一种电池组及装置的制作方法

文档序号:21068862发布日期:2020-06-12 14:37阅读:201来源:国知局
技术简介:
本专利针对高压盒与箱体连接时安装复杂、振动噪音大的问题,提出在第二通孔侧壁设置开口并配合弹性件的结构。通过开口实现弹性件便捷安装,利用弹性件的缓冲特性降低振动传递,同时通过限位部与通孔端面接触增强连接稳定性,从而改善车辆行驶舒适性。
关键词:弹性件,开口设计,减振

本申请涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种电池组及装置。



背景技术:

电池组包括高压盒,该高压盒用于安装电池组的继电器等部件,该电池组通过高压盒与整车的用电系统连接,并通过高压盒对电池组进行高压分配,该高压盒位于电池组的箱体内,并与箱体连接。具体地,该箱体与高压盒开设有相互连通的连接孔,连接件穿过两连接孔,从而实现箱体与高压盒之间的连接。同时,连接孔的侧壁与连接件之间需设置弹性垫,以缓冲二者之间的振动。

但是,在高压盒与箱体连接过程中,弹性件装入连接孔的难度较高,从而导致高压盒的安装难度较高。



技术实现要素:

本申请提供了一种电池组和装置,能够降低高压盒的噪音传递至车内的风险,提高驾驶和乘坐的舒适性,并能够降低高压盒的安装难度。

本申请实施例第一方面提供一种电池组,所述电池组包括:

箱体,具有第一内腔;

电池单体,所述电池单体位于所述第一内腔;

高压盒,所述高压盒位于所述第一内腔,且所述高压盒设置有第二通孔;

连接件,所述连接件用于连接所述高压盒与所述箱体;

弹性件,所述弹性件具有第一通孔;

其中,所述弹性件的至少部分位于所述第二通孔,且所述弹性件与所述第二通孔的侧壁抵接,所述连接件的至少部分位于所述第一通孔;

所述第二通孔的侧壁具有开口,所述开口沿径向贯通所述第二通孔的侧壁,且所述开口沿高度方向贯通所述第二通孔的侧壁。

在一种可能的设计中,所述高压盒具有第二内腔;

沿宽度方向,所述高压盒的两端分别设置有第一开口和第二开口;

沿长度方向,所述第一开口设置于所述高压盒远离所述第二内腔的一侧;

所述第二开口设置于所述高压盒沿宽度方向的一侧。

在一种可能的设计中,所述开口的尺寸小于所述弹性件的径向尺寸。

在一种可能的设计中,所述弹性件包括第一本体部、第一限位部和第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部连接于所述第一本体部,且所述第一限位部和所述第二限位部均相对于所述第一本体部沿径向凸出;

所述第一限位部和所述第二限位部的径向尺寸均大于所述第二通孔的径向尺寸;

所述第一本体部的至少部分位于所述第二通孔内,沿高度方向,所述第一限位部和所述第二限位部位于所述第二通孔的两侧。

在一种可能的设计中,所述高压盒包括第二本体部和延伸部,所述延伸部与所述第二本体部连接;

所述第二本体部具有第二内腔,所述延伸部沿远离所述第二内腔的方向延伸;

所述第二通孔设置于所述延伸部,沿高度方向,所述延伸部具有相对设置的上端面和下端面;

所述第一限位部与所述上端面抵接,所述第二限位部与所述下端面抵接。

在一种可能的设计中,沿高度方向,所述第一本体部具有高度h1,所述第二通孔具有深度h2,且0≤|h1-h2|/h2≤10%;

沿所述连接件的轴向,所述第一限位部与所述第二限位部分别连接于所述第一本体部的端部。

在一种可能的设计中,所述电池组还包括衬套,所述衬套的至少部分位于所述第一通孔内;

所述衬套开设有第三通孔,所述连接件的至少部分位于所述第三通孔内。

在一种可能的设计中,所述衬套包括第三本体部和第三限位部,所述第三限位部与所述第三本体部连接,且所述第三限位部相对于所述第三本体部沿径向凸出。

在一种可能的设计中,所述弹性件开设有安装槽,所述安装槽围绕所述第一通孔;

所述第三限位部的至少部分位于所述安装槽内。

在一种可能的设计中,所述箱体设置有配合件,所述连接件从所述第一通孔中伸出,并与所述配合件固定连接。

本申请实施例的第二方面提供一种装置,使用电池单体作为电源,所述装置包括:

动力源,所述动力源用于为所述装置提供驱动力;和,

被配置为向所述动力源提供电能的如以上所述的电池组。本申请实施例中,设置于高压盒第二通孔侧壁的开口能够方便地实现弹性件与第二通孔的配合(即能够方便地将弹性件安装于第二通孔),从而便于高压盒的安装,降低高压盒的安装难度。同时,该高压盒与连接件之间设置有该弹性件时,使得高压盒与箱体之间的连接方式为:刚性(高压盒)→弹性(弹性件)→刚性(连接件与箱体),从而能够降低高压盒沿高度方向震动的幅度,从而提高高压盒内各电子元件的使用寿命,并提高与高压盒连接的线路的稳定性,同时,降低高压盒沿高度方向的震动幅度时,还能够减小高压盒与箱体之间的噪音,从而改善车辆的驾驶和乘坐的舒适性。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供电池组在一种具体实施例中的局部结构示意图;

图2为图1中电池组箱体的a-a向剖视图;

图3为图2中ⅰ部分的局部放大图;

图4为图1中高压盒在一种具体实施例中的局部结构示意图;

图5为图4中ⅱ部分的局部放大图;

图6为图4的俯视图;

图7为图6的b-b向剖视图;

图8为图7中ⅲ部分的局部放大图;

图9为图4中连接件在一种具体实施例中的结构示意图;

图10为图4中弹性件在一种具体实施例中的结构示意图;

图11为图4中衬套在一种具体实施例中的结构示意图;

图12为本申请实施例所提供装置在一种具体实施例中的结构示意图。

附图标记:

d-装置;

1-电池组;

11-箱体;

111-配合件;

12-第一内腔;

2-高压盒;

21-第二本体部;

211-第二内腔;

22-延伸部;

221-第二通孔;

221a-侧壁;

222-开口;

222a-第一开口;

222b-第二开口;

223-上端面;

224-下端面;

3-连接件;

31-螺杆;

32-头部;

4-弹性件;

41-第一本体部;

411-安装槽;

412-外壁;

42-第一限位部;

43-第二限位部;

44-第一通孔;

5-衬套;

51-第三本体部;

52-第三限位部;

53-第三通孔;

6-电池单体。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确,所描述的实施例仅仅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。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解,本文中使用的术语“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。

需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供一种使用电池单体6作为电源的装置d和电池组1,其中,使用电池单体6作为电源的装置d包括车辆、船舶、小型飞机等移动设备,该装置d包括动力源,该动力源用于为装置d提供驱动力,且该动力源可被配置为向装置d提供电能的电池组1。其中,该装置d的驱动力可全部为电能,也可包括电能和其他能源(例如机械能),该动力源可为电池组1,该动力源也可为电池组1和发动机等。因此,只要能够使用电池单体6作为电源的装置d均在本申请的保护范围内。

如图12所示,以车辆为例,本申请实施例中的装置d可为新能源汽车,该新能源汽车可为纯电动汽车,也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中,该车辆可包括电池组1和车辆主体,该电池组1设置于车辆主体,该车辆主体还设置有驱动电机,且驱动电机与电池组1电连接,由电池组1提供电能,驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接,从而驱动车辆行进。具体地,该电池组1可水平设置车辆主体的底部。

具体地,如图1所示,电池组1包括箱体11和多个相互堆叠的电池单体6,电池单体6位于该箱体11的第一内腔111内,其中,箱体11可由铝、铝合金或其他金属材料制成。在一种可能的设计中,箱体为顶部敞开的箱体结构,并包括上箱盖,上箱盖的尺寸与箱体顶部的开口的尺寸相当,上箱盖可通过螺栓等固定件固定于开口。同时,为了提高箱体的密封性,在上箱盖与箱体之间还可设置密封件。

在一种具体实施例中,多个电池单体6还可堆叠形成多个电池模组,电池模组在第一内腔111内可以沿电池组1的长度方向x并排设置,也可以沿电池组1的宽度方向y并排设置,且各电池模组与箱体11固定。其中,电池模组包括多个电池单体11和框架结构,其中,电池单体6可以为能够重复充放电使用的二次电池,框架结构包括相互连接的端板、侧板、顶板和底板,多个电池单体6位于框架结构的内腔,并在该内腔中相互堆叠设置,堆叠方向可为长度方向x、宽度方向y或高度方向z。

在另一种具体实施例中,该电池组1的第一内腔111内也可不包括电池模组,即电池单体6不通过框架结构连接为电池模组,而是直接堆叠于第一内腔111内,堆叠方向可为长度方向x、宽度方向y或高度方向z,且电池单体6与箱体11之间可通过粘连等方式连接。

具体地,该电池组1还包括高压盒2,该高压盒2具有第二内腔211,该第二内腔211用于容纳车辆的高压用电器,例如:继电器、电流传感器、保险丝、电机控制器、空调系统、dc/dc系统(直流转直流电源)等。同时,该高压盒2与箱体11连接,以使车辆行驶时,高压盒2与电池组1保持相对静止。

其中,如图4所示,高压盒2与箱体11具体可通过连接件3连接,且该高压盒2与箱体11之间可沿连接件3的轴向(电池组1的高度方向z)连接,具体地,该高压盒2与电池组1的下箱体之间通过连接件3连接。

在一种可能的设计中,如图4和图9所示,该连接件3可为螺栓,包括螺杆31和头部32,二者沿高度方向z连接,相应地,如图3所示,该箱体11设置有配合件111,该配合件111可为螺母,连接件3的螺杆31从第一通孔44中伸出后,能够与配合件111(螺母)螺纹连接,从而实现箱体11与高压盒2之间的螺栓连接。

当然,上述连接件3并非必须为螺栓,配合件111也并非必须为螺母,只要能够实现二者的固定连接即可,例如,该连接件3与配合件111可为卡扣结构、榫卯结构等,但是,连接件3为螺栓、配合件111为螺母的实施例具有结构简单的优点,且能够便于高压盒2的拆装与更换。

同时,高压盒2与箱体11连接处还设置有弹性件4,该弹性件4能够吸收高压盒2与箱体11振动的能量,从而减小二者之间的振动,并能够减小车辆振动过程中高压盒2与箱体11之间的噪音,从而保证电子元件的使用寿命。

在一种可能的设计中,如图4、图5和图10所示,该弹性件4具有第一通孔44,连接件3的至少部分位于第一通孔44,即弹性件4套装于连接件3的外侧,连接件3与第一通孔44的内壁抵接,且沿高度方向z(连接件3的轴向),连接件3的至少一端伸出第一通孔44。同时,高压盒2具有第二通孔221,弹性件4的至少部分位于该第二通孔221内,且弹性件4与第二通孔221的侧壁221a抵接。

本实施例中,沿径向,弹性件4的内壁与连接件3抵接,外壁与第二通孔221的侧壁221a抵接(即与高压盒2抵接),从而使得弹性件4沿径向位于连接件3与高压盒2之间,实现连接件3与高压盒2之间的弹性连接,减小连接件3与高压盒2之间的振动和噪音。

具体地,如图4和图5所示,该高压盒2中,第二通孔221的侧壁221a具有开口222,该开口222沿径向贯通第二通孔221。高压盒2安装时,上述弹性件4能够经该开口222伸入第二通孔221内,从而实现弹性件4与高压盒2的配合。

本实施例中,设置于高压盒2第二通孔221侧壁221a的开口能够方便地实现将弹性件4安装于第二通孔221,即能够方便地实现弹性件4与高压盒2的配合,从而降低高压盒2的安装难度。同时,该高压盒2与连接件3之间设置有该弹性件2时,使得高压盒2与箱体11之间的连接方式为:刚性(高压盒2)→弹性(弹性件4)→刚性(连接件3与箱体11),从而能够降低高压盒2沿高度方向z震动的幅度,从而提高高压盒2内各电子元件的使用寿命,并提高与高压盒2连接的线路的稳定性,同时,降低高压盒2沿高度方向z的震动幅度时,还能够减小高压盒2与箱体11之间的噪音,从而改善车辆的驾驶和乘坐的舒适性。

具体地,如图6所示,沿宽度方向y,该高压盒2的两端分别设置有第一开口222a和第二开口222b,且第一开口222a的个数可以为一个或多个,第二开口222b的个数可以为一个或多个。其中,沿长度方向x,该第一开口222a设置于高压盒2的远离第二内腔211的一侧,即该第一开口222a沿长度方向x朝向外侧设置,第二开口222b设置于高压盒2沿宽度方向y的一侧,即该第二开口222b沿宽度方向y设置。

因此,本实施例中,上述第一开口222a与第二开口222b的开口方向不同(第一开口222a开口方向沿长度方向x,第二开口222b的开口方向沿宽度方向y),当高压盒2震动时,沿长度方向x或宽度方向y,能够降低弹性件4从开口脱出的风险。

另外,本实施例中,当第一开口222a朝外设置时,使得高压盒2安装过程中弹性件4能够从外侧安装于第二通孔221内,从而降低弹性件4与高压盒2的安装难度,且该开口222朝外时,能够避免弹性件4与高压盒2安装过程中受到第二内腔211内用电部件的限制,也能够避免安装过程中影响第二内腔211内的用电部件。

更具体地,如图4和图5所示,该开口222的尺寸小于弹性件4的径向尺寸。

本实施例中,在弹性件4安装于第二通孔221时,需首先将弹性件4压缩,然后经该开口222放入第二通孔221内,且由于开口222的周向尺寸小于弹性件4的径向尺寸,因此,在弹性件4的至少部分位于第二通孔221内时,该弹性件4不易脱出,从而提高弹性件4与高压盒2的连接可靠性。

在如图5所示的实施例中,当第二通孔221为圆孔、弹性件4为圆柱体结构时,弹性件4受压后能够经该开口222进入第二通孔221内,且沿第二通孔221的圆周方向,开口222的周向尺寸小于弹性件4的外径时,能够降低弹性件4从开口222脱出的风险。

在另一种具体实施例中,当第二通孔221为方形孔、弹性件4为长方体结构时,弹性件4受压后能够经该开口222进入第二通孔221内,且沿第二通孔221的宽度方向,开口222的宽度小于弹性件4的宽度,从而降低弹性件4从开口222脱出的风险。

因此,无论第二通孔221和弹性件4何种形状,开口222只要能够降低弹性件4从第二通孔221脱出的风险即可。

在一种可能的实现方式中,如图4和图5所示,当第二通孔221为圆孔时,该开口222的圆心角小于180°,即开口222小于第二通孔221的一半、第二通孔221的侧壁221a大于完整圆弧的1/2。

具体地,该开口222的圆心角不宜过大,也不宜过小,过大时,弹性件4从开口222脱出的风险较高,降低弹性件4与高压盒2之间的连接可靠性,过小时,弹性件4不易经该开口222进入第二通孔221,提高安装难度。因此,在实际工况中,可综合上述两方面的因素合理原则开口222的圆心角,该开口222的圆心角可为(30°~120°),例如,该开口222的圆心角可为45°、60°、90°。

在一种可能的设计中,如图10所示,该弹性件4包括第一本体部41、第一限位部42和第二限位部43,其中,第一限位部42和第二限位部43连接于第一本体部41,第一限位部42和第二限位部43沿高度方向z布置,且二者均相对于第一本体部41沿径向凸出。如图10所示的实施例中,当第一限位部42与第二限位部43均为圆柱体结构、第二通孔221为圆孔时,该第一限位部42和第二限位部43的外径大于第二通孔221的内径,或者也可为:第一限位部42和第二限位部43的半径大于第二通孔221的半径。在另一种具体实施例中,当第一限位部42与第二限位部43均为长方体结构、第二通孔221为方形孔时,该第一限位部42与第二限位部43的宽度大于第二通孔221的宽度。

以第一限位部42(该第一限位部42可以为圆柱体结构)为例,其尺寸大于第二通孔221的尺寸表示的含义为:沿连接件3的径向,第一限位部42的外径大于第二通孔221的内径,即表示该第一限位部42无法进入第二通孔221。

其中,如图8所示,该第一本体部41的至少部分位于第二通孔221内,且该第一本体部41的外壁412与第二通孔221的侧壁221a抵接,沿高度方向z,该第一限位部42和第二限位部43位于第二通孔221的两侧。

本实施例中,如图8所示,沿高度方向z,该弹性件4通过第一限位部42和第二限位部43限位,即高度方向z,弹性件4与高压盒2之间通过第一限位部42和第二限位部43连接,从而防止弹性件4沿高度方向z从第二通孔221中脱出,进一步提高弹性件4与第二通孔221的连接可靠性。同时,沿连接件3的径向,开口222的径向尺寸小于弹性件4的尺寸(小于第一本体部41的尺寸),从而防止弹性件4沿连接件3的径向从第二通孔221(开口222)脱出,进一步提高弹性件4与高压盒2之间的连接可靠性。

本实施例中,该第一限位部42与第二限位部43可为沿第一本体部41的径向向外凸出的环形凸台,即该第一限位部42与第二限位部43围绕第一本体部41的外周壁设置;当然,该第一限位部42与第二限位部43之间还可包括多个间隔设置的凸块,且各凸块沿第一本体部41的径向向外凸出,即该第一限位部42与第二限位部43并未完全围绕第一本体部41的外周壁设置;或者,还可设置为:第一限位部42为环形凸台,第二限位部43为间隔设置的凸块。因此,该第一限位部42与第二限位部43的设置只要能够沿高度方向z限位弹性件4即可,本申请对二者的具体结构不作限定。

具体地,如图4所示,该高压盒2包括第二本体部21和延伸部22,其中,延伸部22与第二本体部21连接,且第二本体部21具有上述第二内腔211,延伸部22沿远离第二内腔211的方向延伸,即该延伸部22向外延伸。同时,上述第二通孔221设置于延伸部22,沿高度方向z,该延伸部22具有相对设置的上端面223和下端面224,且弹性件4的第一限位部42与上端面223抵接,第二限位部43与下端面224抵接。

本实施例中,当第一限位部42与延伸部22的上端面223抵接、第二限位部43与延伸部22的下端面224抵接时,使得延伸部22被弹性件4的两限位部限位,从而使得弹性件4与高压盒2沿高度方向z相对运动的可能性较低(即二者沿高度方向z保持相对静止),进一步提高弹性件4与高压盒2之间的连接可靠性和稳定性。

更具体地,如图10所示,沿高度方向z,该第一本体部41具有高度h1,如图5所示,该第二通孔221具有深度h2,且0≤|h1-h2|/h2≤10%,即:h2≤h1≤1.1×h2,或者,h1≤0.9×h2。因此,本实施例中,第一本体部41的高度h1与第二通孔221的深度h2相等,当然,二者并非严格相等,只要二者的数值较接近即可,此时,该第一本体部41位于第二通孔221内。

同时,沿高度方向z,第一限位部42与第二限位部43分别连接于第一本体部41的端部,因此,该弹性件4的截面积为工字型,此时,能够节省弹性件4的材料,并能够使得该弹性件4与高压盒2的第二通孔221适配,提高二者的连接可靠性。

以上各实施例中,如图4、图8和图11所示,该电池组1还包括衬套5,且该衬套5的至少部分位于弹性件4的第一通孔44内,该衬套5开设有第三通孔53,连接件3的至少部分位于第三通孔53内。

如图8所示,沿连接件3的径向,该衬套5位于弹性件4与连接件3之间,且沿连接件3的径向由外向内的方向,依次为:高压盒2的第二通孔221的侧壁221a、弹性件4、衬套5、连接件3。该衬套5可为冷镦或机加工成型,材料可为铜或不锈钢等刚性材质,该衬套5用于防止装配连接件3(螺栓)时因扭力过大导致的高压盒2压溃,从而提高高压盒2的强度和使用寿命,并提高高压盒2与电池组1箱体11的连接可靠性,同时,还能够防止连接过程中连接件3(螺栓)因扭力过大导致的螺纹失效。

具体地,如图11所示,该衬套5包括第三本体部51和第三限位部52,沿高度方向z,第三限位部52与第三本体部51连接,且该第三限位部52相对于第三本体部51沿径向向外凸出,从而使得该衬套5的截面为t字型。

本实施例中,如图8所示,沿高度方向z,该第三限位部52用于限制衬套5与弹性件4的相对运动,从而实现二者沿高度方向z的连接,同时,该衬套5还能够防止连接件3的扭力直接作用于弹性件4而导致的弹性件4强度降低和老化,提高弹性件4的使用寿命。

更具体地,如图10所示,该弹性件4开设有安装槽411,且该安装槽411围绕第一通孔44设置,上述衬套5的第三限位部52的至少部分位于安装槽411内,即该第三限位部52的下端面与安装槽411的底壁抵接,第三限位部52的外周壁与安装槽411的侧壁抵接。

同时,沿高度方向z,该第三限位部52可全部位于安装槽411内,即第三限位部52的高度小于或等于安装槽411的深度,或者,第三限位部52的一部分位于安装槽411内,即第三限位部52的高度大于安装槽411的深度。

如图8所示的实施例中,该第三限位部52的高度与安装槽411的深度大致相等,因此,第三限位部52的上端面与弹性件4的上端面平齐,连接件3(螺栓)安装于衬套5时,其头部32的下端面与第三限位部52的上端面抵接(或者,与第三限位部52的上端面与弹性件4的上端面均抵接),连接件3的螺杆31伸入衬套5的第三通孔53内。

本申请实施例中的高压盒2安装过程如下:首先,挤压弹性件4,使得该弹性件4的第一本体部41经开口222伸入第二通孔221内,弹性件4回弹,使得第一本体部41与第二通孔221的侧壁221a抵接;然后,将衬套5从弹性件4设置安装槽411的一端装入弹性件4的第一通孔44,并使得衬套5的第三限位部53的至少部分位于安装槽411内;最后,将连接件3装入衬套5的第三通孔53内,该连接件3伸出第三通孔53,并与设置于箱体11的配合件111连接,从而实现高压盒2与箱体11之间的连接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!