CN219626825U - 箱体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种箱体、电池及用电装置,该箱体包括箱本体及端盖,该端盖与箱本体连接,并包括吸能结构,该吸能结构设置于端盖沿第一方向的周缘并沿垂直于第一方向的方向延伸,第一方向为箱本体与端盖的连接方向,属于电池技术领域。本申请实施例提供的箱体、电池及用电装置,旨在提升箱体在运输时的抗跌落能力以及可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种箱体、电池及用电装置。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池在日常生活中的应用越来越广泛。电池通常由箱体及容纳于箱体内的电池单体组成,以利用箱体为电池单体提供稳定的工作环境。相关技术的箱体往往跌落性能不够,从而影响电池在跌落后的性能。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种跌落性能更佳的箱体、电池及用电装置。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提出了一种箱体,该箱体包括箱本体及端盖,该端盖与箱本体连接,并包括吸能结构,吸能结构设置于端盖沿第一方向的周缘并沿垂直于第一方向的方向延伸,第一方向为箱本体与端盖的连接方向。
根据本申请实施例的箱体,通过将吸能结构设置于端盖沿第一方向的周缘,以利用该吸能结构在箱体跌落时吸能,进而减少跌落时产生的冲击能量对箱体的内部结构造成的伤害,进而提升箱体在跌落时的稳定性与可靠性,提升了箱体的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,端盖与箱本体可拆卸连接。
根据本申请实施例的箱体,通过设置端盖与箱本体可拆卸连接,以降低箱体的制程工艺难度,并便于后期拆卸,方便端盖或箱本体的更换与维修。
根据本申请第一方面的一个实施例,还包括密封垫,该密封垫设置于端盖与箱本体之间。
根据本申请实施例的箱体,通过在端盖与箱本体之间设置密封垫,以利用密封垫提升箱体的密封性,且采用密封垫的密封结构可简化箱体的制程工艺,便于后期的拆卸维修更换,可靠性更佳。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构沿第一方向的投影与至少部分密封垫重叠。
根据本申请实施例的箱体,通过设置吸能结构沿第一方向的投影与至少部分密封垫重叠,以在箱体跌落时,能够利用吸能结构吸收端盖向密封垫传递的冲击能量,以提升密封垫位置的结构稳定性,进一步提升了箱体的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,在第一方向上,吸能结构的尺寸与箱体的尺寸的比值为1/15至1/10。
根据本申请实施例的箱体,通过设置吸能结构沿第一方向上的尺寸与箱体沿第一方向上的尺寸的比值为1/15至1/10,即限定了吸能结构在箱体高度方向上的尺寸,以使吸能结构在第一方向上的尺寸与箱体自身在第一方向上的尺寸适配,使得吸能结构在不影响箱体支撑效果的前提下,尽可能地提升箱体在跌落时的吸能效果,进一步提升了箱体的可靠性。
根据本申请第一方面的一个实施例,端盖还包括本体部,吸能结构自本体部的周缘向远离本体部的方向延伸形成。
根据本申请实施例的箱体,通过设置吸能结构自本体部的周缘向远离本体部的方向延伸形成,使得吸能结构与本体部之间一体成型,提升了端盖的整体性,进而提升了箱体的可靠性。
根据本申请第一方面的一个实施例,沿每一吸能结构的延伸方向,吸能结构的尺寸与端盖的尺寸的比值为1/10至1/4。
根据本申请实施例的箱体,通过设置每一吸能结构在其延伸方向上的尺寸与端盖在该方向上的尺寸的比值为1/10至1/4,即限定了吸能结构的宽度在端盖上的占比,同样能够与端盖相适配,以在不影响端盖自身支撑功能的前提下,使得箱体能够吸收更多的跌落冲击能量,进一步提升了箱体的可靠性。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构包括多个第一支撑部,多个第一支撑部沿第一方向间隔设置。
根据本申请实施例的箱体,通过设置多个第一支撑部沿第一方向间隔设置,使相邻第一支撑部之间形成间隙,且单个第一支撑部在箱体的正常状态下可以起到支撑作用,而在箱体跌落时,第一支撑部可以通过自身弯折、断裂的方式吸收跌落的冲击能量,以降低跌落对箱本体、端盖或二者结合面的冲击,进而提升了箱体的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构包括多个第一支撑部,多个第一支撑部沿第二方向间隔设置,第二方向与第一方向相交。
根据本申请实施例的箱体,通过设置多个第一支撑部沿第二方向间隔设置,使相邻第一支撑部之间形成间隙,且单个第一支撑部在箱体的正常状态下可以起到支撑作用,而在箱体跌落时,第一支撑部可以通过自身弯折、断裂的方式吸收跌落的冲击能量,以降低跌落对箱本体、端盖或二者结合面的冲击,进而提升了箱体的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构包括多个第一支撑部及多个第二支撑部,多个第一支撑部沿第一方向间隔设置,多个第二支撑部沿第二方向间隔设置,第二方向与第一方向相交。
根据本申请实施例的箱体,通过设置多个第一支撑部沿第一方向间隔设置,多个第二支撑部沿第二方向间隔设置,第一支撑部与第二支撑部均可通过自身弯折、断裂的方式吸收箱体在跌落时受到的冲击能量,且第一支撑部与第二支撑部相交的设置方式,可以提升第一支撑部与第二支撑部在箱体未跌落时的稳定性,可靠性更佳。
根据本申请第一方面的一个实施例,还包括防护盖,该防护盖连接于端盖,并与吸能结构形成密封的吸能空间。
根据本申请实施例的箱体,通过设置防护盖连接于端盖,以将吸能结构密封并形成吸能空间,这样的设置方式可以进一步为吸能结构提供保护,降低吸能结构在箱体未跌落时受到损害的可能性。
根据本申请第一方面的一个实施例,还包括吸能材料,该吸能材料设置于吸能空间。
根据本申请实施例的箱体,通过将吸能材料设置于吸能空间内,以进一步利用吸能材料的缓冲功能,一方面能够为吸能结构提供支撑,以提升吸能结构的吸收冲击能量的能力,另一方面吸能材料自身也能够吸收一定的冲击能量,二者配合以进一步提升箱体在跌落时的结构稳定性,可靠性更佳。
第二方面,本申请实施例还提出了一种电池,包括如本申请第一方面任一实施例提供的箱体以及电池单体,电池单体容纳于箱体。
第三方面,本申请实施例还提出了一种用电装置,包括如本申请第二方面任一实施例提供的电池,该电池用于提供电能。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本申请一实施例的车辆的局部结构示意图;
图2是本申请一实施例的电池的分解结构示意图;
图3是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;
图4是图3所示的箱体中A部分的放大图;
图5是图4所示的箱体中吸能结构的另一种设置方式的示意图;
图6是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;
图7是图6所示的箱体中B部分的放大图;
图8是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;
图9是图8所示的箱体中C部分的放大图;
图10是本申请第一方面实施例提供的箱体中端盖的立体结构分解示意图;
图11是图10所示的箱体中D部分的放大图;
图12是本申请第一方面实施例提供的箱体的部分结构的立体结构分解示意图。
图标:1、车辆;1000、电池;1a、马达;1b、控制器;200、电池单体;100、箱体;10、箱本体;20、端盖;201、本体部;21、吸能结构;211、第一支撑部;212、第二支撑部;30、密封垫;40、防护盖;50、吸能材料;X、第一方向;Y、第二方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限定本申请;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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“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。
在本申请的描述中,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”、“附接”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,可以是两个元件内部的连通。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。
本申请中出现的“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)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、锂钠离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体,等等,本申请实施例对此不做限定。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。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,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;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,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。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)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。
电池单体还可以包括外壳,外壳内部具有容纳腔,该容纳腔是外壳为电极组件和电解液提供的密闭空间。外壳包括壳体和端盖组件,壳体为一侧开口的空心结构,端盖组件包括底盖,底盖盖合于壳体的开口处并形成密封连接,以形成用于容纳电极组件和电解液的容纳腔。
在相关技术中,一些电池的使用环境并不固定,即电池需要在不同的使用场景下进行切换。示例性地,电池工作时,需要固定在用电装置上,以提供电能,当电池放电完毕需要充电时,需要将电池拆卸后再固定的充电设备上进行充电。
这样一来,在这些实施例中,电池需要较为频繁地移动,进而使得电池在搬运过程中可能出现跌落的情况。当跌落情况发生时,电池可能受到较大地跌落冲击使得内部结构损伤,相关技术的电池并未针对提升电池跌落性能进行结构设计,使得电池跌落后使用风险较大,存在安全隐患。
鉴于此,本申请提供了一种技术方案,在该技术方案中,箱体包括箱本体及端盖,该端盖与箱本体连接,并包括吸能结构,吸能结构设置于端盖的背离箱本体的一端。具有该结构的电池,能够利用吸能结构吸收在跌落时受到的大部分冲击能量,进而降低了电池因跌落造成结构损伤的可能性,提升了电池的安全性与可靠性。
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模块或电池包等。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。
本申请实施例描述的技术方案适用于箱体、包含箱体的电池以及使用电池的车辆。
本申请实施例描述的电池所适用的装置包括但不限于:电瓶车、电动车辆、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,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、电动车辆玩具、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,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1是本申请一实施例的车辆的局部结构示意图。
如图1所示,车辆1的内部设置有电池1000。电池1000可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池1000可以用于车辆1的供电,例如,电池1000可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器1b和马达1a。控制器1b用来控制电池1000为马达1a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。
在本申请一些实施例中,电池1000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,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2是本申请一实施例的电池的分解结构示意图。
如图2所示,电池1000包括电池单体200。电池1000还可以包括用于容纳电池单体200的箱体100。
在电池1000中,电池单体200可以是一个,也可以是多个。若电池单体200为多个,多个电池单体200之间可串联或并联或混联。混联是指多个电池单体200中既有串联又有并联。多个电池单体200之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体200构成的整体容纳于箱体100内,也可以是多个电池单体200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形成一个整体,并容纳于箱体100内。
图3是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图。
如图3所示,本申请实施例提出了一种箱体100,该箱体100包括箱本体10及端盖20,该端盖20与箱本体10连接,并包括吸能结构21,吸能结构21设置于端盖20沿第一方向X的周缘并沿垂直于第一方向X的方向延伸,第一方向X为箱本体10与端盖20的连接方向。
在本申请的这些实施例中,箱体100主要指使用场景为需要较多移动的箱体100,示例性地,该箱体100可以应用于电动单车或电动摩托车,以需要通过将箱体100拆卸进行充电。当然,该箱体100同样能够应用于电动汽车,同样具有提升跌落性能的效果。
在一些实施例中,箱体100的形状可以为多种,即箱体100的形状包括但不限于矩形框状或是圆柱状。
箱本体10可能为一头开口的半包围结构,以配合端盖20共同形成密封的空间,该空间用于放置电池单体200,并为电池单体200提供稳定且密封的工作环境。在一些实施例中,箱本体10也可能为两头开口的半包围结构,此时端盖20的数量可以设置为两个,且该两个端盖20分别设置在箱本体10的两个开口处,并配合该箱本体10形成密封的空间。
端盖20与箱本体10连接,可能的实施方式是,端盖20与箱本体10之间采用固定连接的方式,以提升箱体100的整体性,使箱体100的结构稳定性更高。在一些实施例中,也可以设置端盖20与箱本体10之间采用诸如螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接等可拆卸的连接方式,以使端盖20与箱本体10之间可拆卸,便于后期的维修与更换,可靠性更佳。
端盖20包括吸能结构21,可能的实施方式是,该吸能结构21成型于端盖20,在本申请的这些实施例中,吸能结构21可以采用压铸成型。在一些实施例中,吸能结构21也可能与端盖20为分体结构,即在端盖20成型时,为吸能结构21提供预设位置,以在后续加工过程中将吸能结构21设置于端盖20的预设位置处。
吸能结构21设置于端盖20沿第一方向X的周缘,指的是在端盖20沿第一方向X的任一横截面上,吸能结构21均设置在该横截面的周缘位置。
第一方向X为箱本体10与端盖20的连接方向,也即端盖20盖合于箱本体10的方向。吸能结构21沿垂直于第一方向X的方向延伸,与多数箱体100跌落的情况相适配,便于利用吸能结构21在第一方向X上设置用于吸收冲击能量的结构,可靠性更佳。
吸能结构21自身具有一定的支撑效果,且相较于端盖20的其他部分,吸能结构21更易弯折、损坏,如此一来,在箱体100发生跌落时,吸能结构21可以率先通过自身结构的弯折、损坏吸收大部分的跌落冲击能量,进而起到保护箱体100其他结构的效果。
在本申请的这些实施例中,由于在箱体100的跌落过程中,通常是端盖20的周缘与地面或其他外界物体接触,使得箱体100的该部分最容易受到因跌落产生的冲击力,将吸能结构21设置在此部分,能够在极大程度上将冲击能量吸收,减缓冲击能量对箱体100内部结构的冲击,提升箱体100在跌落时的结构完整性,可靠性更佳。
在一些实施例中,也可以设置端盖20的整体为吸能结构21,以利用整个端盖20为箱体100提供缓冲跌落冲击能量的效果。
根据本申请实施例的箱体100,通过将吸能结构21设置于端盖沿第一方向X的周缘,以利用该吸能结构21在箱体100跌落时吸能,进而减少跌落时产生的冲击能量对箱体100的内部结构造成的伤害,进而提升箱体100在跌落时的稳定性与可靠性,提升了箱体100的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,端盖20与箱本体10可拆卸连接。
在本申请的这些实施例中,设置端盖20与箱本体10之间采用可拆卸连接的方式,以便于后期端盖20或箱本体10的拆卸更换或维修。同时,在本申请的这些实施例中,通过在端盖20沿第一方向X的周缘设置了吸能结构21,提升了端盖20与箱本体10之间可拆卸连接方式的结构稳定性,减少了可拆卸结构因跌落造成密封性破坏或丧失密封性的可能性,使得箱体100的整体可靠性更佳,且利于后期的维修与更换。
端盖20与箱本体10的可拆卸连接位置应与箱体100的结构相适配,示例性地,在箱体100为矩形框状结构的实施例中,可以利用螺钉在箱本体10的转角处与端盖20进行连接;在箱体100为圆柱状的实施例中,可以利用螺钉在箱本体10径向的周缘与端盖20进行连接。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置端盖20与箱本体10可拆卸连接,以降低箱体100的制程工艺难度,并便于后期拆卸,方便端盖20或箱本体10的更换与维修。
根据本申请第一方面的一个实施例,箱体100还包括密封垫30,该密封垫30设置于端盖20与箱本体10之间。
在本申请的这些实施例中,通过在端盖20与箱本体10之间设置密封垫30,以与端盖20与箱本体10之间可拆卸的连接方式相适配,提升可拆卸连接的密封性。
密封垫30设置于端盖20与箱本体10之间,可能的实施方式是,密封垫30呈环状,且密封垫30的外周缘尺寸与箱本体10及端盖20的外周缘尺寸相同,如此一来,装配时,可以首先利用端盖20与箱本体10将该密封垫30夹紧,再通过螺钉、螺栓或双头螺柱将三者紧固,以形成箱体100的密封结构。
在一些实施例中,也可以设置密封垫30的外周缘尺寸小于箱本体10及端盖20的外周缘尺寸,以将密封垫30隐藏在箱本体10与端盖20之间,进而减少密封垫30与外界接触的可能性,进而减缓密封垫30的氧化速率,提升了密封垫30的使用寿命,降低了箱体100密封失效的可能性,进一步提升了箱体100的可靠性。
根据本申请实施例的箱体100,通过在端盖20与箱本体10之间设置密封垫30,以利用密封垫30提升箱体100的密封性,且采用密封垫30的密封结构可简化箱体的制程工艺,便于后期的拆卸维修更换,可靠性更佳。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构21沿第一方向X的投影与至少部分密封垫30重叠。
在本申请的这些实施例中,吸能结构21沿第一方向X的投影与至少部分密封垫30重叠,即利用吸能结构21降低箱体100跌落时因跌落产生的冲击能量直接冲击密封垫30的可能性,以提升密封垫30的结构稳定性。
在箱体100为矩形框状的实施例中,可以设置吸能结构21位于箱体100的拐角处,以与箱体100的跌落情况适配。即因为箱体100在跌落时,主要是拐角处率先受到冲击,也承受最大的跌落冲击能量,将吸能结构21设置在此处,可以最大程度地提升箱体100的可靠性。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置吸能结构21沿第一方向的投影与至少部分密封垫30重叠,以在箱体100跌落时,能够利用吸能结构21吸收端盖20向密封垫30传递的冲击能量,以提升密封垫30位置的结构稳定性,进一步提升了箱体100的跌落性能。
根据本申请第一方面的一个实施例,在第一方向X上,吸能结构21的尺寸L1与箱体100的尺寸L2的比值为1/15至1/10。
在本申请的这些实施例中,第一方向X指的是箱本体10至端盖20的方向,在箱本体10与端盖20连接完成后,第一方向X也即箱体100的高度方向。
在第一方向X上,吸能结构21的尺寸L1与箱体100的尺寸L2的比值为1/15至1/10,指的是吸能结构21在高度方向上的占比为1/15至1/10。由于吸能结构21的结构性能较差,如若设置吸能结构21在高度方向上的尺寸L1占比过长,则该吸能结构21容易在箱体100的日常使用过程中发生弯折损坏,进而影响吸能结构21的功能,降低真正跌落时的吸能效果;如若设置吸能结构21在高度方向上的尺寸L1占比过短,则会导致吸能结构21自身结构性能过强,导致其难以在跌落时弯折,降低其吸收冲击能量的作用。
换句话说,在本申请的这些实施例中,通过控制吸能结构21在高度方向上的尺寸L1,以调节吸能结构21吸收冲击能量的阈值,使其能够在正常使用过程中,不会因正常的冲击而损坏自身结构,起到良好的支撑效果,并能够在真正的跌落到来时,能够顺利弯折损坏,起到吸收冲击能量的作用。
如此一来,使得吸能结构21在高度方向上的尺寸L1与箱体100在高度方向上的尺寸L2相适配,使得吸能结构21在未发生跌落时能够为箱体100提供支撑,不至于因箱体100自身重量造成吸能结构21的结构损坏,且在跌落时也具有较佳的能量吸收效果。
示例性地,在一些实施例中,可以设置吸能结构21在第一方向X上的尺寸L1与箱体100在第一方向上X的尺寸L2的比值为1/13、1/12或1/11,可以根据实际情况进行选择,以获得更佳的跌落性能。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置吸能结构21沿第一方向X上的尺寸L1与箱体100沿第一方向X上的尺寸L2的比值为1/15至1/10,即限定了吸能结构21在箱体100高度方向上的尺寸L1,以使吸能结构21在第一方向X上的尺寸L1与箱体100自身在第一方向X上的尺寸L2适配,使得吸能结构21在不影响箱体100支撑效果的前提下,尽可能地提升箱体100在跌落时的吸能效果,进一步提升了箱体100的可靠性。
图4是图3所示的箱体中A部分的放大图;图5是图4所示的箱体中吸能结构的另一种设置方式的示意图。
如图3至图5所示,根据本申请第一方面的一个实施例,端盖20还包括本体部201,吸能结构21自本体部201的周缘向远离本体部201的方向延伸形成。
本体部201指的是端盖20中,与箱本体10的端壁相对的部分。
吸能结构21自本体部201的周缘向远离本体部201的方向延伸形成,指的是吸能结构21的延伸方向垂直于第一方向X,且自本体部201的周缘向外延伸形成。
如此一来,在端盖20的成型过程中,可以设置吸能结构21与本体部201一体成型,以进一步增加端盖20结构的一致性,提升端盖20在未发生跌落时的结构稳定性。同时,这样的结构也能增加吸能结构21的结构性能,在跌落发生时,吸收更多的冲击能量。
在本申请的这些实施例中,吸能结构21可以为条状,即多个呈条状的吸能结构21自本体部201的周缘向远离本体部201的方向延伸;在一些实施例中,也可以设置吸能结构21为板状或片状,以增加单个吸能结构21自身的结构强度。
其中,在吸能结构21为板状或片状的实施例中,吸能结构21的数量为多个,且相邻吸能结构21之间可以保持平行间隔设置的状态,以使端盖20的各处保持相近似的冲击力吸收能力。示例性地,吸能结构21可以设置与第一方向X垂直,或者,吸能结构21可以设置与第一方向X平行,或者,吸能结构21可以设置与第一方向X倾斜相交,以上实施方式可以根据实际情况进行选择,以应对不同的箱体100可能应对的不同跌落方式。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置吸能结构21自本体部201的周缘向远离本体部201的方向延伸形成,使得吸能结构21与本体部201之间一体成型,提升了端盖20的整体性,进而提升了箱体100的可靠性。
图6是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;图7是图6所示的箱体中B部分的放大图。
如图3至图7所示,根据本申请第一方面的一个实施例,沿每一吸能结构21的延伸方向,吸能结构的尺寸L3与端盖的尺寸L4的比值为1/10至1/4。
示例性地,在箱体100为矩形框状的实施例中,端盖20与箱本体10的结构匹配,在箱体100为矩形框状的实施例中,本体部201与垂直于第一方向X的横截面为矩形,吸能结构21的延伸方向可以为垂直本体部201的每一条侧边的方向。此时,设置吸能结构的尺寸L3与端盖的尺寸L4的比值为1/10至1/4。
这样的设置方式,同样是考虑到吸能结构21的结构性能较差,如若设置吸能结构21在其延伸方向上的尺寸L3占比过长,则该吸能结构21容易在箱体100的日常使用过程中发生弯折损坏,进而影响吸能结构21的功能,降低真正跌落时的吸能效果;如若设置吸能结构21在其延伸方向上的尺寸L3占比过短,则会导致吸能结构21自身结构性能过强,导致其难以在跌落时弯折,降低其吸收冲击能量的作用。
在箱体100为圆柱状的实施例中,吸能结构21的延伸方向,指的是该圆柱横截面中的任一直径方向,在该方向上,吸能结构21的尺寸L3与端盖20的尺寸L4的比值为1/10至1/4。
在一些实施例中,也可以设置在垂直于箱本体10至端盖20的方向上,吸能结构21的尺寸L3与端盖20的尺寸L4的比值为1/9、1/6或1/5,可以根据实际情况进行选择,以获得最佳的跌落性能。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置在垂直于箱本体10至端盖20的方向上,吸能结构21的尺寸L3与端盖20的尺寸L4的比值为1/10至1/4,即限定了吸能结构21的宽度在端盖20上的占比,同样能够与端盖20相适配,以在不影响端盖20自身支撑功能的前提下,使得箱体100能够吸收更多的跌落冲击能量,进一步提升了箱体100的可靠性。
根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构21包括多个第一支撑部211,多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置。
第一支撑部211的作用在于支撑,通过设置多个间隔设置的第一支撑部211,使得相邻第一支撑部211之间具有间隙,且单个第一支撑部211具有可弯折、弯曲、断裂的功能,以在箱体100跌落时,每个第一支撑部211均可通过弯折、弯曲或断裂吸收因跌落产生的冲击能量,进而减少冲击能量对箱体100内部的冲击,提升了箱体100的跌落性能。
多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置,指的是在本申请的这些实施例中,可以设置第一支撑部211的排列顺序为沿第一方向X依次间隔。换句话说,在本申请的这些实施例中,多个第一支撑部211沿箱体100的高度方向间隔设置,在多个第一支撑部211受到冲击发生弯折时,多个第一支撑部211沿第一方向X弯曲或弯折变形,以吸收跌落产生的冲击能量,提升箱体100内部结构的稳定性,进一步增加了箱体100的跌落性能。
图8是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;图9是图8所示的箱体中C部分的放大图。
如图3至图9所示,根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构21包括多个第一支撑部211,多个第一支撑部211沿第二方向Y间隔设置,第二方向Y与第一方向X相交。
在本申请的这些实施例中,第二方向Y与第一方向X相交,可能的实施方式是,第二方向Y为本体部201在垂直于第一方向X的横截面的周缘轨迹,即第二方向Y为沿曲线延伸的方向。
示例性地,在箱体100为矩形框状的实施例中,本体部201在垂直于第一方向X的横截面呈矩形,此时,第二方向Y沿该矩形延伸;在箱体100为圆柱形的实施例中,本体部201在垂直于第一方向X的横截面呈圆形,此时,第二方向Y沿该圆形延伸。
与前述实施例中多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置的方式相比,本实施例中设置多个第一支撑部211沿第二方向Y间隔设置,这样一来,可以提升箱体100在应对侧面跌落时冲击能量的吸收能力,即箱体100跌落时,侧面率先着地时,冲击能量产生的方向更多的是垂直于第一方向X的,此时,采用这种设置方式可以提升箱体100在此种跌落时的结构稳定性。第一支撑部211的设置方式可以根据实际需要进行选择。
根据本申请实施例的箱体,通过设置多个第一支撑部211沿第二方向Y间隔设置,使相邻第一支撑部211之间形成间隙,且单个第一支撑部211在箱体100的正常状态下可以起到支撑作用,而在箱体100跌落时,第一支撑部211可以通过自身弯折、断裂的方式吸收跌落的冲击能量,以降低跌落对箱本体10、端盖20或二者结合面的冲击,进而提升了箱体100的跌落性能。
图10是本申请第一方面实施例提供的箱体的立体结构分解示意图;图11是图10所示的箱体中D部分的放大图。
如图3至图11所示,根据本申请第一方面的一个实施例,吸能结构21包括多个第一支撑部211及多个第二支撑部212,多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置,多个第二支撑部212沿第二方向Y间隔设置,第二方向Y与第一方向X相交。
多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置,多个第二支撑部212沿第二方向Y间隔设置,第二方向Y与第一方向X相交,指的是在本申请的这些实施例中,至少存在两种沿不同方向间隔设置的支撑部,两种支撑部交错设置并共同用于支撑。
即多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置,以在箱体100的高度方向上形成跌落冲击力的吸收结构,进而能够吸收箱体100跌落时产生的延第一方向X延伸的冲击力;多个第二支撑部212沿第二方向Y间隔设置,以在箱体100的周缘轨迹方向上形成跌落冲击力的吸收结构,进而能够吸收箱体100跌落时产生的延第二方向Y延伸的冲击力。
同时,这样组合的支撑部设置方式,也能够强化每一支撑部的自身结构强度,减少箱体100在正常使用时,第一支撑部211或第二支撑部212发生弯折、断裂,进而导致支撑部失效的情况发生。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置多个第一支撑部211沿第一方向X间隔设置,多个第二支撑部212沿第二方向Y间隔设置,第一支撑部211与第二支撑部212均可通过自身弯折、断裂的方式吸收箱体100在跌落时受到的冲击能量,且第一支撑部211与第二支撑部212相交的设置方式,可以提升第一支撑部211与第二支撑部212在箱体未跌落时的稳定性,可靠性更佳。
图12是本申请第一方面实施例提供的箱体的部分结构的立体结构分解示意图。
如图3至图12所示,根据本申请第一方面的一个实施例,箱体100还包括防护盖40,该防护盖40连接于端盖20,并与吸能结构21形成密封的吸能空间。
防护盖40的作用在于为吸能结构21提供防护,以在箱体100的正常使用过程中,减少吸能结构21因接触发生结构变化,使吸能结构21保持良好的跌落吸能效果,可靠性更佳。
同时,防护盖40配合端盖20能够在吸能结构21处形成密闭的吸能空间,减少吸能结构21的裸露,提升了箱体100的整体性。
在本申请的这些实施例中,防护盖40可以为与端盖20的外轮廓匹配的环状结构,且该环状结构为中空,以在装配时可以将端盖20容纳于该中空位置。
防护盖40连接于端盖20,可能的实施方式是,防护盖40与端盖20可拆卸连接,在一些实施例中,也可以设置防护盖40与端盖20固定连接,甚至直接与端盖20一体成型。
根据本申请实施例的箱体100,通过设置防护盖40连接于端盖20,以将吸能结构21密封并形成吸能空间,这样的设置方式可以进一步为吸能结构21提供保护,降低吸能结构21在箱体100未跌落时受到损害的可能性。
根据本申请第一方面的一个实施例,箱体100还包括吸能材料50,该吸能材料50设置于吸能空间。
在本申请的这些实施例中,吸能材料50可以为具有弹性的缓冲材质,如橡胶、塑料、泡沫,等等。
吸能材料50设置于吸能空间,可能的实施方式是,吸能材料50填充于吸能空间,并与端盖20连接,以增加箱体100的整体性,进一步增加了箱体100的可靠性。
根据本申请实施例的箱体100,通过将吸能材料50设置于吸能空间内,以进一步利用吸能材料50的缓冲功能,一方面能够为吸能结构21提供支撑,以提升吸能结构21的吸收冲击能量的能力,另一方面吸能材料50自身也能够吸收一定的冲击能量,二者配合以进一步提升箱体100在跌落时的结构稳定性,可靠性更佳。
本申请实施例还提出了一种电池,包括如本申请第一方面任一实施例提供的箱体100以及电池单体,电池单体容纳于箱体100。
本申请实施例还提出了一种用电装置,包括如本申请第二方面任一实施例提供的电池,该电池用于提供电能。
根据本申请的一个具体的实施例,如图1至图12所示,本申请实施例提出了一种箱体100,该箱体100包括箱本体10、端盖20、密封垫30、防护盖40及吸能材料50,该端盖20与箱本体10连接,并包括吸能结构21,吸能结构21设置于端盖20沿第一方向X的周缘。
在本申请的这些实施例中,端盖20的整体为吸能结构21,以利用整个端盖20为箱体100提供缓冲跌落冲击能量的效果。
箱体100呈矩形框状结构,且箱本体10、密封垫30及端盖20通过螺栓依次连接。如此一来,使得箱本体10与端盖20之间采用可拆卸的连接方式,并利用密封垫30实现箱体100的密封,可以节约生产时打胶的工序,提升了箱体100的生产效率,同时,吸能结构21的设置又弥补了箱本体10与端盖20之间可拆卸连接的结构强度弱势,可以减少箱体100因跌落造成的密封性能损失,进一步提升了箱体100的可靠性。
防护盖40配合端盖20能够在吸能结构21处形成密闭的吸能空间,减少吸能结构21的裸露,提升了箱体100的整体性。同时,吸能材料50设置于吸能空间,可能的实施方式是,吸能材料50填充于吸能空间,并与端盖20连接,以增加箱体100的整体性,进一步增加了箱体100的可靠性。
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 (14)
1.一种箱体,其特征在于,包括:
箱本体;
端盖,与所述箱本体连接,并包括吸能结构,所述吸能结构设置于所述端盖沿第一方向的周缘并沿垂直于第一方向的方向延伸,所述第一方向为所述箱本体与所述端盖的连接方向。
2.根据权利要求1所述的箱体,其特征在于,所述端盖与所述箱本体可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的箱体,其特征在于,还包括:
密封垫,设置于所述端盖与所述箱本体之间。
4.根据权利要求3所述的箱体,其特征在于,所述吸能结构沿所述第一方向的投影与至少部分所述密封垫重叠。
5.根据权利要求1所述的箱体,其特征在于,在所述第一方向上,所述吸能结构的尺寸与所述箱体的尺寸的比值为1/15至1/10。
6.根据权利要求1至5任一所述的箱体,其特征在于,所述端盖还包括本体部,所述吸能结构自所述本体部的周缘向远离所述本体部的方向延伸形成。
7.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,沿每一所述吸能结构的延伸方向,所述吸能结构的尺寸与所述端盖的尺寸的比值为1/10至1/4。
8.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述吸能结构包括多个第一支撑部,多个所述第一支撑部沿所述第一方向间隔设置。
9.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述吸能结构包括多个第一支撑部,多个所述第一支撑部沿第二方向间隔设置,所述第二方向与所述第一方向相交。
10.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述吸能结构包括多个第一支撑部及多个第二支撑部,多个所述第一支撑部沿所述第一方向间隔设置,多个所述第二支撑部沿第二方向间隔设置,所述第二方向与第一方向相交。
11.根据权利要求1至5任一所述的箱体,其特征在于,还包括:
防护盖,连接于所述端盖,并与所述吸能结构形成密封的吸能空间。
12.根据权利要求11所述的箱体,其特征在于,还包括:
吸能材料,设置于所述吸能空间。
13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至12任一所述的箱体、以及电池单体,所述电池单体容纳于所述箱体。
14.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求13所述的电池,所述电池用于提供电能。
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