CN219457885U - 电池模块、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模块、电池以及用电装置。电池模块包括壳体以及连接组件。壳体具有容纳腔，容纳腔用于容纳电池单体，连接组件设于壳体，连接组件用于连接电池的功能部件。其中，壳体背离容纳腔的表面内凹形成安装槽，连接组件的至少部分设于安装槽。通过设置壳体对电池单体进行限位，设置连接组件与功能部件连接，相比功能部件与壳体直接连接，降低了对壳体的局部应力造成的形变，并且壳体上设置内凹的安装槽，减少连接组件在壳体厚度方向占用的空间，实现减重降本，提高电池的能量密度。

Description

电池模块、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池模块、电池以及用电装置。

背景技术

电池广泛用于各种电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船和电动工具等，电池可以包括镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池和二次碱性锌锰电池等。

目前，新能源车辆中使用电池作为动力来源为车辆进行供电。如何提高电池的能量密度，也是本领域的研究方向之一。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池模块、电池以及用电装置，能够提高电池的能量密度。

第一方面，本申请提供了一种电池模块，包括壳体以及连接组件。壳体具有容纳腔，容纳腔用于容纳电池单体，连接组件设于壳体，连接组件用于连接电池的功能部件。其中，壳体背离容纳腔的表面内凹形成安装槽，连接组件的至少部分设于安装槽。

本申请实施例的技术方案中，通过设置壳体对电池单体进行限位，设置连接组件与功能部件连接，相比功能部件与壳体直接连接，上述的结构降低了功能部件对壳体的局部应力造成的形变，并且壳体上设置内凹的安装槽，减少连接组件在壳体厚度方向占用的空间，实现减重降本，提高电池的能量密度。

在一些实施例中，连接组件包括连接板以及连接螺栓。连接板在壳体上的正投影与安装槽至少部分重叠，连接板设有连接孔。连接螺栓，包括螺帽以及螺杆，螺帽的至少部分设于安装槽内，螺杆的一端穿过连接孔并与螺帽连接。在上述的结构中，将连接板的至少部分对应安装槽设置，安装槽的空间能够容纳至少部分连接螺栓，减少连接螺栓在壳体的厚度方向上占用的空间，起到减薄、提高电池能量密度的作用。

在一些实施例中，安装槽沿壳体的厚度方向贯穿壳体。上述的技术方案，最大限度的降低安装槽的厚度，提供更多空间以容纳连接组件，提高电池的能量密度。

在一些实施例中，连接组件包括安装部、连接部以及弯折部。安装部的至少部分设于安装槽内。两个连接部相对设于安装部的两侧，两个连接部设于壳体朝向容纳腔的一侧。弯折部沿安装部的边缘朝向连接部弯折并连接于连接部。上述的结构中，安装部设于安装槽内，减小了连接组件在壳体外侧占用的空间。连接部与壳体固定连接，增大了连接组件与壳体的接触面积，提高了连接组件与壳体的连接强度，提高了功能部件与电池模块连接的稳定性。

在一些实施例中，安装部的最小厚度大于连接部的最小厚度。在上述的结构中，安装部的厚度大于连接部的厚度，能够提高安装部与功能部件连接的强度，增强连接组件与功能部件的连接稳定性。

在一些实施例中，连接组件还包括紧固件，紧固件的一端连接于安装部，紧固件的另一端用于连接功能部件。上述的结构中，设置紧固件能够提高功能部件与连接组件连接的便利性，提高安装的效率。

在一些实施例中，连接部与壳体之间的连接方式包括焊接、螺栓连接或者铆钉连接中的至少一种。连接组件的结构简单，能够便于各种连接方式的设置，扩大了连接组件的适用范围。

在一些实施例中，电池模块包括多个沿第一方向依次设置的电池单体，壳体包括第一侧板以及第二侧板。两个第一侧板沿第一方向相对设置。两个第二侧板沿第二方向相对设置，第二方向与第一方向相交，其中，第一侧板以及第二侧板依次首尾连接并共同围合形成容纳腔，连接组件设于第二侧板。上述的结构中，将连接组件设于第二侧板，能够充分利用第二侧板的空间，减少对电池单体的造成的干涉。

第二方面，本申请提供了一种电池，包括上述任一实施例中的电池模块。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，包括上述实施例中的电池，电池用于提供电能。

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

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请一实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一实施例的电池模块的分解结构示意图；

图4为本申请一实施例的电池模块的壳体的结构示意图；

图5为本申请另一实施例的电池模块的壳体的结构示意图；

图6为本申请一实施例的连接组件的结构示意图；

图7为本申请一实施例的电池模块的壳体的主视结构示意图；

图8为本申请一实施例的电池模块的壳体的左视结构示意图；

图9为图8中圆框A的放大结构示意图；

图10为本申请另一实施例的电池模块的壳体的分解结构示意图。

附图标记详细说明

1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、电池箱体；51、第一部分；52、第二部分；6、电池单体；X、第一方向；Y、第二方向；7、电池模块；701、壳体；702、连接组件；703、安装槽；704、连接板；705、连接螺栓；706、安装部；707、连接部；708、紧固件；709、第一侧板；710、第二侧板；711、连接孔；712、螺帽；713、螺杆；714、弯折部。

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。

除非另有定义，本文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；本文中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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。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。

在本文中提及“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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

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。

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。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越发广泛。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。

为了适应大功率用电装置的供能需求，电池中通常包括多个电池单体。电池单体也可以先组成电池模块，多个电池模块再组成电池，对用电装置进行供能。电池模块包括壳体，壳体将多个电池单体限定在容纳腔中。电池模块上需要设置功能部件，例如电控元件、高压元件等。在相关技术中，上述的功能部件，通过螺栓连接或者焊接连接直接连接于壳体上。但是，上述的连接结构，会在连接点处对壳体形成局部应力集中，造成壳体的形变。如果为了提高连接强度，增大壳体的厚度，则会增加壳体重量，降低电池的能量密度。

基于以上考虑，本申请的实施例提供了一种电池模块，包括壳体以及连接组件。壳体具有容纳腔，容纳腔用于容纳电池单体，连接组件设于壳体，连接组件用于连接电池的功能部件。其中，壳体背离容纳腔的表面内凹形成安装槽 ，连接组件的至少部分设于安装槽。

本申请实施例的技术方案中，通过设置壳体对电池单体进行限位，设置连接组件与功能部件连接，相比功能部件与壳体直接连接，上述的结构降低了功能部件对壳体的局部应力造成的形变，并且壳体上设置内凹的安装槽，减少连接组件在壳体厚度方向占用的空间，实现减重降本，提高电池的能量密度。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等，例如，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。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。

本申请实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池的装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

例如，如图1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的内部可以设置电池2、控制器3以及马达4，控制器3用来控制电池2为马达4的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池2。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2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2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。

如图1和图2所示，电池2可以为由一个或多个电池单体6连接形成的模块结构。如图和图所示，电池2可以包括沿电池单体6的厚度方向堆叠设置的多个电池单体6。其中，多个电池单体6之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。电池单体6可以为二次电池或一次电池，还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池等，但不局限于此。其中，电池单体6可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

进一步的，如图2所示，电池2还可以包括电池箱体5，多个电池单体6容纳于电池箱体5内。其中，电池箱体5用于为电池单体6或多个电池单体6构成的电池模块7提供容纳空间。具体的，多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起，然后置于电池箱体5内。多个电池单体6也可以先串联或并联或混联组成一个或多个电池模块7，然后将电池模块7一并容纳于电池箱体5内。电池箱体5可以采用多种结构。

进一步的，如图2所示，电池箱体5可以包括第一部分51和第二部分52，第一部分51与第二部分52相互盖合，第一部分51和第二部分52共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间。第一部分51可以为一端开口的空心结构，第二部分52可以为板状结构，第二部分52盖合于第一部分51的开口侧，以使第一部分51与第二部分52共同限定出容纳空间。第一部分51和第二部分52也可以是均为一侧开口的空心结构，第二部分52的开口侧盖合于第一部分51的开口侧。当然，第一部分51和第二部分52形成的电池箱体5可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。此外，电池2还可以包括其他结构，例如汇流部件等，本申请对此不作限定。

请结合参考图3至图5，图3为本申请一实施例的电池模块7的分解结构示意图。图4为本申请一实施例的电池模块7的壳体701的结构示意图。图5为本申请另一实施例的电池模块7的壳体701的结构示意图。

如图3以及图4所示，本申请的实施例提供了一种电池模块7，包括壳体701以及连接组件702。壳体701具有容纳腔，容纳腔用于容纳电池单体6，连接组件702设于壳体701，连接组件702用于连接电池2的功能部件。其中，壳体701背离容纳腔的表面内凹形成安装槽703，连接组件702的至少部分设于安装槽703。

壳体701可以是六面体的盒状结构，多个电池单体6依次层叠设置，壳体701将多个电池单体6进行包围。可选地，壳体701也可以是由侧板、顶板、底板共同围合形成的结构。壳体701可以使用具有一定强度的金属材料制造。可选地，壳体701也可以选用轻质有机材料制造，保证结构强度的同时降低壳体701的重量。连接组件702用于安装功能部件，连接组件702可以是具有一定粘结强度的粘接件，也可以是用于卡接的卡接件或者螺栓连接件等。功能部件是用于实现电池2的部分功能的部件，例如电控元件、高压元件等。

上述的结构中，通过设置壳体701对电池单体6提供容纳空间并进行限位，设置连接组件702与功能部件连接。相比功能部件与壳体701直接连接的结构，上述的结构降低了功能部件对壳体701的局部应力造成的形变，并且壳体701上设置内凹的安装槽703，减少连接组件702在壳体701厚度方向占用的空间，实现减重降本，提高电池2的能量密度。

在本申请的一些实施例中，连接组件702包括连接板704以及连接螺栓705。连接板704在壳体701上的正投影与安装槽703至少部分重叠。连接板704设有连接孔711，连接螺栓705包括螺帽712以及螺杆713，螺帽712的至少部分设于安装槽703内，螺杆713的一端穿过连接孔711并与螺帽712连接。

在上述的结构中，将连接板704的至少部分对应安装槽703设置，安装槽703的空间能够容纳至少部分连接螺栓705，减少连接螺栓705在壳体701的厚度方向上占用的空间，起到减薄壳体701、提高电池2能量密度的作用。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，安装槽703沿壳体701的厚度方向贯穿壳体701。上述的技术方案，最大限度的降低安装槽703的厚度，提供更多空间以容纳连接组件702，提高电池2的能量密度。

如图6至图9所示，在本申请的一些实施例中，连接组件702包括安装部706、连接部707以及弯折部714。安装部706的至少部分设于安装槽703内。两个连接部707相对设于安装部706的两侧，两个连接部707设于壳体701朝向容纳腔的一侧。弯折部714沿安装部706的边缘朝向连接部707弯折并连接于连接部707。壳体701包括相对的第一表面以及第二表面。其中，壳体701的第一表面朝向容纳腔设置，第二表面背离容纳腔设置。连接组件702的安装部706设于安装槽703内，连接组件702的连接部707设于第一表面，弯折部714沿安装槽703朝向第一表面延伸。

上述的结构中，安装部706设于安装槽703内，减小了连接组件702在壳体701外侧占用的空间。连接部707与壳体701固定连接，增大了连接组件702与壳体701的接触面积，提高了连接组件702与壳体701的连接强度，提高了功能部件与电池模块7连接的稳定性。

在一些可选地实施例中，安装部706、连接部707以及弯折部714为一体成型结构。上述的结构，可以通过同一块金属板材弯折形成，便于制造，生产效率高，并且结构稳定，能够保证功能部件与壳体701之间的稳定连接。

在本申请的一些实施例中，安装部706的最小厚度大于连接部707的最小厚度。在上述的结构中，安装部706的厚度大于连接部707的厚度，能够提高安装部706与功能部件连接的强度，增强连接组件702与功能部件的连接稳定性。

在本申请的一些实施例中，连接组件702还包括紧固件708，紧固件708的一端连接于安装部706，紧固件708的另一端用于连接功能部件。

上述的结构中，设置紧固件708能够提高功能部件与连接组件702连接的便利性，提高安装的效率。

示例性的，紧固件708为螺栓，螺栓包括螺杆和设于螺杆一端的螺帽。螺帽设于安装部706朝向容纳腔的一侧表面，安装部706上设有安装孔，螺杆穿过安装孔与螺帽固定连接。上述的结构，将螺帽设于安装槽703内，能够减小连接组件702在壳体701厚度方向占用的空间，提高电池2的能量密度。

在本申请的一些实施例中，连接部707与壳体701之间的连接方式包括焊接、螺栓连接或者铆钉连接中的至少一种。连接组件702的结构简单，能够便于各种连接方式的设置，扩大了连接组件702的适用范围。

如图10所示，在本申请的一些实施例中，电池模块7包括多个沿第一方向X依次设置的电池单体6，壳体701包括第一侧板709以及第二侧板710。两个第一侧板709沿第一方向X相对设置。两个第二侧板710沿第二方向Y相对设置，第二方向Y与第一方向X相交。其中，第一侧板709以及第二侧板710依次首尾连接并共同围合形成容纳腔，连接组件702设于第二侧板710。上述的结构中，将连接组件702设于第二侧板710，能够充分利用第二侧板710的空间，减少对电池单体6的造成的干涉。

本申请的实施例还提供了一种电池2，包括上述任一实施例中的电池模块7。本申请的实施例还提供了一种用电装置，包括上述实施例中的电池2，电池2用于提供电能。

本申请的电池2以及用电装置均包含了上述实施例中的电池模块7，电池模块7中，通过设置壳体701对电池单体6进行限位，设置连接组件702与功能部件连接。相比功能部件与壳体701直接连接，上述的结构降低了功能部件对壳体701的局部应力造成的形变，并且壳体701上设置内凹的安装槽703，减少连接组件702在壳体701厚度方向占用的空间，实现减重降本，提高电池2的能量密度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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例技术方案的范围，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)

1.一种电池模块(7)，其特征在于，包括：

壳体(701)，具有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电池单体(6)；

连接组件(702)，设于所述壳体(701)，所述连接组件(702)用于连接电池(2)的功能部件，

其中，所述壳体(701)背离所述容纳腔的表面内凹形成安装槽(703)，所述连接组件(702)的至少部分设于所述安装槽(703)。

2.根据权利要求1所述的电池模块(7)，其特征在于，所述连接组件(702)包括：

连接板(704)，所述连接板(704)在所述壳体(701)上的正投影与所述安装槽(703)至少部分重叠，所述连接板(704)设有连接孔(711)；

连接螺栓(705)，包括螺帽(712)以及螺杆(713)，所述螺帽(712)的至少部分设于所述安装槽(703)内，所述螺杆(713)的一端穿过所述连接孔(711)并与所述螺帽(712)连接。

3.根据权利要求1所述的电池模块(7)，其特征在于，所述安装槽(703)沿所述壳体(701)的厚度方向贯穿所述壳体(701)。

4.根据权利要求3所述的电池模块(7)，其特征在于，所述连接组件(702)包括：

安装部(706)，至少部分设于所述安装槽(703)内；

连接部(707)，数量为两个，两个所述连接部(707)相对设于所述安装部(706)的两侧，两个所述连接部(707)设于所述壳体(701) 朝向所述容纳腔的一侧；

弯折部(714)，沿所述安装部(706)的边缘朝向所述连接部(707)弯折并连接于所述连接部(707)。

5.根据权利要求4所述的电池模块(7)，其特征在于，所述安装部(706)的最小厚度大于所述连接部(707)的最小厚度。

6.根据权利要求4所述的电池模块(7)，其特征在于，所述连接组件(702)还包括紧固件(708)，所述紧固件(708)的一端连接于所述安装部(706)，所述紧固件(708)的另一端用于连接所述功能部件。

7.根据权利要求4所述的电池模块(7)，其特征在于，所述连接部(707)与所述壳体(701)之间的连接方式包括焊接、螺栓连接或者铆钉连接中的至少一种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池模块(7)，其特征在于，所述电池模块(7)包括多个沿第一方向(X)依次设置的电池单体(6)，所述壳体(701)包括：

第一侧板(709)，两个所述第一侧板(709)沿所述第一方向(X)相对设置；

第二侧板(710)，两个所述第二侧板(710)沿第二方向(Y)相对设置，所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)相交，

其中，所述第一侧板(709)以及所述第二侧板(710)依次首尾连接并共同围合形成所述容纳腔，所述连接组件(702)设于所述第二侧板(710)。

9.一种电池(2)，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的电池模块(7)。

10.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求9所述的电池(2)，所述电池(2)用于提供电能。