CN120432792B - 电池装置及用电装置 - Google Patents
电池装置及用电装置Info
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Abstract
本申请适用于电池技术领域,提出一种电池装置及用电装置,电池装置,包括:箱体包括第一箱体,第一箱体包括边框以及连接于边框的底板,边框和底板的材质均包括复合材料;电池单体容纳于容纳空间;加强板连接于底板,加强板包括第一结构层和第二结构层;第一结构层的强度大于第二结构层的强度;本申请实施例提供的电池装置中,使箱体的底板直接显露于外部环境,也即在箱体底部不再设置底护板,从而能够减小电池装置高度,减小电池装置的空间占用和重量;同时,在箱体的底板上设置加强板,并使加强板包括第一结构层和第二结构层,以通过加强板提高箱体底部的强度,从而提高箱体底部的防护性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种电池装置及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
目前的电池装置通常安装于车辆的底部,在车辆行驶的过程中,电池装置底部容易受到路面凸起、飞溅的碎石等杂物的碰撞,从而容易导致电池装置内部的电池单体容易因此而受到损伤;而且,目前的电池装置的重量通常较重。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池装置及用电装置,能够缓解目前电池装置难以兼顾底部防护和减轻重量的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种电池装置,包括:
箱体,包括第一箱体,第一箱体包括边框以及连接于边框的底板,边框和底板的材质均包括复合材料,边框和底板围成一端开口的容纳空间;电池单体,容纳于容纳空间;加强板,连接于底板,加强板包括第一结构层和第二结构层,第一结构层连接于底板朝向容纳空间的一侧,第二结构层连接于第一结构层背离底板的一侧,电池单体连接于第二结构层;第一结构层的强度大于第二结构层的强度。
本实施例的技术方案中,在箱体的底板上设置加强板,并使加强板包括第一结构层和第二结构层,以通过加强板提高箱体底部的强度,从而提高箱体底部的防护性能;使边框和底板的材质均包括复合材料,以使得第一箱体既能够为电池单体提供支撑,并能够为电池单体提供保护,同时还能够使第一箱体的重量较轻,以减小第一箱体对电池装置整体重量的负面影响。
在一些实施例中,底板背离容纳空间的一侧直接显露于外部环境。
本实施例的技术方案中,使箱体的底板直接显露于外部环境,也即在箱体底部不再设置底护板,从而能够减小电池装置高度,减小电池装置的空间占用和重量。
在一些实施例中,加强板还包括第三结构层,第三结构层设于第一结构层和第二结构层之间。
本实施例的技术方案中,使加强板为三层结构,以使得加强板能够更好的起到保护电池装置底部的作用。
在一些实施例中,第一结构层的材质包括金属。
本实施例的技术方案中,使第一结构层的材质包括金属,以使得第一结构层能够具有较高的强度,以更好的保护电池装置的底部;同时,还能够降低外部杂物刺穿加强板的风险,从而更好的起到保护电池单体的作用。
在一些实施例中,第一结构层的强度范围为300MPa~1500MPa。
本实施例的技术方案提供了一些第一结构层的强度范围,以使得第一结构层能够更好的保护电池装置的底部;同时,也能够降低加强板形变并挤压电池单体的风险。
在一些实施例中,第二结构层的材质包括复合材料。
本实施例的技术方案中,使第二结构层的材质包括复合材料,以使得第二结构层能够为电池单体提供支撑,并能够为电池单体提供保护;同时还能够使第二结构层的重量较轻,以降低整个加强板的重量,减小加强板对电池装置整体重量的负面影响。
在一些实施例中,第二结构层的材质包括树脂和纤维。
本实施例的技术方案提供了一些第二结构层的具体材质,以使得第二结构层既能够具有一定的强度,还能够具有良好的绝缘性能、良好的耐腐蚀性能、重量轻等优点。
在一些实施例中,第三结构层为形变层。
本实施例的技术方案中,使第三结构层为形变层,以使得第三结构层能够吸收底板的形变,从而降低第二结构层形变并挤压电池单体的风险。
在一些实施例中,第三结构层的材质包括橡胶、泡棉、发泡胶中的至少一种。
本实施例的技术方案提供了一些第三结构层的具体材质,以使得第三结构层具有弹性形变能力,从而使得第三结构层能够更好的吸收底板和第一结构层受到的碰撞能量,并吸收底板和第一结构层的形变。
在一些实施例中,第三结构层内设有空腔。
本实施例的技术方案提供了一些第三结构的具体结构,以使得第三结构层具有一定的形变能力,同时能够通过空腔吸收底板和第一结构层的形变量,从而能够降低第二结构层形变并挤压电池单体的风险。
在一些实施例中,电池装置还包括换热组件,换热组件设于所加强板层背离底板的一侧,电池单体的至少部分连接于换热组件背离加强板的一侧。
本实施例的技术方案中,设置换热组件,以通过换热结构调整电池单体的温度,从而使得电池单体能够在适宜的工作温度下较为高效的充放电;同时,将换热组件设于加强板上,在底板受到碰撞或冲击的情况下,换热组件也能够起到保护作用,并能够吸收碰撞能量和形变量,从而对电池单体起到一定的保护作用。
在一些实施例中,底板朝向容纳空间的一侧设有第一容纳槽;加强板的部分容纳于第一容纳槽内,并在背离第一容纳槽的一侧形成第二容纳槽,换热组件容纳于第二容纳槽内。
本实施例的技术方案中,设置第二容纳槽,并通过第二容纳槽容纳换热组件,以起到辅助固定换热组件的作用,同时也能够提高第一箱体内部的平整度,便于布设电池单体,并便于提高空间利用率,从而能够起到提高能量密度的作用。
在一些实施例中,换热组件朝向容纳空间的一侧与加强板朝向容纳空间的一侧齐平。
本实施例的技术方案中,使换热组件与加强板齐平,以使得电池单体能够同时连接于换热组件和加强板,从而使得加强板和换热组件能够更好的为电池单体提供支撑;同时,该设置还能够提高第一箱体内部的空间利用率,提高电池装置的能量密度。
在一些实施例中,换热组件的至少部分突出于加强板朝向容纳空间的一侧;电池单体的至少部分连接于换热组件背离加强板的一侧,以使电池单体与加强板间隔设置。
本实施例的技术方案中,通过换热组件支撑电池单体,并使电池单体与加强板之间存在间隙,以通过该间隙吸收底板和加强板的形变,并缓冲底板受到的碰撞能量,从而能够进一步降低电池单体受损的风险。
在一些实施例中,边框与底板一体成型制成。
本实施例的技术方案中,使边框与底板一体成型制成,以使得第一箱体能够具有更高的结构强度和刚度,同时还能够节省连接件并能够减轻重量。
在一些实施例中,边框和底板的材质均包括树脂和纤维。
本实施例的技术方案提供了一些边框和底板的具体材质,以使得第一箱体既能够具有一定的强度,还能够具有良好的绝缘性能、良好的耐腐蚀性能、重量轻等优点。
在一些实施例中,边框远离容纳空间的一侧连接有梁体。
本实施例的技术方案中,设置梁体,以通过梁体提高第一箱体侧部的强度,也便于通过梁体将电池装置挂载于车辆底盘或其他部位。
在一些实施例中,梁体的材质包括金属。
本实施例的技术方案中,使梁体的材质包括金属,以使得梁体能够具有较高的强度,以更好的保护电池装置的底部;同时,还能够降低外部杂物刺穿第一箱体的风险,从而更好的起到保护电池单体的作用。
第二方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括第一方面的一些实施例提供的电池装置。
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上述和其它目的、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装置的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池装置的立体示意图;
图5为本申请一些实施例提供的箱体的分解结构示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电池装置的俯视示意图;
图7为图6中A-A线处的剖视示意图;
图8为图7中B处的局部放大示意图;
图9为图8中C处的局部放大示意图。
图中标记的含义为:
1000、车辆;
100、电池装置;
10、箱体;11、第一箱体;111、边框;112、底板;1121、第一容纳槽;113、容纳空间;114、梁体;12、第二箱体;
20、电池单体组件;21、电池单体;211、壳体;212、端盖;213、电极组件;214、电极端子;
30、加强板;31、第一结构层;32、第二结构层;321、第二容纳槽;33、第三结构层;
40、换热组件;
200、马达;
300、控制器。
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“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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
对于车辆来说,电池装置的底部通常朝向路面,外界杂质(例如碎石、路面凸起等)容易碰撞电池装置底部并损伤箱体内的电池单体。为了起到良好的底部保护效果,电池装置的箱体的底部通常设置有底护板,底护板通常为具有一定厚度的金属板,这就导致底护板的重量通常较重。
而且,目前的电池装置的箱体通常也为金属材质,这就进一步增加了箱体的整体重量,进而导致电池装置的整体重量难以减轻。
基于以上考虑,为了缓解目前电池装置难以兼顾底部防护和减轻重量的问题,本申请实施例提供了一种电池装置,使箱体包括第一箱体,并使第一箱体包括底板和边框,在底板朝向电池单体组件的一侧设置加强板,以通过加强板更好的保护电池装置的底部;同时,使第一箱体的材质包括复合材料。
在这样的电池装置中,底板配合加强板能够为电池装置组件提供的底部保护和支撑,提高箱体了底部的强度,从而提高箱体底部的防护性能;使第一箱体的材质包括复合材料,减轻第一箱体的重量,减小了第一箱体的重量对电池装置整体重量的负面影响。
本申请实施例公开的电池装置可以用于使用电池装置作为电源的用电装置或者使用电池装置作为储能元件的各种储能系统。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、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装置为车辆1000为例进行说明。
参考图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆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的内部设置有电池,电池可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池可以用于车辆1000的供电,例如,电池可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器300和马达200,控制器300用来控制电池为马达200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,电池不仅可以作为车辆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。
参考图2,图2为本申请一些实施例提供的电池装置100的分解结构示意图。本申请的实施例所提到的电池装置100可包括一个或多个电池单体组件20,用于提供电压和容量。电池单体组件20可包括多个电池单体21,多个电池单体21通过汇流部件串联、并联或混联连接。
在一些实施例中,电池单体组件20通常由多个电池单体21排列形成。
作为示例,电池单体组件20可以为电池模组,电池模组由多个电池单体21排列并固定形成一个独立模块。作为示例,电池模组可以通过扎带捆绑多个电池单体21形成。
在一些实施例中,电池装置100可以为电池包,电池包包括箱体10和一个或多个电池单体组件20,电池单体组件20容纳于箱体10中。
作为示例,电池单体组件20可以为电池模组,电池单体组件20可通过将电池模组固定于箱体10中的方式容纳于箱体10中。
作为示例,电池单体组件20也可通过将多个电池单体21直接固定于箱体10的方式容纳于箱体10中。
作为示例,箱体10可包括第一箱体11和第二箱体12。第一箱体11和第二箱体12扣合,使得箱体10内部形成封闭空间,以收纳电池单体组件20。这里的封闭指盖住或关闭,可以是密封,也可以是非密封。第一箱体11可为顶盖或者底板112。
作为示例,箱体10可包括顶盖、框架和底板112。顶盖和底板112分别与框架连接,使得箱体10内部形成封闭空间,以收纳电池单体组件20。
在一些实施例中,箱体10可以作为车辆1000的底盘结构的一部分。例如,箱体10的部分可以成为车辆1000的地板的至少一部分,或者,箱体10的部分可以成为车辆1000的横梁和纵梁的至少一部分。
参考图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体21的分解结构示意图。电池单体21是指组成电池的最小单元。如图,电池单体21包括有端盖212、壳体211、电极组件213以及其他的功能性部件。
端盖212是指盖合于壳体211的开口处以将电池单体21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211。可选地,端盖212可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖212在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体21能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖212上可以设置有如电极端子214等的功能性部件。电极端子214可以用于与电极组件213电连接,以用于输出或输入电池单体21的电能。在一些实施例中,端盖212上还可以设置有用于在电池单体21的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖212的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖212的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体211内的电连接部件与端盖212,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体211是用于配合端盖212以形成电池单体21的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件213、电解液以及其他部件。壳体211和端盖212可以是独立的部件,可以于壳体211上设置开口,通过在开口处使端盖212盖合开口以形成电池单体21的内部环境。不限地,也可以使端盖212和壳体211一体化,具体地,端盖212和壳体211可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体211的内部时,再使端盖212盖合壳体211。壳体211可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体211的形状可以根据电极组件213的具体形状和尺寸大小来确定。壳体211的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件213是电池单体21中发生电化学反应的部件。壳体211内可以包含一个或更多个电极组件213。电极组件213主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件213的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子214以形成电流回路。
第一方面,参考图4至图9,本申请实施例提供一种电池装置100,包括箱体10、电池单体21和加强板30。其中,箱体10包括第一箱体11第一箱体11包括边框111以及连接于边框111的底板112,边框111和底板112的材质均包括复合材料,边框111和底板112围成一端开口的容纳空间113;电池单体21容纳于容纳空间113;加强板30连接于底板112,加强板30包括第一结构层31和第二结构层32,第一结构层31连接于底板112朝向容纳空间113的一侧,第二结构层32连接于第一结构层31背离底板112的一侧,电池单体21连接于第二结构层32;第一结构层31的强度大于第二结构层32的强度。
图中,X轴所在的方向为电池装置100的长度方向,Y轴所在的方向为电池装置100的宽度方向,Z轴所在的方向为电池装置100的高度方向。
箱体10是指电池装置100中用于为电池单体21等结构提供容纳空间113的结构。
第一箱体11是指箱体10中用于承载电池单体21或其他结构的结构,在箱体10包括第一箱体11和第二箱体12的情况下,第一箱体11用于容纳电池单体21等结构,第二箱体12用于盖合与封闭第一箱体11;根据箱体10的形状,第一箱体11可以为棱柱状、圆柱状或其他形状;第一箱体11的材质可以包括金属、塑料或其他材料。
边框111是指第一箱体11中用于为电池单体21提供侧面保护的结构,边框111可以包括多个首尾依次相连的边梁,边框111可以为四边形方形框架结构,也可以为五边形、六边形或其他形状的框架结构;边框111中的梁体114可以为箱型梁,也可以为工字梁或其他形状的梁结构;边框111的材质可以包括金属、塑料或其他材料。
底板112是指第一箱体11中用于承载电池单体21或其他结构的结构,底板112可以为圆形板状结构、方形板状结构或其他形状的板状结构;底板112连接于边框111,底板112可以通过焊接、粘接、螺接或其他方式连接于边框111,底板112也可以与边框111一体成型制成;底板112的材质可以包括金属、塑料或其他材料,底板112的材质可以与边框111的材质相同,也可以不同。
边框111和底板112的材质包括复合材料,该复合材料可以包括树脂、纤维类材料;相较于金属材料或合金,复合材料的重量能够更轻,在能够为电池装置100或其他结构提供安装基础和保护的同时,还能够减轻电池装置100的整体重量;同时,选用复合材料还能够满足绝缘、防腐蚀等多种不同需求。
底板112与边框111能够围成容纳空间113,此时容纳空间113即为第一箱体11内的空间结构,电池单体21或其他结构容纳于该容纳空间113内;容纳空间113可以为棱柱状空间结构,也可为圆柱状空间结构或其他形状的空间结构,容纳空间113的形状可以根据边框111的形状设置以适应第一箱体11,也可以与边框111的形状不同。
电池单体21是指组成电池装置100的最小单元,电池单体21的数量可以为一个,也可以为两个或更多个;在电池单体21的数量为至少两个的情况下,各电池单体21可以串联、并联或混联;各电池单体21可以沿一个方向排布,也可以沿两个不同方向阵列排布;各电池单体21可以通过绑带、板体或其他结构固定约束,各电池单体21也可以直接设置在第一箱体11的容纳空间113内。
加强板30是指电池装置100中用于增强底板112强度并保护电池单体21底部的结构,加强板30的形状可以为圆形、方形或其他形状,加强板30的形状可以与底板112的形状相同,也可以不同。
加强板30连接于底板112并容纳于容纳空间113中,也即加强板30设于底板112朝向容纳空间113的一侧;加强板30连接于底板112,加强板30可以通过粘接、粘接、螺接或其他方式连接于底板112;在加强板30连接于底板112基础下,加强板30可以连接于边框111,也可以不连接于边框111或与边框111之间存在间隙。
第一结构层31为加强板30中的部分结构,第一结构层31为加强板30中连接于底板112的结构,第一结构层31连接于底板112朝向容纳空间113的一侧,第一结构层31可以通过粘接、焊接、螺接或其他方式连接于底板112;第一结构层31的形状可以为圆形、方形或其形状,第一结构层31的形状可以与底板112的形状相同,也可以不同;第一结构层31的材质可以包括金属,也可以包括其他材料。
第二结构层32为加强板30中的部分结构,电池单体21连接于第二结构层32,也即第二结构层32为加强板30朝向容纳空间113一侧的结构;第二结构层32的形状可以为圆形、方形或其形状,第二结构层32的形状可以与第一结构层31的形状相同,也可以不同;第二结构层32的材质可以包括金属、塑料或其他材料。
第二结构层32连接于第一结构层31背离底板112的一侧,第二结构层32可以直接连接于第一结构层31,也可以在第一结构层31和第二结构层32之间设置中间结构,以使第二结构层32可以通过中间结构间接的连接于第一结构层31;在第二结构层32直接连接于第一结构层31的情况下,第二结构层32可以通过粘接、焊接、螺接或其他方式连接于第一结构层31。
电池单体21连接于第二结构层32,电池单体21可以直接连接于第二结构层32,也可以通过中间结构间接的连接于第二结构层32;在电池单体21直接连接于第二结构层32的情况下,电池单体21可以通过粘接、焊接、卡接或其他方式连接于第二结构层32。
第一结构层31的强度大于第二结构层32的强度,因第一结构层31连接于底板112,底板112上承受的力将会最先传递至第一结构层31,该设置使得加强板30能够更好的提高底板112的强度;在底板112受到外部碰撞的情况下,第一结构层31能够承受并分担底板112受到的碰撞能量,同时还能够降低第一结构层31和底板112的形变风险,从而降低了加强板30和底板112形变并挤压电池单体21的风险。
示例的,在电池装置100应用于车辆1000的情况下,电池装置100可以吊装在车辆1000的底盘上,此时底盘能够承受电池装置100上方的力,电池装置100对其上方的支撑性能的需求较低,同时底盘能够对电池装置100的周侧提供一定的保护,故第一箱体11中的边框111和底板112的材质可以包括复合材料,此时第一箱体11能够起到承载电池单体21的作用,同时第一箱体11的重量还较轻,从而能够减轻整车的重量。
示例的,在边框111和底板112的材质包括复合材料的情况下,在底板112上设置加强板30,以对电池装置100的底部提供保护,降低底部冲击损伤电池装置100的风险。
本实施例中,在箱体10的底板112上设置加强板30,并使加强板30包括第一结构层31和第二结构层32,以通过加强板30提高箱体10底部的强度,从而提高箱体10底部的防护性能;使边框111和底板112的材质均包括复合材料,以使得第一箱体11既能够为电池单体21提供支撑,并能够为电池单体21提供保护;同时还能够使第一箱体11的重量较轻,以减小第一箱体11的重量对电池装置100整体重量的负面影响。
参考图4至图9,在一些实施例中,底板112背离容纳空间113的一侧直接显露于外部环境。
底板112背离容纳空间113的一侧直接显露于外部环境,其中,外部环境是指箱体10之外的环境,此时底板112直接显露于外部环境即是指底板112朝向外界的一侧直接显露于外部环境而不被其他结构遮挡;相较于目前的电池装置100,该设置也是指底板112处不再设置有底护板。
因底板112朝向容纳空间113的一侧设置有加强板30,箱体10对电池单体21的底部防护性能较高,故此时无需设置底护板,从而能够减小电池装置100的高度,以减小电池装置100的空间占用,而且还能够减轻电池装置100的整体重量。
本实施例中,使箱体10的底板112直接显露于外部环境,也即在箱体10底部不再设置底护板,从而能够减小电池装置100高度,减小电池装置100的空间占用和重量。
参考图4至图9,在一些实施例中,加强板30还包括第三结构层33,第三结构层33设于第一结构层31和第二结构层32之间。
第三结构层33为加强板30中的部分结构,第三结构层33位于第一结构层31和第二结构层32之间;第三结构层33的形状可以为圆形、方形或其形状,第三结构层33的形状可以与第一结构层31和/或第二结构层32的形状相同,也可以不同;第三结构层33的材质可以包括金属、塑料或其他材料。
第三结构层33位于第一结构层31和第二结构层32之间,第三结构层33可以直接连接于第一结构层31和第二结构层32,也可以通过中间结构间接的连接于第一结构层31和第二结构层32;在第三结构层33直接连接于第一结构层31和第二结构层32的情况下,第三结构层33可以通过粘接、焊接、螺接或其他方式连接于第一结构层31,第三结构层33可以通过粘接、焊接、螺接或其他方式连接于第二结构层32。
在加强板30包括第一结构层31、第二结构层32和第三结构层33的情况下,加强板30为多层结构,此时第一结构层31、第二结构层32和第三结构层33的材质可以不同,以满足加强板30的多种需求。
在底板112受到外部碰撞的情况下,第一结构层31、第二结构层32和第三结构层33能够层层分担底板112受到的碰撞能量,从而能够提高底板112的强度,并能够降低底板112和加强板30的形变风险,从而降低了底板112和加强板30形变并挤压电池单体21的风险。
本实施例中,使加强板30为三层结构,以使得加强板30能够更好的起到保护电池装置100底部的作用。
在一些实施例中,第一结构层31的材质包括金属。
第一结构层31的材质包括金属,第一结构层31的材质可以包括铁、铝、铜、钢或其金属,第一结构层31的材质可以仅包括某一种金属,也可以包括两种或更多种不同的金属;除了金属外,第一结构层31的材质还可以包括其他材料,以使得第一结构层31能够具有更多不同的性能。示例的,第一结构层31为钢板。
因第一结构层31为加强板30中与底板112相连的结构,底板112上承受的力将会最先传递至第一结构层31,故使第一结构层31的材质包括金属,以使得第一结构层31能够更好的为底板112提供支撑,以提高底板112的强度,降低底板112形变的风险。
本实施例中,使第一结构层31的材质包括金属,以使得第一结构层31能够具有较高的强度,以更好的保护电池装置100的底部;同时,还能够降低外部杂物刺穿加强板30的风险,从而更好的起到保护电池单体21的作用。
在一些实施例中,第一结构层31的强度范围为300MPa~1500MPa。
第一结构层31的强度可以为300MPa、500MPa、700MPa、900MPa、1100MPa、1300MPa、1500MPa或其他数值。
第一结构层31的强度越大,第一结构层31对电池单体21的底部的防护性能越好,底板112和加强板30承受碰撞的性能越好,底板112和加强板30形变的风险越低。
同时,第一结构层31的强度还与第一结构层31的厚度、密度和成本正相关,第一结构层31的强度越高,第一结构层31的厚度、重量和成本中的一者或多者相应越高。而第一结构层31的厚度越大,第一结构层31的强度越高,其占用的空间越大;第一结构层31的重量越大,第一结构层31的强度越高,电池装置100的整体重量也越大。
据此,使第一结构层31的强度范围为300MPa~1500MPa,以使得第一结构层31既能够提高底板112的强度,降低底板112和加强板30的形变风险,还能够减小重量、空间占用,降低成本。
示例的,第一结构层31的强度可以为300MPa,此时第一结构层31的厚度较小,重量较低,从而能够减小加强板30对电池装置100的空间占用、能量密度和重量的负面影响。
示例的,第一结构层31的强度可以为900MPa,此时第一结构层31的厚度和重量均适中,使得加强板30既能够较好的提高底板112的强度,还能够使加强板30的重量和空间占用较小。
示例的,第一结构层31的强度可以为1500MPa,此时第一结构层31的厚度和重量均较大,加强板30既能够更好的提高底板112的强度,并能够更好的降低底板112和加强板30的形变风险。
对于第一结构层31的强度,可以通过取样拉伸试验法、表面硬度法、超声波硬度检测法或其他常用检测方式进行检测。以取样拉伸试验法为例,该方法中,将第一结构层31的试样放置于材料试验机的夹具中,并使材料试验机均匀的向试样加载力,并观察力-位移曲线或力-应变曲线,直至试验断裂;之后,测量断裂面积、断后标距等参数,计算得到强度。
本实施例提供了一些第一结构层31的强度范围,以使得第一结构层31能够更好的保护电池装置100的底部;同时,也能够降低加强板30形变并挤压电池单体21的风险。
在一些实施例中,第二结构层32的材质包括复合材料。
第二结构层32为加强板30朝向电池单体21的结构,电池单体21连接于第二结构层32,故第二结构层32应具有一定的绝缘层性能,同时能够在电池装置100的冷却介质、电解液或其他物质外溢的情况下具有一定的防腐蚀性能。
同时,因第一结构层31为加强板30中主要提供强度的结构,故第二结构层32的设置更应侧重于减轻重量并减小空间占用。
据此,第二结构层32的材质包括复合材料,该复合材料可以包括树脂、纤维类材料。
相较于金属材料或金属复合材料,复合材料的重量能够更轻,从而能够减小加强板30的设置对电池装置100的整体重量的负面影响;同时,选用复合材料还能够满足绝缘、防腐蚀等多种不同需求。
本实施例中,使第二结构层32的材质包括复合材料,以使得第二结构层32能够为电池单体21提供支撑,并能够为电池单体21提供保护;同时还能够使第二结构层32的重量较轻,以降低整个加强板30的重量,减小加强板30对电池装置100整体重量的负面影响。
在一些实施例中,第二结构层32的材质包括树脂和纤维。
树脂是一种高分子化合物,其可以包括天然产物,例如松香、琥珀、虫胶等,也可以为人工合成产物,例如聚乙烯、环氧树脂、聚酯树脂等。树脂具有轻量化、耐腐蚀、电绝缘性能好、加工效率高等优点。
纤维是指具有高强度、高刚度且长径比大的细丝状或束状材料,纤维可以包括玻璃纤维,也可以包括碳纤维或其他纤维材料;纤维具有强度高、轻量化、耐腐蚀、电绝缘性能好、隔热性能好等优点。
使第二结构层32包括树脂和纤维,使得第二结构层32能够具有较轻的重量、良好的电绝缘性能、良好的耐腐蚀性能和一定的强度和支撑性能;以使得加强板30既能够保护电池单体21的底部并为电池单体21提供支撑,还能够具有较轻的重量,以减小加强板30对电池装置100的整体重量的负面影响。
本实施例提供了一些第二结构层32的具体材质,以使得第二结构层32既能够具有一定的强度,还能够具有良好的绝缘性能、良好的耐腐蚀性能、重量轻等优点。
在一些实施例中,第三结构层33为形变层。
第三结构层33为形变层,也即第三结构层33能够在外力的作用下发生形变;第三结构层33的形变可以吸收外部碰撞产生的能量,从而能够减小传递至电池单体21的能量。
在底板112受到碰撞而发生形变的情况下,第三结构层33能够吸收底板112的部分或全部的形变量,以减小第二结构层32的形变量,从而降低加强板30挤压电池单体21导致损伤的风险。
在底板112被杂物刺穿的情况下,第三结构层33的形变还能够为刺穿的杂物提供阻力,以更好的阻碍该杂物接触电池单体21。
第三结构层33的形变可以为弹性形变,也可以为塑性形变;第三结构层33可以通过其材料实现形变,也可以通过结构实现形变。示例的,可以使第三结构层33的材质包括橡胶、泡棉等材料,以通过材料实现第三结构层33的弹性形变;示例的,也可以使第三结构层33为气囊结构,以实现形变和碰撞能量的吸收;示例的,还可以在第三结构层33内设置蜂窝状空腔,以此实现形变和碰撞能量的吸收;可以理解的,在第三结构层33能够形变的基础上,第三结构层33还可以包括其他材质或结构,而不仅限于上述几种。
本实施例中,使第三结构层33为形变层,以使得第三结构层33能够吸收底板112的形变,从而降低第二结构层32形变并挤压电池单体21的风险。
在一些实施例中,第三结构层33的材质包括橡胶、泡棉、发泡胶中的至少一种。
橡胶是一类具有高弹性形变能力的高分子聚合物,橡胶包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等。橡胶具有优良的弹性形变能力和减震能力,同时还具有优良的耐磨与抗疲劳性能、优良的电绝缘性能、优良的耐腐蚀和耐候性等。
泡棉是一类通过物理或化学发泡工艺在聚合物基体中形成大量气泡的多孔材料,泡棉包括聚氨酯泡棉、聚乙烯泡棉、聚丙烯泡棉、硅胶泡棉等。泡棉具有优良的缓冲吸能性能,同时还具有优良的轻量化性能、优良的耐酸碱性能、优良的抗老化性能等。
发泡胶是一种以聚氨酯为主要成分的高分子材料,通过物理或化学反应发泡膨胀并形成具有粘结性和弹性的泡沫体。发泡胶具有优良的弹性形变和减震性能,同时还具有优良的隔热性能、优良的抗老化性能和化学稳定性、优良的阻燃性能等。
第三结构层33的材质可以包括橡胶、泡棉、发泡胶中的某一种,也可以包括橡胶、泡棉、发泡胶中两种或三种。
使第三结构层33包括橡胶、泡棉、发泡胶中的至少一种,以使得第三结构层33能够具有弹性形变能力;在底板112受到碰撞而发生形变的情况下,第三结构层33能够吸收底板112的部分或全部的形变量,以减小第二结构层32的形变量,从而降低加强板30挤压电池单体21导致损伤的风险;在底板112被杂物刺穿的情况下,第三结构层33的形变还能够为刺穿的杂物提供阻力,以更好的阻碍该杂物接触电池单体21。
本实施例提供了一些第三结构层33的具体材质,以使得第三结构层33具有弹性形变能力,从而使得第三结构层33能够更好的吸收底板112和第一结构层31受到的碰撞能量,并吸收底板112和第一结构层31的形变。
在一些实施例中,第三结构层33内设有空腔。
第三结构层33内设有空腔,空腔的数量可以为一个,也可以为两个或多个;空腔可以为圆形空间结构、椭圆形空间结构、棱柱状空间结构或其他形状的空间结构;空腔可以为空置的空间,也即空腔内不填充其他物质,空腔内也可以填充颗粒物或其他物质,以便于在外界杂物刺穿空腔的情况下为外界杂物提供更多阻力。
空腔的容积可以较小,以占用第三结构层33内的较小空间,此时第三结构层33的强度较高;空腔的容积也可以较大,以占用第三结构层33的较大空间,此时第三结构层33的强度较弱,但第三结构层33能够具有更大的形变量并能够吸收更多的碰撞能量。
空腔的设置使得第三结构层33能够具有更大的形变量,在底板112受到外部碰撞或冲击的情况下,第三结构层33能够向空腔内形变,并以此吸收碰撞能量,减小传递至电池单体21的碰撞能量,提高底板112和加强板30的防护效果;同时,在碰撞能量较大的情况下,第三结构层33还能够发生断裂等不可逆的形变,并以此吸收更多的碰撞能量,此时空腔的设置为第三结构层33的不可逆形变提供了更多空间,降低了第三结构层33断裂侵入容纳空间113并刺穿电池单体21的风险。
在第三结构层33内设有空腔的情况下,第三结构层33的材质可以包括金属,也可以包括橡胶、泡棉、发泡胶等。
本实施例提供了一些第三结构的具体结构,以使得第三结构层33具有一定的形变能力,同时能够通过空腔吸收底板112和第一结构层31的形变量,从而能够降低第二结构层32形变并挤压电池单体21的风险。
参考图4至图9,在一些实施例中,电池装置100还包括换热组件40,换热组件40设于所加强板30层背离底板112的一侧,电池单体21的至少部分连接于换热组件40背离加强板30的一侧。
换热组件40是指电池装置100用于调整电池单体21的温度的结构,换热组件40能够与电池单体21中的各电池单体21进行热交换,以降低或升高电池单体21的温度;换热组件40可以包括直冷结构、液冷结构,还可以包括电热、风冷结构其他结构。
示例的,换热组件40为液冷结构,换热组价包括多个换热板,每个换热板内均设有流道,以供换热介质在流道内流通。
换热组件40设于加强板30背离底板112的一侧,在第二结构层32为加强板30朝向容纳空间113一侧的最外层的情况下,换热组件40设于第二结构层32背离底板112的一侧;换热组件40可以通过焊接、粘接、螺接或其他方式连接于加强板30。
电池单体21的至少部分连接于换热组件40背离加强板30的一侧,在电池单体21连接于加强板30的情况下,换热组件40位于加强板30和电池单体21之间,此时电池单体21可以完全连接于换热组件40,以通过换热组件40间接的连接于加强板30,电池单体21也可以一部分连接于换热组件40,另一部分连接于加强板30;电池单体21可以通过焊接、粘接、卡接或其他方式连接于相应的换热组件40。
电池单体21的至少部分连接于换热组件40,此时换热组件40可以与相连的电池单体21进行热交换,以控制电池单体21的温度;同时,换热组件40还能够为电池单体21提供一定的支撑。
换热组件40连接于加强板30,以使得换热组件40也能够通过加强板30提高底板112的强度,降低底板112和加强板30形变的风险;同时,在外界杂物刺穿底板112的情况下,换热组件40也能够对外界杂物的刺穿提供阻力,以降低杂物接触并刺穿电池单体21的风险。
本实施例中,设置换热组件40,以通过换热结构调整电池单体21的温度,从而使得电池单体21能够在适宜的工作温度下较为高效的充放电;同时,将换热组件40设于加强板30上,在底板112受到碰撞或冲击的情况下,换热组件40也能够起到保护作用,并能够吸收碰撞能量和形变量,从而对电池单体21起到一定的保护作用。
参考图4至图9,在一些实施例中,底板112朝向容纳空间113的一侧设有第一容纳槽1121;加强板30的部分容纳于第一容纳槽1121内,并在背离第一容纳槽1121的一侧形成第二容纳槽321,换热组件40容纳于第二容纳槽321内。
第一容纳槽1121是指设于底板112朝向容纳空间113的一侧的槽结构,第一容纳槽1121可以为底板112的一部分向背离容纳空间113的一侧形变形成,第一容纳槽1121也可以为直接开设在底板112朝向容纳空间113的一侧的槽结构;第一容纳槽1121可以为方槽、半圆槽或其他形状的槽结构;第一容纳槽1121的数量可以为一个,也可以为两个或更多个。
第二容纳槽321是指设于加强板30朝向容纳空间113的一侧的槽结构,第二容纳槽321可以为方槽、半圆槽或其他形状的槽结构,第二容纳槽321的数量可以为一个,也可以为两个或更多个,第二容纳槽321的数量可以与第一容纳槽1121的数量相同,也可以不同。
加强板30的一部分能够容纳于第一容纳槽1121内,即加强板30的一部分能够向第一容纳槽1121内形变,该形变同时能够在加强板30背离第一容纳槽1121的一侧形成第二容纳槽321,此时第二容纳槽321为加强板30形变的槽结构。
换热组件40容纳于第二容纳槽321内,此时第二容纳槽321的形状可以与换热组件40的形状相匹配,第二容纳槽321的形状也可以与换热组件40的形状无关;在换热组件40连接于加强板30的情况下,换热组件40可以连接于加强板30形变的部分,以使得换热组件40能够较为稳定的安装在第二容纳槽321内;换热组件40可以完全容纳于第二容纳槽321内,也可以仅部分容纳于第二容纳槽321内。
因换热组件40设于加强板30上,而加强板30设于底板112上,故在电池装置100的高度方向Z上,换热组件40容易高出加强板30,并容易导致容纳空间113底部凹凸不平,从而对电池单体21的安装造成负面影响,并容易导致容纳空间113的利用率降低;据此,设置第一容纳槽1121和第二容纳槽321,并使换热组件40容纳于第二容纳槽321内,以降低换热组件40高出加强板30的高度,从而减小换热组件40的设置对电池单体21布设造成的负面影响,并提高容纳空间113的利用率和电池装置100的能量密度。
本实施例中,设置第二容纳槽321,并通过第二容纳槽321容纳换热组件40,以起到辅助固定换热组件40的作用,同时也能够提高第一箱体11内部的平整度,便于布设电池单体21,并便于提高空间利用率,从而能够起到提高能量密度的作用。
参考图4至图9,在一些换热组件40容纳于第二容纳槽321的实施例中,换热组件40朝向容纳空间113的一侧与加强板30朝向容纳空间113的一侧齐平。
在换热组件40容纳于第二容纳槽321内的情况下,使换热组件40朝向容纳空间113的一侧与加强板30朝向容纳空间113的一侧齐平,以使得容纳空间113的底部能够更为平整,从而便于电池单体21的安装,同时也能够提高容纳空间113的利用率,并提高电池装置100的能量密度。
换热组件40朝向容纳空间113的一侧与加强板30朝向容纳空间113的一侧齐平,还使得电池单体21能够同时与换热组件40和加强板30相连,此时换热组件40和加强板30均能够为电池单体21提供支撑,从而能够提高支撑的稳定性。
示例的,在电池装置100的高度方向Z上,换热组件40的高度与第二容纳槽321的深度相同,以使得容纳空间113的底部能够为平面或近似为平面。
本实施例中,使换热组件40与加强板30齐平,以使得电池单体21能够同时连接于换热组件40和加强板30,从而使得加强板30和换热组件40能够更好的为电池单体21提供支撑;同时,该设置还能够提高第一箱体11内部的空间利用率,提高电池装置100的能量密度。
在一些实施例中,换热组件40的至少部分突出于加强板30朝向容纳空间113的一侧;电池单体21的至少部分连接于换热组件40背离加强板30的一侧,以使电池单体21与加强板30间隔设置。
换热组件40的至少部分突出于加强板30朝向容纳空间113的一侧;加强板30朝向容纳空间113的一侧可以为平面,底板112上可以无需设置第一容纳槽1121,加强板30上也可以无需设置第二容纳槽321,此时换热组件40完全突出于加强板30;加强板30上也可以设置第二容纳槽321,则第二容纳槽321的深度小于换热组件40的高度,以使得换热组件40能够突出于加强板30朝向容纳空间113的一侧,此时换热组件40仅部分突出于加强板30。
电池单体21的至少部分连接于换热组件40,也即电池单体21可以仅部分连接于换热组件40,也可以完全连接于换热组件40。
在电池单体21连接于换热组件40的情况下,电池单体21与加强板30间隔设置,此时电池单体21与加强板30之间存在间隙,该间隙可以用于缓冲底板112受到的碰撞。
在底板112受到碰撞而发生形变的情况下,该间隙能够为底板112和加强板30的形变提供空间,以减小底板112和加强板30形变碰撞电池单体21的风险,从而降低加强板30挤压电池单体21导致损伤的风险。
在底板112被杂物刺穿的情况下,该间隙能够为刺穿的杂物提供空间,以降低该杂物接触并刺伤电池单体21的风险。
本实施例中,通过换热组件40支撑电池单体21,并使电池单体21与加强板30之间存在间隙,以通过该间隙吸收底板112和加强板30的形变,并缓冲底板112受到的碰撞能量,从而能够进一步降低电池单体21受损的风险。
在一些实施例中,边框111与底板112一体成型制成。
边框111与底板112一体成型制成,边框111与底板112可以通过模压、压铸、注塑或其他方式一体成型制成。
示例的,在箱体10的材质包括复合材料的情况下,边框111与底板112可以通过模压工艺一体成型制成,其中模压工艺是一种用于纤维增强树脂基复合材料的闭模成型工艺。示例的,该一体成型工艺的具体过程可以为:将纤维材料预成型体放入闭合模具中,然后在压力下将液态树脂注入模腔,使液态树脂完全浸润纤维,最后加热固化成型。
使边框111与底板112一体成型制成,能够提高第一箱体11的整体性能,并能够使第一箱体11具有更高的强度、刚度和稳定性;同时,还能够提高生产效率,并能够减小第一箱体11的整体重量。
本实施例中,使边框111与底板112一体成型制成,以使得第一箱体11能够具有更高的结构强度和刚度,同时还能够节省连接件并能够减轻重量。
在一些实施例中,边框111和底板112的材质均包括树脂和纤维。
树脂是一种高分子化合物,其可以包括天然产物,例如松香、琥珀、虫胶等,也可以为人工合成产物,例如聚乙烯、环氧树脂、聚酯树脂等。树脂具有轻量化、耐腐蚀、电绝缘性能好、加工效率高等优点。
纤维是指具有高强度、高刚度且长径比大的细丝状或束状材料,纤维可以包括玻璃纤维,也可以包括碳纤维或其他纤维材料;纤维具有强度高、轻量化、耐腐蚀、电绝缘性能好、隔热性能好等优点。
使边框111和底板112均包括树脂和纤维,使得第一箱体11能够具有较轻的重量、良好的电绝缘性能、良好的耐腐蚀性能和一定的强度和支撑性能;以使得第一箱体11既能够为电池单体21提供支撑并提供一定的保护,还能够具有较轻的重量,以减轻电池装置100的整体重量。
本实施例提供了一些边框111和底板112的具体材质,以使得第一箱体11既能够具有一定的强度,还能够具有良好的绝缘性能、良好的耐腐蚀性能、重量轻等优点。
参考图4至图8,在一些实施例中,边框111远离容纳空间113的一侧连接有梁体114。
梁体114是指箱体10中用于提高边框111强度的结构,梁体114可以为工字梁、箱型梁或其他梁体114结构;梁体114连接于边框111,梁体114可以通过焊接、粘接或其他方式连接于边框111;梁体114的材质可以包括金属、塑料或其他材料。
梁体114的数量可以为一个,也可以为两个或更多个。示例的,在边框111为四边形结构的情况下,梁体114可以有四个并分别连接于边框111的四个侧面;示例的,在边框111为四边形结构的情况下,梁体114也可以有两个并分别对应边框111沿电池装置100的宽度方向Y的两个侧面。
梁体114连接于边框111远离容纳空间113的一侧,也即梁体114位于边框111的外侧,该设置能够减少梁体114对容纳空间113的占用,从而能够减小梁体114的设置对容纳空间113的利用率和电池装置100的能量密度造成的负面影响。
梁体114的设置还能够为电池装置100的挂载结构或其他外部结构提供安装基础。
本实施例中,设置梁体114,以通过梁体114提高第一箱体11侧部的强度,也便于通过梁体114将电池装置100挂载于车辆1000底盘或其他部位。
在一些实施例中,梁体114的材质包括金属。
梁体114的材质包括金属,梁体114的材质可以包括铁、铝、铜、钢或其金属,梁体114的材质可以仅包括某一种金属,也可以包括两种或更多种不同的金属;除了金属外,梁体114的材质还可以包括其他材料,以使得梁体114能够具有更多不同的性能。
因梁体114用于提高边框111侧面的强度,故使梁体114的材质包括金属,以使得梁体114能够更好的为边框111侧面提供支撑,以提高边框111侧面的强度,降低边框111侧面形变的风险。
本实施例中,使梁体114的材质包括金属,以使得梁体114能够具有较高的强度,以更好的保护电池装置100的底部;同时,还能够降低外部杂物刺穿第一箱体11的风险,从而更好的起到保护电池单体21的作用。
在一些实施例中,电池装置100包括箱体10、电池单体21、加强板30和换热组件40。
箱体10包括第一箱体11,第一箱体11包括边框111以及底板112,边框111和底板112围成一端开口的容纳空间113,边框111和底板112为一体成型制成的盆状结构,第一箱体11的材质为包括树脂、玻璃纤维的复合材料。
加强板30连接于底板112上,加强板30包括依次设置的第一结构层31、第三结构层33和第二结构层32。第一结构层31连接于底板112朝向容纳空间113的一侧,第一结构层31为钢板层;第三结构层33连接于第一结构层31背离底板112的一侧,第三结构层33为泡棉层;第二结构层32连接于第三结构层33背离第一结构层31的一侧,第二结构层32为复合材料层,且第二结构层32的材质与第一箱体11的材质相同。
换热组件40连接于第二结构层32朝向容纳空间113的一侧。
电池单体21的部分连接于换热组件40朝向容纳空间113的一侧。
第二方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括第一方面的一些实施例提供的电池装置100。
在该用电装置中,电池装置100不具有底护板,电池装置100在其高度方向Z上的尺寸较小,减小了电池装置100的空间占用;同时,电池装置100底部也具有较好的防护性能,降低了电池装置100故障、损坏的风险。
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 (15)
1.一种电池装置,其特征在于,包括:
箱体,包括第一箱体,所述第一箱体包括边框以及连接于所述边框的底板,所述边框和所述底板的材质均包括复合材料,所述边框和所述底板围成一端开口的容纳空间;
电池单体,容纳于所述容纳空间;
加强板,连接于所述底板,所述加强板包括第一结构层和第二结构层,所述第一结构层连接于所述底板朝向所述容纳空间的一侧,所述第二结构层连接于所述第一结构层背离所述底板的一侧,所述电池单体连接于所述第二结构层;
所述第一结构层的强度大于所述第二结构层的强度;
所述底板背离所述容纳空间的一侧直接显露于外部环境;
所述加强板还包括第三结构层,所述第三结构层设于所述第一结构层和第二结构层之间,所述第三结构层为形变层;
所述电池装置还包括换热组件,所述换热组件设于所加强板层背离所述底板的一侧,所述电池单体的至少部分连接于所述换热组件背离所述加强板的一侧。
2.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第一结构层的材质包括金属。
3.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第一结构层的强度范围为300MPa~1500MPa。
4.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第二结构层的材质包括复合材料。
5.根据权利要求4所述的电池装置,其特征在于,所述第二结构层的材质包括树脂和纤维。
6.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第三结构层的材质包括橡胶、泡棉、发泡胶中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第三结构层内设有空腔。
8.根据权利要求7所述的电池装置,其特征在于,所述底板朝向所述容纳空间的一侧设有第一容纳槽;
所述加强板的部分容纳于所述第一容纳槽内,并在背离所述第一容纳槽的一侧形成第二容纳槽,所述换热组件容纳于所述第二容纳槽内。
9.根据权利要求8所述的电池装置,其特征在于,所述换热组件朝向所述容纳空间的一侧与所述加强板朝向所述容纳空间的一侧齐平。
10.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述换热组件的至少部分突出于所述加强板朝向所述容纳空间的一侧;
所述电池单体的至少部分连接于所述换热组件背离所述加强板的一侧,以使所述电池单体与所述加强板间隔设置。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述边框与所述底板一体成型制成。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述边框和所述底板的材质均包括树脂和纤维。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述边框远离所述容纳空间的一侧连接有梁体。
14.根据权利要求13所述的电池装置,其特征在于,所述梁体的材质包括金属。
15.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-14中任一项所述的电池装置。
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