铜排本体(311)和所述镍排本体(312)重叠设置且相互连接,所述镍排本体(312)设置有用于电气连接的多个导接头(3121),所述导接头(3121)通过连接部(3124)连接于所述镍排本体(312);
可选择地,所述插座本体(40)包括从所述插座本体(40)的外表面向外凸起的止挡凸缘(403),所述插接部分(401)和所述电气接线部分(402)位于所述止挡凸缘(403)的不同侧;
所述插座总成还包括:
连接件(43),可拆卸地连接于所述止挡凸缘(403),以将所述插座本体(40)固定于所述侧盖(12);
密封垫(41),该密封垫(41)连接于所述止挡凸缘(403)对应于所述插接部分(401)的一侧,用于提供所述插座本体(40)与所述侧盖(40)之间的密封;以及,
密封圈(42),该密封圈(42)设置于所述插接部分(401),用于提供所述插接部分(401)与外部插头之间的密封。
3.根据权利要求2所述的车用蓄电池,其特征在于,所述主体单元包括:
PTC加热模块,用于加热所述多个电芯(20);以及
温度检测模块(8),用于检测所述电芯(20)的温度并发出温度信号;
其中,所述PTC加热模块与所述BPU模块电气连接,所述温度检测模块(8)与所述BPU模块通信连接,所述BPU模块用于接收所述温度信号并能够根据所述温度信号控制PTC加热模块通电或断电,以通过所述PTC加热模块加热所述电芯(20),或者使得所述PTC加热模块停止加热所述电芯(20)。
4.根据权利要求3所述的车用蓄电池,其特征在于,
所述主体单元包括:
PTC安装支架(7),所述PTC加热模块设置在PTC安装支架(7)中,所述PTC安装支架(7)在左侧或右侧可拆卸地连接于所述电芯安装支架,以保持所述PTC加热模块相对于所述电芯(20)的位置;
可选择地,所述PTC加热模块包括PTC加热板(61),所述PTC安装支架(7)设置有用于固定PTC加热板(61)的PTC固定部(72),电芯安装支架设置有PTC连接部和PTC止挡部,所述PTC安装支架(7)在所述车用蓄电池的左侧或右侧可拆卸地连接于所述PTC连接部,并且所述PTC止挡部适于将设置在所述PTC固定部(72)中的PTC加热板(61)与在所述车用蓄电池对应的左侧或右侧设置在所述电芯安装支架上的汇流排(31)分隔开;
可选择地,所述PTC加热板(61)与所述汇流排(31)之间设置有导热硅胶垫(27),且所述导热硅胶垫(27)的左右两侧分别与所述PTC加热板(61)和所述汇流排(31)接触。
5.根据权利要求2所述的车用蓄电池,其特征在于,所述BPU模块集成在PCB板(51)上,该PCB板(51)固定在所述电芯安装支架的上方。
6.根据权利要求1所述的车用蓄电池,其特征在于,所述电芯安装支架包括均构造为侧开口的箱型结构的左支架(22)和右支架(21),所述左支架(22)和所述右支架(21)以开口相对的方式通过卡接结构可拆卸地连接在一起,所述左支架(22)内构造有电芯左保持部(2205),所述右支架(21)内构造有电芯右保持部(2105),所述电芯左保持部(2205)和所述电芯右保持部(2105)相互协作以使得电芯(20)相对于所述电芯安装支架固定。
7.根据权利要求1所述的车用蓄电池,其特征在于,所述电芯支撑组件包括:
异型导热垫(23),该异型导热垫(23)设置在所述多个电芯(20)的下方,并且,所述异型导热垫(23)与所述电芯(20)面接触;和/或,
减振垫组件,该减振垫组件包覆在所述电芯安装支架的前侧、后侧和下侧。
8.根据权利要求1所述的车用蓄电池,其特征在于,所述壳体(11)具有环形横截面且包括底壁(113)和侧壁(112),所述侧壁(112)具有相对的前端和后端,所述开口(111)形成在所述前端,所述后端与所述底壁(113)连接以使得所述后端封闭;
可选择地,所述侧壁(112)的前端面(110)和所述侧盖(12)内侧面中的一者上形成有环形凹槽(16),所述侧壁(112)的前端面(110)和所述侧盖(12)内侧面中的另一者上设置有可伸入所述环形凹槽(16)的环形凸起(17),所述侧盖(12)通过卡接结构与所述壳体(11)可拆卸地连接在一起,所述卡接结构位于所述壳体(11)的内侧;
可选择地,所述侧壁(112)的内表面上设置有导向限位结构,该导向限位结构适于引导所述电芯安装支架进入所述壳体(11),并且适于限制所述电芯安装支架相对于所述壳体(11)横向运动。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的车用蓄电池,其特征在于,所述电池为由三元材料制成的锂电池。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆设置有权利要求1-9中任意一项所述的车用蓄电池。
CN201910394815.5A 2019-05-13 2019-05-13 车用蓄电池和车辆 Pending CN110190202A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910394815.5A CN110190202A (zh) 2019-05-13 2019-05-13 车用蓄电池和车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910394815.5A CN110190202A (zh) 2019-05-13 2019-05-13 车用蓄电池和车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110190202A true CN110190202A (zh) 2019-08-30

Family

ID=67716146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910394815.5A Pending CN110190202A (zh) 2019-05-13 2019-05-13 车用蓄电池和车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110190202A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112886130A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 东莞新能源科技有限公司 电池组及电动车辆
CN115548546A (zh) * 2021-06-30 2022-12-30 比亚迪股份有限公司 电池包以及电动汽车

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102460814A (zh) * 2009-04-24 2012-05-16 G4协同学公司 具有串联及并联电耦接的单极和双极型电池的储能器件
US20120129027A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
CN107134548A (zh) * 2017-04-13 2017-09-05 深圳市华宝新能源股份有限公司 一种电池包
CN107508012A (zh) * 2017-08-25 2017-12-22 中通客车控股股份有限公司 一种动力电池模组及电池箱体
CN207781789U (zh) * 2017-12-12 2018-08-28 浙江天能能源科技股份有限公司 一种具有加热功能的锂离子电池模块
CN208272252U (zh) * 2018-05-30 2018-12-21 深圳市沃尔新能源电气科技股份有限公司 插座及连接器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102460814A (zh) * 2009-04-24 2012-05-16 G4协同学公司 具有串联及并联电耦接的单极和双极型电池的储能器件
US20120129027A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
CN107134548A (zh) * 2017-04-13 2017-09-05 深圳市华宝新能源股份有限公司 一种电池包
CN107508012A (zh) * 2017-08-25 2017-12-22 中通客车控股股份有限公司 一种动力电池模组及电池箱体
CN207781789U (zh) * 2017-12-12 2018-08-28 浙江天能能源科技股份有限公司 一种具有加热功能的锂离子电池模块
CN208272252U (zh) * 2018-05-30 2018-12-21 深圳市沃尔新能源电气科技股份有限公司 插座及连接器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112886130A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 东莞新能源科技有限公司 电池组及电动车辆
CN112886130B (zh) * 2019-11-14 2023-08-15 东莞新能源科技有限公司 电池组及电动车辆
CN115548546A (zh) * 2021-06-30 2022-12-30 比亚迪股份有限公司 电池包以及电动汽车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6768968B2 (ja) ガイド結合構造を有するバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
EP2919296B1 (en) Battery module comprising bus bar assembly, and battery pack comprising same
KR100863729B1 (ko) 전지모듈 인터페이스
CN101395737B (zh) 中型或大型电池模块
CN104471748B (zh) 电池组
KR101987773B1 (ko) 전지팩
US20210313657A1 (en) Battery Module with ICB Assembly in Space-Saving Structure
JP2012515421A (ja) 電気化学的エネルギー貯蔵装置
CN103503199A (zh) 包括过电流防止装置的电池组
EP3054500B1 (en) Battery module with hole vent part
KR102700560B1 (ko) 센싱 어셈블리 장착용 지그 및 이를 이용한 배터리 모듈의 조립 방법
CN110176563A (zh) 车用蓄电池及其电芯支撑组件
CN106486625B (zh) 电池包
CN115803948A (zh) 一种电池模组及车辆
EP3154108A1 (en) Battery module and battery pack including same
US20190280353A1 (en) Cell Pack
KR20200144422A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
CN110190202A (zh) 车用蓄电池和车辆
JP2023511181A (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車、並びにバッテリーパックを製造する方法
US20210167465A1 (en) Battery housing, battery system and assembly method for a battery system
KR20140126535A (ko) 배터리 팩
CN208641768U (zh) 电池单元引线连接装置、电池模块及电池组
CN109873104A (zh) 电池模组
KR102577098B1 (ko) 배터리 모듈
CN215644829U (zh) 电池模块及电池包

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190830