电池包及用电装置的制作方法

文档序号:33049694发布日期:2023-01-24 23:06阅读:25来源:国知局
电池包及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池包及用电装置。


背景技术:

2.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。
3.电池包内设有电气组件,通过配置电气组件对电池进行高压分配。电池包内还设有导电件,导电件将电池的电流经连接器传递至电动车辆的各个用电部件,以为电动车辆供电。但是,如何低成本实现电池包内的电气安全是需要解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术的一个目的在于提出一种电池包及用电装置,可以低成本地实现电池包内的电气安全。
5.本技术第一方面的实施例提供一种电池包,包括:箱体、电气组件、和安装在箱体内的导电件以及壳体,电气组件包括用于控制充放电电路的电气元件,导电件的一端与电池包的电量输出端电连接,壳体罩盖住电气元件、以及至少罩盖住导电件的一端与电量输出端的连接处。
6.本技术实施例的技术方案中,导电件的一端与电量输出端的连接处能够被壳体罩盖住,以免电连接处裸露,进而有利于避免工作人员在组装电池模块时出现触电危险,使得电池包满足ipxxb防护要求。
7.本实施例的电池包利用罩盖电气组件的壳体来罩盖导电件与电量输出端的连接处,在实现导电件的电气安全的基础上,无需额外设置防护罩,则电池包的零件没有增多,进而有利于避免电池包的成本升高,以能够低成本地实现电池包的电气安全。
8.在一些实施例中,电量输出端包括连接器,连接器设有插接部和端子部,插接部位于箱体外,用于与外部用电装置电连接;端子部位于箱体内,用于与导电件的一端连接。通过设置连接器具有与外部用电装置电连接的插接部,使得充放电电路能够与外部用电装置电连接,电池包能够依赖于连接器将电池单体的电流输送给外部用电装置。
9.在一些实施例中,端子部设置在箱体的第一板体上,端子部包含正极端子及负极端子,导电件包括正极导电件和负极导电件,正极导电件的一端与正极端子电连接,负极导电件的一端与负极端子电连接。
10.在一些实施例中,壳体具有敞口,电气组件经敞口容置于壳体内,敞口朝向第一板体,正极导电件和负极导电件的一端伸至敞口处。本实施例中,导电件的一端可以直接延伸至敞口处以与端子部相连。
11.在一些实施例中,壳体具有相连通的敞口和避让开口,电气组件经敞口容置于壳体内,敞口和避让开口位于壳体的不同侧壁上,避让开口朝向第一板体,正极导电件和负极
导电件的一端伸至避让开口处。组装时,将导电件与端子部连接之后,本实施例的壳体更容易罩盖至箱体上,安装方便。
12.在一些实施例中,壳体包括设有避让开口的第一侧壁,第一侧壁与第一板体之间具有安装间隙,且安装间隙沿避让开口的中心线方向的宽度由壳体的顶端至壳体的底端逐渐减小,安装间隙能够供连接器的绝缘环形座容置,以免绝缘环形座与壳体发生干涉。并且,由于安装间隙的宽度由壳体的顶端至壳体的底端逐渐减小,因此在组装电池包的过程中,工作人员的手指难以由安装间隙伸至避让开口处,则工作人员的手指难以从避让开口伸入至壳体内以与导电件及端子部的连接处接触,以利于使电池包满足ipxxb防护。
13.在一些实施例中,避让开口的边缘朝向安装间隙形成有翻边,翻边能够占据部分安装间隙,则壳体可以罩盖住更大的区域,进而进一步降低导电件的一端与连接器的连接处露出在安装间隙的可能性,提高了电池包的电气安全性。
14.在一些实施例中,翻边面向第一板体的一面与第一板体之间的距离大于等于0mm且小于等于12mm。这样设计,使得工作人员的手指无法由翻边与第一板体之间伸入至避让开口处,以避免工作人员触碰到导电件和端子部的连接处,以确保电池包能够达到ipxxb防护,使得电池包具有良好的电气安全性。
15.在一些实施例中,壳体的内表面上还凸出设置有绝缘隔挡部,绝缘隔挡部位于正极导电件和负极导电件之间,使得正极导电件和负极导电件绝缘隔离,进而避免正极导电件与负极导电件接触而导致电池出现短路现象。
16.在一些实施例中,壳体具有供电气组件通过的敞口,沿平行于敞口的中心线的方向,绝缘隔挡部具有连接端和自由端,连接端与壳体的内表面连接,自由端伸入至正极导电件与端子部的连接处和负极导电件与端子部的连接处之间。这样设置,绝缘隔挡部的自由端能够较容易的伸入至正极导电件的一端与负极导电件的一端之间。
17.在一些实施例中,壳体的内表面凸出设置有加强部,加强部与绝缘隔挡部连接。通过设置加强部,加强部同时与壳体及绝缘隔挡部连接,则加强部能够起到支撑绝缘隔挡部的作用,以提高绝缘隔挡部的稳定性。
18.在一些实施例中,加强部为围壁,围壁围绕在绝缘隔挡部的连接端的周围,且沿平行于敞口的中心线方向,围壁的延伸长度小于绝缘隔挡部的延伸长度。本实施例中,围壁能够阻隔端子部与导电件的连接处和壳体的内表面接触,端子部与导电件的连接处和壳体的内表面之间具有较大的空间,端子部与导电件的连接处因电流经过而升高温度,该连接处的热量能够散发在壳体内,以免该连接处过热。
19.在一些实施例中,绝缘隔挡部的自由端呈锥状,或者,绝缘隔挡部的自由端具有楔形面;并且,绝缘隔挡部的自由端的截面积往靠近壳体底端的方向逐渐减小。当壳体采用注塑工艺制成时,绝缘隔挡部容易与模具分离,以助于降低壳体制造的难度。
20.在一些实施例中,壳体的底端边缘与箱体紧固连接,或者,电池包还包括盖合部,壳体的底端边缘与盖合部紧固连接。当壳体的底端边缘与盖合部紧固连接时,壳体与盖合部组成高压盒,此时高压盒可以作为一个独立部件,便于整体安装和维护。当壳体的底端边缘与箱体紧固连接时,箱体中的板体可充当盖合部,省去了盖合部,使得电池包的零件较少。
21.本技术第二方面的实施例提供一种用电装置,其包括上述实施例中的电池包,所
述电池包用于提供电能。
22.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
23.在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本技术公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本技术范围的限制。
24.图1为本技术一些实施例的车辆的结构示意图;
25.图2为本技术一些实施例提供的电池包的爆炸图;
26.图3为本技术一些实施例提供的电池包的部分结构的示意图;
27.图4为图3示出的部分结构的分解示意图;
28.图5为本技术另一些实施例提供的电池包的部分结构的示意图;
29.图6为图5示出电池包的部分结构的分解示意图;
30.图7为图5所示的示例的剖切图;
31.图8为图4中壳体的结构示意图;
32.图9为图3所示的电池包的剖切图;
33.图10为本技术再一些实施例提供的电池包中高压盒的结构示意图;
34.图11为图10所示的壳体的左视图;
35.图12为本技术再一些实施例提供的电池包的部分结构的俯视图;
36.图13为图12中a处的局部放大图;
37.图14为图10所示的壳体的仰视图;
38.图15为图13沿b-b方向的截面示意图;
39.图16为图12省去壳体的局部示意图;
40.图17为图16省去箱体的局部结构示意图。
41.附图标记说明:
42.1000-车辆;
43.100-电池包;
44.10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;13-第一板体;130-安装孔;14-第二板体;
45.20-电池单体;
46.30-高压盒;31-壳体;310-顶板;311-周侧板;3110-第一侧壁;3111-第二侧壁;
47.3112-第三侧壁;3113-第四侧壁;3114-敞口端面;312-避让开口;313-第一通孔;
48.314-绝缘隔挡部;315-翻边;316-围壁;3160-基板;3161-第一围板;
49.3162-第二围板;317-连接板;3170-第二通孔;318-安装间隙;32-盖合部;
50.40-正极导电件;41-主正导电件;42-正极连接导电件;
51.50-负极导电件;51-主负导电件;52-负极连接导电件;
52.60-连接器;61-正极端子;62-负极端子;63-绝缘环形座;64-插接部;
53.70-螺栓;
54.200-控制器;
55.300-马达。
具体实施方式
56.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
57.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术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。
58.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
59.在本文中提及“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技术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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
60.在本技术实施例的描述中,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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
61.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
62.在本技术实施例的描述中,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技术实施例和简化描述,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技术实施例的限制。
63.在本技术实施例的描述中,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技术实施例中的具体含义。
64.随着新能源技术在汽车领域的普及,纯电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车的应用越来越广泛。其中,动力电池作为新能源汽车的动力来源,动力电池的性能与新能源汽车的续航里程和输出功率息息相关。目前,新能源汽车的动力电池一般具有大容量、高电压(200v~400v)的特性。出于安全考虑,新能源汽车的动力电池通常设有高压盒,新能源汽车利用高压盒对动力电池进行高压分配、电压监测等。具体地,高压盒设置在动力电池的内部,高压盒内部设有导电件,导电件包括正极铜排和负极铜排,正极铜排的一端与动力电池
的高压连接器的正极端子连接,正极铜排的另一端可以与动力电池中电池单体的正极连接,负极铜排的一端与高压连接器的负极端子连接,负极铜排的另一端可以与电池单体的负极连接,以将电池单体的电流传输给高压连接器,进而将电流传递给与高压连接器连接的新能源汽车。
65.由于动力电池的电压较高,工作人员在组装电池包时,若触碰到铜排与高压连接器的连接处会引发触电危险,或者,若组装过程中用于组装的工具(例如金属钳、螺丝刀)掉落至铜排与高压连接器的连接处会发生打火危险。与此同时,正极铜排与负极铜排接触会造成动力电池短路,进而可能导致动力电池燃烧甚至爆炸的危险。因此,高压盒以及电池单体与高压连接器的回路需要达到ipxxb防护等级。其中,ipxxb防护等级是指防止或限制手指接触危险部件。
66.相关技术中,动力电池还设有防护罩,防护罩罩设在铜排与高压连接器的连接处,以避免工作人员或者组装工具接触到该连接处。并且,防护罩上设有隔板,隔板位于正极铜排与高压连接器的正极端子的连接处和负极铜排与高压连接器的负极端子的连接处之间,以避免正极铜排与负极铜排接触而造成电池短路。但是,申请人发现,采用这种方式来达到ipxxb防护等级,动力电池的电池包需要额外设置防护罩,动力电池的电池包的零件增多,这样不仅会导致实现导电件与高压连接器之间的电气安全连接的成本升高,而且导致电池包的装配工序多、装配过程复杂。
67.除此之外,电池单体的电流经铜排传输给高压连接器,铜排与高压连接器的连接处因导流而温度升高,相关技术中防护罩紧贴于铜排,这样,铜排与高压连接器的连接处的热量不易散发,导致铜排与高压连接器的连接处过热。
68.针对上述问题,申请人想到了利用动力电池上已有的零件来罩盖住铜排与高压连接器的连接处,而无需设置额外的零件。基于这一技术构思,最终,申请人想到了将用于罩盖住电气组件的壳体设计成还罩盖住铜排与高压连接器的连接处。
69.本技术实施例公开的电池包不限用于汽车,还可以用于船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具有本技术公开的用电装置的电池包,这样,可以低成本地达到ipxxb防护等级。
70.本技术实施例提供一种使用电池包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。
71.以下实施例为了方便说明,以本技术一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
72.请参照图1,图1为本技术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的内部设置有电池包100,电池包100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池包100可以用于车辆1000的供电,例如,电池包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例如可以用来控制电池包100为马达300供电,使得车辆1000启动和行驶,控制器200例如还可以用来控制电池包100用于车辆1000的其他工作用电需求,这里,工作用电需求可以指电池包100为车辆1000的照
明系统等用电部件提供电能。
73.在本技术一些实施例中,电池包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。
74.请参照图2,图2为本技术一些实施例提供的电池包100的爆炸图。电池包100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
75.在电池包100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池包100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池包100还可以包括其他结构,例如,该电池包100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
76.其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
77.图3为本技术一些实施例提供的电池包100的部分结构的示意图,图4为图3示出的部分结构的分解示意图。参考图2至图4所示,本技术实施例提供的电池包100还可以包括电气组件(图未示出)、导电件和壳体31,电气组件包括用于控制充放电电路的电气元件,导电件和壳体31安装在箱体10内。其中,导电件的一端与电池包100的电量输出端电连接,导电件的另一端与电池单体20电连接,壳体31罩盖住电气元件、以及至少罩盖住导电件的一端与电量输出端的连接处。
78.电池单体20、导电件和电量输出端依次连接并形成充放电电路,为了实现对充放电电路的控制,电气元件具体可以包括电流采集单元、电池管理单元、预充电阻、线束等。由于电池单体20的电压在200v~400v,应理解,导电件可用于传输高压信号。这里,电气元件还可以包括继电器和/或熔断器,继电器或熔断器设于电池单体20与导电件之间的电路上,当电池单体20与导电件之间的电路发生短路时,继电器和熔断器会及时断开,以避免电池包100因短路而燃烧甚至爆炸。其中,导电件例如可以为铜制成的铜排,或者,导电件的材质可以为银、金、铝等导电金属。
79.上述壳体31可以安装在箱体10的第一部分11内,或者,如图3所示,壳体31可以安装在箱体10的第二部分12内。下面各实施例以壳体31安装在第二部分12为例进行说明,本领域技术人员应当理解壳体31安装在箱体10的第一部分11内时的技术方案。
80.壳体31为一端敞口的空心结构,且壳体31的敞口能够供电气组件通过,使得电气组件能够经敞口容置于壳体31内,以被壳体31罩盖住。这样,可以避免高压的电气组件裸露而导致容易造成电气事故。也就是说,壳体31可以视作为高压盒30,被壳体31罩盖住的电气
组件能够对电池单体20的电能进行二次分配。
81.并且,壳体31至少还能罩盖住导电件的一端与电量输出端的连接处,使得导电件上至少与电量输出端的连接处被遮蔽而不显露在外。当然,在一些情形中,壳体31还可以罩盖住导电件的全部。上述壳体31的截面形状不限于呈矩形,也可以呈圆形或者三角形等。
82.这样设置,导电件的一端与电量输出端的连接处能够被壳体31罩盖住,以免电连接处裸露,进而有利于避免工作人员在组装电池模块时出现触电危险,使得电池包100满足ipxxb防护要求。
83.相比相关技术中设置高压盒30来遮盖住电气组件的同时、额外设置防护罩来遮盖住导电件与连接器60的连接处,本实施例中的壳体31不仅能够罩盖住导电件与电量输出端的连接处,还能够罩盖住电气组件,可见,本实施例的电池包100利用罩盖电气组件的壳体31来罩盖导电件与电量输出端的连接处,在实现导电件的电气安全的基础上,无需额外设置防护罩,则电池包100的零件没有增多,进而有利于避免电池包100的成本升高,以能够低成本地实现电池包100的电气安全。此外,本实施例的电池包100组装时,可以省去防护罩的装配工序,进而有利于避免电池包100的装配工序增加而导致电池包100的装配过程复杂。
84.请继续参考图2和图4所示,电量输出端可以包括连接器60,连接器60又可称为接插件,连接器60设有插接部64和端子部,插接部64位于箱体10外并用于与外部用电装置电连接;端子部位于箱体10内并用于与导电件的一端连接。通过设置连接器60具有与外部用电装置电连接的插接部64,使得充放电电路能够与外部用电装置电连接,电池包100能够依赖于连接器60将电池单体20的电流输送给外部用电装置。
85.继续参考图3和图4所示,箱体10包括第一板体13,连接器60设置于第一板体13,端子部包含正极端子61及负极端子62,导电件包括正极导电件40和负极导电件50,正极导电件40的一端与正极端子61电连接,负极导电件50的一端与负极端子62电连接。
86.在壳体31安装在箱体10的第二部分12的实施方案中,第一板体13不限于为箱体10中第二部分12的侧板,也可以为箱体10上第二部分12的其他板体。第一板体13上可以设有安装孔130,正极端子61和负极端子62均由安装孔130伸入至箱体10的容纳空间内,正极端子61和负极端子62分别与正极导电件40和负极导电件50电连接。示例性地,正极端子61与正极导电件40、以及负极端子62与负极导电件50具体可以通过螺栓70(参考下述图16所示)或者铆接件进行连接,螺栓70或铆接件既能实现紧固相连,又能通电。插接部64位于箱体10的容纳空间外,这样,可以方便地将外部用电装置与插接部64电连接。
87.本示例中,壳体31至少罩盖住导电件的一端与电量输出端的连接处指的是:壳体31至少能够罩盖住正极导电件40与正极端子61的连接处以及负极导电件50与负极端子62的连接处。其中,如图4所示,正极端子61和负极端子62的外侧均环绕设置有绝缘环形座63,绝缘环形座63能够保护正极端子61和负极端子62,以免其与箱体10内的其他电气元件相连而造成短路。
88.图5为本技术另一些实施例提供的电池包100的部分结构的示意图,图6为图5示出的电池包100的部分结构的分解示意图,图7为图5所示的电池包100的剖切图。在一种示例中,如图7和图8所示,壳体31具有敞口,电气组件经敞口容置于壳体31内,敞口朝向第一板体13,正极导电件40和负极导电件50的一端伸至敞口处。
89.这样设计,壳体31具有环绕敞口的敞口端面3114,壳体31的敞口端面3114与第一
板体13贴合,使得壳体31罩盖在第一板体13上,且正极端子61由敞口伸入至壳体31内以与正极导电件40连接,负极端子62由敞口伸入至壳体31内以与负极导电件50连接。该电池包100组装时,将壳体31置于箱体10内并使壳体31的敞口正对第一板体13,沿第一板体13的厚度方向移动壳体31使得壳体31逐渐靠近第一板体13,直至壳体31罩盖住导电件与连接器60的端子部的连接处。
90.本示例中,壳体31上还设有第一通孔313,正极导电件40的另一端和负极导电件50的另一端由第一通孔313伸出至壳体31外并延伸至箱体10内,以分别与电池单体20的正极、负极相连。其中,第一通孔313具体可以设置在壳体31上正对于敞口的侧壁上,使得第一通孔313可以与敞口相对,因此,正极导电件40和负极导电件50可以不弯折便能由壳体31伸至箱体10内。
91.在另一种示例中,如图3、图4、图8和图9所示,壳体31具有相连通的敞口和避让开口312,电气组件经敞口容置于壳体31内,敞口和避让开口312位于壳体31的不同侧壁上,避让开口312朝向第一板体13,正极导电件40和负极导电件50的一端伸至避让开口312处。其中,图8为图4中壳体31的结构示意图,图9为图3所示的电池包100的剖切图。
92.例如,箱体10的第二部分12呈图3所示的形状时,箱体10的第二部分12还具有第二板体14,第二板体14与第一板体13相邻并垂直,壳体31具有环绕敞口的敞口端面3114,壳体31的敞口端面3114与第二板体14贴合,避让开口312朝向第一板体13,使得壳体31罩盖在第二板体14上,且正极端子61伸入至壳体31内以与正极导电件40连接,负极端子62伸入至壳体31内以与负极导电件50连接。
93.这里,壳体31可以理解为包括顶板310和周侧板311,周侧板311与顶板310的周向边缘连接并朝向顶板310的一侧凸出设置,周侧板311背向顶板310的一面形成为敞口端面3114。其中,避让开口312设置在壳体31的周侧板311远离顶板310的边缘,使得避让开口312与敞口连通,且避让开口312配置成能够供正极导电件40和负极导电件50通过。这样,该电池包100组装时,可以将导电件与连接器60的端子部相连,再将壳体31置于箱体10内并使壳体31的敞口正对第二板体14、同时避让开口312朝向第一板体13,沿第二板体14的厚度方向移动壳体31使得壳体31逐渐靠近第二板体14,使得导电件经过避让开口312,则导电件与连接器60的端子部的连接处经敞口进入至壳体31内,继续移动壳体31,直至敞口端面3114与第二板体14贴合。通过设置避让开口312,将壳体31罩盖至第二板体14上,使导电件与端子部的连接处进入至壳体31内的过程中,避免导电件与壳体31发生干涉。
94.第一通孔313可以设置在顶板310上,也可以设置在周侧板311上。在第一通孔313设置在周侧板311的实施方案中,第一通孔313和避让开口312可以分别设置在周侧板311相对的两个侧壁上,这样,第一通孔313和避让开口312可以正对,如此,正极导电件40和负极导电件50无需弯折,其与电池单体20连接的另一端便能由第一通孔313伸出至壳体31外并延伸至箱体10内。
95.综合上文描述的内容,可以理解,图3所示的壳体31与图5所示的壳体31在箱体10内的罩盖方向不同。
96.对比上述两种示例,壳体31如图5所示时,壳体31上无需额外设置避让开口312,导电件的一端可以直接延伸至敞口处以与端子部相连,而壳体31如图3所示时,将导电件与端子部连接之后,壳体31更容易罩盖至箱体10上,安装方便。
97.在图3所示的示例的基础上,当壳体31具有相连通的敞口和避让开口312、避让开口312朝向第一板体13时,周侧板311可以包括第一侧壁3110,避让开口312设置在第一侧壁3110上,第一侧壁3110与第一板体13之间具有安装间隙318,且安装间隙318沿避让开口312的中心线方向的宽度由壳体31的顶端至壳体31的底端逐渐减小。
98.其中,沿敞口的中心线方向,壳体31的底端是指壳体31设有敞口的一端,壳体31的顶端是指壳体31远离敞口的一端。这样设计,壳体31安装在箱体10内,且壳体31的第一侧壁3110与第一板体13不完全贴合,而是存在安装间隙318。应理解,即使壳体31与第一板体13之间具有安装间隙318,导电件与端子部的连接处不露出在安装间隙318内,而是位于壳体31内,被壳体31罩盖住。
99.通过设计壳体31与第一板体13之间具有安装间隙318,安装间隙318能够供连接器60的绝缘环形座63容置,以免绝缘环形座63与壳体31发生干涉。并且,由于安装间隙318的宽度由壳体31的顶端至壳体31的底端逐渐减小,因此在组装电池包100的过程中,工作人员的手指难以由安装间隙318伸至避让开口312处,则工作人员的手指难以从避让开口312伸入至壳体31内以与导电件及端子部的连接处接触,以利于使电池包100满足ipxxb防护。
100.进一步地,壳体31可以配置成其纵向截面积由壳体31的顶端往壳体31的底端逐渐增大。如此设计,当壳体31采用注塑工艺制成时,壳体31容易与模具分离,以利于降低壳体31制造的难度。
101.图10为本技术再一些实施例提供的电池包100中高压盒30的结构示意图,图11为图10所示的壳体31的左视图。示例性地,如图10和图11所示,周侧板311除了设有第一侧壁3110,还设有第二侧壁3111、第三侧壁3112和第四侧壁3113,第二侧壁3111与第一侧壁3110相对,第三侧壁3112与第四侧壁3113相对,第二侧壁3111、第三侧壁3112和第四侧壁3113均垂直于顶板310,第一侧壁3110倾斜连接于顶板310。这样,使得安装间隙318由壳体31的顶端至壳体31的顶端逐渐减小。
102.或者,在其他实施例中,第二侧壁3111、第三侧壁3112和第四侧壁3113中的至少一者也可倾斜连接于顶板310,这样,沿壳体31的顶端至壳体31的顶端,壳体31的纵向截面积的变化更大,进一步降低壳体31的脱模难度。
103.图12为本技术再一些实施例提供的电池包100的部分结构的俯视图,图13为图12中a处的局部放大图。参照图10、图11、图12和图13,避让开口312的边缘朝向安装间隙318形成有翻边315,翻边315伸入至安装间隙318内。可以理解的是,翻边315存在下述可能的实现方式:
104.在第一种可能的实现方式中,翻边315沿避让开口312的中心线方向的宽度由壳体31的底端至壳体31的顶端保持不变。本示例中,由于第一侧壁3110倾斜连接于顶板310,故翻边315面向第一板体13的一面为斜面,翻边315面向第一板体13的一面与第一板体13之间的距离由壳体31的顶端至壳体31的底端逐渐减小。
105.在第二种可能的实现方式中,如图10和图11所示,翻边315沿避让开口312的中心线方向的宽度由壳体31的底端至壳体31的顶端逐渐增大。本示例中,翻边315面向第一板体13的一面可以为平面,翻边315面向第一板体13的一面与第一板体13之间的距离可以处处相等。
106.通过设计翻边315,沿避让开口312的中心线方向,翻边315能够占据部分安装间隙
318,则壳体31可以罩盖住更大的区域,进而进一步降低导电件的一端与连接器60的连接处露出在安装间隙318的可能性,提高了电池包100的电气安全性。并且,增大了工作人员将手指由安装间隙318伸至避让开口312处并由避让开口312伸入至壳体31内以与导电件和端子部的连接处接触的难度,以降低电池工作人员组装或维修过程中出现触电的风险。
107.示例性地,翻边315面向第一板体13的一面与第一板体13之间的距离为间隔距离,间隔距离d大于等于0mm且小于等于12mm。
108.结合前文描述的内容可知,翻边315面向第一板体13的一面可以为斜面、也可以为平面。需说明的是,当翻边315面向第一板体13的一面为斜面时,间隔距离d是指翻边315面向第一板体13的一面与第一板体13之间的最大距离。当翻边315面向第一板体13的一面为平面时,此时翻边315面向第一板体13的一面与第一板体13之间的距离处处相等、且均大于等于0mm且小于等于12mm。
109.需要说明的是,若间隔距离d等于0mm,此时,翻边315与第一板体13相抵接,这样,工作人员的手指无法从安装间隙318伸入至避让开口312处碰触导电件和端子部的连接处,使得连接器60与导电件的一端的连接处得到了绝缘防护。若间隔距离d等于12mm,可以理解,人体手指的粗细通常在14mm至21mm,这样,翻边315与第一板体13之间的距离小于人体手指的粗细,使得工作人员无法将手指伸入至翻边315与第一板体13之间,进而有利于避免工作人员操作时因手指触碰到导电件和端子部的连接处而导致触电。示例性地,间隔距离d可以等于0mm、5mm、8mm、10mm、12mm。
110.这样设计,使得工作人员的手指无法由翻边315与第一板体13之间伸入至避让开口312处,以避免工作人员触碰到导电件和端子部的连接处,以确保电池包100能够达到ipxxb防护要求,使得电池包100具有良好的电气安全性。
111.参考图7、图9和图10所示,壳体31的内表面上还可以凸出设置有绝缘隔挡部314,绝缘隔挡部314位于正极导电件40和负极导电件50之间,使得正极导电件40和负极导电件50绝缘隔离。
112.绝缘隔挡部314的材质可以为聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)、树脂或者其他复合型材料中的任一种。pc、pp、ppa等复合型材料具有良好的耐热性,有利于降低绝缘隔挡部314将正极导电件40的一端与正极端子61的连接处的热量和负极导电件50的一端与负极端子62的连接处的热量互相传递的可能性。
113.壳体31的材质可以与绝缘隔挡部314一致,这样,壳体31也能够对电池单体20与外部用电装置的回路进行绝缘防护。其中,壳体31与绝缘隔挡部314可以为由一体成型工艺制成的一体件,如此,一方面,省去了绝缘隔挡部314与壳体31的安装工序,另一方面,在不提高成本的前提下,可以提高绝缘隔挡部314的结构强度和稳定性。
114.通过设置绝缘隔挡部314,绝缘隔挡部314能够将正极导电件40与正极端子61的连接处与负极导电件50与负极端子62的连接处隔绝开来,使得正极导电件40和负极导电件50绝缘隔离,进而避免正极导电件40与负极导电件50接触而导致电池出现短路现象。
115.根据本技术的一些实施例,继续参考图7和图9所示,沿平行于敞口的中心线的方向,绝缘隔挡部314具有连接端和自由端,连接端与壳体31的内表面连接,自由端伸入至正极导电件40与端子部的连接处和负极导电件50与端子部的连接处之间。
116.不论壳体31的敞口是朝向第一板体13还是朝向第二板体14,绝缘隔挡部314均沿
平行于敞口的中心线的方向延伸。这样,壳体31罩盖至第一板体13上或者罩盖至第二板体14上时,随着壳体31移动以罩盖住导电件和端子部的连接处,绝缘隔挡部314均能够伸入至正极导电件40和负极导电件50之间。
117.其中,绝缘隔挡部314不限于呈图3所示的板状,也可以呈圆柱状、块状或者其他形状。当绝缘隔挡部314为板状的隔板时,隔板的厚度方向可以与敞口的中心线方向垂直。这样设计,位于隔板两侧的正极导电件40与负极导电件50之间的距离可以较小,提高壳体31内部空间的利用率。
118.通过这样设置,绝缘隔挡部314的自由端能够较容易的伸入至正极导电件40的一端与负极导电件50的一端之间。
119.继续参考图所示,壳体31的内表面还可以凸出设置有加强部,加强部与绝缘隔挡部314连接。示例性地,加强部例如可以为肋板,肋板位于绝缘隔挡部314的连接端与壳体31之间。
120.由于绝缘隔挡部314的一端为自由端,故绝缘隔挡部314可看作悬臂,本实施例通过设置加强部,加强部同时与壳体31及绝缘隔挡部314连接,则加强部能够起到支撑绝缘隔挡部314的作用,以提高绝缘隔挡部314的稳定性。
121.图14为图10所示的壳体31的仰视图,图15为图13沿b-b方向的截面示意图。继续参考图10所示、以及参考图14和图15所示,加强部可以为围壁316,围壁316围绕在绝缘隔挡部314的连接端的周围,且沿平行于敞口的中心线方向,围壁316的延伸长度l1小于绝缘隔挡部314的延伸长度l2。
122.围壁316的形状是非限制性的,例如,围壁316可以呈圆环形、方环形或者其他的不规则形状。在图10所示的示例中,围壁316具体可以包括基板3160、第一围板3161和第二围板3162,第一围板3161和第二围板3162分别位于基板3160的两侧并与基板3160垂直连接,绝缘隔挡部314与基板3160连接。本示例中,围壁316呈开环状。其中,第一围板3161与基板3160的连接处设置为圆弧过渡,第二围板3162与基板3160的连接处也设置为圆弧过渡。这样,当壳体31采用注塑工艺制成时,加强部容易与模具分离,以降低壳体31制造的难度。
123.并且,围壁316设计为其沿平行于敞口的中心线方向的延伸长度l1小于绝缘隔挡部314的延伸长度l2。这样,当壳体31罩盖住导电件与端子部的连接处时,绝缘隔挡部314的自由端伸入至正极导电件40与负极导电件50之间,由于围壁316的延伸长度l1小于绝缘隔挡部314的延伸长度l2,因此,围壁316靠近第一板体13的一端可能抵接于端子部与导电件的连接处,或者,如图15所示,围壁316靠近第一板体13的一端与端子部和导电件的连接处之间具有一定的距离。
124.这样设置,围壁316能够阻隔端子部与导电件的连接处和壳体31的内表面接触,使得端子部与导电件的连接处和壳体31的内表面不能贴合,则端子部与导电件的连接处和壳体31的内表面之间具有较大的空间,端子部与导电件的连接处因电流经过而升高温度,壳体31内具有足够的空间供该连接处的热量散发,以免该连接处过热。
125.进一步地,如图10所示,绝缘隔挡部314的自由端呈锥状,或者,绝缘隔挡部314的自由端具有楔形面;并且,绝缘隔挡部314的自由端的截面积往靠近壳体31的底端的方向逐渐减小。
126.本实施例中,当绝缘隔挡部314为柱状的隔挡柱,隔挡柱的自由端可以呈圆锥状或
者棱锥状,且隔挡柱的自由端的锥尖位于隔挡柱靠近壳体31底端的位置。其中,隔挡柱的自由端呈棱锥状时,隔挡柱的自由端具有楔形面。当绝缘隔挡部314为隔板时,隔板可以呈三角形或者梯形,三角形隔板或者梯形隔板均具有楔形面,且隔板的自由端的截面积往靠近敞口的方向逐渐减小。这样,当壳体31采用注塑工艺制成时,绝缘隔挡部314容易与模具分离,以助于降低壳体31制造的难度。
127.图16为图12省去壳体31的局部示意图,图17为图16省去箱体10的局部结构示意图。参照图16和图17,在一些示例中,箱体10上可以安装有多个连接器60,各个连接器60的插接部64可以分别连接外部用电装置的不同用电部件,以为不同用电部件供电。例如,一个连接器60的插接部64与车辆1000的电机连接,另一个连接器60的插接部64与车辆1000的照明系统连接。
128.本示例中,壳体31内设有多个绝缘隔挡部314,每个绝缘隔挡部314能够对应地伸入至一个连接器60的正极端子61与正极导电件40的连接处以及负极端子62与负极导电件50的连接处之间。这样,与同一连接器60相连的正极导电件40和负极导电件50不会短接。在壳体31上设有避让开口312的实施例中,此时,避让开口312相应的也可以设有多个。
129.继续参照图16和图17,可以理解,在箱体10上设有多个连接器60的实施方案中,为了使得每个连接器60的正极端子61和负极端子62均分别能与正极导电件40和负极导电件50连接,本实施例中,正极导电件40可以设为包括主正导电件41和正极连接导电件42,负极导电件50可以设为包括主负导电件51和负极连接导电件52。
130.正极连接导电件42和负极连接导电件52均位于壳体31内,其被壳体31完全罩盖住。其中,正极连接导电件42的一端与多个连接器60的正极端子61电连接,正极连接导电件42的另一端与主正导电件41的一端连接,主正导电件41的另一端由第一通孔313伸出至壳体31外并伸入至箱体10内以与电池单体20的正极连接。负极连接导电件52的一端与多个连接器60的负极端子62电连接,负极连接导电件52的另一端与主负导电件51的一端连接,主负导电件51的另一端由第一通孔313伸出至壳体31外并伸入至箱体10内以与电池单体20的负极连接。
131.在上述实施例的基础上,壳体31的底端边缘与箱体10紧固连接,或者,电池包100还包括盖合部32,壳体31的底端边缘与盖合部32紧固连接。
132.在一种示例中,如图3和图5所示,壳体31可以设计成直接与箱体10紧固连接,则壳体31直接罩盖在箱体10的内表面上、并与箱体10围成供绝缘隔挡部314容置的空间。本示例中,箱体10上与壳体31对接的板体封堵住壳体31的敞口。
133.在另一种示例中,如图10所示,电池包100还可以包括盖合部32,壳体31的底端边缘与盖合部32紧固连接,盖合部32与壳体31共同组成高压盒30、二者共同限定出供绝缘隔挡部314容置的空间。其中,盖合部32不限于为图10所示的板状结构,也可以为一侧敞开的空心结构。在图10所示的示例中,盖合部32呈板状结构,盖合部32配置成封堵住敞口的部分。
134.需要说明的是,在电池包100还包括盖合部32的实施方案中,且以壳体31的敞口朝向第二板体14为例,结合图10和图12,电池包100的高压盒30的一种示例性地安装过程大致为:
135.将盖合部32紧固连接于箱体10的第二板体14上,将电气组件安装在盖合部32上,
将正极连接导电件42的一端与连接器60的正极端子61连接,将负极连接导电件52的一端与连接器60的负极端子62连接,将正极连接导电件42的另一端与主正导电件41的一端连接,将负极连接导电件52的另一端与主负导电件51的一端连接,将主正导电件41的另一端和主负导电件51的另一端分别连接至电池单体20的正极和负极;
136.将壳体31放入箱体10内并使敞口对准第二板体14,且壳体31的绝缘隔挡部314正对正极连接导电件42的一端与负极连接导电件52的一端之间,往靠近第二板体14的方向移动壳体31,正极连接导电件42与负极连接导电件52经过敞口和避让开口312,直至导电件与端子部的连接处进入至壳体31内,且绝缘隔挡部314伸入正极连接导电件42的一端与负极连接导电件52的一端之间;
137.继续往靠近第二板体14的方向移动壳体31,直至壳体31与盖合部32接触,将壳体31与盖合部32连接。
138.其中,壳体31的底端边缘设有连接板317,连接板317与箱体10或者盖合部32紧固连接。以连接板317与盖合部32相连为例,结合图10,连接板317与盖合部32的连接方式可以为螺接,其中,连接板317上设有第二通孔3170,盖合部32上设有固定板,固定板上设有连接螺纹孔,螺钉经第二通孔3170穿过后与连接螺纹孔螺纹连接。当然,连接板317与盖合部32的连接方式也可以替换为卡接、焊接或者粘接。
139.这样,当壳体31的底端边缘与箱体10紧固连接时,箱体10中的板体(例如第二板体14)可充当盖合部32,省去了盖合部32,使得电池包100的零件减少;当壳体31的底端边缘与盖合部32紧固连接时,壳体31与盖合部32组成高压盒30,此时高压盒30可以作为一个独立部件,便于整体安装和维护。
140.在一个具体实施例中,如图10、图13所示,电池包100包括箱体10、电气组件和设置在箱体10内的高压盒30,箱体10的第一板体13上设有连接器60,连接器60的正极端子61和负极端子62伸入至箱体10内并分别与正极导电件40和负极导电件50电连接。高压盒30包括壳体31和盖合部32,壳体31的底端具有敞口,壳体31的第一侧壁3110的底端边缘设有避让开口312,避让开口312与敞口连通,盖合部32与箱体10的第二板体14紧固相连,且盖合部32还与壳体31的底端边缘紧固连接,电气组件设置在盖合部32上并位于壳体31与盖合部32围成的空间内,这样,壳体31能够罩盖住电气组件。壳体31还能够罩盖住正极导电件40的一端与连接器60的正极端子61的连接处、以及负极导电件50的一端与连接器60的负极端子62的连接处。
141.并且,壳体31的内壁上还连接有绝缘隔挡部314,当高压盒30安装在箱体10内时,绝缘隔挡部314伸入至正极导电件40的一端与负极导电件50的一端之间,使得正极导电件40与负极导电件50绝缘隔离。
142.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,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技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术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,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术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。
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