CN218002765U - 电池拘束托盘 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池拘束托盘，包括：承载组件，所述承载组件内限定有用于承载电池的容纳腔；压力调节件，至少部分所述压力调节件设在所述容纳腔内，且相邻两个所述压力调节件适于设置在所述电池的两侧，并适于通过自身收缩或膨胀，以提供每个所述电池在充放电过程中所需的压力。本申请通过在承载组件内设置电池和部分压力调节件，将相邻的两个压力调节件设置在电池的相对两侧。在电池充放电的过程中，通过压力调节件自身的收缩或膨胀，维持每个电池所受的压力恒定，整体设计简单、成本较低，且能够有效提升电池性能。

Description

电池拘束托盘

技术领域

本申请涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种电池拘束托盘。

背景技术

电池在充放电的过程中存在较大膨胀力，为了使电池性能达到最优，需要在电池充放电的过程中给电池提供恒定的约束力。

现有技术中的用于承载电池的拘束托盘，为了使整个充放电过程中电池压力恒定，通常使用检测夹具一体机，电池放在夹具内，相邻电池用隔板隔开。夹具自带压力传感器，通过控制系统控制电缸驱动隔板移动，从而改变隔板对电池的压力，实现对电池压力调节。现有技术中的设计方案整体设计复杂，成本较高。

实用新型内容

本申请的一个目的是提供一种电池拘束托盘的新技术方案，至少能够解决现有技术中对电池在充放电过程中所受压力的调节，设计方案复杂、成本较高等问题。

本申请提供了一种电池拘束托盘，包括：承载组件，所述承载组件内限定有用于承载电池的容纳腔；压力调节件，至少部分所述压力调节件设在所述容纳腔内，且相邻两个所述压力调节件适于设置在所述电池的两侧，并适于通过自身收缩或膨胀，以提供每个所述电池在充放电过程中所需的压力。

可选地，所述压力调节件包括：多个调节本体，多个所述调节本体设在所述容纳腔内，相邻的两个所述调节本体之间设有一个所述电池；驱动件，所述驱动件与多个所述调节本体连接，所述驱动件驱动所述调节本体自身可收缩或膨胀。

可选地，所述调节本体为气囊，所述气囊设有气口，所述驱动件与所述气口连接。

可选地，所述调节本体为液囊，所述液囊设有液口，所述驱动件与所述液口连接。

可选地，所述驱动件包括：主管路；多个支管路，每个所述支管路的一端分别与所述主管路连通，每个所述支管路的另一端分别与对应的一个所述调节本体连接；第一驱动本体，所述第一驱动本体设在所述主管路的端部，所述第一驱动本体用于驱动所述调节本体膨胀；第二驱动本体，所述第二驱动本体设在所述主管路上，所述第二驱动本体用于驱动所述调节本体收缩；压力检测件，所述压力检测件设在所述主管路上，以检测所述调节本体内的压力值。

可选地，所述第一驱动本体的阀口设有快速接头，所述快速接头用于连接外界压缩空气腔。

可选地，所述承载组件包括：框架，所述框架内限定有用于容纳电池的容纳腔；卡座，所述卡座间隔开相对设置在所述容纳腔内，且位于所述框架的相对两侧内壁，所述卡座设有多个间隔开分布的定位槽，所述定位槽用于供所述电池的极耳通过，以分别对每个所述极耳进行定位；相邻两个所述定位槽之间设有一个所述调节本体。

可选地，所述框架包括：外框，所述外框内限定有所述容纳腔；支撑底座，所述支撑底座设在所述外框底部，所述支撑底座用于支撑每个所述电池，且每个所述调节本体位于所述支撑底座内。

可选地，所述外框包括：上连接架；下连接架，所述下连接架与所述上连接架间隔开相对布置；两个侧板，两个所述侧板间隔开相对布置，所述上连接架、所述下连接架和所述侧板之间配合形成所述外框，所述卡座与所述侧板相邻设置。

可选地，所述支撑底座包括：底板，所述底板设在所述框架底部；多个隔板，多个所述隔板在所述底板上间隔开均匀分布，相邻两个隔板之间限定出卡槽，每个所述调节本体位于对应的所述卡槽中，每个所述电池分别位于一个所述隔板上。

可选地，所述卡座上设有通孔，所述驱动件穿过所述通与所述调节本体连接，多个所述定位槽在所述卡座等间距分布。

根据本公开的一个实施例，通过在承载组件内设置电池和部分压力调节件，将相邻的两个压力调节件设置在电池的相对两侧。在电池充放电的过程中，通过压力调节件自身的收缩或膨胀，维持每个电池所受的压力恒定，整体设计简单、成本较低，且能够有效提升电池性能。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是本实用新型的电池拘束托盘的结构示意图；

图2是图1中区域A的局部放大图；

图3是本实用新型的电池拘束托盘的一个侧视图；

图4是本实用新型的电池拘束托盘的外框的结构示意图；

图5是本实用新型的电池拘束托盘的支撑底座的侧视图；

图6是本实用新型的电池拘束托盘的卡座的结构示意图；

图7是本实用新型的电池拘束托盘的气囊的结构示意图。

附图标记：

电池拘束托盘100；

承载组件110；框架10；外框11；上连接架111；下连接架112；侧板113；支撑底座12；底板121；隔板122；容纳腔13；

卡座20；定位槽21；通孔22；倒圆角23；

压力调节件120；调节本体30；气口31；

主管路41；支管路42；第一驱动本体43；第二驱动本体44；压力检测件45；快速接头46；

电池50；极耳51。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请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申请的范围。

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，决不作为对本申请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。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的电池拘束托盘100。

如图1至图7所示，根据本实用新型实施例的电池拘束托盘100包括承载组件110和压力调节件120。

具体而言，承载组件110内限定有用于承载电池50的容纳腔13。压力调节件120，至少部分压力调节件120设在容纳腔13内，且相邻两个压力调节件120适于设置在电池50的两侧，并适于通过自身收缩或膨胀，以提供每个电池50在充放电过程中所需的压力。

换言之，参见图1和图3，根据本实用新型实施例的电池拘束托盘100主要由承载组件110和压力调节件120组成。其中，参见图4，承载组件110主要用于承载电池50。电池50放置在容纳腔13中。本申请中的电池50可以是大面、大尺寸的锂电池50，该电池50也可以是大面的纸片电池50。

至少部分压力调节件120可以位于容纳腔13内，相邻两个压力调节件120之间能够放置有一个电池50，通过每个压力调节件120自身收缩或膨胀，就能够为每个电池50在在充放电过程中提供所需的压力，保证每个电池50所受压力恒定，使电池50在充放电过程中可自由膨胀，顺畅脱嵌锂，有效提升电池50性能。通过压力调节件120自身收缩或膨胀的方式来调节电池50压力，方案设计简单。操作简便，且成本低。

由此，根据本实用新型实施例的电池拘束托盘100，通过在承载组件110内设置电池50和部分压力调节件120，将相邻的两个压力调节件120设置在电池50的相对两侧。在电池50充放电的过程中，通过压力调节件120自身的收缩或膨胀，维持每个电池50所受的压力恒定，整体设计简单、成本较低，且能够有效提升电池50性能。

根据本实用新型的一个实施例，压力调节件120主要由多个调节本体30和驱动件组成。其中，多个调节本体30设置在容纳腔13内，相邻的两个调节本体30之间放置有一个电池50。驱动件与多个调节本体30连接，驱动件能够驱动每个调节本体30自身可收缩或膨胀。通过将相邻的两个调节本体30设置在电池50的相对两侧。在电池50充放电的过程中，通过驱动件驱动每个调节本体30自身的收缩或膨胀，实现每个电池50所受的压力的调节，保证电池50在充放电过程中所受压力恒定，提升电池50性能。

根据本实用新型的一个实施例，压力调节件120可以采用气囊，气囊设有气口31，驱动件与气口31连接。驱动件可以为气囊充气或泄气，使气囊收缩或膨胀，从而实现对电池50的压力调节，整体方案简单，易于操作和控制。

可选地，调节本体30也可以采用液囊，液囊设有液口，驱动件与液口连接。驱动件能够为液囊充液或泄液，使液囊收缩或膨胀，从而实现对电池50的压力调节，提升电池50性能。

在本实用新型的一些具体实施方式中，驱动件包括主管路41、支管路42、第一驱动本体43、第二驱动本体44和压力检测件45。

具体地，每个支管路42的一端分别与主管路41连通，每个支管路42的另一端分别与对应的一个调节本体30连接。第一驱动本体43设在主管路41的端部，第一驱动本体43用于驱动调节本体30膨胀。第二驱动本体44设在主管路41上，第二驱动本体44用于驱动调节本体30收缩。压力检测件45设在主管路41上，以检测气囊内的压力值。第一驱动本体43的阀口设有快速接头46，快速接头46用于连接外界压缩空气腔。

换句话说，如图1和图2所示，驱动件主要由主管路41、支管路42、第一驱动本体43、第二驱动本体44和压力检测件45组成。在本申请的下述实施例中，可以以调节本体30为气囊为例进行具体说明，每个支管路42的一端分别与主管路41连通，每个支管路42的另一端可以分别外接一个气囊的气口31。多个支管路42连接到一个总管路上，总管路固定在承载组件110上。第一驱动本体43能够驱动调节本体30膨胀，第一驱动本体43可以采用充气阀(充气阀对应气囊，液囊可以对应充液阀)，充气阀设置在主管路41的端部，充气阀的阀口设置有快速接头46，快速接头46用于连接外界压缩空气腔。或者充气阀设置在压缩空气腔上，主管路41上的快速接头46直接与压缩空气腔上的充气阀连接。第二驱动本体44能够用于驱动调节本体30收缩，第二驱动本体44可以采用泄气阀，泄气阀安装在主管路41的靠近端部的位置处。如图2和图3所示，压力检测件45安装在主管路41的靠近端部的位置处，压力检测件45能够检测气囊内的压力值。压力检测件45可以采用数显压力表，实时监测气囊压力。

在本申请中，以调节本体30采用气囊为例，电池50放入电池拘束托盘100前，先将气囊泄压，让出足够空间，方便电池50放入电池拘束托盘100中。电池50依次放入电池拘束托盘100的固定区域内。电池50充电前，驱动件中的充气阀接上车间压缩空气管道，调节压力表，将气囊充气到设定压强。当电池50充电膨胀时，泄压阀自动向外界泄压至设定压力值，保证电池50充放电过程中，所受的压力相等。

驱动件可以理解为带有充气阀、泄气阀等的管路组件，驱动件可根据设定的压力值程序进行自动调节，随着电池50充电过程，气囊通过泄压可实时调节压力。电池50放电过程，压力实时调节增压，保证气囊保持恒定的压力值。气囊的预设压力值可以为0.2MPa的初始压力。在充电过程，电池50膨胀，压力表数值会变大，驱动件接收到压力增大信号，自动打开泄压阀泄压，保证压力恒定。同样地，在放电过程，电池50收缩，压力表数值变小，此时管路组件接收到压力变小信号，自动打开压缩空气的电子调压阀(充气阀)增压，保证压力恒定在0.2MPa。

在本申请中，参见图1、图2和图7，压力调节件120可以采用气囊，气囊可以采用高强度且具有一定耐腐蚀性能的橡胶材质，气囊的耐压强度能够满足电池50充电的最大膨胀力要求。气囊设置有气口31。通过该气口31可以对气囊进行充气或泄气。外界的压缩空气腔可以理解为能够提供压缩空气的车间，车间配备有检测柜，检测柜关键可以搭载PLC控制器。管路组件可以根据设定的预设值(设定的压力值)程序进行自动调节。压力调节件120的尺寸，根据不同类型的电池来设计不同的尺寸。如果是软包电池(铝塑膜壳体包装)，压力调节件120的尺寸应完全包覆住电池的整个大面。如果是方形铝壳电池，压力调节件120的尺寸应避开壳体的焊缝区。

在本申请中，压力调节件120还可以采用液囊，液囊内可以填充有液体，液体不限于冷凝水、硅油等。液囊的压力调节原理与气囊的压力调节原理基本一致。液囊设置有液口，驱动件同样包括主管路41、支管路42等结构。当液体管道组件在液囊压力大于预设值的情况下，液体管道组件可以驱动活塞往外拉，实现对液囊泄压。当液体管道组件在液囊压力小于预设值的情况下，可以驱动活塞往内推，实现对液囊加压。

根据本实用新型的一个实施例，承载组件110主要由框架10和卡座20组成。其中，框架10内限定有用于容纳电池50的容纳腔13。卡座20间隔开相对设置在容纳腔13内，且位于框架10的相对两侧内壁，卡座20设有多个间隔开分布的定位槽21，定位槽21用于供电池50的极耳51通过，以分别对每个极耳51进行定位。相邻两个定位槽21之间设有一个调节本体30。

也就是说，如图1、图4和图6所示，承载组件110主要由框架10和卡座20组成。卡座20的个数可以为两个，两个卡座20间隔开相对设置在容纳腔13内。并且两个卡座20分别位于框架10的相对两侧内壁。卡座20设置有多个定位槽21，多个定位槽21在卡座20上间隔开分布，定位槽21主要用于供电池50的极耳51通过，每个电池50的极耳51可以通过对应的定位槽21进行定位，在电池50与电池拘束托盘100安装后，极耳51的位置固定，保证电池50在充放电过程中，极耳51位置不发生改变，便于采用固定式的电流针和采样探针，保证极耳51与电流针能够很好的接触。由于极耳51的位置没有改变，因此探针的位置不用变，可以采用结构更为简单的充放电检测柜探针模块，有利于简化电池拘束托盘100的结构，降低成本。

根据本实用新型的一个实施例，框架10包括外框11和支撑底座12。

其中，外框11内限定有容纳腔13。支撑底座12设在外框11底部，支撑底座12用于支撑每个电池50，且每个调节本体30位于支撑底座12内。

换句话说，如图1和图4所示，框架10主要由外框11和支撑底座12组成。其中，外框11内形成有容纳腔13，电池50、调节本体30等结构放置在外框11内。支撑底座12安装在外框11底部，支撑底座12可以不完全覆盖整个外框11底部。支撑底座12可以用于支撑每个电池50，每个电池50放置在支撑底座12上，并且每个调节本体30位于支撑底座12内，支撑底座12不仅可以支撑调节本体30，还能为每个调节本体30提供定位。

在本实用新型的一些具体实施方式中，外框11包括上连接架111、下连接架112和两个侧板113。

其中，下连接架112与上连接架111间隔开相对布置。两个侧板113间隔开相对布置，且上连接架111与侧板113的上部连接，下连接架112位于两个侧板113的底部，上连接架111、下连接架112和侧板113之间配合形成外框11，卡座20与侧板113相邻设置。

也就是说，参见图4，外框11为方形框架10，外框11可以采用具有耐腐蚀、耐摩擦和耐高温(至少65℃)的材质制作形成。并且根据电池50充电的最大膨胀力，满足最大膨胀力下外框11变形不超过2mm。外框11主要由上连接架111、下连接架112和两个侧板113组成。其中，下连接架112与上连接架111间隔开相对布置。上连接架111和下连接架112分别由四个连接杆围成两个方形架。两个侧板113间隔开相对布置，并且上连接架111与侧板113的上部连接，下连接架112位于两个侧板113的底部，上连接架111、下连接架112和侧板113之间配合形成外框11。卡座20设置在框架10的未设置侧板113的相对两侧。

在本申请中，上连接架111和下连接架112中的连接杆需做绝缘处理，且不得失效。框架10中与电池50接触部分需设有绝缘保护，下连接架112的边接杆的整个表面都需要设置绝缘保护，且必须耐磨、耐腐蚀，所设置的绝缘保护不得失效，并且外框11设置的绝缘防护至少能承受630V的高压击穿。

可选地，外框11的边接杆(例如上连接架111)可以采用45#钢，并同时进行镀锌和喷塑处理。两个侧板113可以采用金属板，可选地，每个侧板113可以采用AL6063-T5阳极氧化处理后的金属板。下连接架112可以采用45#钢，并同时进行镀锌和喷塑处理。

根据本实用新型的一个实施例，支撑底座12包括底板121和多个隔板122。

具体地，底板121设在框架10底部。多个隔板122在底板121上间隔开均匀分布，相邻两个隔板122之间限定出卡槽，每个调节本体30位于对应的卡槽中，每个电池50分别位于一个隔板122上。

也就是说，参见图5所示，支撑底座12主要由底板121和多个隔板122组成。其中，底板121设在框架10底部。底板121可以采用金属板。多个隔板122在底板121上间隔开等距离分布，相邻两个隔板122之间限定出卡槽，每个调节本体30的一部分位于对应的卡槽中，电池50设在隔板122上，每个电池50可以分别对应一个隔板122上，保证调节本体30(气囊或液囊)能够完全覆盖电池50大面。支撑底座12要求具有耐腐蚀、耐摩擦、耐高温(极限温度65℃)等性能。底板121和隔板122可以做倒圆角23处理，起到保护电池50和气囊的作用。底板121可以采用45#钢，并同时进行镀锌和喷塑处理。隔板122可以采用PPO(PolyphenyleneOxide，聚苯醚)和20％的GF(glass fiber，玻璃纤维)组成的注塑件，保证支撑底座12具有良好的耐腐蚀、绝缘以及耐高温等性能。

在本实用新型的一些具体实施方式中，卡座20上设有通孔22，驱动件穿过通孔22与调节本体30连接，多个定位槽21在卡座20等间距分布。

换句话说，如图6所示，卡座20可以设计成匚形座，卡座20上设置有通孔22，驱动件能够穿过通孔22与调节本体30连接。例如，驱动件穿过卡座20上的通孔22与气囊中的气口31连接，以对强尼充气或泄气。定位槽21可以设置成匚形槽。卡座20可以一体注塑成型件。多个定位槽21在卡座20等间距分布，电池50放置后，保证极耳51等间距。每个定位槽21的拐角位置设有倒圆角23，有利于保护电池50结构。电池50放置后，通过定位槽21对极耳51定位，电池50充放电时，保证极耳51与电流探针很好的接触。卡座20使用的注塑件材料需要满足耐腐蚀、耐60摄氏度高温、绝缘等要求，同时卡座20与电池50接触部分均需要倒圆角23处理。可选地，卡座20可以采用PPO(Polyphenylene Oxide，聚苯醚)和20％的GF(glassfiber，玻璃纤维)组成的注塑件，保证卡座20具有良好的耐腐蚀、绝缘以及耐高温等性能。

总而言之，根据本实用新型实施例的电池拘束托盘100，通过在承载组件110内设置电池50和部分压力调节件120，将相邻的两个压力调节件120设置在电池50的相对两侧。在电池50充放电的过程中，通过压力调节件120自身的收缩或膨胀，维持每个电池50所受的压力恒定，整体设计简单、成本较低，且能够有效提升电池50性能。同时极耳51通过卡座20的定位槽21定位后，可以保证极耳51在充放电过程中，位置不发生改变，便于采用固定式的电流针和采样探针，简化电池拘束托盘100的结构，降低成本。

虽然已经通过例子对本申请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，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种电池拘束托盘，其特征在于，包括：

承载组件，所述承载组件内限定有用于承载电池的容纳腔；

压力调节件，至少部分所述压力调节件设在所述容纳腔内，且相邻两个所述压力调节件适于设置在所述电池的两侧，并适于通过自身收缩或膨胀，以提供每个所述电池在充放电过程中所需的压力。

2.根据权利要求1所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述压力调节件包括：

多个调节本体，多个所述调节本体设在所述容纳腔内，相邻的两个所述调节本体之间设有一个所述电池；

驱动件，所述驱动件与多个所述调节本体连接，所述驱动件驱动所述调节本体自身可收缩或膨胀。

3.根据权利要求2所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述调节本体为气囊，所述气囊设有气口，所述驱动件与所述气口连接。

4.根据权利要求2所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述调节本体为液囊，所述液囊设有液口，所述驱动件与所述液口连接。

5.根据权利要求2所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述驱动件包括：

主管路；

多个支管路，每个所述支管路的一端分别与所述主管路连通，每个所述支管路的另一端分别与对应的一个所述调节本体连接；

第一驱动本体，所述第一驱动本体设在所述主管路的端部，所述第一驱动本体用于驱动所述调节本体膨胀；

第二驱动本体，所述第二驱动本体设在所述主管路上，所述第二驱动本体用于驱动所述调节本体收缩；

压力检测件，所述压力检测件设在所述主管路上，以检测所述调节本体内的压力值。

6.根据权利要求5所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述第一驱动本体的阀口设有快速接头，所述快速接头用于连接外界压缩空气腔。

7.根据权利要求2所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述承载组件包括：

框架，所述框架内限定有用于容纳电池的容纳腔；

卡座，所述卡座间隔开相对设置在所述容纳腔内，且位于所述框架的相对两侧内壁，所述卡座设有多个间隔开分布的定位槽，所述定位槽用于供所述电池的极耳通过，以分别对每个所述极耳进行定位；相邻两个所述定位槽之间设有一个所述调节本体。

8.根据权利要求7所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述框架包括：

外框，所述外框内限定有所述容纳腔；

支撑底座，所述支撑底座设在所述外框底部，所述支撑底座用于支撑每个所述电池，且每个所述调节本体位于所述支撑底座内。

9.根据权利要求8所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述外框包括：

上连接架；

下连接架，所述下连接架与所述上连接架间隔开相对布置；

两个侧板，两个所述侧板间隔开相对布置，所述上连接架、所述下连接架和所述侧板之间配合形成所述外框，所述卡座与所述侧板相邻设置。

10.根据权利要求8所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述支撑底座包括：

底板，所述底板设在所述框架底部；

多个隔板，多个所述隔板在所述底板上间隔开均匀分布，相邻两个隔板之间限定出卡槽，每个所述调节本体位于对应的所述卡槽中，每个所述电池分别位于一个所述隔板上。

11.根据权利要求7所述的电池拘束托盘，其特征在于，所述卡座上设有通孔，所述驱动件穿过所述通孔与所述调节本体连接，多个所述定位槽在所述卡座等间距分布。

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