一种电池托架及电池装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池托架及电池装置。


背景技术：

2.现有电池装置包括电池托架和电池，电池托架用于承载电池，在电池托架上设置有通孔，通孔用于安装电池。由于通孔只能在一定程度上实现电池的限位，存在通孔和电池之间固定效果差的问题，导致电池容易出现位置偏移，影响电池装置的使用效果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电池托架及电池装置，提高电池固定效果和可靠性。
4.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池托架，所述电池托架上设置有容置槽，所述容置槽用于容纳和支撑电池，所述容置槽和所述电池之间通过固定结构相连接。
5.电池托架上设置有容置槽，容置槽用于容纳电池，容置槽为电池提供了容纳空间，与现有技术电池设置于电池托架的表面的方式相比，容置槽的侧壁实现对电池的限位，避免出现电池倾倒的情况，保证电池的稳定性。如果利用通孔固定电池，电池的底部处于悬空设置，将电池放置于容置槽内，容置槽的槽底能够对电池的底部提供一定的支撑力，对电池的承托力比较大，保证电池的支撑效果。另外，容置槽和电池之间通过固定结构相连接，在固定结构的固定作用下，保证电池和容置槽之间的位置稳定性，避免电池出现位置偏移的情况。
6.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池托架，所述电池托架上设置有多个容置槽，多个所述容置槽用于一一对应容纳和支撑多个所述电池，多个所述容置槽之间相互连通。
7.通过设置多个容置槽之间能够相互连通，即多个容置槽之间部分相连，保证多个容置槽之间紧密排布，提高电池托架的空间利用率，在一定尺寸的电池托架上，能够放置更多的电池，提高能量密度。
8.根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电池装置，包括电池和电池托架，所述电池托架的容置槽用于容纳和支撑所述电池。
9.本实用新型提供的电池装置，通过设置电池托架的托架本体能够承载电池，支撑效果好，提高电池装置的使用可靠性。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。
11.此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
12.图1是本实用新型电池托架的部分结构示意图；
13.图2是本实用新型电池托架的剖视图；
14.图3是图2在a处的局部放大图；
15.图4是本实用新型电池托架在电池的底部设置有卡槽；
16.图5是本实用新型电池托架的整体结构示意图；
17.图6是图5在b处的局部放大图。
18.附图标记说明如下：
19.1、电池托架；2、固定结构；3、电池；
20.11、容置槽；12、连通槽；13、通孔；
21.21、粘接部；22、卡合组件；221、卡凸；222、卡槽；23、凹坑；24、凸起。
具体实施方式
22.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
23.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
24.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
25.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
26.现有技术在电池和电池托架安装时，电池可以直接放置于电池托架上，或在电池托架上设置有安装通孔，安装通孔用于安装电池，安装通孔只能在一定程度上实现电池的限位，存在安装通孔和电池之间固定效果差的问题，导致电池3容易出现位置偏移，从而影响电池使用效果。
27.为了解决这个问题，如图1所示，本实施例提供了一种电池托架1，电池托架1上设置有容置槽11，容置槽11用于容纳和支撑电池3。如图2所示，容置槽11和电池3之间通过固定结构2相连接。
28.本实施例提供的电池托架1，电池托架1上设置有容置槽11，容置槽11用于容纳电池3，容置槽11为电池3提供了容纳空间，与现有技术电池设置于电池托架1的表面的方式相
比，容置槽11的侧壁实现对电池3的限位，避免出现电池3倾倒的情况，保证电池3的稳定性。如果利用通孔13固定电池3，电池3的底部处于悬空设置，本实施例将电池3放置于容置槽11内，容置槽11的槽底能够对电池3的底部提供一定的支撑力，对电池3的承托力比较大，保证电池3的支撑效果。另外，容置槽11和电池3之间通过固定结构2相连接，在固定结构2的固定作用下，保证电池3和容置槽11之间的位置稳定性，避免电池3出现位置偏移的情况。
29.下面对固定结构2的几种具体形式分别进行描述。
30.在本实施例的一个方面，容置槽11和电池3中其中一个设置有外螺纹，另一个设置有内螺纹，外螺纹螺纹连接有内螺纹，形成固定结构2。通过螺纹连接的方式，便于电池3的安装和拆卸，且固定效果好。
31.在本实施例的一个方面，容置槽11和电池3过盈配合，形成固定结构2。在初始加工时，容置槽11的直径尺寸略小于电池3的直径尺寸，在安装时，可以利用压装设备将电池3压入至容置槽11内，电池3和容置槽11紧密配合，固定效果好，且无需其他辅助零件，生产成本低。
32.在本实施例的一个方面，如果容置槽11的直径尺寸略大于电池3的直径尺寸，在电池3放置于容置槽11之后，电池3和容置槽11的内壁之间具有缝隙，为此，固定结构2包括插接件，插接件设置于容置槽11和电池3之间，插接件的两侧抵接于容置槽11的内壁和电池3的外壁。利用插接件可以插入至容置槽11和电池3之间的缝隙，插接件在填充缝隙的同时，由于电池3不具有可以活动的缝隙，避免电池3进行移动。
33.如图3所示，固定结构2包括粘接部21，粘接部21设置于容置槽11内，粘接部21用于粘接电池3。采用这种方式，无需限制电池3和容置槽11的具体尺寸，容置槽11和电池3之间通过粘接部21进行粘结，保证电池3和容置槽11相对位置的稳定性。其中，粘接部21具体为涂覆胶液的区域，粘接部21设置于容置槽11的侧壁；和/或粘接部21设置于容置槽11的槽底；和/或粘接部21设置于容置槽11的侧壁和槽底之间的连接处。粘接部21具体表示为电池3和容置槽11的粘接位置，本实施例对粘接位置并不作限定，即粘接部21的设置位置不限定，只要能够实现电池3和容置槽11之间的粘接均在本实施例的保护范围之内。
34.在本实施例的一个方面，固定结构2包括卡合组件22，容置槽11和电池3之间通过卡合组件22相连接。采用这种方式，无需限制电池3和容置槽11的具体尺寸，容置槽11和电池3之间通过卡合组件22进行固定，保证电池3和容置槽11相对位置的稳定性。
35.需要说明的是，固定结构2可以只具有粘接部21，或只具有卡合组件22，或同时具有粘接部21和卡合组件22，这三种任意情形均在本实施例的保护范围之内。如果固定结构2包括粘接部21和卡合组件22，固定效果好，原因在于；第一，采用粘接和卡合两种不同方式固定，起到双重固定的作用，相比于单一的粘接固定和卡合固定的方式，进一步加强固定效果；第二，相对于单一的粘接固定，卡合组件22增加了电池3和容置槽11的挤压效果，相当于对粘接部21进行施压，进一步增加粘接强度；第三，两种方式相互补充，如果其中一种方式失效，另外一种方式还能生效，起到备份的作用。
36.具体地，容置槽11和电池3中其中一个设置有卡凸221，另一个设置有卡槽222，卡凸221卡接于卡槽222，形成于卡合组件22。通过卡凸221和卡槽222的卡接配合，便于电池3和容置槽11的安装和拆卸，且固定效果好。
37.如图3所示，在电池3的底部设置有卡凸221，在容置槽11的槽底对应卡槽222设置
有卡槽222，卡凸221卡接于卡槽222。本实施例对卡凸221和卡槽222的横截面结构和具体形状并不作限定，例如矩形、圆弧形锥形等，只要能够实现卡接功能均在本实施例的保护范围之内。特别地，由于电池3具体为圆柱电池3，为了与电池3的具体形状结构相匹配，卡槽222和卡凸221可以均为环形结构，从而保证电池3沿其周向的稳定性。
38.其中，卡槽222具体设置于容置槽11的槽底并靠近容置槽11的槽底和槽壁之间的连接处，即在容置槽11的槽底的边缘位置凹陷形成卡槽222，此时容置槽11的槽底和卡槽222的槽底之间存在高度差，容置槽11的槽底相对于卡槽222的槽底凸出，形成凸起24，即环形结构的卡槽222环设于凸起24的周围。相应地，电池3的边缘位置凸出形成卡凸221，此时卡凸221的端面和电池3的底面之间存在高度差，电池3的底部相对于卡凸221凹陷，形成凹坑23，即环形结构的卡凸221环设于凹坑23的周围。当卡槽222卡接于卡槽222时，凸起24同时能够卡接于凹坑23，起到双重卡接的效果。
39.在本实施例的一个方面，在凸起24的顶面可以设置粘接部21，卡槽222位于粘接部21的一侧，用于容纳从粘接部21溢流的胶液。在粘接部21涂覆胶液时，如果胶液的容量比较大，胶液能够溢流至卡槽222内，卡槽222能够容纳溢流的胶液，卡槽222起到溢胶槽的作用。采用这种设置，卡槽222具有卡接和溢胶的双重作用，功能性强，无需额外开设溢胶槽，节省生产成本。
40.如图4所示，在电池3的底部设置有卡槽222，在容置槽11的槽底对应卡槽222设置有卡凸221，卡凸221卡接于卡槽222。本实施例对卡凸221和卡槽222的横截面结构和具体形状并不作限定，例如矩形、圆弧形锥形等，只要能够实现卡接功能均在本实施例的保护范围之内。特别地，由于电池3具体为圆柱电池，为了与电池3的具体形状结构相匹配，卡槽222和卡凸221可以均为环形结构，从而保证电池3沿其周向的稳定性。
41.如果容置槽11只有在开口端进行开口，电池3的热失控热量只能从容置槽11的槽口排出，散热效果不好。为了解决这个问题，容置槽11内设置有通孔13(如图1所示)，通过在容置槽11内设置有通孔13，使容置槽11不再为只有槽口敞开的结构，通孔13作为敞开结构，通孔13提供了泄压的通道，电池3热失控产生的热量可以通过通孔13排放至排气通道内，保证热失控热量排放至排气通道的及时性。
42.对于通孔13的开设位置可以设置于容置槽11的槽壁，槽壁的表面积相对比较大，使通孔13开设位置的灵活性较大。
43.对于通孔13的开设位置还可以设置于容置槽11的槽底。如果在容置槽11的槽底设置有通孔13，通孔13正对于电池3底部的电池3防爆阀，电池3防爆阀和通孔13能够直接对接，使电池3热失控的热量直接进入通孔13内，热失控的热量传递路径为直线型，与曲折的折线路径相比，直线型路径更有利于热失控热量的排出。
44.如果每个电池托架1只能支撑一个电池3，电池3的能量密度较小。为了解决这个问题，如图5所示，本实施例还提供了一种电池托架1，电池托架1上设置有多个容置槽11，多个容置槽11用于一一对应容纳和支撑多个电池3。
45.可以理解的是，多个容置槽11按照一定规律进行排布，排布规律并不是一般的矩形阵列排布，即相邻两行的容置槽11并不是正对设置，而是错位设置。具体地，第一行相邻两个容置槽11之间对应于第二行的容置槽11，且该第二行的容置槽11对应于第三行相邻两个容置槽11之间，采用这种方式，最大限度充分利用空间，空间利用率比较高，在有限的空
间内能够容纳电池3的数量比较多，提高电池装置的能量密度。
46.如果相邻两个容置槽11之间的距离比较远，会占用较大的空间，导致容置槽11和电池3的数量比较少。为此，本实施例提供的多个容置槽11之间相互连通。通过设置多个容置槽11之间相互连通，即多个容置槽11之间部分相连，保证多个容置槽11之间紧密排布，提高电池托架1的空间利用率，在一定尺寸的电池托架1上，能够放置更多的电池3，提高能量密度。
47.具体地，如图6所示，电池托架1上设置有连通槽12，连通槽12的两侧连通于相邻两个容置槽11。换而言之，相邻两个容置槽11之间通过连接部相连接，使电池托架1形成整体结构，而连通槽12设置于连接部上，连通槽12起到中间连通的作用，使得相邻两个容置槽11能够相互连通。采用这种设置，每个电池3可能不局限于与其相对应的容置槽11，电池3可以借位于其两侧的连通槽12，相当于增加了电池3的容纳空间。
48.具体地，多个容置槽11相对于电池托架1的投影部分重合，最大限度的减少连接部的占用区域，保证容置槽11的占用空间。换而言之，相邻两个容置槽11位于外切点附近的部分贯通，可以根据实际生产需要进行调整连接部的尺寸，在极限状态下为相邻两个电池3的外壁处于相外切的状态。
49.需要说明的是，多个容置槽11的连通可以是一行容置槽11的连通，也可以是一列容置槽11的连通，还可以是，对于其中一个容置槽11而言，该容置槽11能够与环设于该容置槽11周围的其他容置槽11部分或全部连通，本实施例对容置槽11连通的数量和形式不作限定，只要能够实现连通均在本实施例的保护范围之内。
50.本实施例还提供了一种电池装置，包括电池3和电池托架1，电池托架1的容置槽11用于容纳和支撑电池3。其中，电池3包括圆柱电池，但不局限于圆柱电池，还可以包括方壳电池。
51.本实用新型提供的电池装置，通过设置电池托架1的托架本体能够承载电池3，支撑效果好，提高电池装置的使用可靠性。
52.由于电池3在长时间使用过程中会产生大量的热量，如果电池3发生热失控，难以将热量快速、有效排出，电池3在长时间高温下，影响电池装置的可靠性和使用寿命。
53.为了解决这个问题，电池3括外壳和电芯，电芯设置于外壳内，外壳和电芯之间设置有排气空间。通过在外壳和电芯之间设置有排气空间，排气空间用于暂存电芯热失控产生的热量。
54.具体地，外壳包括相互连接的壳体件和盖板，壳体件为中空结构，壳体件的内部空间用于容纳电芯，壳体件的纵截面为倒u形形结构，盖板用于封堵于壳体件的开口端，盖板具体可以为正极盖板或者负极盖板。电芯包括集流盘，集流盘电连接于盖板，集流盘和盖板之间设置有排气空间，具体地，在盖板和集流盘之间预留一定的间隙，间隙形成排气空间，为热失控热量预留出实现排气的空间。
55.其中，排气空间为盖板向远离集流盘的方向凹陷形成的凹槽，集流盘贴合于盖板。采用这种设置，通过设置凹槽，凹槽的侧壁和底壁围成的空间能够用于排放热失控热量。集流盘贴合于盖板，实现盖板和集流盘的电性连接。可以理解的是，由于凹槽的设置，实际是盖板部分连接于集流盘，即盖板未设置有凹槽的部分电连接于集流盘，能够同时满足排气空间和电性连接两种功能需求。
56.本方案中，集流盘还可以与壳体件相连。本方案中采用钢壳，壳体件与负极是导通的，集流盘与壳体件相连，进一步实现集流盘与负极电连接。
57.在本实施例的一个方面，电池3还包括防爆阀，防爆阀设置于盖板上，排气空间与防爆阀对应设置，防爆阀起到热失控热量单向导通的作用。通过设置排气空间正对于防爆阀，防爆阀和排气空间能够直接对接，使电池3热失控热量通过排气空间直接进入防爆阀内，热失控的热量传递路径为直线型，与曲折的折线路径相比，直线型路径更有利于热失控热量的排出。
58.在本实施例的一个方面，容置槽11内的通孔13与防爆阀相对对设置。
59.通过设置通孔13正对于电池3底部的防爆阀，防爆阀和通孔13能够直接对接，使电池3热失控的热量直接进入通孔13内，热失控的热量传递路径为直线型，与曲折的折线路径相比，直线型路径更有利于热失控热量的排出。
60.需要特别说明的是，对应于电池3底部设置有防爆阀的方案中，凸起24需要避开底部防爆阀位置，如果凸起24全部卡到防爆阀位置的话，防爆阀无法爆开。
61.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
62.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。