CN220934311U - 电池和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电池和车辆。电池用于车辆,车辆包括车梁,电池包括电池单体和箱体。箱体用于提供容纳电池单体的容纳空间,箱体具有沿第一方向贯通的避让凹槽,避让凹槽用于避让车梁。电池单体包括第一电池单体,沿避让凹槽的槽深方向,第一电池单体位于避让凹槽的一侧;其中,沿第二方向,第一电池单体越过避让凹槽,第二方向、槽深方向以及第一方向两两相互垂直。本申请提供的技术方案能够提高电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池和车辆。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,如何提高电池的可靠性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供了一种电池和车辆,本申请提供的技术方案能够提高电池的可靠性。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提供一种电池,电池用于车辆,车辆包括车梁,电池包括电池单体和箱体。箱体用于提供容纳电池单体的容纳空间,箱体具有沿第一方向贯通的避让凹槽,避让凹槽用于避让车梁。电池单体包括第一电池单体,沿避让凹槽的槽深方向,第一电池单体位于避让凹槽的一侧;其中,沿第二方向,第一电池单体越过避让凹槽,第二方向、槽深方向以及第一方向两两相互垂直。
上述方案中,通过在箱体上设置能够避让车梁的避让凹槽,使得车梁能够沿第一方向穿过箱体,使得箱体合理利用避让凹槽的槽深方向上的空间,提高箱体的空间利用率,一方面,能够使得箱体能够容纳更多的电池单体以提高电池单体的体积能量密度;另一方面,当电池应用于车辆时,电池和车梁共同占用部分空间,故能够使得车辆结构紧凑,以具有能够提高离地间隙或者提高载货量的优点。
其中,电池单体包括第一电池单体,第一电池单体位于避让凹槽的一侧,(例如,第一电池单体位于避让凹槽的下方),通过将第一电池单体设置的足够长以能够越过避让凹槽,能够补偿箱体因设置避让凹槽而损失的折弯强度,降低电池从避让凹槽的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池具有较高的可靠性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向,避让凹槽位于箱体的中部。
上述方案中,通过将避让凹槽设置于箱体在第二方向上的中部,能够使得电池单体居中设置于车辆,以能够使得车辆受力均匀地承载电池,提高车辆行驶的稳定性。
根据本申请的一些实施例,第一电池单体的长度方向平行于第二方向。
上述方案中,通过将第一电池单体的长度方向设置为平行于第二方向(也即垂直于第一方向),能够使得第一电池单体的重心对应于避让凹槽的正下方设置,从而在电池应用于车辆时,电池的重心对应于车辆的正下方,进而能够降低车辆的重心且降低车辆重心向侧方偏移的风险,提高车辆行驶的稳定性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向,第一电池单体从箱体的一端延伸至另一端。
上述方案中,沿第二方向,通过将第一电池单体设置为由箱体的一端延伸至另一端,能够有效地提高电池的结构强度,有效地降低电池沿避让部折弯甚至折断的风险,使得电池具有较高的结构稳定性,以提高电池的可靠性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向,箱体还包括位于两端的端梁,第一电池单体的两端分别与两个端梁连接。
上述方案中,通过将第一电池单体的两端设置为与箱体的相对的两个端梁连接,以使得第一电池单体具有如同结构梁的提高箱体的结构强度的作用,使得整个电池的结构强度较高,提高电池的可靠性。同时,因第一电池单体可以提高箱体的结构强度的原因,故可以代替至少部分结构梁,节省出的空间可以容纳更多的电池单体,以提高电池的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,电池单体包括多个第一电池单体,多个第一电池单体沿第一方向层叠设置。
上述方案中,通过设置多个沿第一方向层叠的第一电池单体,一方面,能够有效地补偿箱体因设置避让凹槽而损伤的折弯强度,降低电池从避让凹槽的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池具有较高的可靠性;另一方面,能够提高电池的电容量,提高车辆的续航。
根据本申请的一些实施例,电池单体还包括第二电池单体。沿槽深方向,第二电池单体位于第一电池单体朝向避让凹槽的一侧;且沿第二方向,第二电池单体的投影与避让凹槽的投影至少部分重叠。
上述方案中,通过设置第二电池单体,能够使得电池合理占用避让凹槽侧方的空间,也即在电池应用于车辆上,能够合理利用车梁侧方的空间以布局更多的电池单体,从而使得电池具有较高的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向,避让凹槽的两侧分别设置有第二电池单体组。每个第二电池单体组分别包括多个沿第一方向层叠设置的第二电池单体。
上述方案中,通过在避让凹槽的两侧分别设置第二电池单体组,且每个电池单体组包括多个层叠设置的第二电池单体,能够充分地利用避让凹槽侧方的空间,也即在电池应用于车辆上,能够充分地利用车梁侧方的空间以布局更多的电池单体,从而使得电池具有较高的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,多个第一电池单体电连接组成第一电池单体组。沿第二方向,第一电池单体组和第二电池单体组朝向同一侧的端面相互电连接。
上述方案中,沿第二方向,通过将第一电池单体组和第二电池单体组朝向同一侧的端面相互电连接,能够使得第一电池单体组和第二电池单体组之间的电连接路径短,从而节省实现电连接的导电材料的成本以及占用空间,利于电池成本的控制以及体积能量密度的提高。
根据本申请的一些实施例,车辆还包括车体;避让凹槽包括沿第二方向间隔排布的第一避让凹槽和第二避让凹槽;电池还包括对接部,对接部位于第一避让凹槽和第二避让凹槽之间,对接部用于电连接至车体或流体连通至车体。
上述方案中,通过将对接部设置于第一避让凹槽和第二避让凹槽之间,能够降低对接部对电池的其他空间的占用,以能够使得箱体能够容纳更多的电池单体,提高电池的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,箱体包括第一箱体部和第二箱体部,第一箱体部包括具有开口的容纳部,第二箱体部盖合于开口以形成容纳电池单体的容纳空间。沿第二箱体部盖合于第一箱体部的方向,第二箱体部的抗折强度低于第一箱体部的抗折强度,避让凹槽形成于第二箱体部。
上述方案中,箱体结构简单,便于制造。通过将第二箱体部的抗折强度低于第一箱体部的抗折强度,一方面,能够使得用于支撑电池单体的第一箱体具有较强的结构强度,提高电池的可靠性;另一方面,能够使得第二箱体的材料成本低,利用电池的成本控制;再一方面,能够轻易地在第二箱体上形成避让凹槽,以降低电池的制造难度。
根据本申请的一些实施例,第一箱体部用于承载电池单体。
上述方案中,通过将抗折强度较强的第一箱体用于承载电池单体,能够降低电池因电池单体过重而破损的风险,使得电池具有较强的结构稳定性,也即具有较高的可靠性。
根据本申请的一些实施例,电池还包括多个挂载部,多个挂载部至少部分位于避让凹槽内,挂载部用于挂载于车梁。
上述方案中,通过在避让凹槽内设置挂载部,能够使得电池稳定地装配在车辆中。
根据本申请的一些实施例,车辆还包括车体,电池还包括设置于箱体上的多个挂载部。避让凹槽在第二方向上的侧方设置有多个挂载部中的至少部分,挂载部用于挂载于车体。
上述方案中,通过在避让凹槽的侧方设置挂载部,能够使得电池于车辆的车体连接,使得电池稳定地挂载于车体上。
第二方面,本申请一些实施例还提供一种车辆,车辆包括车体、车梁和如第一方面任一项的电池,车梁穿设于避让凹槽,并且,电池连接于车体和/或车梁,以为车辆提供电能。
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中车辆的示意图;
图2为本申请一些实施例中电池的立体分解图;
图3为本申请一些实施例中电池和车梁的立体示意图;
图4为本申请一些实施例中电池的内部结构示意图;
图5为本申请一些实施例中第一电池单体组的示意图;
图6为本申请一些实施例中第二电池单体组的示意图。
图标:100-电池;10-第一电池单体组;11-第一电池单体;20-第二电池单体组;21-第二电池单体;30-箱体;31-避让凹槽;310-第一避让凹槽;311-第二避让凹槽;32-端梁;33-第一箱体部;34-第二箱体部;35-凸包;40-对接部;60-车梁;61-纵梁;x-第一方向;z-槽深方向;y-第二方向;1000-车辆;200-控制器;300-马达。
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。
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:存在A,同时存在A和B,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“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”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一个或者多个电池单体。电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极极片、负极极片和隔膜组成。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,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极耳。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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极耳。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。隔膜的材质可以为PP(polproplene,聚丙烯)或PE(polethlene,聚乙烯)等。
电池还包括箱体。箱体包括第一箱体部和第二箱体部,第一箱体部和第二箱体部相互连接,以共同围成封闭空间,电池单体设置于封闭空间内,以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
在应用于车辆的电池中,目前在电池的箱体上设置避让凹槽以避让车辆的车梁,从而利用车梁所在的空间以达到提高电池能量密度的目的。随电池技术的发展,如何提高这类电池的可靠性,是亟待解决的技术问题。
目前,该类电池因在箱体上设置有避让凹槽,会影响箱体的折弯强度,受冲击时电池易沿着避让凹槽的部位折弯甚至折断,导致电池受损,影响电池的可靠性。
鉴于此,为改善电池因受冲击易折弯甚至折断,导致电池可靠性低的问题,本申请一些实施例设计了一种电池,电池包括电池单体和箱体。箱体用于提供容纳电池单体的容纳空间,箱体具有沿第一方向贯通的避让凹槽,避让凹槽用于避让车梁。电池单体包括第一电池单体,沿避让凹槽的槽深方向,第一电池单体位于避让凹槽的一侧;其中,沿第二方向,第一电池单体越过避让凹陷,第二方向、槽深方向以及第一方向两两相互垂直。
上述方案中,通过在箱体上设置能够避让车梁的避让凹槽,使得车梁能够沿第一方向穿过箱体,使得箱体合理利用避让凹槽的槽深方向上的空间,提高箱体的空间利用率,一方面,能够使得箱体能够容纳更多的电池单体以提高电池单体的体积能量密度;另一方面,当电池应用于车辆时,电池和车梁共同占用部分空间,故能够使得车辆结构紧凑,以具有能够提高离地间隙或者提高载货量的优点。
其中,电池单体包括第一电池单体,第一电池单体位于避让凹槽的一侧,通过将第一电池单体设置的足够长以能够越过避让凹槽,能够补偿箱体因设置避让凹槽而损失的折弯强度,降低电池从避让凹槽的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池具有较高的可靠性。
本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆,还可以用于具有梁结构的其他用电装置,其中,电池能够通过避让凹槽避让其他用电装置的梁结构。
本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等具有梁结构,且能够使得电池能够避让该梁结构的用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池组成该用电装置的电源系统。
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、平板电脑、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、轮船、重卡、大巴、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,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例中车辆的示意图。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。该车辆1000的类型可以为轿车、越野车、重卡或大巴等。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,用于车辆1000的电路系统,例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。
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。
在本申请一些实施例中,车辆具有车梁60,电池100能够避让于该车梁60。
根据本申请的一些实施例,本申请提供一种电池100,请参见图2-图4,图2为本申请一些实施例中电池100的立体分解图,图3为本申请一些实施例中电池100和车梁60的立体示意图,图4为本申请一些实施例中电池100的内部结构示意图。
电池100用于车辆,车辆包括车梁60,电池100包括电池单体和箱体30。箱体30用于提供容纳电池单体的容纳空间,箱体30具有沿第一方向x贯通的避让凹槽31,避让凹槽31用于避让车梁60。电池单体包括第一电池单体11,沿避让凹槽31的槽深方向z,第一电池单体11位于避让凹槽31的一侧;其中,沿第二方向y,第一电池单体11越过避让凹槽31,第二方向y、槽深方向z以及第一方向x两两相互垂直。
箱体30的内部具有容纳电池单体的空间。在一些实施例中,箱体30可以包括第一箱体部33和第二箱体部34,第一箱体部33和第二箱体部34相互连接,共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。可选地,第一箱体部33和第二箱体部34可以是均为一侧开放的空心结构,第一箱体部33的开放侧和第二箱体部34的开放侧相互配合,以使第一箱体部33和第二箱体部34共同限定出封闭空间;可选地,第一箱体部33可以为一端开放的空心结构,第二箱体部34可以为板状结构,第二箱体部34设置于第一箱体部33的开放侧,以使第一箱体部33和第二箱体部34共同限定出容纳空间。可选地,设置于容纳空间内的电池单体可以是一个,也可以是多个。
示例性的,电池100设置有多个电池单体,多个电池单体之间可以是串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于封闭空间内;当然,电池100也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池单体组形式,多个电池单体组再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于封闭空间内。
车辆为车辆的结构件,在一些实施例中,车梁60可以为跨接在车辆本体的前后车桥上的框架式结构,俗称大梁,是车辆的基体。车梁60的功用可以包括支撑、连接车辆本体的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受车辆本体内外的各种载荷。
在一些实施例中,车梁60可以包括两个纵梁61,两个纵梁61相对间隔设置。示例性地,纵梁61沿第一方向x延伸,两个纵梁61沿第二方向y相对间隔设置。示例性地,第一方向x可以平行于纵梁61的长度方向,第二方向y可以平行于纵梁61的宽度方向,槽深方向z平行于纵梁61的高度方向。槽深方向z可以平行于上下方向。
避让凹槽31为形成于箱体30的凹陷部位。在一些实施例中,避让凹槽31可以形成于箱体30的壁部,例如箱体30的顶壁、侧壁或者底壁。在一些实施例中,箱体30包括第一箱体部33和第二箱体部34,第二箱体部34位于第一箱体部33的上方,也即第二箱体部34可以为上箱体,第二箱体部34远离第一箱体30的壁部可以形成避让凹槽31。
避让凹槽31可以为形成于箱体30的壁部的凹陷结构,也可以为在箱体30的壁部间隔设置的两个凸包35之间形成的凹陷结构,该凸包35可以为实心凸包,也可以为空心凸包。当凸包35为空心凸包时,其内部空间可以容纳电池单体或者电池100的其他结构。
避让凹槽31的作用包括在电池100应用于车辆时,能够避让车辆上的车梁60,使得车梁60由避让凹槽31穿过。箱体30可以沿槽深方向z朝向车梁60移动,以使得车梁60能够位于避让凹槽31中。
在一些实施例中,例如图3,当车梁60包括两个纵梁61时,避让凹槽31可以包括第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,第一避让凹槽310和第二避让凹槽311间隔设置,以分别容纳对应的纵梁61。电池100的部分能够凸出且位于第一避让凹槽310和第二避让凹槽311之间,电池100凸出的部位可以包括电池单体或者其他电气构件或者结构件,例如对接部40。对接部40可以包括电连接器、水冷连接器等。电池100的部分也能够凸出于第一避让凹槽310和第二避让凹槽311的外侧,该凸出的部分可以包括电池单体或者其他电气构件或者结构件等。
第一电池单体11为位于箱体30内部的部件。在槽深方向z,第一电池单体11处于避让凹槽31的一侧。槽深方向z平行于上下方向时,第一电池单体11可以位于避让凹槽的下方。
在一些实施例中,沿槽深方向z,避让凹槽31的投影和第一电池单体11的投影部分重叠。在一些实施例中,在由上之下看的视线上,第一电池单体11的部分被避让凹槽31遮挡。
“第二方向y,第一电池单体11越过避让凹槽31”可以理解为,在第二方向y上,第一电池单体11可以包括依次连接的第一部分、第二部分以及第三部分,在槽深方向z上的投影,第一部分的投影可以与避让凹槽31的投影不重合、第二部分的投影可以与避让凹槽31的投影重合,第三部分的投影可以与避让凹槽31的投影不重合。也可以理解为,第一电池单体11的长度足够长,其长度方向上的两端的投影与避让凹槽31的投影不重合,也即其长度方向上的两个端部的投影与避让凹槽31的投影间隔设置。
示例性地,当车梁60包括两个纵梁61时,避让凹槽31可以包括第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,第一避让凹槽310和第二避让凹槽311在第二方向y上间隔设置。在第二方向y上,第一电池单体11可以横跨越过第一避让凹槽310和第二避让凹槽311。
在一些实施例中,第一电池单体11可以为普通的电池单体,普通的电池100不同于刀片电池单体,其长度尺寸和宽度尺寸(厚度尺寸)的差异可以较小。在另一些实施例中,第一电池单体11也可以为刀片电池单体,其长度尺寸和宽度尺寸(厚度尺寸)的差异可以较大,例如,长度较长,厚度较薄以使得该第一电池单体11的外轮廓形状呈刀片状。
上述方案中,通过在箱体30上设置能够避让车梁60的避让凹槽31,使得纵梁61能够沿第一方向x穿过箱体30,使得箱体30合理利用避让凹槽31的槽深方向上的空间,提高箱体30的空间利用率,一方面,能够使得箱体30能够容纳更多的电池单体以提高电池单体的体积能量密度;另一方面,当电池100应用于车辆时,电池100和纵梁61共同占用部分空间,故能够使得车辆结构紧凑,以具有能够提高离地间隙或者提高载货量的优点。
其中,电池单体包括第一电池单体11,第一电池单体11位于避让凹槽31的一侧(例如,第一电池单体11位于避让凹槽31的下方),通过将第一电池单体11设置的足够长以能够横跨避让凹槽31,能够补偿箱体30因设置避让凹槽31而损失的折弯强度,降低电池100从避让凹槽31的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池100具有较高的可靠性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向y,避让凹槽31位于箱体30的中部。
请参见图3,在第二方向y上,避让凹槽31位于箱体30的中部。“在第二方向y上,避让凹槽31位于箱体30的中部”可以理解为,以箱体30在第二方向y上的中心线为基准,避让凹槽31对称设置。例如,当车梁60包括两个纵梁61时,避让凹槽31可以包括第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,第一避让凹槽310和第二避让凹槽311基于该中心线对称设置。
上述方案中,通过将避让凹槽31设置于箱体30在第二方向y上的中部,能够使得电池单体居中设置于车辆,以能够使得车辆受力均匀地承载电池100,提高车辆行驶的稳定性。
根据本申请的一些实施例,第一电池单体11的长度方向平行于第二方向。
在一些实施例中,第一电池单体11的长度方向为第一电池单体11尺寸最大的方向。
“第一电池单体11的长度方向平行于第二方向y”可以理解为,当车梁60包括两个纵梁61时,第一电池单体11的长度方向平行于两个纵梁61的相对间隔的方向,在一些实施例中,第一电池单体11的重量能够被两个纵梁61均匀地承担。
上述方案中,通过将第一电池单体11的长度方向设置为平行于第二方向y(也即垂直于第一方向x),能够使得第一电池单体11的重心对应于避让凹槽31的正下方设置,从而在电池100应用于车辆时,电池100的重心对应于车辆的正下方,进而能够降低车辆的重心且降低车辆重心向侧方偏移的风险,提高车辆行驶的稳定性。
在其他一些实施例中,第一电池单体11的长度方向还可以倾斜于第二方向y。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向y,第一电池单体11从箱体30的一端延伸至另一端。
在一些实施例中,在第二方向y上,第一电池单体11的一端可以接触于箱体30的一端,第一电池单体11的另一端可以接触箱体30的另一端。第一电池单体11的长度可以对应于箱体30的长度,例如第一电池单体11的长度可以为箱体30在第二方向y上相互远离的两个内壁之间的最大距离。
在一些实施例中,第一电池单体11的一端可以连接于箱体30的一端,第一电池单体11的另一端可以连接于箱体30的另一端。第一电池单体11的端部与箱体30的连接关系包括但不限于接触、抵顶、粘接、焊接、卡接或者采用螺栓连接的方式。
上述方案中,沿第二方向y,通过将第一电池单体11设置为由箱体30的一端延伸至另一端,能够有效地提高电池100的结构强度,有效地降低电池100沿避让部折弯甚至折断的风险,使得电池100具有较高的结构稳定性,以提高电池100的可靠性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向y,箱体30还包括位于两端的端梁32,第一电池单体11的两端分别与两个端梁32连接。
端梁32可以理解为设置于箱体30在第二方向y上的端部的结构件,其作用包括提高箱体30的结构强度。在一些实施例中,端梁32可以为箱体30在第二方向y上的壁部,或者端梁32可以为连接箱体30的底壁与在第二方向y上的壁部的结构件。
“第一电池单体11的两端分别与两个端梁32连接”可以理解为,第一电池单体11的一端可以连接于其中一个端梁32,第一电池单体11的另一端可以连接于另一个端梁32。第一电池单体11的端部与端梁32的连接关系包括但不限于接触、抵顶、粘接、焊接、卡接或者采用螺栓连接的方式。
上述方案中,通过将第一电池单体11的两端设置为与箱体30的相对的两个端梁32连接,以使得第一电池单体11具有如同结构梁的提高箱体30的结构强度的作用,使得整个电池100的结构强度较高,提高电池100的可靠性。同时,因第一电池单体11可以提高箱体30的结构强度的原因,故可以代替至少部分结构梁,节省出的空间可以容纳更多的电池单体,以提高电池100的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,请参见图5,图5为本申请一些实施例中第一电池单体组10的示意图。电池单体包括多个第一电池单体11,多个第一电池单体11沿第一方向x层叠设置。
多个第一电池单体11可以指数量为两个或者大于两个的第一电池单体11。在一些实施例中,多个第一电池单体11可以沿着车梁60的长度方向层叠设置、多个第一电池单体11可以沿着箱体30的宽度方向层叠设置,或者多个第一电池单体11可以沿着避让凹槽31的延伸方向(也即第一方向x)层叠设置。
在一些实施例中,相邻两个第一电池单体11之间可以通过粘接、焊接或者通过其他连接构件紧固在一起。
在一些实施例中,多个第一电池单体11先层叠设置以构成第一电池单体组10,再以第一电池单体组10的形式装载至箱体30内。
上述方案中,通过设置多个沿第一方向x层叠的第一电池单体11,一方面,能够有效地补偿箱体30因设置避让凹槽31而损伤的折弯强度,降低电池100从避让凹槽31的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池100具有较高的可靠性;另一方面,能够提高电池100的电容量,提高车辆的续航。
根据本申请的一些实施例,电池单体还包括第二电池单体21。沿槽深方向z,第二电池单体21位于第一电池单体11朝向避让凹槽31的一侧;且沿第二方向y,第二电池单体21的投影与避让凹槽31的投影至少部分重叠。
第二电池单体21为位于箱体30内部的部件。在槽深方向z,第二电池单体21可以位于第一电池单体11朝向避让凹槽31的一侧,例如当槽深方向z平行于上下方向时,第二电池单体21可以位于第一电池单体11的上方。“在第二方向y,第二电池单体21的投影与避让凹槽31的投影至少部分重叠”可以理解为,第二电池单体21处于避让凹槽31的侧方,或者当电池100应用于车辆时,第二电池单体21可以利用车梁60侧方的空间。
在一些实施例中,第二电池单体21可以为普通的电池单体,普通的电池100不同于刀片电池单体,其长度尺寸和宽度尺寸(厚度尺寸)的差异可以较小。在另一些实施例中,第二电池单体21也可以为刀片电池单体,其长度尺寸和宽度尺寸(厚度尺寸)的差异可以较大,例如,长度较长,厚度较薄以使得该第二电池单体21的外轮廓形状呈刀片状。
上述方案中,通过设置第二电池单体21,能够使得电池100合理占用避让凹槽31侧方的空间,也即在电池100应用于车辆上,能够合理利用车梁60侧方的空间以布局更多的电池单体,从而使得电池100具有较高的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,请参见图2、图4以及图6,图6为本申请一些实施例中第二电池单体组20的示意图。沿第二方向y,避让凹槽31的两侧分别设置有第二电池单体组20。每个第二电池单体组20分别包括多个沿第一方向x层叠设置的第二电池单体21。
“沿第二方向y,避让凹槽31的两侧分别设置有第二电池单体组20”可以理解为,在第二方向y上,避让凹槽31处于相邻两个第二电池单体组20之间。
第二电池单体组20包括多个第二电池单体21,多个第二电池单体21沿第一方向x层叠设置。在一些实施例中,多个第二电池单体21可以沿着车梁60的长度方向层叠设置、多个第二电池单体21可以沿着箱体30的宽度方向层叠设置,或者多个第二电池单体21可以沿着避让凹槽31的延伸方向层叠设置。
在一些实施例中,相邻两个第二电池单体21之间可以通过粘接、焊接或者通过其他连接构件紧固在一起。
在一些实施例中,多个第二电池单体21先层叠设置以构成第二电池单体组20,再以第二电池单体组20的形式装载至箱体30内。
上述方案中,通过在避让凹槽31的两侧分别设置第二电池单体组20,且每个电池单体组包括多个层叠设置的第二电池单体21,能够充分地利用避让凹槽31侧方的空间,也即在电池100应用于车辆上,能够充分地利用车梁60侧方的空间以布局更多的电池单体,从而使得电池100具有较高的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,参见图4,多个第一电池单体11电连接组成第一电池单体组10。沿第二方向y,第一电池单体组10和第二电池单体组20朝向同一侧的端面相互电连接。
在图4中,以标号A加箭头,指向了第一电池单体组10和第二电池单体组20相互电连接的部位。
在一些实施例中,多个第一电池单体11先层叠设置以构成第一电池单体组10,多个第二电池单体21先层叠设置以构成第二电池单体组20。第二电池单体组20可以叠放于第一电池单体组10的上方,使得第一电池单体组10和第二电池单体组20在第二方向y上处于同侧的端面平齐,再通过导线能电连接件连接。
上述方案中,沿第二方向y,通过将第一电池单体组10和第二电池单体组20朝向同一侧的端面相互电连接,能够使得第一电池单体组10和第二电池单体组20之间的电连接路径短,从而节省实现电连接的导电材料的成本以及占用空间,利于电池100成本的控制以及体积能量密度的提高。
根据本申请的一些实施例,车辆还包括车体。避让凹槽31包括沿第二方向y间隔排布的第一避让凹槽310和第二避让凹槽311。电池100还包括对接部40,对接部40位于第一避让凹槽310和第二避让凹槽311之间,对接部40用于电连接至车体或流体连通至车体。
在一些实施例中,车梁60可以包括两个纵梁61,两个纵梁61相对间隔设置。示例性地,纵梁61沿第一方向x延伸,两个纵梁61沿第二方向y相对间隔设置。示例性地,第一方向x可以平行于纵梁61的长度方向,第二方向y可以平行于纵梁61的宽度方向,槽深方向z平行于纵梁61的高度方向。
避让凹槽31包括对应于两个纵梁61的第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,第一避让凹槽310和第二避让凹槽311分别用于容纳对应的纵梁61。
车体可以为车辆的主体部分,车体可以设置有车辆的控制器、马达等结构,电池100可以向控制器和马达供电。车体还可以有液冷罐,液冷罐能够向电池100的热管理部件供应流体,以通过热管理部件调节电池100的温度。
对接部40可以与车体连接,其连接方式包括插接。对接部40设置于第一避让凹槽310和第二避让凹槽311之间。
对接部40可以包括高低压电连接器,高低压电连接器可以与箱体30中的电池单体连接,用于电能的输出或者输入,也可以用于电池100的低压信号的输入或输出。对接部40还可以包括用于电池100热管理的水冷连接器,冷却液可以通过对接部40输入或输出,以调节电池100的温度。
上述方案中,通过将对接部40设置于第一避让凹槽310和第二避让凹槽311之间,能够降低对接部40对电池100的其他空间的占用,以能够使得箱体30能够容纳更多的电池单体,提高电池100的体积能量密度。
根据本申请的一些实施例,箱体30包括第一箱体部33和第二箱体部34,第一箱体部33包括具有开口的容纳部,第二箱体部34盖合于开口以形成容纳电池单体的容纳空间。沿第二箱体部34盖合于第一箱体部33的方向,第二箱体部34的抗折强度低于第一箱体部33的抗折强度,避让凹槽31形成于第二箱体部34。
在一些实施例中,第一箱体部33可以为下箱体,第二箱体部34可以为上箱体。第一箱体部33和第二箱体部34均可以为一侧开放的空心结构,第一箱体部33和第二箱体部34相互盖合能够限定出容纳第一电池单体组10和第二电池单体组20的容纳空间。在一些实施例中,第一箱体部33在槽深方向z上的尺寸可以对应于第一电池单体组10在槽深方向z上的尺寸,第二箱体部34在槽深方向z上的尺寸可以对应于第二电池单体组20在槽深方向z上的尺寸。
在一些实施例中,第一箱体部33和第二箱体部34的材料可以相同或者不同。第一箱体部33的材料可以为钢、铝、不锈钢、铝合金等金属材料或者塑料等非金属材料。第二箱体部34的材料可以为钢、铝、不锈钢、铝合金等金属材料或者塑料等非金属材料。
“第二箱体部34的抗折强度低于第一箱体部33的抗折强度”可以理解为,第二箱体部34受同等冲击,较第一箱体部33更易折弯。或者可以理解为,当第一箱体部33和第二箱体部34的材料可以相同时,第二箱体30的壁厚可以较第一箱体30的壁厚薄;或者,第二箱体部34的材料的抗折强度低于第一箱体30的材料的抗折强度,例如第二箱体30由塑料制得,第一箱体30由铝合金制得。
避让凹槽31可以形成于第二箱体部34背离于第一箱体部33的表面,例如避让凹槽31可以形成于第二箱体部34的顶面。
避让凹槽31可以通过冲压的工艺形成于第二箱体部34的壁面,例如由第二箱体部34的内部向外冲压出两个凸包35,两个凸包35之间形成避让凹槽31。避让凹槽31也可以通过铸造的方式与第二箱体部34一体成型。
上述方案中,箱体30结构简单,便于制造。通过将第二箱体部34的抗折强度低于第一箱体部33的抗折强度,一方面,能够使得用于支撑电池单体的第一箱体30具有较强的结构强度,提高电池100的可靠性;另一方面,能够使得第二箱体30的材料成本低,利用电池100的成本控制;再一方面,能够轻易地在第二箱体30上形成避让凹槽31,以降低电池100的制造难度。
根据本申请的一些实施例,第一箱体部33用于承载电池单体。
在一些实施例中,第一电池单体11可以通过直接放置、粘接、卡接或者采用螺栓连接的方式与第一箱体部33连接。
上述方案中,通过将抗折强度较强的第一箱体30用于承载电池单体,能够降低电池100因电池单体过重而破损的风险,使得电池100具有较强的结构稳定性,也即具有较高的可靠性。
根据本申请的一些实施例,电池100还包括多个挂载部,多个挂载部至少部分位于避让凹槽31内,挂载部用于挂载于车梁60。
在图1中以标号B示出了挂载部所在的位置。
挂载部为电池100能够装配于车辆上的部件。在一些实施例中,电池100通过挂载部能够挂载于车辆。
在一些实施例中,箱体30形成有对应于挂载部的挂载孔,挂载部穿过挂载孔以与车梁60连接。在一些实施例中,挂载部包括但不限于螺栓、螺杆等能与车梁60连接的结构件。
“多个挂载部至少部分位于避让凹槽31内”可以指挂载部的数量可以有多个,至少部分的挂载部或者全部的挂载部位于避让凹槽31内,以能够与位于避让凹槽31中的车梁60连接。
上述方案中,通过在避让凹槽31内设置挂载部,能够使得电池100稳定地装配在车辆中。
根据本申请的一些实施例,车辆还包括车体,电池100还包括设置于箱体30上的多个挂载部。避让凹槽31在第二方向y上的侧方设置有多个挂载部中的至少部分,挂载部用于挂载于车体。
“避让凹槽31在第二方向y上的侧方设置有多个挂载部中的至少部分”可以理解为,在避让凹槽31的侧方设置有多个挂载部的至少部分挂载部。也即该至少部分挂载部可以不与车梁60连接,而与车辆的车体连接。
上述方案中,通过在避让凹槽31的侧方设置挂载部,能够使得电池100于车辆的车体连接,使得电池100稳定地挂载于车体上。
根据本申请的一些实施例,还提供一种车辆,车辆包括车体、车梁60和如上文任一项的电池100,车梁60穿设于避让凹槽31,并且,电池100连接于车体和/或车梁60,以为车辆提供电能。
根据本申请的一些实施例,提供一种电池100,电池100包括电池单体和箱体30。箱体30用于提供容纳电池单体的容纳空间,箱体30具有沿第一方向x贯通的避让凹槽31,避让凹槽31用于避让车梁60。车辆包括在第二方向y相对间隔设置的纵梁61。
避让凹槽31包括第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,分别对应两个纵梁61。其中,第一方向x可以平行于箱体30的宽度方向、纵梁61的长度方向。避让凹槽31的槽深方向z可以平行于箱体30的高度方向、纵梁61的高度方向。第二方向y可以平行于箱体30的长度方向、一对纵梁61的相对间隔的方向、纵梁61的宽度方向。在第二方向y上,第一避让凹槽310和第二避让凹槽311居中设置于箱体30上。
电池单体包括第一电池单体11和第二电池单体21。第一电池单体11和第二电池单体21的外轮廓分别可以为刀片状。
在槽深方向z上,第一电池单体11位于避让凹槽31的一侧,在一些实施例中,第一电池单体11的部分位于避让凹槽31的正下方。第二电池单体21位于第一电池单体11的上方。
在第二方向y上,第一电池单体11越过第一避让凹槽310和第二避让凹槽311。同时,第一电池单体11的长度方向平行于第二方向y。在第二方向y上,第一电池单体11由箱体30的一端延伸至另一端。例如,沿第二方向y,箱体30还包括位于两端的端梁32,第一电池单体11的两端分别与两个端梁32连接。其中,通过将第一电池单体11设置的足够长以能够横跨越过第一避让凹槽310和第二避让凹槽311,能够补偿箱体30因设置避让凹槽31而损失的折弯强度,降低电池100从避让凹槽31的部位折弯甚至折断的风险,进而使得电池100具有较高的可靠性。
第一电池单体11的数量为多个,多个第一电池单体11沿第一方向x层叠设置以形成第一电池单体组10。
多个第二电池单体21沿第一方向x层叠设置以形成第二电池单体组20。
第一避让凹槽310和第二避让凹槽311间隔设置,第一避让凹槽310背离于第二避让凹槽311的一侧,以及第二避让凹槽311背离于第一避让凹槽310的一侧分别设置有第二电池单体组20。
第一避让凹槽310和第二避让凹槽311之间还设置有电池100的对接部40,用于电连接至车体或流体连通至车体。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,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 (15)
1.一种电池,其特征在于,所述电池用于车辆,所述车辆包括车梁,所述电池包括:
电池单体;
箱体,用于提供容纳所述电池单体的容纳空间,所述箱体具有沿第一方向贯通的避让凹槽,所述避让凹槽用于避让所述车梁;
所述电池单体包括第一电池单体,沿所述避让凹槽的槽深方向,所述第一电池单体位于所述避让凹槽的一侧;
其中,沿第二方向,所述第一电池单体越过所述避让凹槽,所述第二方向、所述槽深方向以及所述第一方向两两相互垂直。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
沿第二方向,所述避让凹槽位于所述箱体的中部。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述第一电池单体的长度方向平行于第二方向。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,
沿所述第二方向,所述第一电池单体从所述箱体的一端延伸至另一端。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,
沿所述第二方向,所述箱体还包括位于两端的端梁,所述第一电池单体的两端分别与两个所述端梁连接。
6.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述电池单体包括多个第一电池单体,多个所述第一电池单体沿所述第一方向层叠设置。
7.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述电池单体还包括第二电池单体;
沿所述槽深方向,所述第二电池单体位于所述第一电池单体朝向所述避让凹槽的一侧;且沿所述第二方向,所述第二电池单体的投影与所述避让凹槽的投影至少部分重叠。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,
沿所述第二方向,所述避让凹槽的两侧分别设置有第二电池单体组;
每个所述第二电池单体组分别包括多个沿第一方向层叠设置的第二电池单体。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,
多个所述第一电池单体电连接组成第一电池单体组;
沿所述第二方向,所述第一电池单体组和所述第二电池单体组朝向同一侧的端面相互电连接。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述车辆还包括车体;
所述避让凹槽包括沿所述第二方向间隔排布的第一避让凹槽和第二避让凹槽;
所述电池还包括对接部,所述对接部位于所述第一避让凹槽和所述第二避让凹槽之间,所述对接部用于电连接至所述车体或流体连通至所述车体。
11.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述箱体包括第一箱体部和第二箱体部,所述第一箱体部包括具有开口的容纳部,所述第二箱体部盖合于所述开口以形成容纳所述电池单体的所述容纳空间;
沿所述第二箱体部盖合于所述第一箱体部的方向,所述第二箱体部的抗折强度低于所述第一箱体部的抗折强度,所述避让凹槽形成于所述第二箱体部。
12.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,
所述第一箱体部用于承载所述电池单体。
13.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述电池还包括多个挂载部,所述多个挂载部至少部分位于所述避让凹槽内,所述挂载部用于挂载于所述车梁。
14.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述车辆还包括车体,所述电池还包括设置于所述箱体上的多个挂载部;
所述避让凹槽在所述第二方向上的侧方设置有所述多个挂载部中的至少部分,所述挂载部用于挂载于所述车体。
15.一种车辆,其特征在于,包括车体、车梁和如权利要求1-14中任一项所述的电池,所述车梁穿设于所述避让凹槽,并且,所述电池连接于所述车体和/或车梁,以为所述车辆提供电能。
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