CN219226522U - 电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电池以及用电装置,电池包括箱体、电池组以及限位件。电池组设置于箱体内,电池组包括两个以上沿第一方向排列的电池单体,电池单体包括相连的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁为电池单体的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个电池单体的第二侧壁沿第一方向相对设置。限位件固定连接于箱体并与电池单体的第一侧壁抵接,限位件用于限制电池单体在第二方向的形变,第二方向垂直于第一侧壁。本申请实施例能够在满足限位固定以及抵抗膨胀力的需求下,简化制备工艺、降低成本及实现轻量化设计。
Description
相关申请
本申请要求享有于2022年08月10日提交的名称为“电池以及用电装置”的国际申请PCT/CN2022/111357的优先权。
技术领域
本申请涉及电池技术领域,并且更具体地,涉及一种电池以及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在现有的电池制造工艺中,通常设置端板并通过连接件将电池单体紧固,还常在端板上设置加强结构以抵抗电池单体的膨胀力,然而,该设置方式零部件较多、制作繁杂,且提高了重量以及制造成本。
实用新型内容
本申请提供了一种电池以及用电装置,电池能够在满足限位固定以及抵抗膨胀力的需求下,简化制备工艺、降低成本及实现轻量化设计。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池,包括箱体、电池组以及限位件。电池组设置于箱体内,电池组包括两个以上沿第一方向排列的电池单体,电池单体包括相连的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁为电池单体的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个电池单体的第二侧壁沿第一方向相对设置。限位件固定连接于箱体并与电池单体的第一侧壁抵接,限位件用于限制电池单体在第二方向的形变,第二方向垂直于第一侧壁。
在本申请实施例中,通过设置限位件,将其固定连接于箱体并与电池单体的第一侧壁抵接,以满足对电池单体的限位固定作用,同时,限位件能够限制电池单体在第二方向上的形变,利于对电池单体的膨胀进行缓冲,保证电池的安全性能。并且,通过此方式设置,无需设置端板以及其他连接件,利于提高安装效率及安装精度,从而简化制备工艺,降低制作成本及电池整体重量,实现轻量化设计。此外,由于第一侧壁为电池单体的所有外壁中面积最大的壁,限位件能够更好地对电池单体进行限位固定、抵抗膨胀形变,进一步地,限位件的设置还能够提高电池整体的结构强度的作用,从而更好的保证电池的安全性能。
在一些实施例中,在箱体的高度方向,限位件的高度尺寸为H,电池单体的高度尺寸为h,2/3≤H/h≤11/10。
当H/h过大,会造成电池内部空间浪费,能量密度过低。而当H/h过小,无法满足电池结构强度,电池单体膨胀后壳体会开裂,甚至会出现起火爆炸等安全事故,通过将H/h设置在2/3至11/10之间,且包括2/3、11/10两个端值,既能满足结构强度作用以及抵抗膨胀效果,又能节省空间、提高空间利用率,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,在箱体的高度方向,限位件的高度尺寸为H,电池单体的高度尺寸为h,0.9≤H/h≤1。
将H/h设置在0.9至1之间,且包括0.9、1两个端值,利于更好的满足结构强度作用以及抵抗膨胀效果,提高安全可靠性,并且,利于更好的提高电池的能量密度。
在一些实施例中,限位件包括限位梁,限位梁沿第一方向延伸,限位梁在第一方向的两端与箱体连接,限位梁抵压于电池单体的第一侧壁并与第一侧壁连接。
通过此方式设置,将限位件设置为限位梁的形式,利于节省其布置空间,使箱体能够容纳更多的电池单体,提升箱体空间利用率,并且限位梁与箱体进行连接,能够提高箱体整体的结构强度,提高抵抗电池单体膨胀的能力,保证安全性能。
在一些实施例中,限位梁内设置有多个沿第一方向贯穿的腔体。
通过此方式设置,腔体内空间在第二方向上利于被压缩以使限位梁能够限制电池单体的形变,缓冲并吸收电池单体的膨胀力,从而保证电池单体的安全性能。并且,腔体的设置还能减小限位梁的重量,降低成本,实现轻量化设计,同时能够提高电池整体的能量密度。
在一些实施例中,限位梁的数量为两个,两个限位梁在第二方向上间隔排列,电池组夹持于两个限位梁之间。
通过此方式设置,使限位梁能够更好地满足限位固定以及抵抗膨胀的需求,保证电池的安全性能。
在一些实施例中,电池组的数量为两个以上,两个以上电池组沿第二方向排列,相邻两个电池组之间设置有分隔部,分隔部与相邻两个电池组中各电池单体的第一侧壁连接。
通过此方式设置,分隔部可以用作箱体的结构件,通过在相邻两个电池组之间设分隔部并且分隔部与各电池单体的第一侧壁连接,以使分隔部能够更好的实现提高结构强度、抵抗膨胀力中的至少一者的作用。
在一些实施例中,分隔部与相邻两个电池组中各电池单体的第一侧壁粘接固定。
通过此方式设置,利于提高分隔部与电池单体的连接强度及连接稳定性,从而保证电池的安全可靠。并且,利用粘接的方式将分隔部与各电池单体连接一体,可以使得分隔部与电池组的各电池单体粘接为一体后再整体装入箱体内,利于电池的装配成组,还能使相邻电池组设置的更加紧凑,以提升箱体空间利用效率。
在一些实施例中,分隔部用于调节电池单体的温度,分隔部内设置有介质流道。
通过上述设置,分隔部既能对电池单体进行热管理,并且,还能够作为箱体的结构件提高电池整体的结构强度,从而取消设置在箱体内部的横纵梁,集成度高、降低成本、提高箱体空间利用率,实现轻量化设计。
在一些实施例中,电池还包括联通道、进管以及出管,沿第二方向,相邻两个分隔部的介质流道通过联通道连通,进管以及出管与同一分隔部的介质流道连通。
通过此方式设置,使得各分隔部仅通过一个进管以及一个出管即可满足对换热介质的需求,减小空间占用率,并且能够简化进管以及出管结构,利于装配以及更换,且可适用于不同数量的分隔部的换热介质供应,提高灵活性及通用性。
在一些实施例中,箱体上设置有通孔,进管以及出管分别通过通孔延伸出箱体。
通过此方式设置,进管及出管能够通过通孔延伸至箱体外面,即外部换热介质能够由进管进入箱体并由出管流出箱体,利于换热介质的获取以及排出,同时能够减少换热介质在箱体内的泄露风险,从而保证电池的安全可靠。
在一些实施例中,箱体包括顶盖、底盖以及容纳框,底盖以及顶盖在箱体的高度方向上相对设置于容纳框的两端,限位件分别与容纳框以及顶盖和底盖中的至少一者连接。
顶盖、底盖以及容纳框围合形成容纳电池单体的箱体,以保证密封性要求,且利于加工制作及组装。限位件分别与容纳框以及顶盖和底盖中的至少一者连接,利于提高结构强度,也能够根据不同需求设置电池整体的结构,提高通用性。
在一些实施例中,箱体还包括连接座,连接座沿第一方向凸出于容纳框设置,连接座用于将电池安装于用电装置。
通过设置连接座,利于电池整体在其所应用用电装置中的连接固定,保证电池的安全性能。
在一些实施例中,电池还包括汇流件以及输出件底座,汇流件与电池单体电连接,输出件底座设置于限位件并用于支撑汇流件。
通过此方式设置,汇流件通与电池单体电连接,输出件底座形成输出接口以与外部用电装置连接,便于汇流件的安装和固定,也能避免发生接触短路,保证电池的安全性能。
在一些实施例中,限位件上设置有容纳槽,输出件底座至少部分伸入容纳槽内。
通过此方式设置,容纳槽能够对输出件底座起到限位作用,防止其发生位移导致电池出现安全问题,同时,还能起到定位作用,便于安装输出件底座,提高制作效率。
在一些实施例中,沿箱体的高度方向,电池单体在靠近底盖的一端形成有电极端子,电池单体背离电极端子的表面与顶盖连接。
通过此方式设置,使得电池单体在装配至用电装置(如车辆)上时,可以倒置放置,使得电池单体的电极端子朝下,电池单体背离电极端子的表面与顶盖连接,可以提高箱体在高度方向上的利用率,并保证驾驶人员的人身安全,并且,上述设置使得利用夹具夹紧并将连接为一体的电池单体倒置放入箱体后,由于电池单体的电极端子位于远离顶盖设置的一端,能够避免夹具对电极端子的干扰,防止其失效甚至损坏,从而保证了电池的安全性能。此外,将电池单体倒置放置于箱体内,利于提高装配效率,且操作简单。
在一些实施例中,电池还包括缓冲件,缓冲件沿高度方向设置于电极端子和底盖之间。
通过设置缓冲件,使得电池整体在遇到颠簸或者振动时,可以通过缓冲件給电池单体的电极端子提供缓冲,避免其与底部刮擦导致泄压机构等结构损坏,从而保证电池的安全性能。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括前述任一实施方式中的电池,电池用于提供电能,使得用电装置能够正常运行。
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为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一实施例提供的电池中电池单体的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的电池中电池单体的爆炸示意图;
图5为本申请一实施例提供的电池中限位梁的结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的电池的局部俯视图;
图7为本申请一实施例提供的电池中分隔部的结构示意图;
图8为图7所示的分隔部沿第一方向的截面图;
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
附图中:
1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;
10-箱体;10a-开口;10b-通孔;11-底盖;12-容纳框;13-连接座;
20-电池组;21-电池单体;211-第一侧壁;212-第二侧壁;201-端盖组件;201a-电极端子;202-壳体;203-电极组件;203a-正极极耳;203b-负极极耳;30-顶盖;
40-限位件;41-限位梁;40a-腔体;40b-容纳槽;
50-分隔部50a-介质流道;51b-顶壁;51c-底壁;51d-侧壁;511-支撑组件;5111-第一支撑件;5112-第二支撑件;
61-联通道;62-进管;63-出管;
71-汇流件;72-输出件底座;
X-第一方向;Y-第二方向;Z-高度方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例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,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施例的描述中,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例和简化描述,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例的限制。
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。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,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例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,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。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
申请人注意到,现有的电池内部电池单体的数量众多,一般先将其构成电池组之后再进行装配。电池组包括多个堆叠的电池单体,通常在电池组的两端分别设置端板,两个端板通过连接件连接以将电池单体紧固,并且,为了避免电池单体在充放电时发生的膨胀对端板造成破坏,还常设置较多的加强结构以提高端板的结构强度。但是,此方式设置零部件较多、制作繁杂,且提高了重量以及制造成本,进而提高了电池的制造成本。
为了实现能够在满足限位固定以及抵抗膨胀力的需求下,简化制备工艺、降低成本及实现轻量化设计的问题,申请人研究发现,可以对电池的结构及布置进行改进。
基于以上考虑,为了在满足限位固定及抵抗膨胀力的同时,实现简化制备工艺、降低成本及轻量化设计的问题,申请人经过深入研究,设计了一种电池,包括箱体、电池组以及限位件。电池组设置于箱体内,电池组包括两个以上沿第一方向排列的电池单体,电池单体包括相连接的第一侧壁以及第二侧壁,第一侧壁为电池单体的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个电池单体的第二侧壁沿第一方向相对设置。限位件固定连接于箱体并与电池单体的第一侧壁抵接,限位件用于限制电池单体在第二方向的形变,第二方向垂直于第一方向以及第一侧壁。
在这样的电池中,电池组设置于箱体内,以满足密封性要求。电池组包括两个以上沿第一方向排列的电池单体,相邻两个电池单体的第二侧壁相对设置,箱体内固定连接有限位件,且限位件与电池单体的第一侧壁抵接,以限制电池单体在第二方向上的形变,利于对电池单体膨胀进行缓冲,保证电池的安全性能,同时,能够对电池组提供压紧力以实现限位固定的作用,保证电池具有良好品质。并且,限位件固定连接于箱体并与电池单体抵接设置,还能减少连接件等,利于提高安装效率及安装精度,从而简化制备工艺,降低制作成本及电池整体重量,实现轻量化设计。此外,通过此方式设置,限位件还能作为箱体的结构件以满足结构强度需求,集成度高。
本申请实施例描述的技术方案适用于使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
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用电装置,还可以适用于所有使用电池的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
请参阅图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000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1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池10为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参阅图2至图4,本申请实施例提供了一种电池100,包括箱体10、电池组20以及限位件40。电池组20设置于箱体10内,电池组20包括两个以上沿第一方向X分布的电池单体21,电池单体21包括相连的第一侧壁211以及第二侧壁212,第一侧壁211为电池单体21的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个电池单体21的第二侧壁212沿第一方向X相对设置。限位件40固定连接于箱体10并与电池单体21的第一侧壁211抵接,限位件40用于限制所述电池单体21在第二方向Y的形变,所述第二方向Y垂直于所述第一侧壁211。
箱体10可以是单独的长方体或者圆柱体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施例对此并不限定。箱体10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,本申请实施例对此也并不限定。
箱体10用于容纳电池单体21,箱体10可以是多种结构,仅需保证密封性要求即可。
在电池100中,电池单体21可以是一个,也可以是多个。若电池单体21为多个,多个电池单体21之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体21中既有串联又有并联。多个电池单体21之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体21构成的整体容纳于箱体10内;当然,也可以是多个电池单体21先串联或并联或混联组成电池组20,多个电池组20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。
本申请中,电池单体21可以包括锂离子电池单体21、钠离子电池单体21或镁离子电池单体21等,本申请实施例对此并不限定。电池单体21可呈扁平体、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21一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体21、方体方形电池单体21和软包电池单体21,本申请实施例对此也不限定。但为描述简洁,下述实施例均以方体方形电池单体21为例进行说明。
请参阅图4,电池单体21是指组成电池100的最小单元,电池单体21包括有端盖组件201、壳体202和电极组件203。
端盖组件201是指盖合于壳体202的开口处以将电池单体21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖组件201的形状可以与壳体202的形状相适应以配合壳体202。可选地,端盖201可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖组件201在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体21能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖组件201上可以设置有如电极端子201a等的功能性部件。电极端子201a可以用于与电极组件203电连接,以用于输出或输入电池单体21的电能。在一些实施例中,端盖组件201上还可以设置有用于在电池单体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。端盖组件201的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖组件201的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体202内的电连接部件与端盖组件201,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202是用于配合端盖组件201以形成电池单体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203、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体202和端盖组件201可以是独立的部件,可以于壳体202上设置开口,通过在开口处使端盖组件201盖合开口以形成电池单体21的内部环境。不限地,也可以使端盖组件201和壳体202一体化,具体地,端盖组件201和壳体202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202的内部时,再使端盖组件201盖合壳体202。壳体202可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形。具体地,壳体202的形状可以根据电极组件203的具体形状和尺寸大小来确定。壳体202的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件203是电池单体21中发生电化学反应的部件。壳体202内可以包含一个或更多个电极组件203。电极组件203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物质的部分构成电极组件203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。正极极耳203a和负极极耳203b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100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子201a以形成电流回路。
请继续参阅图2至图4,本申请实施例提供的电池组20包括两个以上沿第一方向X排列的电池单体21,电池单体21包括相连接的第一侧壁211以及第二侧壁212,第一侧壁211为电池单体21的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个电池单体21的第二侧壁212沿第一方向X相对设置。限位件40固定连接于箱体10并与电池单体21的第一侧壁211抵接,限位件40用于限制电池单体21在第二方向Y上的形变。
在本申请实施例中,第二方向Y垂直于第一侧壁211,可以理解为,第二方向Y也垂直于第一方向X。可选地,第一方向X可以为箱体10的长度方向,相应的,第二方向Y为箱体10的宽度方向。当然,第一方向X还可以为箱体10的宽度方向,相应的,第二方向Y为箱体10的长度方向。
可选地,限位件40的数量可以为一个、两个,当然,还可以设置为多个。
限位件40固定连接于箱体10且与电池单体21的第一侧壁211抵接,能够限制电池单体21在第二方向Y上的形变,当电池单体21在充放电工作发生膨胀时,能够对电池单体21起到缓冲以及提供与膨胀力方向相反的作用力,利于提高电池单体21的运行安全,从而保证电池100的安全可靠,同时,能够对电池组20提供压紧力以实现限位固定的作用,保证电池100具有良好品质。
并且,通过此方式设置,还能减少端板以及连接件等,利于提高安装效率及安装精度,从而简化制备工艺,降低制作成本及电池100整体重量,实现轻量化设计。
此外,限位件40还能作为箱体10的结构件以满足结构强度需求,集成度高,且使限位件40与电池单体21更加相互贴合,利于提高紧凑程度,提高箱体10空间利用率。
通过将第一侧壁211设置为电池单体21中所有外壁面积最大的壁,以使限位件40能够更好地对电池单体21进行限位固定、抵抗膨胀形变以及提高结构强度的作用,从而更好的保证电池100的安全性能。
示例性的,限位件40可以设置为两个,两个限位件40分别固定连接于箱体10与电池单体21的第一侧壁211之间并抵接于第一侧壁211,既能实现对电池单体21的限位固定以及抵抗膨胀力作用,还能避免电池单体21与箱体10接触,防止发生电连接或者热失控现象,同时,限位件40还能为电池单体21提供支撑、保护作用,提升结构强度。
可选地,限位件40与箱体10可以呈一体成型结构,通过弯折、冲压等工艺形成。当然,限位件40与箱体10还可以分开提供,再通过焊接、粘接等方式固定连接为一体。
本申请实施例提供的电池100,通过设置限位件40,将其固定连接于箱体10并与电池单体21的第一侧壁211抵接,以满足对电池单体21的限位固定作用。同时,限位件40能够限定电池单体21在第二方向Y上的形变,以满足抵抗电池单体21膨胀的需求。并且,通过此方式设置,无需设置端板以及用于连接电池单体21的连接件,利于提高安装效率及安装精度,从而简化制备工艺,降低制作成本及电池100整体重量,实现轻量化设计。此外,限位件40还能用作箱体10的结构件,对电池单体21进行支撑,利于提高结构强度。进一步地,由于第一侧壁211为电池单体21中所有外壁面积最大的壁,限位件40能够更好地对电池单体21进行限位固定、抵抗膨胀形变以及提高结构强度的作用,从而更好的保证电池100的安全性能。
本申请实施例提供的电池100,采用上述结构形式,在成型时,可以先将同一组电池组20的各电池单体21的第二侧壁212相对设置,以形成包括两个以上沿第一方向X排列的电池单体21的电池组20。然后,利用工具夹紧电池组20将其放入箱体10内沿第二方向Y间隔设置的限位件40之间,撤销工具,电池组20中每个电池单体21反弹压紧限位件40,以使限位件40与电池单体21的第一侧壁211抵接,封闭箱体10以完成电池100的制备。通过此成型方式,能够在满足限位固定及抵抗膨胀形变的需求下,提高箱体10空间利用率、实现轻量化设计,且制备简单、利于成型,降低成本。
请参阅图2至图5,在一些实施例中,在箱体10的高度方向Z,限位件40的高度尺寸为H,电池单体21的高度尺寸为h,其中,2/3≤H/h≤11/10。
可选地,限位件40的高度尺寸H与电池单体21的高度尺寸h的比值可选为2/3至11/10之间的任意值,包括2/3、11/10两个端值。
请参阅下表,此表格为H/h在2/3至11/10的取值范围时测试结果表:
示例性的,如表格中第二个至第五个测试数据可以得出,将限位件40的高度尺寸H与电池单体21的高度尺寸h设置在2/3≤H/h≤11/10范围内,测试结果为限位件40均无破损且电池单体21不会发生安全问题。并且,能够增加限位件40与电池单体21的第一侧壁211的抵接面积,使限位件40能够更好的限定电池单体21在第二方向Y上的形变,从而提高其对电池单体21的限位、支撑作用以及抵抗膨胀变形效果,提高电池100的安全可靠。
示例性的,如表格中第四、五个测试数据可以得出,将限位件40的高度尺寸H设置为大于或等于电池单体21的高度尺寸h,即1≤H/h≤11/10,测试结果为限位件40无破损且电池单体21不会发生安全问题。并且,通过此方式设置,不仅能够提高对电池单体21的限位、支撑作用以及抵抗膨胀变形效果,还能通过限位件40对电池单体21进行保护,防止外界碰撞、振动或其他工况条件产生的作用力直接作用于电池单体21上,可使电池单体21及限位件40结构强度相互加强,从而提高电池100的结构强度。
如果将H/h设置为大于11/10,则会造成箱体10内部空间浪费、从而降低电池100能量密度。
若将H/h设置为小于2/3,如表格中第一个测试数据可以得出,测试结果为限位件40开裂且电池单体21发生安全问题,也就是说,此方式设置会造成电池单体21的第一侧壁211与限位件40的抵接面积过小,无法满足结构强度,限位件40也无法有效的抵抗电池单体21的膨胀,可能造成起火爆炸等安全事故。
因此,基于仿真计算,将H/h设置在2/3至11/10之间,且包括2/3、11/10两个端值,既能满足结构强度作用以及抵抗膨胀效果,又能节省空间、提高空间利用率。
在一些实施例中,在箱体10的高度方向Z,限位件40的高度尺寸为H,电池单体21的高度尺寸为h,其中,0.9≤H/h≤1。
基于上述表格的测试结果,将将H/h设置在0.9至1之间,利于更好的满足结构强度作用以及抵抗膨胀效果,提高安全可靠性,并且,利于更好的提高电池100的能量密度。
在一些实施例中,限位件40包括限位梁41,限位梁41沿第一方向X延伸,限位梁41在第一方向X的两端与箱体10连接,限位梁41抵压于电池单体21的第一侧壁211并与第一侧壁211连接。
将限位件40设置为限位梁41的形式,利于减少限位梁41布置空间,使箱体10能够容纳更多的电池单体21,提升箱体10内部空间利用率。
并且,限位梁41与箱体10进行连接,能够提高箱体10整体的结构强度,提高抵抗电池单体21膨胀的能力,保证安全性能。
限位梁41与第一侧壁211连接可以是限位梁41与第一侧壁211直接贴合连接,也可以是限位梁41通过粘接剂、紧固件(如螺栓)、焊接等方式与第一侧壁211连接,还可以是限位梁41与第一侧壁211之间还有其他部件(如下文的分隔部50),限位梁41通过其他部件抵压第一侧壁211并与第一侧壁211间接连接。
示例性的,限位梁41在第一方向X上的各个部分的横截面积都相同,利于生产制作,节省箱体10内部空间。并且,利于使限位梁41的每个部分都与各电池单体21的第一侧壁211紧密贴合,以提高支撑及保护作用,提升箱体10内部空间利用率。
在一些实施例中,限位梁41内设置有多个沿第一方向X贯穿的腔体40a。
可选地,多个腔体40a可以设置为在第二方向Y上间隔分布,当然,还可设置为在高度方向Z上间隔分布。
可选地,在高度方向Z上,多个腔体40a可以设置为一列,当然,还可以设置多列。
示例性的,多个腔体40a设置为在高度方向Z上间隔分布且设置为一列,以减小限位梁41在第二方向Y上的延伸长度,使箱体10内具有更多的空间容纳更多的电池单体21,利于提升电池100的能量密度。
通过在限位梁41内设置有多个沿第一方向X贯穿的腔体40a,当电池单体21充放电发生膨胀时,腔体40a内空间在第二方向Y上利于被压缩以使限位梁41能够在限定电池单体21的形变,缓冲并吸收电池单体21的膨胀力,从而保证电池单体21的安全性能。
并且,腔体40a的设置还能减小限位梁41的重量,降低成本,从而实现轻量化设计,同时能够提高电池100整体的能量密度。
在一些实施例中,限位梁41的数量为两个,两个限位梁41在第二方向Y上间隔排列,电池组20夹持于两个限位梁41之间。
示例性的,限位梁41的数量设置为两个并在第二方向Y上间隔排列,电池组20夹持于两个限位梁41之间,即限位梁41位于电池组20与箱体10的内壁之间,限位梁41连接于电池单体21的第一侧壁211并抵接于第一侧壁211设置,两个限位梁41可分别用于在箱体10的第二方向Y上限定电池单体21的形变,能够更好地满足限位固定以及抵抗膨胀的需求,更好地保证电池100得安全性能。
请继续参阅图2至图5,在一些实施例中,电池组20的数量为两个以上,两个以上电池组20沿第二方向Y排列,相邻两个电池组20之间设置有分隔部50,分隔部50与相邻两个电池组20中各电池单体21的第一侧壁211连接。
可选地,电池组20的数量为两个,当然,还可以设置为多个。
同样的,分隔部50的数量可以设置为一个,当电池组20的数量设为两个时,两个电池组20之间夹持有一个分隔部50。当然,分隔部50还可以设置为多个,当电池组20的数量设置为多个时,每相邻两个电池组20之间均夹持有一个分隔部50。
可选地,两个以上电池组20沿第二方向Y排列,每个电池组20包括两个以上沿箱体10的第一方向X分布的电池单体21,分隔部50能够防止第二方向Y上相邻两组电池组20的电池单体21直接接触,避免发生短路等问题。
可选地,分隔部50与相邻两个电池组20中各电池单体21的第一侧壁211连接,其能够作为箱体10的结构件对电池单体21进行支撑,提高结构强度。
可选地,分隔部50还可用于抵抗与其连接的电池单体21的膨胀力,从而保证电池100的安全性能。
可选地,分隔部50还可以用于对与其连接的电池单体21进行热管理,以保证电池单体21处于合适的温度范围内,从而保证电池100的安全性能。
通过将分隔部50夹持连接于相邻两个电池组20之间,以使分隔部50能够实现更好的提高结构强度、抵抗膨胀力中的至少一者的作用。
可选地,可以将分隔部50在高度方向Z上的高度尺寸与电池单体21的高度尺寸h的比值设置在2/3至11/10之间,且包括2/3、11/10两个端值,既能满足结构强度作用以及抵抗膨胀效果,又能节省空间、提高空间利用率。
在一些实施例中,分隔部50与相邻两个电池组20中各电池单体21的第一侧壁211粘接固定。
通过此方式设置,使分隔部50与各电池单体21的连接更加牢固,且连接稳定性好,从而保证电池100的安全可靠。并且,利用粘接的方式将分隔部50与各电池单体21连接一体,可以使得分隔部50与电池组20的各电池单体21粘接为一体后再整体装入箱体10内,利于电池100的装配成组,还能使相邻电池组20设置的更加紧凑,以提升箱体10空间利用效率。
此外,利用粘接的方式,利于降低耗材以及总体重量,利于实现电池100的轻量化设计。进一步地,还能简化制作工艺、提高生产效率以及装配效率。
可选地,分隔部50与第一侧壁211之间可设置有连接胶层,以使分隔部50与各电池单体21粘接固定。
可选地,连接胶层可以包括导热结构胶,不仅粘接效果好,还具有导热功能、耐老化、耐疲劳、耐腐蚀等特性,能够提高电池单体21与分隔部50的连接强度,使电池单体21与分隔部50之间热量传递的更加迅速。当然,连接胶层还包括双面胶等。
在一些实施例中,分隔部50用于调节电池单体21的温度,分隔部50内设置有介质流道50a。
可选地,可以将分隔部50可设置为换热板,换热板夹持于相邻两组电池组20之间并与第一侧壁211连接,通过此设置,以调节其相接触的电池单体21的温度,实现电池单体21的热管理需求,同时,由于第一侧壁211为电池单体21的所有外壁中面积最大的壁,能够增大换热板与电池单体21的接触面积,利于提高对电池单体21的热管理效率。
每个电池单体21可以具有两个第一侧壁211,即每个电池单体21的两个第一侧壁211分别与分隔部50连接,以更好的提高热管理效率,保证电池单体21的温度稳定。
热管理应理解为,分隔部与电池单体21之间的热量可以在两者之间进行传递。比如,分隔部50直接与电池单体21接触,以实现接触式换热,或者分隔部50与电池单体21之间设置导热结构(如导热胶)进行换热。具体地,通过分隔部对电池单体21散热降温或者加热,控制电池单体21的温度在合适范围内,提升电池单体21的使用寿命以及安全性能。并且,当某一个电池单体21出现热失控时,热失控电池单体21产生的热量会被与其接触的分隔部带走,降低热失控电池单体21温度,避免相邻电池单体21也出现热失控问题,从而保证了电池单体21的安全性能。
可选地,相邻两个电池组20之间均夹持有分隔部50,可以理解为,一个分隔部50能够作用于两组电池组20并与其进行热量交换,一个电池组20能够与两个分隔部50进行热量交换,利于提升热管理效率,提高电池单体21的安全可靠性。
分隔部50内设置有介质流道50a,以使换热介质(如水、空气、相变材料等)能够在介质流道50a中流通以电池单体21进行热量交换,以使完成对电池单体21的热管理。
通过上述设置,分隔部50还能够作为箱体10的结构件提高电池100整体的结构强度,从而取消设置在箱体10内部的横纵梁,集成度高、降低成本、提高箱体10空间利用率,实现轻量化设计。并且,由于第一侧壁211的面积大于第二侧壁212的面积,分隔部50能够更好的与电池单体21进行热量交换,提高热管理效率。此外,通过将分隔部50夹持于相邻两组电池组20之间,还能避免在碰撞、振动等工况条件下分隔部50出现损坏甚至漏液的情况,利于提高分隔部50的使用寿命及安全可靠,从而提高对电池单体21的热管理效率,进一步保证电池100的安全性能。
请参阅图2至图6,在一些实施例中,电池100还包括联通道61、进管62以及出管63,沿第二方向Y,相邻两个分隔部50的介质流道50a通过联通道61连通,进管62以及出管63与同一分隔部50的介质流道50a连通。
可选地,联通道61、进管62以及出管63可以设置在分隔部50沿第一方向X延伸的同一侧,当然,也可以分别设置在分隔部50沿第一方向X延伸的两侧。
可选地,进管62的延伸方向与出管63的延伸方向可以相同,也可以不相同。
可选地,一个分隔部50沿第一方向X延伸的两侧均设置有联通道61,每个分隔部50两侧的联通道61依次连接并分别连接于进管62以及出管63,便于组装以及更换,灵活性更强。
并且,通过对联通道61、进管62以及出管63任意搭配,以适用于各种数量的分隔部50,利于提高灵活性及通用性。
可选地,分隔部50沿第一方向X延伸的两侧可设置有连接件,以与联通道61连接,提高连接强度。
通过此方式设置,使得各分隔部50的介质流道50a仅通过一个进管62以及一个出管63即可满足对换热介质的需求,减小空间占用率,并且能够简化进管62以及出管63结构,利于装配以及更换,且可适用于不同数量的分隔部50的换热介质供应,提高灵活性及通用性。
在一些实施例中,箱体10上设置有通孔10b,进管62以及出管63分别通过通孔10b延伸出箱体10。
通过此方式设置,将进管62以及出管63的一端延伸至箱体10的外面,进管62能够与外部提供换热介质的设备连接,利于获取换热介质并输送至分隔部50,出管63能够与外部储存换热介质的设备连接,以排出与电池单体21进行热交换的换热介质,利于换热介质的获取以及排出,同时能够减少换热介质在箱体10内的泄漏风险,从而保证电池100的安全可靠。
可选地,外部提供换热介质的设备与存换热介质的设备可设置为同一设备,当然,也可以是单独的两个设备。
请参阅图6至图8,在一些实施例中,分隔部50具有沿第二方向Y相对设置的顶壁51b、底壁51c以及与顶壁51b、底壁51c连接的侧壁51d,顶壁51b、底壁51c以及侧壁51d围合形成介质流道50a,介质流道50a与进管62及出管63连通设置。在预定压力下,顶壁51b以及底壁51c至少部分沿第二方向Y能够向靠近彼此的方向运动,以吸收电池单体21的膨胀力。
顶壁51b、底壁51c以及侧壁51d围合形成介质流道50a,且介质流道50a与进管62及出管63连通设置,以使换热介质能够经由进管62进入介质流道50a内,以与电池单体21进行热量交换,经过热量交换后的换热介质再由介质流道50a传递至出管63流出,以完成对电池单体21的热管理。
在预定压力下,顶壁51b以及底壁51c至少部分沿第二方向Y能够向靠近彼此的方向运动,可以理解为,当电池单体21在工作过程中发生膨胀且对分隔部50的作用力超过预定压力时,分隔部50能够发生形变以吸收电池单体21的膨胀力,即分隔部50在第二方向X上的横截面积变小,以提高电池100的安全性能。同时,分隔部50能够始终保持与电池单体21连接的更加紧凑,提高连接强度。
在一些实施例中,分隔部50包括支撑组件511,支撑组件511设置于介质流道510a内,沿箱体10的高度方向Z,支撑组件511包括多个间隔分布的第一支撑件5111,第一支撑件5111分别与顶壁51b以及底壁51c连接,第一支撑件5111倾斜设置且与顶壁51b以及底壁51c一者的夹角小于90°。
第一支撑件5111沿高度方向Z间隔分布,可选地,相邻两个第一支撑件5111之间的间隔尺寸可以相同,也可以不相同。
可选地,支撑组件511所包括的第一支撑件5111的数量可根据分隔部50的尺寸进行设置。支撑组件511设置于介质流道510a内并用于支撑顶壁51b以及底壁51c,以保证对顶壁51b及底壁51c的支撑需求。
第一支撑件5111分别与顶壁51b以及底壁51c连接,可以理解的是,当分隔部50形变以吸收电池单体21的膨胀力时,第一支撑件5111可以形变以适应顶壁51b以及底壁51c至少部分沿第二方向X能够向靠近彼此的方向运动。
通过使第一支撑件5111倾斜设置且与顶壁51b以及底壁51c一者的夹角设置为小于90°,能够提高第一支撑件5111的弯折性,能够更好地形变以满足分隔部50吸收膨胀力的需求,避免平直的形状而造成其变形空间小,且容易断裂失效的风险。
示例性的,将第一支撑件5111与顶壁51b以及底壁51c一者的夹角设置在30°至60°的取值范围内,利于更好的在满足支撑需求的同时发生形变,且不易断裂。
可选地,相邻两个第一支撑件5111的倾斜方向可以相同,当然,也可以不相同。
可选地,第一支撑件5111的材料可以采用加强筋结构制成,在保证支撑作用的同时,实现分隔部50的轻量化设计,从而实现电池100整体的轻量化设计。
可选地,第一支撑件5111连接于顶壁51b以及底壁51c且沿第一方向Y延伸,以增大第一支撑件5111与顶壁51b及底壁51c的连接面积,提高支撑强度。
在一些实施例中,第一支撑件5111呈板状结构体。
通过使第一支撑件5111呈平板装结构体设置,以使其能够更好的发生形变,以满足分隔部50吸收电池单体21的膨胀力的需求。
并且,利于生产加工、提高制作效率。
在一些实施例中,沿箱体10的高度方向Z,支撑组件511还包括多个间隔排列的第二支撑件5112,第二支撑件5112在第二方向X上的延伸尺寸小于顶壁51b及底壁51c之间的距离,顶壁51b与底壁51c上的至少一者上连接有第二支撑件5112。
可选地,第二支撑件5112可以设置在顶壁51b,还可以设置在底壁51c,示例性的,顶壁51b以及底壁51c均设置有第二支撑件5112。
示例性的,在高度方向Z上,相邻两个第一支撑件5111之间均设置有第二支撑件5112。可选地,相邻两个第二支撑件5112中的一个设置在顶壁51b,另一个设置在底壁51c,以保证顶壁51b及底壁51c受力均匀,同时不会承担太大的重量。
通过设置第二支撑件5112,且将其在第二方向X上的延伸尺寸设置为小于顶壁51b及底壁51c之间的距离,既能与第一支撑件5111共同作用达到更好的支撑效果,还能控制分隔部50的形变范围,当顶壁51b与底壁51c上一者的第二支撑件5112接触到另一者时,可以进一步限制分隔部50形变,避免介质流道510a堵塞,保证介质流道510a的有效性,从而保证分隔部50的有效性。
在一些实施例中,第二支撑件5112呈多棱柱状体。
通过将第二支撑件5112设置为多棱柱状体,以使第二支撑件5112具有足够的横截面积,当分隔部50吸收电池单体21的膨胀力形变至设置在顶壁51b或者底壁51c的第二支撑件5112接触另一个壁的时候,第二支撑件5112能够有足够的接触面积,以更好的提高支撑能力,避免第二支撑件5112损坏甚至失效导致顶壁51b及底壁51c接触,从而保证分隔部50的有效性。
可选地,第二支撑件5112与顶壁51b及底壁51c垂直设置,以更好的保证其对分隔部50的支撑效果,保证介质流道510a不会出现堵塞问题。
在一些实施例中,顶壁51b与底壁51c上均设置有第二支撑件5112,沿箱体10的高度方向Z,第一支撑件5111以及第二支撑件5112交替分布。
第一支撑件5111以及第二支撑件5112交替分布,可选地,相邻两个第二支撑件5112可以交替设置于顶壁51b以及底壁51c,当然,也可以按照一定排布规律进行设置第二支撑件5112的位置。
示例性的,在高度方向Z上,相邻两个第二支撑件5112中的一个设置在顶壁51b,另一设置在底壁51c,以保证顶壁51b及底壁51c受力均匀,同时不会承担太大的重量。
通过此方式设置,既能保证对分隔部50的顶壁51b及底壁51c支撑作用的均匀性,还能使介质流道沿第一方向Y上的每个部分都不会发生堵塞现象,能够好的保证介质流道510a的有效性。
请继续参阅图2至图6,在一些实施例中,箱体10包括顶盖30、底盖11以及容纳框12,底盖11以及顶盖30在箱体10的高度方向Z上相对设置于容纳框12的两端,限位件40分别与容纳框12以及顶盖30和底盖11中的至少一者连接。
顶盖30、底盖11以及容纳框12共同围合成容纳电池单体21的箱体,以保证密封性要求。
可选地,容纳框12可以具有开口10a,可选地,容纳框12可以一侧设有开口10a,即容纳框12与顶盖30及底盖11中的一者一体成型,另一者封闭此开口10a并以容纳框12连接以围合形成箱体10,对电池组20进行密封保护。当然,容纳框12还可以两侧均设有开口10a,使用顶盖30与底盖11分别将两个开口10a封闭设置并与容纳框12连接并围合形成箱体10,以对电池组20进行密封保护。
为提高容纳框12与顶盖30及底盖11连接后的密封性,箱体10与顶盖30或与底盖11之间可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
可选地,顶盖30、底盖11与箱体10可以通过螺栓、热熔自攻螺接(FlowdrillScrews,FDS)、粘接以及焊接等方式进行连接,本申请对此不做限定。
可选地,顶盖30或者底盖11可以由具有一定高硬度和高强度的材质(如铝合金)制成,不易发生形变,具备更高的结构强度,以提升安全性能。
可选地,底盖11与容纳框12可以呈一体成型结构,当然,底盖11与容纳框12还可以分开提供,再通过焊接、粘接等方式连接为一体。
示例性的,底盖11与容纳框12可拆卸连接,能够降低成本,且当出现损坏等问题时易于底盖11或者容纳框12的更换。
可选地,底盖11与容纳框12可以采用相同的材料制成,当然,还能采用不同的材料制成。
可选地,限位件40与底盖11或者顶盖30间隔设置,可选地,底盖11或者顶盖30的至少部分能够在高度方向Z上背离电池单体21凹陷以形成凹部,凹部与限位件40之间存在间隙,当发生碰撞、振动等其他工况条件时,此间隙能够提供缓冲作用,利于更好的对限位件40及电池单体21进行支撑以及保护,以提升安全性及可靠性。
可选地,限位件40分别与容纳框12以及顶盖30和底盖11中的至少一者连接,在装配成型时,可以先将电池单体21、限位件40与容纳框12连接,再将顶盖30或者底盖11盖合形成密封空间的箱体10。
在一些实施例中,箱体10还包括连接座13,连接座13沿第一方向X凸出于容纳框12设置。
通过设置连接座13,利于电池100整体在其所应用设备中的连接固定,例如固定在车辆1000底盘等,提高连接稳定性,连接得更加牢固,同时,避免连接失效导致电池100出现安全风险问题,保证电池100的安全可靠性能。
可选地,连接座13沿第一方向X凸出于容纳框12的一侧设置,当然,容纳框12沿第一方向X的两侧均设置有凸出的连接座13。
在一些实施例中,电池单体21还包括汇流件71,汇流件71用于电连接相邻两个电池单体21。
可选地,汇流件71的数量可以设置为一个、两个,当然,也可设置为多个。
相邻两个电池单体21能够通过汇流件71实现电连接,可选地,汇流件71可以连接于相邻电池单体21上的电极端子201a,以实现同一电池组20中或者相邻两个电池组20中的多个电池单体21的串联或并联或混联。
可选地,位于沿第一方向X最外侧的电池组21设置有两个作为输出端的电极端子201a,电连接于两个输出端的汇流件71亦称之为输出件。
在一些实施例中,电池100还包括输出件底座72,输出件底座72设置于限位件40并用于支撑作为输出件的汇流件71。可选地,输出件底座72包括绝缘材料。
可选地,输出件的数量可以设置为两个,两个输出件分别电连接于两个输出端且设置于第二方向Y的同一侧,以与其他汇流件71共同形成供电通路,通过此方式设置,能够避免采用横跨电池组20的大尺寸的输出件,利于提高电池单体21的紧凑度及能量密度。
可选地,输出件的形状可以为弯折形板状,还可以为其他形状,本申请对此不做限定。
在一些实施例中,两个输出端分别设置于最外侧的电池组20中位于第一方向X端部的两个电池单体21上。
通过此方式设置,利于保证两个输出件设置于第二方向Y的同一侧,使得两个输出件与两个输出端形成输出接口以与外部用电装置连接。
可选地,输出件底座72设置于限位件40并用于支撑作为输出件的汇流件71,便于汇流件71的安装和固定,也能避免发生接触短路,从而保证电池100的安全性能。
在一些实施例中,限位件40上设置有容纳槽40b,输出件底座72至少部分伸入容纳槽40b内。
可选地,容纳槽40b的数量可以为一个、两个,当然,还可以设置为多个。可选地,容纳槽40b的形状可以设置与输出件底座72相匹配的形状,并使容纳槽40b刚好能够放入输出件底座72,以对其进行限位,防止发生位移。
容纳槽40b能够对输出件底座72起到限位作用,防止其发生位移导致电池100出现安全问题,同时,还能起到定位作用,便于安装输出件底座72,提高制作效率。
可选地,容纳槽40b与输出件底座72之间的数量可以一一对应,也可以为多对一设置,即多个输出件底座72可以设置在同一个容纳槽40b内。
示例性地,限位件40上设置有两个以上容纳槽40b,两个及以上的容纳槽40b间隔设置,
可选地,容纳槽40b可以采用冲压成型,即能在限位件40上快速的形成容纳槽40b,工艺简单,同时,还能节约材料,利于实现轻量化设计
请继续参阅图2至图4,在一些实施例中,沿箱体10的高度方向Z,电池单体21在靠近底盖11的一端形成有电极端子201a,所述电池单体背离所述电极端子201a的表面与所述顶盖30连接。
通过此方式设置,可以理解为,电池单体21倒置放置于箱体10内,使得电池单体21在装配至用电装置(如车辆1000)上时,可以倒置放置,使得电池单体21的电极端子201a朝下,电池单体21背离电极端子201a的表面与顶盖30连接,可以提高箱体10在高度方向上的利用率,并保证驾驶人员的人身安全。
并且,上述设置使得利用夹具夹紧并将连接为一体的电池单体21放入箱体10开口10a的过程中,由于电池单体21的端盖组件201位于远离开口10a设置的一端,能够避免夹具对端盖组件201的干扰,防止其失效甚至损坏,从而保证了电池100的安全性能。此外,将电池单体21倒置放置于箱体10内,利于提高装配效率,且操作简单。
在一些实施例中,电池100还包括缓冲件,缓冲件沿高度方向Z设置于电极端子201a与底盖11之间。
通过设置缓冲件,使得电池100整体在遇到颠簸或者振动时,可以通过缓冲件給电池单体21的电极端子201a提供缓冲,避免其与底盖11刮擦导致泄压机构等结构损坏,从而保证电池100的安全性能。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括前述任一实施方式中的电池100,电池100用于提供电能,使得用电装置能够正常运行。
需要说明的是,本申请实施例提供的用电装置具有前述任一实施方式中电池100的有益效果,具体请参照前述对于电池100有益效果的描述,本申请实施例不再赘述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例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例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (18)
1.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;
电池组,设置于所述箱体内,所述电池组包括两个以上沿第一方向排列的电池单体,所述电池单体包括相连的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁为所述电池单体的所有外壁中面积最大的壁,相邻两个所述电池单体的所述第二侧壁沿所述第一方向相对设置;
限位件,固定连接于所述箱体并与所述电池单体的所述第一侧壁抵接,所述限位件用于限制所述电池单体在第二方向的形变,所述第二方向垂直于所述第一侧壁。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,在所述箱体的高度方向,所述限位件的高度尺寸为H,所述电池单体的高度尺寸为h,其中,2/3≤H/h≤11/10。
3.根据权利要求1或2所述的电池,其特征在于,在所述箱体的高度方向,所述限位件的高度尺寸为H,所述电池单体的高度尺寸为h,其中,0.9≤H/h≤1。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述限位件包括限位梁,所述限位梁沿所述第一方向延伸,所述限位梁在所述第一方向的两端与所述箱体连接,所述限位梁抵压于所述电池单体的所述第一侧壁并与所述第一侧壁连接。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述限位梁内设置有多个沿所述第一方向贯穿的腔体。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述限位梁的数量为两个,两个所述限位梁在所述第二方向上间隔排列,所述电池组夹持于两个所述限位梁之间。
7.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池组的数量为两个以上,两个以上所述电池组沿所述第二方向排列,相邻两个所述电池组之间设置有分隔部,所述分隔部与相邻两个所述电池组中各所述电池单体的所述第一侧壁连接。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述分隔部与相邻两个所述电池组中各所述电池单体的所述第一侧壁粘接固定。
9.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述分隔部用于调节所述电池单体的温度,所述分隔部内设置有介质流道。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述电池还包括联通道、进管以及出管,沿所述第二方向,相邻两个所述分隔部的所述介质流道通过所述联通道连通,所述进管以及所述出管与同一所述分隔部的所述介质流道连通。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述箱体上设置有通孔,所述进管以及所述出管分别通过所述通孔延伸出所述箱体。
12.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述箱体包括顶盖、底盖以及容纳框,所述底盖以及所述顶盖在所述箱体的高度方向上相对设置于所述容纳框的两端,所述限位件分别与所述容纳框以及所述顶盖和所述底盖中的至少一者连接。
13.根据权利要求12所述的电池,其特征在于,所述箱体还包括连接座,所述连接座沿所述第一方向凸出于所述容纳框设置,所述连接座用于将所述电池安装于用电装置。
14.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括汇流件以及输出件底座,所述汇流件与所述电池单体电连接,所述输出件底座设置于所述限位件并用于支撑所述汇流件。
15.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,所述限位件上设置有容纳槽,所述输出件底座至少部分伸入所述容纳槽内。
16.根据权利要求12所述的电池,其特征在于,沿所述箱体的高度方向,所述电池单体在靠近所述底盖的一端形成有电极端子,所述电池单体背离所述电极端子的表面与所述顶盖连接。
17.根据权利要求16所述的电池,其特征在于,所述电池还包括缓冲件,所述缓冲件沿所述高度方向设置于所述电极端子和所述底盖之间。
18.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1至17任意一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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