CN223124136U - 电池装置及用电装置 - Google Patents

电池装置及用电装置

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CN223124136U
CN223124136U CN202520760112.0U CN202520760112U CN223124136U CN 223124136 U CN223124136 U CN 223124136U CN 202520760112 U CN202520760112 U CN 202520760112U CN 223124136 U CN223124136 U CN 223124136U
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CN
China
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plate
battery
battery device
pressing plate
face
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汪文礼
唐彧
黄小腾
杨海奇
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种电池装置及用电装置。电池装置包括箱体、多个电池单体和集成板;电池单体包括外壳,外壳具有第一面,第一面上凸出设有电极端子;集成板包括汇流件和支撑汇流件的压板,压板抵持于第一面,压板上对应各电极端子的位置设有第一开口,汇流件伸入第一开口以与相应电极端子相连。通过设置压板来支撑汇流件,而压板上设置第一开口,以供电极端子伸入与汇流件连接,以提升集成度,减少部件数量,便于装配;而将压板抵持于电池单体的第一面,可以充分利用电池单体的第一面上于电极端子伸出第一面的高度范围所在的空间,提升电池装置的空间能量密度。

Description

电池装置及用电装置
技术领域
本申请属于电池技术领域,更具体地说,是涉及一种电池装置及用电装置。
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。
电池单体装配于电池装置的箱体后,当前一般使用集成母排将电池单体连接,以用于实现电池单体间的电连接、信号采集及安全管理。并且会在集成母排与箱盖之间设置压板,以将集成母排与箱盖隔开。然而这种结构占用空间较大,导致电池装置的空间能量密度较低。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池装置及用电装置,以改善相关技术中集成母排与压板占用空间较大,导致电池装置的空间能量密度较低的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池装置,包括:
箱体,内设有收容空间;
多个电池单体,设于收容空间,电池单体包括外壳,外壳具有第一面,第一面上凸出设有电极端子;
集成板,设于第一面所在一侧;
集成板包括用于连接电极端子的汇流件和支撑汇流件的压板,压板抵持于第一面,压板上对应各电极端子的位置设有第一开口,汇流件伸入第一开口以与相应电极端子相连。
本申请实施例的技术方案中,通过设置压板来支撑汇流件,而压板上设置第一开口,以供电极端子伸入与汇流件连接,以提升集成度,减少部件数量,便于装配;而将压板抵持于电池单体的第一面,可以充分利用电池单体的第一面上于电极端子伸出第一面的高度范围所在的空间,以提升压板的结构强度,以降低压板、电池单体及汇流件整体的高度,提升电池装置的空间能量密度。
在一些实施例中,第一面与压板粘接相连。
通过上述技术方案,将电池单体的第一面与压板粘接连接,可以通过压板将多个电池单体连接成一体,以提升电池装置整体的结构强度。
在一些实施例中,压板上设有用于传导电信号的采样线。
通过上述技术方案,在压板上设置采样线,可以进一步提升集成板的集成度,便于装配。
在一些实施例中,压板上设有柔性线路板,柔性线路板中设有采样线。
通过上述技术方案,通过在压板上设置柔性线路板,可以方便将采样线设置于压板上,便于加工制作。
在一些实施例中,柔性线路板粘接于压板上。
通过上述技术方案,可以方便在压板上设置柔性线路板,便于柔性线路板的安装固定。
在一些实施例中,压板上还设有用于采集电池单体的状态参数的传感器,传感器电连接于采样线。
通过上述技术方案,在压板上设置传感器,可以提升集成板的集成度,而且可以方便通过传感器检测电池单体的状态参数,以便控制电池单体安全充放电。
在一些实施例中,汇流件与压板形成为一体结构,或者,汇流件与压板粘接相连,或者,汇流件通过紧固件固定于压板上。
通过上述技术方案,将汇流件与压板形成为一体,可以方便加工制作,也便于压板固定支撑汇流件。
将汇流件与压板粘接相连,连接组装方便。
将汇流件通过紧固件固定于压板上,连接方便,也便于压板固定支撑汇流件。
在一些实施例中,集成板包括连接板,汇流件与连接板相连,连接板靠近第一面的一侧连接有压板。
通过上述技术方案,通过连接板来连接汇流件,再将连接板与压板相连,可以方便集成板的组装制作。
在一些实施例中,连接板背离第一面的一侧连接有压板。
通过上述技术方案,在连接板的两面分别设置压板,可以提升集成板的结构强度,也可以良好保护连接板及汇流件。
在一些实施例中,连接板与压板形成为一体结构。
通过上述技术方案,将连接板与压板形成为一体,便于连接,也可以提升连接板与压板的连接强度。
在一些实施例中,外壳上设有泄压机构,泄压机构位于第一面,压板上对应于泄压机构的位置设有第二开口。
通过上述技术方案,设置第二开口,以便露出电池单体上的泄压机构,以便泄压机构泄压,提升电池单体的安全性。
在一些实施例中,汇流件包括支撑部和连接部,连接部与支撑部相连,支撑部与压板固定连接,连接部至少部分伸入第一开口,连接部与电极端子相连。
通过上述技术方案,设置支撑部,以便汇流件与压板的连接固定;设置连接部,以便汇流件与电池单体的电极端子连接,以集成板的制作及装配使用。
在一些实施例中,连接部至第一面的距离小于或等于支撑部至第一面的距离。
通过上述技术方案,将连接部设置相对支撑部更接近第一面,可以使压板处于支撑部靠近电池单体一侧的厚度设置更大,以增加与电池单体的第一面连接的结构强度。
在一些实施例中,连接部至第一面的距离大于支撑部至第一面的距离。
通过上述技术方案,将支撑部设置相对连接部更接近第一面,可以使压板处于支撑部背离电池单体一侧的厚度设置更大,更好地将支撑部与箱体的对应侧壁隔离开。
在一些实施例中,集成板为一个,各电池单体的第一面均与集成板的压板相连。
通过上述技术方案,将集成板设置为一个,可以减少部件数量,以减少装配工序,提升装配效率。
在一些实施例中,集成板设有多块,多块集成板配合覆盖箱体中的所有电池单体。
通过上述技术方案,集成板设置多块,可以方便集成板的加工制作。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括如上述实施例所述的电池装置,电池装置用于提供电能。
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中的技术方案,下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中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结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池装置的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电池装置的部分结构的分解示意图;
图5为本申请一些实施例的电池单体与集成板连接的剖视结构示意图;
图6为本申请一些实施例的集成板的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的集成板的分解结构示意图;
图8为图7中A部分的放大图;
图9为本申请另一些实施例的集成板的分解结构示意图;
图10为本申请另一些实施例的电池单体与集成板连接的剖视结构示意图。
其中,图中各附图主要标记:
11、车辆;111、控制器;112、马达;
200、电池装置;20、箱体;201、收容空间;21、箱盖;22、底板;23、框架;24、加强梁;241、挂载梁;
300、电池单体;31、电极组件;311、主体部;312、极耳;3121、正极极耳;3122、负极极耳;32、外壳;320、第一面;321、壳体;322、端盖;3221、隔离件;3201、注液孔;3202、泄压机构;33、电极端子;331、正极端子;332、负极端子;34、转接片;341、正极转接片;342、负极转接片;35、绝缘膜;36、托板;
40、集成板;41、汇流件;411、支撑部;412、连接部;42、压板;420、第一开口;44、连接板;
X、长度方向;Y、宽度方向;Z、高度方向。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
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以任何合适的方式与其它实施例相结合。
如果没有特别的说明,本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
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)。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
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。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
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“邻近”是指位置上接近。例如A1、A2和B三部件,A1与B之间的距离大于A2与B之间的距离,那么A2相比A1来说,A2更接近于B,即A2邻近B,也可以说B邻近A2。再如,当有多个C部件,多个C部件分别为C1、C2……CN,当其中一个C部件,如C2相比其他C部件更靠近B部件,那么B邻近C2,也可以说C2邻近B。
随着电池技术的发展,电池装置的应用也越来越广,相应地,对电池装置的体积能量密度要求也越来越高。
电池单体装配于电池装置的箱体后,一般会设置集成母排将电池单体连接,以用于实现电池单体间的电连接、信号采集及安全管理。集成母排通过包括支板、汇流件和信号采集组件,支板通常采用塑料、陶瓷等材料制作,汇流件安装在支板上,信号采集组件安装在支板上。通过集成母排的汇流件连接电池单体,实现电池单体间的导电连接,而信号采集组件来采集电池单体的电压、电流和温度待信息,以便对电池单体的充放电进行管理。另外,还会在集成母排与箱体的箱盖之间设置压板,以将集成母排与箱盖隔开。而且在装配完成后,压板还会将抵压集成母排,以减小占用空间。然而,由于集成母排上的汇流件是与电池单体的电极端子相连,因而,集成母排是设置在电极端子的上方,这会使得电池单体的端面至集成母排之间存在高度大致为电极端子高度的空余空间,不仅会影响电池装置的结构强度,而且会降低电池装置的空间能量密度较低。
基于上述考虑,为了改善相关技术中集成母排与压板占用空间较大,导致电池装置的空间能量密度较低的问题,本申请实施例提供了一种电池装置,通过设置集成板,集成板包括汇流件和压板,通过压板来支撑汇流件,而压板上设置第一开口,以供电极端子伸入与汇流件连接,以提升集成度,减少部件数量,便于装配;而将压板抵持于电池单体的第一面,可以充分利用电池单体的第一面上于电极端子伸出第一面的高度范围所在的空间,以提升压板的结构强度,以降低压板、电池单体及汇流件整体的高度,提升电池装置的空间能量密度。
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。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池单体的用电装置,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。
为了方便说明,以本申请一实施例提供一种用电装置,该用电装置以车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆11的结构示意图。车辆11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11的内部设置有电池装置200,电池装置200可以设置在车辆11的底部或头部或尾部。电池装置200可以用于车辆11的供电,例如,电池装置200可以作为车辆11的操作电源。车辆11还可以包括控制器111和马达112,控制器111用来控制电池装置200为马达112供电,例如,用于车辆11的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在一些实施例中,电池装置200不仅可以作为车辆11的操作电源,还可以作为车辆11的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆11提供驱动动力。
请参照图2,本申请实施例提供一种电池装置200。电池装置200可包括一个或多个电池单体组件,用于提供电压和容量。电池单体组件可包括多个电池单体300,多个电池单体300通过汇流件41串联、并联或混联连接。
在一些实施例中,电池单体组件通常由多个电池单体300排列形成。
作为示例,电池单体组件可以为电池模组,电池模组由多个电池单体300排列并固定形成一个独立模块。作为示例,电池模组可以通过扎带捆绑多个电池单体300形成。
在一些实施例中,电池装置200可以为电池包,电池包包括箱体20和一个或多个电池单体组件,电池单体组件容纳于箱体20中。
作为示例,电池单体组件可以为电池模组,电池单体组件可通过将电池模组固定于箱体20中的方式容纳于箱体20中。
作为示例,电池单体组件也可通过将多个电池单体300直接固定于箱体20的方式容纳于箱体20中。
在一些实施例中,箱体20可以包括箱盖21、框架23和底板22。箱盖21和底板22分别与框架23的相对两侧连接,使得箱体20内部形成封闭空间,该封闭空间为收纳电池单体300的收容空间201。框架23是指形成箱体20的周侧壁的部分结构,箱盖21是指形成箱体20顶部的板状结构,底板22是指形成箱体20底部的板状结构。
在一些实施例中,箱体20可以包括第一箱体和第二箱体,第一箱体和第二箱体扣合,使得箱体20内部形成封闭空间,以收纳电池单体300。这里的封闭指盖住或关闭,可以是密封,也可以是非密封。第一箱体可为箱体20的箱盖或者底板。第一箱体和第二箱体也可以是均为一侧开口的空心结构,第一箱体的开口侧盖合于第二箱体的开口侧。
在一些实施例中,箱体20包括加强梁24,加强梁24与框架23相连。加强梁24是指箱体20上设置的,用来增加箱体20结构强度的结构件。设置加强梁24,并与框架23相连,以增强箱体20的结构强度。
在一些实施例中,加强梁24包括挂载梁241,挂载梁241与框架23固定相连,用来连接外部使用该电池装置200的设备,以将电池装置200支撑在该设备上。
在一些实施例中,加强梁24包括膨胀梁,膨胀梁安装在箱体20内部,以增加箱体20的结构强度,而且还可以用来抵持电池单体300,以限制电池单体300的膨胀形变。
在一些实施例中,膨胀梁还可以与箱体20的底板22相连,以更好地将膨胀梁固定于箱体20中。
在一些实施例中,箱体20可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体20的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体20的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
请参阅图3,电池单体300包括一个或多个电极组件31,电极组件31也称为裸电芯,是存储和释放电能的部件。电极组件31为多个的情况下,多个电极组件31并联。
在一些实施例中,电极组件31包括主体部311,主体部311上设有极耳312。主体部311是电极组件31的主要部分。极耳312是电极组件31中用来连接外部电路,便主体部311充放电的电流流通。极耳312包括正极极耳3121和负极极耳3122,正极极耳3121和负极极耳3122分别用来连接外部电路的正负端。正极极耳3121和负极极耳3122可以位于主体部311的同一侧,也可以设置在主体部311的不同侧,如设置在主体部311的相对两侧。
在一些实施例中,电池单体300包括外壳32,外壳32是指用来提供容置空间,以容置电极组件31,对电极组件31起到支撑与保护作用的结构。
在一些实施例中,外壳32包括壳体321和端盖322,电极组件31安装在壳体321中,端盖322盖于壳体321上。
端盖322是指盖于壳体321的开口处以将电池单体300的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖322的形状可以与壳体321的形状相适应,以配合盖于壳体321上。可选地,端盖322可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖322在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体300能够具备更高的结构强度,可靠性能也可以有所提高。端盖322的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请对此不作特殊限制。
壳体321是用于配合端盖322以形成电池单体300的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件31、电解液以及其他部件。壳体321可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体321的形状可以根据电池单体300的具体形状和尺寸大小来确定。壳体321的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请对此不作特殊限制。
在一些实施例中,端盖322安装有隔离件3221,隔离件3221可以用于隔离壳体321内的电连接部件与端盖322,以降低短路的风险。示例性的,隔离件3221可以是塑料、橡胶等。
在一些实施例中,外壳32上设有注液孔3201。注液孔3201是指用来向外壳32中注入电解液的孔结构。在电极组件31制成后,需要将电极组件31装于壳体321中,并注入电解液,以使电极组件31浸入电解液中,使电极组件31可以充分吸收电解液。电解液可以提供部分活性离子,作为充放电过程中的导电离子使用;另外,电解液还提供离子通道,或者叫载体,使得离子可以在其中自由移动,以实现极片间的电传导。外壳32上设置注液孔3201,以便向外壳32中加注电解液。
作为示例,注液孔3201可以设置在壳体321上。当然,注液孔3201也可以设置在端盖322上。
在一些实施例中,电池单体300包括电极端子33,电极端子33设于外壳32上,电极端子33与电极组件31的极耳312相连。电极端子33是指设于外壳32上的导电件,电极端子33与电极组件31的极耳312相连,以输出电池单体300的电能,或向电池单体300充电。电池单体300的电极端子33一般为两个,两个电极端子33分别为正极端子331和负极端子332,正极端子331与电极组件31的正极极耳3121相连,负极端子332与电极组件31的负极极耳3122相连。
在一些实施例中,电池单体300还包括转接片34,转接片34一般为两个,分别与两个电极端子33对应,各极耳312通过转接片34与对应电极端子33相连,以方便极耳312与电极端子33的连接,连接更为稳固。两个转接片34分别为正极转接片341和负极转接片342,正极转接片341连接正极极耳3121与正极端子331,负极转接片342连接负极极耳3122与负极端子332。
在一些实施例中,电池单体300包括绝缘膜35,绝缘膜35包绕电极组件31设置,以将电极组件31束缚,从而便于将电极组件31装入外壳32中。并且绝缘膜35还可以对电极组件31起到保护作用。绝缘膜35可以使用聚丙烯、聚乙烯等绝缘材料制作,以良好地将电极组件31与外壳32进行绝缘隔离,以降低电池单体300内部短路的风险。
在一些实施例中,电池单体300还包括托板36,托板36安装于外壳32中,以支撑电极组件31。设置托板36,可以更好地支撑电极组件31,降低电极组件31的边缘因外壳32边缘的圆角而产生变形。托板36可以使陶瓷、塑料、硅胶等材料制作。
请参阅图4至图10,根据本申请的一些实施例中,本申请实施例提供了一种电池装置200,包括箱体20、多个电池单体300和集成板40;箱体20内设有收容空间201;多个电池单体300设于收容空间201,电池单体300包括外壳32,外壳32具有第一面320,第一面320上凸出设有电极端子33;集成板40设于第一面320所在一侧;集成板40包括用于连接电极端子33的汇流件41和支撑汇流件41的压板42,压板42抵持于第一面320,压板42上对应各电极端子33的位置设有第一开口420,汇流件41伸入第一开口420以与相应电极端子33相连。
箱体20是指形成电池装置200轮廓的壳结构。收容空间201是指箱体20内部形成的,用于收容电池单体300等结构的空间。
电池单体300是电池装置200中最小的能量存储与释放单元。电池单体300设于收容空间201是指电池单体300安装在箱体20中,通过箱体20来支撑与保护电池单体300。
外壳32是指形成电池单体300的外廓的壳体结构。第一面320是指外壳32的一个侧面,作为示例,当外壳32包括端盖322和壳体321的情况下,第一面320可以为端盖322背离壳体321的一面。作为示例,当外壳32包括端盖322和壳体321的情况下,第一面320也可以为壳体321背离端盖322的一面。作为示例,第一面320还可以为外壳32上的其他表面。本实施例中,特指外壳32上设有电极端子33的侧面。电极端子33是指电池单体300上与电极组件31的极耳312相连,并引伸出外壳32之外,以用来连接外部电路,从而实现电池单体300的充放电的导电件。电池单体300的第一面320上于电极端子33之外的部分形成电池单体300的肩部。
集成板40是指集成多个功能结构的板件。
汇流件41是指用于传导电流,以实现电池单体300的充放电的导电件。汇流件41可以采用铝排、铜排等金属材料制作,以使其有良好的结构强度,也便于与电极端子33相连。汇流件41可以设置呈片状、板状、块状等形状。
压板42是指形成集成板40的主要支撑结构的板件。压板42可以采用塑料、电木、陶瓷等材料制作。压板42的形状可以根据箱体20中电池单体300的排布的整体形状来进行设置,以便压板42可以抵持住每个电池单体300的第一面320,以固定住电池单体300。
第一开口420是压板42上设置的通口结构,并且在压板42安装在箱体20中后,电池单体300的电极端子33可以伸入到第一开口420中,以便压板42可以抵持于电池单体300的第一面320,以充分利用电池单体300的肩部的空间。这样在压板42结构强度一定的情况下,可以将压板42整体厚度设置较小,以提升电池装置200的空间利用率,提升电池装置200的体积能量密度。
汇流件41支撑于压板42上,通过压板42来固定与支撑汇流件41,以便于汇流件41的装配。汇流件41伸入到第一开口420中,以便汇流件41与对应电池单体300的电极端子33相连。
本申请实施例的技术方案中,通过设置压板42来支撑汇流件41,而压板42上设置第一开口420,以供电极端子33伸入与汇流件41连接,以提升集成度,减少部件数量,便于装配;而将压板42抵持电池单体300的第一面320,可以充分利用电池单体300的第一面320上于电极端子33伸出第一面320的高度范围所在的空间,以提升压板42的结构强度,以降低压板42、电池单体300及汇流件41整体的高度,提升电池装置200的空间能量密度。
请参阅图2至图5,电池装置200具有高度方向Z、宽度方向Y和长度方向X,箱体20限定电池装置200的外廓,电池装置200的高度方向Z也是箱体20的高度方向,电池装置200的宽度方向Y也是箱体20的宽度方向,电池装置200的长度方向X也是箱体20的长度方向。
在一些实施例中,电池单体300的第一面320可以位于电池单体300沿高度方向Z的顶面,这样集成板40设于电池单体300与箱盖21之间。
在一些实施例中,电池单体300的第一面320可以位于电池单体300沿高度方向Z的底面,这样集成板40设于电池单体300与底板22之间。
在一些实施例中,第一面320也可以为电池单体300的其他表面,如第一面320可以为电池单体300上垂直于高度方向Z的一个侧面。
在一些实施例中,请参阅图4和图5,第一面320与压板42粘接相连,也就是说,电池单体300的第一面320与相应的压板42通过粘接结构连接固定,如压板42与第一面320可以通过双面胶、结构胶等粘接固定,从而通过压板42将多个电池单体300连接成一体,以提升电池装置200的结构强度。
通过上述技术方案,将各电池单体300的第一面320与压板42粘接连接,可以通过压板42将多个电池单体300连接成一体,以提升电池装置200整体的结构强度。
在一些实施例中,请参阅图5至图8,压板42上设有用于传导电信号的采样线(图未示)。
采样线是指用于采集电池单体300电信号的导线。在压板42上设置采样线,可以方便对电池单体300的状态进行采样监测,实时掌握电池单体300的充放电情况,提高系统的安全性和可靠性。作为示例,可以通过在压板42设置预设路径布设,提升信号传输稳定及监测精度,增强电池装置200的整体性能。
通过上述技术方案,在压板42上设置采样线,可以进一步提升集成板40的集成度,便于装配。
在一些实施例中,压板42上设有柔性线路板(图未示),柔性线路板中设有采样线。
柔性线路板是一种可弯曲的电路板,其上集成采样线,便于适应压板42的形状。柔性线路板的使用不仅提升了压板42的适应性,还增强了信号传输的稳定性,也便于在压板42上设置采样线。
通过上述技术方案,通过在压板42上设置柔性线路板,可以方便将采样线设置于压板42上,便于加工制作。
在一些实施例中,也可以在压板42上蚀刻制作采样线。
在一些实施例中,也可以在压板42上粘接导线,以形成采样线。
在一些实施例中,柔性线路板粘接于压板42上,如柔性线路板通过双面胶、固化胶等结构粘接于压板42上。
通过上述技术方案,可以方便在压板42上设置柔性线路板,便于柔性线路板的安装固定。
在一些实施例中,柔性线路板与压板42之间采用热压工艺连接,确保粘接牢固,提高导电性能。
在一些实施例中,请参阅图4至图8,压板42上还设有用于采集电池单体300的状态参数的传感器(图未示),传感器电连接于采样线。
状态参数是指电池单体300的电压、电流、温度等关键数据。
传感器是指用于实时监测电池单体300状态参数的装置。
通过传感器实时监测电池单体300的状态参数,确保电池单体300的稳定运行,及时发现异常情况,降低潜在风险。
通过上述技术方案,在压板42上设置传感器,可以提升集成板40的集成度,而且可以方便通过传感器检测电池单体300的状态参数,以便控制电池单体300安全充放电。
在一些实施例中,请参阅图4至图8,汇流件41与压板42形成为一体结构,也就是说,汇流件41与压板42制作成一体。作为示例,压板42通过注塑的方式成型,并且在注塑时将汇流件41置入模具,以在成型过程中实现汇流件41与压板42的一体化,以使汇流件41与压板42紧密结合,提升连接强度,也便于加工制作。
通过上述技术方案,将汇流件41与压板42形成为一体,可以方便加工制作,也便于压板42固定支撑汇流件41。
在一些实施例中,汇流件41与压板42粘接相连,如汇流件41可以通过双面胶、固化胶等方式固定于压板42上,确保连接牢固。
通过上述技术方案,将汇流件41与压板42粘接相连,连接组装方便。
在一些实施例中,汇流件41通过紧固件固定于压板42上,也就是说,汇流件41可以通过螺栓、铆钉等紧固件固定于压板42。
将汇流件41通过紧固件固定于压板42上,连接方便,也便于压板42固定支撑汇流件41。
在一些实施例中,汇流件41还可以通过焊接、热压等方式固定于压板42。
在一些实施例中,请参阅图9,集成板40包括连接板44,汇流件41与连接板44相连,连接板44靠近第一面320的一侧连接有压板42。
连接板44是指用来连接汇流件41的板体。设置连接板44,可以将汇流件41先与连接板44相连,再将连接板44与压板42连接,简化组装流程,提高结构稳定性,便于整体布局优化。连接板44可以采用塑料、电木、陶瓷等材料制成,以便支撑汇流件41,再与压板42连接。汇流件41可以通过焊接、铆接、焊接或热压方式与连接板44固定,以方便连接,也便于与压板42相连。
连接板44靠近第一面320的一侧连接有压板42,可以便于压板42来支撑连接板44,并且便于压板42与第一面320相连。
通过上述技术方案,通过连接板44来连接汇流件41,再将连接板44与压板42相连,可以方便集成板40的组装制作。
在一些实施例中,请参阅图9,连接板44背离第一面320的一侧连接有压板42,也就是说,连接板44背离电池单体300的一侧设有压板42。
通过上述技术方案,在连接板44的两面分别设置压板42,可以提升集成板40的结构强度,也可以良好保护连接板44及汇流件41。
在一些实施例中,请参阅图9,连接板44与压板42形成为一体结构,也就是说,连接板44与压板42可以制作为一体结构。作为示例,连接板44上装配汇流件41后,可以置于压板42的注塑模具中,再注塑成型压板42,使压板42与连接板44及汇流件41连接固定。作为示例,连接板44可以与压板42粘接成一体结构。
通过上述技术方案,将连接板44与压板42形成为一体,便于连接,也可以提升连接板44与压板42的连接强度。
在一些实施例中,连接板44与压板42也可以通过超声波焊接固定。作为示例,连接板44与压板42也可以粘接、热压固定、铆接等方式固定相连。
在一些实施例中,外壳32上设有泄压机构3202,泄压机构3202用于在电池单体300的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力。泄压机构3202可以为设置在外壳32上的防爆阀或防爆片等结构。
在一些实施例中,泄压机构3202位于第一面320,压板42上对应于泄压机构3202的位置设有第二开口(图未示)。
第二开口是指压板42上设置的通口结构,在压板42安装于箱体20中的情况下,第二开口位于电池单体300上泄压机构3202对应的位置,以便在泄压机构3202工作时,内部压力能顺利通过第二开口释放。
通过上述技术方案,设置第二开口,以便露出电池单体300上的泄压机构3202,以便泄压机构3202泄压,提升电池单体300的安全性。
在一些实施例中,请参阅图5和图10,汇流件41包括支撑部411和连接部412,连接部412与支撑部411相连,支撑部411与压板42固定连接,连接部412至少部分伸入第一开口420,连接部412与电极端子33相连。
支撑部411是指汇流件41的主要部分。支撑部411与压板42固定连接,通过压板42来支撑住支撑部411,进而支撑住汇流件41。
连接部412是指汇流件41上用来与电极端子33相连的部分结构。连接部412与支撑部411相连,以便支撑部411支撑住连接部412。设置连接部412,以方便与电极端子33连接,确保电流传输稳定。作为示例,连接部412与电极端子33可以焊接相连。作为示例,连接部412与电极端子33也可以通过螺栓固定相连。
连接部412至少部分伸入第一开口420是指连接部412的一部分位于第一开口420内,或者连接部412整体处于第一开口420内。
通过上述技术方案,设置支撑部411,以便汇流件41与压板42的连接固定;设置连接部412,以便汇流件41与电池单体300的电极端子33连接,以集成板40的制作及装配使用。
在一些实施例中,连接部412的中部处于第一开口420,连接部412的两端分别与压板42固定相连,以便于压板42稳固连接部412,方便连接部412与相应的电极端子33固定连接。
在一些实施例中,也可以将连接部412靠近支撑部411的一端与压板42相连,而将连接部412的另一端悬置于第一开口420中,以自由端,从而在与电极端子33连接时,可以使连接部412进行一定的弹性变形,以便与电极端子33连接。
在一些实施例中,请参阅图5,连接部412至第一面320的距离小于或等于支撑部411至第一面320的距离。
连接部412至第一面320的距离是指连接部412与第一面320之间的间距。
支撑部411至第一面320的距离是指支撑部411与第一面320之间的间距。
连接部412至第一面320的距离等于支撑部411至第一面320的距离的情况下,汇流件41可以设置平板结构,以方便制作。
连接部412至第一面320的距离小于支撑部411至第一面320的距离的情况下,连接部412由支撑部411向电极端子33的一侧下沉设置,相应地,压板42上处于支撑部411靠近第一面320一侧的部分的厚度设置会大于连接部412靠近第一面320一侧的部分的厚度,而压板42上处于支撑部411靠近第一面320一侧的部分与电池单体300的第一面320相连,这样可以使压板42上与第一面320相连的部分的结构强度较高,以提升电池装置200整体的结构强度。另外,这种结构也便于连接部412与高度较小的电极端子33相连,以在满足集成板40结构强度的情况下,可以适应更小高度的电极端子33,进而使电池单体300及集成板40整体占用空间更小,提升电池装置200的体积能量密度。
通过上述技术方案,将连接部412设置相对支撑部411更接近第一面320,可以使压板42处于支撑部411靠近电池单体300一侧的厚度设置更大,以增加与电池单体300的第一面320连接的结构强度。
在一些实施例中,请参阅图10,连接部412至第一面320的距离大于支撑部411至第一面320的距离。
连接部412至第一面320的距离大于支撑部411至第一面320的距离的情况下,连接部412由支撑部411向背离电极端子33的一侧凸出设置,相应地,支撑部411的设置相对连接部412会更靠近电池单体300,这使得压板42上处于支撑部411背离第一面320一侧的部分的厚度设置会大于连接部412背离第一面320一侧的部分的厚度,而压板42上处于支撑部411背离第一面320一侧的部分是分离箱体20的侧壁与支撑部411,将压板42处于支撑部411背离第一面320一侧的部分的厚度设置较大,以更好的将支撑部411与箱体20进行隔离开。
通过上述技术方案,将支撑部411设置相对连接部412更接近第一面320,可以使压板42处于支撑部411背离电池单体300一侧的厚度设置更大,更好地将支撑部411与箱体20的对应侧壁隔离开。
在一些实施例中,请参阅图4,集成板40为一个,各电池单体300的第一面320均与集成板40的压板42相连,也就是说,该集成板40覆盖电池装置200的各电池单体300,这样在装配时,可以将各电池单体300均与该集成板40相连,从而简化装配流程,提高装配效率。另外,还可以通过集成板40将箱体20中的所有电池单体300连接成一个整体,以提升电池装置200的结构强度。
通过上述技术方案,将集成板40设置为一个,可以减少部件数量,以减少装配工序,提升装配效率。
在一些实施例中,集成板40设有多块,多块集成板40配合覆盖箱体20中的所有电池单体300。
多块是指两块或两块以上的数量。集成板40设置为多块,可以将每块集成板40制作较小,以减少各集成板40的面积,以便于各集成板40的制作,也可以方便根据电池装置200的尺寸来设置集成板40的数量和布局,灵活适应不同电池装置200的需求。
多块集成板40配合覆盖箱体20中的所有电池单体300,可以使各电池单体300均与一块集成板40相连,以便于多个电池单体300的电连接和管理。
通过上述技术方案,集成板40设置多块,可以方便集成板40的加工制作。
根据本申请的一些实施例中,本申请实施例提供了一种电池装置200,包括箱体20、多个电池单体300和集成板40;箱体20内设有收容空间201;多个电池单体300设于收容空间201,电池单体300包括外壳32,外壳32具有第一面320,第一面320上凸出设有电极端子33;集成板40设于第一面320所在一侧;集成板40包括用于连接电极端子33的汇流件41和支撑汇流件41的压板42,汇流件41与压板42注塑成一体结构,各第一面320与压板42粘接相连,压板42上对应各电极端子33的位置设有第一开口420,汇流件41伸入第一开口420以与相应电极端子33相连。压板42上设有柔性线路板,柔性线路板中设有采样线。
在压板42上注塑成型汇流件41,可以方便集成板40的加工制作,在集成板40上设置采样线,以便于监控电池单体300的状态信息。而压板42上设置第一开口420,以供电极端子33伸入与汇流件41连接,以提升集成度,减少部件数量,便于装配;而将压板42抵持于电池单体300的第一面320,可以充分利用电池单体300的第一面320上于电极端子33伸出第一面320的高度范围所在的空间,以提升压板42的结构强度,以降低压板42、电池单体300及汇流件41整体的高度,提升电池装置200的空间能量密度。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括如上述实施例所述的电池装置200,电池装置200用于存储或提供电能。
在一些实施例中,本申请实施例提供的电池装置200还可以应用于储能装置,如电池装置200可以为储能装置,例如储能电柜或储能集装箱等提供电能。
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 (17)

1.一种电池装置,其特征在于,包括:
箱体,内设有收容空间;
多个电池单体,设于所述收容空间,所述电池单体包括外壳,所述外壳具有第一面,所述第一面上凸出设有电极端子;
集成板,设于所述第一面所在一侧;
所述集成板包括用于连接所述电极端子的汇流件和支撑所述汇流件的压板,所述压板抵持于所述第一面,所述压板上对应各所述电极端子的位置设有第一开口,所述汇流件伸入所述第一开口以与相应所述电极端子相连。
2.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述第一面与所述压板粘接相连。
3.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述压板上设有用于传导电信号的采样线。
4.如权利要求3所述的电池装置,其特征在于,所述压板上设有柔性线路板,所述柔性线路板中设有所述采样线。
5.如权利要求4所述的电池装置,其特征在于,所述柔性线路板粘接于所述压板上。
6.如权利要求3所述的电池装置,其特征在于,所述压板上还设有用于采集所述电池单体的状态参数的传感器,所述传感器电连接于所述采样线。
7.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述汇流件与所述压板形成为一体结构,或者,所述汇流件与所述压板粘接相连,或者,所述汇流件通过紧固件固定于所述压板上。
8.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述集成板包括连接板,所述汇流件与所述连接板相连,所述连接板靠近所述第一面的一侧连接有所述压板。
9.如权利要求8所述的电池装置,其特征在于,所述连接板背离所述第一面的一侧连接有所述压板。
10.如权利要求8所述的电池装置,其特征在于,所述连接板与所述压板形成为一体结构。
11.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述外壳上设有泄压机构,所述泄压机构位于所述第一面,所述压板上对应于所述泄压机构的位置设有第二开口。
12.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述汇流件包括支撑部和连接部,所述连接部与所述支撑部相连,所述支撑部与所述压板固定连接,所述连接部至少部分伸入所述第一开口,所述连接部与所述电极端子相连。
13.如权利要求12所述的电池装置,其特征在于,所述连接部至所述第一面的距离小于或等于所述支撑部至所述第一面的距离。
14.如权利要求12所述的电池装置,其特征在于,所述连接部至所述第一面的距离大于所述支撑部至所述第一面的距离。
15.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述集成板为一个,各所述电池单体的第一面均与所述集成板的所述压板相连。
16.如权利要求1-6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述集成板设有多块,多块所述集成板配合覆盖所述箱体中的所有所述电池单体。
17.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-16任一项所述的电池装置,所述电池装置用于提供电能。
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