CN116349074A - 电池箱体、电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电池箱体、电池以及用电装置。箱体包括支撑板和多个侧梁。侧梁连接于支撑板并与支撑板围合形成容纳空间。其中,至少一个侧梁包括梁主体和缓冲部。缓冲部朝向容纳空间凸出于梁主体且沿梁主体的长度方向延伸设置。缓冲部位于梁主体远离所述支撑板的一侧。本申请通过在侧梁朝向容纳空间的一侧设置缓冲部,这可以在箱体受到外力挤压后,箱体外侧结构受到的力传递到缓冲部后,缓冲部可以吸收一部分外力,减小外力对箱体内电池单体的挤压。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,并且更具体地,涉及一种电池箱体、电池以及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
随着电子设备的发展,对电池单体集成的电池包的安全性能以及电子设备抗冲击性能提出了更高的要求,在便于安装和降低成本的前提下提高电池包箱体的强度,是电池技术中亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种电池的箱体、电池以及用电装置,其能够提高电池包的整体强度。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池的箱体,包括支撑板;以及多个侧梁,连接于支撑板并与支撑板围合形成容纳空间,其中,至少一个侧梁包括梁主体和缓冲部,缓冲部朝向容纳空间凸出于梁主体且沿梁主体的长度方向延伸设置,缓冲部位于梁主体远离支撑板的一侧。
在上述技术方案中,通过在侧梁上增加缓冲部,以减少侧梁受到的挤压力,提高侧梁的抗挤压性能,减小箱体内的电池单体受到挤压变形甚至损坏的可能性,提高电池箱体的安全性。该技术方案在侧梁朝向容纳空间的一侧设置缓冲部,这可以在箱体受到外力挤压后,箱体外侧结构受到的力传递到缓冲部后,缓冲部可以吸收一部分外力,减小外力对箱体内电池单体的挤压。
在一些实施方式中,缓冲部包括沿长度方向上间隔设置的多个缓冲块。
在上述技术方案中,多个缓冲块可以有效减少缓冲部为箱体带来的重量,并且缓冲块可以利用箱体与内部电池单体之间的空间,提高箱体的利用率。
在一些实施方式中,多个缓冲块沿梁本体的延伸方向以等间隔设置。
在上述技术方案中,等间隔设置以便缓冲块的制作,减小工艺难度。
在一些实施方式中,在梁本体的延伸方向上,两个相邻的缓冲块之间的间距为L1,1mm≤L1≤1500mm。
在上述技术方案中,相邻缓冲块之间的间距距离越小,缓冲块的数量就越多,缓冲块所增加的重量越多,不利于箱体的轻量化。相邻缓冲块之间的间距距离越大,缓冲块的数量越少,缓冲块所能起到的缓冲作用越小,箱体的抗挤压能力就越小。本技术方案将相邻缓冲块之间的间距限定为1mm≤L1≤1500mm,以平衡箱体轻量化和抗挤压能力。
在一些实施方式中,两个相邻的缓冲块之间的间距L1满足5mm≤L1≤20mm。
在上述技术方案中,相邻缓冲块之间的间距进一步的限制,使得缓冲块所能获得更好的抗挤压能力。
在一些实施方式中,缓冲部还包括避让结构,避让结构用于避让容纳于容纳空间中的部件。
在上述技术方案中,避让结构可以使缓冲部进一步利用容纳空间中的电池的空隙,提高缓冲部的整体体积,使缓冲部可以吸收更多的外力,提高箱体的抗挤压能力和空间利用率。
在一些实施方式中,避让结构包括两个相邻缓冲块之间的间隙。
在上述技术方案中,相邻缓冲块之间具有的间隙能够用于放置箱体中电池的各种部件,避免缓冲块与容纳空间中部件发生干涉,提高缓冲部的空间利用率。
在一些实施方式中,缓冲块包括本体部和由本体部朝向支撑板延伸的避让部,避让部朝向容纳空间凸出于梁主体,其中,沿避让部的凸出方向,本体部的厚度大于避让部的厚度。
在上述技术方案中,避让部的厚度比本体部的厚度小,可以填充在本体部保护不到且箱体内部间隙较小的区域,提高缓冲部的保护区域,进而提高箱体的抗挤压性能。
在一些实施方式中,避让结构还包括沿凸出方向避让部表面到本体部表面的避让空间。
在上述技术方案中,避让部与本体部形成的避让空间用于放置箱体内的部件,并且保护避让空间中的部件,减少避让空间中的部件受到外界挤压力的影响。
在一些实施方式中,本体部沿凸出方向的厚度为H1,5mm≤H1≤100mm。
在上述技术方案中,本体部的厚度越小,本体部所能吸收的外力越少,能够起到的抗冲击性能越小。本体部的厚度越大,本体部占用的空间和重量越大,成本越高。上述技术方案将本体部的厚度限定在5mm≤H1≤100mm,以保证本体部的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小本体部的厚度。
在一些实施方式中,避让部沿凸出方向的厚度为H2,H1和H2满足关系:0.005≤H2/H1<1。
在上述技术方案中,避让部的厚度与本体部的厚度的比值越小,避让部具有的抗冲击性能越小。避让部的厚度与本体部的厚度的比值越大,避让部占用的空间和重量越大,成本越高。上述技术方案将避让部的厚度限定在0.005≤H2/H1<1,以保证避让部的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小避让部的厚度。
在一些实施方式中,本体部沿支撑板厚度方向的高度为D1,10mm≤D1≤100mm。
在上述技术方案中,本体部的高度越低,本体部具有的抗冲击性能越小。本体部的高度越高,本体部占用的空间和重量越大,成本越高。在保证本体部的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小本体部的高度。
在一些实施方式中,避让部沿支撑板厚度方向的高度为D2,10mm≤D1≤100mm。
在上述技术方案中,避让部的高度与本体部的高度的比值越小,避让部具有的抗冲击性能越小。避让部的高度与本体部的高度的比值越大,避让部占用的空间和重量越大,成本越高。在保证避让部的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小避让部的高度。
在一些实施方式中,缓冲部包括连接部,连接部沿梁本体的延伸方向连接多个缓冲块。
在上述技术方案中,缓冲部受到的挤压力可以通过连接部分摊到多个缓冲块中,缓冲部局部受到的挤压力转换为缓冲部整体受到挤压力,从而降低挤压力对缓冲部的影响,提高箱体的抗挤压性能。
在一些实施方式中,缓冲部与梁主体一体成型。
在上述技术方案中,一体成型可以减少装配环节,提高装配效率。
在一些实施方式中,缓冲部与梁主体固定连接。
在上述技术方案中,缓冲部与梁主体分为两个独立的个体,缓冲部的位置可以根据箱体内电池的位置进行调整,从而降低缓冲部的工艺误差要求,降低缓冲部的制作成本。
在一些实施方式中,缓冲部包括多个子缓冲部,多个子缓冲部沿梁本体的长度方向间隔设置,两个相邻子缓冲部之间的间隙形成避让空间。
在上述技术方案中,将缓冲部分为多个子缓冲部可以使缓冲部放置在箱体中适应不同的内部结构,避免缓冲部与箱体内部的结构发生干涉,提高箱体内部的利用率。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括多个第一方面任一实施方式的电池的箱体;以及电池单体,容纳于容纳空间内。
在一些实施方式中,还包括热管理部件,容纳于容纳空间并用于调节电池单体的温度,箱体包括避让结构,箱体中缓冲部的避让结构用于避让热管理部件。
在上述技术方案中,缓冲部放置在容纳空间中与热管理部件相邻,对热管理部件进行保护,避免热管理部件受到挤压力产生变形或者损坏,提高电池箱体的安全性。
在一些实施方式中,热管理部件包括多个间隔设置的换热板,相邻换热板之间设置有电池单体;缓冲部包括间隔设置的多个缓冲块,避让结构包括缓冲块之间的间隙,间隙用于容纳换热板的端部。
在上述技术方案中,换热板的端部会凸出于缓冲块,缓冲部的避让结构可以容纳换热板凸出的端部,并且,缓冲部中的连接部可以对换热板的端部进行保护,减小换热板的端部受到挤压力的影响,进一步提高缓冲部对换热板的保护。
在一些实施方式中,热管理部件包括汇流管,汇流管将多个换热板连通;缓冲块包括本体部和避让部,本体部位于梁本体背离支撑板的一侧,避让部位于本体部靠近支撑板的一侧,且避让部朝向容纳空间凸出于梁主体;其中,避让结构包括沿凸出方向避让部表面到本体部表面的避让空间,汇流管至少部分位于避让空间内。
在上述技术方案中,缓冲部中的避让部与汇流管相邻,用于保护汇流管,减小外部挤压力对汇流管的影响,提高缓冲部对汇流管的保护。同时,汇流管放置在避让部与本体部之间的避让空间中,本体部还可以吸收来自支撑部方向的挤压力,多方向的保护汇流管不受挤压力的影响。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括第二方面任一实施方式的电池,电池用于提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池箱体的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池箱体的一种缓冲部的结构示意图;
图5为图3所示的电池箱体的又一视角示意图;
图6为图5中A-A的剖面结构示意图;
图7为图4所示的电池箱体的一种缓冲部的又一视角示意图;
图8为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图9为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图;
图10为为图9中B-B的剖面结构示意图;
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:
1000、车辆;2000、电池;2010、箱体;2020、电池单体;2030、热管理部件;2031、换热板;2032、汇流管;3000、控制器;4000、马达;
100、支撑板;
200、侧梁;210、梁主体;220、缓冲部;220a、子缓冲部;221、缓冲块;221a、本体部;221b、避让部;222、避让结构;222a、间隙;222b、避让空间;230、连接部;
X、延伸方向;Y、凸出方向;Z、厚度方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请中在申请的说明书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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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中的具体含义。
本申请中术语“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,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,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。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳,正极涂覆区涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳,负极涂覆区涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为聚丙烯(polypropylene,PP)或聚乙烯(polyethylene,PE)等。
电池单体还包括外壳,外壳内部形成用于容纳电极组件的容纳腔。外壳可以从外侧保护电极组件,以避免外部的异物影响电极组件的充电或放电。
电池单体收纳在箱体中形成电池包,通过电路将电池单体的电量传递至外部的电器中。电池箱体在使用过程中会受到外界的冲击力,使得电池箱体受到挤压变形,从而引起电池箱体内部的电池单体损坏。
在相关技术中,通过增加箱体的厚度来减小外界挤压力的影响。示例性地,可以增加箱体中框架的整体厚度或采用吸能效果更好的材料作为提升箱体的抗挤压性能的方式。
发明人发现,通过增加框架的厚度的方式来提升箱体的抗挤压性能会提高箱体的重量,不利于电池包的轻量化发展。而采用吸能效果更好的材料来提升箱体的抗挤压性能会提高电池包的物料成本,不利于电池包的大规模生产。
鉴于此,本申请实施例提供了一种技术方案,在该技术方案中,电池的箱体包括支撑板以及多个侧梁,多个侧梁连接于支撑板并与支撑板围合形成容纳空间,其中,至少一个侧梁包括梁主体和缓冲部,缓冲部朝向容纳空间凸出于梁主体且沿梁主体的长度方向延伸设置,缓冲部位于梁主体背离支撑板的一侧。该技术方案通过在侧梁上增加缓冲部,以减少侧梁受到的挤压力,提高侧梁的抗挤压性能,减小箱体内的电池单体受到挤压变形甚至损坏的可能性,提高电池箱体的安全性。该技术方案在侧梁朝向容纳空间的一侧设置缓冲部,这可以在箱体受到外力挤压后,箱体外侧结构受到的力传递到缓冲部后,缓冲部可以吸收一部分外力,减小外力对箱体内电池单体的挤压。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示,车辆1000的内部设置有电池2000,电池2000可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池2000可以用于车辆1000的供电,例如,电池2000可以作为车辆1000的操作电源。
车辆1000还可以包括控制器3000和马达4000,控制器3000用来控制电池2000为马达4000供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池2000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,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。
如图2所示,电池2000包括箱体2010和电池单体2020,电池单体2020容纳于箱体2010内。
在电池2000中,电池单体2020可以是一个,也可以是多个。若电池单体2020为多个,多个电池单体2020之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体2020中既有串联又有并联。多个电池单体2020之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体2020构成的整体容纳于箱体2010内;当然,也可以是多个电池单体2020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形成一个整体,并容纳于箱体2010内。
图3为本申请一些实施例提供的电池箱体2010的结构示意图。图4为本申请一些实施例提供的电池箱体2010的一种缓冲部220的结构示意图。图5为图3所示的电池箱体2010的又一视角示意图。图6为图5中A-A的剖面结构示意图。图7为图4所示的电池箱体2010的一种缓冲部220的又一视角示意图。
如图3至图7所示,本申请实施例的电池箱体2010包括包括支撑板100;以及多个侧梁200,连接于支撑板100并与支撑板100围合形成容纳空间,其中,至少一个侧梁200包括梁主体210和缓冲部220,缓冲部220朝向容纳空间凸出于梁主体210且沿梁主体210的长度方向延伸设置,缓冲部220位于梁主体210远离支撑板100的一侧。
支撑板100与多个侧梁200连接,支撑板100可以通过焊接、铆接、螺钉紧固或者结构胶粘接等任一种方式连接至多个侧梁200。
在本实施例的一些示例中,侧梁200为由铝型材制作的结构件,例如铝合金型材拼焊或者压铸成型,在满足结构强度的同时降低支撑骨架的重量。另外,支撑板100为由铝合金或者碳钢制作的板件。
缓冲部220设置在梁主体210远离支撑板100的一侧,避让容纳空间中的电池单体2020,提高箱体2010的空间利用率。在本实施例的一些示例中,缓冲部220还可以设置在梁主体210背离支撑板100的一侧,用于减少箱体2010的薄弱区,提高箱体2010的抗挤压能力。
缓冲部220使侧梁200具有缓冲效果,其能够有效地吸收箱体2010侧面传递至侧梁200的挤压力,从而提高侧梁200的抗挤压能力。
在本申请实施例中,通过在侧梁200上增加缓冲部220,以减少侧梁200受到的挤压力,提高侧梁200的抗挤压性能,减小箱体2010内的电池单体2020受到挤压变形甚至损坏的可能性,提高电池箱体2010的安全性。本实施例在侧梁200朝向容纳空间的一侧设置缓冲部220,这可以在箱体2010受到外力挤压后,箱体2010外侧结构受到的力传递到缓冲部220后,缓冲部220可以吸收一部分外力,减小外力对箱体2010内电池单体2020的挤压。
在一些实施例中,缓冲部220包括沿长度方向上间隔设置的多个缓冲块221。
缓冲块221可以为立方体、长方体、圆台等结构。缓冲部220的形状可以为实心结构或中空结构。
在本实施例中,在缓冲部220上设置多个缓冲块221可以有效减少缓冲部220为箱体2010带来的重量,并且缓冲块221可以利用箱体2010与内部电池单体2020之间的空间,提高箱体2010的利用率。
在一些实施例中,多个缓冲块221沿梁本体的延伸方向X以等间隔设置。
在本实施例中,多个缓冲块221按照等间隔设置以便缓冲块221的制作,减小工艺难度。
在一些实施例中,在梁本体的延伸方向X上,两个相邻的缓冲块221之间的间距为L1,1mm≤L1≤1500mm;可选的,5mm≤L1≤20mm。
在本实施例中,相邻缓冲块221之间的间距距离越小,缓冲块221的数量就越多,缓冲块221所增加的重量越多,不利于箱体2010的轻量化。相邻缓冲块221之间的间距距离越大,缓冲块221的数量越少,缓冲块221所能起到的缓冲作用越小,箱体2010的抗挤压能力就越小。本实施例将相邻缓冲块221之间的间距限定为1mm≤L1≤1500mm,以平衡箱体2010轻量化和抗挤压能力。
在一些实施例中,缓冲部220还包括避让结构222,避让结构222用于避让容纳于容纳空间中的部件。
避让结构222用于避让箱体2010中电池单体2020、热管理部件2030等。换言之,避让结构222是缓冲部220针对箱体2010内部件做出的避让形状和留出的避让空间222b。
在本实施例中,避让结构222可以使缓冲部220进一步利用容纳空间中的电池的空隙,提高缓冲部220的整体体积,使缓冲部220可以吸收更多的外力,提高箱体2010的抗挤压能力和空间利用率。
在一些实施例中,避让结构222包括缓冲块221之间的间隙222a。
在本实施例中,相邻缓冲块221之间具有的间隙222a能够用于放置箱体2010中电池的各种部件,避免缓冲块221与容纳空间中部件发生干涉,提高缓冲部220的空间利用率。
在一些实施例中,缓冲块221包括本体部221a和由本体部221a朝向支撑板100延伸的避让部221b,避让部221b朝向容纳空间凸出于梁主体210,其中,沿避让部221b的凸出方向Y,本体部221a的厚度大于避让部221b的厚度。
本体部221a作为抵抗挤压力的主要缓冲部220件,本体部221a的侧面与支撑板100抵接,其能够使本体部221a吸收部分由支撑部受到的挤压力,提高箱体2010的整体抗挤压性能。
在本体部221a背向支撑板100的一侧由本体部221a延伸形成避让部221b,避让部221b可以通过焊接、粘接等方式连接于本体部221a。可替代的,避让部221b还可以与本体部221a一体成型。避让部221b的形状可以是立方体、长方体等。
在本实施例的一些示例中,为了便于制作,本体部221a可以与避让部221b采用同样的材料。在本实施例的又一些示例中,为了提高避让部221b的抗挤压性能,避让部221b采用的材料具有的抗挤压性能优于本体部221a采用的的材料具有的抗挤压性能。
在本实施例中,避让部221b的厚度比本体部221a的厚度小,可以填充在本体部221a保护不到且箱体2010内部间隙222a较小的区域,提高缓冲部220的保护区域,进而提高箱体2010的抗挤压性能。
在一些实施例中,避让结构222还包括沿凸出方向Y避让部221b表面到本体部221a表面的避让空间222b。
在本实施例中,避让部221b与本体部221a形成的避让空间222b用于放置箱体2010内的部件,并且保护避让空间222b中的部件,减少避让空间222b中的部件受到外界挤压力的影响。
在一些实施例中,本体部221a沿凸出方向Y的厚度为H1,5mm≤H1≤100mm。
在本实施例中,本体部221a的厚度越小,本体部221a所能吸收的外力越少,能够起到的抗冲击性能越小。本体部221a的厚度越大,本体部221a占用的空间和重量越大,成本越高。本实施例将本体部221a的厚度限定在5mm≤H1≤100mm,以保证本体部221a的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小本体部221a的厚度。
在一些实施例中,避让部221b沿凸出方向Y的厚度为H2,H1和H2满足关系:0.005≤H2/H1<1。
在本实施例中,避让部221b的厚度与本体部221a的厚度的比值越小,避让部221b具有的抗冲击性能越小。避让部221b的厚度与本体部221a的厚度的比值越大,避让部221b占用的空间和重量越大,成本越高。本实施例将避让部221b的厚度限定在0.005≤H2/H1<1,以保证避让部221b的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小避让部221b的厚度。
在一些实施例中,本体部221a沿支撑板100厚度方向Z的高度为D1,10mm≤D1≤100mm。
在本实施例中,本体部221a的高度越低,本体部221a具有的抗冲击性能越小。本体部221a的高度越高,本体部221a占用的空间和重量越大,成本越高。以保证本体部221a的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小本体部221a的高度。
在一些实施例中,避让部221b沿支撑板100厚度方向Z的高度为D2,10mm≤D1≤100mm。
在本实施例中,避让部221b的高度与本体部221a的高度的比值越小,避让部221b具有的抗冲击性能越小。避让部221b的高度与本体部221a的高度的比值越大,避让部221b占用的空间和重量越大,成本越高。以保证避让部221b的抗冲击性能的前提下,尽可能的减小避让部221b的高度。
在一些实施例中,缓冲部220包括连接部230,连接部230沿梁本体的延伸方向X连接多个缓冲块221。
在本实施例的一些示例中,连接部230可以通过螺栓、焊接、胶粘等方式连接于缓冲块221。在本实施例的又一些示例中,连接部230可以与缓冲块221一体成型。
在本实施例中,缓冲部220受到的挤压力可以通过连接部230分摊到多个缓冲块221中,缓冲部220局部受到的挤压力转换为缓冲部220整体受到挤压力,从而降低挤压力对缓冲部220的影响,提高箱体2010的抗挤压性能。
在一些实施例中,缓冲部220与梁主体210一体成型。缓冲部220和梁主体210可以通过铸造、3D打印等方式形成,其能够减少装配环节,提高装配效率。
在一些实施例中,缓冲部220与梁主体210固定连接。
缓冲部220可以通过螺栓、焊接、胶粘等方式连接于梁主体210。
在本实施例中,缓冲部220与梁主体210分为两个独立的个体,缓冲部220的位置可以根据箱体2010内电池的位置进行调整,从而降低缓冲部220的工艺误差要求,降低缓冲部220的制作成本。
请参阅图3,在一些实施例中,缓冲部220包括多个子缓冲部220a,多个子缓冲部220a沿梁本体的长度方向间隔设置,两个相邻子缓冲部220a之间的间隙222a形成避让空间222b。
多个子缓冲部220a可以设置在同一个梁主体210上,任意两个子缓冲部220a沿梁本体的长度方向所延伸的长度可以是相同的,以便缓冲部220与侧梁200之间的安装。任意两个子缓冲部220a沿梁本体的长度方向所延伸的长度可以是不相同的,可以更灵活的避让箱体2010内的部件。
在本实施例中,将缓冲部220分为多个子缓冲部220a可以使缓冲部220放置在箱体2010中适应不同的内部结构,避免缓冲部220与箱体2010内部的结构发生干涉,提高箱体2010内部的利用率。
图8为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。图9为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图。图10为为图9中B-B的剖面结构示意图。
在一些实施例中,本申请还提供了一种电池,包括多个以上任一实施例的电池箱体2010以及电池单体2020。电池单体2020容纳于容纳空间内。
在一些实施例中,电池还包括热管理部件2030,容纳于容纳空间并用于调节所述电池单体2020的温度,箱体2010包括避让结构222,避让结构222用于避让热管理部件2030。
在本实施例中,缓冲部220放置在容纳空间中与热管理部件2030相邻,对热管理部件2030进行保护,避免热管理部件2030受到挤压力产生变形或者损坏,提高电池箱体2010的安全性。
在一些实施例中,热管理部件2030包括多个间隔设置的换热板2031,相邻换热板2031之间设置有电池单体2020。缓冲部220包括间隔设置的多个缓冲块221,避让结构222包括缓冲块221之间的间隙222a,间隙222a用于容纳换热板2031的端部。
在本实施例中,换热板2031的端部会凸出于缓冲块221,缓冲部220的避让结构222可以容纳换热板2031凸出的端部,并且,缓冲部220中的连接部230可以对换热板2031的端部进行保护,减小换热板2031的端部受到挤压力的影响,进一步提高缓冲部220对换热板2031的保护。
在一些实施例中,热管理部件2030包括汇流管2032,汇流管2032将多个换热板2031连通;缓冲块221包括本体部221a和避让部221b,本体部221a位于梁本体背离支撑板100的一侧,避让部221b位于本体部221a靠近支撑板100的一侧,且避让部221b朝向容纳空间凸出于梁主体210;其中,避让结构222包括沿凸出方向Y避让部221b表面到本体部221a表面的避让空间222b,汇流管2032至少部分位于避让空间222b内。
在本实施例中,缓冲部220中的避让部221b与汇流管2032相邻,用于保护汇流管2032,减小外部挤压力对汇流管2032的影响,提高缓冲部220对汇流管2032的保护。同时,汇流管2032放置在避让部221b与本体部221a之间的避让空间222b中,本体部221a还可以吸收来自支撑部方向的挤压力,多方向的保护汇流管2032不受挤压力的影响。
在一些实施例中,本申请实施例提供了一种用电装置,包括第二方面任一实施方式的电池,电池用于提供电能。
在一些实施例中,参照图3至图7,本申请提供了一种电池箱体2010,箱体2010包括支撑板100以及多个侧梁200。多个侧梁200连接于支撑板100并与支撑板100围合形成容纳空间。其中,相对的两个侧梁200包括梁主体210和缓冲部220,缓冲部220朝向容纳空间凸出于梁主体210且沿梁主体210的长度方向延伸设置,缓冲部220位于梁主体210背离支撑板100的一侧。
缓冲部220包括缓冲块221和避让结构222以及连接部230。多个缓冲块221沿长度方向上通过间隙222a间隔设置。缓冲块221包括本体部221a和由本体部221a朝向支撑板100延伸的避让部221b,避让部221b朝向容纳空间凸出于梁主体210,其中,沿避让部221b的凸出方向Y,本体部221a的厚度大于避让部221b的厚度。连接部230沿梁本体的延伸方向X连接多个缓冲块221。缓冲部220包括第一子缓冲部220a和第二子缓冲部220b,第一子缓冲部220a与第二子缓冲部220b沿梁本体的延伸方向X间隔设置。避让结构222包括缓冲块221之间的间隙222a、沿凸出方向Y避让部221b表面到本体部221a表面的避让空间222b以及第一子缓冲部220a与第二子缓冲部220b之间的间隙222a形成避让空间222b。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上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,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,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精神和范围。
Claims (22)
1.一种电池的箱体,其特征在于,包括:
支撑板;以及
多个侧梁,连接于所述支撑板并与所述支撑板围合形成容纳空间,
其中,至少一个所述侧梁包括梁主体和缓冲部,所述缓冲部朝向所述容纳空间凸出于所述梁主体且沿所述梁主体的长度方向延伸设置,所述缓冲部位于所述梁主体远离所述支撑板的一侧。
2.根据权利要求1所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部包括沿所述长度方向上间隔设置的多个缓冲块。
3.根据权利要求2所述的箱体,其特征在于,所述多个缓冲块沿所述梁本体的延伸方向以等间隔设置。
4.根据权利要3所述的箱体,其特征在于,在所述梁本体的延伸方向上,两个相邻的所述缓冲块之间的间距为L1,1mm≤L1≤1500mm。
5.根据权利要4所述的箱体,其特征在于,两个相邻的所述缓冲块之间的间距L1满足关系:5mm≤L1≤20mm。
6.根据权利要求2所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部还包括避让结构,所述避让结构用于避让容纳于所述容纳空间中的部件。
7.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述避让结构包括两个相邻所述缓冲块之间的间隙。
8.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述缓冲块包括本体部和由所述本体部朝向所述支撑板延伸的避让部,所述避让部由所述梁主体朝向所述容纳空间凸出设置;
其中,沿所述避让部的凸出方向,所述本体部的厚度大于所述避让部的厚度。
9.根据权利要求8所述的箱体,其特征在于,所述避让结构还包括沿所述凸出方向所述避让部表面到所述本体部表面的避让空间。
10.根据权利要求8所述的箱体,其特征在于,所述本体部沿所述凸出方向的厚度为H1,5mm≤H1≤100mm。
11.根据权利要求10所述的箱体,其特征在于,所述避让部沿所述凸出方向的厚度为H2,H1和H2满足关系:0.005≤H2/H1<1。
12.根据权利要求8所述的箱体,其特征在于,所述本体部沿所述支撑板厚度方向的高度为D1,10mm≤D1≤100mm。
13.根据权利要求8所述的箱体,其特征在于,所述避让部沿所述支撑板厚度方向的高度为D2,10mm≤D2≤100mm。
14.根据权利要求2所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部包括连接部,所述连接部沿所述梁本体的延伸方向连接多个所述缓冲块。
15.根据权利要求1-14任一项所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部与所述梁主体一体成型。
16.根据权利要求1-15任一项所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部与所述梁主体固定连接。
17.根据权利要求1-16任一项所述的箱体,其特征在于,所述缓冲部包括多个子缓冲部,多个所述子缓冲部沿所述梁主体的所述长度方向间隔设置,两个相邻所述子缓冲部之间的间隙形成避让空间。
18.一种电池,其特征在于,包括:
根据权利要求1至17任一项所述的箱体;以及
电池单体,容纳于所述容纳空间内。
19.根据权利要求18所述的电池,其特征在于,还包括热管理部件,容纳于所述容纳空间并用于调节所述电池单体的温度,所述箱体包括避让结构,所述避让结构用于避让所述热管理部件。
20.根据权利要求19所述的电池,其特征在于,所述热管理部件包括多个间隔设置的换热板,相邻所述换热板之间设置有所述电池单体;
所述缓冲部包括间隔设置的多个缓冲块,所述避让结构包括所述缓冲块之间的间隙,所述间隙用于容纳所述换热板的端部。
21.根据权利要求20所述的电池,其特征在于,所述热管理部件包括汇流管,所述汇流管将多个所述换热板连通;
所述缓冲块包括本体部和避让部,所述本体部位于所述梁本体远离所述支撑板的一侧,所述避让部位于所述本体部靠近所述支撑板的一侧,且所述避让部朝向所述容纳空间凸出于所述梁主体;
其中,所述避让结构包括沿所述凸出方向所述避让部表面到所述本体部表面的避让空间,所述汇流管的至少部分位于所述避让空间内。
22.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求18-21任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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