一种清洗机及电池包的制作方法

文档序号:31091746发布日期:2022-08-09 23:50阅读:54来源:国知局
一种清洗机及电池包的制作方法

1.本发明涉及机械技术领域,尤其涉及一种清洗机及电池包。


背景技术:

2.随着社会生产力的发展,人们的生活水平也得到了提高,清洁设备应运而生,例如清洗机即为一种清洁设备。
3.目前,传统的无线清洗机,在使用时具有多种弊端,例如,电池的使用寿命较短;电池表面发热,影响用户体验;电池的充电效率低,等等。尤其是电池的充电效率低的问题尤其突出,目前无线清洗机的一次性续航约30min,一次性充满电却需要约5h,使得用户无法在短时间内对清洗机进行二次使用,极大地影响了用户体验。
4.另外,清洗机在进行清洁作业时,通常是通过冷水对清洁表面进行清洗,效果不佳,尤其是在冬天,低温无法保证清洗水(或加入清洁液的清水中清洁物质的活性)的清洁效果。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,提出了本发明实施例,以便提供一种解决上述问题的清洗机及电池包,可有效降低电池包温度,从而提高电池包的充电效率,且可实现废热利用,提高清洁效率。
6.在本发明的一个实施例中,提供了一种清洗机,包括:
7.主机体,所述主机体上设有供水单元,所述供水单元包括所述清洗机的清水箱;以及
8.电池包,所述电池包包括壳体及电芯;所述壳体具有容置腔及围绕所述容置腔设置的冷却腔;所述电芯设置在所述容置腔内,并紧贴所述容置腔的腔壁;所述冷却腔具有进口及出口,所述进口与所述供水单元连通;
9.其中,经所述进口流入所述冷却腔的冷却介质,经所述容置腔的腔壁与所述电芯进行换热后,再经所述出口排出所述冷却腔。
10.相应地,本发明实施例还提供了一种电池包,包括:
11.包括如上述中所述的电池包;其中,
12.所述电池包包括壳体及电芯;所述壳体具有容置腔及围绕所述容置腔设置的冷却腔;所述电芯设置在所述容置腔内,并紧贴所述容置腔的腔壁;所述冷却腔具有进口及出口,所述进口用于与供水单元连通;
13.其中,经所述进口流入所述冷却腔的冷却介质,经所述容置腔的腔壁与所述电芯进行换热后,再经所述出口排出所述冷却腔。
14.相应地,本发明实施例还提供了一种电池包,包括:
15.电芯;
16.壳体,所述壳体具有冷却腔;所述电芯设置在所述冷却腔内;所述冷却腔具有进口
及出口,所述进口用于与供水单元连通;
17.其中,经所述进口流入所述冷却腔的冷却介质,与所述电芯进行换热后,再经所述出口排出所述冷却腔。
18.本发明实施例提供的技术方案,通过冷却腔内的冷却介质可有效降低电芯的温度,提高电芯的使用效率,提升用户体验的同时,也可提高电池包的使用寿命,另外,经换热后的冷却介质可应用于下游清洁工序中,以提高废热的利用率,进而提高清洁效率及降低功率损耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
20.图1为本发明实施例提供的清洗机的局部结构示意图;
21.图2为本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图;
22.图3为本发明实施例提供的一种电池包的剖面结构示意图;
23.图4为图3中a处的放大结构示意图;
24.图5为本发明实施例提供的一种电池包的一种使用状态示意图;
25.图6为本发明实施例提供的一种电池包的俯视结构示意图,省略上置盖;
26.图7为本发明实施例提供的另一种电池包的结构示意图;
27.图8为本发明实施例提供的另一种电池包的剖视结构示意图;
28.图9为图8中b处的放大结构示意图;
29.图10为本发明实施例提供的另一种电池包的另一角度下的的剖视结构示意图;
30.图11为本发明实施例提供的另一种电池包的俯视结构示意图,省略上盖;
31.图12为本发明实施例提供的再一种电池包的剖视结构示意图;
32.图13为图12中c处的放大结构示意图;
33.图14为本发明实施例提供的再一种电池包的结构示意图;
34.图15为本发明实施例提供的又一种电池包的结构示意图;
35.图16为本发明实施例提供的又一种电池包的剖视结构示意图;
36.图17为图16中d处的放大结构示意图;
37.图18为本发明实施例提供的省略容置腔的电池包的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
39.在实践本发明实施例时,发明人发现如下多种弊端,例如,传统无线清洗机的电池使用寿命较短,在使用时电池表面发热,电池的充电效率低,等等。
40.求其原因,发明人发现,传统的无线清洗机的电池组件(电芯)在放电和充电的过程中会产生大量的热量,电芯温度可达60℃。电池组件的放热导致上述问题,尤其降低电池
充电效率的问题,目前无线清洗机的一次性续航约30min,一次性充满电却需要约5h,使得用户无法在短时间内对清洗机进行二次使用,极大地影响了用户体验。
41.另外,发明人还发现,清洗机在进行清洁作业时,通常是通过冷水对待清洁表面进行清洗,清洗效果不佳,尤其是在冬天,低温无法保证清洗水(或加入清洁液的清水中清洁物质的活性)的清洁效果。
42.因此,经过多次创造性地思考,针对上述问题,本发明实施例提供一种清洗机及电池包,可有效降低电池包温度,提高电池包的充电效率,且可实现废热利用,提高清洁效率。
43.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
44.图1为本发明实施例提供的清洗机的局部结构示意图,如图1中所示。
45.在本发明的一个实施例中,提供了一种清洗机,包括:主机体(图中未显示)及电池包300。
46.主机体上设有供水单元100。供水单元100即是用于提供冷却介质的部件,如包括但不限为可提供清洗水的清洗机的清水箱1001,清水箱1001提供的清洗水除了用于进行清洗作业之外,还可同时用作电池包300进行冷却的冷却介质。为使得冷却介质能够更好地输送至电池包300,供水单元100还包括用于将冷却介质从清水箱1001抽出并输送至电池包300的水泵1002,清水箱1001与电池包300之间通过供水管路连通,水泵1002作为供水管路的一部分,为清洗水在清水箱1001与电池包300之间的流通提供动力。
47.参见图2,电池包300包括壳体10及电芯20,参见图3及图4,壳体10具有容置腔及围绕容置腔设置的冷却腔102,需要说明的是,本发明实施例中,冷却腔102围绕容置腔可以指的是,冷却腔102围绕容置腔的周向方向环绕一圈,如容置腔为一个时,冷却腔102围绕容置腔一周。也可以指,冷却腔102并不完全围绕容置腔的周向方向环绕一圈,即冷却腔102可半包围容置腔,或者,也可以指的是,冷却腔102设置在容置腔的周向方向的一段区域内。在高度上,冷却腔102的高度与容置腔的高度相对应,不能过于小于容置腔的高度,防止冷却介质的冷却效果降低。
48.电芯20设置在容置腔内,并紧贴容置腔的腔壁101,容置腔的腔壁101一面与电芯20紧贴,容置腔的腔壁101的另一面位于冷却腔102内可与冷却腔102内的冷却介质接触,使得电芯20的热量可直接传导到容置腔的腔壁101上,热量再经容置腔的腔壁101传导至冷却介质,从而热量被冷却介质带走,起到降低电芯20温度的作用。
49.为保证冷却介质的流动性,冷却腔102具有进口1021及出口1022,进口1021与供水单元100连通。其中,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,经容置腔的腔壁101与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。供水单元100可持续向冷却腔102提供冷却介质,冷却介质在冷却腔102内持续吸收热量,再经出口1022排出。排出的冷却介质可直接排向待清洁表面,也可输送至用水单元200,用水单元200包括但不限于为地刷、蒸汽发生装置等。
50.本发明实施例提供的技术方案,通过冷却腔102内的冷却介质与电芯20进行换热后,可带走电芯20的热量,从而有效降低电芯20的温度,提高电芯20的使用效率,提升用户
plastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料),abs塑料是丙烯腈(a)、丁二烯(b)、苯乙烯(s)三种单体的三元共聚物,三种单体相对含量可任意变化,制成各种树脂。abs塑料兼有三种组元的共同性能,a使其耐化学腐蚀、耐热,并有一定的表面硬度,b使其具有高弹性和韧性,s使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此abs塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料,具有抗冲击性、耐热性、耐低温性等。当然,壳体10其他区域的制成材料也为其他塑胶材料,即选择导热性较差的材料即可,从而尽可能减少传递至冷却介质中的热量散发至空气中。
58.继续参见图2及图3,为方便冷却介质能够更好地充满整个冷却腔102内,一种可实现的方式是,进口1021及出口1022分别设置在壳体10的相对的两侧,且沿壳体10的高度方向,出口1022的相对高度大于或等于进口1021的相对高度。进口1021及出口1022的相对位置较远,且出口1022的相对高度不低于进口1021的高度,从而可使得进入冷却腔102的冷却介质能够流入整个冷却腔102。例如,进口1021设置在壳体10下方,出口1022设置在壳体10上方,当清洗水从进口1021进入冷却腔102后,基于流体的特性,清洗水只有充满整个冷却腔102后,才会从出口1022流出,从而可使得清洗水能够冷却腔102的整个腔体。
59.进一步地,如果冷却腔102的容积过小时,会导致冷却降温能力不足。如果冷却腔102的容积过大时,由于第一次开机出水时需要先灌满冷却腔102的整个腔体,因此会导致第一次开机时出水延迟时间较长等问题。为减少上述问题带来的弊端,本发明实施例中,冷却腔102的容积可设置为与供水单元100的每分钟的供水流量接近,从而使得冷却介质充满冷却腔102不需要很长时间,同时较小的冷却腔102容积也可提高出水温度。在本发明的一些可实现的实施例中,冷却腔102的容积包括但不限于为20-50ml,可优选为25-40ml,进一步优选为36ml。
60.进一步地,根据不同的需求,容置腔可设置为不同的数量,如可为一个或者多个,每个容置腔内可设置一个或多个电芯20。在本发明的一些可实现的实施例中,参见图2、图3及图6,壳体10具有多个相对独立的容置腔,每个容置腔内至少设有一个电芯20,多个电芯20通过电连接件21电性连接以构成电池组件。电连接件21包括但不限于为连接镍片,通过连接镍片将多个电芯20串联或者并联,从而使得多个电芯20形成一个整体电池,以便为用电单元进行供电。容置腔的数量可根据不同的需求进行设置,如可为7个,也可为其他数量,本发明实施例中不做具体限定。
61.容置腔为多个时,冷却腔102可围绕多个容置腔进行设置,一种可实现方式是,参见图6,冷却腔102包括围绕各个容置腔设置的子冷却腔1023及连通各个子冷却腔1023的连通通道1024。为更好地实现围绕容置腔,子冷却腔1023的形状配合容置腔的形状设置,子冷却腔1023的径向尺寸可稍大与连通通道1024的宽度,连通通道1024将相邻的子冷却腔1023连通,以便冷却介质在各子冷却腔1023内流动。
62.在本发明实施例中,排出出口1022的冷却介质的利用方式包括多种,一种可实现的方式是,出口1022连接有第一出水管路,经出口1022排出的冷却介质再经第一出水管路输送至待清洁表面。以冷却介质为清洗水为例,经过与电芯20换热后的清洗水具有一定的温度,热的清洗水直接喷向地面,相较于冷水,具有一定温度的热水更有助于清理沾污,尤其是在冬天,具有一定温度能够有效保证清洗水(或保证加入清洁液的清水中清洁物质的活性)的清洁效果,从而可有效提高地面的清洁效率。
63.排出出口1022的冷却介质的另一种利用方式是,参见图1,清洗机还包括用水单元200,出口1022连接有第二出水管路,经出口1022排出的冷却介质再经第二出水管路输送至用水单元200。其中,用水单元200包括地刷、蒸汽发生装置。仍以冷却介质为清洗水为例,经过与电芯20换热后的清洗水具有一定的温度,热的清洗水可直接流至地刷,配合地刷中滚动的滚刷可有效清洁地面,具有热量的清洗水有助于清理沾污,从而有效提高清洁效率。
64.再例如,排出出口1022的清洗水可流至蒸汽发生装置,将清洗水转变为蒸汽,具有一定热量的清洗水可有效减少蒸汽发生装置的发热功率,降低功率损耗。蒸汽可直接喷向待清洁表面,有效清洁沾污,从而有效提高清洁效率。
65.需要说明的是,在本发明的一些可实现的实施例中,根据不同的清洁需求,清洗机可仅设置第一出水管路及第二出水管路中的一个,也可两者都设置,本发明实施例不做具有限定。第一出水管路及第二出水管路可为单独的管路,并分别与出口1022连接,也可为一个总出水管路的两个分路,即总出水管路的一端与出口1022连接,总出水管路的另一端通过三通等部件分别连接第一出水管路及第二出水管路。另外,水泵1002除了可以设置在清水箱1001与电池包300之间的供水管路上,也可以设置在总出水管路上。
66.在本发明实施例中,壳体10可根据不同的需求,通过多种的方式进行相应的设置,下面对壳体10不同的实现方式进行介绍,需要说的是,上述实施例及下述实施例中所描述的壳体10的实现方式仅为示例,壳体10也可通过其他方式进行实现,这并不构成本发明实施例的不当限定。
67.参见图2至图6,壳体10的一种可实现方式是,壳体10包括外置盒30、内置盒31、第一导热筒32、上置盖33及下置盖34。外置盒30围设在内置盒31的外周,第一导热筒32位于外置盒30及内置盒31之间,沿第一导热筒32的轴向方向,外置盒30、内置盒31及第一导热筒32的两端分别与上置盖33及下置盖34连接。外置盒30及内置盒31可均为环形结构,外置盒30的直径大于内置盒31的直径,外置盒30套设在内置盒31的周向外周,外置盒30及内置盒31之间具有间隙,间隙内设置第一导热筒32,上置盖33及下置盖34将外置盒30、内置盒31及第一导热筒32夹持在上置盖33及下置盖34之间,从而形成壳体10。电芯20设置在容置腔内后,内置盒31及外置盒30分别位于电芯20的径向方向的两侧,上置盖33及下置盖34分别位于电芯20的轴向方向的相对位置。
68.第一导热筒32的内腔形成容置腔,外置盒30及内置盒31之间的空间、第一导热筒32与外置盒30之间的空间及第一导热筒32与内置盒31之间的空间形成冷却腔102。参见图6,当容置腔为多个时,对应位置处的第一导热筒32与外置盒30之间的空间及第一导热筒32与内置盒31之间的空间,即形成子容置腔,外置盒30及内置盒31之间的空间即形成连通通道1024。
69.第一导热筒32可为导热材料制成,外置盒30、内置盒31、上置盖33及下置盖34的制成材料可与第一导热筒32的制成材料相同,也可以不同,如,外置盒30、内置盒31、上置盖33及下置盖34的制成材料可选择导热性较差的材料。例如,第一导热筒32可通过铜材料制成,第一导热筒32的内表面与电芯20的外表面直接接触,第一导热筒32的外表面与冷却介质直接接触,电芯20的热量可直接传导至第一导热筒32上,再通过第一导热筒32将热量传递至冷却介质中,从而降低电芯20的温度。
70.上置盖33及下置盖34可通过紧固件实现与外置盒30及内置盒31之间的连接,例
如,通过紧固螺钉实现上置盖33及下置盖34与外置盒30及内置盒31之间的连接。上置盖33及下置盖34与外置盒30及内置盒31连接时,上置盖33及下置盖34可实现对外置盒30、内置盒31及第一导热筒32的夹持,从而形成一个整体的壳体10。除了通过紧固件实现连接之外,当外置盒30、内置盒31、上置盖33及下置盖34通过塑料材料制成时,也可通过二次注塑的方式实现连接。进一步地,根据不同需求,进口1021设置于外置盒30或下置盖34。出口1022设置于外置盒30或上置盖33。在使用时,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,经第一导热筒32与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。
71.进一步地,根据不同的需求,电芯20的设置方式也包括多种,一种可实现的方式是,参见图4,上置盖33及下置盖34中的至少一个,对应第一导热筒32的位置处设有电芯孔40。电芯20设置在容置腔内后,电芯20的至少一端可伸出上置盖33及下置盖34,从而便于电连接件21在容置腔的外部实现各电芯20的电连接。
72.再一种可实现的方式是,上置盖33及下置盖34中的至少一个,对应第一导热筒32的位置处设有过线槽。电芯20设置在容置腔内后,电芯20不必伸出上置盖33及下置盖34,通过过线槽即可实现电连接件21在容置腔的内部实现各电芯20的电连接。
73.为进一步地防止冷却腔102内的冷却介质从出口1022之外的位置流出冷却腔102,参见图4及图6,一种可实现的方式是,外置盒30、内置盒31及第一导热筒32与上置盖33及下置盖34之间分别设置有第一密封结构35。第一密封结构35的一种可实现方式是密封圈,针对不同位置可设置不同形式的密封圈,例如,外置盒30与上置盖33及下置盖34之间的密封圈可选择直径较大的第一密封结构35a,内置盒31与上置盖33及下置盖34之间的密封圈可选择直径较小的第一密封结构35b,第一导热筒32与上置盖33及下置盖34之间的密封圈可选择圆形的第一密封结构35c,从而使得各密封圈与各自密封的位置更加契合,从而提高密封效果。外置盒30、内置盒31、上置盖33、下置盖34以及第一导热筒32的定位组装再配合第一密封结构35的密封作用,使得壳体10形成一个相对封闭的冷却腔102,用于储蓄冷却介质。
74.为进一步确保第一导热筒32与上置盖33及下置盖34之间的连接稳定性,继续参见图4,一种可实现的方式是,第一导热筒32朝向上置盖33及下置盖34的两端上分别设置有第一嵌合结构36。上置盖33及下置盖34上分别设有配合第一嵌合结构36使用的第二嵌合结构37。第一导热筒32通过第一嵌合结构36分别与上置盖33上的第二嵌合结构37及下置盖34上的第二嵌合结构37嵌合连接。第一嵌合结构36及第二嵌合结构37的实现方式包括多种,例如,第一嵌合结构36及第二嵌合结构37中的一个为凸起,另一个为凹槽,或者为相互匹配的锯齿结构等。举例来说,第一嵌合结构36为台阶结构,即第一导热筒32朝向上置盖33及下置盖34的两端的内径稍大于中段的内径,第二嵌合结构37为对应台阶结构的凹槽,第一导热筒32与上置盖33及下置盖34连接时,第一导热筒32的两端可以分别插进下置盖34和上置盖33的凹槽中,对第一导热筒32实现定位的同时,还可确保第一导热筒32相对下置盖34和上置盖33位置的稳定性。第二嵌合结构37为凹槽结构时,还可用于安装密封圈。
75.为进一步确保外置盒30及内置盒31与上置盖33及下置盖34之间的连接稳定性,继续参见图4,一种可实现的方式是,上置盖33及下置盖34对应外置盒30及内置盒31的一面上设有安装槽38。外置盒30及内置盒31分别插入对应位置处的安装槽38与上置盖33及下置盖34连接。外置盒30及内置盒31与上置盖33及下置盖34连接时,外置盒30及内置盒31的两端
可以分别插进下置盖34和上置盖33的安装槽38中,对外置盒30及内置盒31实现定位的同时,还可确保外置盒30及内置盒31相对下置盖34和上置盖33位置的稳定性。安装槽38还可用于安装密封圈。
76.参见图7,壳体10的另一种可实现方式是,壳体10包括底盒50及上盖51。参见图8及图9,底盒50的一种可实现方式是,底盒50包括第一层壁501、第二层壁502及筒型层壁503,第一层壁501围设在第二层壁502的外周,筒型层壁503位于第一层壁501及第二层壁502之间。沿筒型层壁503的轴向方向,第一层壁501、第二层壁502分别与筒型层壁503的同一端连接以形成封闭端。相对于封闭端,至少第一层壁501及筒型层壁503的另一端分别与上盖51连接。基于第二层壁502的不同实现方式第二层壁502可以与上盖51进行连接,也可以不进行连接。
77.底盒50可为一体成型结构,如通过金属材料铸造而成,金属材料包括但不限于为铜材料、铝材料等,在铸造时,直接形成第一层壁501、第二层壁502及筒型层壁503,其中,筒型层壁503的内腔形成容置腔,第一层壁501及第二层壁502之间的空间、筒型层壁503与第一层壁501之间的空间及筒型层壁503与第二层壁502之间的空间形成冷却腔102。底盒50也可分体结构,筒型层壁503可通过导热材料制成,第一层壁501及第二层壁502可通过导热性较差的材料制成,如塑料材料。在制作时,注塑形成第一层壁501及第二层壁502,再将筒型层壁503注塑连接到第一层壁501及第二层壁502之间。
78.上盖51可通过紧固件实现与底盒50之间的连接,例如,通过紧固螺钉实现上盖51与底盒50之间的连接。除了通过紧固件实现连接之外,当上盖51、第一层壁501及第二层壁502通过塑料材料制成时,也可通过二次注塑的方式实现连接。进一步地,参见图10,根据不同需求,进口1021设置于底盒50及上盖51,出口1022设置于上盖51。在使用时,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,经筒型层壁503与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。
79.进一步地,根据不同的需求,电芯20的设置方式也包括多种,一种可实现的方式是,参见图7,上盖51及底盒50中的至少一个,对应筒型层壁503的位置处设有电芯孔40。电芯20设置在容置腔内后,电芯20的至少一端可伸出上盖51或底盒50,从而便于电连接件21在容置腔的外部实现各电芯20的电连接。再一种可实现的方式是,上盖51及底盒50中的一个,对应筒型层壁503的位置处设有过线槽。电芯20设置在容置腔内后,电芯20不必伸出上盖51或底盒50,通过过线槽即可实现电连接件21在容置腔的内部实现各电芯20的电连接。
80.为进一步地防止冷却腔102内的冷却介质从出口1022之外的位置流出冷却腔102,一种可实现的方式是,参见图9及图11,底盒50及上盖51之间设置有第二密封结构52。第二密封结构52的一种可实现方式是密封圈,针对不同位置可设置不同形式的密封圈,例如,第一层壁501与上盖51之间的密封圈可选择直径较大的第二密封结构52a,第二层壁502与上盖51之间的密封圈可选择较大的圆形的第二密封结构52b,筒型层壁503与上盖51之间的密封圈可选择较小的圆形的第二密封结构52c,从而使得各密封圈与各自密封的位置更加契合,从而提高密封效果。上盖51及底盒50再配合第二密封结构52的密封作用,使得壳体10形成一个相对封闭的冷却腔102,用于储蓄冷却介质。
81.进一步地,第二密封结构52除了可通过密封圈实现之外,参见图12至图14,第二密封结构52的另一种可实现方式是采用塑胶包胶过盈密封的方式,在上盖51与底盒50连接
时,通过塑胶包胶密封两者的连接位置,从而实现密封,塑胶包胶过盈密封的方式密封性更好,从而避免冷却介质从出口1022之外的位置溢出冷却腔102。为进一步确保塑胶包胶的密封性,上盖51与底盒50的连接位置设有用于容纳塑胶包胶的容纳槽,进行密封时塑胶包胶可流入容纳槽内,冷却后可使得塑胶包胶可与上盖51及底盒50更加契合,从而提高密封性。
82.为进一步确保底盒50及上盖51之间的连接稳定性,继续参见图9,一种可实现的方式是,底盒50及上盖51之间设置有相互配合的第三嵌合结构53。底盒50及上盖51通过第三嵌合结构53相互嵌合连接。第三嵌合结构53的实现方式包括多种,例如,第三嵌合结构53可相互嵌合的凸起及凹槽,底盒50与上盖51连接时,上盖51可插进底盒50的凹槽中,相互实现定位的同时,还可确保底盒50相对上盖51位置的稳定性。第三嵌合结构53为凹槽结构时,还可用于安装密封圈。
83.基于第二层壁502的不同实现方式第二层壁502可以与上盖51进行连接,也可以不进行连接。参见图8及图9,第二层壁502的一种可实现方式是,第二层壁502包括沿容置腔的轴向方向延伸设置的竖直部5021及沿容置腔径向方向延伸设置的水平部5022,竖直部5021的一端与筒型层壁503连接以形成封闭端;水平部5022与竖直部5021的另一端连接并与上盖51连接。竖直部5021与筒型层壁503之间的空间形成部分冷却腔102。此种设置方式下,第二层壁502通过水平部5022与上盖51连接,壳体10的底部具有槽状结构,槽状结构的内部区域可用于设置电机400,从而可以充分利用空间。同时,冷却腔102中的冷却介质也可用于为电机400进行冷却,从而减低电机400运行时的温度。
84.参见图12及图13,第二层壁502的另一种实现方式是,与上述方式的区别在于将竖直部5021省略,第二层壁502水平设置,即第二层壁502包括沿容置腔径向方向延伸设置的水平部5022,水平部5022与筒型层壁503远离上盖51的一端连接并形成封闭端,水平部5022、筒型层壁503及上盖51之间的空间形成部分冷却腔102。此种设置方式下,由水平部5022、筒型层壁503及上盖51形成的空间相对较大,能够存储更多的冷却介质,使得冷却介质能够吸收更多的热量,提高与电芯20的换热效率,使得电芯20的降温效果更好。
85.参见图15,壳体10的再一种可实现方式是,壳体10包括上盒60、下盒61及第二导热筒62。参见图16及图17,上盒60包括第一立壁601、第二立壁602及第一环形立壁603,第一立壁601围设在第二立壁602的外周,第一环形立壁603位于第一立壁601及第二立壁602之间;沿第一环形立壁603的轴向方向,第一立壁601、第二立壁602分别与第一环形立壁603的同一端连接以形成封闭端。第一环形立壁603的长度相对稍短于第一立壁601及第二立壁602的长度。
86.继续参见图16及图17,下盒61包括第三立壁611、第四立壁612及第二环形立壁613,第三立壁611围设在第四立壁612的外周,第二环形立壁613位于第三立壁611及第四立壁612之间;沿第二环形立壁613的轴向方向,第三立壁611、第四立壁612分别与第二环形立壁613的同一端连接以形成封闭端。第二环形立壁613的长度相对稍短于第三立壁611及第四立壁612的长度。
87.上盒60及下盒61均可为导热性较差的材料制成,如通过塑料材料注塑成型,第二导热筒62可通过导热材料制成,如可通过金属材料制成。在制作时,先将第二导热筒62和上盒60或者下盒61一起注塑,实现第二导热筒62和上盒60或者下盒61之间的包胶密封,使之成为一整体的密封体。再将上述密封体与上盒60或下盒61一起二次注塑密封,使得上盒60、
第二导热筒62及下盒61三者形成一整体。即上盒60与下盒61罩扣连接,其中,第一立壁601与第三立壁611连接,第二导热筒62的轴向两端分别与第一环形壁及第二环形壁连接。基于第二立壁602与第四立壁612的不同实现方式第二立壁602与第四立壁612可以相互连接,也可以不进行连接。
88.第二导热筒62的内腔、第一环形壁的内腔及第二环形壁的内腔形成容置腔。第一立壁601及第二立壁602之间的空间、第三立壁611及第四立壁612之间的空间、第二导热筒62与第一立壁601及第三立壁611之间的空间、第二导热筒62与第二立壁602及第四立壁612之间的空间形成冷却腔102。进一步地,参见图15,根据不同需求,进口1021设置于上盒60或下盒61。出口1022设置于上盒60。在使用时,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,经第二导热筒62与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。
89.进一步地,根据不同的需求,电芯20的设置方式也包括多种,一种可实现的方式是,参见图17,上盒60对应第一环形立壁603的位置处设有电芯孔40;和/或下盒61对应第二环形立壁613的位置处设有电芯孔40。电芯20设置在容置腔内后,电芯20的至少一端可伸出上盒60或下盒61,从而便于电连接件21在容置腔的外部实现各电芯20的电连接。再一种可实现的方式是,上盒60及下盒61中的至少一个,对应容置腔的位置处设有过线槽。电芯20设置在容置腔内后,电芯20不必伸出上盒60及下盒61,通过过线槽即可实现电连接件21在容置腔的内部实现各电芯20的电连接。进一步地,上盒60、下盒61及第二导热筒62三者之间通过多次注塑直接密封的方式,可确保冷却腔102的密封性。
90.为进一步确保上盒60、下盒61及第二导热筒62三者之间的连接稳定性,继续参见图17,一种可实现的方式是,第一立壁601与第三立壁611之间设有相互配合的第四嵌合结构63,第二导热筒62的轴向两端分别与第一环形壁及第二环形壁之间设有相互配合的第五嵌合结构64。上盒60与下盒61之间通过第四嵌合结构63相互嵌合连接,第二导热筒62与上盒60及下盒61之间通过第五嵌合结构64嵌合连接,第四嵌合结构63及第五嵌合结构64的实现方式包括多种,例如,嵌合结构可相互嵌合的凸起及凹槽,上盒60、下盒61及第二导热筒62三者连接时,通过嵌合结构可相互实现定位的同时,还可确保相对位置的稳定性。
91.在本发明实施例中,根据不同的需求,第二立壁602与第四立壁612的实现方式可为多种,基于第二立壁602与第四立壁612的不同实现方式第二立壁602与第四立壁612可以相互连接,也可以不进行连接。参见图16及图17,第二立壁602与第四立壁612的一种可实现方式是,第二立壁602及第四立壁612均沿容置腔的径向方向延伸设置。即第二立壁602呈水平设置,第二立壁602与第一环形立壁603连接以形成封闭端。相应地,第四立壁612也呈水平设置,第四立壁612与第二环形立壁613连接以形成封闭端。此种设置方式下,由第二立壁602、第一环形立壁603、第二环形立壁613及第四立壁612形成的空间相对较大,能够存储更多的冷却介质,使得冷却介质能够吸收更多的热量,提高与电芯20的换热效率,使得电芯20的降温效果更好。
92.第二立壁602与第四立壁612的另一种可实现方式是,第二立壁602及第四立壁612均沿容置腔的轴向方向延伸设置并相连。第二立壁602及第四立壁612的实现方式可参考第一立壁601与第三立壁611的实现方式,上盒60与下盒61连接时,第一立壁601与第三立壁611连接,第二导热筒62的轴向两端分别与第一环形壁及第二环形壁连接,第二立壁602与第四立壁612连接。第一立壁601及第二立壁602之间的空间、第三立壁611及第四立壁612之
间的空间、第二导热筒62与第一立壁601及第三立壁611之间的空间、第二导热筒62与第二立壁602及第四立壁612之间的空间形成冷却腔102。
93.为进一步确保第二立壁602与第四立壁612之间的连接稳定性,第二立壁602与第四立壁612之间设有相互配合的第六嵌合结构。上盒60与下盒61连接时,上盒60与下盒61之间除了通过第四嵌合结构63相互嵌合连接之外,还通过第六嵌合结构相互嵌合连接。第六嵌合结构的实现方式可参考第四嵌合结构63及第五嵌合结构64的实现方式,包括可相互嵌合的凸起及凹槽,通过嵌合结构可相互实现定位的同时,还可确保相对位置的稳定性。
94.进一步地,在上述实施例提供的技术方案的基础上,相应地,本发明实施例还提供了一种电池包300,包括如上述实施例中的电池包300。电池包300可通过上述实施例中的电池包300实现。具体方案如下:
95.电池包300包括壳体10及电芯20;壳体10具有容置腔及围绕容置腔设置的冷却腔102;电芯20设置在容置腔内,并紧贴容置腔的腔壁101;冷却腔102具有进口1021及出口1022,进口1021用于与供水单元100连通;
96.其中,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,经容置腔的腔壁101与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。
97.需要说明的是,本实施例中所述的电池包300的技术特征可参考上述实施例中电池包300的实现方式,相关技术特征可参考、借鉴上述实施例的技术特征,此处不再一一赘述。
98.进一步地,在上述实施例提供的技术方案的基础上,相应地,参见图18,本发明实施例还提供了一种电池包300,包括:电芯20及壳体10。其中壳体10的实现方式可参考上述实施例中壳体10的实现方式,与上述实施例中的壳体10的区别在于省略了上述实施例中的容置腔的腔壁101,即省略了第一导热筒32、筒型层壁503及第二导热筒62,省去了电芯20及冷却介质之间的传导热的中间体,使得电芯20的外侧面与冷却介质两者直接接触,使得电芯20的降温方式更加直接,从而更有效地实现电芯20降温和废热利用。具体方案如下:
99.结合图1至17,参见图18,电池包300包括:电芯20及壳体10。壳体10具有冷却腔102。电芯20设置在冷却腔102内。冷却腔102具有进口1021及出口1022,进口1021用于与供水单元100连通。其中,经进口1021流入冷却腔102的冷却介质,与电芯20进行换热后,再经出口1022排出冷却腔102。
100.需要说明的是,本实施例中所述的电池包300的技术特征可参考上述实施例中电池包300的实现方式,相关技术特征可参考、借鉴上述实施例的技术特征,此处不再一一赘述。
101.综上所述,本发明实施例提供的技术方案,通过导热性能良好的容置腔的腔壁101与电芯20直接接触,通过热传递将电芯20的热量先传至腔壁101上,再通过热的腔壁101传至冷却介质中,通过冷却腔102内的冷却介质与电芯20进行换热后,可带走电芯20的热量,从而有效降低电芯20的温度,提高电芯20的使用效率,提升用户体验的同时,也可提高电池包300的使用寿命。
102.同时,经换热后的冷却介质还可应用于下游清洁工序中,以提高废热的利用率,进而提高清洁效率及降低功率损耗。例如,清洗机为非蒸汽式清洗机时,排出出口1022的冷却介质(清洗水)可直接流至地刷,用于清理地面,具有热量的清洗水有助于清理沾污,可有效
提高清洁效率。清洗机为蒸汽式清洗机时,排出出口1022的冷却介质(清洗水)可流至蒸汽发生器转变为蒸汽,具有热量的清洗水可有效减少蒸汽发生器的发热功率,降低功率损耗。换热后的冷却介质除了以上利用方式之外,还可用于其他的可实现废热利用的方式,此处不再一一赘述。
103.另外,亦可使用省去传导热的中间体,即省略容置腔的腔壁101,将电芯20的外侧面与冷却介质两者直接接触的形式和方案,实现电芯20的降温和废热利用。
104.下面结合具体应用场景,对本发明采用的技术方案进行说明,以帮助理解。下面的应用场景以清洗机为例。
105.应用场景一
106.用户通过清洗机清洁地面,用户启动清洗机,主机体上的清水箱向电池包300提供清水,清水进入电池包300的冷却腔102,清水通过容置腔的腔壁101与电芯20进行换热后,实现对电芯20的冷却和降温,有效降低电芯20的热量,凉水变成具有温度的热水,并流出电池包300。
107.流出后的热水可直接喷洒在地面上,配合地刷对地面进行清洁,具有热量的清洗水有助于清理沾污,可有效提高清洁效率
108.应用场景二
109.用户通过清洗机清洁地面,用户启动清洗机,主机体上的清水箱向电池包300提供清水,清水进入电池包300的冷却腔102,清水通过容置腔的腔壁101与电芯20进行换热后,实现对电芯20的冷却和降温,有效降低电芯20的热量,凉水变成具有温度的热水,并流出电池包300。
110.流出后的热水可直接流入蒸汽发生器,蒸汽发生器将具有一定热量的清水加热产生蒸汽,可有效减少蒸汽发生器的发热功率,降低功率损耗。蒸汽经喷气组件上的喷气嘴喷向地面。蒸汽配合地刷内滚刷对地面进行清洁。
111.应用场景三
112.用户通过清洗机清洁地面,用户启动清洗机,主机体上的清水箱向电池包300提供清水,清水进入电池包300的冷却腔102,清水直接与电芯20接触并进行换热后,实现对电芯20的冷却和降温,有效降低电芯20的热量,凉水变成具有温度的热水,并流出电池包300。
113.流出后的热水可直接喷向地面或蒸汽发生器。
114.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的精神和范围。
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