CN216980748U - 吸能组件、托盘组件和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸能组件、托盘组件和电池。吸能组件包括：壳体，所述壳体内限定有腔室，所述壳体具有沿第一方向延伸的受力面，在所述受力面受到第二方向的作用力时从第一位置活动至第二位置，所述第一方向与所述第二方向之间具有夹角；板形件，所述板形件位于所述腔室且沿所述第一方向延伸，在所述受力面位于所述第二位置时，所述板形件与所述受力面接触且能够在第二方向上发生形变。本实用新型的吸能组件能够通过形变吸能。

Description

吸能组件、托盘组件和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种吸能组件、应用该吸能组件的托盘组件、应用该托盘组件的电池。

背景技术

现有的一些结构在受到外力撞击时容易受到影响，例如电池在受到外力撞击时易导致短路或者外部刺穿，易造成危险情况出现，甚至导致爆炸。为了缓解内部结构受到外力撞击的情况，通常在内部结构的外侧设置缓冲结构，现有的缓冲结构通常具有受力不均、缓冲效果不好、结构较为复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种吸能组件的新技术方案，能够解决现有技术中受力不均、缓冲效果不好、缓冲结构复杂中的至少一个问题。

本实用新型的又一个目的是提供一种托盘组件的新技术方案，包括上述吸能组件。

本实用新型的再一个目的是提供一种电池，包括上述托盘组件。

根据本实用新型的一个目的，提供了一种吸能组件，包括：壳体，所述壳体内限定有腔室，所述壳体具有沿第一方向延伸的受力面，在所述受力面受到第二方向的作用力时从第一位置活动至第二位置，所述第一方向与所述第二方向之间具有夹角；板形件，所述板形件位于所述腔室且沿所述第一方向延伸，在所述受力面位于所述第二位置时，所述板形件与所述受力面接触且能够在第二方向上发生形变。

可选地，在所述受力面位于所述第一位置时，所述板形件与所述受力面接触或者间隔开分布。

可选地，所述受力面为长条形，所述受力面具有长轴和短轴，所述第一方向为所述长轴的延伸方向或者所述短轴的延伸方向。

可选地，所述壳体沿所述第二方向的截面的外轮廓为四边形。

可选地，所述截面的外轮廓为梯形。

可选地，所述板形件为弹簧钢。

可选地，所述板形件为具有凹部和/或凸部的类S形板。

可选地，所述凸部和所述凹部的数量分别为多个，多个所述凸部和多个所述凹部沿所述第一方向分布。

可选地，所述壳体为铝型材。

可选地，所述的吸能组件还包括：第一材料件，所述第一材料件设于所述壳体沿所述第二方向的第一侧且与所述受力面连接，所述第一材料件为隔热件；第二材料件，所述第二材料件设于所述壳体沿所述第二方向的第二侧，所述第二材料件为阻燃隔热件。

根据本实用新型的又一个目的，还提供了一种托盘组件，包括：托盘本体，所述托盘本体具有底板和边梁，所述底板和所述边梁配合限定有用于装载电芯模组的容纳腔；吸能组件，所述吸能组件为根据上述任一所述的吸能组件，所述吸能组件的壳体在所述第二方向上具有安装面和所述受力面，所述安装面与所述电芯模组相对设置，所述受力面与所述边梁相对设置。

可选地，所述安装面在所述第二方向上能够形变，所述电芯模组具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，所述第一侧面与所述安装面连接。

本实用新型的一个技术效果在于，根据本实用新型实施例的吸能组件主要由壳体和板形件组成，通过采用受力面和板形件相结合的方案，在受力面受到沿第二方向的挤压力时，板形件能够发生变形而吸收能量。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电池的局部结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的电池的吸能组件、第一材料件和第二材料的装配示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的电池的吸能组件的结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的电池的吸能组件的内部结构示意图；

图5是图1中圈示的A区域的放大图。

附图标记

电池100；

吸能组件10；

壳体20；腔室21；受力面22；长轴23；短轴24；安装面25；

板形件30；

第一材料件40；

第二材料件50；

托盘本体60；底板61；边梁62；

电芯模组70。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图对根据本实用新型实施例的吸能组件10进行详细说明。

如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的吸能组件10包括壳体 20和板形件30。

具体而言，壳体20内限定有腔室21，壳体20具有沿第一方向延伸的受力面22，在受力面22受到第二方向的作用力时从第一位置活动至第二位置，第一方向与第二方向之间具有夹角，板形件30位于腔室21且沿第一方向延伸，在受力面22位于第二位置时，板形件30与受力面22接触且能够在第二方向上发生形变。

换言之，根据本实用新型实施例的吸能组件10主要由壳体20和板形件30组成，其中，在壳体20内限定有腔室21，腔室21可以为密闭的腔室21或者开放的腔室21，在此不作限定。壳体20的外表面具有受力面22，受力面22沿第一方向延伸，且受力面22的至少一部分能够在受到第二方向的作用力时发生形变。需要说明的是，第一方向与第二方向具有夹角，即采用非平行设置的方式排布。在外界向受力面22施加沿第二方向的作用力前，受力面22的至少一部分位于第一位置，在外界向受力面22施加沿第二方向的作用力时，受力面22的该部位逐渐从第一位置沿着第二方向活动至第二位置。

在腔室21内容置有板形件30，当受力面22位于第二位置时，板形件 30与受力面22接触，且能够在受力面22的挤压下发生形变。也就是说，受力面22的至少一部分和板形件30沿第二方向依次排布。

在使用时，可以将待防护件设置在吸能组件10的一侧，待防护件和吸能组件10沿第二方向分布，将吸能组件10靠近待防护件的一侧定义为内侧，将吸能组件10远离待防护件的一侧定义为外侧，在受到外侧的来自沿第二方向的作用力时，吸能组件10能够通过变形吸收能量，避免待防护件受到挤压而变形。此外，由于板形件30沿第一方向延伸，吸收能量的范围较广，能够提高受力均匀性，避免局部的板形件30未起到吸能效果而对相对应的位置的待防护件造成影响。

由此，根据本实用新型实施例的吸能组件10主要由壳体20和板形件 30组成，通过采用受力面22和板形件30相结合的方案，在受力面22受到沿第二方向的挤压力时，板形件30能够发生变形而吸收能量。

根据本实用新型的一个实施例，在受力面22位于第一位置时，板形件30与受力面22接触或者间隔开分布。也就是说，在外界向受力面22施加沿第二方向的作用力前，受力面22可以与板形件30接触或者非接触。下面分情况进行描述：第一种情况，在受力面22的活动过程中，受力面 22始终与板形件30接触，受力面22和板形件30均发生形变，提高了单位时间内吸能组件10对于能量的吸收率。第二种情况，在受力面22活动至第二位置才与板形件30接触时，可以实现在一个总的时间段内包括两种形变方式，具体地，先发生受力面22的形变，再发生受力面22和板形件 30的同时形变。

在本实用新型的一些具体实施方式中，如图2所示，受力面22为长条形，受力面22具有长轴23和短轴24，第一方向为长轴23的延伸方向或者短轴24的延伸方向。也就是说，在受力面22为长方形时，板形件30 可以沿着长度方向延伸，也可以沿着宽度方向延伸，还可以既沿着长度方向也沿着宽度方向延伸，例如板形件30的形状也为长条形时，板形件30 的长边与受力面22的长边平行，板形件30的宽边与受力面22的宽边平行。

根据本实用新型的一个实施例，壳体20沿第二方向的截面的外轮廓可为四边形，四边形可以为正四边形、平行四边形等。在本实施例中，通过采用四边形的外轮廓，使壳体20在第二方向上具有两个相对设置的外侧面，其中一个侧面可以作为受力面22，另一个侧面可以作为与待防护件的安装面25，不仅便于待防护件和吸能组件10之间的安装，还便于吸能组件10吸收来自第二方向的作用力，避免待防护件因第二方向的作用力发生变形。例如，壳体20为四边体，壳体20具有长度方向、宽度方向和厚度方向，其中厚度方向可作为第二方向，长度方向或宽度方向可以作为第一方向。

在本实用新型的一些具体实施方式中，如图3所示，截面的外轮廓为梯形，通过采用梯形结构，易于壳体20在第二方向上发生形变。具体地，梯形具有长边、短边和斜边，受力面22可以为长边也可以为短边。在本实施例中，通过采用具有斜边的结构，有利于长边和短边相互靠近或者相互远离，从而有利于受力面22发生形变。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，板形件30为具有凹部和/或凸部的类S形板，或者类波浪形板。在板形件30采用类S形结构时，板形件30朝向受力面22的一侧具有朝向第二方向弯曲的凸部以及朝向第二方向凹陷的凹部，板形件30远离受力面22的一侧也具有凹部和凸部，即在一个S形单位结构内，在受到第二方向的作用力时，板形件30的两侧的凸部均能够发生变形。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，凹部和凸部的数量为多个，多个凹部和凸部沿第一方向分布，多个凹部可沿第一方向间隔开分布，多个凹部可沿第一方向间隔开分布，通过采用多个凹部和多个凸部相配合，能够实现板形件30上的可以发生形变的区域的扩大。当第一方向是长轴 23的方向时，多个凸部和多个凹部沿长轴23方向依次分布。当第一方向是短轴24的方向时，多个凸部和多个凹部沿短轴24方向依次分布。

根据本实用新型的一个实施例，板形件30为弹簧钢，弹簧钢具有易于变形和恢复的特性，通过采用弹簧钢能够在板形件30被压扁收缩后，还能够恢复至初始形态。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，壳体20为铝型材，铝型材具有较软、较轻的特性，在受力时易于形变，以传递作用力。此外，铝型材还便于通过挤出工艺制作，有利于将铝型材设置在板形件30的外周。

在本实用新型的一些具体实施方式中，如图2所示，吸能组件10还包括第一材料件40和第二材料件50，第一材料件40设于壳体20沿第二方向的第一侧且与受力面22连接，第一材料件40为隔热件，第二材料件50设于壳体20沿第二方向的第二侧，第二材料件50为阻燃隔热件。例如，第一材料件40为泡棉，第二材料件50为气凝胶。其中，泡棉不仅能够起到隔热的作用，还能够在受到第二方向的作用力时具有一定的形变量，提高吸能效果。气凝胶能够起到隔热效果，还具有不易燃烧的特性，可与电池100的电芯连接，能够在一定程度上防止电芯起火。其中，在安装时，可以在吸能组件10的一侧粘贴气凝胶，另一侧粘贴泡棉。

本实用新型还提供了一种托盘组件，如图1所示，托盘组件包括托盘本体60和吸能组件10，托盘本体60具有底板61和边梁62，边梁62环绕底板61的外周设置，底板61和边梁62配合限定有由于装载电芯模组70 的容纳腔，电芯模组70可以放置在底板61上，底板61能够对电芯模组 70起到支承作用，吸能组件10为上述任一实施例的吸能组件10，吸能组件10的壳体20在第二方向上具有安装面25和受力面22，安装面25与电芯模组70相对设置，受力面22与边梁62相对设置。在安装时，可以在壳体20上靠近电芯模组70的安装面25上粘贴气凝胶，并在对侧的受力面 22粘贴泡棉。

其中需要说明的是，在吸能组件10用于托盘组件时，不仅能够起到防止电芯模组70受到挤压的作用，还具备电芯限位、防电芯膨胀的效果。

具体地，在托盘组件未受到外力碰撞时，受力面22可与板形件30始终接触，受力面22可与电芯模组70接触，由于板形件30具有一定的强度和弹力，因此能够对电芯模组70的位置进行限定，并且还能够防止电芯模组70膨胀。在托盘组件一旦受到碰撞挤压等较大作用力的冲击时，板形件 30沿第二方向形变，例如弹簧钢沿厚度方向被压扁，很好的吸收了在托盘组件的边梁62被挤压变形后的位移，避免托盘组件的边梁62的受挤压变形直接传递到电芯上，造成短路起火等风险。

根据本实用新型的一个实施例，如图1和图5所示，安装面25在第二方向也能够发生形变，电芯模组70具有第一侧面和第二侧面，第一侧面的面积大于第二侧面的面积，第一侧面与受力面22连接。第一侧面可称为大面，第二侧面可称为小面，大面的膨胀程度大于小面的膨胀程度，因此将大面与安装面25连接，能够有效防止电芯膨胀。

可见，本实用新型的托盘组件通过采用可以变形的板形件30，将托盘本体60的边梁62受到外部挤压撞击时的变形位移进行吸收，避免了电芯模组70受到挤压，进而避免了电芯模组70因弯曲导致短路起火。

本实用新型还提供了一种电池100，如图1所示，该电池100包括上述任一实施例的托盘组件。由于根据本实用新型实施例的托盘组件提高了安全性能，因此根据本实用新型实施例的电池100也具有上述优点，在此不作赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种吸能组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定有腔室，所述壳体具有沿第一方向延伸的受力面，在所述受力面受到第二方向的作用力时从第一位置活动至第二位置，所述第一方向与所述第二方向之间具有夹角；

板形件，所述板形件位于所述腔室且沿所述第一方向延伸，在所述受力面位于所述第二位置时，所述板形件与所述受力面接触且能够在第二方向上发生形变。

2.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，在所述受力面位于所述第一位置时，所述板形件与所述受力面接触或者间隔开分布。

3.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，所述受力面为长条形，所述受力面具有长轴和短轴，所述第一方向为所述长轴的延伸方向或者所述短轴的延伸方向。

4.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，所述壳体沿所述第二方向的截面的外轮廓为四边形。

5.根据权利要求4所述的吸能组件，其特征在于，所述截面的外轮廓为梯形。

6.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，所述板形件为弹簧钢。

7.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，所述板形件为具有凹部和/或凸部的类S形板。

8.根据权利要求7所述的吸能组件，其特征在于，所述凸部和所述凹部的数量分别为多个，多个所述凸部和多个所述凹部沿所述第一方向分布。

9.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，所述壳体为铝型材。

10.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征在于，还包括：

第一材料件，所述第一材料件设于所述壳体沿所述第二方向的第一侧且与所述受力面连接，所述第一材料件为隔热件；

第二材料件，所述第二材料件设于所述壳体沿所述第二方向的第二侧，所述第二材料件为阻燃隔热件。

11.一种托盘组件，其特征在于，包括：

托盘本体，所述托盘本体具有底板和边梁，所述底板和所述边梁配合限定有用于装载电芯模组的容纳腔；

吸能组件，所述吸能组件为根据权利要求1-10中任一所述的吸能组件，所述吸能组件的壳体在所述第二方向上具有安装面和所述受力面，所述安装面与所述电芯模组相对设置，所述受力面与所述边梁相对设置。

12.根据权利要求11所述的托盘组件，其特征在于，所述安装面在所述第二方向上能够形变，所述电芯模组具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，所述第一侧面与所述安装面连接。

13.一种电池，其特征在于，包括权利要求11或12所述的托盘组件。

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