CN220692426U - 插座结构、电池箱、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种插座结构、电池箱、电池和用电装置。插座结构包括连接器装置和面板，连接器装置包括连接器底座和连接器组件，连接器组件垂直设置于连接器底座上；连接器底座设置在面板上，面板相对连接器底座呈倾斜设置，便于外部设备的插头与插座结构的连接器组件进行连接，而且从连接器组件引出的各个连接线呈水平状态，长度一致，便于在电池箱内部进行装配。

Description

插座结构、电池箱、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种插座结构、电池箱、电池和用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，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。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

目前，外部设备的插头与电池之间通过插座结构连接，如何便于电池的装配是亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种插座结构、电池箱、电池和用电装置，其能便于电池的装配。

第一方面，本申请实施例提供了一种插座结构，插座结构包括连接器装置和面板，连接器装置包括连接器底座和连接器组件，连接器组件垂直设置于连接器底座上；连接器底座设置在面板上，面板相对连接器底座呈倾斜设置。

电池箱的上盖包括顶板以及沿顶板的周向环绕设置的侧围，侧围相对顶板呈倾斜设置。上述方案中，当面板安装在电池箱的上盖后，虽然面板呈倾斜设置，但由于面板与连接器底座呈夹角设置，连接器组件垂直于连接器底座，因此连接器组件能够呈水平状态，不会跟随面板呈倾斜设置，便于外部设备的插头与插座结构的连接器组件进行连接，而且从连接器组件引出的各个连接线呈水平状态，长度一致，便于在电池箱内部进行装配。

在一些实施例中，连接器组件包括高压连接器和低压连接器，高压连接器与低压连接器均垂直设置于连接器底座上。

上述方案中，高压连接器和低压连接器可连接至不同种类的外部设备，提高插座结构的兼容性。

在一些实施例中，插座结构还包括设置在面板内的熔断器，熔断器与高压连接器电连接。熔断器能够保护高压路线，提高电池的可靠性。

在一些实施例中，插座结构还包括与面板连接的防护盖，防护盖覆盖熔断器。防护盖能够遮盖保护熔断器，进一步提高电池的可靠性。

在一些实施例中，连接器装置与面板为一体成型件。通过将连接器装置与面板一体成型，能够节省空间，减少安装工艺，节省成本。

在一些实施例中，面板包括板本体和嵌件螺母，连接器底座设置在板本体上；嵌件螺母至少部分嵌设在板本体内。

上述方案中，当连接器装置与面板一体成型时，可通过注塑的方式将嵌件螺母固定于面板，无需再单独安装螺母，进一步简化了工艺，节省了成本。

在一些实施例中，嵌件螺母包括连接部和凸出部，连接部嵌设在板本体内；凸出部自连接部相对板本体呈凸出设置，凸出部的侧面设置有倒角，连接器底座与面板之间的夹角角度与倒角的角度相等。

上述方案中，通过设置凸出部，在注塑工艺过程中，模具中的套筒可以将凸出部围合，以在一定程度上防止注塑原料流入嵌件螺母的通孔中。而且凸出部的侧面设置有倒角，连接器底座与面板之间的夹角角度与倒角的角度相等，便于注塑时顺利合膜、脱模。

在一些实施例中，嵌件螺母的数量为多个，多个嵌件螺母沿板本体的周向间隔设置，进一步提高了插座结构的面板与电池箱的上盖的连接稳固性。

在一些实施例中，面板上设置有灭火口，提高了插座结构的安全性，从而提高了电池的可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池箱，包括箱体、上盖和上述任一实施方式的插座结构，箱体具有开口；上盖盖设在箱体的开口处，上盖包括顶板以及沿顶板的周向环绕设置的侧围，侧围相对顶板呈倾斜设置；面板安装于侧围。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，包括电池单体以及上述电池箱，电池单体设置在电池箱中。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述电池。

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为本申请一些实施例的车辆的示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图；

图3为本申请一些实施例的插座结构的侧视图；

图4为本申请一些实施例的插座结构的结构示意图；

图5为本申请一些实施例的嵌件螺母的结构示意图；

图6为本申请另一些实施例的插座结构的结构示意图。

附图标号如下：

车辆1000；电池100；控制器200；马达300；上盖10；顶板11；侧围12；电池单体20；箱体30；插座结构400；连接器装置40；连接器底座41；第一侧面411；第二侧面412；连接器组件42；高压连接器421；低压连接器422；面板50；板本体51；嵌件螺母52；连接部521；凸出部522；灭火口53；熔断器61；防护盖62。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

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。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。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。

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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，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，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为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。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

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1000为例进行说明。

请参照图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100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。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括电池箱和电池单体20。在一些实施例中，电池箱可以包括上盖10和箱体30，上盖10与箱体30相互盖合，上盖10和箱体30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。箱体30可以为一端开口的空心结构，上盖10可以为板状结构，上盖10盖合于箱体30的开口侧，以使上盖10与箱体30共同限定出容纳空间；上盖10和箱体30也可以是均为一侧开口的空心结构，上盖10的开口侧盖合于箱体30的开口侧。当然，上盖10和箱体30形成的箱体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

上盖一般包括顶板和侧围，上盖包括顶板以及沿顶板的周向环绕设置的侧围，侧围相对顶板向外呈倾斜设置，即侧围相对竖直平面有一个倾斜角度。外部设备的插头与电池之间通过插座结构连接，插座结构的面板安装在上盖的侧围。由于侧围呈倾斜设置，因此插座结构的连接器组件与竖直平面不会呈垂直状态，不便于外部设备的插头插入，不便于电池进行装配。

鉴于此，本申请提供了一种技术方案，在该技术方案中，当面板安装在电池箱的上盖后，虽然面板呈倾斜设置，但由于面板与连接器底座呈夹角设置，连接器组件垂直于连接器底座，因此连接器组件能够呈水平状态，不会跟随面板呈倾斜设置，便于外部设备的插头与插座结构的连接器组件进行连接，而且从连接器组件引出的各个连接线呈水平状态，长度一致，便于在电池箱内部进行装配。

图3为本申请一些实施例的插座结构的侧视图；图4为本申请一些实施例的插座结构的结构示意图。

请结合参阅图3和图4，第一方面，本申请实施例提供了一种插座结构400，包括连接器装置40和面板50，连接器装置40包括连接器底座41和连接器组件42，连接器组件42垂直设置于连接器底座41上；连接器底座41设置在面板50上，面板50相对连接器底座41呈倾斜设置。

电池箱的上盖10包括顶板11以及沿顶板11的周向环绕设置的侧围12，侧围12相对顶板11呈倾斜设置。在顶盖的侧围12上可开设过孔，将面板50盖设该过孔，且面板50固定于侧围12，连接器组件42露出于电池箱的外侧，供插头插入，连接器组件42引出的连接线位于电池箱的内部。其中，面板50可通过螺栓、卡接等方式与电池箱的上盖10连接。可通过一体成型的工艺将连接器装置40与面板50集成为一体，或者通过螺栓、卡接等方式将连接器底座41安装于面板50上。

面板50呈倾斜设置，连接器底座41具有第一侧面411和第二侧面412，连接器组件42设置于第一侧面411，第二侧面412与面板50连接。第一侧面411为竖直平面，连接器组件42与第一侧面411垂直；而第二侧面412与面板50平行，均与竖直平面呈一定夹角α设置。该夹角α与电池箱上盖10的侧围12相对竖直平面的倾斜角度相等。示例性的，若电池箱上盖10的侧围12相对竖直平面向外倾斜5°，则面板50也与竖直平面呈5°倾斜设置，将面板50安装至上盖10的侧围12后，连接器组件42仍然能与竖直平面垂直，连接器组件42的连接线可以呈水平状态引出。

上述方案中，当面板50安装在电池箱的上盖10后，虽然面板50呈倾斜设置，但由于面板50与连接器底座41呈夹角设置，连接器组件42垂直于连接器底座41，因此连接器组件42能够呈水平状态，不会跟随面板50呈倾斜设置，便于外部设备的插头与插座结构400的连接器组件42进行连接，而且从连接器组件42引出的各个连接线呈水平状态，长度一致，便于在电池箱内部进行装配。

在一些实施例中，连接器组件42包括高压连接器421和低压连接器422，高压连接器421与低压连接器422均垂直设置于连接器底座41上。

其中，高压是指大于60V，低压是指小于或等于60V。

高压连接器421和低压连接器422可以满足不同的电力和信号传输需求，以支持车辆的正常进行，不仅能够将高压电源传输至需要供电的高功率设备，同时传输低压信号以实现控制和通信。

高压连接器421的数量可以为一个或多个，低压连接器422的数量也可以为一个或多个。示例性的，插座结构400的连接器底座41上设置有两个高压连接器421，可同时连接两个外部设备，给不同的外部设备供电；还设置有一个低压连接器422，用于传输信号。

具体地，高压连接器421用于传输高电压、高电流，供应给控制盒、电驱、电控、发动机等高功率设备。低压连接器422用于传输电压的信号，例如传感器信号、控制器信号等。

上述方案中，高压连接器421和低压连接器422可连接至不同种类的外部设备，提高插座结构400的兼容性。

在一些实施例中，插座结构400还包括设置在面板50内的熔断器61，熔断器61与高压连接器421电连接。

熔断器61可以为空气开关或保险丝等。熔断器61为保护电器件，当发生过载或短路时，通过熔断器61的电流大于其熔体规定值，熔体在熔断器61本身所产生的热量作用下，通过自身熔化自动断开电路，达到保护线路和电气设备的目的。

上述方案中，熔断器61能够保护高压路线，提高电池100的可靠性。

在一些实施例中，插座结构400还包括与面板50连接的防护盖62，防护盖62覆盖熔断器61。

防护盖62可通过卡接、螺栓等方式与面板50连接，若熔断器61需要维修或更换，可直接打开防护盖62即可。防护盖62能够遮盖保护熔断器61，进一步提高电池100的可靠性。

在一些实施例中，连接器装置40与面板50为一体成型件。

一体成型工艺是指在一个模具中一次性完成整个零件的成型过程，成型工艺相对比较简单，又具有成本低、成品质量高的优势。本申请实施例的连接器装置40与面板50通过在同一个模具一体成型工艺注塑形成，无需再次装配。

上述方案中，通过将连接器装置40与面板50一体成型，能够节省空间，减少安装工艺，节省成本。

在一些实施例中，面板50包括板本体51和嵌件螺母52，连接器底座41设置在板本体51上；嵌件螺母52至少部分嵌设在板本体51内。

嵌件螺母52是将一种带有内螺纹且外部有滚花或者其它花纹的嵌件埋置在塑胶或者其它合金产品内。由于一般电池箱的上盖10厚度较薄，在电池箱的上盖10无法设置螺纹，因此可在插座结构400的面板50上设置嵌件螺母52，然后将面板50从电池箱内部与上盖10的过孔边缘抵接，使得连接器组件42露出过孔，伸出电池箱的外部，然后通过螺栓穿过嵌件螺母52，将面板50锁紧在电池箱的上盖10。

上述方案中，当连接器装置40与面板50一体成型时，可通过注塑的方式将嵌件螺母52固定于面板50，无需再单独安装螺母，进一步简化了工艺，节省了成本。

图5为本申请一些实施例的嵌件螺母的结构示意图。如图5所示，在一些实施例中，嵌件螺母52包括连接部521和凸出部522，连接部521嵌设在板本体51内；凸出部522自连接部521相对板本体51呈凸出设置，凸出部522的侧面设置有倒角，连接器底座41与面板50之间的夹角角度与倒角的角度相等。

在相关技术中，由于嵌件螺母52具有通孔，采用模具注塑时，一般会通过柱子插入嵌件螺母52的通孔中，以防止注塑原料流入嵌件螺母52的通孔中。由于模具的凸模和凹模一般是沿水平平面或者竖直平面合膜、脱模，而本申请实施例的面板50与竖直平面之间具有夹角，嵌件螺母52也会随着面板50相对竖直平面呈一定夹角的倾斜状态，若模具合膜时柱子插入嵌件螺母52的通孔中，则无法顺利脱模。

上述方案中，通过设置凸出部522，在注塑工艺过程中，模具中的套筒可以将凸出部522围合，以在一定程度上防止注塑原料流入嵌件螺母52的通孔中。而且凸出部522的侧面设置有倒角，连接器底座41与面板50之间的夹角角度与倒角的角度相等，便于注塑时顺利合膜、脱模。

在一些实施例中，嵌件螺母52的数量为多个，多个嵌件螺母52沿板本体51的周向间隔设置。

嵌件螺母52设置在面板50的边缘，围绕面板50的周向设置多个嵌件螺母52，可以进一步提高了插座结构400的面板50与电池箱的上盖10的连接稳固性。

图6为本申请另一些实施例的插座结构的结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，面板50上设置有灭火口53。插座结构400在异常情况下可能发生过热或者着火，灭火口53可用于阻止或减缓火势的蔓延，并降低火灾风险。例如插座结构400着火时可向灭火口53喷灭火剂，塞入灭火阻塞物等，提高了插座结构400的安全性，从而提高了电池100的可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池箱，包括箱体30、上盖10和上述任一实施方式的插座结构400，箱体30具有开口；上盖10盖设在箱体30的开口处，上盖10包括顶板11以及沿顶板11的周向环绕设置的侧围12，侧围12相对顶板11呈倾斜设置；面板50安装于侧围12。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池100，包括电池单体20以及上述电池箱，电池单体20设置在电池箱中。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述电池100。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种插座结构400，包括连接器装置40和面板50，连接器装置40包括连接器底座41和连接器组件42，连接器组件42垂直设置于连接器底座41上；连接器底座41设置在面板50上，连接器底座41与面板50之间呈夹角设置。连接器装置40与面板50为一体成型件。

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 (12)

1.一种插座结构，其特征在于，包括：

连接器装置，包括连接器底座和连接器组件，所述连接器组件垂直设置于所述连接器底座上；

面板，所述连接器底座设置在所述面板上，所述面板相对所述连接器底座呈倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，所述连接器组件包括高压连接器和低压连接器，所述高压连接器与所述低压连接器均垂直设置于所述连接器底座上。

3.根据权利要求2所述的插座结构，其特征在于，所述插座结构还包括设置在所述面板内的熔断器，所述熔断器与所述高压连接器电连接。

4.根据权利要求3所述的插座结构，其特征在于，所述插座结构还包括与所述面板连接的防护盖，所述防护盖覆盖所述熔断器。

5.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，所述连接器装置与所述面板为一体成型件。

6.根据权利要求5所述的插座结构，其特征在于，所述面板包括：

板本体，所述连接器底座设置在所述板本体上；

嵌件螺母，至少部分嵌设在所述板本体内。

7.根据权利要求6所述的插座结构，其特征在于，所述嵌件螺母包括：

连接部，嵌设在所述板本体内；

凸出部，自所述连接部相对所述板本体呈凸出设置，所述凸出部的侧面设置有倒角，连接器底座与所述面板之间的夹角角度与所述倒角的角度相等。

8.根据权利要求6所述的插座结构，其特征在于，所述嵌件螺母的数量为多个，多个所述嵌件螺母沿所述板本体的周向间隔设置。

9.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，所述面板上设置有灭火口。

10.一种电池箱，其特征在于，包括：

箱体，具有开口；

上盖，盖设在所述箱体的开口处，所述上盖包括顶板以及沿所述顶板的周向环绕设置的侧围，所述侧围相对所述顶板呈倾斜设置；以及，

根据权利要求1-9任一项所述的插座结构，所述面板安装于所述侧围。

11.一种电池，其特征在于，包括：

电池单体；以及，

根据权利要求10所述的电池箱，所述电池单体设置在所述电池箱中。

12.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求11所述的电池。