CN218182384U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，公开了一种电池装置；该电池装置包括电池箱和多个单体电池，多个单体电池设于电池箱内，多个单体电池沿第一方向排列，该电池箱包括底板，底板包括至少两块拼接板，至少两块拼接板沿第二方向拼接，拼接板靠近单体电池的一面设置有凹槽，凹槽沿第一方向延伸，第二方向与第一方向相交。该电池箱体积较大，而且使得一列单体电池保持一致，安全性较高。

Description

电池装置

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池装置。

背景技术

随着现代工业的高速发展，随之带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越突出。为了保持经济的可持续发展，保护人类居住的环境和能源供给，电池装置的零排放作为新能源是首当其冲的选择。

但是，目前的电池装置的体积较难做大，而且多个单体电池的均一性不佳。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于克服上述相关技术的体积较小且多个单体电池的均一性不佳的不足，提供一种体积较大且多个单体电池的均一性较佳的电池装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池装置，包括：

电池箱；

多个单体电池，设于所述电池箱内，多个所述单体电池沿第一方向排列；

其中，所述电池箱包括：

底板，包括至少两块拼接板，至少两块所述拼接板沿第二方向拼接，所述拼接板靠近所述单体电池的一面设置有凹槽，所述凹槽沿所述第一方向延伸，所述第二方向与所述第一方向相交。

本公开的电池装置，一方面，在电池箱体积较大的情况下，可以通过拼接板拼接实现较大体积的电池箱的制备，而且拼接板沿第二方向拼接，单体电池沿第一方向排列，即使得拼接板的拼接方向与单体电池的排列方向相交，即使拼接板的拼接处存在高度差，单体电池在排列时可以避开拼接板的拼接处，因此，不会对体电池的排列产生影响；而且，即使无法避开拼接板的拼接处，也使得一列单体电池保持一致，即多个单体电池的均一性较佳，保证电池装置性能的一致性；再一方面，底板上凹槽的延伸方向与单体电池的排列方向一致，使得一列单体电池的防爆阀与一个凹槽相对设置，使得一列单体电池保持一致，保证电池装置性能的一致性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开电池装置一示例实施方式的立体结构示意图。

图2为本公开电池装置另一示例实施方式沿第二方向剖切的剖视结构示意图。

图3为图1和图2中的拼接板的立体结构示意图。

图4为本公开电池装置另一示例实施方式沿第一方向剖切的剖视结构示意图。

附图标记说明：

1、电池箱；11、底板；111、凹槽；1111、第一槽侧壁；1112、第二槽侧壁；112、拼接板；1121、支撑板；1122、支撑架；11221、连接板；11222、挡板；11223、条形通孔；11224、第一间隙；113、加强板；

12、侧边框；12a、第一侧边框；121、通孔；

13、防爆结构；14、绝缘板；15、第一粘接层；16、第二粘接层；17、保护盖；

2、单体电池；21、防爆阀；

X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”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，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。“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。

本公开示例实施方式提供了一种电池装置，参照图1-图4所示，图1中的拼接板112由于被绝缘板14遮挡，因此，分割线用虚线表示，该电池装置包括电池箱1和多个单体电池2，多个单体电池2设于电池箱1内，多个单体电池2沿第一方向X排列，该电池箱1可以包括底板11，底板11可以包括至少两块拼接板112，至少两块拼接板112沿第二方向Y拼接，拼接板112靠近单体电池2的一面设置有凹槽111，凹槽111沿第一方向X延伸，第二方向Y与第一方向X相交。

本公开的电池装置，一方面，在电池箱1体积较大的情况下，可以通过拼接板112拼接实现较大体积的电池箱1的制备，而且拼接板112沿第二方向Y拼接，单体电池2沿第一方向X排列，即使得拼接板112的拼接方向与单体电池2的排列方向相交，即使拼接板112的拼接处存在高度差，单体电池2在排列时可以避开拼接板112的拼接处，因此，不会对体电池的排列产生影响；而且，即使无法避开拼接板112的拼接处，也使得一列单体电池2保持一致，即多个单体电池2的均一性较佳，保证电池装置性能的一致性；再一方面，底板11上凹槽111的延伸方向与单体电池2的排列方向一致，使得一列单体电池2的防爆阀21与一个凹槽111相对设置，使得一列单体电池2保持一致，保证电池装置性能的一致性。

需要说明的是，第一方向X和第二方向Y均与底板11平行，且第一方向X与第二方向Y相交，例如，第一方向X与第二方向Y垂直；第三方向Z与底板11垂直。

在本示例实施方式中，参照图1、图2和图4所示，电池箱1可以包括底板11、保护盖17和四个侧边框12，底板11和保护盖17可以设置为矩形。在底板11的四周设置有四个侧边框12，四个侧边框12首尾连接形成矩形圈，在四个侧边框12的另一侧设置有保护盖17，保护盖17与底板11相对设置。底板11、保护盖17和四个侧边框12围绕形成电池箱1的容纳腔。

当然，在本公开的其他示例实施方式中，底板11和保护盖17可以设置为圆形、椭圆形、梯形等等，侧边框12可以设置为一个或多个，且围绕形成圆形、椭圆形、梯形等等，使得电池箱1体形成为圆柱状、椭圆柱状、棱柱状等等。电池箱1体还可以时其他形状，在此不一一赘述。

在本示例实施方式中，在电池箱1内设置有多个单体电池2，单体电池2可以为圆柱体。单体电池2可以包括电池壳体和电芯。电池壳体可以设置为圆柱形，即电池壳体可以包括相对设置的第一面和第二面，第一面和第二面均设置为圆形，在第一面和第二面之间连接有第三面，第三面设置为圆柱面。在第一面上设置有通孔。

在本示例实施方式中，在电池壳体的容纳部内设置有电芯，电芯设置为与电池壳体相适配的圆柱体。在电芯外设置有电芯保护膜，电芯保护膜设置为与电芯相适配的圆筒状，在电芯的底部设置有电芯托板，电芯托板与电芯保护膜使得电芯与电池壳体之间绝缘。电芯可以包括多个正极片和多个负极片。

在电芯的靠近第一表面的一侧设置有一个电池极柱，多个正极片均连接至电池极柱；电池极柱通过第一面上的通孔伸出电池壳体形成单体电池2的正极。而多个负极片均连接至第一面，第一面形成单体电池2的负极。如此设置的单体电池2的正极和负极从同侧引出。当然，电池极柱可以是单体电池2的负极，第一面可以是单体电池2的正极。

在单体电池2的第二面可以设置有防爆阀21。防爆阀21可以是设置在第二面上的薄弱结构，在电芯发生热失控后，热失控气体(高温气体、火星和高温固体颗粒物)可以将电池壳体上的薄弱结构(防爆阀21)冲破，从薄弱结构处喷出。薄弱结构可以是设置在第二面上的划痕、刻槽；还可以是防爆阀21处的厚度小于第二面的其他位置的厚度，使得高温气体、火星和高温固体颗粒物可以首先将防爆阀21处冲破而喷出。

将单体电池2安装于电池箱1内以后，防爆阀21位于单体电池2的靠近电池箱1的底板11的一侧，且防爆阀21与凹槽111相对设置，在单体电池2发生热失控的情况下，热失控气体从单体电池2的防爆阀21喷出，由于防爆阀21与凹槽111相对设置，热失控气体可以通过防爆阀21喷射至底板11上的凹槽111内，凹槽111为防爆阀21提供冲破空间，保证热失控气体可以从单体电池2内顺利喷出，避免影响其他单体电池2，保证电池装置的安全性。

当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，单体电池2可以设置为长方体、棱柱体、棱台、圆台等等多种结构，对应的，电池壳体可以设置为长方体、棱柱体、棱台、圆台等等多种结构，在此不一一赘述。

电池壳体的材质可以铝、钢或其他金属和合金材质，当然，还可以是其他材质，在此不一一说明。

多个单体电池2沿第一方向X排列形成至少一列。

在本示例实施方式中，参照图1和图2所示，底板11可以包括至少两块拼接板112，底板11可以设置为矩形，因此，拼接板112也可以设置为矩形；至少两块拼接板112沿第二方向Y拼接，因此，至少两块拼接板112在第一方向X的长度均相同，且等于底板11的长度；拼接板112在第二方向Y的宽度之和等于底板11的宽度。

参照图2、图3和图4所示，拼接板112可以包括支撑板1121以及支撑架1122；支撑板1121为整面板，支撑板1121的长度等于拼接板112的长度，支撑板1121的宽度等于拼接板112的宽度。

支撑架1122设于支撑板1121靠近单体电池2的一侧，凹槽111设置在支撑架1122上。具体来讲，支撑架1122可以包括多个连接板11221和一个挡板11222；多个连接板11221设置为沿第一方向X延伸的长条状，连接板11221的一侧固定于支撑板1121，多个连接板11221与支撑板1121垂直设置；相邻两个连接板11221之间设置有第一间隙11224。

挡板11222连接于连接板11221远离支撑板1121的一侧，挡板11222与支撑板1121平行设置；挡板11222上设置有沿第一方向X延伸的条形通孔11223，条形通孔11223与相邻两个连接板11221之间的第一间隙11224相对设置，在第二方向上，第一间隙11224的宽度K2大于条形通孔11223的宽度K1。条形通孔11223与相邻两个挡板11222之间的间隔空间连通形成凹槽111，即相邻两个连接板11221之间的第一间隙11224与条形通孔11223连通形成凹槽111。凹槽的深度大于等于8mm且小于等于15mm。

如此设置，使得挡板11222的实体部分在第二方向Y上的宽度大于连接板11221在第二方向Y上的宽度，挡板11222有足够大的面积能够支撑单体电池2，同时，使得凹槽111的截面积足够大，为热失控气体提供较大的流通空间，使得热失控气体能够快速排出，增强电池装置的安全性。

而且，条形通孔11223没有延伸至挡板11222的第一方向X的两端部，使得挡板11222的第一方向X的两端部是连接为一体的结构，以此提高挡板11222的强度，保证对单体电池2的支撑。

参照图4所示，沿第一方向X排列的多个单体电池2的多个防爆阀21与一个凹槽111相对设置。如此设置，使得通过一个凹槽111就可以对多个单体电池2的热失控气体进行排放，简化底板11的结构。

当然，拼接板112的结构不限于上述说明，例如，拼接板112可以包括支撑板1121和曲面板，支撑板1121的结构与上述支撑板1121的结构可以相同，因此，此处不再赘述。在曲面板上设置有多个凹槽111，曲面板可以提供一平面板，然后通过冲压在平面板上形成多个凹槽111。

在本示例实施方式中，参照图3所示，凹槽111具有相对设置的第一槽侧壁1111和第二槽侧壁1112；底板11还可以包括加强板113，加强板113具有相对设置的第一端和第二端，第一端连接于第一槽侧壁1111，第二端连接于第二槽侧壁1112。具体地，加强板113的第一端连接于挡板11222上的条形通孔11223一侧孔壁，加强板113的第二端连接于挡板11222上的条形通孔11223相对另一侧孔壁。

由于底板11的上方需要放置单体电池2，在凹槽111的长度较长的情况下，连接板11221的长度也较长，在单体电池2的压力作用下，垂直设置的连接板11221的由于没有任何支撑力的作用会倾斜，特别是连接板11221的中部区域，从而使得挡板11222也会倾斜，导致放置单体电池2的底面不平整，使得单体电池2在电池箱1内晃动，容易导致安全事故。

通过加强板113连接两个挡板11222，可以为两侧的两个挡板11222提供支撑力，进而为两侧的两个连接板11221提供支撑力，避免连接板11221倾斜，避免挡板11222发生倾斜；从而为单体电池2提供较为平整的支撑平面，避免单体电池2在电池箱1内晃动，不会因此而导致安全事故。

加强板113可以间隔设置在多个条形通孔11223内，即在相邻的两个条形通孔11223内，其中一个条形通孔11223内设置有加强板113，另一个条形通孔11223内没设置有加强板113。在一个条形通孔11223内可以设置两个加强板113。相邻两个加强板113之间的间距可以根据需要设置，加强板113与防爆阀21错位设置，即加强板113没有与防爆阀21相对设置，没有将防爆阀21遮挡。当然，加强板113的具体位置和数量需要根据情况具体设定，在此不一一赘述。

进一步地，加强板113与单体电池2的底面平行，且加强板113靠近单体电池2的一面与拼接板112靠近单体电池2的一面共面，具体为，加强板113靠近单体电池2的一面与挡板11222靠近单体电池2的一面共面；因此，在加强板113之上也可以安装单体电池2，使得加强板113也可以为单体电池2提供支撑，以增加底板11的支撑效果。

需要说明的是，“共面”并不是完全共面，而是有一定的误差的，例如，加强板113靠近单体电池2的一面与拼接板112靠近单体电池2的一面之间的高度差在0.5mm之内均认为两者共面。

在一些示例实施方式中，参照图4所示，四个侧边框12中的两个为第一侧边框12a，两个第一侧边框12a在第一方向X上相对设置，两个第一侧边框12a位于底板11的第一方向X的相对两侧。在第一侧边框12a上设置有通孔121，通孔121具有相互连通的第一端和第二端，第一端可以设置为多个，第一端的数量与凹槽111的数量相同，第一端与凹槽111的端部一一对应地连接；第二端连通至第一侧边框12a背离单体电池2的一侧，即第二端连通至电池箱1体的外部。

在通孔121的第二端设置有防爆结构13。防爆结构13可以是设置在第一侧边框12a上的薄弱结构，薄弱结构可以是设置在第一侧边框12a上的划痕、刻槽；也可以是防爆结构13处的厚度小于第一侧边框12a的其他位置的厚度；还可以是设置在第一侧边框12a上的单向阀；在单体电池2发生热失控后，热失控气体(高温气体、火星和高温固体颗粒物)可以将第一侧边框12a上的薄弱结构(防爆结构13)或单向阀冲破，从薄弱结构处或单向阀喷出。

在底板11上设置有多个凹槽111，第一侧边框12a上设置有通孔121，通孔121的第一端连接于凹槽111，通孔121的第二端连通至防爆结构13；在单体电池2发生热失控的情况下，热失控气体从单体电池2内喷出，热失控气体可以通过底板11上的凹槽111流动至第一侧边框12a的通孔121，并通过防爆结构13排出；使得热失控气体从电池箱1的侧边框12侧排出，而不是从底板11侧排出，增加了热失控气体的排气路径，有利于热失控气体的冷却；因为热失控气体不仅包括气体，还包括一些高温固体颗粒物，如果热失控气体通过底板11侧排出，高温固体颗粒物会将防爆结构13堵塞，导致热失控气体不能顺畅排出去，将防爆结构13设置在第一侧边框12a上，高温固体颗粒物会落在凹槽111内，不会将防爆结构13堵塞，使得热失控气体能够顺畅排出去。

在本公开的一些示例实施方式中，参照图2和图4所示，电池箱1还可以包括绝缘板14，绝缘板14设于底板11靠近单体电池2的一侧，即绝缘板14设置在底板11和单体电池2之间；绝缘板14的面积与底板11的面积基本相同，或绝缘板14的面积稍小于底板11的面积，绝缘板14的形状与底板11的形状基本相同，通过绝缘板14可以达到单体电池2与底板11之间的绝缘效果，保证电池装置的安全性能。

绝缘板14的材质可以是塑料、树脂等等，熔点较低的材质，在单体电池发生热失控的情况下，热失控气体的热量可以将绝缘板14熔化，使得热失控气体顺利排出。

进一步地，在绝缘板14与底板11之间粘接有第一粘接层15，即通过第一粘接层15将绝缘板14粘接固定于底板11。第一粘接层15可以是结构胶，结构胶是指强度高(压缩强度>65MPa，钢-钢正拉粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接。可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形。

另外，上述说明的加强板113不仅可以增加拼接板112的强度，而且可以增加拼接板112与绝缘板14之间的粘接面积，从而提高拼接板112与绝缘板14之间的连接强度。

在绝缘板14与单体电池2之间设置有第二粘接层16，通过第二粘接层16将单体电池2粘接固定于绝缘板14，从而间接将单体电池2与电池箱1粘接固定。第二粘接层16也可以是结构胶。

本申请中提及的“平行”、“垂直”，并不是完全平行、垂直，而是有一定的误差的；例如，两者之间的夹角大于等于0°且小于等于5°，即认为这两者相互平行；两者之间的夹角大于等于85°且小于等于95°，即认为这两者相互垂直。

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后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

电池箱；

多个单体电池，设于所述电池箱内，多个所述单体电池沿第一方向排列；

其中，所述电池箱包括：

底板，包括至少两块拼接板，至少两块所述拼接板沿第二方向拼接，所述拼接板靠近所述单体电池的一面设置有凹槽，所述凹槽沿所述第一方向延伸，所述第二方向与所述第一方向相交。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述单体电池设置有防爆阀，所述防爆阀与所述凹槽相对设置。

3.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述凹槽具有相对设置的第一槽侧壁和第二槽侧壁；所述底板还包括：

加强板，具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端连接于所述第一槽侧壁，所述第二端连接于所述第二槽侧壁。

4.根据权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述加强板与所述单体电池的底面平行，且所述加强板靠近所述单体电池的一面与所述拼接板靠近所述单体电池的一面共面。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱还包括：

第一侧边框，设于所述底板的第一方向的至少一端，所述第一侧边框上设置有通孔，所述通孔具有相互连通的第一端和第二端，所述第一端连接于所述凹槽，所述第二端连通至所述第一侧边框背离所述单体电池的一侧；

防爆结构，设于所述通孔的所述第二端。

6.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述拼接板包括：

支撑板；

支撑架，设于所述支撑板靠近所述单体电池的一侧，所述凹槽设置在所述支撑架上。

7.根据权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述支撑架包括：

至少两个连接板，设置为沿所述第一方向延伸的条状，所述连接板的一侧固定于所述支撑板，相邻两个所述连接板之间设置有第一间隙；

挡板，连接于所述连接板远离所述支撑板的一侧，所述挡板上设置有沿第一方向延伸的条形通孔，所述条形通孔与所述第一间隙相对设置且连通形成所述凹槽。

8.根据权利要求7所述的电池装置，其特征在于，所述第一间隙在所述第二方向的宽度大于所述条形通孔在所述第二方向的宽度。

9.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱还包括：

绝缘板，设于所述底板靠近所述单体电池的一侧。

10.根据权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱还包括：

第一粘接层，粘接于所述底板与所述绝缘板之间；

第二粘接层，粘接于所述绝缘板与所述单体电池之间。

11.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，沿所述第一方向排列的多个所述单体电池的多个所述防爆阀与一个所述凹槽相对设置。

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