CN216015544U - 一种柱状电池的承托结构、带承托结构的电池及用电装置 - Google Patents
一种柱状电池的承托结构、带承托结构的电池及用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种柱状电池的承托结构、带承托结构的电池及用电装置,包括波纹板,所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的电池阵列,所述电池阵列呈矩阵排列,所述柱状电池单体柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,电池阵列的行方向与所述列方向垂直,所述电池阵列的行数为两行以上;所述电池单体包括柱状本体和位于所述柱状本体两端的电极端子,列方向上相邻两行的两个电池单体对置的两个电极端子之间电连接。本方案能够提升在多行的阵列化电池的集成过程中的结构稳定性。同时能够使得电池在运行状态下产生的废气等物质得到及时的排出。从而提升多个电池单体集成装置的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电池设计领域,尤其涉及一种柱状电池的承托结构。
背景技术
目前,环境能源问题使社会进步面临严峻形势,低碳环保成为未来经济发展的一大主题。能量的储存和高效利用引起了各方面的重视,锂离子电池单元作为能量储存的最小单元而存在。电池是将多个电池单体有效连接的一种结构形式,通过将一定数量的电池单体进行串联/并联/串并混联来满足为用电设备供电的需求。如何保障这些电池单体在箱体内的结构强度以及安全性能,是当今电池亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请要解决的技术问题,在于提供一种新型的柱状电池承托结构,解决电池的连接结构强度以及安全的问题。
本申请是这样实现的:
一种柱状电池的承托结构,包括波纹板,
所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的电池阵列,所述电池阵列呈矩阵排列,所述柱状电池单体柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,电池阵列的行方向与所述列方向垂直,所述电池阵列的行数为两行以上;
所述电池单体包括柱状本体和位于所述柱状本体两端的电极端子,列方向上相邻两行的两个电池单体对置的两个电极端子之间电连接;
所述波纹板的上表面设置有放置柱状电池单体的凹槽,所述凹槽与柱状电池单体的柱面相适配,所述凹槽用于承托所述柱状电池单体;
所述波纹板设置有贯穿波纹板上表面与下表面的排气孔,所述排气孔在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子之间的电连接处。
可选地,所述电池阵列的行数为2行,列数为2列以上,所述凹槽用于承托列方向上相邻两行的两个柱状单体的对置的端部。
可选地,所述波纹板的下表面设置有边缘翘曲部,所述边缘翘曲部的至少一个边缘处具有自边缘翘曲部的中心向边缘翘曲部的边缘方向逐渐向上表面翘曲的结构。
可选地,所述波纹板的上表面还设置有相邻凹槽之间的槽沿,所述排气孔位于槽沿上。
可选地,所述排气孔在电池阵列的行方向上间隔设置,所述波纹板还包括厚度减薄部,所述厚度减薄部设置于在未设置有排气孔的槽沿上。
可选地,所述厚度减薄部包括导气板和侧壁,所述导气板为水平设置,所述侧壁为竖直设置。
可选地,所述导气板设置于厚度减薄部的底部;或,
所述导气板于厚度减薄部的中部设置,所述导气板的两侧与侧壁连接,从而将所述厚度减薄部分隔为上部、下部两个部分。
一种带承托结构的电池,包括波纹板、柱状电池单体、箱体,
所述柱状电池单体为多个,所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的电池阵列,所述电池阵列呈矩阵排列,所述柱状电池单体柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,电池阵列的行方向与所述列方向垂直,所述电池阵列的行数为两行以上;
所述电池单体包括柱状本体和位于所述柱状本体两端的电极端子,列方向上相邻两行的两个电池单体对置的两个电极端子之间电连接;
所述波纹板的上表面设置有放置柱状电池单体的凹槽,所述凹槽与柱状电池单体的柱面相适配,所述凹槽用于承托所述柱状电池单体;
所述波纹板设置有贯穿波纹板上表面与下表面的排气孔,所述排气孔在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子之间的电连接处;
所述箱体将所述波纹板、电池阵列容纳在内部。
可选地,所述箱体还包括底板、加强筋,所述波纹板还包括首行波纹板、末行波纹板,
在所述电池阵列中的首行的电池单体的首端的下方设置有首行波纹板,所述柱状电池单体的矩阵中的末行的柱状电池单体的末端的下方设置有末行波纹板,所述底板在所述首行波纹板的对应位置的下方以及所述末行波纹板的对应位置的下方均在厚度方向上延伸形成加强筋。
可选地,所述加强筋在行方向上延伸,所述加强筋在列方向上延伸至底板边缘。
可选地,所述柱状电池单体与凹槽之间还设置有粘胶层。
可选地,所述箱体内还包括水冷板、所述电池阵列包括第一电池阵列、第二电池阵列,所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的第一电池阵列,第一电池阵列上设置有水冷板、水冷板上设置有包括多个柱状电池单体的第二电池阵列。
一种用电装置,所述用电装置上装载有如上所述的带承托结构的电池。
本申请具有如下优点:通过设计能够承托两行以上电池阵列的承托结构,能够提升在多行的阵列化电池的集成过程中的结构稳定性。同时通过设计贯穿波纹板的排气孔,能够使得电池在运行状态下产生的废气等物质得到及时的排出。从而提升多个电池单体集成装置的安全性。
附图说明
图1为本申请一实施例所述的承托结构示意图;
图2为本申请一实施例所述的承托结构承托电池单体状态图;
图3为本申请一实施例所述的边缘翘曲部示意图;
图4为本申请一实施例所述的边缘翘曲部变体示意图;
图5为本申请一实施例所述的厚度减薄部示意图;
图6为本申请一实施例所述的箱体及底板承托状态示意图。
附图标记说明:
1、波纹板;
10、凹槽;
11、排气孔;
12、槽沿;
13、边缘翘曲部;
14、厚度减薄部;
140、导气板;
141、侧壁;
100、首行波纹板;
101、末行波纹板
2、电池单体;
201、电池本体;
202、电极端子;
3、箱体;
300、底板;
301、加强筋。
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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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。
本申请中出现的“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)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合,电池的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池包。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池包则是装入电动汽车的电池系统的最终状态。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体一般由盖体和箱壳组成。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理系统(BMS)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,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,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP或PE等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
极耳一般包括正极极耳和负极极耳。具体地,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,未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳,正极集流体的材料可以为铝,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,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。
用电装置可以包括电动自行车、电动汽车、飞机、动车组、船只等交通工具。本申请的一些实施例中可用例为电池包和车辆主体。电池设置于车辆主体。其中,车辆为新能源汽车,其可以为纯电动汽车,也可以混合动力汽车或增程式汽车。车辆主体设置有动力源,动力源被配置为与电池电连接,由电池提供电能,通过传动机构与车辆主体上的车轮连接,从而驱动汽车行进。可选地,电池可水平设置于车辆主体的底部。
然而,电池在实际工作中的情况复杂,比如应用在电动汽车上时,由于行驶过程中存在的震动等问题,需要提供足够的结构强度;同时由于电动汽车车身紧凑,空间包络有限,所以需要实现体积小,储存能量大的结构;而在大型储能电柜上使用时,同样需要提供一种可以有效将电池串联成组并固定的结构形式,同时实现可靠的电气连接。
在现有技术中,当一定数量的电池单体被配置在一个箱体内时,通常用到支撑板结构,支撑板结构的上表面设计为电池的仿形,用于承托电池或电芯。然而在复杂动载工况下,比如电动汽车的行驶中震动时,会存在着螺栓脱落、电池短路和连接条失效的风险。另外,少数采用接触连接串联相邻电池极耳的做法,不仅占用操作的空间,在车载震动等恶劣使用环境下无法实现可靠电气连接,造成接触电阻变化大,影响使用效果。尤其对于圆柱形电池,当一个箱体中承载多个柱状电池时,并且当这些圆柱状的电池为“躺平”的排列方式时(即圆柱电池两端的极柱在水平方向延伸),无额外的支撑部件的情况下,相邻电连接的电池单体之间容易晃动,连接强度达不到要求,进而影响整个箱体内电池的稳定性。
本申请发明人注意到电池的上述问题,在解决电池间连接强度问题的同时,还解决了在箱体内的紧凑排布的电池单体的工作状态下产生的气体难以排出的问题,避免了在电池在工作中容易产生胀气、鼓包或者过热等安全性问题。
电池可收容于箱体3内,多个电池单体排列布置于箱体3内,也可以称之为电池阵列。箱体3的类型不受限制,箱体3可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等,箱体3中包括带有本方案所提出的承托结构。
请参阅图1以及图2,下面将要介绍的是本申请的一种柱状电池的承托结构,包括波纹板1,波纹板1用于承托包括多个柱状电池单体2的电池阵列,电池阵列呈矩阵排列,柱状电池单体2柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,也可以看到是图中的y方向,电池阵列的行方向与列方向垂直,也就是图中的x方向。电池阵列的行数为两行以上。
图2中可以看到柱状电池单体2包括柱状本体201和位于柱状本体201两端的电极端子202,图中以两个对置的电池单体进行说明。列方向上相邻两行的两个电池单体2对置的两个电极端子202之间电连接,从而可以串联电池单体2形成统一的电力输出。
波纹板1的上表面设置有放置柱状电池单体2的凹槽10,凹槽10与柱状电池单体2的柱面相适配,凹槽10用于承托柱状电池单体2。
凹槽10的延伸方向为列方向,被设置为能够承托列方向上的至少两个柱状电池单体2,即可以同时承托三个、四个柱状电池单体2。在列方向上的多个柱状电池单体2被波纹板1承托时,波纹板1可以被配置为其中的凹槽10仅需承托位于首尾位置的柱状电池单体2的端部。波纹板1在承托的同时也可以用粘胶层辅助固定,能够提供额外的稳定性,电池在受到额外振动时保护电池结构。
从图1中还可以看到,波纹板1设置有贯穿波纹板1上表面与下表面的排气孔11,排气孔11在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子202之间的电连接处。为了排出电池在工作过程中的化学体系产气,设置穿透波纹板1的排气孔11。
本申请中,电极端子202可以伸出电池端盖而设置,其截面积一般小于端盖的表面积。因此,两个电极端子202对接时,对接处由于电极端子202的截面较小而存在一定空间。当将电池单体的排气阀设置于端盖时,此处的空间就成为电池工作过程中的化学体系产气排出的空间。但该空间狭小,容易留滞气体。因此,本申请在作为支撑板的波纹板1上,在两个电池单体的电连接处,设置排气孔11,以便于将电池工作过程中的化学体系产气排出。在一些实施例中,即使波纹板1通过粘胶层固定在箱体3中,但粘胶层可以不需要完全封死整个平面,因此仍然会留出允许化学体系产气排出的通道。
可以看到,通过上述设置,本申请的技术方案中通过波纹板1的设置很好地提供两行以上电池阵列的承托结构,提升了多行的阵列化电池的集成过程中的结构稳定性。同时设计了贯穿波纹板1的排气孔11,能够使得电池在运行状态下产生的废气等物质得到及时的排出。提升了多个电池单体2集成装置的安全性。
在一些具体的实施例中,电池阵列的行数为2行,列数为2列以上。当行数为两行时,即列方向上仅有两个电极对置的柱状电池单体2,这样设置的电池阵列的大小合适,在配置为电池包/电池模组的时候有更好的灵活性,能够满足更多的电池模组的设计需求。
波纹板1的一个凹槽10可以被配置为用于承托列方向上相邻两行的两个柱状单体2的对置的端部。仅需要固定端部就能够保证柱状电池单体2支撑结构的稳定性,同时还能够达到节省材料、减轻重量的效果。有鉴于同样的好处,在当电池阵列的行数大于2行的实施例中,也可以采用波纹板1的一个凹槽10被配置为用于承托列方向上相邻两行的两个柱状单体的对置的端部的设置,n行的柱状电池单体2中设置n-1个的波纹板1,这样在多行的电池阵列设计中,本方案的电池承托结构同样能够达到节省材料、减轻重量的技术效果。
在如图3所示的具体实施例中,波纹板1的下表面设置有边缘翘曲部13,边缘翘曲部13的至少一个边缘处具有自边缘翘曲部13的中心向边缘翘曲部13的边缘方向逐渐向上表面翘曲的结构。
边缘翘曲部13可以是波纹板1的下表面,也可以是下表面外侧或下方的延伸结构,边缘翘曲部13可以与波纹板1一体成型,也可以是有分体结构特征的单独部件。波纹板1的下表面可以用于与粘胶层粘结,这种设置的边缘向上表面翘曲的结构能够附着更多的粘胶,从而能够使得波纹板1与粘胶层的固定更加的紧密。
在一些实施例中,当边缘翘曲部13是波纹板1的下表面时,自边缘翘曲部13的中心向边缘翘曲部13的边缘方向主要指波纹板1的列方向也存在逐渐向上表面翘曲的结构,而并非仅仅只有行方向的凹槽10的背面的波纹状结构。而当边缘翘曲部13是下表面下方的延伸结构时,参见图4,边缘翘曲部13可以设置在波纹板1下表面的一端,因此边缘翘曲部13的中心向边缘翘曲部13的边缘方向可以是朝向波纹板1的中心的方向。如图中左端的边缘翘曲部13可以包括向左和向右的两个逐渐向上表面翘曲的结构,右侧的边缘翘曲部亦如是。自边缘翘曲部13的中心向边缘翘曲部13的边缘方向逐渐向上表面翘曲的结构可以是圆角、斜角、倒角、抛物线、双曲线、椭圆弧的多种实施方式。本申请中,采取抛物线的逐渐向上表面翘曲的结构设置方式。
在另一些实施例中,请继续参阅图1,波纹板1的上表面还设置有相邻凹槽10之间的槽沿12,排气孔11被配置于槽沿12上。
槽沿12作为凹槽10的连接部,可以不承担承托电池单体2的功能,能够较少地被电池单体2遮挡,就能够更好地起到通气的技术效果。在一些可选的实施例中,排气孔11在列方向上的位置还设置为与柱状电池单体2的电极端子202连接处平齐,柱状电池单体2的电极端子202为废气产生的主要部分,该种设置也能够更加方便产生的废气的排出。
在一些实施例中,参见图1,排气孔11在电池阵列的行方向上间隔设置,波纹板1上还可包括厚度减薄部14,厚度减薄部14设置于在未设置有排气孔11的槽沿12上。
间隔设置的排气孔11能够保证每一组对置的柱状电池单体2的至少一侧与排气孔11相邻,排气孔11的两侧与排气孔11相邻的柱状电池单体2的产气都能够被很好地排出。上述设置方案是一种兼顾效率和制作复杂度的设计方法。
可选地,波纹板1上还可包括厚度减薄部14,厚度减薄部14设置于在未设置有排气孔11的槽沿12上。这里的厚度减薄部14可以是在槽沿12上减薄至上下表面通透,也可以仅仅减薄但上下表面不通透。这里的厚度减薄部14的形状可以是在槽沿12上刻出一个槽型部、马鞍形部、方形部,厚度减薄部14在槽沿12上的位置也可以设置为在列方向上与柱状电池单体2的端子202连接处一致。
通过将波纹板1的槽沿12厚度减薄,能够使得槽沿12上至少一处的高度降低,减小了槽沿12对气体沿行方向流通的阻碍,相当于形成了便于气体沿行方向通过的导气通道。更好地增加了排气的效率。
在一些实施例中,参见图5所示的波纹板1的局部放大图,厚度减薄部14包括导气板140和侧壁141,导气板140为水平设置,侧壁141为竖直设置。导气板140与侧壁141正交,构成方形的减薄部,能够使得排气气流更加顺畅,也能够使得厚度减薄部14的结构强度更为稳定。
在一些实施例中,导气板140设置于厚度减薄部14的底部,这样能够达到更好的导气效果,增加气流的流动效果。而另一些实施例中,还可以将导气板140于厚度减薄部14的中间高度设置,导气板140的两侧与侧壁141连接,从而将厚度减薄部14分隔为上部、下部两个部分,这种设置能够提升导气板140的结构强度,同时也不会影响导气通道的导气的横截面积。
为了更好地提升抗振动效果和排气效率,本申请还提供了一种带承托结构的电池,包括波纹板1、柱状电池单体2、箱体3。
柱状电池单体2为多个,波纹板1用于承托包括柱状电池单体2的电池阵列,电池阵列呈矩阵排列,柱状电池单体2柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,也可以看到是图中的y方向,电池阵列的行方向与列方向垂直,也就是图中的x方向。电池阵列的行数为两行以上。
柱状电池单体2包括柱状本体201和位于柱状本体201两端的电极端子202,本申请截取部分端部进行说明。图中可以看到列方向上相邻两行的两个电池单体2对置的两个电极端子202之间电连接,从而可以串联电池单体2形成统一的电力输出。
波纹板1的上表面设置有放置柱状电池单体2的凹槽10,凹槽10与柱状电池单体2的柱面相适配,凹槽10用于承托柱状电池单体2;凹槽10的延伸方向为列方向,被设置为能够承托列方向上的至少两个柱状电池单体2,即可以同时承托三个、四个柱状电池单体2。在列方向上的多个柱状电池单体2被波纹板1承托时,波纹板1可以被配置为其中的凹槽10仅需承托位于首尾位置的柱状电池单体2的端部。波纹板1在承托的同时也可以用胶粘层辅助固定,能够提供额外的稳定性,电池在受到额外振动时保护电池结构。从图中还可以看到,波纹板1设置有贯穿波纹板1上表面与下表面的排气孔11,排气孔11在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子202之间的电连接处。为了排出电池在工作过程中的化学体系产气,设置穿透波纹板1的排气孔11。在一些实施例中,即使波纹板1通过粘胶层固定在箱体3中,但粘胶层可以不需要完全封死整个平面,因此仍然会留出允许化学体系产气排出的通道。而在改实施例中,带承托结构的电池的箱体3将波纹板1、电池阵列容纳在内部。
在如图6所示的具体实施例中,电池包/电池模组的箱体3还包括底板300、加强筋301,波纹板1还包括首行波纹板100、末行波纹板101,
在电池阵列中的首行的电池单体2的首端的下方设置有首行波纹板100,柱状电池单体2的矩阵中的末行的柱状电池单体2的末端的下方设置有末行波纹板101,其余的波纹板1用于承托相邻两行的柱状电池单体2。仅需要承托柱状电池单体2的端部就能够保证柱状电池单体2支撑结构的稳定性,同时还能够达到节省材料、减轻重量的效果。因此每块中间行的波纹板1用于承托相邻柱状电池单体2,再设置首行波纹板100、末行波纹板101的方案最为节省材料。继续请看图示,底板300在首行波纹板100的对应位置的下方以及末行波纹板101的对应位置的下方均在厚度方向上延伸形成加强筋301。加强筋301能够提升底板300的承重能力,从而提升箱体3的结构强度。
其他一些具体的实施例中,不仅底板300在厚度方向上延伸形成加强筋301,为了进一步地增加强度,加强筋301在行方向上延伸,加强筋301在列方向上延伸至底板300边缘。上述设置便能够将电池的重量导向整个底板300,防止箱体3的底板300的形变。提升对波纹板1的支持力。
在一些实施例中,柱状电池单体2与凹槽10之间还设置有粘胶层。通过将柱状电池单体2用粘胶层粘接,能够提升结构强度和电池的抗振动性能。
当电池单体阵列被组成电池时,还可以设置为多层电池单体阵列,其中至少底层的电池阵列用承托结构进行承托。例如在某些图示中,箱体3内还包括水冷板、电池阵列包括第一电池阵列、第二电池阵列,波纹板1用于承托包括多个柱状电池单体2的第一电池阵列,第一电池阵列上设置有水冷板、水冷板上设置有包括多个柱状电池单体2的第二电池阵列。第二电池阵列的上方,可以设置有倒置的波纹板1,波纹板1的凹槽10仍朝向第二电池阵列方向,波纹板1与第二电池阵列通过粘胶层连接,波纹板1的设置方式参照底板300上的波纹板1的设置方式即可。通过上述方案,能够在一个电池中集成更多层的柱状电池单体2结构,最终达到提升电池电能储量的效果。能够满足更大规模的用电需求。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利保护范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种柱状电池的承托结构,其特征在于,包括波纹板,
所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的电池阵列,所述电池阵列呈矩阵排列,所述柱状电池单体柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,电池阵列的行方向与所述列方向垂直,所述电池阵列的行数为两行以上;
所述电池单体包括柱状本体和位于所述柱状本体两端的电极端子,列方向上相邻两行的两个电池单体对置的两个电极端子之间电连接;
所述波纹板的上表面设置有放置柱状电池单体的凹槽,所述凹槽与柱状电池单体的柱面相适配,所述凹槽用于承托所述柱状电池单体;
所述波纹板设置有贯穿波纹板上表面与下表面的排气孔,所述排气孔在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子之间的电连接处。
2.根据权利要求1所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述电池阵列的行数为2行,列数为2列以上,所述凹槽用于承托列方向上相邻两行的两个柱状单体的对置的端部。
3.根据权利要求1所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述波纹板的下表面设置有边缘翘曲部,所述边缘翘曲部的至少一个边缘处具有自边缘翘曲部的中心向边缘翘曲部的边缘方向逐渐向上表面翘曲的结构。
4.根据权利要求1所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述波纹板的上表面还设置有相邻凹槽之间的槽沿,所述排气孔位于槽沿上。
5.根据权利要求4所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述排气孔在电池阵列的行方向上间隔设置,所述波纹板还包括厚度减薄部,所述厚度减薄部设置于在未设置有排气孔的槽沿上。
6.根据权利要求5所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述厚度减薄部包括导气板和侧壁,所述导气板为水平设置,所述侧壁为竖直设置。
7.根据权利要求5所述的柱状电池的承托结构,其特征在于,所述导气板设置于厚度减薄部的底部;或,
所述导气板于厚度减薄部的中部设置,所述导气板的两侧与侧壁连接,从而将所述厚度减薄部分隔为上部、下部两个部分。
8.一种带承托结构的电池,其特征在于,包括波纹板、柱状电池单体、箱体,
所述柱状电池单体为多个,所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的电池阵列,所述电池阵列呈矩阵排列,所述柱状电池单体柱轴延伸方向为电池阵列的列方向,电池阵列的行方向与所述列方向垂直,所述电池阵列的行数为两行以上;
所述电池单体包括柱状本体和位于所述柱状本体两端的电极端子,列方向上相邻两行的两个电池单体对置的两个电极端子之间电连接;
所述波纹板的上表面设置有放置柱状电池单体的凹槽,所述凹槽与柱状电池单体的柱面相适配,所述凹槽用于承托所述柱状电池单体;
所述波纹板设置有贯穿波纹板上表面与下表面的排气孔,所述排气孔在电池阵列的列方向上的位置对应两个电极端子之间的电连接处;
所述箱体将所述波纹板、电池阵列容纳在内部。
9.根据权利要求8所述的带承托结构的电池,其特征在于,所述箱体还包括底板、加强筋,所述波纹板还包括首行波纹板、末行波纹板,
在所述电池阵列中的首行的电池单体的首端的下方设置有首行波纹板,所述柱状电池单体的矩阵中的末行的柱状电池单体的末端的下方设置有末行波纹板,所述底板在所述首行波纹板的对应位置的下方以及所述末行波纹板的对应位置的下方均在厚度方向上延伸形成加强筋。
10.根据权利要求9所述的带承托结构的电池,其特征在于,所述加强筋在行方向上延伸,所述加强筋在列方向上延伸至底板边缘。
11.根据权利要求8所述的带承托结构的电池,其特征在于,所述柱状电池单体与凹槽之间还设置有粘胶层。
12.根据权利要求8所述的带承托结构的电池,其特征在于,所述箱体内还包括水冷板、所述电池阵列包括第一电池阵列、第二电池阵列,所述波纹板用于承托包括多个柱状电池单体的第一电池阵列,第一电池阵列上设置有水冷板、水冷板上设置有包括多个柱状电池单体的第二电池阵列。
13.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置上装载有如权利要求7-11任意一项所述的带承托结构的电池。
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CN202122015009.8U CN216015544U (zh) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | 一种柱状电池的承托结构、带承托结构的电池及用电装置 |
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