CN111640900A - 一种固定结构和电池箱 - Google Patents

Abstract

一种固定结构和电池箱，属于动力电池领域。固定结构包括依次连接的第一连接体、过渡体以及第二连接体。该固定结构为一体式的结构，结构强度相对较大，能够承受适度的外界作用力。同时，其具有两种不同应用方式的连接孔，从而有助于与其他部件连接。因此，该固定结构具有方便连接使用，且使用寿命更长的优点。

Description

一种固定结构和电池箱

技术领域

本申请涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种固定结构和电池箱。

背景技术

动力电池是为各种工具、设备提供动力来源的电源。一般地，动力电池指电动汽车等提供动力的二次电池，以区别于汽车发动机的启动电池。

考虑到动力电池的使用场景以及电池的能量密度，动力电池通常是以电池包的形式提供，并且通过容纳在箱体，以便进行搬运、安装。电池包通常是由多个电池组集合而成，同时还配备电池管理系统等。而电池组由多个电池单体集合二次，其能提供相对更高的电压和电池容量。其中，电池单体是构成电池包和电池组的基本单元，其电压一般为3至4V。

由于电池包中具有串并联结合的多个电池单体，因此，需要考虑动力电池在工具、设备中的安装、搬运的稳定性，避免电池晃动而发生磕碰，甚至损坏。

发明内容

为改善、甚至解决动力电池的安装、搬运的稳定性问题，本申请提出了固定结构和电池箱。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种用于被设置于箱体，以便通过箱体搬运或安装电池的固定结构。

固定结构包括第一连接体、过渡体以及第二连接体。

第一连接体和第二连接体相对，且其中，第一连接体被构造来为结合于箱体的第一位置，第二连接体被构造来结合于箱体的与第一位置邻近的第二位置。同时，第二连接体具有至少两个连接孔，并且该至少两个连接孔中至少有一个连接孔设置有螺纹。过渡体的两端分别与第一连接体、第二连接体连接。过渡体具有内侧表面、与内侧表面对置的外侧表面，过渡体被配置为以内侧表面面向箱体。

第一连接体、过渡体以及第二连接体依次连接形成整体式的固定结构，因此，其整体结构稳定高、抗拉扯和拖拽。换言之，上述固定结构具有较高的强度，因此，用于存放电池的箱体设置该固定结构之后，可以通过该固定结构对其进行移动或固定于用电设备(如电动汽车)，从而使箱体能够承受相对频繁和高强度的运动操作，同时还利于电池被稳定地固定、与用电设备保持相对静止，以减轻电池晃动。此外，由于固定结构具有至少两个连接孔，且其中至少有一个连接孔设置有螺纹，因此，可以从正、反两个方向对固定结构进行限位，使安装操作便利且灵活性更高。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，过渡体是呈弯折状。

相比于平直的形状，折弯形状的过渡体能够赋予固定结构被改善的结构强度、增强其抗冲击性。

结合第一方面的第一种实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方中，过渡体是以弧形方式弯折的。

过渡体以弧形方式弯折，可以提高表面的过渡平滑性，同时也能够在一定程度上避免局部的应力多大问题。

结合第一方面的第二种实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，过渡体包括依次连接的第一端部、弯折部以及第二端部，其中，第一端部与第一连接体连接，第二端部与第二连接体连接，且过渡体的弧形区域位于弯折部。

弧形结构位于弯折部，可以提高弯折部的寿命，改善第一端部和第二端部之间的过渡平滑性。

结合第一方面的第三种实施方式，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方中，第二连接体与第二端部呈纵横交错布置，能够提供固定结构的安装便利性。

结合第一方面的第四种实施方式，在本申请的第一方面的第五种可能的实施方中，第一端部与第二端部在内侧表面形成的夹角为钝角。

过渡体的内侧表面形成钝角，结合弧形的弯折部，可以进一步改善其表面的平滑性。

结合第一方面或第一方面的第一种至第五种实施方式，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方中，过渡体贯穿设置有由内侧表面至外侧表面延伸的通孔。

固定结构设置通孔，便于通过其他结构件与固定结构进行配合，从而使配置固定结构的电池箱可以被更牢固地限位。

结合第一方面的第三种至第五种实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，过渡体贯穿设置有由内侧表面至外侧表面延伸的通孔，且通孔由第一端部经过弯折部遍及至第二端部。

通孔设置在整个过渡体的大部分区域，因此，可以提供更大的活动空间，从而有利于如前述的其他结构件与之配合。

结合第一方面的第七种实施方式，在本申请的第一方面的第八种可能的实施方中，通孔具有位于第一端部的窄孔以及位于第二端部的宽孔，窄孔的宽度小于宽孔的宽度。

通孔的宽度是变化的，且在第一端部是窄孔，而在第二端部是宽孔，因此，其可以其它结构件形成卡接结构，提高使用的便利性。

在第二方面，本申请的示例提供了一种电池箱，其包括箱体、上述固定结构。箱体具有内部空腔，固定结构固定在箱体的外壁。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的固定结构具有适当的结构强度，因此，设置有该固定结构的电池箱更易于被牢固地限位，从而有利于确保存放于电池箱中的电池稳定性，避免电池随同电池箱的搬运过程中的缓动，也利于将其与用电设备/供电设备牢固结合。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请示例中的箱体的结构示意图；

图2示出了本申请示例中的固定结构与图1箱体配合的结构示意图；

图3示出了图2的E部的局部放大的结构示意图；

图4示出了本申请实施例中的固定结构在第一视角的结构示意图；

图5示出了本申请实施例中的固定结构在第二视角的结构示意图；

图6示出了本申请实施例中的固定结构在第三视角的结构示意图；

图7示出了一种固定器与箱体配合的结构示意图。

图标：100-箱体；101-内部空腔；102-外壁；200-电池箱；201-悬挂件；202-螺栓连接件；300-固定结构；301-第一连接体；302-第二连接体；303-过渡体；3031-连接孔；3032-螺纹；3033-通孔；401-第一端部；402-弯折部；403-第二端部；501-窄孔；502-宽孔；601-第一部分；602-第二部分。

具体实施方式

电动汽车通常使用动力电池作为动力来源，并且使用的一般是多个单体电池组合形成的电池包。而为了将电池包固定，其被放置于电池箱中，然后通过将电池箱安装在车体内。

由于汽车经常处于高速运动中，并且还会快速启停，从而会使电池箱承受极大的瞬间作用力。因此，电池箱的相对汽车稳定，以确保电池的稳定是很有必要的。此外，在安装电池包的过程中，可能也需要经常地移动(如吊起等)电池箱，因此，也有必要保持其移动过程中平稳运动。

一般地，箱体大致扁平的长方体结构，其内部具有空间/内部空腔用以储放电池包。为了对其进行吊装、固定，目前多通过在其外壁焊接各种适当的结构件，再通过结构件对箱体进行操作。但是，这些结构件的结构强度低，容易损坏，尤其是在多次搬运后更容易造成损坏。

针对于此，本申请实例中提供了一种固定结构300，参阅图4至图6。相比于现有的固定地设置结构件而言，是一种整体式结构，其与箱体100可以形成多个结合位点、强度更高。

此外，由于存在前述的焊接操作，因此，箱体100存在被焊接操作的高温烧穿的风险，且焊接产生的热量会影响箱体100的尺寸形状。同时，焊接操作的难度较高，不变操作，导致产品的成品率偏低、制作周期较长。有鉴于此，结合本申请实例中所提出的固定结构300，其与箱体100一体成型(如挤出成型)。因此，可以免于对箱体100进行焊接，从而克服对箱体100的影响和损伤。

应当指出的是，虽然焊接操作可能导致对箱体100的伤害，因此，示例中选择将固定结构300与箱体100一体成型。但是，这并非意味着，本申请实例中的固定结构300只能通过一体成型的方式与箱体100结构。在不考虑焊接操作所带来的不利影响或者由于材料的选择和工艺的调整使焊接操作不会带来不利影响或所带来的影响相比于焊接操作所带来的优势可以忽略的情况下，该固定结构300也可以选择与箱体100焊接连接。

为了便于本申请示例方案中的固定结构300的理解，以下就示例中与之配合的箱体100的结构进行简述。

图1给出了一种箱体100的结构示意图。如图1所示，箱体100大体上呈扁平的长方体结构。其具有底壁、围壁(包括前壁板、后壁板、左壁板和右壁板)以及顶壁(图未予以绘示)，并且，由前述隔壁共同围合，从而形成用以容纳电池的内部空腔101。基于固定电池的需要，箱体100的内壁可以设置各种适当的固定结构300如槽、孔、凸起物等等。另外，为方便走线、电缆排布，其还可以根据设计所需而考察孔洞等结构。

与该箱体100所对应的是，本申请中的固定结构300设置在箱体100的外壁102，可以是底壁，或者也可以是围壁和顶壁。本申请实施例中的固定结构300设置在箱体100中的围壁的外表面，即外壁102。需要指出的是，虽然，本申请中该，固定结构300是基于动力电池的箱体100进行说明和展示，但是，这并非意在限制该固定结构300只能应用动力电池的箱体100。基于本申请示例中所阐明的固定结构300及其应用方式，应当理解，其也可以应用于其他领域，而非限制于电池领域。在其他具有固定、搬运、挪动需求的领域中，该固定结构300仍然能够具有相应的应用。并且针对不同的应用场景，可以对其进行适当的修改，例如，尺寸规格、制作材料、制作方法等等。例如，可以将该固定结构300应用于电脑的主板安装、显卡安装、硬盘安装等等。

图2给出了基于图1的箱体100与本申请实例中的固定结构300配合形成的电池箱200的结构示意图。图2中，公开了三个固定结构300设置于箱体100的外壁102结构。该三个固定结构300沿箱体100的外壁102间隔地布置，从而大致上遍及所设置的外壁102。且三个固定结构300也有利于对箱体100施加更均匀的作用力，避免因局部作用力太大导致损坏的隐患发生。

另外，在位于两端的两个固定结构300之间的固定结构300上，对应地还设置由上下两个结构件，例如位于上述的悬挂件201以及位于下部的螺栓连接件202，参阅图2和图3。根据不同的情况，固定件可以对应选择设置不同的结构件，以便将其与其他部件进行连接和相对限位。例如，除了上述的悬挂件201以及螺栓连接件202之外，也可以设置销轴、轴承座等。

以下将结合附图(图4、图5以及图6)，对本申请中的固定结构300进行详述。

图4至图6分别从不同的视角展示了固定结构300，从整体而言，固定结构300的外型呈大致的“U”字型结构，或者，也可以认为是大致的“C”字型结构。因此，从结构外型而言，其大体上具有一个开口，并且以此开口侧与上述的箱体100结合/连接。

本申请中的固定结构300为一体式结构，因此，并无在实质上未彼此连接的部分。例如，在图2中，三个固定结构300分别彼此间隔地布置在箱体100，即可认为三个固定结构300之间并未彼此连接。为了更清楚地展示，具有实质上未彼此连接的部分的非一体式结构，可以参阅图7。图7表示一种分体式固定用装置与箱体100(仅绘出了部分)的外壁102配合关系。该装置包括第一部分601和第二部分602，且该两部分彼此独立，而该两部分并未连接。因此，该装置也可以认为是一种包含彼此独立的部件的分体式的固定器。

有别于图7所示的分体式的固定器，如图4至图6中的本申请示例的固定结构300，由于采用了一体式结构，因此，其结构上强度相对更高，从而能够承受更大的作用力。另外，由于本申请中的固定结构300与箱体100形成至少两处相互联系的连接位置，因此，相比于图7中的两部分所具有的相互独立的两个连接位置，本申请的固定结构300与箱体100之间的连接更牢固。

参阅图4，整体上，固定结构300主要包括三部分，分别为第一连接体301、过渡体303以及第二连接体302，且三者依次连接，同时第一连接体301和第二连接体302还是大致相对布置的。固定结构300分别通过第一连接体301和第二连接体302分别连接于箱体100的不同部位。即第一连接体301结合于箱体100的第一位置；第二连接体302结合于箱体100的与第二位置第一位置，并且，该第一位置和第二位置是相互邻近。示例图中，固定结构300为弯曲的板状，其具有相对较大的长度和相对较小的厚度。因此，例如，其可以被认为是用平面板通过适当的弯曲而构成。在实际的制作生产中，其可以与箱体100一并通过注塑、挤塑等方式而制作。

该固定结构300还具有设置于第二连接体302的多个连接孔3031，例如至少是两个。并且，设置于第二连接体302的连接孔3031中，至少有两个不同用途的孔。例如，其中一个连接孔3031设置有螺纹3032。由此，具有螺纹3032的连接孔3031可以通过螺栓、螺柱等与其它结构连接。换言之，全部的连接孔3031中，至少有一个无螺纹，且同时至少有一个具有螺纹3032。因此，当箱体100与其它结构连接时，可以对应在前述的其他结构对应设置一个有螺纹的孔，一个无螺纹的孔。因此，箱体100和所述的“其他结构”连接时，螺栓可以从正面或反面进行连接。其中，正面连接例如是螺栓穿过第二连接体302的无螺纹孔，而其它结构上的有螺纹孔进行螺纹连接。相应地，反面连接例如是螺栓穿过其他结构的无螺纹孔，而与第二连接体302上的有螺纹孔进行螺纹连接。

设置于第二连接体302上的具有螺纹3032的连接孔3031，可以通过在连接孔3031的内壁制作螺纹而实施，后者通过在该连接孔3031内安装或固定一个螺帽/螺母。螺帽可以是下沉埋设在连接孔3031中，或者部分埋设在连接孔3031中同时一部分从连接孔3031中露出。

固定结构300的过渡体303可以至平直的，也可以是弯折状的。本申请实例中选择为弯折状。当固定结构300的过渡体303选择为平直状时，为了预留操作空间，可能需要额外地增加第一连接体301和第二连接体302的结构尺寸，例如相对于箱体100的外壁102的长度。

弯折的过渡体303可以在制作时根据第一连接体301和第二连接体302的连接方式和位置而相对合理地调整其具体的最终结构和形态，因此，有利于释放内部应力，提高其抗疲劳性能。例如，过渡体303可以包括依次连接的第一端部401、弯折部402以及第二端部403。其中，第一端部401与第一连接体301连接，第二端部403与第二连接体302连接。相应地，过渡体303的弯折方式，也可以对应通过控制弯折部402的形状，改变两个端部相对于弯折部402的位置而进行选择性的控制。

因此，在制作固定结构300时，过渡体303的第一端部401和第二端部403的布局方式可以进行适当的考量和调整。一些实例中，过渡体303是以弧形方式弯折的，相应地，该过渡体303的弧形区域位于过渡体303的弯折部402。对于过渡体303的弯折方式，可以通过对其第一端部401和第二端部403的排列方式进行说明，例如，第二连接体302与第二端部403呈纵横交错布置。以图2所示，第二连接体302大致上是在水平方向延伸，而第二端部403则大致上是在竖直方向延伸，即两者大致呈直角A排布。同时，第一连接体301可以倾斜向上布置，而第一端部401倾斜向下，两者之间大致可以呈锐角B排布，第一端部401和第二端部403的夹角C为钝角，如图4所示。

通过对过渡体303的第一端部401、弯折部402以及第二端部403之间的分布的控制，可以是其表面过渡更加平滑、自然，从而可以减少内部的应力过度集中，从而使其更不易损坏。另外，通过上述对过渡体303结构的控制，还可以改变其使用方式。例如，第一连接体301和第一端部401是呈倾斜状布置，因此，其可以被用以作为其他结构悬挂的基础；第二连接体302和第二端部403呈纵横交错布置，因此，其可以用以通过螺栓等紧固件进行固定。

对应于此，基于方便操作的考量，过渡体303贯穿设置有由内侧表面至外侧表面延伸的通孔3033，即通孔3033沿其厚度方向贯穿设置。该通孔3033既可以用以与悬挂件201配合，也可以用以作为螺栓连接件202与第二连接体302配合的连接孔3031所经过的通道，参阅图2和图3。

通孔3033既可以设置在过渡体303的第一端部401，也可以设置在过渡部或第二端部403，根据不同连接方式要求进行选择。本申请实例中，作为一种可替代的方案，过渡体303贯穿设置有由内侧表面至外侧表面延伸的通孔3033，且通孔3033由第一端部401经过弯折部402遍及至第二端部403。如此，由于通孔3033的设置能够在固定结构300上同时进行悬挂件201以及螺栓连接件202的布置，同时还可以在一定程度减轻固定结构300的质量。进一步地，还可以对通孔3033的构成形式进行调整。例如示例中选择配置通孔3033具有位于第一端部401的窄孔501以及位于第二端部403的宽孔502，并且窄孔501的宽度小于宽孔502的宽度。因此，通孔3033大致为“T”字型结构。悬挂件201(同样为T字形结构)可以从宽孔502处插入到通孔3033内，然后再于窄孔501处被限位卡住。

另外，由于固定结构300的第二连接体302设置连接孔3031，因此，在设置上述的通孔3033时，可以考虑连接孔3031的使用方式而对应调整通孔3033的位置。例如，参阅图2，连接孔3031具有两个，且一个为无螺纹的孔(第一孔)，另一个为有螺纹3032的孔(第二孔)。其中第一孔可以正对前述的通孔3033，以便于螺栓连接件202穿过，而插入到该第一孔中。同时，由于第二孔是供螺栓从其他结构(如安装电池箱200的车架)插入，并进行螺纹连接，因此，固定结构300的与第二孔对应的位置，可以不用开设前述通孔3033。或者说，通孔3033可以避免与第二孔相同使用方式的其他孔的位置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固定结构，用于被设置于箱体，以便通过所述箱体搬运或固定电池，其特征在于，所述固定结构包括：

第一连接体，被构造来为结合于所述箱体的第一位置；

与所述第一连接体相对的第二连接体，被构造来结合于所述箱体的与所述第一位置邻近的第二位置，所述第二连接体具有至少两个连接孔，所述至少两个连接孔中至少有一个连接孔设置有螺纹；

过渡体，且两端分别与所述第一连接体、所述第二连接体连接，所述过渡体具有内侧表面、与所述内侧表面对置的外侧表面，所述过渡体被配置为以所述内侧表面面向所述箱体。

2.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述过渡体是呈弯折状。

3.根据权利要求2所述的固定结构，其特征在于，所述过渡体是以弧形方式弯折的。

4.根据权利要求3所述的固定结构，其特征在于，所述过渡体包括依次连接的第一端部、弯折部以及第二端部，其中，所述第一端部与所述第一连接体连接，所述第二端部与所述第二连接体连接，且所述过渡体的弧形区域位于所述弯折部。

5.根据权利要求4所述的固定结构，其特征在于，所述第二连接体与所述第二端部呈纵横交错布置。

6.根据权利要求5所述的固定结构，其特征在于，所述第一端部与所述第二端部在所述内侧表面形成的夹角为钝角。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的固定结构，其特征在于，所述过渡体贯穿设置有由所述内侧表面至所述外侧表面延伸的通孔。

8.根据权利要求4至6中任意一项所述的固定结构，其特征在于，所述过渡体贯穿设置有由所述内侧表面至所述外侧表面延伸的通孔，且所述通孔由所述第一端部经过所述弯折部遍及至所述第二端部。

9.根据权利要求8所述的固定结构，其特征在于，所述通孔具有位于所述第一端部的窄孔以及位于所述第二端部的宽孔，所述窄孔的宽度小于所述宽孔的宽度。

10.一种电池箱，其特征在于，包括：

箱体，具有内部空腔；

根据权利要求1至9中任意一项所述的固定结构；

所述固定结构固定于所述箱体的外壁。

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