CN220710498U - 电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池和用电装置。电池包括电池单体和箱体。箱体包括第一板、第二板以及至少一个侧板,第一板和第二板相对设置,至少一个侧板连接于第一板和第二板,并与第一板和第二板围合形成容纳腔,电池单体设置于容纳腔。第一板面向第二板的一侧设有凹部,至少一个侧板插入凹部并连接于第一板。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别是涉及一种电池和用电装置。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用于手机、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上。
在电池中,箱体作为电池的重要部件,其组装效率直接影响到电池的生产效率,因此,如何有效提升箱体的组装效率是电池技术中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请提供一种电池和用电装置,其能提高电池的箱体的组装效率。
第一方面,本申请提供一种电池,其包括电池单体和箱体。箱体包括第一板、第二板以及至少一个侧板,第一板和第二板相对设置,至少一个侧板连接于第一板和第二板,并与第一板和第二板围合形成容纳腔,电池单体设置于容纳腔。第一板面向第二板的一侧设有凹部,至少一个侧板插入凹部并连接于第一板。
凹部可以在组装箱体的过程中对侧板进行定位,从而实现第一板与侧板的连接,提高箱体的组装效率和电池的生产效率。第一板可以对侧板的插入凹部的部分进行限位,从而提高第一板与侧板的连接强度,提高箱体的稳定性和电池的可靠性。
在一些实施例中,电池还包括胶体,胶体的至少部分容纳于凹部并将侧板粘接于第一板。
利用胶体粘接第一板和侧板,可以降低对第一板的材质和侧板的材质的要求,使第一板和侧板的选材更为灵活。胶体还可以填充第一板与侧板之间的间隙,以起到密封的作用,改善箱体的密封性。凹部可以为胶体提供空间,减少胶体对箱体的用于容置电池单体的空间的占用,提高空间利用率和电池的能量密度。
在一些实施例中,侧板的密度小于第一板的密度。侧板可具有较小的密度,以减小侧板的重量,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,侧板的材质为塑料,侧板通过注塑与第一板连接。塑料的重量小,采用塑料材质的侧板,可以减小侧板的重量,提升电池的能量密度。采用注塑的方式将侧板与第一板直接连接,可以简化成型工艺,提高侧板与第一板的连接强度,并改善密封性。
在一些实施例中,第一板的材质和侧板的材质均为金属,侧板的厚度小于第一板的厚度。
金属材质具有较高的强度,利用金属材质制成第一板和侧板,可以提升箱体的整体结构强度,提高电池的可靠性。侧板无需承载电池单体,侧板对强度的要求相对于第一板对强度的要求较低,因此,侧板可以具有较小的厚度,以在强度满足要求的前提下,减小侧板重量,提高能量密度。
在一些实施例中,第一板包括承载壁和连接壁。承载壁与第二板相对设置并连接于电池单体。连接壁连接于承载壁的边缘并围成凹部,凹部相对于承载壁面向第二板的表面凹陷,连接壁的至少部分凸出于承载壁背离第二板的表面,连接壁连接于侧板。
通过折弯连接壁的方式来形成凹部,可以减小开设凹部对第一板的强度造成的损失。连接壁的至少部分凸出于承载壁背离第二板的表面,可以增大凹部的深度,提升连接壁与侧板的连接面积和连接强度。利用连接壁与侧板相连,可以降低侧板与电池单体干涉的风险,增大箱体的内部空间。
在一些实施例中,连接壁包括连续设置的第一部分和第二部分,第一部分连接于承载壁并围成凹部,第二部分从第一部分远离承载壁的端部延伸并凸出于承载壁面向第二板的表面。侧板连接于第一部分,第二部分位于侧板远离容纳腔的一侧。
侧板伸入第一凹部的部分可以与第一部分连接,以实现侧板与第一板的固定。第二部分可以从外侧对侧板进行限位,从而限制侧板沿背离容纳腔的方向的变形,提高侧板与第一板连接的稳定性,提升电池的可靠性。
在一些实施例中,电池还包括加强板,加强板设置于承载壁背离第二板的一侧并固定于承载壁。
加强板可以提高承载壁的承载能力,在电池受到外部冲击时减小承载壁的变形,降低电池单体与承载壁连接失效的风险,提高电池单体的稳定性和电池的可靠性。
在一些实施例中,连接壁在远离第二板的一端具有端面,端面与加强板背离承载壁的表面齐平。
在电池的生产、运输、安装或使用过程中,加强板和端面可以同时与外部承载机构接触,承载机构可同时支撑加强板和连接壁,从而减小加强板和连接壁受到的压强,降低连接壁和加强板变形的风险,提高电池的可靠性。
在一些实施例中,电池还包括加强板,加强板设置于第一板背离第二板的一侧并固定于第一板。通过设置加强板,可以提高第一板的承载能力,降低第一板在电池受到外部冲击时的变形,提高电池的可靠性。
在一些实施例中,加强板内部设有供换热介质流动的流道。换热介质在流经加强板时,可以通过加强板和第一板与电池单体换热,以使电池单体在适宜的温度范围内工作,改善电池单体的循环性能。加强板兼具加强和换热的功能,可以简化电池的结构,提升电池的集成度,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,电池单体连接于第一板。在第一板的厚度方向上,电池单体覆盖凹部的至少部分。电池单体可以利用凹部上侧的空间,从而提高空间利用率,提升电池的能量密度。
在一些实施例中,箱体包括多个侧板,多个侧板一体连接并形成框体。凹部为环形,各侧板插入凹部并连接于第一板。
凹部可以在组装箱体的过程中对多个侧板进行定位,从而提高箱体的组装效率和电池的生产效率。第一板可以对框体进行限位,提高箱体的稳定性和电池的可靠性。
在一些实施例中,框体远离第一板的一端具有开口。第二板的至少部分插入开口并连接于框体。将第二板的至少部分插入框体内,可以减小电池的最大尺寸,提高空间利用率,提升电池的能量密度。
在一些实施例中,至少一个侧板的内侧设有定位凸起,定位凸起位于第二板面向第一板的一侧并与第二板相抵。
定位凸起可以在第二板插入开口的过程中对第二板进行限位,降低第二板过度插入框体内部的风险,从而简化组装工艺,提高箱体的组装效率。
在一些实施例中,第二板插入开口的部分与框体的内表面之间形成容纳槽。电池还包括填充于容纳槽内的密封胶。
密封胶既可以连接框体和第二板,还可以密封第二板与框体之间的间隙,提高密封性。利用框体内侧的容纳槽来设置密封胶,可以提高空间利用率,减小电池的最大尺寸,提升电池的能量密度。
第二方面,本申请提供一种用电装置,其包括根据第一方面任一实施例提供的电池,电池用于提供电能。
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示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池的剖视示意图;
图4为图3在圆框A处的放大示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电池的箱体的第一板的结构示意图;
图6为图5在圆框处的放大示意图;
图7为本申请一些实施例提供的电池的另一剖视示意图;
图8为图7在圆框处的放大示意图;
图9为本申请另一些实施例提供的电池的局部剖视示意图;
图10为图3在圆框B处的放大示意图;
图11为本申请一些实施例提供的电池的箱体的爆炸示意图;
图12为图11在圆框处的放大示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记如下:
1、车辆;2、电池;3、控制器;4、马达;
10、电池单体;
20、箱体;
21、第一板;211、凹部;212、承载壁;212a、第一表面;212b、第二表面;213、连接壁;2131、端面;214、第一部分;214a、第一段;214b、第二段;214c、第三段;215、第二部分;
22、第二板;221、弯折部;
23、侧板;231、填充部;232、板体部;233、定位凸起;
24、框体;241、开口;
30、胶体;31、第一胶体;32、第二胶体;
40、加强板;41、流道;
50、容纳槽;60、密封胶;
S、容纳腔;Z、第一方向;X、第二方向;Y、第三方向。
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单体、钠离子电池单体、钠锂离子电池单体、锂金属电池单体、钠金属电池单体、锂硫电池单体、镁离子电池单体、镍氢电池单体、镍镉电池单体、铅蓄电池单体等,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,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。箱体可以保护电池单体,以减少外部杂质对电池单体的污染,延长电池单体的使用寿命。
在电池的生产过程中,箱体的组装效率直接影响电池的生产效率。在箱体的组装过程中,组成箱体的部件之间缺少定位结构,造成箱体的组装效率低。
鉴于此,本申请实施例一种电池,其包括箱体和容纳于箱体内的电池单体。箱体包括第一板、第二板以及至少一个侧板,第一板和第二板相对设置,至少一个侧板连接于第一板和第二板,并与第一板和第二板围合形成容纳腔,电池单体设置于所述容纳腔。第一板面向第二板的一侧设有凹部,至少一个侧板插入凹部并连接于第一板。通过在第一板上设置凹部,可以对侧板进行定位,便于实现第一板与侧板的连接,提高箱体的组装效率。
本申请实施例描述的电池适用于使用电池的用电装置。
本申请实施例公开的电池单体、电池和用电装置可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。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。其中,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,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。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。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4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,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为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;图3为本申请一些实施例提供的电池的剖视示意图;图4为图3在圆框A处的放大示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电池的箱体的第一板的结构示意图;图6为图5在圆框处的放大示意图。
参照图2至图6,本申请实施例的电池2包括箱体20和电池单体10。箱体20包括第一板21、第二板22以及至少一个侧板23,第一板21和第二板22相对设置,至少一个侧板23连接于第一板21和第二板22,并与第一板21和第二板22围合形成容纳腔S,电池单体10设置于所述容纳腔S。第一板21面向第二板22的一侧设有凹部211,至少一个侧板23插入凹部211并连接于第一板21。
电池单体10可为组成电池2的最小单元。
在电池2中,电池单体10可以是一个,也可以是多个。若电池单体10为多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体20内;当然,也可以是多个电池单体10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20内。
第一板21和第二板22相对设置,电池单体10可设置于第一板21和第二板22之间。电池单体10可以固定于第一板21,也可以固定于第二板22,还可以同时固定于第一板21和第二板22。
第一板21的材质和侧板23的材质可以相同,也可以不同。第二板22的材质和侧板23的材质可以相同,也可以不同。
侧板23可以为一个,也可以为多个。在一些示例中,侧板23可为一个,一个侧板23可为圆筒状结构,侧板23、第一板21和第二板22连接并形成圆柱状的箱体20。在另一些示例中,侧板23可为多个,多个侧板23依次连接并形成框体24,框体24、第一板21以及第二板22连接并形成棱柱状的箱体20;可选地,侧板23为四个,箱体20可为长方体状。
可以理解的是,侧板23插入凹部211是指侧板23的至少部分插入凹部211。
若箱体20包括一个侧板23,则该侧板23插入凹部211并连接于第一板21。若箱体20包括多个侧板23,则可以是一个侧板23插入凹部211,也可以是两个以上的侧板23插入凹部211。
第一板21可与插入凹部211的侧板23独立成型,例如,两者可通过粘接、卡接、紧固件连接、焊接或其它方式连接在一起。
第二板22与至少一个侧板23独立成型,例如,两者可通过粘接、卡接、紧固件连接、焊接或其它方式连接在一起。可替代地,第二板22与至少一个侧板23一体成型。
在一些示例中,第一板21、多个侧板23以及第二板22均独立成型,多个侧板23一体连接并形成框体24。在另一些示例中,一些侧板23与第一板21一体成型,另一些侧板23与第二板22一体成型,与第二板22一体成型的侧板23插入第一板21的凹部211;比如,侧板23为四个,两个侧板23与第一板21连接并形成U形结构,另外两个侧板23与第二板22连接并形成U形结构。在又一些示例中,多个侧板23与第二板22一体成型,多个侧板23与第一板21独立成型。
在本申请实施例中,凹部211可以在组装箱体20的过程中对侧板23进行定位,从而实现第一板21与侧板23的连接,提高箱体20的组装效率和电池2的生产效率。第一板21可以对侧板23的插入凹部211的部分进行限位,从而提高第一板21与侧板23的连接强度,提高箱体20的稳定性和电池2的可靠性。
在一些实施例中,电池单体10连接于第一板21,第一板21可用于承载电池单体10的重力。
在电池2安装到用电装置后,电池单体10可以位于第一板21的上侧,也可以位于第一板21的下侧。
在一些实施例中,第一板21和第二板22沿第一方向Z布置,示例性地,第一方向Z平行于第一板21的厚度方向和第二板22的厚度方向。
在一些实施例中,箱体20包括多个侧板23,多个侧板23一体连接并形成框体24。凹部211为环形,各侧板23插入凹部211并连接于第一板21。
凹部211可以在组装箱体20的过程中对多个侧板23进行定位,从而提高箱体20的组装效率和电池2的生产效率。第一板21可以对框体24进行限位,提高箱体20的稳定性和电池2的可靠性。
在一些实施例中,侧板23为四个,框体24可为矩形框体。
在一些实施例中,相邻的侧板23通过圆角过渡连接。
在一些实施例中,箱体20包括下箱体,下箱体包括第一板21和侧板23。下箱体具有凹腔,第一板21和侧板23围合形成具有开口的凹腔。
若下箱体为一体成型结构,例如下箱体通过挤出成型工艺一体成型,那么侧板沿第一方向的尺寸会直接影响侧板的厚度。如果侧板沿第一方向的尺寸较高,那么出于挤出成型工艺的需求,侧板也需要具有较高的厚度,从而造成箱体整体的重量偏大。
本申请实施例的第一板21和侧板23独立成型,这样可以在侧板23成型时,降低对侧板23对厚度的需求,从而在侧板23沿第一方向Z的尺寸增大时,减小箱体20的重量的增大幅度,提高电池2的能量密度。
在一些实施例中,第一板21和侧板23可采用相同的材质,也可采用不同的材质。
可选地,侧板23的密度可小于第一板21的密度。侧板23可具有较小的密度,以减小侧板23的重量,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,第一板21的材质可为金属。
金属材质具有较高的强度,利用金属材质制成第一板21,可以提高第一板21的承载能力,改善电池单体10的稳定性,并提升箱体20的整体结构强度,提高电池2的可靠性。
可选地,第一板21的材质可为钢、镀镍钢、铝、铝合金、铜或其它金属材质。
在一些实施例中,第一板21的材质可为钢。
在一些实施例中,电池2还包括胶体30,胶体30的至少部分容纳于凹部211并将侧板23粘接于第一板21。
胶体30可以整体容纳于凹部211,也可以仅部分容纳于凹部211。
利用胶体30粘接第一板21和侧板23,可以降低对第一板21的材质和侧板23的材质的要求,使第一板21和侧板23的选材更为灵活。胶体30还可以填充第一板21与侧板23之间的间隙,以起到密封的作用,改善箱体20的密封性。凹部211可以为胶体30提供空间,减少胶体30对箱体20的用于容置电池单体10的空间的占用,提高空间利用率和电池2的能量密度。
在一些示例中,在组装箱体20时,可以先将侧板23插入凹部211,然后再在凹部211内注入胶水,胶水固化后形成胶体30,胶体30粘接侧板23和第一板21。在另一些示例中,在组装箱体20时,可以先将胶水注入凹部211,然后再将侧板23插入凹部211,胶水固化后形成胶体30,胶体30粘接侧板23和第一板21。
在一些实施例中,第一板21的材质和侧板23的材质均为金属,侧板23的厚度小于第一板21的厚度。
金属材质具有较高的强度,利用金属材质制成第一板21和侧板23,可以提升箱体20的整体结构强度,提高电池2的可靠性。侧板23无需承载电池单体10,侧板23对强度的要求相对于第一板21对强度的要求较低,因此,侧板23可以具有较小的厚度,以在强度满足要求的前提下,减小侧板23重量,提高能量密度。
另外,侧板23和第一板21独立成型,因此,侧板23可以具有小于第一板21的厚度。
在一些实施例中,侧板23的厚度为0.2mm-2mm。可选地,侧板23的厚度为0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm。
在一些实施例中,侧板23的厚度为0.5mm-1mm。
在一些实施例中,第一板21的材质和侧板23的材质均为金属,电池2还包括胶体30,胶体30的至少部分容纳于凹部211并将侧板23粘接于第一板21。
相较于焊接第一板和侧板的方案,利用胶体30粘接第一板21和侧板23,可以减小侧板23对厚度的需求。具体地,如果第一板和侧板采用焊接的方式连接,第一板和侧板均需要具有一定的厚度,如果侧板或第一板的厚度偏小,则容易出现熔穿、开裂等问题。本申请实施例利用胶体30粘接第一板21和侧板23,可以减小侧板23对厚度的要求,降低箱体20的重量,提高电池2的能量密度。
在一些实施例中,电池单体10连接于第一板21。在第一板21的厚度方向上,电池单体10覆盖凹部211的至少部分。
电池单体10可以利用凹部211上侧的空间,从而提高空间利用率,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,第一板21包括承载壁212和连接壁213。承载壁212与第二板22相对设置并连接于电池单体10。连接壁213连接于承载壁212的边缘并围成凹部211,凹部211相对于承载壁212面向第二板22的表面凹陷,连接壁213的至少部分凸出于承载壁212背离第二板22的表面,连接壁213连接于侧板23。
示例性地,承载壁212为第一板21的用于承载电池单体10的主体部分,承载壁212的厚度方向可认为是第一板21的厚度方向。
连接壁213可以为一个,也可以为多个。
在一些示例中,连接壁213为两个,两个连接壁213连接于承载壁212沿第二方向X的两端,各连接壁213围成一个凹部211,两个侧板23分别插入两个凹部211并连接于连接壁213。在另一些示例中,连接壁213为两个,两个连接壁213连接于承载壁212沿第三方向Y的两端,各连接壁213围成一个凹部211,两个侧板23分别插入两个凹部211并连接于连接壁213。在一些实施例中,连接壁213为一个并环绕承载壁212一周,凹部211为环形结构,各侧板23插入凹部211。
示例性地,第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y两两垂直。
通过折弯连接壁213的方式来形成凹部211,可以减小开设凹部211对第一板21的强度造成的损失。连接壁213的至少部分凸出于承载壁212背离第二板22的表面,可以增大凹部211的深度,提升连接壁213与侧板23的连接面积和连接强度。利用连接壁213与侧板23相连,可以降低侧板23与电池单体10干涉的风险,增大箱体20的内部空间。
在一些实施例中,连接壁213环绕在承载壁212的外周。凹部211为环绕承载壁212设置的环形结构。
在一些示例中,连接壁213包括连续设置的第一部分214和第二部分215,第一部分214连接于承载壁212并围成凹部211,第二部分215从第一部分214远离承载壁212的端部延伸并凸出于承载壁212面向第二板22的表面。侧板23连接于第一部分214,第二部分215位于侧板23远离容纳腔S的一侧。
示例性地,承载壁212面向第二板22的表面可为第一表面212a,承载壁212背离第二板22的表面为第二表面212b。可选地,第一表面212a和第二表面212b均垂直于第一方向Z。
第一部分214可为凸包结构,其面向第二板22的一侧形成凹部211。第一部分214至少部分地凸出于第二表面212b。
第一部分214和第二部分215可以第一表面212a所在的平面为分界面。连接壁213位于分界面面向第二板22一侧的部分为第二部分215,连接壁213位于分界面背离第二板22一侧的部分为第一部分214。
第二部分215可以与侧板23连接,也可以不与侧板23连接。可选地,第二部分215的至少部分粘接于侧板23。
侧板23伸入凹部211的部分可以与第一部分214连接,以实现侧板23与第一板21的固定。第二部分215可以从外侧对侧板23进行限位,从而限制侧板23沿背离容纳腔S的方向的变形,提高侧板23与第一板21连接的稳定性,提升电池2的可靠性。
在一些实施例中,第二部分215垂直于承载壁212,换言之,第二部分215的厚度方向垂直于承载壁212的厚度方向。
第二部分215可以对侧板23进行定位,使侧板23大体垂直于承载壁212。
在一些实施例中,第一部分214的截面可为U形。
在一些实施例中,第一部分214包括第一段214a、第二段214b和第三段214c,第一段214a连接于承载壁212的边缘、沿远离第二板22的方向延伸并环绕承载壁212,第三段214c环绕在第一段214a的外侧并与第一段214a间隔设置,第二段214b连接第一段214a和第三段214c。第一段214a、第二段214b和第三段214c围成凹部211。第二部分215连接于第三段214c。侧板23与第三段214c连接。
在一些实施例中,第三段214c垂直于承载壁212,第二部分215从第三段214c远离第二段214b的端部沿第一方向Z延伸。
在一些实施例中,第二段214b平行于承载壁212。
在一些实施例中,电池单体10粘接于承载壁212。可选地,电池单体10还粘接于侧板23。将电池单体10同时粘接于承载壁212和侧板23,可以提高电池单体10与箱体20的连接强度,降低电池单体10与箱体20连接失效的风险。
可选地,胶体30包括第一胶体31和第二胶体32,第一胶体31将侧板23并粘接于第一板21,第二胶体32将电池单体10粘接于承载壁212和侧板23。
示例性地,在装配电池2时,可先向凹部211注入胶水,然后将侧板23插入凹部211,胶水固化后形成第一胶体31,第一胶体31将侧板23并粘接于第一板21,以形成下箱体;在承载壁212上涂胶水,并将电池单体10压在胶水上,胶水在压力作用下,溢出到侧板23和电池单体10之间;胶水固化后形成第二胶体32,第二胶体32将电池单体10粘接在承载壁212和侧板23上。
在一些实施例中,电池2还包括加强板40,加强板40设置于第一板21背离第二板22的一侧并固定于第一板21。
加强板40可以与第一板21一体成型,也可以独立成型。可选地,加强板40与第一板21独立成型,两者可通过焊接、粘接、卡接、紧固件连接或其它方式连接。
加强板40可以是空心结构,也可以是实心结构。
通过设置加强板40,可以提高第一板21的承载能力,降低第一板21在电池2受到外部冲击时的变形,提高电池2的可靠性。
在一些实施例中,加强板40设置于承载壁212背离第二板22的一侧并固定于承载壁212。
示例性地,加强板40贴附于第二表面212b。在第一方向Z上,连接壁213凸出于第二表面212b的高度为h,h可大于、等于或小于加强板40的厚度。
加强板40可以提高承载壁212的承载能力,在电池2受到外部冲击时减小承载壁212的变形,降低电池单体10与承载壁212连接失效的风险,提高电池单体10的稳定性和电池2的可靠性。
在一些实施例中,连接壁213在远离第二板22的一端具有端面2131,端面2131与加强板40背离承载壁212的表面齐平。
示例性地,加强板40背离承载壁212的表面以及端面2131均为垂直于第一方向Z的平面。
在电池2的生产、运输、安装或使用过程中,加强板40和端面2131可以同时与外部承载机构接触,承载机构可同时支撑加强板40和连接壁213,从而减小加强板40和连接壁213受到的压强,降低连接壁213和加强板40变形的风险,提高电池2的可靠性。
图7为本申请一些实施例提供的电池的另一剖视示意图;图8为图7在圆框处的放大示意图。
参照图7和图8,在一些实施例中,加强板40内部设有供换热介质流动的流道41。
换热介质在流经加强板40时,可以通过加强板40和第一板21与电池单体10换热,以使电池单体10在适宜的温度范围内工作,改善电池单体10的循环性能。加强板40兼具加强和换热的功能,可以简化电池2的结构,提升电池2的集成度,提高电池2的能量密度。
图9为本申请另一些实施例提供的电池的局部剖视示意图。
如图9所示,在一些实施例中,侧板23和第一板21直接连接。
在一些实施例中,侧板23的材质为塑料。塑料的重量小,采用塑料材质的侧板23,可以减小侧板23的重量,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,侧板23通过注塑与第一板21连接。
采用注塑的方式将侧板23与第一板21直接连接,可以简化成型工艺,提高侧板23与第一板21的连接强度,并改善密封性。
在一些实施例中,第一板21的材质为金属。金属和塑料为不同的材质,两者较难焊接,因此,可采用注塑的方式将侧板23与第一板21连接。
在一些实施例中,可先对第一板21进行纳米表面处理,使第一板21表面产生纳米级别的微孔,然后通过一体化注塑,使塑料材质的侧板23与金属材质的第一板21连接。通过对第一板21进行纳米表面处理,可增大第一板21与侧板23之间的连接面积,提高塑料材质的侧板23与金属材质的第一板21的连接强度。
在一些实施例中,侧板23完全填充凹部211。
在一些实施例中,侧板23包括填充部231和板体部232,填充部231填充于凹部211,板体部232从填充部231面向第二板22的表面延伸并垂直于承载壁212,板体部232连接第二板22。
在一些实施例中,板体部232的厚度可大于第一板21的厚度。侧板23由塑料制成,重量较小;在侧板23重量满足要求的前提下,板体部232可具有较大的厚度,以提高侧板23的强度。
在一些实施例中,第二部分215位于板体部232背离容纳腔S的一侧。
图10为图3在圆框B处的放大示意图;图11为本申请一些实施例提供的电池的箱体的爆炸示意图;图12为图11在圆框处的放大示意图。
参照图10至图12,在一些实施例中,框体24远离第一板21的一端具有开口241。第二板22的至少部分插入开口241并连接于框体24。
第二板22可以整体插入开口241,也可以仅部分插入开口241。
本申请实施例可以将第二板22的至少部分插入框体24内,以减小电池2的最大尺寸,提高空间利用率,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,第二板22整体插入开口241。在第一方向Z上,第二板22不会增大箱体20的最大尺寸。
在一些实施例中,至少一个侧板23的内侧设有定位凸起233,定位凸起233位于第二板22面向第一板21的一侧并与第二板22相抵。
侧板23的内侧是指侧板23面向容纳腔S的一侧。
在本申请实施例中,可以是仅一个侧板23设有定位凸起233,也可以是多个侧板23均设有定位凸起233。
对于设有定位凸起233的侧板23,该侧板23上可以设置一个定位凸起233,也可以同时设置多个定位凸起233。
在本申请实施例中,定位凸起233可以在第二板22插入开口241的过程中对第二板22进行限位,降低第二板22过度插入框体24内部的风险,从而简化组装工艺,提高箱体20的组装效率。
在一些实施例中,框体24设有多个定位凸起233,多个定位凸起233可沿框体24的周向间隔设置。可选地,每个侧板23设有一个定位凸起233。
在一些实施例中,第二板22插入开口241的部分与框体24的内表面之间形成容纳槽50。电池2还包括填充于容纳槽50内的密封胶60。
框体24的内表面为框体24的面向容纳腔S的表面。框体24的内表面包括多个侧板23的内表面。
密封胶60既可以连接框体24和第二板22,还可以密封第二板22与框体24之间的间隙,提高密封性。利用框体24内侧的容纳槽50来设置密封胶60,可以提高空间利用率,减小电池2的最大尺寸,提升电池2的能量密度。
相较于在框体上设置翻边结构,并通过第二板与翻边结构夹持密封胶来实现密封的方案,本申请实施例可以减小电池2的最大尺寸,提升电池2的能量密度。
在一些实施例中,容纳槽50环绕在第二板22的外侧,
在一些实施例中,第二板22的外周弯折并形成弯折部221。弯折部221与框体24的内表面之间形成容纳槽50。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一实施例的电池,电池用于为用电装置提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
参照图2至图8,本申请实施例提供了一种电池2,其包括箱体20、电池单体10和加强板40。
箱体20包括第一板21、第二板22以及四个侧板23,四个侧板23依次连接并形成矩形的框体24。第一板21和第二板22沿第一方向Z相对设置,框体24连接于第一板21和第二板22,并与第一板21和第二板22围合形成容纳腔S。电池单体10设置于所述容纳腔S。
第一板21包括承载壁212和环绕承载壁212设置的连接壁213。承载壁212与第二板22相对设置并连接于电池单体10。连接壁213连接于承载壁212的边缘并围成凹部211,凹部211相对于承载壁212面向第二板22的表面凹陷,连接壁213的至少部分凸出于承载壁212背离第二板22的表面。
凹部211为环形,框体24插入凹部211。凹部211内填充有胶体30,胶体30将框体24粘接于连接壁213。
加强板40设置于承载壁212背离第二板22的一侧并固定于承载壁212。加强板40内部设有供换热介质流动的流道41。
框体24远离第一板21的一端具有开口241。第二板22插入开口241。第二板22插入开口241的部分与框体24的内表面之间形成容纳槽50。电池2还包括填充于容纳槽50内的密封胶60。
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 (17)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体;
箱体,包括第一板、第二板以及至少一个侧板,所述第一板和所述第二板相对设置,所述至少一个侧板连接于所述第一板和所述第二板,并与所述第一板和所述第二板围合形成容纳腔,所述电池单体设置于所述容纳腔,
其中,所述第一板面向所述第二板的一侧设有凹部,至少一个所述侧板插入所述凹部并连接于所述第一板。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括胶体,所述胶体的至少部分容纳于所述凹部并将所述侧板粘接于所述第一板。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述侧板的密度小于所述第一板的密度。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述侧板的材质为塑料,所述侧板通过注塑与所述第一板连接。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一板的材质和所述侧板的材质均为金属,所述侧板的厚度小于所述第一板的厚度。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述第一板包括:
承载壁,与所述第二板相对设置并连接于所述电池单体;
连接壁,连接于所述承载壁的边缘并围成所述凹部,所述凹部相对于所述承载壁面向所述第二板的表面凹陷,所述连接壁的至少部分凸出于所述承载壁背离所述第二板的表面,所述连接壁连接于所述侧板。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述连接壁包括连续设置的第一部分和第二部分,所述第一部分连接于所述承载壁并围成所述凹部,所述第二部分从所述第一部分远离所述承载壁的端部延伸并凸出于所述承载壁面向所述第二板的表面;
所述侧板连接于所述第一部分,所述第二部分位于所述侧板远离所述容纳腔的一侧。
8.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述电池还包括加强板,所述加强板设置于所述承载壁背离所述第二板的一侧并固定于所述承载壁。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述连接壁在远离所述第二板的一端具有端面,所述端面与所述加强板背离所述承载壁的表面齐平。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括加强板,所述加强板设置于所述第一板背离所述第二板的一侧并固定于所述第一板。
11.根据权利要求8-10任一项所述的电池,其特征在于,所述加强板内部设有供换热介质流动的流道。
12.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池单体连接于所述第一板;
在所述第一板的厚度方向上,所述电池单体覆盖所述凹部的至少部分。
13.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述箱体包括多个所述侧板,多个所述侧板一体连接并形成框体;
所述凹部为环形,各所述侧板插入所述凹部并连接于所述第一板。
14.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述框体远离所述第一板的一端具有开口;
所述第二板的至少部分插入所述开口并连接于所述框体。
15.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,至少一个所述侧板的内侧设有定位凸起,所述定位凸起位于所述第二板面向所述第一板的一侧并与所述第二板相抵。
16.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,所述第二板插入所述开口的部分与所述框体的内表面之间形成容纳槽;
所述电池还包括填充于所述容纳槽内的密封胶。
17.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求1-16任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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GR01 | Patent grant | ||
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