CN219163609U - 电池和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电池和用电设备。该电池包括:电池单体(20);箱体(11),箱体(11)包括第一腔体(111)和第二腔体(112),电池单体(20)容纳于第一腔体(111)内;固定板(101),固定板(101)包括固定部(1011)和延伸部(1012),固定部(1011)位于第一腔体(111)内,用于将电池单体(20)固定于第一腔体(111)的第一壁,延伸部(1012)位于第二腔体(112)内,并连接至第二腔体(112)的第二壁(1121),其中,第一壁与第二壁(1121)为不同的壁。本申请实施例的技术方案,能够提升电池的安全性能。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2022年01月12日提交的名称为“电池、用电设备、制备电池的方法和设备”的PCT专利申请PCT/CN2022/071664的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池和用电设备。
背景技术
随着环境污染的日益加剧,新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中,电池技术是关乎其发展的一项重要因素。
电池的结构强度,影响电池的稳固性和安全性,进而影响电池的安全性能。如何提升电池的安全性能,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供了一种电池和用电设备,能够提升电池的结构强度和抗冲击能力,从而能够提升电池的安全性能。
第一方面,提供了一种电池,包括电池单体,箱体和固定板,所述箱体包括第一腔体和第二腔体,所述电池单体容纳于所述第一腔体内,所述固定板包括固定部和延伸部,所述固定部位于所述第一腔体内,用于将所述电池单体固定于所述第一腔体的第一壁,所述延伸部位于所述第二腔体内,并连接至所述第二腔体的第二壁,其中,所述第一壁与所述第二壁为不同的壁。
在本申请实施例中,固定板的固定部将电池单体固定于第一腔体的第一壁,固定板的与固定部相连接的延伸部与第二腔体的第二壁连接,也就是说,电池单体不仅通过固定部固定于第一壁,还通过与固定部相连接的延伸部与第二壁连接,这样增加了电池单体与箱体的连接,提高了电池的结构强度和抗冲击能力,从而提升了电池的安全性能。
在一些实施例中,所述电池单体设置于所述第一腔体和所述第二腔体的公用壁上,所述公用壁用于分隔所述第一腔体和所述第二腔体,所述第二壁与所述公用壁相对设置。
通过延伸部连接与公用壁相对设置的第二壁,这样,第二壁、公用壁和延伸部形成工字型结构,进一步增强电池的结构强度和抗冲击能力。
在一些实施例中,所述第二壁垂直于所述固定部,所述延伸部的靠近所述第二壁的一端设置有连接部,所述连接部沿平行于所述第二壁的方向延伸,所述连接部与所述第二壁固定连接。
连接部平行于第二壁延伸且与第二壁固定连接,增大了二者间的接触面积,提高了二者连接的稳固性,而连接部又通过固定部与电池单体相连接,因此提高了电池单体与箱体连接的稳固性。
在一些实施例中,所述延伸部设置有缓冲结构,用于吸收所述第二壁受到的冲击力。
通过在与第二壁相连的延伸部上设置缓冲结构,利用缓冲结构吸收第二壁受到的冲击力,这样,可以减少第二壁受到的冲击力,同时,缓冲结构吸收了第二壁受到的冲击力,也就减小了传递到箱体内的电池单体的冲击力,进而进一步增强电池的抗冲击能力。
在一些实施例中,所述缓冲结构靠近所述延伸部与所述第二壁的连接处。缓冲结构设置于靠近第二壁的位置,在第二壁受到冲击力时,冲击力可以更早地被缓冲结构吸收,从而可以提高缓冲结构的缓冲效果。
在一些实施例中,所述缓冲结构包括凹凸结构或者弯折结构。通过将缓冲结构设置成具有一定弯曲角度的结构,可以提高缓冲结构的缓冲效果。
在一些实施例中,所述第一腔体和所述第二腔体的公用壁设置有开口,所述延伸部通过所述开口延伸至所述第二腔体内。
为了提高固定板的稳固性,将固定板的固定部与延伸部设置成一体结构,固定部设置于第一腔体内,延伸部设置于第二腔体内,而第一腔体与第二腔体通过公用壁分隔,因此在公用壁上设置有开口,使得固定板的固定部和延伸部在一体结构的情况下,分别位于第一腔体和第二腔体内。
在一些实施例中,所述电池包括电池模块,所述电池模块包括:N列所述电池单体,其中,所述N列所述电池单体中的每列所述电池单体包括沿第一方向排列的多个所述电池单体,所述N列所述电池单体沿第二方向排列,N为大于1的整数,所述第一方向垂直于所述第二方向;以及N-1个所述固定板,所述固定板沿所述第一方向延伸且设置于相邻的两列所述电池单体之间,所述固定部与所述两列所述电池单体中的每个所述电池单体固定连接;其中,所述固定部在所述第一方向上的端部设置有固定结构,所述固定部通过所述固定结构固定于所述第一壁。
在电池模块的相邻的两列电池单体之间设置固定板,该固定板的固定部与该两列电池单体中的每个电池单体固定连接,在固定部的端部设置固定结构,固定部通过固定结构固定于箱体。这样,电池中的每个电池单体都被固定部和固定结构固定于箱体,因而每个电池单体能够将其载荷传递到箱体,保障了电池的结构强度。
在一些实施例中,所述固定结构包括端板,所述端板与所述固定部的所述端部固定连接,且与位于所述固定部的所述端部的所述电池单体固定连接,所述端板与所述第一壁固定连接。这样,可以进一步加强对电池单体的固定效果。
第二方面,提供了一种用电设备,包括上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的电池,所述电池用于提供电能。
本申请实施例的技术方案,固定板的固定部将电池单体固定于第一腔体的第一壁,固定板的与固定部相连接的延伸部与第二腔体的第二壁连接,也就是说,电池单体不仅通过固定部固定于第一壁,还通过与固定部相连接的延伸部与第二壁连接,这样增加了电池单体与箱体的连接,提高了电池的结构强度和抗冲击能力,从而提升了电池的安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施例的电池的示意图;
图3是本申请一实施例的电池单体的示意图;
图4是本申请一实施例的电池的示意图;
图5是本申请一实施例的固定板的缓冲结构的示意图;
图6是本申请一实施例的电池的示意图;
图7是本申请一实施例的电池模块的示意图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,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的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“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,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
为了满足不同的电力需求,电池可以包括多个电池单体,其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。可选地,多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说,多个电池单体可以直接组成电池,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池。电池再进一步设置于用电设备中,为用电设备提供电能。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率、安全性等。其中,电池的结构强度不足,会影响电池的安全性能。
鉴于此,本申请实施例提供了一种技术方案,在箱体内设置固定板,固定板的固定部位于箱体的第一腔体内,电池单体通过固定部固定于第一腔体的第一壁,固定板的固定部延伸到箱体的第二腔体内形成延伸部,并连接于第二腔体的第二壁。这样,电池单体不仅通过固定部固定于第一壁,还通过与固定部相连接的延伸部与第二壁连接,增加了电池单体与箱体的连接,提高了电池的结构强度和抗冲击能力,从而提升了电池的安全性能。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置,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。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备,还可以适用于所有使用电池的设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
例如,如图1所示,为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图,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的内部可以设置马达40,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达40的供电。例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。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,用于车辆1的电路系统,例如,用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代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可以包括多个电池单体。例如,如图2所示,为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图,电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体11,箱体11内部为中空结构,多个电池单体20容纳于箱体11内。例如,多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于箱体11内。
根据不同的电力需求,电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多,为了便于安装,可以将电池单体20分组设置,每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限,可以根据需求设置。电池可以包括多个电池模块,这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
如图3所示,为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图,电池单体20包括一个或多个电极组件22、壳体211和盖板212。壳体211和盖板212形成外壳或电池盒21。壳体211的壁以及盖板212均称为电池单体20的壁,其中对于长方体型电池单体20,壳体211的壁包括底壁和四个侧壁。壳体211根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定,例如,壳体211可以为中空的长方体或正方体或圆柱体,且壳体211的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于壳体211内。例如,当壳体211为中空的长方体或正方体时,壳体211的其中一个平面为开口面,即该平面不具有壁体而使得壳体211内外相通。当壳体211可以为中空的圆柱体时,壳体211的端面为开口面,即该端面不具有壁体而使得壳体211内外相通。盖板212覆盖开口并且与壳体211连接,以形成放置电极组件22的封闭的腔体。壳体211内填充有电解质,例如电解液。
该电池单体20还可以包括两个电极端子214,两个电极端子214可以设置在盖板212上。盖板212通常是平板形状,两个电极端子214固定在盖板212的平板面上,两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。每个电极端子214各对应设置一个连接构件23,或者也可以称为集流构件23,其位于盖板212与电极组件22之间,用于将电极组件22和电极端子214实现电连接。
如图3所示,每个电极组件22具有第一极耳221a和第二极耳222a。第一极耳221a和第二极耳222a的极性相反。例如,当第一极耳221a为正极极耳时,第二极耳222a为负极极耳。一个或多个电极组件22的第一极耳221a通过一个连接构件23与一个电极端子连接,一个或多个电极组件22的第二极耳222a通过另一个连接构件23与另一个电极端子连接。例如,正电极端子214a通过一个连接构件23与正极极耳连接,负电极端子214b通过另一个连接构件23与负极极耳连接。
在该电池单体20中,根据实际使用需求,电极组件22可设置为单个,或多个,如图3所示,电池单体20内设置有4个独立的电极组件22。
电池单体20上还可设置泄压机构213。泄压机构213用于电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。
泄压机构213可以为各种可能的泄压结构,本申请实施例对此并不限定。例如,泄压机构213可以为温敏泄压机构,温敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部温度达到阈值时能够熔化;和/或,泄压机构213可以为压敏泄压机构,压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部气压达到阈值时能够破裂。
图4示出了本申请一个实施例的电池10的示意图。如图4所示,电池10包括电池单体20,箱体11和固定板101。箱体11包括第一腔体111和第二腔体112,电池单体20容纳于第一腔体111内;固定板101包括固定部1011和延伸部1012,固定部1011位于第一腔体111内,用于将电池单体20固定于第一腔体111的第一壁,延伸部1012位于第二腔体112内,并连接至第二腔体112的第二壁1121,第一壁与第二壁1121为不同的壁。
箱体11分隔为第一腔体111和第二腔体112两个空腔,电池单体20位于第一腔体111内,第一腔体111的第一壁通过固定板101的固定部1011与电池单体20固定,第一壁可以是第一腔体111的侧壁,也可以是第一腔体111的底壁。固定板101的延伸部1012是固定部1011延伸至第二腔体112内形成的。例如,固定板101的固定部1011和延伸部1012可以是一体成型结构,这种一体成型结构可以通过多种加工工艺得到,例如,机加工、模具加工等。固定板101可以为金属板,例如,可以为钢板或铝板,也可以为塑料板,固定板101的材料还可以为复合材料,例如,在金属板表面涂覆其他材料,本申请实施例对此并不限定。
固定板101的固定部1011将电池单体20固定于第一腔体111的第一壁,固定板101的与固定部1011相连接的延伸部1012与第二腔体112的第二壁1121连接,也就是说,电池单体20不仅通过固定部1011固定于第一壁,还通过与固定部1011相连接的延伸部1012与第二壁1121连接,这样增加了电池单体20与箱体11的连接,提高了电池单体20在箱体11内的稳固性,从而提升了电池10的安全性能。
在一种实现方式中,如图4所示,电池单体20设置于所述第一腔体111和所述第二腔体112的公用壁1131上,所述公用壁1131用于分隔所述第一腔体111和所述第二腔体112,所述第二壁1121与所述公用壁1131相对设置。
公用壁1131与第二壁1121相对设置,如图4所示,公用壁1131为第一腔体111的底壁。如上所述,第一腔体111的第一壁可以是第一腔体111的侧壁或者底壁,在第一腔体111的第一壁为底壁的情况下,公用壁1131与第一壁为同一个壁。
通过延伸部1012连接与公用壁1131相对设置的第二壁1121,这样,第二壁1121、公用壁1131和延伸部1012形成工字型结构,进一步增强电池的结构强度和抗冲击能力。
在一种实现方式中,如图4所示,第二壁1121垂直于固定部1011,延伸部1012的靠近第二壁1121的一端设置有连接部1013,连接部1013沿平行于第二壁1121的方向延伸,连接部1013与第二壁1121固定连接。
连接部1013可以通过电阻焊接、电阻铆接、自冲铆连接(self piercing rivet,SPR)、锁螺栓、卡接或粘接等连接方式固定到第二壁1121上,本申请实施例对此并不限定。
连接部1013平行于第二壁1121延伸且与第二壁1121固定连接,整个连接部1013都可以与第二壁1121接触,增大了二者间的接触面积,从而增强了连接部1013与第二壁1121间连接的稳固性,而连接部1013又通过固定部1011与电池单体20相连接,从而提高了电池单体20在箱体内的稳固性。
在一种实现方式中,延伸部1012设置有缓冲结构1014,用于吸收第二壁1121受到的冲击力。这样,可以减少第二壁1121受到的冲击力,同时,缓冲结构1014吸收了第二壁1121受到的冲击力,也就减小了传递到箱体11内的电池单体20的冲击力,进一步增强电池的抗冲击能力。
在一种实现方式中,缓冲结构1014靠近延伸部1012与第二壁1121的连接处。缓冲结构1014设置于靠近第二壁1121的位置,在第二壁1121受到冲击力时,冲击力可以更早地被缓冲结构1014吸收,从而可以提高缓冲结构1014的缓冲效果。
在一种实现方式中,缓冲结构1014可以包括如图5的(a)所示的凹凸结构或者如图5的(b)所示的弯折结构。
应理解,凹凸结构或者弯折结构是缓冲结构1014起缓冲作用较好的两种结构,其他任何能够起缓冲效果的结构都可以,本申请实施例对此并不限定。另外,延伸部1012的缓冲结构1014可以设置一个,也可以设置多个,本申请实施例对此并不限定。
通过将缓冲结构1014设置成具有一定弯曲角度的结构,可以提高缓冲结构1014的缓冲效果。
在一种实现方式中,如图4所示,第一腔体111和第二腔体112的公用壁1131设置有开口1130,延伸部1012通过开口1130延伸至第二腔体112内。为了提高固定板101的稳固性,将固定板101的固定部1011与延伸部1012设置成一体结构,固定部1011设置于第一腔体111内,延伸部1012设置于第二腔体112内,而第一腔体111与第二腔体112通过公用壁1131分隔,因此在公用壁1131上设置有开口1130,使得固定板101的固定部1011和延伸部1012在一体结构的情况下,分别位于第一腔体111和第二腔体112内。
在一种实现方式中,电池10包括电池模块100。如图6所示,电池模块100包括N列电池单体20和N-1个固定板101。N为大于1的整数,在本申请的附图中以N为2示例,即电池模块100包括两列电池单体20和一个固定板101,但本申请实施例对此并不限定。例如,电池模块100也可以包括更多列的电池单体20。
N列电池单体20中的每列电池单体20包括沿第一方向,例如,图6中的x方向排列的多个电池单体20。N列电池单体20沿第二方向排列,例如,图6中的y方向,第一方向垂直于第二方向。也就是说,第一方向为每列电池单体20中电池单体20排列的方向,第二方向为N列电池单体20排列的方向。
固定板101沿第一方向延伸且设置于相邻的两列电池单体20之间,固定板101的固定部1011与该两列电池单体20中的每个电池单体20固定连接。如图6所示,相邻的两列电池单体20可分别固定于固定部1011两侧,也就是说,通过一个固定板101部可以将相邻的两列电池单体20中的每个电池单体20均固定连接。例如,如图6中所示,固定板101竖直设置,即,固定板101垂直于第二方向,设置于两列电池单体20之间。
在本申请实施例中,电池模块100包括N列电池单体20和N-1个固定板101,N-1个固定板101设置于N列电池单体20之间。也就是说,固定板101设置于电池模块100的内部,电池模块100的外侧不再设置固定板101。例如,两列电池单体20之间设置一个固定板101,三列电池单体20之间设置两个固定板101,以此类推。通过这样的设置可以利用较少的固定板101使得电池模块100中的每个电池单体20均可以被固定板101固定连接。
在一种实现方式中,如图7所示,固定部1011在第一方向上的端部设置有固定结构102,固定部1011通过固定结构102固定于箱体11。固定结构102设置于固定部1011在x方向上的两端。固定部1011通过固定结构102固定于箱体11,进而实现将电池模块100固定于箱体11。如上所述,电池模块100中的每个电池单体20均被固定板101的固定部1011固定连接,再通过固定结构102可以实现每个电池单体20与箱体11的固定连接。
固定板101的固定部1011延伸至第二腔体112内形成的延伸部1012与箱体11的第二壁1121连接,电池单体20间接通过延伸部1012固定于箱体11。即电池单体20分别通过固定板101的固定部1011和延伸部1012连接于箱体11的不同壁,提高了电池单体20固定于箱体11的稳固性。
在本申请实施例中,在电池模块100的相邻的两列电池单体20之间设置固定板101,该固定板101的固定部1011与该两列电池单体20中的每个电池单体20固定连接,在固定板101的固定部1011的端部设置固定结构102,固定部1011通过固定结构102固定于箱体11。这样,电池10中的每个电池单体20都被固定部1011和固定结构102固定于箱体11,因而每个电池单体20能够将其载荷传递到箱体11,保障了电池10的结构强度,从而提升电池10的安全性能。
固定板101的固定部1011与相邻的两列电池单体20中的每个电池单体20之间可以通过粘接的方式固定连接。例如,在本申请一个实施例中,固定部1011与相邻的两列电池单体20中的每个电池单体20可以通过结构胶粘接,但本申请实施例对此并不限定。
N列电池单体20中的每列电池单体20中相邻的电池单体20间也可以粘接,例如,通过结构胶粘接,但本申请实施例对此并不限定。通过每列电池单体20中相邻的电池单体20间的固定可以进一步增强电池单体20的固定效果。
在一种实现方式中,电池10可以包括多个电池模块100,多个电池模块100沿第二方向排列,相邻的电池模块100间具有间隙。即,多个电池模块100沿y方向排列,相邻的电池模块100间没有固定板101,具有一定的间隙。也就是说,在一个电池模块100内,在两列电池单体20间设置固定板101,但在相邻的电池模块100之间不设置固定板101。这样,一方面可以使得电池10内部的固定板101尽可能地减少,另一方面可以在相邻的电池模块100之间形成一定的间隙,给电池单体20提供膨胀空间。
在一种实现方式中,电池模块100包括两列电池单体20,即,N为2。相应地,两列电池单体20中设置一个固定板101。如上所述,在相邻的电池模块100间不设置固定板101,这样,该实施例在电池10内可以设置较少的固定板101,但同时能够保证每个电池单体20均能够固定到固定板101的固定部1011上,并通过固定部1011和固定结构102连接到箱体11。同时,电池单体20间接通过固定板101的延伸部1012固定于箱体11,即电池单体20分别通过固定板101的固定部1011和延伸部1012连接于箱体11的不同壁。
在一种实现方式中,对于包括N列电池单体20的电池模块100,可以设置N/2个固定板101,其中,每个固定板101设置于相邻的两列电池单体20之间,且每列电池单体20均与一个固定板101的固定部1011固定连接。例如,对于包括四列电池单体20的电池模块100,可以设置两个固定板101,其中,一个固定板101设置于第一列和第二列电池单体20之间,另一个固定板101设置于第三列和第四列电池单体20之间;对于包括六列电池单体20的电池模块100,可以设置三个固定板101,其中,第一个固定板101设置于第一列和第二列电池单体20之间,第二个固定板101设置于第三列和第四列电池单体20之间,第三个固定板101设置于第五列和第六列电池单体20之间;以此类推。这样的设置能够保证每个电池单体20均能够固定到固定板101的固定部1011上,并通过固定部1011和固定结构102连接到箱体11。
在一种实现方式中,如图7所示,固定结构102包括端板103,端板103与固定部1011的端部固定连接,且与位于固定部1011的端部的电池单体20固定连接,端板103与第一壁固定连接,例如,当第一壁为第一腔体111的底壁时,端板103可以直接与底壁连接,也可以在底壁设置凸台,端板103通过与凸台连接固定于底壁上。端板103可以连接于固定部1011的端部,例如,对于长方体型电池单体20,端板103可以垂直连接于固定部1011,并与固定部1011分别连接长方体型电池单体20的两个相邻的侧壁,从而进一步加强对电池单体20的固定效果。
端板103可以采用与固定板101相同的材料,例如,金属、塑料或复合材料。也可以采用与固定板101不同的材料,本申请实施例对此并不限定。
固定板101与端板103之间的连接方式可以是电阻焊接、电阻铆接、SPR、锁螺栓或卡接等连接方式;端板103也可以通过电阻焊接、电阻铆接、SPR、锁螺栓或卡接等连接方式固定到第一壁上,但本申请实施例对此并不限定。
在另一种实现方式中,电池包括电池模块100,电池模块100包括多个电池单体20以及侧板和/或端板,侧板和/或端板用于包围多个电池单体20以固定多个电池单体20,电池模块100通过侧板和/或端板固定于第一壁,该侧板和/或端板为上述的固定板101。
多个电池单体20沿第一方向排列,和/或沿第二方向排列,第一方向垂直于第二方向。
多个电池单体20的外部可以同时包围有端板和侧板,也可以是只设置有侧板或者只设置有端板。例如多个电池单体20的外部包围有端板和侧板,侧板和端板竖直设置于多个电池单体20的外部。
在一种实现方式中,电池模块100包括多个电池单体20和两个侧板和两个端板,两个侧板和两个端板包围于多个电池单体20的外部。
侧板和端板的固定部1011延伸至第二腔体112内形成的延伸部1012与箱体11的第二壁1121连接,电池单体20间接通过延伸部1012固定于箱体11。即电池单体20分别通过侧板和端板的固定部1011和延伸部1012连接于箱体11的不同壁,提高了电池单体20固定于箱体11的稳固性。
侧板和端板的固定部1011与电池模块100中位于外围的电池单体20可以通过粘接的方式固定连接。例如,固定部1011与电池模块100中位于外围的电池单体20可以通过结构胶粘接,但本申请实施例对此并不限定。
多个电池单体20中的每个电池单体20间也可以粘接,例如,通过结构胶粘接,但本申请实施例对此并不限定。通过多个电池单体20中的每个电池单体20间的固定可以进一步增强电池单体20的固定效果。
本申请一个实施例还提供了一种用电设备,包括上述实施例中的电池10,可选地,该用电设备可以为车辆1、船舶或航天器等,但本申请实施例对此并不限定。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例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例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体(20);
箱体(11),所述箱体(11)包括第一腔体(111)和第二腔体(112),所述电池单体(20)容纳于所述第一腔体(111)内;以及
固定板(101),所述固定板(101)包括固定部(1011)和延伸部(1012),所述固定部(1011)位于所述第一腔体(111)内,用于将所述电池单体(20)固定于所述第一腔体(111)的第一壁,所述延伸部(1012)位于所述第二腔体(112)内,并连接至所述第二腔体(112)的第二壁(1121),其中,所述第一壁与所述第二壁(1121)为不同的壁。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池单体(20)设置于所述第一腔体(111)和所述第二腔体(112)的公用壁(1131)上,所述公用壁(1131)用于分隔所述第一腔体(111)和所述第二腔体(112),所述第二壁(1121)与所述公用壁(1131)相对设置。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第二壁(1121)垂直于所述固定部(1011),所述延伸部(1012)的靠近所述第二壁(1121)的一端设置有连接部(1013),所述连接部(1013)沿平行于所述第二壁(1121)的方向延伸,所述连接部(1013)与所述第二壁(1121)固定连接。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述延伸部(1012)设置有缓冲结构(1014),用于吸收所述第二壁(1121)受到的冲击力。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述缓冲结构(1014)靠近所述延伸部(1012)与所述第二壁(1121)的连接处。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述缓冲结构(1014)包括凹凸结构或者弯折结构。
7.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一腔体(111)和所述第二腔体(112)的公用壁(1131)设置有开口(1130),所述延伸部(1012)通过所述开口(1130)延伸至所述第二腔体(112)内。
8.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池包括电池模块(100),所述电池模块(100)包括:
N列所述电池单体(20),其中,所述N列所述电池单体(20)中的每列所述电池单体(20)包括沿第一方向排列的多个所述电池单体(20),所述N列所述电池单体(20)沿第二方向排列,N为大于1的整数,所述第一方向垂直于所述第二方向;以及
N-1个所述固定板(101),所述固定板(101)沿所述第一方向延伸且设置于相邻的两列所述电池单体(20)之间,所述固定部(1011)与所述两列所述电池单体(20)中的每个所述电池单体(20)固定连接;
其中,所述固定部(1011)在所述第一方向上的端部设置有固定结构(102),所述固定部(1011)通过所述固定结构(102)固定于所述第一壁。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述固定结构(102)包括端板(103),所述端板(103)与所述固定部(1011)的所述端部固定连接,且与位于所述固定部(1011)的所述端部的所述电池单体(20)固定连接,所述端板(103)与所述第一壁固定连接。
10.一种用电设备,其特征在于,包括:根据权利要求1至9中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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