CN219696646U - 一种电池和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池和用电设备,电池包括电池组件、阻隔板和安装机构;电池组件包括电池单体,电池单体设有泄压机构;阻隔板与泄压机构相对设置;安装机构连接阻隔板和电池组件;安装机构使阻隔板与电池单体间隔设置。一方面,阻隔板能阻挡电池单体的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,阻止高温气流流向其他相邻电池组件,提高电池的可靠性;另一方面,通过安装机构连接阻隔板和电池组件,使得阻隔板能与电池单体间隔设置,从而使阻隔板与电池单体的泄压机构之间能形成用于排气的排气通道,利于电池单体热失控时高温气流的排出,从而减少高温气流无法排出时对相邻电池单体的影响,进而能阻止热失控蔓延,提高电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池和用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用在手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等终端产品上。
在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,电池的可靠性问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的可靠性问题不能保证,那会直接影响到终端产品的可靠性、使用成本和用户体验。因此,如何增强电池的可靠性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种能改善可靠性的电池和用电设备。
第一方面,本申请实施例提供一种电池,包括电池组件、阻隔板和安装机构;电池组件包括电池单体,电池单体设有泄压机构;阻隔板与泄压机构相对设置;安装机构连接阻隔板和电池组件;且安装机构使阻隔板与电池单体间隔设置。
上述技术方案中,一方面,通过阻隔板的设置,能阻挡电池单体的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,以阻止高温气流流向其他相邻电池组件,从而能提高电池的可靠性;另一方面,通过安装机构连接阻隔板和电池组件,使得阻隔板能与电池单体间隔设置,从而使阻隔板与电池单体的泄压机构之间能形成用于排气的排气通道,以利于电池单体热失控时高温气流的排出,从而减少高温气流无法排出时对相邻电池单体的影响,进而能阻止热失控蔓延至其他电池单体,进一步提高电池的可靠性。
在一些实施例中,电池组件包括壳体和多个固定连接于壳体内的电池单体;阻隔板与多个电池单体的多个泄压机构均相对设置;安装机构连接壳体与阻隔板;和/或,安装机构连接多个电池单体中的至少一个与阻隔板。电池组件既可以是电池模组的结构,也可以是电池包的结构。当电池组件直接是电池包结构时,电池组件通过电芯直接集成电池包。此时,阻隔板既可以通过安装机构安装于壳体,也可以通过安装机构安装于电池单体,无论阻隔板安装于壳体还是安装于电池单体均能保证阻隔板的稳定性,以提高电池的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,电池组件包括电池模组,电池模组包括多个固定连接的电池单体,以及固定机构;固定机构固定连接多个电池单体;阻隔板与多个电池单体的多个泄压机构均相对设置;安装机构连接多个电池单体中的至少一个与阻隔板;和/或,安装机构连接固定机构和阻隔板;
或者,
电池组件包括壳体和电池模组,电池模组设置于壳体内,电池模组包括多个固定连接的电池单体,以及固定机构;固定机构固定连接多个电池单体;阻隔板与多个电池单体的多个泄压机构均相对设置;安装机构连接壳体与阻隔板;和/或,安装机构连接多个电池单体中的至少一个与阻隔板;和/或,安装机构连接固定机构和阻隔板。
电池组件既可以是电芯集成形成的电池模组的结构,也可以是电池模组集成形成的电池包结构。当电池组件是电芯集成的电池模组的结构时,电池组件为多个电池单体通过固定机构固定形成。当电池组件是电池模组集成的电池包结构时,电池组件先通过固定机构将多个电池单体集成形成电池模组,再将多个电池模组集成在壳体内形成电池包。无论电芯组件为电池模组结构还是通过电池模组集成为电池包的结构,阻隔板均能稳定性地与电池组件配合,以对高温气流进行阻挡,以提高电池的可靠性。
在一些实施例中,固定机构包括端板和侧板,端板与侧板连接,并共同固定连接多个电池单体;安装机构连接侧板和阻隔板,和/或,安装机构连接端板和阻隔板;
或者,
固定机构包括端板和扎带,端板与扎带连接并固定连接多个电池单体;安装机构连接扎带和阻隔板,和/或,安装机构连接端板和阻隔板。
当电池组件为电池模组结构,或为电池模组集成的电池包结构时,均需要用到固定多个电池单体的固定机构。因而,可将阻隔板直接安装在固定机构上,以通过固定机构提高阻隔板的稳定性与可靠性,从而进一步提高电池的可靠性。同时,固定机构的结构既可以为端板和侧板围设而成的框架结构,也可以为端板和扎带捆绑形成的束紧结构,无论固定机构的结构如何,固定机构均能有效保证安装组件的稳定性与可靠性,以提高阻隔板的稳定性和可靠性,从而保证电池的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,固定机构包括多个扎带,且多个扎带均为钢带,或者,多个扎带均为塑料带,或者,多个扎带中的一部分为钢带,另一部分为塑料带;或者,多个扎带中靠近泄压机构的一个为钢带,其余为塑料带。一方面,扎带的数量为多个,能提高电池组件的稳定性和可靠性,从而能提高通过安装机构与电池组件连接的阻隔板的稳定性与可靠性;且通过固定机构固定阻隔板,可减少其他固定结构的引入,能减轻电池重量,保证电池重量能量密度,还能节省成本,减少电池的制造成本;另一方面,扎带为钢带时,钢带的强度高,能保证安装机构的安装强度,以进一步提高阻隔板的稳定性和可靠性;同时,塑料带的引入,可在保证电池组件可靠性的前提下,节省成本,降低整个电池的制造和加工成本。
在一些实施例中,安装机构的一端与阻隔板可拆卸配合或粘接,安装机构的另一端与电池组件可拆卸配合或粘接。安装机构与阻隔板支架之间,以及安装机构与电池组件之间的配合关系均可以为可拆卸配合或粘接。可拆卸配合时,利于实现快拆,便捷装配,提高装配效率,粘接时能保证连接可靠性,以保证装配质量。
在一些实施例中,安装机构的一端与阻隔板卡接,安装机构的另一端与电池组件卡接或粘接。将安装机构设置为与阻隔板卡接,便于阻隔板的安装,能提高安装效率。将安装机构与电池组件卡接,便于安装机构的安装,能进一步提高安装效率。将安装机构与电池组件粘接,安装的成本低,能节省安装和制造成本。
在一些实施例中,安装机构包括主体件,以及设置于主体件的第一安装件和第二安装件;阻隔板具有安装孔,第一安装件与安装孔插接,第一安装件位于安装孔两侧的两个部分分别卡设于阻隔板的上下表面;第二安装件与电池组件卡接或粘接。将第一安装件设置为具有位于阻隔板两侧的两部分,能提高第一安装件与阻隔板卡接的稳定性与可靠性,能阻止阻隔板脱离安装机构,以充分保证阻隔板的可靠性和稳定性,进而提高电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,第一安装件包括第一安装部和第二安装部,第一安装部与主体件连接,第二安装部与第一安装部连接,第二安装部包括连接设置的插接部和第一卡接部,插接部与第一安装部连接,且插接部与安装孔插接,第一卡接部和第一安装部分别卡设于阻隔板的上下表面。通过将第二安装部设置为包括插接部和第一卡接部,使得第二安装部既能通过插接部与安装孔插接,还能通过第一卡接部与阻隔板卡接配合,能进一步提高第二安装部与阻隔板配合的稳定性,以进一步提高电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,插接部包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,或者,插接部呈空心或实心块状;第一卡接部呈球缺状或锥状;第一卡接部的两端中的周向尺寸较大的一端靠近插接部并与插接部连接,两端中周向尺寸较小的一端远离插接部。一方面,将插接部设置为环形间隔设置的多个块状结构,或直接设置为空心或实心的块状结构,便于安装第一卡接部,且便于第一卡接部的周向与阻隔板卡接;另一方面,由于第一卡接部呈球缺状或锥状,此形状能在第一卡接部与安装孔配合时提供导向功能,又能在第一卡接部与阻隔板配合后阻止阻隔板从安装孔脱出,因而能进一步提高阻隔板的稳定性和可靠性,以充分保证电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,插接部包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,第一卡接部包括呈环形且间隔设置的多个卡扣,多个块状结构与多个卡扣一一对应连接;或者,插接部呈空心或实心块状,第一卡接部包括呈环形且间隔设置的多个卡扣,多个卡扣呈环形间隔设置于插接部。将第一卡接部设置为多个间隔设置的卡扣结构,使得第一卡接部在穿过安装孔时,任意相邻两个卡扣能在受到安装孔周向孔壁的约束后相互靠近运动,从而便于整个第一卡接部能顺利通过安装孔运动至于阻隔板的上表面卡接。同时,也正是因为多个卡扣间隔设置,当第一卡接部穿过安装孔后,安装孔的孔壁作用在卡扣周向的约束力被撤销,卡扣能相互远离运动,以使第一卡接部能稳定地卡在阻隔板的上表面,以充分保证阻隔板的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,第一安装部具有安装腔,插接部的一部分伸入安装腔内与安装腔配合,插接部的另一部分位于安装腔外,与安装孔插接,第一卡接部与插接部位于安装腔外的部分连接。通过将插接部的一部分伸入至第一安装部内,不仅便于第一安装部和第二安装部的配合,还便于提高插接部的可靠性,以提高阻隔板的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,安装腔内设置有内螺纹,插接部伸入安装腔内的部分设置有外螺纹,外螺纹与内螺纹螺纹配合。一方面,通过内螺纹与外螺纹的配合实现插接部与第一安装部的连接,便于提高第一安装部和第二安装部的装配效率;另一方面,插接部和第一安装部螺纹配合,便于通过旋转插接部以调节第二安装部从安装孔伸出的高度,以便于调节阻隔板相对电池组件的距离,从而便于调节阻隔板与电池组件之间形成的排气通道的尺寸,以能保证高温气流顺利排出,从而进一步提高电池的可靠性。
在一些实施例中,第一安装部包括连接部和第二卡接部,连接部与主体件连接,第二卡接部设置于连接部,且呈平直板状或弧形板状,第二卡接部和第一卡接部分别卡设于阻隔板的上下表面。当第二卡接部呈平板状时,第二卡接部能更好地贴合于阻隔板的下表面,以保证卡接效果,从而提高阻隔板的稳定性与可靠性;当第二卡接部为弧形板状结构时,弧形结构的端部能卡入阻隔板内,以提高阻隔板的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,第二安装件具有卡接槽,卡接槽与电池组件卡接。通过第二安装件与电池组件卡接,能实现安装机构与电池组件之间的快拆,以能提高安装和拆卸效率。
在一些实施例中,第二安装件包括呈夹角依次连接的第一板、第二板和第三板,第二板与主体件连接,第一板、第二板和第三板围设形成卡接槽。通过三个呈夹角的板围设成第二安装件,结构简单,成本低,便于控制成本。同时,这种结构的第二安装件也便于调节第一板和第三板之间的距离,从而能适配不同尺寸的电池组件的安装结构,以提高阻隔板的适应性。
在一些实施例中,第一板和第三板相对且间隔设置于第二板的两端,且第一板和第三板至少在远离第二板的端部逐渐靠近。通过这样设置,使得第一板和第三板远离第二板的端部能夹紧电池组件,使得安装机构不易脱离电池组件,从而进一步提高阻隔板的稳定性和可靠性,以保证电池的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,第一板和第三板相对且间隔设置于第一板的两端;第一板远离第二板的端部且靠近第三板的一侧,和/或,第三板远离第二板的端部且靠近第一板的一侧设置有阻挡部,阻挡部用于阻止电池组件与卡接槽卡接的部分脱离卡接槽。通过阻挡部的设置,能进一步阻止安装机构脱离电池组件,从而能进一步提高阻隔板的稳定性和可靠性,以保证电池的稳定性与可靠性。
在一些实施例中,第一板和第三板相对且间隔设置于第二板的宽度方向的两端;第一板远离第二板的端部且靠近第三板的一侧,以及第三板远离第二板的端部且靠近第一板的一侧均设置有阻挡部,且两个阻挡部在第二板的宽度方向上错位设置。一方面,通过两个阻挡部的设置,使得安装机构与电池组件的配合位置的两侧均不易脱离电池组件,能更进一步地提高阻隔板和电池的可靠性和稳定性;另一方面,由于两个阻挡部在第二板的宽度方向上错位设置,使得安装机构既不易在受到第二板长度方向上的振动以脱离电池组件,也不易在受到第二板宽度方向上的振动以脱离电池组件,能充分保证阻隔板和电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,两个阻挡部在第二板的长度方向上的投影具有至少部分重叠。通过这样设置,使得安装机构更不易在受到第二板宽度方向上的振动以脱离电池组件,能进一步地提高阻隔板和电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,阻挡部具有逐渐靠近第二板的导向斜面,导向斜面用于引导电池组件与卡接槽卡接的部分进入卡接槽。导向斜面的设置一方面能引导电池组件与卡接槽卡接的部分进入卡接槽,以能提高装配效率,节省时间成本,另一方面还能阻止电池组件与卡接槽卡接的部分脱离卡接槽,以能进一步地提高阻隔板和电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,阻挡部在第二板的厚度方向上的截面呈三角形、梯形或方形。呈三角形、梯形的阻挡部均既能提供引导和导向功能,以引导电池组件与卡接槽卡接的部分进入卡接槽,又具有阻止电池组件与卡接槽卡接的部分脱离卡接槽的功能以能进一步地提高阻隔板和电池的可靠性和稳定性。呈三角形、梯形或方形的阻挡部均能有效地阻止电池组件与卡接槽卡接的部分脱离卡接槽,以能进一步地提高阻隔板和电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,电池组件包括电池模组。电池模组包括多个固定连接的电池单体,以及固定机构;固定机构固定连接多个电池单体;阻隔板与多个电池单体的多个泄压机构均相对设置;固定机构包括端板和扎带,端板与扎带连接并固定连接多个电池单体;卡接槽与扎带卡接。一方面,通过将卡接槽设置为与扎带插接,能利用原有扎带的结构实现安装机构的固定,以能节省阻隔板的安装成本,提高安装效率;另一方面,扎带的宽度尺寸窄,更利于与卡接槽配合,且扎带的强度高,更利于保证安装机构的稳定性,以保证阻隔板和电池的安全性和可靠性。
在一些实施例中,第二安装件呈板状,第二安装件与电池组件粘接。通过将第二安装件设置为板状,可便于与电池组件粘接,以能提高安装效率,节省安装成本。
在一些实施例中,主体件包括同轴线设置的第一杆和第二杆,第二杆与第一杆活动连接,且能沿第一杆的轴线方向运动,以调节主体件的长度。通过这样设置,便于通过调节主体件的长度,从而便于调节第二安装部从安装孔伸出的部分的高度,以便于调节阻隔板相对电池组件的距离,从而便于调节阻隔板与电池组件之间形成的排气通道的尺寸,以能保证高温气流顺利排出,从而进一步提高电池的可靠性。
在一些实施例中,电池包括多个安装机构,多个安装机构的一端分别与阻隔板的周向的多个位置连接,多个安装机构的另一端分别与电池组件的对应位置连接。通过多个安装机构的设置,能提高阻隔板周向的各个位置的稳定性与可靠性,从而充分保证电池的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,阻隔板包括云母板。云母板具有优良的耐高温绝缘性能,能提供足够的耐高温性能,阻止高温气流蔓延和扩散,以提高电池的可靠性和稳定性。
第二方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括上述第一方面任意一个实施例提供的电池。由于该用电设备包括上述的电池。因此,该用电设备也具有可靠性和稳定性高的优点。
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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图一;
图3为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图二;
图4为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图一;
图5为图4的I处的局部放大图;
图6为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图三;
图7为本申请一些实施例提供的电池的剖面示意图一;
图8为图7的II处的局部放大图;
图9为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图一;
图10为本申请一些实施例提供的安装机构的剖面示意图一;
图11为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图二;
图12为图11的II处的局部放大图;
图13为本申请一些实施例提供的安装机构的局部结构示意图;
图14为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图二;
图15为图14的IV处的局部放大图;
图16为本申请一些实施例提供的电池的剖面示意图二;
图17为图16的V处的局部放大图;
图18为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图三;
图19为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图四;
图20为本申请一些实施例提供的安装机构的剖面示意图二;
图21为本申请一些实施例提供的安装机构的第二安装部的结构示意图一;
图22为本申请一些实施例提供的安装机构的第二安装部的结构示意图二;
图23为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图五;
图24为图23的VI处的局部放大图;
图25为本申请一些实施例提供的电池的剖面示意图三;
图26为图25的VII处的局部放大图;
图27为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图五;
图28为本申请一些实施例提供的安装机构的结构示意图六;
图29本申请一些实施了提供的电池的制造设备的示意框图。
图标:01、车辆;10、电池;101、壳体;102、电池组件;1021、电池单体;1022、端板;1023、扎带;103、阻隔板;1031、安装孔;104、安装机构;1041、主体件;1042、第一安装件;10421、第一安装部;104211、安装腔;104213、连接部;104214、第二卡接部;10422、第二安装部;104221、插接部;1042211、外螺纹;104222、第一卡接部;1042221、卡扣;1043、第二安装件;10431、卡接槽;10432、第一板;10433、第二板;10434、第三板;10435、阻挡部;104351、导向斜面;20、马达;30、控制器;02、制造设备;21、第一提供装置;22、第二提供装置;23、第三提供装置;24、组装装置。
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作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。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。
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。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请实施例中,电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本申请实施例对此并不限定。
电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
在一些实施方式中,电极组件为叠片结构。
作为示例,正极片、负极片可分别设置多个,多个正极片和多个负极片交替层叠设置。
作为示例,正极片可设置多个,负极片折叠形成多个层叠设置的折叠段,相邻的折叠段之间夹持一个正极片。
作为示例,正极片和负极片均折叠形成多个层叠设置的折叠段。
作为示例,隔离件可设置多个,分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间。
作为示例,隔离件可连续地设置,通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。
在一些实施方式中,电极组件设有极耳,极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。
在一些实施方式中,电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳)或铝塑膜等。
作为示例,电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体,棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池,多棱柱电池例如为六棱柱电池等,本申请没有特别的限制。
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。
在一些实施例中,电池包括电池组件,电池组件包括电池单体,电池组件可以为电池模组,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。在一些实施例中,电池组件还可以为电池包,此时电池组件包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,电池的可靠性问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的可靠性问题不能保证,那会直接影响到终端产品的可靠性、使用成本和用户体验。相关技术中,电池单体的壳体上通常设置有泄压机构,泄压机构是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同,可能取决于电池单体2的正极极片、负极极片、电解质和隔离件中一种或几种的材料。泄压机构可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时,泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开孔或通道。但是,发明人注意到,当一个电池的任意一个电池单体的泄压机构进行泄压作业时,电池单体喷射出的高温气流容易流动至其他相邻的电池组件,造成相邻电池组件的热失控,降低了电池的可靠性。
为此,发明人对问题进行了分析,发现若在电池组件的电芯单体的泄压机构外侧盖设耐高温的阻隔板,则能有效地阻止电芯单体的泄压机构喷射出的高温气流向其他电池组件流动,以能阻止热失控蔓延至其他电池单体,从而能提高电池的可靠性。
有鉴于此,本申请将电池设计为包括电池组件、阻隔板和安装机构;电池组件包括电池单体,电池单体设有泄压机构;阻隔板与泄压机构相对设置;安装机构连接阻隔板和电池组件;且安装机构使阻隔板与电池单体间隔设置。一方面,通过阻隔板的设置,能阻挡电池单体的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,以阻止高温气流流向其他相邻电池组件,从而能提高电池的可靠性;另一方面,通过安装机构连接阻隔板和电池组件,使得阻隔板能与电池单体间隔设置,从而使阻隔板与电池单体的泄压机构之间能形成用于排气的排气通道,以利于电池单体热失控时高温气流的排出,从而减少高温气流无法排出时对相邻电池单体的影响,进而能阻止热失控蔓延至其他电池单体,进一步提高电池的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、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设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例,对本申请的实施例提供的电池的结构进行详细地说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆01的结构示意图。请参照图1,车辆01的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆01的底部或头部或尾部,甚至可以搭载于车辆01的顶部或侧部。电池10可以用于车辆01的供电,例如,电池10可以作为车辆01的操作电源。
车辆01还可以包括控制器30和马达20,控制器30用来控制电池10为马达20供电,例如,用于车辆01的启动、导航和行驶时的工作用电需求。当然,在本申请一些实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆01的操作电源,还可以作为车辆01的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆01提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池10的爆炸图一;图3为本申请一些实施例提供的电池10的爆炸图二;图4为本申请一些实施例提供的电池10的结构示意图一。请参阅图2至图4,在本实施例中,电池10包括电池组件102、阻隔板103和安装机构104。
电池组件102既可以为图2和图3所示的电池包结构,电池组件102也可以为图4所示的电池模组结构。同时,当电池组件102为电池包结构时,电池组件102可以包括图2所示的箱体和设置于箱体内的多个电池模组,此时电池模组由一个或多个电池单体1021构成;当电池组件102为电池包结构时,电池组件102可以包括图3所示的箱体和直接堆叠设置于箱体内的多个电池单体1021。当电池组件102为电池模组结构时,电池模组直接由电池单体1021构成。并且,无论电池组件102为电池包结构,还是为电池模组结构,其包括的电池单体1021均包括壳体101(图未标出)和设置于壳体101内的电极组件(图未示出)。电极组件具有正极耳和负极耳,壳体101上设置有正极柱和负极柱,正极耳与正极柱电连接,负极柱与负极耳电连接,用于保证电池单体1021充放电作业的正常进行。同时,壳体101上还设置具有用于泄压的泄压机构,当电池单体1021的内部压力或温度达到预定阈值时,泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开孔或通道,以阻止热失控扩散。
图5为图4的I处的局部放大图;图6为本申请一些实施例提供的电池10的爆炸图三;图7为本申请一些实施例提供的电池10的剖面示意图一;图8为图7的II处的局部放大图。请参阅图2至图8,在本实施例中,阻隔板103与泄压机构相对设置,用于阻挡电池单体1021的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,以阻止高温气流流向其他相邻电池组件102。阻隔板103的材质可选择为耐高温材质,示例性地,其可以用云母板作为阻隔板103使用。同时,阻隔板103的数量可以为一个,也可以为多个,示例性地,阻隔板103的数量可与泄压机构的数量对应,每个泄压机构均对应设置一个阻隔板103,以使得每个阻隔板103均能阻止对应的泄压机构喷射出的高温气流。又示例性地,当所有的泄压机构均朝向电极组件的同侧时,可设置一个阻隔板103,与多个泄压机构同时相对,以节约制造成本。
请再次参阅图2至图8,在本申请的实施例中,安装机构104用于安装阻隔板103,也即安装机构104连接阻隔板103和电池组件102,且安装机构104使阻隔板103与电池单体1021间隔设置。一方面,通过与泄压机构相对的阻隔板103的设置,能阻挡电池单体1021的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,以阻止高温气流流向其他相邻电池组件102,从而能提高电池10的可靠性;另一方面,通过安装机构104连接阻隔板103和电池组件102,使得阻隔板103能与电池单体1021间隔设置,从而使阻隔板103与电池单体1021的泄压机构之间能形成用于排气的排气通道,以利于电池单体1021热失控时高温气流的排出,从而减少高温气流无法排出时对相邻电池单体1021的影响,进而能阻止热失控蔓延至其他电池单体1021,进一步提高电池10的可靠性。
详细地,请再次参阅图2至图8,在本实施例中,基于电池组件102为电池模组或为电池包结构,安装机构104与电池组件102的连接位置存在差异。示例性地,如图2所示,当电池组件102由电池模组设置于壳体101内组成时,安装机构104既可以与电池模组连接,也可以与壳体101连接,且当电池模组的数量为多个时,可每个电池模组通过安装机构104连接设置一个阻隔板103,也可以多个电池模组通过安装机构104共同设置一个阻隔板103。又示例性地,如图3所示,当电池组件102直接由壳体101和多个固定连接于壳体101内的电池单体1021构成时,可将多个电池单体1021的泄压机构朝向电池组件102的同一侧设置,以将阻隔板103能与多个泄压机构同时相对,此时安装机构104既可以与壳体101连接,也可以与至少一个电池单体1021连接。
无论是图2所示的电池模组构成电池包的方案,还是图3所示的电池单体1021直接构成电池包的方案,均可将安装机构104与电池包的壳体101连接,以充分保证阻隔板103的稳定性与可靠性。同时,无论是图2所示的电池模组构成电池包的方案,还是图3所示的电池单体1021直接构成电池包的方案,均可将安装机构104与电池单体1021连接,以减少固定结构的使用,节省成本。也即,无论阻隔板103安装于壳体101还是安装于电池单体1021均能保证阻隔板103的稳定性,以提高电池10的稳定性与可靠性。
更详细地,请参阅图4至图8,在本申请的实施例中,无论是电极组件为电池包还是电池模组,电池模组均可以包括多个固定连接的电池单体1021,以及固定机构。其中,固定机构固定连接多个电池单体1021。阻隔板103与多个电池单体1021的多个泄压机构均相对设置。此时,安装机构104连接多个电池单体1021中的至少一个与阻隔板103,或者,安装机构104连接固定机构和阻隔板103。
也即,电池组件102既可以是电池单体1021集成形成的电池模组的结构,也可以是电池模组集成形成的电池包结构。当电池组件102是电池单体1021集成的电池模组的结构时,电池组件102为多个电池单体1021通过固定机构固定形成。当电池组件102是电池模组集成的电池包结构时,电池组件102先通过固定机构将多个电池单体1021集成形成电池模组,再将多个电池模组集成在壳体101内形成电池包。无论电芯组件为电池模组结构还是通过电池模组集成为电池包的结构,阻隔板103均能稳定性地与电池组件102配合,以对高温气流进行阻挡,以提高电池10的可靠性。
具体地,图9为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图一;图10为本申请一些实施例提供的安装机构104的剖面示意图一;图11为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图二;图12为图11的II处的局部放大图;图13为本申请一些实施例提供的安装机构104的局部结构示意图;图14为本申请一些实施例提供的电池10的结构示意图二;图15为图14的IV处的局部放大图;
图16为本申请一些实施例提供的电池10的剖面示意图二;图17为图16的V处的局部放大图;图18为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图三;图19为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图四;图20为本申请一些实施例提供的安装机构104的剖面示意图二;图21为本申请一些实施例提供的安装机构104的第二安装部10422的结构示意图一;图22为本申请一些实施例提供的安装机构104的第二安装部10422的结构示意图二。如图9至图22所示,在本申请的实施例中,安装机构104连接固定机构和阻隔板103。也即,当电池组件102为电池模组结构,或为电池模组集成的电池包结构时,均需要用到固定多个电池单体1021的固定机构。因而,可将阻隔板103直接安装在固定机构上,以通过固定机构提高阻隔板103的稳定性与可靠性,从而进一步提高电池10的可靠性。
图23为本申请一些实施例提供的电池10的结构示意图五;图24为图23的VI处的局部放大图;图25为本申请一些实施例提供的电池10的剖面示意图三;图26为图25的VII处的局部放大图;图27为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图五;图28为本申请一些实施例提供的安装机构104的结构示意图六。请参阅图23至图28,在本申请的实施例中,安装机构104也可以连接至少一个电池单体1021和阻隔板103。通过电池单体1021实现安装机构104的安装,可省去额外的安装结构,能节约成本。且通过电池单体1021实现安装机构104的安装,电池单体1021与阻挡件的相对位置能得到保证,能保证高温气流的阻挡效果。
下面以安装机构104与固定机构连接为例,以及以安装机构104与电池单体1021为例分别对安装机构104的安装位置以及结构进行详细地介绍。
请再次参阅图4至图13,在本申请的实施例中,固定机构具体包括端板1022和扎带1023。端板1022与扎带1023连接并固定连接多个电池单体1021。端板1022的数量为两个,且分别位于多个电池单体1021堆叠方向的两端,扎带1023为环状,用于束紧端板1022与多个电池单体1021,以保证电池单体1021的稳定性与可靠性。安装机构104连接扎带1023和阻隔板103。也即,安装机构104通过扎带1023实现安装,利用原有的扎带1023结构,可减少额外的安装结构的引入,能节省成本,又能提高阻隔板103的稳定性与可靠性。当然,当固定机构由扎带1023和端板1022围成时,安装机构104也可以根据需求连接端板1022和阻隔板103,以通过端板1022提高安装机构104和阻隔板103的稳定性与可靠性,本实施例不做限定。
另外,在本申请的实施例中,固定机构还可以具体包括端板1022和侧板,端板1022与侧板连接,并共同固定连接多个电池单体1021。也即,端板1022的数量为两个,位于多个电池单体1021堆叠方向的两侧,侧板的数量为两个,位于电池单体1021的长度方向的两侧,两个端板1022和两个侧板围成环状结构,以使得多个电池单体1021能由环状结构束紧和固定。此时,安装机构104既可以连接侧板和阻隔板103,安装机构104也可以连接端板1022和阻隔板103,可以根据需求进行选择。
也即,在本申请的实施例中,固定机构的结构既可以为端板1022和侧板围设而成的框架结构,也可以为端板1022和扎带1023捆绑形成的束紧结构,无论固定机构的结构如何,固定机构均能有效保证安装组件的稳定性与可靠性,以提高阻隔板103的稳定性和可靠性,从而保证电池10的稳定性与可靠性。下方均以固定机构由端板1022和扎带1023构成为例进行说明。
请再次参阅图4至图6,在本申请的实施例中,固定机构包括多个扎带1023,且多个扎带1023中的一部分为钢带,另一部分为塑料带。且具体地,扎带1023的数量为两个,一个为钢带一个为塑料带,且靠近泄压机构的一个为钢带,远离泄压机构的一个为塑料带。
一方面,扎带1023的数量为多个,能提高电池组件102的稳定性和可靠性,从而能提高通过安装机构104与电池组件102连接的阻隔板103的稳定性与可靠性;且通过固定机构固定阻隔板103,可减少其他固定结构的引入,能减轻电池10重量,保证电池10重量能量密度,还能节省成本,减少电池10的制造成本;另一方面,扎带1023为钢带时,钢带的强度高,能保证安装机构104的安装强度,以进一步提高阻隔板103的稳定性和可靠性;同时,塑料带的引入,可在保证电池组件102可靠性的前提下,节省成本,降低整个电池10的制造和加工成本。
当然,在本申请的其他实施例中,也可以多个扎带1023均为钢带,或者,多个扎带1023均为塑料带,或者,多个扎带1023中的一部分为钢带,另一部分为塑料带;或者,多个扎带1023中靠近泄压机构的一个为钢带,其余为塑料带,本申请的实施例均不做限定。
请再次参阅图7至图12,在本申请的实施例中,安装机构104的一端与阻隔板103可拆卸配合或粘接,安装机构104的另一端与扎带1023可拆卸配合或粘接。安装机构104与阻隔板103支架之间,以及安装机构104与扎带1023之间的配合关系均可以为可拆卸配合或粘接。可拆卸配合时,利于实现快拆,便捷装配,提高装配效率,粘接时能保证连接可靠性,以保证装配质量。
详细地,安装机构104的一端与阻隔板103卡接,安装机构104的另一端与扎带1023卡接或粘接。将安装机构104设置为与阻隔板103卡接,便于阻隔板103的安装,能提高安装效率。将安装机构104与扎带1023卡接,便于安装机构104的安装,能进一步提高安装效率。将安装机构104与电池组件102粘接,安装的成本低,能节省安装和制造成本。
更详细地,请再次参阅图8至图12,安装机构104具体包括主体件1041,以及设置于主体件1041的第一安装件1042和第二安装件1043。主体件1041可为杆状结构,也可为片状或其他棒状结构。阻隔板103具有安装孔1031,第一安装件1042与安装孔1031插接,第一安装件1042位于安装孔1031两侧的两个部分分别卡设于阻隔板103的上下表面;第二安装件1043与扎带1023卡接或粘接。将第一安装件1042设置为具有位于阻隔板103两侧的两部分,能提高第一安装件1042与阻隔板103卡接的稳定性与可靠性,能阻止阻隔板103脱离安装机构104,以充分保证阻隔板103的可靠性和稳定性,进而提高电池10的可靠性和稳定性。
需要说明的是,在本申请的实施例中,阻隔板103上安装孔1031的数量可为多个,多个安装孔1031可绕阻隔板103的周向边缘间隔设置。此时,安装机构104对应设置为多个,且每个安装机构104的第一安装件1042位于对应的安装孔1031两侧的两个部分分别卡设于阻隔板103的上下表面,以充分提高阻隔板103的稳定性和可靠性。
请再次参阅图9至图11,在本申请的实施例中,第一安装件1042包括第一安装部10421和第二安装部10422,第一安装部10421与主体件1041连接,第二安装部10422与第一安装部10421连接,第二安装部10422包括连接设置的插接部104221和第一卡接部104222,插接部104221与第一安装部10421连接,且插接部104221与安装孔1031插接,第一卡接部104222和第一安装部10421分别卡设于阻隔板103的上下表面。通过将第二安装部10422设置为包括插接部104221和第一卡接部104222,使得第二安装部10422既能通过插接部104221与安装孔1031插接,还能通过第一卡接部104222与阻隔板103卡接配合,能进一步提高第二安装部10422与阻隔板103配合的稳定性,以进一步提高电池10的可靠性和稳定性。
详细地,插接部104221包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,或者,插接部104221呈空心或实心块状。第一卡接部104222呈球缺状或锥状。第一卡接部104222的两端中的周向尺寸较大的一端靠近插接部104221并与插接部104221连接,两端中周向尺寸较小的一端远离插接部104221。一方面,将插接部104221设置为环形间隔设置的多个块状结构,或直接设置为空心或实心的块状结构,便于安装第一卡接部104222,且便于第一卡接部104222的周向与阻隔板103卡接;另一方面,由于第一卡接部104222呈球缺状或锥状,此形状能在第一卡接部104222与安装孔1031配合时提供导向功能,又能在第一卡接部104222与阻隔板103配合后阻止阻隔板103从安装孔1031脱出,因而能进一步提高阻隔板103的稳定性和可靠性,以充分保证电池10的可靠性和稳定性。
更详细地,插接部104221包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,第一卡接部104222包括呈环形且间隔设置的多个卡扣1042221,多个块状结构与多个卡扣1042221一一对应连接;或者,插接部104221呈空心或实心块状,第一卡接部104222包括呈环形且间隔设置的多个卡扣1042221,多个卡扣1042221呈环形间隔设置于插接部104221。沿主体件1041的轴线方向,卡扣1042221的截面大致呈三角形或梯形,将第一卡接部104222设置为多个间隔设置的卡扣1042221结构,使得第一卡接部104222在穿过安装孔1031时,任意相邻两个卡扣1042221能在受到安装孔1031周向孔壁的约束后相互靠近运动,从而便于整个第一卡接部104222能顺利通过安装孔1031运动至于阻隔板103的上表面卡接。同时,也正是因为多个卡扣1042221间隔设置,当第一卡接部104222穿过安装孔1031后,安装孔1031的孔壁作用在卡扣1042221周向的约束力被撤销,卡扣1042221能相互远离运动,以使第一卡接部104222能稳定地卡在阻隔板103的上表面,以充分保证阻隔板103的稳定性与可靠性。
请再次参阅图18至图22,在本申请的实施例中,第一安装部10421具有安装腔104211,主体件1041还可以设置与安装腔104211连通的腔室,插接部104221的一部分伸入安装腔104211内与安装腔104211配合,插接部104221的另一部分位于安装腔104211外,与安装孔1031插接,第一卡接部104222与插接部104221位于安装腔104211外的部分连接。通过将插接部104221的一部分伸入至第一安装部10421内,不仅便于第一安装部10421和第二安装部10422的配合,还便于提高插接部104221的可靠性,以提高阻隔板103的可靠性和稳定性。
作为可选的方案,在此种结构下,安装腔104211内还可以根据需求设置内螺纹,同时,插接部104221伸入安装腔104211内的部分设置有外螺纹1042211,外螺纹1042211与内螺纹螺纹配合。一方面,通过内螺纹与外螺纹1042211的配合实现插接部104221与第一安装部10421的连接,便于提高第一安装部10421和第二安装部10422的装配效率;另一方面,插接部104221和第一安装部10421螺纹配合,便于通过旋转插接部104221以调节第二安装部10422从安装孔1031伸出的高度,以便于调节阻隔板103相对电池组件102的距离,从而便于调节阻隔板103与电池组件102之间形成的排气通道的尺寸,以能保证高温气流顺利排出,从而进一步提高电池10的可靠性。
当然,在其他实施例中,为了实现阻隔板103与电池组件102距离的调节,还可以根据需求将主体件1041设置为包括同轴线设置的第一杆和第二杆。同时,第二杆与第一杆活动连接,且能沿第一杆的轴线方向运动,以调节主体件1041的长度。通过这样设置,便于通过调节主体件1041的长度,从而便于调节第二安装部10422从安装孔1031伸出的部分的高度,以便于调节阻隔板103相对电池组件102的距离,从而便于调节阻隔板103与电池组件102之间形成的排气通道的尺寸,以能保证高温气流顺利排出,从而进一步提高电池10的可靠性。
需要说明的是,请再次参阅图21,在本实施例中,插接部104221可为一体柱状结构,也可以为分体式结构,如图21所示,插接部104221可分为相对且间隔设置的两部分,两部分之间形成间隙,以保证其能插入至安装腔104211内,以与安装腔104211配合,以提高装配的便捷性和可靠性。
请再次参阅图9至图11以及图18至图22,在本申请的实施例中,无论第二安装部10422采用图9至图11的结构,还是采用图18至图22的结构,均可以将第一安装部10421设置为包括连接部104213和第二卡接部104214,连接部104213与主体件1041连接,第二卡接部104214设置于连接部104213,且呈平直板状或弧形板状,第二卡接部104214和第一卡接部104222分别卡设于阻隔板103的上下表面。当第二卡接部104214呈平板状时,第二卡接部104214能更好地贴合于阻隔板103的下表面,以保证卡接效果,从而提高阻隔板103的稳定性与可靠性;当第二卡接部104214为弧形板状结构时,弧形结构的端部能卡入阻隔板103内,以提高阻隔板103的稳定性与可靠性。
需要说明的是,在本申请的实施例中,第二卡接部104214均呈弧形板状结构,且弧底向远离连接部104213的方向凹陷,以使得整个第一安装部10421大致呈倒置的伞状结构,以能充分与阻隔板103配合,以提高阻隔板103的稳定性与可靠性。
请再次参阅图9至图13,以及图18至图20,无论第一安装件1042结构如何,在本申请的实施例中,第二安装件1043均开设有卡接槽10431,卡接槽10431与扎带1023卡接。通过第二安装件1043与扎带1023卡接,能实现安装机构104与电池组件102之间的快拆,以能提高安装和拆卸效率。同时,一方面,通过将卡接槽10431设置为与扎带1023插接,能利用原有扎带1023的结构实现安装机构104的固定,以能节省阻隔板103的安装成本,提高安装效率;另一方面,扎带1023的宽度尺寸窄,更利于与卡接槽10431配合,且扎带1023的强度高,更利于保证安装机构104的稳定性,以保证阻隔板103和电池10的安全性和可靠性。
详细地,第二安装件1043包括呈夹角依次连接的第一板10432、第二板10433和第三板10434,第二板10433与主体件1041连接,第一板10432、第二板10433和第三板10434围设形成“U”状的卡接槽10431。通过三个呈夹角的板围设成第二安装件1043,结构简单,成本低,便于控制成本。同时,这种结构的第二安装件1043也便于调节第一板10432和第三板10434之间的距离,从而能适配不同尺寸的电池组件102的安装结构,以提高阻隔板103的适应性。当然,在其他实施例中,也可以将第二安装件1043设置为五个板围成的半封闭结构,以能与扎带1023卡接配合即可,本申请的实施例不做限定。
作为可选的方案,请再次参阅图11,在本申请的实施例中,第一板10432和第三板10434相对且间隔设置于第二板10433的两端,且均与第二板10433垂直配合。且第一板10432和第三板10434至少在远离第二板10433的端部逐渐靠近。通过这样设置,使得第一板10432和第三板10434远离第二板10433的端部能夹紧电池组件102,使得安装机构104不易脱离电池组件102,从而进一步提高阻隔板103的稳定性和可靠性,以保证电池10的稳定性与可靠性。
进一步可选地,在本申请的实施例中,请再次参阅图12和图13,第一板10432和第三板10434相对且间隔设置于第一板10432的两端,且第一板10432远离第二板10433的端部且靠近第三板10434的一侧,第三板10434远离第二板10433的端部且靠近第一板10432的一侧设置有阻挡部10435,阻挡部10435用于阻止电池组件102与卡接槽10431卡接的部分脱离卡接槽10431。通过阻挡部10435的设置,能进一步阻止安装机构104脱离扎带1023,从而能进一步提高阻隔板103的稳定性和可靠性,以保证电池10的稳定性与可靠性。
需要说明的是,第一板10432和第三板10434上均设置有阻挡部10435能保证阻挡效果,阻止安装机构104脱离扎带1023。在其他实施例中,第一板10432和第三板10434中也可以一个设置阻挡部10435,一个不设置阻挡部10435,能保证安装机构104的稳定性即可。
还需要说明的是,第一板10432和第三板10434上的阻挡部10435的数量既可以为一个,也可以为多个,当阻挡部10435的数量为多个时,多个阻挡部10435沿第二板10433的长度方向依次设置或间隔设置即可。
更进一步地,请再次参阅图13,在本申请的实施例中,第一板10432和第三板10434相对且间隔设置于第一板10432的宽度方向的两端。同时,第一板10432远离第二板10433的端部且靠近第三板10434的一侧,以及第三板10434远离第二板10433的端部且靠近第一板10432的一侧均设置有阻挡部10435,且两个阻挡部10435在第一板10432的宽度方向上错位设置。一方面,通过两个阻挡部10435的设置,使得安装机构104与电池组件102的配合位置的两侧均不易脱离电池组件102,能更进一步地提高阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性;另一方面,由于两个阻挡部10435在第一板10432的宽度方向上错位设置,使得安装机构104既不易在受到第二板10433长度方向上的振动以脱离电池组件102,也不易在受到第二板10433宽度方向上的振动以脱离电池组件102,能充分保证阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。
需要说明的是,两个阻挡部10435在第二板10433的长度方向上的投影具有至少部分重叠。通过这样设置,使得安装机构104更不易在受到第二板10433宽度方向上的振动以脱离扎带1023,能进一步地提高阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。
还需要说明的是,在第二安装件1043与扎带1023插接配合后,两个阻挡部10435在第二板10433宽度方向上相互靠近的两个侧壁相互抵接,且扎带1023位于阻挡部10435靠近第二板10433的内侧,完全位于卡接槽10431内。通过这样设置,使得安装机构104既不易在受到第二板10433长度方向上的振动以脱离电池组件102,也不易在受到第二板10433宽度方向上的振动以脱离电池组件102,能充分保证阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。
更进一步地,请再次参阅图12,在本申请的实施例中,阻挡部10435具有逐渐靠近第一板10432的导向斜面104351,导向斜面104351用于引导电池组件102与卡接槽10431卡接的部分进入卡接槽10431。导向斜面104351的设置一方面能引导电池组件102与卡接槽10431卡接的部分进入卡接槽10431,以能提高装配效率,节省时间成本,另一方面还能阻止电池组件102与卡接槽10431卡接的部分脱离卡接槽10431,以能进一步地提高阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。
需要说明的是,基于导向斜面104351的设置,阻挡部10435在第二板10433的厚度方向上的截面呈三角形、梯形或方形。呈三角形、梯形的阻挡部10435均既能提供引导和导向功能,以引导电池组件102与卡接槽10431卡接的部分进入卡接槽10431,又具有阻止电池组件102与卡接槽10431卡接的部分脱离卡接槽10431的功能以能进一步地提高阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。呈三角形、梯形或方形的阻挡部10435均能有效地阻止电池组件102与卡接槽10431卡接的部分脱离卡接槽10431,以能进一步地提高阻隔板103和电池10的可靠性和稳定性。
请再次参阅图22至图27,在本申请的实施例中,当安装机构104与电池单体1021配合时,安装机构104的第一安装件1042的结构可与图4至图23的第一安装件1042的结构保持相同,区别仅在于,第二安装件1043呈板状,第二安装件1043与电池组件102粘接。通过将第二安装件1043设置为板状,可便于与电池组件102粘接,以能提高安装效率,节省安装成本。
还需要说明的是,无论安装机构104与扎带1023配合,还是与电池单体1021配合,在本申请的实施例中,电池10均可设置为包括多个安装机构104,多个安装机构104的一端分别与阻隔板103的周向的多个位置连接,多个安装机构104的另一端分别与电池组件102的对应位置连接。通过多个安装机构104的设置,能提高阻隔板103周向的各个位置的稳定性与可靠性,从而充分保证电池10的可靠性和稳定性。
请再次参阅图1至图13,根据本申请的一些实施例,优选地,本申请提供一种电池10。电池10包括电池组件102、阻隔板103和安装机构104,电池组件102包括壳体101和电池模组,电池模组设置于壳体101内,电池模组包括多个固定连接的电池单体1021,以及固定机构;固定机构固定连接多个电池单体1021,且固定机构端板1022和扎带1023,端板1022与扎带1023连接并固定连接多个电池单体1021;安装机构104连接扎带1023和阻隔板103。阻隔板103与多个电池单体1021的多个泄压机构均相对设置,用于阻挡泄压机构在电池单体1021热失控时喷射出的高温气流。
同时,安装机构104具体主体件1041,以及设置于主体件1041的第一安装件1042和第二安装件1043。第一安装件1042位于安装孔1031两侧的两个部分分别卡设于阻隔板103的上下表面,第二安装件1043具有卡接槽10431,卡接槽10431能与扎带1023卡接。
一方面,在本申请的该实施例中,通过阻隔板103的设置,能阻挡电池单体1021的泄压机构在泄压时喷射出的高温气流,以阻止高温气流流向其他相邻电池组件102,从而能提高电池10的可靠性;同时,通过安装机构104连接阻隔板103和扎带1023,使得阻隔板103能与电池单体1021间隔设置,从而使阻隔板103与电池单体1021的泄压机构之间能形成用于排气的排气通道,以利于电池单体1021热失控时高温气流的排出,从而减少高温气流无法排出时对相邻电池单体1021的影响,进而能阻止热失控蔓延至其他电池单体1021,进一步提高电池10的可靠性;并且,利用扎带1023固定安装机构104,能节省成本,保证阻隔板103的稳定性与可靠性,以更进一步地提高电池10的可靠性。
另一方面,由于安装机构104的一端与阻隔板103可拆卸配合,另一端与扎带1023可拆卸配合,能提高阻隔板103的拆装效率,以节省制造和拆装的成本。
本申请实施例提供一种用电设备,包括上述任意一个实施例提供的电池10。用电设备可以是上述任一应用电池10的设备。由于该用电设备包括上述的电池10。因此,该用电设备也具有可靠性和稳定性高的优点。
图29为本申请一些实施了提供的电池10的制造设备02的示意框图。请参照图29,本申请实施例还提供一种电池10的制造设备02,制造设备02包括第一提供装置21、第二提供装置22、第三提供装置23和组装装置24。第一提供装置21用于提供电池组件102,电池组件102包括电池单体1021,电池单体1021设有泄压机构。第二提供装置22用于提供阻隔板103。第三提供装置23用于提供安装机构104。组装装置24用于将安装机构104连接阻隔板103和电池组件102,以使得阻隔板103与电池单体1021间隔设置,且阻隔板103与泄压机构相对设置。通过制造设备02能快速制备和组装得到上述可靠性和稳定性较高的电池10。
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。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (28)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池组件,包括电池单体,所述电池单体设有泄压机构;
阻隔板,与所述泄压机构相对设置;
安装机构,连接所述阻隔板和所述电池组件;且所述安装机构使所述阻隔板与所述电池单体间隔设置。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于:
所述电池组件包括壳体和多个固定连接于所述壳体内的所述电池单体;所述阻隔板与多个所述电池单体的多个所述泄压机构均相对设置;
所述安装机构连接所述壳体与所述阻隔板;和/或,所述安装机构连接多个所述电池单体中的至少一个与所述阻隔板。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于:
所述电池组件包括电池模组,所述电池模组包括多个固定连接的所述电池单体,以及固定机构;所述固定机构固定连接所述多个电池单体;所述阻隔板与多个所述电池单体的多个所述泄压机构均相对设置;所述安装机构连接多个所述电池单体中的至少一个与所述阻隔板;和/或,所述安装机构连接所述固定机构和所述阻隔板;
或者,
所述电池组件包括壳体和电池模组,所述电池模组设置于所述壳体内,所述电池模组包括多个固定连接的所述电池单体,以及固定机构;所述固定机构固定连接所述多个电池单体;所述阻隔板与多个所述电池单体的多个所述泄压机构均相对设置;所述安装机构连接所述壳体与所述阻隔板;和/或,所述安装机构连接多个所述电池单体中的至少一个与所述阻隔板;和/或,所述安装机构连接所述固定机构和所述阻隔板。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于:
所述固定机构包括端板和侧板,所述端板与所述侧板连接,并共同固定连接所述多个电池单体;所述安装机构连接所述侧板和所述阻隔板,和/或,所述安装机构连接所述端板和所述阻隔板;
或者,
所述固定机构包括端板和扎带,所述端板与所述扎带连接并固定连接所述多个电池单体;所述安装机构连接所述扎带和所述阻隔板,和/或,所述安装机构连接所述端板和所述阻隔板。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于:
所述固定机构包括多个所述扎带,且多个所述扎带均为钢带,或者,多个所述扎带均为塑料带,或者,多个所述扎带中的一部分为钢带,另一部分为塑料带;或者,多个所述扎带中靠近所述泄压机构的一个为钢带,其余为塑料带。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池,其特征在于:
所述安装机构的一端与所述阻隔板可拆卸配合或粘接,所述安装机构的另一端与所述电池组件可拆卸配合或粘接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池,其特征在于:
所述安装机构的一端与所述阻隔板卡接,所述安装机构的另一端与所述电池组件卡接或粘接。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于:
所述安装机构包括主体件,以及设置于所述主体件的第一安装件和第二安装件;
所述阻隔板具有安装孔,所述第一安装件与所述安装孔插接,所述第一安装件位于所述安装孔两侧的两个部分分别卡设于所述阻隔板的上下表面;所述第二安装件与所述电池组件卡接或粘接。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于:
所述第一安装件包括第一安装部和第二安装部,所述第一安装部与所述主体件连接,所述第二安装部与所述第一安装部连接,所述第二安装部包括连接设置的插接部和第一卡接部,所述插接部与所述第一安装部连接,且所述插接部与所述安装孔插接,所述第一卡接部和所述第一安装部分别卡设于所述阻隔板的上下表面。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于:
所述插接部包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,或者,所述插接部呈空心或实心块状;所述第一卡接部呈球缺状或锥状;
所述第一卡接部的两端中的周向尺寸较大的一端靠近所述插接部并与所述插接部连接,两端中周向尺寸较小的一端远离所述插接部。
11.根据权利要求9所述的电池,其特征在于:
所述插接部包括呈环形且间隔设置的多个块状结构,所述第一卡接部包括呈环形且间隔设置的多个卡扣,多个所述块状结构与多个所述卡扣一一对应连接;或者,
所述插接部呈空心或实心块状,所述第一卡接部包括呈环形且间隔设置的多个所述卡扣,多个所述卡扣呈环形间隔设置于所述插接部。
12.根据权利要求9所述的电池,其特征在于:
所述第一安装部具有安装腔,所述插接部的一部分伸入所述安装腔内与所述安装腔配合,所述插接部的另一部分位于所述安装腔外,与所述安装孔插接,所述第一卡接部与所述插接部位于所述安装腔外的部分连接。
13.根据权利要求12所述的电池,其特征在于:
所述安装腔内设置有内螺纹,所述插接部伸入所述安装腔内的部分设置有外螺纹,所述外螺纹与所述内螺纹螺纹配合。
14.根据权利要求9所述的电池,其特征在于:
所述第一安装部包括连接部和第二卡接部,所述连接部与所述主体件连接,所述第二卡接部设置于所述连接部,且呈平直板状或弧形板状,所述第二卡接部和所述第一卡接部分别卡设于所述阻隔板的上下表面。
15.根据权利要求8所述的电池,其特征在于:
所述第二安装件具有卡接槽,所述卡接槽与所述电池组件卡接。
16.根据权利要求15所述的电池,其特征在于:
所述第二安装件包括呈夹角依次连接的第一板、第二板和第三板,所述第二板与所述主体件连接,所述第一板、所述第二板和所述第三板围设形成所述卡接槽。
17.根据权利要求16所述的电池,其特征在于:
所述第一板和所述第三板相对且间隔设置于所述第二板的两端,且所述第一板和所述第三板至少在远离所述第二板的端部逐渐靠近。
18.根据权利要求16所述的电池,其特征在于:
所述第一板和所述第三板相对且间隔设置于所述第一板的两端;
所述第一板远离所述第二板的端部且靠近所述第三板的一侧,和/或,所述第三板远离所述第二板的端部且靠近所述第一板的一侧设置有阻挡部,所述阻挡部用于阻止所述电池组件与所述卡接槽卡接的部分脱离所述卡接槽。
19.根据权利要求18所述的电池,其特征在于:
所述第一板和所述第三板相对且间隔设置于所述第二板的宽度方向的两端;所述第一板远离所述第二板的端部且靠近所述第三板的一侧,以及所述第三板远离所述第二板的端部且靠近所述第一板的一侧均设置有阻挡部,且两个所述阻挡部在所述第二板的宽度方向上错位设置。
20.根据权利要求19所述的电池,其特征在于:
两个所述阻挡部在所述第二板的长度方向上的投影具有至少部分重叠。
21.根据权利要求18所述的电池,其特征在于:
所述阻挡部具有逐渐靠近所述第二板的导向斜面,所述导向斜面用于引导所述电池组件与所述卡接槽卡接的部分进入所述卡接槽。
22.根据权利要求18所述的电池,其特征在于:
所述阻挡部在所述第一板的厚度方向上的截面呈三角形、梯形或方形。
23.根据权利要求15所述的电池,其特征在于:
所述电池组件包括电池模组,所述电池模组包括多个固定连接的所述电池单体,以及固定机构;所述固定机构固定连接所述多个电池单体;所述阻隔板与多个所述电池单体的多个所述泄压机构均相对设置;所述固定机构包括端板和扎带,所述端板与所述扎带连接并固定连接所述多个电池单体;
所述卡接槽与所述扎带卡接。
24.根据权利要求8所述的电池,其特征在于:
所述第二安装件呈板状,所述第二安装件与电池组件粘接。
25.根据权利要求8所述的电池,其特征在于:
所述主体件包括同轴线设置的第一杆和第二杆,所述第二杆与所述第一杆活动连接,且能沿所述第一杆的轴线方向运动,以调节所述主体件的长度。
26.根据权利要求1至5中任一项所述的电池,其特征在于:
所述电池包括多个所述安装机构,多个所述安装机构的一端分别与所述阻隔板的周向的多个位置连接,多个所述安装机构的另一端分别与所述电池组件的对应位置连接。
27.根据权利要求1至5中任一项所述的电池,其特征在于:所述阻隔板包括云母板。
28.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求1至27中任一项所述的电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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