WO2024138709A1 - 电池及用电装置 - Google Patents

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WO2024138709A1
WO2024138709A1 PCT/CN2022/144238 CN2022144238W WO2024138709A1 WO 2024138709 A1 WO2024138709 A1 WO 2024138709A1 CN 2022144238 W CN2022144238 W CN 2022144238W WO 2024138709 A1 WO2024138709 A1 WO 2024138709A1
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battery
bottom plate
battery module
battery according
module
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PCT/CN2022/144238
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French (fr)
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石卫刚
罗文超
王志
吴光当
施思
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宁德时代新能源科技股份有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present application relates to the field of battery technology, and in particular to a battery and an electrical device.
  • the present application provides a battery and an electrical device, which can improve the energy density of the battery.
  • the present application provides a battery, comprising: a battery module; a box having a housing cavity for accommodating the battery module, wherein the box does not exceed an upper end surface of the battery module along a height direction of the battery.
  • the box body includes a bottom plate, which is configured to support the battery module, and the bottom plate is provided with a mounting portion for mounting the battery on an electrical device.
  • the mounting portion does not exceed the battery module.
  • the battery module at least partially covers the mounting part, further reducing the space occupied by the mounting part outside the battery module, which is beneficial to further improve the space occupancy rate of the battery module and improve the energy density of the battery.
  • a partition beam is arranged on the bottom plate, which can play a certain structural reinforcement role on the bottom plate, thereby improving the structural strength of the bottom plate; at the same time, the partition beam can play a certain limiting role on the battery module, thereby improving the position stability of the battery module on the bottom plate.
  • the mounting part passes through the bottom plate and the partition beam, and the partition beam and the mounting part share part of the space on the bottom plate, thereby reducing the space occupied by the mounting part and the partition beam on the bottom plate, freeing up more layout space for the battery module, which is conducive to improving the battery energy density.
  • the mounting part passes through the bottom plate and the partition beam, increasing the force-bearing area of the bottom plate, thereby increasing the connection strength of the mounting part. At the same time, it is convenient for the battery mounting operation.
  • a plurality of partition beams are arranged at intervals along the length direction of the bottom plate, providing multi-point support and reinforcement for the bottom plate in the length direction, which is beneficial to improving the compressive strength of the bottom plate.
  • a flow channel for accommodating a heat exchange medium is provided inside the bottom plate.
  • the box body further includes: two side panels, the two side panels are arranged opposite to each other and connected to the bottom plate, and the two side panels and the bottom plate together form the accommodating cavity.
  • two side plates are arranged relatively on the bottom plate, and the two side plates can further strengthen the structural strength of the bottom plate and improve the bearing stability of the battery module; at the same time, the bottom plate and the side plates together form a space for accommodating the battery module, which is beneficial to improve the limiting effect of the bottom plate on the battery module.
  • the two side panels are located on opposite sides of the bottom panel in the width direction.
  • the side panels are located on both sides of the width direction of the bottom plate, and the length direction of the side panels can extend along the length direction of the bottom plate, which is beneficial to increase the length dimension of the side panels. On the one hand, it can further enhance the effect of improving the structural strength of the bottom plate; on the other hand, it is convenient to increase the corresponding area of the side panels and the battery module, thereby improving the limiting effect of the battery module.
  • a restraint is provided between two adjacent battery modules, the restraint connects the two adjacent battery modules and extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the battery modules.
  • the restraint enables the two battery modules to restrain and limit each other, thereby improving the structural integration of multiple battery modules and further improving the structural stability of the battery modules on the bottom plate.
  • the restraining member is bonded to two adjacent battery modules, which has a simple process, facilitates the battery grouping operation, and is beneficial to improving the battery grouping efficiency.
  • each of the battery modules includes two end plates spaced apart along the length direction of the base plate and a plurality of battery cells stacked between the two end plates, and one end of the restraint is connected to one of the two end plates, and the other end is connected to the other of the two end plates.
  • the restraint is connected to the end plates at both ends of the battery module, which is conducive to improving the connection stability of the restraint.
  • the restraint and the end plate are connected as an integrated structure to restrain the battery cell, which is conducive to improving the limiting effect of the battery cell.
  • a hoisting hole for hoisting the battery is provided on the edge of the bottom plate.
  • FIG1 is a schematic diagram of the structure of a vehicle provided in some embodiments of the present application.
  • FIG3 is a top view of a battery provided in some embodiments of the present application.
  • FIG6 is a top view of a box provided in some other embodiments of the present application.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the structure of a battery provided in some further embodiments of the present application.
  • the battery cell may include a lithium-ion secondary battery, a lithium-ion primary battery, a lithium-sulfur battery, a sodium-ion battery or a magnesium-ion battery, etc., and the embodiments of the present application do not limit this.
  • the battery cell may be flat, rectangular or in other shapes, or may be a soft-pack battery cell, and the embodiments of the present application do not limit this.
  • the battery mentioned in the embodiments of the present application refers to a single physical module including one or more battery cells to provide higher voltage and capacity.
  • the battery mentioned in the present application can be a battery module or a battery pack.
  • Batteries have outstanding advantages such as low environmental pollution, high power density, long service life, wide adaptability, and low self-discharge coefficient. They are an important part of the development of new energy today. With the development of the new energy industry, batteries are gradually moving towards large-scale and integrated development.
  • the battery includes one or more battery modules and a box for encapsulating the one or more battery modules.
  • the battery forms an independent closed module.
  • the independent module is installed in the space reserved for the power-consuming device to power the power-consuming device.
  • the box body does not extend beyond the upper end surface of the battery module, that is, the box body does not completely wrap the closed battery module.
  • some components of the box body used to enclose a closed space such as an upper cover for covering the upper end surface of the battery module, a seal between the upper cover and the box body, connectors, etc.
  • a closed space such as an upper cover for covering the upper end surface of the battery module, a seal between the upper cover and the box body, connectors, etc.
  • one mounting part 30 may be provided or multiple mounting parts 30 may be provided.
  • multiple columns of mounting parts 30 may be arranged at intervals on the bottom plate 21, and multiple mounting parts 30 may be arranged at intervals in each column.
  • Multiple mounting parts 30 may increase the force bearing area and force balance of the bottom plate 21, thereby improving the stability and reliability of the battery 100 mounted on the electrical device.
  • the mounting portion 30 does not extend beyond the battery module 10 .
  • the mounting portion 30 and the battery module 10 share part of the space of the base plate 21 in the width direction, which can reduce the space occupied by the mounting portion 30 in the width direction of the base plate 21 and even prevent the mounting portion 30 from occupying additional space in the width direction of the base plate 21, thereby reducing the waste of space in the width direction of the base plate 21, increasing the space occupancy rate of the battery module 10, and thus increasing the energy density of the battery 100.
  • the partition beam 22 can play a certain structural reinforcement role on the bottom plate 21, thereby improving the structural strength of the bottom plate 21; at the same time, the partition beam 22 can play a certain limiting role on the battery module 10, thereby improving the position stability of the battery module 10 on the bottom plate 21.
  • One battery module 10 may be disposed between two adjacent partition beams 22 , or a plurality of battery modules 10 may be arranged along the arrangement direction of the partition beams 22 . Of course, a plurality of battery modules 10 may also be arranged in a direction perpendicular to the arrangement direction of the partition beams 22 .
  • a plurality of partition beams 22 are spaced apart along the length direction (Y direction) of the bottom plate 21 , and each partition beam 22 extends along the width direction (X direction) of the bottom plate 21 .
  • the partition beam 22 does not exceed the upper end surface 13 of the battery module 10 .
  • the height of the partition beam 22 protruding from the bottom plate 21 may be less than the height of the battery module 10 protruding from the bottom plate 21, and the height of the partition beam 22 protruding from the bottom plate 21 may also be equal to the height of the battery module 10 protruding from the bottom plate 21.
  • the height of the partition beam 22 protruding from the bottom plate 21 is less than the height of the battery module 10 protruding from the bottom plate 21.
  • the mounting portion 30 is a through hole or a threaded hole, and the through hole or the threaded hole passes through the bottom plate 21 and the partition beam 22 .
  • the mounting portion 30 passes through the bottom plate 21 and the partition beam 22.
  • the partition beam 22 and the mounting portion 30 share part of the space on the bottom plate 21, thereby reducing the space occupancy rate of the mounting portion 30 and the partition beam 22 on the bottom plate 21, freeing up more layout space for the battery module 10, which is beneficial to improving the energy density of the battery 100.
  • a flow channel 213 for accommodating a heat exchange medium is disposed inside the bottom plate 21 .
  • the flow channel 213 of the base plate 21 accommodates a heat exchange medium to adjust the temperature of the battery cells 11 of the battery module 10.
  • the heat exchange medium can be a liquid or a gas, and adjusting the temperature means heating or cooling the battery cells 11.
  • the base plate 21 accommodates a cooling medium to lower the temperature of the multiple battery cells 11.
  • the base plate 21 can also be referred to as a cooling component, a cooling system or a cooling plate, etc.
  • the heat exchange medium contained therein can also be referred to as a cooling medium, more specifically, a coolant or a cooling gas.
  • the base plate 21 can also be used for heating to heat up the multiple battery cells 11, and the embodiment is not limited to this.
  • the base plate 21 accommodates a coolant to cool the battery cells 11.
  • the bottom plate 21 may also be provided with an inlet 211 and an outlet 212 connected to the flow channel 213 , so that the heat exchange medium can enter the flow channel 213 through the inlet 211 and be discharged from the flow channel 213 through the outlet 212 , and the heat exchange medium can flow in the flow channel 213 .
  • a flow channel 213 for accommodating a heat exchange medium is provided in the bottom plate 21.
  • the bottom plate 21 can regulate the temperature of the battery cells 11 arranged on the bottom plate 21, which is beneficial to improving the temperature controllability and uniformity of the battery module 10; at the same time, the bottom plate 21 integrates the functions of bearing and temperature regulation, which is beneficial to fully simplifying the structure of the battery 100, saving the space required for separately setting up thermal management components, and further improving the energy density of the battery 100.
  • the two side plates 23 are located at opposite sides of the battery module 10 .
  • the side plates 23 protrude from the upper surface of the bottom plate 21 to form a receiving cavity 24 for receiving the battery module 10 together with the bottom plate 21 .
  • the height of the side plate 23 protruding from the bottom plate 21 can be flexibly set. In some embodiments, the height of the side plate 23 protruding from the upper surface of the bottom plate 21 can be equal to the height of the battery module 10 protruding from the upper surface of the bottom plate 21. Of course, the height of the side plate 23 protruding from the upper surface of the bottom plate 21 can also be less than the height of the battery module 10 protruding from the upper surface of the bottom plate 21. Exemplarily, the height of the side plate 23 protruding from the upper surface of the bottom plate 21 can also be less than the height of the battery module 10 protruding from the upper surface of the bottom plate 21.
  • the height H of the side plate 23 protruding from the bottom plate 21 may be greater than or equal to 5 mm.
  • the side plate 23 may play a role in blocking the overflowing colloid to a certain extent.
  • the height H of the side plate 23 protruding from the bottom plate 21 is greater than or equal to 5 mm, which is conducive to giving full play to the role of the side plate 23 in blocking the overflowing colloid.
  • the overflowing colloid may connect the side plate 23 and the battery module 10, thereby increasing the connection area of the battery module 10 and improving the structural strength of the battery 100.
  • the two side panels 23 may be disposed opposite to each other along the length direction of the bottom panel 21 .
  • the two side panels 23 may also be disposed opposite to each other along the width direction of the bottom panel 21 .
  • the side plate 23 and the bottom plate 21 may be connected by screwing, riveting, welding, etc., or the side plate 23 and the bottom plate 21 may be integrally formed.
  • the battery module 10 can be bonded to the bottom plate 21 by colloid, and the gap between the side plate 23 and the battery module 10 provides a retention space for the overflowed colloid.
  • the overflowed colloid accumulates between the side plate 23 and the battery module 10, and finally the side plate 23 and the battery module 10 can be connected, thereby improving the reliability of the connection of the battery module 10.
  • the distance D between the side panel 23 and the battery module 10 may be greater than or equal to 1 mm, leaving enough space for overflowing colloid and reserving enough assembly clearance to reduce the risk of interference between the battery module 10 and the side panel 23 due to dimensional errors.
  • the distance D between the side plate 23 and the battery module 10 may be less than or equal to 10 mm, so as to reduce the waste of space inside the box 20 and improve the energy density.
  • the two side panels 23 are located on opposite sides of the bottom panel 21 in the width direction.
  • the side plates 23 are arranged opposite to each other along the width direction (X direction shown in FIG. 5 ) of the bottom plate 21 , and the two side plates 23 can extend a certain dimension along the length direction (Y direction shown in FIG. 5 ) of the bottom plate 21 .
  • the side panels 23 may extend to both ends of the length direction of the bottom panel 21, and the side panels 23 may also be spaced a certain distance from both ends of the length direction of the bottom panel 21. Of course, in some other embodiments, the side panels 23 may extend beyond the bottom panel 21 along the length direction of the bottom panel 21.
  • the side panels 23 are located on both sides of the width direction of the bottom plate 21, and the length direction of the side panels 23 can extend along the length direction of the bottom plate 21, which is beneficial to increase the length dimension of the side panels 23. On the one hand, it can further enhance the effect of improving the structural strength of the bottom plate 21; on the other hand, it is convenient to increase the corresponding area of the side panels 23 and the battery module 10, thereby improving the limiting effect of the battery module 10.
  • a plurality of battery modules 10 are provided, and the plurality of battery modules 10 are arranged side by side on the bottom plate 21 along the width direction (X direction) of the bottom plate 21. Arranging a plurality of battery modules 10 on the bottom plate 21 is conducive to making full use of the space of the bottom plate 21 and improving the energy density of the battery 100.
  • the restraint member 40 can be connected to the battery module 10 by welding, bonding, etc.
  • the structure of the restraint member 40 can also be implemented in a variety of ways.
  • the restraint member 40 can be in a long strip shape.
  • the long strip-shaped restraint member 40 can connect the surfaces of two adjacent battery modules 10 facing each other, or can connect the surfaces of two adjacent battery modules 10 away from the bottom plate 21.
  • the restraining member 40 is bonded to two adjacent battery modules 10 .
  • the restraining member 40 and two adjacent battery modules 10 may be bonded to each other by colloid.
  • the restraining member 40 is in a sheet-like structure, and a surface of one side of the restraining member 40 along the thickness direction thereof is bonded to a surface of the battery module 10 that is away from the bottom plate 21 .
  • the restraining member 40 is bonded to two adjacent battery modules 10 , and the process is simple, which facilitates the assembly operation of the battery 100 and helps to improve the assembly efficiency of the battery 100 .
  • the end plate 12 can be connected to the box body 20 by welding, screwing, riveting, etc.
  • the end plate 12 can be connected to the bottom plate 21 of the box body 20.
  • the end plate 12 can also be connected to the partition beam 22 by welding, screwing, etc.
  • the restraint 40 is connected to the end plates 12 at both ends of the battery module 10 , which is beneficial to improving the connection stability of the restraint 40 .
  • the restraint 40 and the end plates 12 are connected as an integrated structure to restrain the battery cell 11 , which is beneficial to improving the limiting effect of the battery cell 11 .
  • the side surface of the bottom plate 21 includes two first side surfaces that are oppositely arranged along the width direction (X direction shown in FIG. 10 ) of the bottom plate 21, and the hoisting hole 50 can be arranged on the first side surface.
  • the edge of the bottom plate 21 is provided with a hoisting hole 50 to facilitate the hoisting and transportation of the entire battery 100.
  • the hoisting point of the battery 100 does not occupy additional space in the length or width direction of the bottom plate 21, which is conducive to improving the energy density of the battery 100.
  • a battery 100 which includes a battery module 10, a box 20 and a restraining member 40.
  • the box 20 has a receiving cavity for receiving the battery module 10. Along the height direction of the battery 100, the box 20 does not exceed the upper end surface 13 of the battery module 10.
  • the box 20 includes a bottom plate 21, two side plates 23 and a plurality of partition beams 22.
  • the two side plates 23 are located on opposite sides of the bottom plate 21 in the width direction and are connected to the bottom plate 21.
  • the two side plates 23 and the bottom plate 21 together form a receiving cavity.
  • a plurality of partition beams 22 are arranged in the receiving cavity and are connected to the bottom plate 21.
  • the plurality of partition beams 22 are arranged at intervals along the length direction of the bottom plate 21, and each partition beam 22 extends along the width direction of the bottom plate 21.
  • the bottom plate 21 is configured to support a battery module 10 , and a plurality of battery modules 10 are provided. Between each adjacent partition beam 22 , a plurality of battery modules 10 are arranged side by side on the bottom plate 21 along the width direction of the bottom plate 21 , wherein the side plates 23 are spaced apart from the battery modules 10 along the width direction of the bottom plate 21 .
  • the bottom plate 21 is provided with a mounting portion 30 for mounting the battery 100 on an electric device, and along the width direction of the bottom plate 21 , the mounting portion 30 does not exceed the battery module 10 .
  • the mounting portion 30 is a threaded hole that passes through the bottom plate 21 and the partition beam 22 .

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Abstract

本申请提供一种电池及用电装置,电池包括:电池模组;箱体,具有用于容纳所述电池模组的容纳腔,沿所述电池的高度方向,所述箱体不超出所述电池模组的上端面。本申请技术方案中,箱体不超出电池模组的上端面,即箱体不完全包裹封闭电池模组,相较于封闭式箱体的结构,可节省箱体的用于围成封闭空间的部分部件(比如用于覆盖电池模组的上端面的上盖、上盖与箱体的密封件、连接件等),从而节省该部分部件的占用空间,降低该部分部件对整体电池的空间占用率,以便于提高电池模组对整体电池的空间占用率,从而提高电池的能量密度。

Description

电池及用电装置 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。
在电池技术中,如何提高电池的能量密度,是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种电池及用电装置,能够提升电池的能量密度。
第一方面,本申请提供了一种电池,包括:电池模组;箱体,具有用于容纳所述电池模组的容纳腔,沿所述电池的高度方向,所述箱体不超出所述电池模组的上端面。
本申请技术方案中,箱体不超出电池模组的上端面,即箱体不完全包裹封闭电池模组,相较于封闭式箱体的结构,可节省箱体的用于围成封闭空间的部分部件(比如用于覆盖电池模组的上端面的上盖、上盖与箱体的密封件、连接件等),从而节省该部分部件的占用空间,降低该部分部件对整体电池的空间占用率,以便于提高电池模组对整体电池的空间占用率,从而提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述箱体包括底板,所述底板被配置为支撑所述电池模组,所述底板设置有用于将所述电池挂载于用电装置的挂载部。
上述技术方案中,箱体设置有底板,电池模组承载于底板,底板设置有用于将电池挂载于用电装置的挂载部,该电池可以通过挂载部直接集成于应用该电池的用电装置(比如车身),从而提高电池的集成度。同时可以利用用电装置直接对电池模组进行密封,降低了电池对用电装置的容纳空间的尺寸需求,在提高电池与用电装置的集成性的同时释放更多用电装置空间,反之能够为电池模组提供更大空间,提高电池的能量密度。且承载电池模组的底板与用电装置连接,则电池可以单独拆卸维护,在提高电池与用电装置集成性的同时提高电池安装维护的便捷性。
根据本申请的一些实施例,沿所述底板的宽度方向,所述挂载部不超出所述电池模组。
上述技术方案中,挂载部不超出电池模组,能够减少挂载部对底板的宽度方向空间的占用甚至防止挂载部额外占用底板的宽度方向的空间,从而可以减小底板的宽度方向的空间浪费,提高电池模组对电池的空间占用率,从而提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述电池模组至少部分覆盖所述挂载部。
上述技术方案中,电池模组至少部分覆盖挂载部,进一步减少挂载部对电池模组外侧的空间的占用,有利于进一步提高电池模组的空间占用率,提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述箱体还包括:多个分隔梁,间隔设置于所述底板;其中,相邻两个所述分隔梁之间设置有至少一个所述电池模组。
上述技术方案中,底板上设置分隔梁,分隔梁可以对底板起到一定结构加强作用,从而提高底板的结构强度;同时,分隔梁可以对电池模组起到一定限位作用,提高电池模组在底板上的位置稳定性。
根据本申请的一些实施例,沿所述电池的高度方向,所述分隔梁不超出所述电池模组的上端面。
上述技术方案中,分隔梁不超出电池模组的上端面,分隔梁占用箱体的高度方向的空间较 小,减小分隔梁对电池的空间占用率,降低电池模组上方的空间浪费,同样有利于提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述挂载部为通孔或螺纹孔,所述通孔或螺纹孔贯穿所述底板和所述分隔梁。
上述技术方案中,挂载部贯穿底板和分隔梁,分隔梁和挂载部共用部分底板上的空间,从而可以减少挂载部和分隔梁对底板的空间占用率,为电池模组腾出更多布置空间,有利于提高电池能量密度。且挂载部贯穿底板和分隔梁,提高底板的受力面积,从而提高挂载部的连接强度。同时,便于电池的挂载操作。
根据本申请的一些实施例,多个所述分隔梁沿所述底板的长度方向间隔设置,每个所述分隔梁沿所述底板的宽度方向延伸。
上述技术方案中,多个分隔梁沿底板的长度方向间隔设置,为底板在长度方向上提供多点支撑和加固,有利于提高底板的抗压强度。
根据本申请的一些实施例,所述底板的内部设置有用于容纳换热介质的流道。
上述技术方案中,底板内设置用于容纳换热介质的流道,底板容纳换热介质后可对设置在底板上的电池单体起到温度调节作用,有利于提高电池模组的温度可控性和均匀性;同时,底板集成承载和温度调节的功能,有利于充分简化电池结构,节省单独设置热管理部件需要的空间,进一步提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述箱体还包括:两个侧板,两个所述侧板相对设置且与所述底板连接,两个所述侧板和所述底板共同围成所述容纳腔。
上述技术方案中,底板上相对设置两个侧板,两个侧板可以进一步加强底板的结构强度,提高对电池模组的承载稳定性;同时,底板和侧板共同围成容纳电池模组的空间,有利于提高底板对电池模组的限位效果。
根据本申请的一些实施例,所述侧板与所述电池模组间隔设置。
上述技术方案中,侧板和电池模组间隔设置,即侧板和电池模组之间具有一些间隙,一方面,可以为电池模组和底板的成组提供装配间隙,另一方面,将电池模组通过胶体粘接到底板时,侧板可以起到阻挡溢出的胶体的作用;同时,溢出至电池模组和侧板之间的胶体可以粘接侧板和电池模组,提供电池模组的粘接面积,从而进一步提高电池的成组结构强度。
根据本申请的一些实施例,两个所述侧板位于所述底板的宽度方向的相对两侧。
上述技术方案中,侧板位于底板的宽度方向的两侧,则侧板的长度方向可以沿底板的长度方向延伸,有利于提高侧板的长度尺寸,一方面,可以进一步加强对底板的结构强度提高效果;另一方面,便于提高侧板和电池模组的对应面积,提高对电池模组的限位效果。
根据本申请的一些实施例,所述电池模组设有多个,多个所述电池模组沿所述底板的宽度方向并排设置于所述底板。
上述技术方案中,底板上沿宽度方向设置多个电池模组,充分利用底板上的空间,同样有利于提高电池能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述电池还包括:约束件,设置于所述电池模组背离所述底板的一侧且沿所述底板的长度方向延伸,所述约束件与在所述宽度方向上相邻的两个所述电池模组连接。
上述技术方案中,相邻两个电池模组之间设置约束件,约束件连接该相邻两个电池模组且沿垂直于电池模组排列方向的方向延伸。约束件使该两个电池模组彼此起到相互约束、限位的作用,提高多个电池模组的结构一体化,进而提高电池模组在底板上的结构稳定性。
根据本申请的一些实施例,所述约束件与相邻两个所述电池模组粘接。
上述技术方案中,约束件与相邻两个电池模组粘接,其工艺简单,方便电池成组操作,有利于提高电池成组效率。
根据本申请的一些实施例,每个所述电池模组包括沿底板的长度方向间隔设置的两个端板和层叠设置在两个所述端板之间的多个电池单体,所述约束件的一端连接两个所述端板中的一者,另一端连接两个所述端板中的另一者。
上述技术方案中,约束件连接至电池模组两端的端板,有利于提高约束件的连接稳定性,约束件和端板连接为一体结构对电池单体进行约束,有利于提高对电池单体的限位效果。
根据本申请的一些实施例,所述底板的边缘设置有用于吊装所述电池的吊装孔。
上述技术方案中,底板的边缘设置吊装孔,便于整体电池的吊装搬运。同时,电池的吊装点位不额外占用底板的长度或宽度方向的空间,有利于提高电池的能量密度。
第二方面,本申请提供一种用电装置,包括以上任一方案所述的电池,所述电池用于提供电能。
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结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池的俯视图;
图4为本申请又一些实施例提供的电池的俯视图;
图5为本申请另一些实施例提供的箱体的结构示意图;
图6为本申请另一些实施例提供的箱体的俯视图;
图7为本申请另一些实施例提供的电池的主视图;
图8为本申请另一些实施例提供的电池的俯视图;
图9为本申请另一些实施例提供的箱体与电池模组的位置关系示意图;
图10为本申请再一些实施例提供的电池的结构示意图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:1000-车辆;100-电池;10-电池模组;11-电池单体;12-端板;13-上端面;20-箱体;21-底板;211-进口;212-出口;213-流道;22-分隔梁;23-侧板;24-容纳腔;30-挂载部;40-约束件;50-吊装孔;200-控制器;300-马达。
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、完整地描述,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它实施例,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。电池单体可呈扁平体、长方体或其它形状等,也可以为软包电池单体,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为电池模块或电池包等。
在电池中,可以包括多个电池单体,多个电池单体之间可串联或并联或混联,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,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成多个电池模组,多个电池模组再串联或并联或混联形成一个整体。电池一般还可以包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模组的箱体。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。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。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。
电池具有环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点,是现今新能源发展的重要组成部分。随着新能源行业的发展,电池逐步朝着大型化、集成化方向发展。
在一些技术中,电池包括一个或多个电池模组以及用于封装该一个或多个电池模组的箱体。使得电池形成一个独立的封闭的模块。将该独立的模块安装至用电装置预留的空间为用电装置设备供电。发明人发现,该种结构的电池集成化程度低且利用空间的合理性低,存在较多空间浪费,不利于提高电池的能量密度。
基于以上考虑,为了在提高电池的集成化程度的同时提高电池的能量密度,发明人设计了一种电池,本申请提供了一种电池,电池的箱体具有用于容纳电池模组的容纳腔,沿电池的高度方向,箱体不超出电池模组的上端面。
本申请技术方案中,箱体不超出电池模组的上端面,即箱体不完全包裹封闭电池模组,相较于封闭式箱体的结构,可节省箱体的用于围成封闭空间的部分部件(比如用于覆盖电池模组的上端面的上盖、上盖与箱体的密封件、连接件等),从而节省该部分部件的占用空间,降低该部分部件对整体电池的空间占用率,以便于提高电池模组对整体电池的空间占用率,从而提高电池的能量密度。
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、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。
本申请的实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置,还可以适用于所有使用电池的用电装置,但为描述简洁,以下实施例以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的结构示意图;本申请一些实施例提供了一种电池100,电池100包括电池模组10和箱体20,箱体20具有用于容纳电池模组10的容纳腔24,沿电池100的高度方向,箱体20不超出电池模组10的上端面13。
如前所述,电池100可以包括一个电池模组10,也可以包括两个、三个、甚至更多个电池模组10。具体而言,在电池100中,可以包括多个电池单体11,多个电池单体11之间可直接串联或并联或混联(混联是指多个电池单体11中既有串联又有并联)在一起形成一个电池模组10。当然,电池100也可以是多个电池单体11先串联或并联或混联组成多个电池模组10,多个电池模组10再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体20的容纳腔24内。
电池100的高度方向是指电池100成组后,电池100处于常规放置状态或连接到用电装置时,电池100的上下方向(图2中所示的Z方向)。
箱体20不超出电池模组10的上端面13,是指箱体20不覆盖电池模组10的上端面13,沿电池100的高度方向Z,箱体20可以从电池模组10的底面向电池模组10的上端面13延伸,形成能够覆盖电池模组10的底面、或者形成能够覆盖电池模组10的底面和部分侧面、或者形成能够覆盖电池模组10的底面和全部侧面的容纳腔24。
基于上述情况,箱体20可以只包括用于支撑电池模组10的底壁,该底壁的上方空间形成容纳腔24。箱体20也可以是一端开口的空心结构,箱体20的内腔形成容纳电池模组10的容纳腔24,同时,箱体20的开口端所在平面与电池100的高度方向相交,且箱体20的开口端不超出电池模组10的上端面13。
箱体20不超出电池模组10的上端面13,即箱体20不完全包裹封闭电池模组10,相较于封闭式箱体20的结构,可节省箱体20的用于围成封闭空间的部分部件(比如用于覆盖电池模组10的上端面13的上盖、上盖与箱体20的密封件、连接件等),从而节省该部分部件的占用空间,降低该部分部件对整体电池100的空间占用率,以便于提高电池模组10对整体电池100的空间占用率,从而提高电池100的能量密度。
在一些实施例中,请继续参照图2,并进一步参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池的俯视图。箱体20包括底板21,底板21被配置为支撑电池模组10,底板21设置有用于将电池100挂载于用电装置的挂载部30。
箱体20包括支撑电池模组10的底板21,且箱体20形成容纳腔。也就是说,箱体20可以只包括用于支撑电池模组10的底板21,底板21的上方空间形成容纳腔24,箱体20也可以包括其他和底板21一起合围形成容纳腔的构件,比如,箱体20可以包括围设在底板21的周围的侧壁,侧壁和底板21共同围成容纳腔24。当然,侧壁可以呈闭环围设于底板21的周围,也可以非闭环的围设在底板21周围。
底板21呈板状结构,即底板21具有较大的表面,电池模组10承载于底板21的表面上。底板21的形状可以根据应用环境灵活设置,比如,底板21可以呈矩形、圆形等常规形状或其他异型结构。示例性的,底板21呈矩形结构。可以理解的是,底板21的厚度方向可以沿电池100的高度方向延伸。示例性的,如图2所示,底板21的厚度方向和电池100的高度方向均沿Z方向延伸。
在一些实施例中,电池模组10可以通过胶体粘接、螺接、卡接、铆接等方式安装在底板21上,底板21对电池模组10进行支撑和限位。
挂载部30用于将电池100整体挂载安装于用电装置,挂载部30可以有多种实施结构,比如,挂载部30可以为设置在底板21上的卡环、螺柱等紧固件。挂载部30可以凸出于底板21的厚度方向的表面,比如,挂载部30可以凸出于底板21的背离电池模组10的表面,也可以凸出于底板21朝向电池模组10的表面。
根据电池100规格和挂载需求以及其他因素的不同,挂载部30可以设置一个也可以设置多个,示例性的,底板21上可以间隔设置多列挂载部30,且每列间隔布置多个挂载部30。多个挂 载部30可以提高底板21的受力面积和受力均衡性,从而提高电池100挂载于用电装置的稳定可靠性。
底板21设置有用于将电池100挂载于用电装置的挂载部30,该电池100可以通过挂载部30直接集成于应用该电池100的用电装置(比如车身),从而提高电池100的集成度。同时可以利用用电装置直接对电池模组10进行密封,降低了电池100对用电装置的容纳空间的尺寸需求,在提高电池100与用电装置的集成性的同时释放更多用电装置空间,反之能够为电池模组10提供更大空间,提高电池100的能量密度。且承载电池模组10的底板21与用电装置连接,则电池100可以单独拆卸维护,在提高电池100与用电装置集成性的同时提高电池100安装维护的便捷性。
在一些实施例中,请继续参照图3,沿底板21的宽度方向,挂载部30不超出电池模组10。
具体而言,如图2和图3所示,底板21的宽度方向沿X方向延伸。底板21的厚度方向沿图2中的Z方向延伸,底板21的宽度方向垂直于底板21的厚度方向。挂载部30和电池模组10共用底板21在宽度方向上的空间。
挂载部30和电池模组10共用底板21在宽度方向上的部分空间,能够减少挂载部30对底板21的宽度方向空间的占用甚至防止挂载部30额外占用底板21的宽度方向的空间,从而可以减小底板21的宽度方向的空间浪费,提高电池模组10的空间占用率,从而提高电池100的能量密度。
在又一些实施例中,请参照图2并进一步参照图4,图4为本申请又一些实施例提供的电池的俯视图。电池模组10至少部分覆盖挂载部30。
也就是说,从底板21的厚度方向(图2所示的Z方向)观察,电池模组10可以完全覆盖挂载部30,也可以覆盖挂载部30的一部分。
示例性的,电池模组10完全覆盖挂载部30,比如,底板21可以为矩形板状结构,沿底板21的宽度方向(图4所示的X方向),挂载部30不超出电池模组10,同时,沿底板21的长度方向(图4所示的Y方向),挂载部30同样不超出电池模组10。
电池模组10和挂载部30共用底板21的横向(垂直于底板21的厚度方向的任意方向)的至少部分空间,以减少挂载部30对电池模组10的外围空间的占用量,甚至防止挂载部30额外占用电池模组10的外围空间,以便增大底板21对电池模组10的支撑面积,从而提高电池模组10的空间占用率,提高电池100的能量密度。
在另一些实施例中,请参照图2,并进一步参照图5至图8,图5为本申请另一些实施例提供的箱体的结构示意图;图6为本申请另一些实施例提供的箱体的俯视图;图7为本申请另一些实施例提供的电池的主视图;图8为本申请另一些实施例提供的电池的俯视图;箱体20还包括多个分隔梁22,多个分隔梁22间隔设置于底板21;其中,相邻两个分隔梁22之间设置有至少一个电池模组10。
分隔梁22可以对底板21起到一定结构加强作用,从而提高底板21的结构强度;同时,分隔梁22可以对电池模组10起到一定限位作用,提高电池模组10在底板21上的位置稳定性。
分隔梁22可以采用焊接、粘接、螺接等方式与底板21连接。
相邻两个分隔梁22之间可以设置一个电池模组10,也可以沿分隔梁22的排列方向排列多个电池模组10,当然,也可以沿垂直于分隔梁22的排列方向的方向排列多个电池模组10。
在一些情况中,分隔梁22可以和电池模组10的部分结构相连接。以进一步提高电池模组10的连接稳定性。
其中,分隔梁22可以设置两个、三个甚至更多个,多个分隔梁22可以沿底板21的长度方向间隔设置。当然,在其他一些实施例中,分隔梁22也可以沿底板21的宽度方向间隔设置。
在另一些实施例中,如图5和图6所示,多个分隔梁22沿底板21的长度方向(Y方向)间隔设置,每个分隔梁22沿底板21的宽度方向(X方向)延伸。
可以理解的是,每个分隔梁22可以沿底板21的宽度方向(X方向)延伸至底板21的宽度方向(X方向)的两端,也可以不延伸至底板21的宽度方向(X方向)的两端。
多个分隔梁22沿底板21的长度方向(Y方向)间隔设置,为底板21在长度方向上提供多点支撑和加固,有利于提高底板21的抗压强度。
在一些实施例中,请继续参照图7,沿电池100的高度方向,分隔梁22不超出电池模 组10的上端面13。
如前所述,分隔梁22设置于底板21,底板21用于支撑电池模组10,分隔梁22不超出电池模组10的上端面13,是指沿电池100的高度方向(底板21的厚度方向Z),分隔梁22凸出于底板21的高度小于或等于电池模组10凸出于底板21的高度。
也就是说,沿底板21的厚度方向(图7中的Z方向),分隔梁22凸出于底板21的高度可以小于电池模组10凸出于底板21的高度,分隔梁22凸出于底板21的高度也可以等于电池模组10凸出于底板21的高度。示例性的,分隔梁22凸出于底板21的高度小于电池模组10凸出于底板21的高度。
分隔梁22不超出电池模组10的上端面13,分隔梁22占用箱体20的高度方向的空间较小,减小分隔梁22对电池100的空间占用率,降低电池模组10上方的空间浪费,同样有利于提高电池100的能量密度。
在另一些实施例中,如图8所示,挂载部30为通孔或螺纹孔,通孔或螺纹孔贯穿底板21和分隔梁22。
挂载部30可以是贯穿底板21和分隔梁22的通孔,将电池100安装于用电装置时,可将紧固件的主体穿过通孔连接于用电装置,实现电池100的挂载。挂载部30也可以是贯穿底板21和分隔梁22的螺纹孔,可将螺栓旋入螺纹孔与底板21和分隔梁22螺纹连接,通过螺栓将电池100挂载于用电装置。
挂载部30贯穿底板21和分隔梁22,分隔梁22和挂载部30共用部分底板21上的空间,从而可以减少挂载部30和分隔梁22对底板21的空间占用率,为电池模组10腾出更多布置空间,有利于提高电池100能量密度。
在另一些实施例中,如图5和图7所示,底板21的内部设置有用于容纳换热介质的流道213。
具体而言,底板21的流道213容纳换热介质可以给电池模组10的电池单体11调节温度。换热介质可以是液体或气体,调节温度是指给电池单体11加热或者冷却。在给电池单体11冷却或降温的情况下,底板21容纳冷却介质以给多个电池单体11降低温度,此时,底板21也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却板等,其容纳的换热介质也可以称为冷却介质,更具体的,可以称为冷却液或冷却气体。另外,底板21也可以用于加热以给多个电池单体11升温,实施例对此并不限定。示例性的,底板21容纳冷却液以给电池单体11降温。
在一些实施例中,底板21还可以设置与流道213连通的进口211和出口212,以使换热介质能够经过进口211进入流道213,并经过出口212排出流道213,换热介质能够在流道213内流通。
底板21内设置用于容纳换热介质的流道213,底板21容纳换热介质后可对设置在底板21上的电池单体11起到温度调节作用,有利于提高电池模组10的温度可控性和均匀性;同时,底板21集成承载和温度调节的功能,有利于充分简化电池100结构,节省单独设置热管理部件需要的空间,进一步提高电池100的能量密度。
在另一些实施例中,请继续参照图5至图8,箱体20还包括两个侧板23,两个侧板23相对设置且与底板21连接,两个侧板23和底板21共同围成容纳腔24。
具体而言,两个侧板23位于电池模组10的相对两侧,侧板23凸出于底板21的上表面,以与底板21共同围成容纳电池模组10的容纳腔24。
侧板23凸出于底板21的高度可以灵活设置,在一些实施例中,侧板23凸出于底板21的上表面的高度可以等于电池模组10凸出于底板21的上表面的高度。当然,侧板23凸出于底板21的上表面的高度也可以小于电池模组10凸出于底板21的上表面的高度。示例性的,侧板23凸出于底板21的上表面的高度也可以小于电池模组10凸出于底板21的上表面的高度。
在一些实施例中,如图7所示,侧板23凸出于底板21的高度H可以小于等于50mm,比如H可以为50mm、45mm、40mm、30mm、20mm、10mm、5mm等。侧板23形成高度较小的矮侧壁结构,从而减小侧板23的空间占用率,便于提高电池100的轻量化,提高电池100的成组效率。
在一些实施例中,侧板23凸出于底板21的高度H可以大于等于5mm,当电池模组10通过胶体粘接于底板21时,侧板23可以起到一定阻挡溢出的胶体的作用,侧板23凸出于底板21的高度H大于等于5mm,有利于充分发挥侧板23的阻挡溢胶的作用。且溢出的胶体可以连接侧板23和电池模组10,从而增大电池模组10的连接面积,提高电池100的结构强度。
其中,两个侧板23可以沿底板21的长度方向相对设置,当然,两个侧板23也可以沿底板21的宽度方向相对设置。
侧板23和底板21可以通过螺接、铆接、焊接等方式连接,侧板23和底板21也可以一体成型。
底板21上相对设置两个侧板23,两个侧板23可以进一步加强底板21的结构强度,提高对电池模组10的承载稳定性;同时,底板21和侧板23共同围成容纳电池模组10的空间,有利于提高底板21对电池模组10的限位效果。
在另一些实施例中,请继续参照图5至图8,并进一步参照图9,图9为本申请另一些实施例提供的箱体与电池模组的位置关系示意图,侧板23与电池模组10间隔设置。
也就是说,将电池模组10安装到箱体20的容纳腔24内后,侧板23和电池模组10之间可以具有间隙。
如前所述,在一些实施例中,电池模组10可以通过胶体粘接于底板21上,侧板23和电池模组10之间的间隙为溢出的胶体提供留存空间,溢出的胶体在侧板23和电池模组10之间堆积,最终可以连接侧板23和电池模组10,从而提高电池模组10连接的可靠性。
在另一些实施例中,如图9所示,侧板23和电池模组10之间的距离D可以大于等于1mm,为溢出的胶体保留足够空间,且预留足够装配间隙,降低因尺寸误差而造成电池模组10与侧板23相互干涉的风险。
在一些实施例中,侧板23和电池模组10之间的距离D可以小于等于10mm。以减小箱体20内部空间浪费,提高能量密度。
在一些实施例中,两个侧板23位于底板21的宽度方向的相对两侧。
也就是说,侧板23沿底板21的宽度方向(图5所示的X方向)相对设置,两个侧板23可以沿底板21的长度方向(图5所示的Y方向)延伸一定尺寸。
可以理解的是,侧板23可以延伸至底板21的长度方向的两端,侧板23也可以和底板21的长度方向的两端之间间隔一定距离。当然,在其他一些实施例中,侧板23可以沿底板21的长度方向超出底板21。
侧板23位于底板21的宽度方向的两侧,则侧板23的长度方向可以沿底板21的长度方向延伸,有利于提高侧板23的长度尺寸,一方面,可以进一步加强对底板21的结构强度提高效果;另一方面,便于提高侧板23和电池模组10的对应面积,提高对电池模组10的限位效果。
在一些实施例中,请再次参照图2,电池模组10设有多个,多个电池模组10沿底板21的宽度方向(X方向)并排设置于底板21。底板21上设置多个电池模组10,有利于充分利用底板21的空间,提高电池100能量密度。
可以理解的是,如图2所示,沿底板21的长度方向,也可以排列多个电池模组10,即所有电池模组10矩阵排列于底板21上。
在再一些实施例中,请参照图2至图9,并进一步参照图10,图10为本申请再一些实施例提供的电池的结构示意图,电池100还包括约束件40,约束件40设置于电池模组10背离底板21的一侧且沿底板21的长度方向延伸,约束件40与在宽度方向上相邻的两个电池模组10连接。
约束件40可以采用焊接、粘接等方式与电池模组10连接。其中,约束件40的结构也可以有多种实施方式,比如,约束件40可以呈长条形,长条形的约束件40可以连接相邻两个电池模组10的彼此相向的表面,也可以连接相邻两个电池模组10的背离底板21的表面。
约束件40用于将相邻两个电池模组10连接成一个主体,使得被连接的相邻两个电池模组10能够相互制约。提高多个电池模组10的结构一体化,减少电池100振动过程中,电池模组10受力跳跃的幅度和概率,从而加强电池100的结构强度。
在一些实施例中,如图9所示,约束件40与相邻两个电池模组10粘接。
具体而言,约束件40与相邻两个电池模组10可以通过胶体相互粘接。
在一些实施例中,约束件40呈片状结构,约束件40的沿其厚度方向的一侧的表面与电池模组10的背离底板21的一侧表面相互粘接。
约束件40与相邻两个电池模组10粘接,其工艺简单,方便电池100组装操作,有利于提高电池100组装效率。
在一些实施例中,每个电池模组10包括沿底板21的长度方向(图10中所示的Y方向)间隔设置的两个端板12和层叠设置在两个端板12之间的多个电池单体11,沿底板21的长度方向,约束件40的一端连接两个端板12中的一者,另一端连接两个端板12中的另一者。
在电池模组10中,端板12对多个电池单体11起到紧固、约束作用,两个端板12和设置在两个端板12之间的电池单体11可以通过钢带、侧板23或扎带等紧固件束缚呈整体结构。
将电池模组10安装于箱体20的容纳腔24时,端板12可以采用焊接、螺接、铆接等方式连接于箱体20,比如,端板12可以连接于箱体20的底板21。基于箱体20包括分隔梁22的实施方式,端板12也可以通过焊接、螺接等方式连接于分隔梁22。
端板12位于电池模组10的沿电池单体11排列方向(图10所示的Y方向)的最外侧,约束件40的两端分别连接至与之对应的一个端板12。约束件40与端板12可以通过螺柱等紧固件连接,也可以通过卡接件卡接,或者采用焊接、粘接等方式相互连接。
约束件40连接至电池模组10两端的端板12,有利于提高约束件40的连接稳定性,约束件40和端板12连接为一体结构对电池单体11进行约束,有利于提高对电池单体11的限位效果。
在一些实施例中,请继续参照图10,底板21的边缘设置有用于吊装电池100的吊装孔50。
具体而言,底板21具有朝向电池模组10的上表面和背离电池模组10的下表面以及连接上表面和下表面的侧面。吊装孔50可以设置于底板21的侧面。
吊装孔50可以设置多个,多个吊装孔50间隔设置于底板21的侧面上,以增加电池100的吊装点位,提高电池100受力均衡性。
在一些实施例中,底板21的侧面包括沿底板21的宽度方向(图10所示的X方向)相对设置的两个第一侧面,吊装孔50可以设置于第一侧面。其中,吊装孔50可以设置多个,多个吊装孔50可以在两个第一侧面上间隔分布。
底板21的边缘设置吊装孔50,便于整体电池100的吊装搬运。同时,电池100的吊装点位不额外占用底板21的长度或宽度方向的空间,有利于提高电池100的能量密度。
本申请一些实施例还提供了一种用电装置,包括以上任一方案的电池100,电池100用于提供电能。其中,用电装置可以是上述任意一种用电设备或系统。
请参照图2至图10,本申请一些实施例提供了一种电池100,该电池100包括电池模组10、箱体20和约束件40,箱体20具有用于容纳电池模组10的容纳腔,沿电池100的高度方向,箱体20不超出电池模组10的上端面13。箱体20包括底板21、两个侧板23和多个分隔梁22,两个侧板23位于底板21的宽度方向的相对两侧且与底板21连接,两个侧板23和底板21共同围成容纳腔。多个分隔梁22设置于容纳腔内且与底板21连接,且多个分隔梁22沿底板21的长度方向间隔设置,每个分隔梁22沿底板21的宽度方向延伸。底板21被配置为支撑电池模组10,电池模组10设有多个,相邻两个分隔梁22之间均设置有多个沿底板21的宽度方向并排设置于底板21的电池模组10,其中,沿底板21的宽度方向,侧板23与电池模组10间隔设置。
每个电池模组10包括沿底板21的长度方向间隔设置的两个端板12和层叠设置在两个端板12之间的多个电池单体11。端板12连接于与之对应的分隔梁22。约束件40设置于电池模组10背离底板21的一侧且沿底板21的长度方向延伸,约束件40与相邻两个电池模组10的电池单体11粘接。沿底板21的长度方向,约束件40的一端与电池模组10的其中一个端板12通过螺栓螺接,约束件40的另一端与电池模组10的另一个端板12通过螺栓螺接。
底板21设置有用于将电池100挂载于用电装置的挂载部30,沿底板21的宽度方向,挂载部30不超出电池模组10。且挂载部30为螺纹孔,螺纹孔贯穿底板21和分隔梁22。
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 (18)

  1. 一种电池,包括:
    电池模组;
    箱体,具有用于容纳所述电池模组的容纳腔,沿所述电池的高度方向,所述箱体不超出所述电池模组的上端面。
  2. 根据权利要求1所述的电池,其中,所述箱体包括底板,所述底板被配置为支撑所述电池模组,所述底板设置有用于将所述电池挂载于用电装置的挂载部。
  3. 根据权利要求2所述的电池,其中,沿所述底板的宽度方向,所述挂载部不超出所述电池模组。
  4. 根据权利要求3所述的电池,其中,所述电池模组至少部分覆盖所述挂载部。
  5. 根据权利要求2或3所述的电池,其中,所述箱体还包括:
    多个分隔梁,间隔设置于所述底板;
    其中,相邻两个所述分隔梁之间设置有至少一个所述电池模组。
  6. 根据权利要求5所述的电池,其中,沿所述电池的高度方向,所述分隔梁不超出所述电池模组的上端面。
  7. 根据权利要求5或6所述的电池,其中,所述挂载部为通孔或螺纹孔,所述通孔或螺纹孔贯穿所述底板和所述分隔梁。
  8. 根据权利要求5-7中任一项所述的电池,其中,多个所述分隔梁沿所述底板的长度方向间隔设置,每个所述分隔梁沿所述底板的宽度方向延伸。
  9. 根据权利要求2-8中任一项所述的电池,其中,所述底板的内部设置有用于容纳换热介质的流道。
  10. 根据权利要求2-9中任一项所述的电池,其中,所述箱体还包括:两个侧板,两个所述侧板相对设置且与所述底板连接,两个所述侧板和所述底板共同围成所述容纳腔。
  11. 根据权利要求10所述的电池,其中,所述侧板与所述电池模组间隔设置。
  12. 根据权利要求10或11所述的电池,其中,两个所述侧板位于所述底板的宽度方向的相对两侧。
  13. 根据权利要求2-12中任一项所述的电池,其中,所述电池模组设有多个,多个所述电池模组沿所述底板的宽度方向并排设置于所述底板。
  14. 根据权利要求13所述的电池,其中,所述电池还包括:
    约束件,设置于所述电池模组背离所述底板的一侧且沿所述底板的长度方向延伸,所述约束件与在所述宽度方向上相邻的两个所述电池模组连接。
  15. 根据权利要求14所述的电池,其中,所述约束件与相邻两个所述电池模组粘接。
  16. 根据权利要求14或15所述的电池,其中,每个所述电池模组包括沿底板的长度方向间隔设置的两个端板和层叠设置在两个所述端板之间的多个电池单体,所述约束件的一端连接两个所述端板中的一者,另一端连接两个所述端板中的另一者。
  17. 根据权利要求2-16中任一项所述的电池,其中,所述底板的边缘设置有用于吊装所述电池的吊装孔。
  18. 一种用电装置,包括如权利要求1-17中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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