CN223206370U - 电池装置及用电设备 - Google Patents
电池装置及用电设备Info
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池装置及用电设备。本申请提供了一种电池装置包括箱本体、电池单体和第一压装件,箱本体的内部形成有容纳腔,容纳腔沿第一方向的一端设有开口,电池单体设置于容纳腔内,第一压装件沿第二方向设于容纳腔的至少一侧,第一压装件沿第三方向的两端分别与箱本体相连接,并被配置为沿第二方向对电池单体限位;其中,第二方向与第三方向相交,第二方向和第三方向共同所在的平面与第一方向垂直。根据本申请的电池装置,能够减少电池单体沿第二方向发生膨胀并挤压箱本体变形,从而减少箱本体发生开裂损坏的现象,提高电池装置的结构稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池装置及用电设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,新能源汽车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。
电池装置在充放电的过程中,电池单体会发生膨胀。对于无模组电池包来说,电池单体的膨胀力均由电池箱体承受,从而导致电池箱体存在开裂损坏的风险,进而降低电池装置的可靠性。
实用新型内容
鉴于现有技术存在的缺陷,本申请的目的在于提供一种电池装置及用电设备,其能够有效地解决由于电池单体发生膨胀而导致电池箱体存在开裂损坏的问题。
第一方面,本申请提供了一种电池装置,包括:
箱本体,箱本体的内部形成有容纳腔,容纳腔沿第一方向的一端设有开口;
电池单体,电池单体设置于容纳腔内;
第一压装件,第一压装件沿第二方向设于容纳腔的至少一侧,第一压装件沿第三方向的两端分别与箱本体相连接,并被配置为沿第二方向限制电池单体的位置;
其中,第二方向与第三方向相交,第二方向和第三方向共同所在的平面与第一方向垂直。
根据本申请的电池装置,电池单体可沿第一方向通过开口放置于容纳腔内,通过将第一压装件沿第二方向设于容纳腔的至少一侧,且第一压装件沿第三方向的两端分别与箱本体相连接,并被配置为沿第二方向限制电池单体的位置,第一压装件能够减少电池单体沿第二方向发生膨胀并挤压箱本体变形,从而减少箱本体发生开裂损坏的现象,提高电池装置的结构稳定性和可靠性。同时,当电池装置沿第二方向发生撞击时,第一压装件能够减少电池单体沿第二方向受到的冲击力,从而减少电池单体发生变形或损坏。
在本申请的一些实施方式中,箱本体包括沿第三方向设于容纳腔相反两侧的两个支撑梁,支撑梁沿第二方向延伸,第一压装件沿第三方向的两端分别与两个支撑梁相连接。
支撑梁沿第三方向设于容纳腔的相反两侧,用于沿第三方向对容纳腔中的电池单体限位,并减少电池单体沿第三方向的变形。第一压装件沿第三方向的两端分别与两个支撑梁相连接,从而将第一压装件沿第二方向固定设于电池单体的一侧,并减少电池单体沿第二方向的膨胀变形。
在本申请的一些实施方式中,支撑梁包括沿第一方向依次设置的第一支撑部和第二支撑部,第一支撑部设于第二支撑部靠近开口的一侧,第二支撑部的内部形成有空腔,第一支撑部沿第二方向的端部与第一压装件相连接。
第一支撑部设于第二支撑部靠近开口的一侧,便于第一压装件与第一支撑部相连接,同时,将第二支撑部的内部设置成空腔,能够减少支撑梁的重量,并降低支撑梁的成本。
在本申请的一些实施方式中,第一支撑部沿第二方向朝向第一压装件的端部内设有支撑结构,电池装置还包括连接件,连接件沿第二方向依次穿设于第一压装件和支撑结构,并与支撑结构相连接。
通过在第一支撑部的端部设置支撑结构,连接件穿设于第一压装件后能够与支撑结构相连接,从而将第一压装件沿第二方向固定设于电池单体的一侧,并减少电池单体沿第二方向的膨胀变形。
在本申请的一些实施方式中,箱本体还包括沿第二方向设于容纳腔相反两侧的两个边梁,边梁沿第三方向延伸,两个支撑梁和两个边梁合围形成容纳腔。
通过将两个支撑梁和两个边梁合围形成容纳腔,电池单体可置于容纳腔中,并通过支撑梁减少电池单体沿第三方向的变形,通过边梁减少电池单体沿第二方向的变形。
在本申请的一些实施方式中,沿第一方向,第一压装件设于边梁朝向开口的一侧。
通过将第一压装件设于边梁朝向开口的一侧,使第一压装件与边梁沿第一方向错位设置,第一压装件和边梁能够在第一方向的不同位置处分别减少电池单体沿第二方向的膨胀变形。
在本申请的一些实施方式中,沿第二方向,至少部分第一压装件设于边梁与电池单体之间。
通过将至少部分第一压装件设于边梁与电池单体之间,使第一压装件与边梁沿第一方向具有重叠区域,部分第一压装件和边梁能够在第一方向的相同位置处共同减少电池单体沿第二方向的膨胀变形。同时,当箱本体受到沿第二方向的冲击变形时,设于边梁与电池单体之间的部分第一压装件能够减少变形后的边梁过度挤压电池单体,从而减少电池单体的损坏。
在本申请的一些实施方式中,第一压装件的外表面包覆有绝缘层。
通过在第一压装件的外表面包覆有绝缘层,能够减少第一压装件与电池单体或其他导电件间发生导电短路现象,提高电池装置的可靠性。
在本申请的一些实施方式中,第一压装件朝向电池单体的表面设有缓冲件;和/或,第一压装件背离电池单体的表面设有缓冲件。
通过第一压装件朝向电池单体的表面设有缓冲件,能够减少第一压装件与电池单体发生撞击时产生的冲击力,从而减少电池单体或第一压装件的损坏;和/或,通过第一压装件背离电池单体的表面设有缓冲件,能够减少第一压装件与箱本体的内壁面间发生撞击时产生的冲击力,从而减少对第一压装件或箱本体的破坏。
在本申请的一些实施方式中,第一压装件沿第三方向与箱本体相连接的至少一端设有加强件,加强件设于第一压装件朝向电池单体的一侧。
通过在第一压装件的端部设置加强件,能够提高第一压装件端部的连接强度,从而减少第一压装件的端部与箱本体连接时受力损坏。同时,通过将加强件设于第一压装件朝向电池单体的一侧,能够增大第一压装件与电池单体间沿第二方向的间隔尺寸,减少第一压装件沿第二方向过度挤压电池单体。
在本申请的一些实施方式中,电池单体的数量为多个,多个电池单体形成至少一个电池单体组件,电池单体组件包括沿第三方向依次排列设置的至少两个电池单体,且任一个电池单体组件中的电池单体沿第二方向的正投影分别与第一压装件沿第二方向的正投影具有重合区域。
通过将电池单体组件内的任一个电池单体沿第二方向的正投影与第一压装件沿第二方向的正投影具有重合区域,即第一压装件能够沿第二方向与电池单体组件内的任一个电池单体相对设置,从而通过第一压装件沿第二方向限制电池单体组件内的任一个电池单体的位置,减少电池单体组件内的任一个电池单体沿第二方向发生膨胀并挤压箱本体变形。
在本申请的一些实施方式中,第一压装件的数量为多个,容纳腔沿第二方向的相反两侧分别设有至少一个第一压装件。
通过在容纳腔沿第二方向的相反两侧分别设有至少一个第一压装件,容纳腔沿第二方向的相反两侧的第一压装件能够共同限制容纳腔中的电池单体沿第二方向发生膨胀变形,从而减少变形后的电池单体沿第二方向挤压箱本体变形,进而减少箱本体发生开裂损坏的现象,提高电池装置的结构稳定性和可靠性。
第二方面,本申请提出了一种用电设备,用电设备具有上述任一项的电池装置。
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
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请一实施方式提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施方式提供的电池单体组件的结构示意图;
图3是本申请一实施方式提供的电池单体的分解结构示意图;
图4是本申请一实施方式提供的电池装置的结构示意图;
图5是图4中的电池装置去除上盖的内部结构示意图;
图6是图5中的A部放大结构示意图;
图7是图5中的电池装置的分解结构示意图;
图8是图7中的B部放大结构示意图;
图9是图7中的支撑梁的结构示意图;
图10是图9中的C部放大结构示意图;
图11是图7中的第一压装件背离电池单体一侧的结构示意图;
图12是图11中的D部放大结构示意图;
图13是图7中的第一压装件朝向电池单体一侧的结构示意图;
图14是图13中的E部放大结构示意图;
图15是本申请另一实施方式的第一压装件与边梁的相对位置结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1、车辆;
10、电池装置;11、控制器;12、马达;
20、电池单体组件;21、电池单体;211、端盖;212、壳体;213、电极组件;214、电极端子;
30、箱体;31、箱本体;311、支撑梁;3111、第一支撑部;31111、螺纹孔;3112、第二支撑部;312、边梁;313、端梁;32、上盖;
40、第一压装件;41、绝缘层;42、缓冲件;43、安装孔;44、加强件;
50、连接件;
60、第二压装件;
X、第一方向;Y、第二方向;Z、第三方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式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。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施方式所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施方式的描述中,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方式和简化描述,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方式的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。在本申请实施方式的描述中,“多个”的含义是包括两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施方式的描述中,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方式中的具体含义。
在本申请实施方式的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。锂离子电池因能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器中。
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,新能源汽车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。
电池装置在充放电的过程中,电池单体会发生膨胀。对于无模组电池包来说,电池单体的膨胀力均由电池箱体承受,从而导致电池箱体存在开裂损坏的风险,进而降低电池装置的可靠性。
为解决由于电池单体发生膨胀而导致电池箱体存在开裂损坏的问题,本申请提出了一种电池装置以及具有该电池装置的用电设备,根据本申请的电池装置,能够减少箱本体发生开裂损坏的现象,提高电池装置的结构稳定性和可靠性。同时,当电池装置发生撞击时,能够减少电池单体受到的冲击力,从而减少电池单体发生变形或损坏。
本申请的实施方式所提到的电池装置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,多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联连接。
在一些实施方式中,电池单体组件通常由多个电池单体排列形成;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形成。
在一些实施方式中,电池装置可以为电池包,电池包包括箱体和一个或多个电池单体组件,电池单体组件容纳于箱体中。
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中的方式容纳于箱体中。
作为示例,电池单体组件也可通过将多个电池单体直接固定于箱体的方式容纳于箱体中。
作为示例,箱体可包括第一箱体和第二箱体。第一箱体和第二箱体扣合,使得箱体内部形成封闭空间,以收纳电池单体组件。这里的封闭指盖住或关闭,可以是密封,也可以是非密封。第一箱体可为顶盖或者底板。
作为示例,箱体可包括顶盖、框架和底板。顶盖和底板分别与框架连接,使得箱体内部形成封闭空间,以收纳电池单体组件。
作为示例,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的顶盖可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的框架可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施方式中,电池装置指储能装置,储能装置包括箱体,箱体的至少一侧设有门。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
在一些实施方式中,储能装置包括一个或多个电池簇以提升储能装置的电压和容量。电池簇可包括多个电池模组,多个电池模组通过汇流部件串联连接以提高储能装置的电压。当储能装置包括多个电池簇时,多个电池簇之间并联以提高储能装置的容量。
储能装置可以用于储能电站、风力发电系统、太阳能发电系统、移动电力系统或者临时供电系统等。储能装置可以根据需要将电能存储起来并在适当的时候输出电能。例如,储能装置可以在用电低谷时将电能储存起来,而在用电高峰时,为相关用户或者用电设备提供电能。本申请实施方式提供的储能系统可以是任意需要用到储能装置的电力系统。
本申请实施方式描述的技术方案均适用于各种使用电池单体和电池装置的用电装置及储能装置,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、航天器和储能集装箱等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。
图1为本申请一些实施方式提供的车辆1的结构示意图。如图1所示,车辆1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1的内部设置有电池装置10,电池装置10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池装置10可以用于车辆1的供电,例如,电池装置10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池装置10为马达12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。
在本申请一些实施方式中,电池装置10不仅可以作为车辆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为本申请一实施方式的电池单体组件20的结构示意图。如图2所示,为了满足不同的使用电力需求,电池装置10可以包括多个电池单体21,电池单体21是指组成电池装置10的最小单元。多个电池单体21可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。其中,多个电池单体21之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。
电池单体组件20可以包括多个电池单体21,多个电池单体21可以先串联或并联或混联组成电池单体组件20,多个电池单体组件20再串联或并联或混联组成电池装置10。电池单体21可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施方式对此也不限定。电池单体21一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体形电池单体和软包电池单体,本申请实施方式对此也不限定。但为描述简洁,下述实施方式均以方体形的锂离子的电池单体21为例进行说明。
图3为本申请一些实施方式提供的电池单体21的分解结构示意图。电池单体21是指组成电池装置10的最小单元。如图4,电池单体21包括有端盖211、壳体212和电极组件213。
端盖211是指盖合于壳体212的开口处以将电池单体21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211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211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体21能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖211上可以设置有如电极端子214等的功能性部件。电极端子214可以用于与电极组件213电连接,以用于输出或输入电池单体21的电能。在一些实施方式中,端盖211上还可以设置有用于在电池单体21的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。在一些实施方式中,在端盖211的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体212内的电连接部件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体21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213、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件,可以于壳体212上设置开口,通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电池单体21的内部环境。不限地,也可以使端盖211和壳体212一体化,具体地,端盖211和壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体212的内部时,再使端盖211盖合壳体212。壳体212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212的形状可以根据电极组件213的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。
电极组件213是电池单体21中发生电化学反应的部件。壳体212内可以包含一个或更多个电极组件213。电极组件213主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性材料的部分构成电极组件213的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(在图中未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性材料和负极活性材料与电解液发生反应,极耳连接电极端子214以形成电流回路。
结合图4至图8所示,第一方面,本申请提供了一种电池装置10,电池装置10包括箱本体31、电池单体21和第一压装件40,箱本体31的内部形成有容纳腔,容纳腔沿第一方向X的一端设有开口,电池单体21设置于容纳腔内,第一压装件40沿第二方向Y设于容纳腔的至少一侧,第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与箱本体31相连接,并被配置为沿第二方向Y对电池单体21限位;
其中,第二方向Y与第三方向Z相交,第二方向Y和第三方向Z共同所在的平面与第一方向X垂直。
具体的,电池装置10包括箱体30,箱体30形成电池装置10的整体外观结构,其内部形成有用于容纳电池单体21及其他电器件的容纳腔。箱体30可以包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分相互盖合,并共同限定出用于容纳电池单体21的容纳腔。第一部分可以为一端开口的空心结构,第二部分可以为板状结构,第二部分盖合于第一部分的开口侧。或者,第一部分和第二部分也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分的开口侧盖合于第二部分的开口侧。箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料。在本申请的一些实施方式中,箱体30包括箱本体31和上盖32,其中,箱本体31为一端开口的空心结构,上盖32盖设于箱本体31的一端开口处。可选的,上盖32同样为一端开口的空心结构。其中,箱本体31与上盖32沿第一方向X相对设置,电池单体21通过箱本体31的开口放置于容纳腔中。在电池装置10组装至车辆或其他用电设备后,箱本体31设于上盖32的下方,第一方向X可以为竖直方向,或者,第一方向X与竖直方向呈大于等于0°且小于90°的夹角设置。
第一压装件40沿第二方向Y设于容纳腔的至少一侧,第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与箱本体31相连接,连接方式包括且不限于铆接或螺栓连接,第一压装件40被配置为沿第二方向Y限制电池单体21的位置。其中,第一压装件40可沿第二方向Y与电池单体21的侧面相贴合,或者,第一压装件40可沿第二方向Y与电池单体21的侧面存在缝隙。可选的,第一压装件40可以为带状结构,包括且不限于钢带。可选的,第二方向Y可以为电池装置10的长度方向和宽度方向中的一者,第三方向Z可以为电池装置10的长度方向和宽度方向的另一者,且电池装置10沿长度方向的尺寸大于电池装置10沿宽度方向的尺寸。
根据本申请的电池装置10,电池单体21可沿第一方向X通过开口放置于容纳腔内,通过将第一压装件40沿第二方向Y设于容纳腔的至少一侧,且第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与箱本体31相连接,并被配置为沿第二方向Y限制电池单体21的位置,第一压装件40能够减少电池单体21沿第二方向Y发生膨胀并挤压箱本体31变形,从而减少箱本体31发生开裂损坏的现象,提高电池装置10的结构稳定性和可靠性。同时,当电池装置10沿第二方向Y发生撞击时,第一压装件40能够减少电池单体21沿第二方向Y受到的冲击力,从而减少电池单体21发生变形或损坏。
结合图4至图8所示,在本申请的一些实施方式中,箱本体31包括沿第三方向Z设于容纳腔相反两侧的两个支撑梁311,支撑梁311沿第二方向Y延伸,第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与两个支撑梁311相连接。
具体的,容纳腔沿第三方向Z的相反两侧分别设有支撑梁311,电池单体21设于两侧的支撑梁311之间,从而通过两侧的支撑梁311沿第三方向Z对电池单体21进行限位。第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与容纳腔相反两侧的支撑梁311相连接,连接方式包括且不限于铆接或螺栓连接。
支撑梁311沿第三方向Z设于容纳腔的相反两侧,用于沿第三方向Z对容纳腔中的电池单体21限位,并减少电池单体21沿第三方向Z的变形。第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与两个支撑梁311相连接,从而将第一压装件40沿第二方向Y固定设于电池单体21的一侧,并减少电池单体21沿第二方向Y的膨胀变形。
结合图4至图10所示,在本申请的一些实施方式中,支撑梁311包括沿第一方向X依次设置的第一支撑部3111和第二支撑部3112,第一支撑部3111设于第二支撑部3112靠近开口的一侧,第二支撑部3112的内部形成有空腔,第一支撑部3111沿第二方向Y的端部与第一压装件40相连接。
具体的,第二支撑部3112的内部为空心结构,从而可降低支撑梁311的重量。第一支撑部3111可以为整体实心结构,或者,仅在第一支撑部3111的端部设置为实心结构,从而便于第一支撑部3111通过端部与第一压装件40相连接。可选的,第一支撑部3111和第二支撑部3112可以为一体式结构,或者,第一支撑部3111和第二支撑部3112可以为分体式结构。
第一支撑部3111设于第二支撑部3112靠近开口的一侧,便于第一压装件40与第一支撑部3111相连接,同时,将第二支撑部3112的内部设置成空腔,能够减少支撑梁311的重量,并降低支撑梁311的成本。
结合图4至图12所示,在本申请的一些实施方式中,第一支撑部3111沿第二方向Y朝向第一压装件40的端部内设有支撑结构,电池装置10还包括连接件50,连接件50沿第二方向Y依次穿设于第一压装件40和支撑结构,并与支撑结构相连接。
具体的,第一支撑部3111仅在朝向第一压装件40的端部内部设置支撑结构,而第一支撑部3111的中间部分为空心结构,从而便于降低第一支撑部3111的重量。连接件50包括且不限于铆钉或螺栓,连接件50沿第二方向Y依次穿设于第一压装件40和支撑结构,并与支撑结构相连接,从而将第一压装件40固定挤压至连接件50与支撑结构之间。可选的,第一支撑部3111的端部实心结构可以为第一支撑部3111的一部分结构,或者,第一支撑部3111的端部实心结构单独形成,并组装至第一支撑部3111的端部。可选的,连接件为螺栓,第一压装件40的端部贯穿设有安装孔43,支撑结构的内部形成有螺纹孔31111,连接件50穿过安装孔43,并与螺纹孔31111螺纹连接。
通过在第一支撑部3111的端部设置支撑结构,连接件50穿设于第一压装件40后能够与支撑结构相连接,从而将第一压装件40沿第二方向Y固定设于电池单体21的一侧,并减少电池单体21沿第二方向Y的膨胀变形。
结合图4至图8所示,在本申请的一些实施方式中,箱本体31还包括沿第二方向Y设于容纳腔相反两侧的两个边梁312,边梁312沿第三方向Z延伸,两个支撑梁311和两个边梁312合围形成容纳腔。
具体的,容纳腔沿第二方向Y的两侧分别设有边梁312,电池单体21设置于两侧的边梁312之间,从而通过两侧的边梁312沿第二方向Y对电池单体21进行限位。边梁312和支撑梁311首尾依次相接,并合围形成容纳腔。
可选的,箱本体31还包括沿第三方向Z间隔设置的两个端梁313。边梁312沿第三方向Z的两端的端部分别超出两侧的支撑梁311设置,并与两侧的端梁313相连接,边梁312和端梁313首尾依次相接,并合围成箱本体31的框架结构。
通过将两个支撑梁311和两个边梁312合围形成容纳腔,电池单体21可置于容纳腔中,并通过支撑梁311减少电池单体21沿第三方向Z的变形,通过边梁减少电池单体21沿第二方向Y的变形。
结合图4至图8所示,在本申请的一些实施方式中,沿第一方向X,第一压装件40设于边梁312朝向开口的一侧。
具体的,第一压装件40与边梁312沿第一方向X错位设置,且无重叠部分。第一压装件40用于沿第二方向Y对电池单体21在第一方向X的其中一段进行限位,边梁312用于沿第二方向Y对电池单体21在第一方向X的其中另一段进行限位。
通过将第一压装件40设于边梁312朝向开口的一侧,使第一压装件40与边梁312沿第一方向X错位设置,第一压装件40和边梁312能够在第一方向X的不同位置处分别减少电池单体21沿第二方向Y的膨胀变形。
如图15所示,在本申请的一些实施方式中,沿第二方向Y,至少部分第一压装件40设于边梁312与电池单体21之间。
具体的,第一压装件40与边梁312沿第一方向X具有重叠部分,从而将部分第一压装件40沿第二方向Y设于边梁312和电池单体21之间。
通过将至少部分第一压装件40设于边梁312与电池单体21之间,使第一压装件40与边梁312沿第一方向X具有重叠区域,部分第一压装件40和边梁312能够在第一方向X的相同位置处共同减少电池单体21沿第二方向Y的膨胀变形。同时,当箱本体31受到沿第二方向Y的冲击变形时,设于边梁312与电池单体21之间的部分第一压装件40能够减少变形后的边梁312过度挤压电池单体21,从而减少电池单体21的损坏。
结合图6至图14所示,在本申请的一些实施方式中,第一压装件40的外表面包覆有绝缘层41。
具体的,在本申请的一些实施方式中,第一压装件40可以为导电件,如钢带。为减少第一压装件40与电池单体21间发生导电现象,第一压装件40的外表面包覆有绝缘层41。可选的,绝缘层41包括且不限于PI膜(Polyimide Film,聚酰亚胺膜)层。
通过在第一压装件40的外表面包覆有绝缘层41,能够减少第一压装件40与电池单体21或其他导电件间发生导电短路现象,提高电池装置10的可靠性。
结合图6至图14所示,在本申请的一些实施方式中,第一压装件40朝向电池单体21的表面设有缓冲件42;和/或,第一压装件40背离电池单体21的表面设有缓冲件42。
具体的,第一压装件40沿第二方向Y朝向电池单体21的一侧设有缓冲件42。或者,第一压装件40沿第二方向Y背离电池单体21的一侧设有缓冲件42,即第一压装件40沿第二方向Y朝向临近的边梁312的一侧设有缓冲件42。可选的,缓冲件42包括且不限于泡棉和橡胶。
通过第一压装件40朝向电池单体21的表面设有缓冲件42,能够减少第一压装件40与电池单体21发生撞击时产生的冲击力,从而减少电池单体21或第一压装件40的损坏。通过第一压装件40背离电池单体21的表面设有缓冲件42,能够减少第一压装件40与箱本体31的内壁面间发生撞击时产生的冲击力,从而减少对第一压装件40或箱本体31的破坏。
结合图6至图14所示,在本申请的一些实施方式中,第一压装件40沿第三方向Z与箱本体31相连接的至少一端设有加强件44,加强件44设于第一压装件40朝向电池单体21的一侧。
具体的,第一压装件40的端部设有加强件44,从而提高第一压装件40的端部沿第二方向Y的厚度尺寸,进而提高第一压装件40端部的抗变形能力。其中,加强件44包括且不限于钢片,钢片通过焊接的方式连接于第一压装件40朝向电池单体21的一侧。
通过在第一压装件40的端部设置加强件44,能够提高第一压装件40端部的连接强度,从而减少第一压装件40的端部与箱本体31连接时受力损坏。同时,通过将加强件44设于第一压装件40朝向电池单体21的一侧,能够增大第一压装件40与电池单体21间沿第二方向Y的间隔尺寸,减少第一压装件40沿第二方向Y过度挤压电池单体21。
结合图4至图8所示,在本申请的一些实施方式中,电池单体21的数量为多个,多个电池单体21形成至少一个电池单体组件20,电池单体组件20包括沿第三方向Z依次排列设置的至少两个电池单体21,且任一个电池单体组件20中的电池单体21沿第二方向Y的正投影分别与第一压装件40沿第二方向Y的正投影具有重合区域。
具体的,多个电池单体21相互电连接并形成至少一个电池单体组件20,从而提高电池装置10的电压或容量。其中,任一个电池单体组件20包括沿第三方向Z依次排列设置的至少两个电池单体21,且任一个电池单体组件20中的所有电池单体21分别沿第二方向Y与第一压装件40相对设置。
通过将电池单体组件20内的任一个电池单体21沿第二方向Y的正投影与第一压装件40沿第二方向Y的正投影具有重合区域,即第一压装件40能够沿第二方向Y与电池单体组件20内的任一个电池单体21相对设置,从而通过第一压装件40沿第二方向Y限制电池单体组件20内的任一个电池单体21的位置,减少电池单体组件20内的任一个电池单体21沿第二方向Y发生膨胀并挤压箱本体31变形。
结合图4至图8所示,在本申请的一些实施方式中,第一压装件40的数量为多个,容纳腔沿第二方向Y的相反两侧分别设有至少一个第一压装件40。
具体的,第一压装件40的数量可以为两个,两个第一压装件40分别沿第二方向Y设于容纳腔的两侧,且任一个第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与支撑梁311相连接。
通过在容纳腔沿第二方向Y的相反两侧分别设有至少一个第一压装件40,容纳腔沿第二方向Y的相反两侧的第一压装件40能够共同限制容纳腔中的电池单体21沿第二方向Y发生膨胀变形,从而减少变形后的电池单体21沿第二方向Y挤压箱本体31变形,进而减少箱本体31发生开裂损坏的现象,提高电池装置10的结构稳定性和可靠性。
结合图4和图5所示,在本申请的一些实施方式中,电池装置10第二压装件60,第二压装件60沿第一方向X设于电池单体21朝向开口的一侧,即电池单体21朝向上盖32的一侧。第二压装件60沿第三方向Z的两端分别与支撑梁311相连接,从而通过第二压装件60沿第三方向Z对电池单体21限位。可选的,第二压装件60的结构可与第一压装件40的结构相一致。
如图1所示,本申请的第二方面提出了一种用电设备,用电设备包括上述任一项的电池装置10。
由于本申请中的用电设备具有与以上任一实施方式的电池装置10相同的技术特征,能够达到相同的技术效果,在此不再进行赘述。
如图1所示,在本申请的一些实施方式中,用电设备可以为车辆1,车辆1包括上述任一实施方式的电池装置10,电池装置10用于为车辆1提供电能,并用于驱动车辆1行走。
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。
结合图4至图14所示,在本申请的一些实施方式中,电池装置10包括箱本体31、电池单体21和第一压装件40,箱本体31的内部形成有容纳腔,容纳腔沿第一方向X的一端设有开口,电池单体21设置于容纳腔内,第一压装件40沿第二方向Y设于容纳腔的至少一侧,第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与箱本体31相连接,并被配置为沿第二方向Y对电池单体21限位;其中,第二方向Y与第三方向Z相交,第二方向Y和第三方向Z共同所在的平面与第一方向X垂直。
可选的,箱本体31包括沿第三方向Z设于容纳腔相反两侧的两个支撑梁311,支撑梁311沿第二方向Y延伸,第一压装件40沿第三方向Z的两端分别与两个支撑梁311相连接。其中,支撑梁311包括沿第一方向X依次设置的第一支撑部3111和第二支撑部3112,第一支撑部3111设于第二支撑部3112靠近开口的一侧,第二支撑部3112的内部形成有空腔,第一支撑部3111沿第二方向Y的端部与第一压装件40相连接。
可选的,第一支撑部3111沿第二方向Y朝向第一压装件40端部内设有支撑结构,电池装置10还包括连接件50,连接件50沿第二方向Y依次穿设于第一压装件40和支撑结构,并与支撑结构相连接。
可选的,箱本体31还包括沿所述第二方向Y设于容纳腔相反两侧的两个边梁312,边梁312沿第三方向Z延伸,两个支撑梁311和两个边梁312合围形成容纳腔。其中,沿第一方向X,第一压装件40设于边梁312朝向开口的一侧。
可选的,第一压装件40的外表面包覆有绝缘层41,第一压装件40朝向电池单体21的表面和背离电池单体21的表面分别设有缓冲件42。第一压装件40沿第三方向Z与箱本体31相连接的两端分别设有加强件44,加强件44设于第一压装件40朝向电池单体21的一侧。
可选的,电池单体21的数量为多个,多个电池单体21形成至少一个电池单体组件20,电池单体组件20包括沿第三方向Z依次排列设置的至少两个电池单体21,且任一个电池单体组件20中的电池单体21沿第二方向Y的正投影分别与第一压装件40沿第二方向Y的正投影具有重合区域。
可选的,第一压装件40的数量为多个,容纳腔沿第二方向Y的相反两侧分别设有至少一个第一压装件40。
最后应说明的是:以上各实施方式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方式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方式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方式技术方案的范围,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,各个实施方式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方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种电池装置,其特征在于,包括:
箱本体,所述箱本体的内部形成有容纳腔,所述容纳腔沿第一方向的一端设有开口;
电池单体,所述电池单体设置于所述容纳腔内;
第一压装件,所述第一压装件沿第二方向设于所述容纳腔的至少一侧,所述第一压装件沿第三方向的两端分别与所述箱本体相连接,并被配置为沿所述第二方向对所述电池单体限位;
其中,所述第二方向与所述第三方向相交,所述第二方向和所述第三方向共同所在的平面与所述第一方向垂直。
2.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述箱本体包括沿所述第三方向设于所述容纳腔相反两侧的两个支撑梁,所述支撑梁沿所述第二方向延伸,所述第一压装件沿所述第三方向的两端分别与两个所述支撑梁相连接。
3.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述支撑梁包括沿所述第一方向依次设置的第一支撑部和第二支撑部,所述第一支撑部设于所述第二支撑部靠近所述开口的一侧,所述第二支撑部的内部形成有空腔,所述第一支撑部沿所述第二方向的端部与所述第一压装件相连接。
4.根据权利要求3所述的电池装置,其特征在于,所述第一支撑部沿所述第二方向朝向所述第一压装件的端部内设有支撑结构,所述电池装置还包括连接件,所述连接件沿所述第二方向依次穿设于所述第一压装件和所述支撑结构,并与所述支撑结构相连接。
5.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述箱本体还包括沿所述第二方向设于所述容纳腔相反两侧的两个边梁,所述边梁沿所述第三方向延伸,两个所述支撑梁和两个所述边梁合围形成所述容纳腔。
6.根据权利要求5所述的电池装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一压装件设于所述边梁朝向所述开口的一侧。
7.根据权利要求5所述的电池装置,其特征在于,沿所述第二方向,至少部分所述第一压装件设于所述边梁与所述电池单体之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述电池装置,其特征在于,所述第一压装件的外表面包覆有绝缘层。
9.根据权利要求1至7中任一项所述电池装置,其特征在于,所述第一压装件朝向所述电池单体的表面设有缓冲件;和/或,所述第一压装件背离所述电池单体的表面设有缓冲件。
10.根据权利要求1至7中任一项所述电池装置,其特征在于,所述第一压装件沿所述第三方向与所述箱本体相连接的至少一端设有加强件,所述加强件设于所述第一压装件朝向所述电池单体的一侧。
11.根据权利要求1至7中任一项所述电池装置,其特征在于,所述电池单体的数量为多个,多个所述电池单体形成至少一个电池单体组件,所述电池单体组件包括沿所述第三方向依次排列设置的至少两个所述电池单体,且任一个所述电池单体组件中的电池单体沿所述第二方向的正投影分别与所述第一压装件沿所述第二方向的正投影具有重合区域。
12.根据权利要求11所述电池装置,其特征在于,所述第一压装件的数量为多个,所述容纳腔沿所述第二方向的相反两侧分别设有至少一个所述第一压装件。
13.一种用电设备,其特征在于,具有根据权利要求1至12中任一项所述的电池装置。
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| CN202520961996.6U CN223206370U (zh) | 2025-05-16 | 2025-05-16 | 电池装置及用电设备 |
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| CN (1) | CN223206370U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121618130A (zh) * | 2026-01-30 | 2026-03-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池装置、用电装置、储能装置 |
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- 2025-05-16 CN CN202520961996.6U patent/CN223206370U/zh active Active
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