CN218274854U - 底护板、箱体、电池和用电设备 - Google Patents

底护板、箱体、电池和用电设备 Download PDF

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CN218274854U CN202222640319.3U CN202222640319U CN218274854U CN 218274854 U CN218274854 U CN 218274854U CN 202222640319 U CN202222640319 U CN 202222640319U CN 218274854 U CN218274854 U CN 218274854U
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王稳
潘鑫
陈智明
刘逸飞
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Abstract

本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种底护板、箱体、电池和用电设备。本申请的底护板用于构成电池的箱体,底护板包括缓冲层,缓冲层设有多个沿第一方向延伸的开孔,其中,第一方向与竖直方向相交。根据本申请的底护板,通过设置缓冲层,可有效地减少外部冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,同时,在缓冲层内进一步地设置沿第一方向延伸的开孔,且开孔的延伸方向与第一方向相交,在底护板受到冲击时,通过开孔的径向压缩变形可进一步地减少冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,保证电池使用的安全性和可靠性,保证行车安全。

Description

底护板、箱体、电池和用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种底护板、箱体、电池和用电设备。
背景技术
近年来,随着经济发展,电池技术被广泛应用于各种领域,尤其是在是新能源车辆领域。目前,新能源车辆已对传统的燃油车辆造成巨大的冲击。电池作为新能源车辆的核心部件,在新能源车辆的发展过程中,扮演着至关重要的角色。
现有的新能源汽车电池多安装在汽车车架的底部,导致电池底部离地面很近,但在后期行车过程中存在以下问题:现有的新能源汽车底部缺乏动力电池保护结构或者保护结构性能不足,无法抵御车辆在经过恶劣路况时产生的较大或高速石块冲击,进而导致动力电池底部的冷却板损坏或电芯变形,从而影响行车安全。
实用新型内容
鉴于现有技术存在的缺陷,本申请的目的在于提供一种底护板、箱体、电池和用电设备,其能够有效地解决动力电池底部的冷却板损坏或电芯变形的问题。
本申请的第一方面公开了一种底护板,用于构成电池的箱体,所述底护板包括:
缓冲层,所述缓冲层设有多个沿第一方向延伸的开孔,其中,所述第一方向与竖直方向相交。
根据本申请的底护板,通过设置缓冲层,可有效地减少外部冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,同时,在缓冲层内进一步地设置沿第一方向延伸的开孔,且开孔的延伸方向与第一方向相交,在底护板受到冲击时,通过开孔的径向压缩变形可进一步地减少冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,保证电池使用的安全性和可靠性,保证行车安全。
在本实用新型的一些实施方式中,底护板还包括第一表面层和第二表面层,第一表面层、缓冲层和第二表面层沿竖直方向依次贴合设置。通过设置第一表面层和第二表面层,并第一表面层和第二表面层分别沿竖直方向设于缓冲层的两侧,能够对缓冲器起到支撑作用和保护作用,防止缓冲层与其他部件接触或摩擦,避免缓冲层发生损坏。
在本实用新型的一些实施方式中,第一表面层为绝缘材料层,并用于朝向箱体内的电芯设置。将第一表面层设置为绝缘材料层,并朝向箱体内的电芯设置,能够有效地隔绝电芯与第一表面层间的导电连接,防止电芯与第一表面层间发生导电现象。
在本实用新型的一些实施方式中,第二表面层为刚性材料层,并用于朝向箱体的外部设置。将第二表面层设置为刚性材料层,并朝向箱体的外部设置,第二表面层首先受到外部冲击,并能够吸收大部分的冲击力能,然后再通过缓冲层将剩余的能量分散缓冲,甚至全部吸收,从而减小或避免造成箱体内冷却板的损坏或电芯的变形。
在本实用新型的一些实施方式中,第一表面层、缓冲层和第二表面层沿竖直方向的厚度的比值在1:1:1至1:8:4的范围内。通过将第一表面层、缓冲层和第二表面层按照上述厚度比例设置,能够有效地保证第二表面层的抗冲击作用,以及缓冲层的吸收冲击的作用。
在本实用新型的一些实施方式中,第一方向为水平方向。将开孔沿水平方向设置,能够使开孔沿径向方向最大限度地被挤压变形,从而提高缓冲层吸收冲击的能力。
在本实用新型的一些实施方式中,缓冲层为弹性材料层。弹性材料层具有良好的变形能力,从而吸收底护板受到的冲击,同时,弹性材料层具有良好的恢复形变的能力,能够在失去冲击的作用后恢复至原状态,从而再次用于吸收底护板受到的冲击。
在本实用新型的一些实施方式中,弹性材料层为硅橡胶层或聚氨酯层中的至少一种,弹性材料层沿竖直方向的两侧面分别与第一表面层和第二表面层相粘接。将弹性材料层设置为硅橡胶层或聚氨酯层中的至少一种,由于硅橡胶或聚氨酯本身具有黏性,可将硅橡胶或聚氨酯直接粘接于第一表面层和第二表面层的其中一个,然后将第一表面层和第二表面层的其中另一个粘接于弹性材料层的另一侧,通过挤压第一表面层和第二表面层从而形成缓冲层,并最终形成底护板。
在本实用新型的一些实施方式中,弹性材料层为橡胶层,橡胶层沿竖直方向的一个侧面通过第一粘接层与第一表面层相粘接,橡胶层沿竖直方向的另一个侧面通过第二粘接层与第二表面层相粘接。将弹性材料层设置为橡胶层,可将由橡胶形成的层状结构通过粘结层分别与第一表面层和第二表面层相粘接,从而形成底护板。
在本实用新型的一些实施方式中,第一粘接层的导热系数大于或等于第二粘接层的导热系数。由于第一粘结层用于连接第一表面层和弹性材料层,且第一表面层朝向箱体内的电芯设置,电池在工作时,箱体内会产生大量的热,为了便于对箱体的内部进行散热,将第一粘接层的导热系数大于或等于第二粘接层的导热系数设置,从而便于箱体内部的热量通过第一表面层和第一粘结层进行散热,同时第二粘结层的导热系数小于或等于第一粘接层的导热系数设置,可以防止外部高温通过第二粘结层传导至箱体的内部,保证箱体内电芯的正常工作。
在本实用新型的一些实施方式中,开孔为贯穿缓冲层的通孔;和/或,开孔为延伸至缓冲层内部的盲孔。开孔可设置为通孔和/或盲孔,通孔和盲孔均能够有效地沿径向方向压缩变形,从而减少外部冲击对底护板造成的变形。
在本实用新型的一些实施方式中,多个开孔在缓冲层上的孔隙率的范围值大于0并小于40%。将孔隙率的范围值设置为0~40%,可有效地发挥缓冲层可收缩变形以及可恢复的特性。
本实用新型的第二方面提出了一种箱体,用于构成电池,箱体具有上述任一项的底护板。
在本实用新型的一些实施方式中,底护板设于箱体的外部,底护板的第一表面层与箱体的底板相连。将第一表面层与箱体的底板相连,并将底护板设于箱体的外部,能过通过底护板对底板进行有效地缓冲,同时保证底护板上的开孔设于箱体的外部,从而当开孔变形时能够将开孔内的气体挤压至箱体的外部,便于开孔的压缩变形。
在本实用新型的一些实施方式中,底护板为箱体的底板,底护板的第一表面层与箱体的侧板相连,开孔与箱体的外部相连通。将底护板为箱体的底板,并将底护板的第一表面层与箱体的侧板相连,即将缓冲层和第二表面层设于箱体的外部,从而使开孔与箱体的外部相连通,从而当开孔变形时能够将开孔内的气体挤压至箱体的外部,便于开孔的压缩变形。
本实用新型的第三方面提出了一种电池,电池具有上述任一项的箱体。
本实用新型的第四方面提出了一种用电设备,用电设备具有上述的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请一实施方式提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施方式提供的电池的分解结构示意图;
图3是本申请一实施方式提供的电池模块的结构示意图;
图4是本申请一实施方式提供的电芯的分解结构示意图;
图5是本申请一实施方式提供的底护板的结构示意图;
图6是本申请一实施方式提供的底护板的分解结构示意图;
图7是本申请一实施方式提供的底护板的A部放大结构示意图;
图8是本申请一实施方式提供的底护板的B-B剖面结构示意图;
图9是本申请一实施方式提供的底护板的C-C剖面结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1:车辆;
10:电池、11:控制器、12:马达;
20:电池模块、21:电芯、211:端盖、212:壳体、213:电极组件、214:电极端子;
30:箱体、31:第一部分、32:第二部分、321:底板、322:侧板;
40:底护板、41:缓冲层、411:开孔、42:第一表面层、43:第二表面层。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施方式所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施方式的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施方式和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施方式的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请实施方式的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施方式的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系。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实施方式中的具体含义。
在本申请实施方式的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。锂离子电池因能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器中。
本发明人注意到,现有的新能源汽车电池多安装在汽车车架的底部,导致电池底部离地面很近,但在后期行车过程中存在以下问题:现有的新能源汽车底部缺乏动力电池保护结构或者保护结构性能不足,无法抵御车辆在经过恶劣路况时产生的较大或高速石块冲击,进而导致动力电池底部的冷却板损坏或电芯变形,从而影响行车安全。
为解决动力电池底部的冷却板损坏或电芯变形的问题,本申请的发明人研究发现,在构成箱体的底护板上设置缓冲层,并在缓冲层上设置沿与竖直方向相交的开孔,通过缓冲层和开孔可有效地减少外部冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,保证电池使用的安全性和可靠性,保证行车安全。
基于上述考虑,本申请的发明人经过深入研究,设计了一种底护板,用于构成电池的箱体,缓冲层设有多个沿第一方向延伸的开孔,其中,第一方向与竖直方向相交。根据本申请的底护板,通过设置缓冲层,可有效地减少外部冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,同时,在缓冲层内进一步地设置沿第一方向延伸的开孔,且开孔的延伸方向与第一方向相交,在底护板受到冲击时,通过开孔的径向压缩变形可进一步地减少冲击对底护板造成的变形,从而减小或避免造成电池箱体内冷却板的损坏或电芯的变形,保证电池使用的安全性和可靠性,保证行车安全。
本申请提供了一种底护板,以及包括这种底护板的箱体、电池和使用该电池的用电设备。这种底护板及箱体构成的电池可适用于各种使用电池的用电设备,例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等;电池用于为上述用电设备提供电能。
应理解,本申请实施方式描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施方式均以电动车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施方式提供的车辆1的结构示意图。图2是本申请一实施方式提供的电池的分解结构示意图。图3是本申请一实施方式提供的电池模块20的结构示意图。结合图1至图3所示,车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池10为马达12供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施方式中,电池10不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电芯21,电芯21是指组成电池模块20或电池包的最小单元。多个电芯21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。本申请中所提到的电池10为电池包。其中,多个电芯21之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。本申请的实施方式中多个电芯21可以直接组成电池包,也可以先组成电池模块20,电池模块20再组成电池包。其中,两个电芯21沿竖直方向相对设置的两个表面之间设有冷却板(图中未示出),具体地可以为两个的大面之间或者两个侧面之间设有冷却板,从而对电芯21进行冷却。
结合图2和图3所示,电池10可以包括多个电池模块20和箱体30,多个电池模块20容纳于箱体30内部。箱体30用于容纳电芯21或电池模块20,以避免液体或其他异物影响电芯21的充电或放电。箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施方式对此并不限定。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本申请实施方式对此也并不限定。
在一些实施方式中,箱体30可以包括第一部分31和第二部分32,第一部分31与第二部分32相互盖合,第一部分31和第二部分32共同限定出用于容纳电芯21的空间。第二部分32可以为一端开口的空心结构,第一部分31可以为板状结构,第一部分31盖合于第二部分32的开口侧,以使第一部分31与第二部分32共同限定出容纳电芯21的空间;第一部分31和第二部分32也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分31的开口侧盖合于第二部分32的开口侧。
电池模块20可以包括多个电芯21,多个电芯21可以先串联或并联或混联组成电池模块20,多个电池模块20再串联或并联或混联组成电池10。电芯21可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施方式对此也不限定。电芯21一般按封装的方式分成三种:柱形电芯、方体方形电芯和软包电芯,本申请实施方式对此也不限定。但为描述简洁,下述实施方式均以方体方形的锂离子的电芯21为例进行说明。
图4是本申请一实施方式提供的电芯21的分解结构示意图。电芯21是指组成电池10的最小单元。如图4,电芯21包括有端盖211、壳体212和电极组件213。
端盖211是指盖合于壳体212的开口处以将电芯21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电芯21能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖211上可以设置有如电极端子214等的功能性部件。电极端子214可以用于与电极组件213电连接,以用于输出或输入电芯21的电能。在一些实施方式中,端盖211上还可以设置有用于在电芯21的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。在一些实施方式中,在端盖211的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体212内的电连接部件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体212是用于配合端盖211以形成电芯21的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件213、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件,可以于壳体212上设置开口,通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电芯21的内部环境。不限地,也可以使端盖211和壳体212一体化,具体地,端盖211和壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体212的内部时,再使端盖211盖合壳体212。壳体212可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体212的形状可以根据电极组件213的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施方式对此不作特殊限制。
电极组件213是电芯21中发生电化学反应的部件。壳体212内可以包含一个或更多个电极组件213。电极组件213主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性材料的部分构成电极组件213的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(在图中未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性材料和负极活性材料与电解液发生反应,极耳连接电极端子214以形成电流回路。
图5是本申请一实施方式提供的底护板40的结构示意图。图6是本申请一实施方式提供的底护板40的分解结构示意图。图7是本申请一实施方式提供的底护板40的A部放大结构示意图。结合图2、图5、图6和图7所示,在本申请的一些实施方式中,底护板40用于构成电池10的箱体30,底护板40包括缓冲层41,缓冲层41设有多个沿第一方向延伸的开孔411,其中,第一方向与竖直方向相交。
具体地,缓冲层41是指具有一定形变能力,通过自身的变形吸收外部的冲击,从而达到缓冲作用的层状结构。
开孔411是指设于缓冲层41的表面,并朝向缓冲层41的内部延伸一定长度尺寸的孔状结构,用于连通缓冲层41的内部和外部,从而当缓冲层41受挤压变形时,开孔411受挤压变形从而吸收冲击,并将开孔411内挤压后的气体排出至缓冲层41的外部。其中,开孔411的具体的横截面形状不受限制,可以为圆孔、方形孔或其他形状的孔状结构。
第一方向与竖直方向相交是指第一方向不会沿竖直方向设置,即开孔411不会沿竖直方向设置,从而保证沿竖直方向的冲击与开孔411的径向方向具有夹角,冲击能够沿径向方向作用于开孔411,从而使开孔411沿径向方向发生变形,利用开孔411内的空间有效地缓冲冲击。
根据本申请的底护板40,通过设置缓冲层41,可有效地减少外部冲击对底护板40造成的变形,从而减小或避免造成箱体30内冷却板的损坏或电芯21的变形,同时,在缓冲层41内进一步地设置沿第一方向延伸的开孔411,且开孔411的延伸方向与第一方向相交,在底护板40受到冲击时,通过开孔411的径向压缩变形可进一步地减少冲击对底护板40造成的变形,从而减小或避免造成箱体30内冷却板的损坏或电芯21的变形,保证电池10使用的安全性和可靠性,保证行车安全。
结合图2、图5、图6和图7所示,在本实用新型的一些实施方式中,第一方向为水平方向。
具体地,开孔411可以沿底护板40的长度方向设置,或沿底护板40的宽度方向设置,或者沿水平方向内的任意角度的方向设置。其中,底护板40的长度方向和宽度方向均处于水平方向内,底护板40的厚度方向处于竖直方向内,并与开孔411的径向方向相垂直。
将开孔411沿水平方向设置,当底护板40沿竖直方向受到冲击时,能够使开孔411沿径向方向最大限度地被挤压变形,从而提高缓冲层41吸收冲击的能力。
图8是本申请一实施方式提供的底护板40的B-B剖面结构示意图。图9是本申请一实施方式提供的底护板40的C-C剖面结构示意图。结合图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,底护板40还包括第一表面层42和第二表面层43,第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向依次贴合设置。
具体地,第一表面层42和第二表面层43分别沿竖直方向设于缓冲层41的两侧,从而形成底护板40的外表面,用于支撑并保护中间的缓冲层41,防止缓冲层41与其他部件接触或摩擦,避免缓冲层41发生损坏。
结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,第一表面层42为绝缘材料层,并朝向箱体30内的电芯21设置。
具体地,第一表面层42用于朝向箱体30内的电芯21设置,即第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向由上至下依次设置,并使第一表面层42靠近电芯21设置,第二表面层43远离电芯21设置。由于电芯21在工作过程中会发生放电,为了防止电芯21与第一表面层42间发生导电现象,故将第一表面层42设置为绝缘材料层,并朝向箱体30内的电芯21设置。
其中,第一表面层42可选用由非金属材质形成的层状结构,具体地可以为复合材料、塑料、陶瓷等绝缘材料。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,第二表面层43为刚性材料层,并朝向箱体30的外部设置。
具体地,第二表面层43用于朝向箱体30的外部设置,即第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向由上至下依次设置,并使第一表面层42靠近电芯21设置,第二表面层43远离电芯21设置。由于第二表面层43朝向箱体30的外部设置,将第二表面层43设置为刚性材料层,第二表面层43首先受到外部冲击,并能够吸收大部分的冲击力能,然后再通过缓冲层41将剩余的能量分散缓冲,甚至全部吸收,从而减小或避免造成箱体30内冷却板的损坏或电芯21的变形。
其中,第二表面层43可采用钢板或铝板,以及其他具有抗冲击能力的板状结构。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向的厚度的比值在1:1:1至1:8:4的范围内。
具体地,第一表面层42与缓冲层41的最小厚度以及第二表面层43的最小厚度比值为1:1:1,第一表面层42与缓冲层41的最大厚度以及第二表面层43的最大厚度比值为1:8:4。在此范围内,均能够有效地保证第二表面层43的抗冲击作用,以及缓冲层41的吸收冲击的作用。
结合图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,缓冲层41为弹性材料层。
弹性材料层具有良好的变形能力,从而吸收底护板40受到的冲击,同时,弹性材料层具有良好的恢复形变的能力,能够在失去冲击的作用后恢复至原状态,从而再次用于吸收底护板40受到的冲击。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,弹性材料层为硅橡胶层或聚氨酯层中的至少一种,弹性材料层沿竖直方向的两侧面分别与第一表面层42和第二表面层43相粘接。
具体地,弹性材料层可以为硅橡胶层,或,弹性材料层可以为聚氨酯层,或弹性材料层可以为硅橡胶层和聚氨酯层组成的复合层。由于硅橡胶或聚氨酯本身具有黏性,可以在橡胶或聚氨酯未形成层状结构前,将硅橡胶或聚氨酯直接粘接于第一表面层42和第二表面层43的其中一个,然后将第一表面层42和第二表面层43的其中另一个粘接于弹性材料层的另一侧,通过挤压第一表面层42和第二表面层43从而使硅橡胶或聚氨酯形成缓冲层41,然后在成型后的缓冲层41上进行打孔,或将管状结构埋入未成型前的缓冲层41中,并当缓冲层41成型后抽出管状结构,从而形成开孔411,并最终形成底护板40。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,弹性材料层为橡胶层,橡胶层沿竖直方向的一个侧面通过第一粘接层与第一表面层42相粘接,橡胶层沿竖直方向的另一个侧面通过第二粘接层与第二表面层43相粘接。
具体地,橡胶层具有足够的形变能力和恢复形变的能力,并可在与第一表面层42和第二表面层43粘接前设置开孔411。将弹性材料层设置为橡胶层,并将橡胶层沿竖直方向的顶面通过第一粘结层与第一表面层42相粘接,将橡胶层沿竖直方向的底面通过第二粘接层与第二表面层43相粘接,从而获得底护板40。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,第一粘接层的导热系数大于或等于第二粘接层的导热系数。
具体地,导热系数代表材料的导热能力,是指在一定的时间内,一定的温差下,通过一定的厚度和一定的面积的热量。
由于第一粘结层用于连接第一表面层42和缓冲层41,且第一表面层42朝向箱体30内的电芯21设置,电池在工作时,箱体30内会产生大量的热,为了便于对箱体30的内部进行散热,将第一粘接层的导热系数大于或等于第二粘接层的导热系数设置,从而便于箱体30内部的热量通过第一表面层42和第一粘结层进行散热。同时第二粘结层的导热系数小于或等于第一粘接层的导热系数设置,可以防止外部高温通过第二粘结层传导至箱体30的内部,保证箱体30内电芯21的正常工作。
再结合图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,开孔411为贯穿缓冲层41的通孔;和/或,开孔411为延伸至缓冲层41内部的盲孔。
具体地,开孔411可设置为通孔和/或盲孔,通孔和盲孔均能够有效地沿径向方向压缩变形,从而减少外部冲击对底护板40造成的变形。
再结合图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,多个开孔411在缓冲层41上的孔隙率的范围值大于0并小于40%。
具体地,孔隙率是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比,即底护板40未受到冲击时,开孔411未沿径向方向发生变形时的体积占比率。
当多个开孔411在缓冲层41上的孔隙率的范围值为0时,缓冲层41仅能通过自身材料变形减少冲击,其内部无进一步地压缩空间,从而影响缓冲层41的缓冲效果,因此,需将孔隙率大于0设置。而当多个开孔411在缓冲层41上的孔隙率的范围值为大于40%时,则会由于孔隙率过高导致缓冲层41的可恢复性降低,从而导致缓冲层41无法恢复至原貌,影响缓冲层41后续的缓冲效果。
将孔隙率设置为大于0小于40%,可保证缓冲层41内具有足够的压缩空间,从而可有效地发挥缓冲层41的可收缩变形以及可恢复的特性。
再结合图2、图5至图9所示,本实用新型的第二方面提出了一种箱体30,用于构成电池,箱体30具有上述任一项的底护板40。
由于本申请中的箱体30具有上述任一实施方式中的底护板40,具有与底护板40相同的技术特征,能够达到相同的技术效果,在此不再进行赘述。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,底护板40设于箱体30的外部,底护板40的第一表面层42与箱体30的底板321相连。
具体地,箱体30可包括第一部分31和第二部分32,其中,第一部分31沿竖直方向设于第二部分32上方,其中,第二部分32包括底板321和侧板322。底护板40通过粘接或焊接等方式设于箱体30的外部,并与底板321的底面相连。
将第一表面层42与箱体30的底板321相连,并将底护板40设于箱体30的外部,能过通过底护板40对底板321进行有效地缓冲,同时保证底护板40上的开孔411设于箱体30的外部,从而当开孔411变形时能够将开孔411内的气体挤压至箱体30的外部,便于开孔411的压缩变形。
通过将底护板40设于箱体30的外部,并与底板321的底面相连,可提高底护板40的应用范围,同时降低箱体30生产时的难度,仅需后期将底护板40连接于底板321的底面即可。
再结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,底护板40为箱体30的底板321,底护板40的第一表面层42与箱体30的侧板322相连,开孔411与箱体30的外部相连通。
具体地,箱体30可包括第一部分31和第二部分32,其中,第一部分31沿竖直方向设于第二部分32上方,第二部分32包括底板321和侧板322,底板321即为本申请中的底护板40,且底护板40的第一表面层42与箱体30的侧板322相连。
将底护板40作为箱体30的底板321,并将底护板40的第一表面层42与箱体30的侧板322相连,即将缓冲层41和第二表面层43设于箱体30的外部,从而使开孔411与箱体30的外部相连通,从而当开孔411变形时能够将开孔411内的气体挤压至箱体30的外部,便于开孔411的压缩变形。
结合图1至图9所示,本实用新型的第三方面提出了一种电池10,电池10具有上述任一项的箱体30。
再结合图1至图9所示,本实用新型的第四方面提出了一种用电设备,用电设备具有上述的电池10,该用电设备可以为上述描述过的任一项的用电设备。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
结合图2、图5至图9所示,在本实用新型的一些实施方式中,底护板40用于构成电池10的箱体30,包括第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43,第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向依次贴合设置,缓冲层41设有多个沿水平方向延伸的开孔411。第一表面层42为绝缘材料层,并用于朝向箱体30内的电芯21设置。第二表面层43为刚性材料层,并用于朝向箱体30的外部设置。第一表面层42、缓冲层41和第二表面层43沿竖直方向的厚度的比值范围为1:1:1~1:8:4。缓冲层41为弹性材料层。弹性材料层为硅橡胶层,弹性材料层沿竖直方向的顶面和底面分别与第一表面层42和第二表面层43相粘接。开孔411为贯穿缓冲层41的通孔,多个开孔411在缓冲层41上的孔隙率的范围值大于0并小于40%。
最后应说明的是:以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1.一种底护板,用于构成电池的箱体,其特征在于,包括:
缓冲层,所述缓冲层设有多个沿第一方向延伸的开孔,其中,所述第一方向与竖直方向相交。
2.根据权利要求1所述的底护板,其特征在于,所述底护板还包括第一表面层和第二表面层,所述第一表面层、所述缓冲层和所述第二表面层沿竖直方向依次贴合设置。
3.根据权利要求2所述的底护板,其特征在于,所述第一表面层为绝缘材料层,并用于朝向所述箱体内的电芯设置。
4.根据权利要求3所述的底护板,其特征在于,所述第二表面层为刚性材料层,并用于朝向所述箱体的外部设置。
5.根据权利要求4所述的底护板,其特征在于,所述第一表面层、所述缓冲层和所述第二表面层沿竖直方向的厚度的比值在1:1:1至1:8:4的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的底护板,其特征在于,所述第一方向为水平方向。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的底护板,其特征在于,所述缓冲层为弹性材料层。
8.根据权利要求7所述的底护板,其特征在于,所述弹性材料层为硅橡胶层或聚氨酯层中的至少一种,所述弹性材料层沿竖直方向的两侧面分别与所述第一表面层和所述第二表面层相粘接。
9.根据权利要求7所述的底护板,其特征在于,所述弹性材料层为橡胶层,所述橡胶层沿竖直方向的一个侧面通过第一粘接层与所述第一表面层相粘接,所述橡胶层沿竖直方向的另一个侧面通过第二粘接层与所述第二表面层相粘接。
10.根据权利要求9所述的底护板,其特征在于,所述第一粘接层的导热系数大于或等于所述第二粘接层的导热系数。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的底护板,其特征在于,所述开孔为贯穿所述缓冲层的通孔;或,所述开孔为延伸至所述缓冲层内部的盲孔。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的底护板,其特征在于,多个所述开孔在所述缓冲层上的孔隙率的范围值大于0并小于40%。
13.一种箱体,用于构成电池,其特征在于,所述箱体具有根据权利要求1至12中任一项所述的底护板。
14.根据权利要求13所述的箱体,其特征在于,所述底护板设于所述箱体的外部,所述底护板的第一表面层与所述箱体的底板相连。
15.根据权利要求13所述的箱体,其特征在于,所述底护板为所述箱体的底板,所述底护板的第一表面层与所述箱体的侧板相连,所述开孔与所述箱体的外部相连通。
16.一种电池,其特征在于,具有根据权利要求13至15中任一项所述的箱体。
17.一种用电设备,其特征在于,具有根据权利要求16所述的电池。
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