CN217306633U - 一种电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池装置，包括：多个电池，设置于电池箱内，多个电池堆叠设置形成电池组件；挡板，连接于电池箱并设置于电池组件沿电池堆叠方向的端部，用于固定电池组件；其中，电池的高度为H，挡板沿电池高度方向的高度为h，H/2≤h≤H。通过设置H/2≤h，为电池提供一定的约束力，从而保证对电池组件的固定效果；通过设置h≤H，即挡板的高度不能太高，使得挡板能够提供电池膨胀后的缓冲空间，避免电池循环过程中挡板对电池组件约束力过大，电池可以以较为舒适的姿态运行，保证电池的使用性能。通过设置H/2≤h≤H，保证电池组件使用性能和可靠性的同时，还可以保证电池组件的固定强度。

Description

一种电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。

背景技术

相关技术中，现有电池装置利用端板对电池组进行固定，如果端板的尺寸过小，难以保证电池组的固定强度；如果端板的尺寸过大，端板对电池组的约束力过大，在电池循环使用过程中端板不能为电池提供膨胀后的缓冲空间，影响电池装置的使用性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池装置，同时兼顾电池固定效果和使用性能。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池装置，包括：

多个电池，设置于所述电池箱内，多个所述电池堆叠设置形成电池组件；

挡板，连接于所述电池箱内，所述挡板设置于所述电池组件沿电池堆叠方向的端部，用于固定所述电池组件；

其中，所述电池的高度为H，所述挡板沿电池高度方向的高度为h，H/2≤h≤H。

本实用新型实施例的电池装置，通过多个电池设置于电池箱内，电池箱用于容纳电池组件，电池箱起到对电池防护的作用，避免电池受到外界较大冲击。通过挡板连接于电池箱，挡板设置于电池组件沿电池堆叠方向的端部，用于固定电池组件。如果挡板的高度太小就不能保证对电池组件的约束力，通过设置H/2≤h，挡板的高度至少大于电池的重心高度，为电池提供一定的约束力，从而保证对电池组件的固定效果；如果挡板的高度太大，挡板的强度大，则对电池就会产生较强的约束力，当电池进行循环运行时，电池膨胀后与挡板之间产生较大的作用力，影响电池的循环性能，通过设置h≤H，挡板的高度至少小于电池的高度，即挡板的高度不能太高，使得挡板能够提供电池膨胀后的缓冲空间，避免电池循环过程中挡板对电池组件约束力过大，电池可以以较为舒适的姿态运行，保证电池的使用性能。通过设置H/2≤h≤H，保证电池组件使用性能和可靠性的同时，还可以保证电池组件的固定强度。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图；

图2是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置中电池和挡板的高度示意图；

图3是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置中挡板和固定件的配合示意图；

图4是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置中固定件的结构示意图；

图5是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置中电池箱的结构示意图；

图6是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置中挡板的结构示意图；

图7是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图；

图8是图7在A处的局部放大图；

图9是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池装置中电池箱和挡板的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、电池；2、挡板；3、固定件；4、导电件；5、绝缘板；6、紧固件；7、电池箱；

21、加强部；211、凸出部；212、连接部；22、框架；23、中间梁；

31、连接板；32、侧臂；51、定位柱；

71、焊接区；72、底板组件；73、边框。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池装置，适用于电动车辆、混合动力车辆等充放电装置。请参考图1至图9，该电池装置包括电池箱7、挡板2及多个电池1，多个电池1设置于电池箱7内，多个电池1堆叠设置形成电池组件。挡板2连接设置于电池箱7，挡板2设置于电池组件沿电池1堆叠方向的端部，用于固定电池组件；其中，电池1的高度为H，挡板2沿电池1高度方向的高度为h，H/2≤h≤H。

本实施例提供的电池装置，通过多个电池1设置于电池箱7内，电池箱7用于容纳电池组件，电池箱7起到对电池1防护的作用，避免电池1受到外界较大冲击。通过挡板2连接于电池箱7，挡板2设置于电池组件沿电池1堆叠方向的端部，用于固定电池组件。

如果挡板2的高度太小就不能保证对电池组件的约束力，通过设置H/2≤h，挡板2的高度至少大于电池1的重心高度，为电池1提供一定的约束力，从而保证对电池组件的固定效果；如果挡板2的高度太大，挡板2的强度大，则对电池1就会产生较强的约束力，当电池1进行循环运行时，电池1膨胀后与挡板2之间产生较大的作用力，影响电池1的循环性能，通过设置h≤H，挡板2的高度至少小于电池1的高度，即挡板2的高度不能太高，使得挡板2能够提供电池1膨胀后的缓冲空间，避免电池1循环过程中挡板2对电池组件约束力过大，电池1可以以较为舒适的姿态运行，保证电池1的使用性能。通过设置H/2≤h≤H，保证电池组件使用性能和可靠性的同时，还可以保证电池组件的固定强度。

其中，电池1包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。

如图1所示，电池1具体为方形电池，电池1具有相对的两个第一表面和四个环绕第一表面设置的第二表面，第一表面的面积大于第二表面的面积，第一表面也可以称之为电池1的大面。电池1的数量为多个，多个电池1沿堆叠方向设置形成电池组件，相邻两个电池1的第一表面彼此正对和贴合，减少沿电池1堆叠方向的空间占用。由于电池1具体为方形电池1，多个电池1沿堆叠方向堆叠形成的电池组件类似为长方体结构。

其中，电池1堆叠方向即为电池1宽度方向，定义为第一方向，电池1长度方向定义为第二方向，电池1高度方向定义为第三方向，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，这三个方向只是代表空间方向，方便位置描述并没有实质意义。

在一个实施例中，如图3-图4所示，该电池装置还包括固定件3，固定件3设置于电池箱7内，挡板2通过固定件3连接于电池箱7。电池箱7用于容纳电池组件，电池箱7起到对电池1防护的作用，避免电池1受到外界较大冲击。挡板2通过固定件3连接于电池箱7，用于固定电池1，固定件3起到中间连接的作用，保证挡板2和电池箱7之间的结构稳定性。

在一个实施例中，如图3-图6所示，固定件3通过紧固件6可拆卸连接于电池箱7。为了保证挡板2和固定件3之间的连接效果，在挡板2设置有第一连接孔，固定件3对应第一连接孔设置有第二连接孔，紧固件6具体为螺栓、螺钉及铆钉等，紧固件6分别穿设于第一连接孔和第二连接孔，以实现挡板2和固定件3之间的固定连接。可以理解的是，紧固件6的数量可以为多个，多个紧固件6沿电池1高度方向排列，保证挡板2和固定件3之间的固定效果。

在一个实施例中，沿电池1高度方向，固定件3和电池箱7之间连接位置的最大高度值为h1，其中，H/2≤h1≤h。

换而言之，沿电池1高度方向，固定件3和电池箱7之间最上端连接位置的高度为h1。

换而言之，固定件3和电池箱7之间具有多个固定点，沿电池1高度方向，多个固定点中位于最上端的固定点的高度为h1。其中，沿电池1高度方向的多个固定点和沿电池1高度方向排列的多个紧固件6的位置相对应。

如果多个固定点中位于最上端的固定点的高度太小，就不能保证挡板2对电池组件的约束力，通过设置H/2≤h1，位于最上端的固定点的高度至少大于挡板2的重心高度，为电池1提供一定的约束力，从而保证对电池组件的固定效果。

如果多个固定点中位于最上端的固定点的高度太大，固定件3的强度大，对挡板2的强度也大，则对电池1就会产生较强的约束力，当电池1进行循环运行时，电池1膨胀后与固定件3之间产生较大的作用力，影响电池1的循环性能，通过设置h1≤h，位于最上端的固定点的高度至少小于挡板2的高度，即最上侧的紧固件6的高度不能太高，为电池1提供电池1膨胀后的缓冲空间，避免电池1循环过程中固定件3对电池组件约束力过大，保证电池1的使用性能。通过设H/2≤h1≤h，保证电池组件使用性能和可靠性的同时，还可以保证电池组件的固定强度。

在一个实施例中，挡板2被配置为能够相对于电池箱7沿电池堆叠方向滑动并可拆卸连接于电池箱7。换而言之，挡板2相对于电池箱7的位置不是完全固定，而是挡板2可以相对于电池箱7进行移动，该挡板2作为压缩端，当多个电池1依次沿电池1堆叠方向堆叠之后，电池组件可能超出固定件3，将挡板2向靠近电池组件的方向移动，并抵压于最外侧电池1，实现对电池1的压缩，便于电池组件的固定。其中，固定件3和电池箱7的位置完全固定，当挡板2移动至固定件3位置处，利用紧固件6实现挡板2和固定件3之间的锁紧，从而完成电池组件预紧和电池组件的固定。

在一个实施例中，电池箱7包括底板组件72和边框73，底板组件72用于承载电池1，挡板2和侧板均设置于底板组件72上，挡板2和边框73围设于电池1的周围，边框73连接于固定件3，用于电池1的侧面防护。其中，在一些实施例中，边框73也可以为侧板。

在一个实施例中，如图1-图6所示，沿电池1高度方向，电池箱7的边框73高度为h2，h2≤H/2。通过设置h2≤H/2，边框73的高度至少小于电池1的重心高度，即边框73的高度不能太高，为电池1提供电池1膨胀后的缓冲空间，避免电池1循环过程中固定件3对电池组件约束力过大，保证电池1的使用性能。

在一个实施例中，如图4所示，固定件3包括连接板31和两个侧臂32，两个侧臂32之间通过连接板31相连接，两个侧臂32分别贴合并连接于挡板2和电池箱7。具体地，两个侧臂32分别贴合于挡板2和电池箱7的边框73和底板组件72，固定件3设置于电池箱7的顶角位置处，利用一个固定件3就能实现挡板2和底板组件72和边框73的固定，结构简单，固定效果好。

可以理解的是，两个侧臂32中至少一个向靠近底板组件72的方向弯折，以实现侧臂32和底板组件72之间的面接触，增加和底板组件72之间的接触面积。

可以理解的是，如果边框73靠近电池1的一侧凸设有加强筋，根据加强筋的凸出于边框73的高度和加强筋的形状，在两个侧臂32中至少一个开设有避让槽，用于对加强筋避让。在一些实施例中，避让槽和加强筋的尺寸相适配，避让槽和加强筋可以相互卡接，进一步提高固定件3和边框73之间的固定效果。

在一个实施例中，连接板31的横截面为三角形结构，利用三角形结构稳定的特性，保证固定件3的结构强度。因此，该固定件3也可以称之为三角铁。

在一个实施例中，该电池装置还包括导电件4，多个电池1之间通过导电件4相电连接，导电件4设置于电池组件的侧部，其中，侧部为电池1堆叠方向和电池1高度方向所在的侧面。具体地，在电池1沿电池1长度方向的两端设置有两个极柱，两个极柱分别为正极柱和负极柱，且极柱沿电池1高度方向延伸，导电件4具体为汇流排，利用汇流排实现相邻两个电池1的极柱电性连接，从而实现整个电池组件中电池1的电路连接。

在一个实施例中，沿电池1高度方向，导电件4的底面高于边框73的顶面。换而言之，边框73的顶面没有超过导电件4的底面，边框73不会对导电件4进行遮挡，避免在导电件4安装时出现导电件4和边框73之间发生干涉的情况，为导电件4的安装提供便利性。

在一个实施例中，沿电池1高度方向，导电件4的底面高于固定件3和边框73之间连接位置。如果在电池组件放入电池箱7之后，才完成导电件4和极柱之间的焊接，为了保证固定件3不会对导电件4的焊接产生干涉，通过设置导电件4的底面高于固定件3和边框73之间连接位置，即沿电池1的高度方向，紧固件6作为固定件3和边框73之间连接位置位于导电件4的下方，紧固件6与导电件4之间具有一定的间隔，为导电件4的安装提供一定的安装空间，避免紧固件6对导电件4的安装产生干涉，在不影响导电件4焊接的同时，保证固定强度。

对于位于压缩端的挡板2而言，挡板2采用钣金材质制成，质量比较轻，满足轻量化的需求。

在一个实施例中，如图6所示，挡板2设置有加强部21。通过在挡板2上设置有加强部21，加强部21起到对挡板2结构加强的作用，用于弥补挡板2强度不足的情况，从而保证对电池1的固定效果。

在一个实施例中，如果加强部21设置于挡板2和固定件3相互靠近的一侧，那么挡板2和固定件3在进行连接固定时，加强部21会至少与挡板2和固定件3其中之一出现干涉，通过设置挡板2和固定件3中至少一个向彼此远离的方向设置有加强部21，即加强部21设置于挡板2和固定件3相互背离的一侧，那么挡板2和固定件3在进行连接固定时，加强件不会与挡板2和固定件3出现干涉，并在一定程度上保证挡板2和固定件3相互接触一侧为平面结构，确保挡板2和固定件3之间的连接效果。

在一个实施例中，加强部21包括凸出部211和设置于凸出部211两侧的连接部212，连接部212贴合于挡板2，凸出部211背离固定件3方向凸出设置；和/或，加强部21包括凸出部211和设置于凸出部211两侧的连接部212，连接部212贴合于固定件3，凸出部211背离挡板2方向凸出设置。

如果加强部21设置于挡板2上，两个连接部212分别贴合于挡板2的侧面，凸出部211朝向远离固定件3的方向凸出设置，此时，凸出部211和两个连接部212形成“几”字形结构，凸起部起到挡板2的结构加强的作用。

其中，连接部212和凸出部211为一体成型结构，减少零件组装的环节，降低生产成本。具体地，加强部21采用钣金材料制成，在经过反复折弯后形成连接部212和凸出部211，生产工艺简单，节省生产成本。

在一个实施例中，如图7所示，该电池装置还包括绝缘板5，沿多个电池1的堆叠方向，绝缘板5设置于挡板2和电池组件之间，绝缘板5起到挡板2和电池组件之间隔绝的作用，避免挡板2和电池1之间出现短路的情况，保证电池装置的安全性。

其中，绝缘板5和电池1的第一表面平行设置并与第一表面相贴合，沿电池1堆叠方向，绝缘板5设置于电池组件的端部，绝缘板5也可以称之为端板，挡板2实现电池组件沿电池1堆叠方向的固定。

其中，绝缘板5可以采用金属材质制成，在绝缘板5的表面涂覆有绝缘涂层，绝缘涂层起到对挡板2和电池组件进行隔绝的作用，避免短路的情况，保证电池装置的安全性。

如果绝缘板5上的绝缘涂层容易刮伤，导致绝缘失效。绝缘板5具体可以采用绝缘树脂材料制成，如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等，也可以为由云母等其他材质加工而成。其中，云母具有优良的高温绝缘性能，在电池1发生热失控时，云母材质的绝缘板5仍可维持正常的绝缘性能，降低电池1的热失控风险。

在一个实施例中，如图8-图9所示，电池箱7靠近挡板2的一侧设置有焊接区71，焊接区71连接于挡板2。换而言之，挡板2和电池箱7的内部接触面焊接连接，挡板2相对于电池箱7的位置固定。

需要说明的是，挡板2具有相对于电池箱7固定、相对于电池箱7移动至少一种形式，如果两个挡板2分别设置于电池组件沿电池1堆叠方向的两端，其中一个挡板2相对于电池箱7固定，该挡板2为固定端，另外一个挡板2相对于电池箱7移动，该挡板2为压缩端，当电池1在堆叠时，第一个电池1先抵接于位于固定端的挡板2，然后多个电池1依次堆叠完成之后，位于压缩端的挡板2相对于电池箱7移动并压缩电池组件，在两个挡板2的相互配合下，实现电池组件的固定。

如图8-图9所示，对于位于固定端的挡板2而言，挡板2包括框架22和设置于框架22内的中间梁23。框架22用于接受电池1的挤压力，通过在框架22内设置中间梁23，中间梁23起到结构加强的作用，挡板2采用框架22式结构，承载力好，结构强度高。

在一个实施例中，沿多个电池1的堆叠方向，中间梁23厚度小于边框73的厚度。其中，中间梁23对应于电池1的中部部分，框架22对应于电池1的边缘部分，如果电池1在实际使用过程中，电池1会出现膨胀，导致电池1的第一表面凸出，通过设置中间梁23厚度小于边框73的厚度，相当于中间梁23相对于远离电池1的方向凹陷，中间梁23刚好能够容纳电池1中部因膨胀而凸出的部分，为电池1的膨胀提供足够的缓冲空间，保证电池1的使用性能。

在一个实施例中，绝缘板5和挡板2中其中一个设置有定位孔，另一个设置有定位柱51，定位柱51穿设于定位孔。当挡板2向电池组件的方向靠近的压缩力过大，可能会出现绝缘板5向上挤出至电池组件和挡板2组件之间的情况，利用定位柱51和定位孔的相互配合，起到限位作用，避免绝缘板5的位置出现较大偏移，实现挡板2和绝缘板5之间的相互约束，保证绝缘板5相对于挡板2的位置稳定性。

在一个实施例中，电池装置为电池模组，电池模组包括多个电池1，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池1。

在一个实施例中，电池装置为电池包。通过在电池箱7内设置有电池1，电池箱7实现对电池1的保护。

需要说明的是，当电池1的数量为多个时，多个电池1可以沿电池1堆叠方向设置形成一组电池1后在在电池箱7内，多个电池1可以通过端板和侧板进行固定。当多个电池1直接设置在电池箱7内时，即无需对多个电池1进行成组，此时，可以去除端板和侧板。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

电池箱(7)；

多个电池(1)，设置于所述电池箱(7)内，多个所述电池(1)堆叠设置形成电池组件；

挡板(2)，连接于所述电池箱(7)，所述挡板(2)设置于所述电池组件沿电池(1)堆叠方向的端部，用于固定所述电池组件；

其中，所述电池(1)的高度为H，所述挡板(2)沿电池(1)高度方向的高度为h，H/2≤h≤H。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，还包括固定件(3)，所述固定件(3)设置于所述电池箱(7)内，所述挡板(2)通过所述固定件(3)连接于所述电池箱(7)。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，沿电池(1)高度方向，所述固定件(3)和所述电池箱(7)之间连接位置的最大高度值为h1，其中，H/2≤h1≤h。

4.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱(7)包括边框(73)，所述边框(73)设置于所述电池组件的周围，所述边框(73)连接于所述固定件(3)；

其中，沿电池(1)高度方向，所述边框(73)的高度为h2，h2≤H/2。

5.根据权利要求4所述的电池装置，其特征在于，还包括导电件(4)，多个所述电池(1)之间通过所述导电件(4)相电连接，所述导电件(4)设置于所述电池组件的侧部，所述电池组件的侧部为平行于电池(1)高度方向和电池(1)堆叠方向所在的侧面；

其中，沿电池(1)高度方向，所述导电件(4)的底面高于所述边框(73)的顶面。

6.根据权利要求5所述的电池装置，其特征在于，沿电池(1)高度方向，所述导电件(4)的底面高于所述固定件(3)和所述边框(73)之间连接位置。

7.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述挡板(2)被配置为能够相对于所述电池箱(7)沿电池堆叠方向滑动并可拆卸连接于所述电池箱(7)。

8.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱(7)靠近所述挡板(2)的一侧设置有焊接区(71)，所述焊接区(71)连接于所述挡板(2)。

9.根据权利要求8所述的电池装置，其特征在于，所述挡板(2)包括框架(22)和设置于所述框架(22)内的中间梁(23)；

其中，沿多个电池(1)的堆叠方向，中间梁(23)的厚度小于边框的厚度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池装置，其特征在于，还包括绝缘板(5)，沿多个所述电池(1)的堆叠方向，所述绝缘板(5)设置于所述挡板(2)和所述电池组件之间；

其中，所述绝缘板(5)和所述挡板(2)中其中一个设置有定位孔，另一个设置有定位柱(51)，所述定位柱(51)穿设于所述定位孔。

11.根据权利要求1-9任一项所述的电池装置，其特征在于，所述挡板(2)采用钣金材质制成。

12.根据权利要求1-9任一项所述的电池装置，其特征在于，所述挡板(2)设置有加强部(21)。

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