CN219873854U - 梁结构、电池箱、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种梁结构、电池箱、电池及用电装置，梁结构包括第一梁体与第二梁体，第一梁体包括第一板体，第一板体具有相对的第一面与第二面，第一面用于面向电池单体。第二梁体连接于第一梁体并位于第二面一侧，第二梁体包括拱形结构且拱形结构向靠近第二面的方向突出。本申请实施例能够将有效分散膨胀载荷，降低拱形结构在单一方向发生过度形变的风险，进而降低电池箱发生过度形变的风险，提高电池整体的结构强度以及可靠性。

Description

梁结构、电池箱、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种梁结构、电池箱、电池及用电装置。

背景技术

电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。但是在使用过程中，电池容易发生膨胀变形，此时如果电池箱的强度不足，则容易引发爆炸等安全隐患。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种梁结构、电池箱、电池及用电装置，能够提高电池的可靠性。

一方面，本申请实施例提供了一种梁结构，梁结构包括第一梁体与第二梁体，第一梁体包括第一板体，第一板体具有相对的第一面与第二面，第一面用于面向电池单体。第二梁体连接于第一梁体并位于第二面一侧，第二梁体包括拱形结构且拱形结构向靠近第二面的方向突出。

在上述方案中，由于拱形结构的拱面朝向电池单体，当电池单体发生膨胀时，电池单体与拱面可以实现接触的面积较小。因此拱形结构与电池单体之间会设置有第一梁体的第一板体，借助第一板体承载电池单体膨胀时的膨胀载荷，然后第一梁体会将该膨胀载荷传递至第二梁体中的拱形结构上，拱形结构能够将膨胀载荷拆分为压力和推力两种不同方向上的作用力，以此能够将有效分散膨胀载荷，降低拱形结构在单一方向发生过度形变的风险，进而降低电池箱发生过度形变的风险，提高电池整体的结构强度以及可靠性。

在一些实施例中，拱形结构在梁结构的延伸方向上具有相对的第一端与第二端，第一端与第二端中至少一者突出第一梁体设置，或与第一梁体平齐。

在上述方案中，第一端与第二端中的至少一者突出第一梁体设置，或与第一梁体平齐设置，从而使得第一端与第二端中的至少一者能够与电池箱中的其他结构例如边梁等接触，进一步地，拱形结构能够借助第一端与第二端中的至少一者将推力传递至电池箱的结构中。

在一些实施例中，拱形结构内设有空腔结构。

在上述方案中，通过在拱形结构内设置空腔结构，降低拱形结构的重量，从而降低梁结构的重量，进而降低电池的整体重量，有助于实现电池的轻便化设计，具有较强实用性。

在一些实施例中，第二梁体包括主体部以及支撑梁，主体部围合形成具有空腔结构的拱形结构，支撑梁位于空腔结构内并与主体部连接。

在上述方案中，支撑梁位于空腔结构内，支撑梁连接于主体部，连接方式包括但不限于焊接以及螺纹连接等。支撑梁的存在可以提高第二梁体的结构强度，降低空腔结构因电池单体膨胀等因素产生过多变形的风险，提高整体可靠性。

在一些实施例中，主体部与支撑梁呈一体结构。

在上述方案中，可以采用同一材质同时形成主体部以及支撑梁，以此降低第二梁体的制备成本，并且无需采用焊接等方式即可实现主体部与支撑梁之间的连接，从而有助于简化第二梁体的制备工序，提高第二梁体的制备效率。同时还可以确保主体部与支撑梁之间的相对位置的可靠性，降低因电池单体膨胀等因素，导致主体部与支撑部之间发生相对分离错位的概率。

在一些实施例中，第一梁体包括第二板体，第二板体连接于第一板体并凸出第二面，第二梁体连接于第二板体。

在上述方案中，通过在第一梁体中增设有第二板体，使得第二板体能够与拱形结构的侧壁对应连接设置，以此有助于提高第一梁体与第二梁体之间的可连接面积，提高两者之间的连接强度，降低使用过程中，第一梁体与第二梁体发生相对移动的概率，提高梁结构的结构可靠性。

在一些实施例中，第二板体的数量为多个，多个第二板体与第一板体共同围合形成具有开口的容纳腔，第二梁体至少部分位于容纳腔内。

在上述方案中，可以使得多个第二板体同时与第二梁体连接，以此提高第一梁体与第二梁体之间的固定强度。同时多个第二板体与第一板体共同围合形成的容纳腔还可以容纳第一梁体的至少部分结构，容纳腔的存在可以在一定程度上起到对第二梁体的限位作用，从而进一步提高第一梁体与第二梁体之间相对位置的稳定性。

在一些实施例中，第二板体的数量为两个，两个第二板体对称分布在第二梁体的两侧，并使第一梁体的截面呈U型。

在上述方案中，可以简化第一梁体的整体结构，并能够降低第一梁体的重量。此外U型结构的设计也可以很好地对第二梁体起到限位作用，以此进一步降低第一梁体与第二梁体发生相对位移的风险，提高两者之间的位置稳定性。

在一些实施例中，第一面为平面。

在上述方案中，能够在电池单体发生膨胀时，使得电池单体与第一面之间能够具有更大的接触面积，以使电池单体所产生的膨胀载荷更容易地传递至第一梁体上，进而借助第一梁体将膨胀载荷发传递至第二梁体中，从而更好地实现将膨胀载荷分散的效果。提高电池的可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池箱，电池箱包括底板。多个边梁以及梁结构，多个边梁设置于底板一侧，并与底板共同围合形成容纳空间，梁结构为前述任一实施方式中的梁结构，梁结构设置于容纳空间内。

在一些实施例中，第二梁体连接于边梁。

在上述方案中，通过将第二梁体连接于边梁，使得第二梁体能够将分散后的作用力传递至边梁处，以便通过边梁实现力的释放。

在一些实施例中，第一梁体还包括第二板体，第二板体连接于第一板体并凸出于第二面，第二板体连接于底板。

在上述方案中，通过将第二板体连接于底板，能够实现梁结构与底板之间的连接固定，以此确保梁结构与底板之间的相对位置的可靠性。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，电池包括前述任一实施方式中的电池箱，以及位于电池箱内的电池单体。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，用电装置包括前述内任一实施方式中的电池，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

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电池的内部结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电池的爆炸结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电池箱的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种梁结构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种梁结构中第一梁体的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种梁结构中第二梁体的结构示意图。

附图中：

1000、车辆；

100、电池；200、控制器；300、马达；400、电池箱；500、电池单体；

10、梁结构；11、第一梁体；111、第一板体；112、第二板体；12、第二梁体；121、拱形结构；122、主体部；123、支撑梁；

20、底板；30、边梁；

M1、第一面；M2、第二面；

D1、第一端；D2、第二端；

K、空腔结构；A、容纳空间。

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。

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。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。

在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。

在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实施方式中，电极组件还包括隔离件，隔离件设置在正极和负极之间。

在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

在一些实施方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实施方式中，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

在一些实施方式中，电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。

在一些实施方式中，电极组件为叠片结构。

在一些实施方式中，电极组件的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

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。

在一些实施例中，外壳上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。

在一些实施例中，外壳内可以设置有集流构件，电极组件可以通过集流构件电连接到外壳或设置于外壳上的电极端子。

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，电池可以为电池包，电池包包括电池箱和电池单体，电池单体容纳于电池箱中。

在一些实施例中，电池箱可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，电池箱的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，电池箱的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

在电池使用时，电池箱内的电池单体会进行充放电循环，在这个过程中，电池单体会发热并膨胀，从而导致电池整体出现膨胀。为了降低电池发生过度膨胀的风险。在相关技术中会通过增加电池箱内的两结构的截面厚度，以提高电池箱的强度。但是这种设计的成本较高，还容易导致电池整体重量过大，并且梁结构由于自身材质等因素的限制，其结构设计一般较为简单，从而容易导致梁结构局部区域处的强度不足，存在变形风险，导致电池的可靠性不高。

基于上述技术问题，本申请提供了一种梁结构、电池箱、电池及用电装置，通过改变梁结构的形状，从而在不增大梁结构整体厚度及重量的同时，使得单一方向上的膨胀载荷能够拆分为压力以及推力两种不同方向上的作用力，从而减少电池箱在某一方向上的过度变形，以此提高电池的可靠性。

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装置，用电装置例如是手机、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等，其中，航天器例如是飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具例如包括固定式或移动式的电动玩具，具体例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具例如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，具体例如，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。

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，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种车辆1000的简易示意图。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的内部可以设置电池100，具体例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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例如用来控制电池为马达300的供电。电池可以用于车辆1000的启动、导航等，当然，电池100也可以用于驱动车辆1000行驶，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动。

图2为本申请一些实施例提供的电池的内部结构示意图。如图2所示，电池100包括电池箱400和电池单体500，电池单体500容纳于电池箱400内。

在电池100中，电池单体500可以是一个，也可以是多个。若电池单体500为多个，多个电池单体500之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体500中既有串联又有并联。多个电池单体500之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体500构成的整体容纳于电池箱400内；当然，也可以是多个电池单体500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，并容纳于电池箱400内。

图3为本申请一些实施例提供的电池箱的结构示意图。如图3所示,电池箱400可以是多种结构。在一些实施例中，电池箱400包括底板20、多个边梁30以及梁结构10，多个边梁30首尾相接形成环状结构，底板20与多个边梁30可以共同围合形成容纳空间A，电池单体500与梁结构10均位于容纳空间A内，其中，电池单体500可以设置于底板20上。

接下来结合附图对梁结构10的结构进行描述。

请参阅图2、图4、图5以及图6，梁结构10包括第一梁体11与第二梁体12，第一梁体11包括第一板体111，第一板体111具有相对的第一面M1与第二面M2，第一面M1用于面向电池单体500。第二梁体12连接于第一梁体11并位于第二面M2一侧，第二梁体12包括拱形结构121且拱形结构121向靠近第二面M2的方向突出。

梁结构10至少包括第一梁体11与第二梁体12两部分结构，第一梁体11包括有第一板体111，第一板体111为板状结构，且在自身厚度方向上具有相对的第一面M1与第二面M2，第一面M1用于面向电池单体500，第二面M2用于面向第二梁体12，即第一板体111夹设在电池单体500与第二梁体12之间。

进一步地，当电池单体500因发热等因素而膨胀时，电池单体500能够与第一面M1接触并将膨胀力传递至第一梁体11上，即第一面M1可以起到承载电池单体500膨胀力的作用。

需要说明的是，当电池单体500未发生膨胀时，电池单体500可以与第一板体111的第一面M1接触设置，或者电池单体500也可以与第一板体111的第一面M1间隔设置，本申请实施例对此不作限制。同时第一梁体11除了包括有第一板体111外，还可以包括有其他结构，对于第一梁体11的具体结构组成，本申请实施例也不作限制。

第二梁体12连接于第一梁体11，第二梁体12可以与第一板体111连接固定，或者第二梁体12也可以与第一梁体11中除第一板体111外的其他结构连接固定。第二梁体12包括有拱形结构121，拱形结构121指的是：杆轴为曲线且在竖向载荷作用下能够产生水平推力的结构。拱形结构121相靠近第二面M2的方向突出，即拱形结构121中用于承载外部载荷的拱面会朝向电池单体500设置。其中，拱形结构121具有多种结构形式。示例性地，拱形结构121可以为梯形拱结构，即拱形结构121朝向第二面M2的表面截面呈梯形结构；或者拱形结构121也可以呈圆形供结构，即拱形结构121朝向第二面M2的表面截面呈弧形结构。

需要说明的是，拱形结构121可以为中空结构，也可以为实体结构。同时第二梁体12除了包括拱形结构121外，还可以包括有其他结构，本申请实施例对此不作限制。

在本申请实施例中，由于拱形结构121的拱面朝向电池单体500，当电池单体500发生膨胀时，电池单体500与拱面可以实现接触的面积较小。因此拱形结构121与电池单体500之间会设置有第一梁体11的第一板体111，借助第一板体111承载电池单体500膨胀时的膨胀载荷，然后第一梁体11会将该膨胀载荷传递至第二梁体12中的拱形结构121上，拱形结构121能够将膨胀载荷拆分为压力和推力两种不同方向上的作用力，以此能够将有效分散膨胀载荷，降低拱形结构121在单一方向发生过度形变的风险，进而降低电池箱400发生过度形变的风险，提高电池100整体的结构强度以及可靠性。

在一些实施例中，如图2至图4所示，拱形结构121在梁结构10的延伸方向上具有相对的第一端D1与第二端D2，第一端D1与第二端D2中至少一者突出第一梁体11设置，或与第一梁体11平齐。

梁结构10的延伸方向通常为梁结构10所对应的长度方向，拱形结构121在梁结构10的延伸方向具有相对的两端，当电池单体500发生膨胀时，拱形结构121将膨胀载荷拆分产生的推力通常借助第一端D1和第二端D2中的至少一者实现传递。

在此基础上，本申请实施例将第一端D1与第二端D2中的至少一者突出第一梁体11设置，或与第一梁体11平齐设置，从而使得第一端D1与第二端D2中的至少一者能够与电池箱400中的其他结构例如边梁30等接触，进一步地，拱形结构121能够借助第一端D1与第二端D2中的至少一者将推力传递至电池箱400的结构中。

可选地，第一端D1与第二端D2均与第一梁体11平齐设置。进一步地，第一端D1与第二端D2均与第一板体111在梁结构10延伸方向上的两端平齐设置。这样可以在梁结构10制备时，先将第一梁体11与第二梁体12连接固定，然后对梁结构10延伸方向上的两端进行切割对齐处理。这样使得第二梁体12与第一梁体11在梁结构10延伸方向上的两端均能够与电池箱400中边梁30等结构接触或连接设置，以此提高梁结构10在电池箱400内的位置可靠性，降低梁结构10因振动等因素而在电池箱400内产生相对移动的风险。

在一些实施例中，如图6所示，拱形结构121内设有空腔结构K，即拱形结构121为中空结构。

对于空腔结构K的形状尺寸，本申请实施例不作限制。示例性地，空腔结构K的形状可以与拱形结构121的外轮廓形状相适配，即空腔结构K也可以呈拱状。或者空腔结构K也可以与拱形结构121的外轮廓形状不适配设置，示例性地，空腔结构K也可以呈长方体结构、多棱柱结构或球状结构等。

在本申请实施例中，通过在拱形结构121内设置空腔结构K，降低拱形结构121的重量，从而降低梁结构10的重量，进而降低电池100的整体重量，有助于实现电池100的轻便化设计，具有较强实用性。

在一些实施例中，第二梁体12包括主体部122以及支撑梁123，主体部122围合形成具有空腔结构K的拱形结构121，支撑梁123位于空腔结构K内并与主体部122连接。

第二梁体12至少包括主体部122以及支撑梁123两部分结构，主体部122可以围合形成拱形结构121。示例性地，主体部122可以通过首尾相接的方式围合形成拱形结构121，并且使得拱形结构121内能够存在有空腔结构K。

支撑梁123位于空腔结构K内，支撑梁123连接于主体部122，连接方式包括但不限于焊接以及螺纹连接等。支撑梁123的存在可以提高第二梁体12的结构强度，降低空腔结构K因电池单体500膨胀等因素产生过多变形的风险，提高整体可靠性。其中，支撑梁123的数量可以为一个，或者支撑梁123的数量也可以为多个。当支撑梁123的数量为多个时，多个支撑梁123的形状可以相同，也可以不同，并且多个支撑梁123可以沿单一方向或多个方向并排设置。

在一些实施例中，主体部122与支撑梁123呈一体结构。

主体部122与支撑梁123包括相同材料，示例性地，在第二梁体12制备时，可以提供一个板状结构，然后对板状结构进行多次弯折等操作处理，从而能够形成主体部122以及位于主体部122内的支撑梁123。

这种设计可以采用同一材质同时形成主体部122以及支撑梁123，以此降低第二梁体12的制备成本，并且无需采用焊接等方式即可实现主体部122与支撑梁123之间的连接，从而有助于简化第二梁体12的制备工序，提高第二梁体12的制备效率。同时还可以确保主体部122与支撑梁123之间的相对位置的可靠性，降低因电池单体500膨胀等因素，导致主体部122与支撑部之间发生相对分离错位的概率。

在一些实施例中，如图4和图5所示，第一梁体11包括第二板体112，第二板体112连接于第一板体111并凸出第二面M2，第二梁体12连接于第二板体112。

由前述内容可知，拱形结构121的拱面朝向电池单体500设置，进一步地，拱形结构121的拱面也会朝向第一板体111设置，由于拱形结构121的拱面并非平面结构，因此若将第一梁体11中的一板体与第二梁体12中的拱形结构121连接固定，则两者之间的可固定的面积较少，这样会导致第一梁体11与第二梁体12之间的连接强度不足。

鉴于此，本申请实施例在第一梁体11中增设了第二板体112，第二板体112位于第二面M2一侧，即位于第一板体111朝向第二梁体12的一侧，且第二板体112凸出第一板体111设置。其中，第二板体112的数量可以为一个，或者第二板体112的数量也可以为多个，本申请实施例对此不作限制。

在本申请实施例中，通过在第一梁体11中增设有第二板体112，使得第二板体112能够与拱形结构121的侧壁对应连接设置，以此有助于提高第一梁体11与第二梁体12之间的可连接面积，提高两者之间的连接强度，降低使用过程中，第一梁体11与第二梁体12发生相对移动的概率，提高梁结构10的结构可靠性。

在一些实施例中，第二板体112的数量为多个，多个第二板体112与第一板体111共同围合形成具有开口的容纳腔，第二梁体12至少部分位于容纳腔内。

第二板体112的数量可以为两个，也可以为两个以上。多个第二板体112可以在同一方向上并排设置，或者多个第二板体112也可以以此首尾相接设置。其中，多个第二板体112能够与第一板体111共同围合形成具有开口的容纳腔，在第一梁体11与第二梁体12连接过程中，可以将第二梁体12从开口处插入至容纳腔内，然后通过焊接或螺纹连接等方式将第二板体112与第二梁体12连接固定。

这种设计可以使得多个第二板体112同时与第二梁体12连接，以此提高第一梁体11与第二梁体12之间的固定强度。同时多个第二板体112与第一板体111共同围合形成的容纳腔还可以容纳第一梁体11的至少部分结构，容纳腔的存在可以在一定程度上起到对第二梁体12的限位作用，从而进一步提高第一梁体11与第二梁体12之间相对位置的稳定性。

在一些实施例中，如图4和图5所示，第二板体112的数量为两个，两个第二板体112对称分布在第二梁体12的两侧，并使第一梁体11的截面呈U型。

第一梁体11呈U型结构，第二梁体12可以嵌设在U型结构内，相较于将第一梁体11设置为其他形状结构，这种设计可以简化第一梁体11的整体结构，并能够降低第一梁体11的重量。此外U型结构的设计也可以很好地对第二梁体12起到限位作用，以此进一步降低第一梁体11与第二梁体12发生相对位移的风险，提高两者之间的位置稳定性。

在一些实施例中，第一面M1为平面。

第一板体111的第一面M1朝向电池单体500设置，当电池单体500因发热等因素而膨胀时，电池单体500会与第一面M1接触并向梁结构10施加压力。在此基础上，本申请实施例将第一面M1设置为平面，从而能够在电池单体500发生膨胀时，使得电池单体500与第一面M1之间能够具有更大的接触面积，以使电池单体500所产生的膨胀载荷更容易地传递至第一梁体11上，进而借助第一梁体11将膨胀载荷发传递至第二梁体12中，从而更好地实现将膨胀载荷分散的效果。提高电池100的可靠性。

需要说明的是，对于第二面M2的形状尺寸，本申请实施例不作限制。示例性地，第二面M2可以与第一面M1相同均为平面结构，即第一板体111呈长方体形状。或者第二面M2也可以为弧形面，以使第二面M2能够与第二梁体12中的拱形结构121紧密贴合，提高两者间的相对位置可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池箱400，电池箱400包括底板20。多个边梁30以及梁结构10，多个边梁30设置于底板20一侧，并与底板20共同围合形成容纳空间A，梁结构10为前述任一实施方式中的梁结构10，梁结构10设置于容纳空间A内。

边梁30设置在底板20厚度方向上的一侧，边梁30可以采用焊接或螺栓连接等方式与底板20连接固定。多个边梁30可以依次首尾相接并与底板20共同形成容纳空间A，容纳空间A可以用于容纳电池单体500与梁结构10。梁结构10可以与底板20和边梁30中的至少一者通过焊接或螺纹连接等方式连接固定，或者梁结构10可以不与底板20和边梁30连接固定，本申请实施例对此不作限制。

此外，梁结构10的数量可以为一个，也可以为多个，当梁结构10的数量为多个时，多个梁结构10可以分别位于电池单体500的不同侧。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池箱400具有前述任一实施方式中梁结构10的有益效果，具体内容详见前述对梁结构10有益效果的描述，本申请实施例不再赘述。

在一些实施例中，第二梁体12连接于边梁30。

由前述内容可知，电池单体500因发热等因素产生的膨胀载荷可以传递至第一梁体11的第一板体111上，然后通过第一梁体11传递至第二梁体12上，而第二梁体12能够将膨胀载荷拆分为不同方向上的多个作用力，以此实现对膨胀载荷的分散效果。在此基础上，本申请实施例将第二梁体12连接于边梁30，使得第二梁体12能够将分散后的作用力传递至边梁30处，以便通过边梁30实现力的释放。

可选地，拱形结构121在梁结构10的延伸方向上具有相对的第一端D1与第二端D2，第一端D1与第二端D2中至少一者突出于第一梁体11设置，或与第一梁体11平齐。这样可以使得第一端D1和第二端D2中的至少一者可以连接至边梁30上，满足第二梁体12与边梁30之间的连接需要。

在一些实施例中，第一梁体11还包括第二板体112，第二板体112连接于第一板体111并凸出于第二面M2，第二板体112连接于底板20。

第一梁体11至少包括第一板体111以及第二板体112，第一板体111位于第二梁体12朝向电池单体500的一侧，第一板体111用于承载来自电池单体500的膨胀载荷。第二板体112位于第二梁体12朝向底板20的一侧，第二板体112能够与底板20通过焊接或螺栓连接等方式连接固定。

在本申请实施例中，通过将第二板体112连接于底板20，能够实现梁结构10与底板20之间的连接固定，以此确保梁结构10与底板20之间的相对位置的可靠性。降低因电池箱400发生振动时，导致梁结构10与底板20之间出现相对位移的概率，提高电池箱400内部结构的稳定性。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池100，电池100包括前述任一实施方式中的电池箱400，以及位于电池箱400内的电池单体500。

本申请实施例提供的电池100具有前述任一实施方式中电池箱400的有益效果，具体内容详见前述对电池箱400以及梁结构10有益效果的描述，本申请实施例不再赘述。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，用电装置包括前述内任一实施方式中的电池100，电池100用于提供电能。

根据本申请的一些实施例，请参阅图2至图6，电池箱400包括底板20，多个边梁30以及梁结构10，多个边梁30设置于底板20一侧，并与底板20共同围合形成容纳空间A，梁结构10设置于容纳空间A内，容纳空间A还用于放置电池单体500。

梁结构10包括第一梁体11以及第二梁体12，第一梁体11包括相互连接的第一板体111以及第二板体112，第一板体111具有相对的第一面M1以及第二面M2，第一面M1面向电池单体500，第二板体112凸出于第二面M2设置，第二梁体12连接于第二板体112，第二板体112连接于底板20。第二板体112的数量为两个，两个第二板体112对称分布于第二梁体12的两侧，并使第一梁体11的截面形成呈U形。

第二梁体12包括主体部122以及支撑部，主体部122围合形成具有空腔结构K的拱形结构121，支撑梁123位于空腔结构K内并与主体部122连接。拱形结构121在梁结构10的延伸方向上具有相对的第一端D1和第二端D2，第一端D1与第二端D2中至少一者突出于第一梁体11设置 ，或与第一梁体11平齐，以使第二梁体12能够连接于边梁30。

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 (14)

1.一种电池箱的梁结构，其特征在于，包括：

第一梁体，所述第一梁体包括第一板体，所述第一板体具有相对的第一面与第二面，所述第一面用于面向电池单体；

第二梁体，连接于所述第一梁体并位于所述第二面一侧，所述第二梁体包括拱形结构且所述拱形结构向靠近所述第二面的方向突出。

2.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述拱形结构在所述梁结构的延伸方向上具有相对的第一端与第二端，所述第一端与所述第二端中至少一者突出于所述第一梁体设置，或与所述第一梁体平齐。

3.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述拱形结构内设有空腔结构。

4.根据权利要求3所述梁结构，其特征在于，所述第二梁体包括：

主体部，所述主体部围合形成具有所述空腔结构的所述拱形结构，

支撑梁，所述支撑梁位于所述空腔结构内并与所述主体部连接。

5.根据权利要求4所述的梁结构，其特征在于，所述主体部与所述支撑梁呈一体结构。

6.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述第一梁体还包括第二板体，第二板体连接于所述第一板体并凸出于第二面，所述第二梁体连接于所述第二板体。

7.根据权利要求6所述的梁结构，其特征在于，所述第二板体的数量为多个，多个所述第二板体与所述第一板体共同围合形成具有开口的容纳腔，所述第二梁体至少部分位于所述容纳腔内。

8.根据权利要求7所述的梁结构，其特征在于，所述第二板体的数量为两个，两个所述第二板体对称分布于所述第二梁体的两侧，并使所述第一梁体的截面形成呈U形。

9.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述第一面为平面。

10.一种电池箱，其特征在于，包括；

底板；

多个边梁，设置于所述底板一侧，并与所述底板共同围合形成容纳空间；

梁结构，为权利要求1至9任一项所述的梁结构，所述梁结构设置于所述容纳空间内。

11.根据权利要求10所述的电池箱，其特征在于 ，所述第二梁体连接于所述边梁。

12.根据权利要求10或11所述的电池箱，其特征在于，所述第一梁体还包括第二板体，第二板体连接于所述第一板体并凸出于第二面，所述第二板体连接于所述底板。

13.一种电池，其特征在于，包括如权利要求10至12任一项所述的电池箱，以及位于所述电池箱内的电池单体。

14.一种用电装置，包括如权利要求13所述的电池，所述电池用于提供电能。