箱体、电池及用电装置的制作方法

文档序号:33085481发布日期:2023-01-31 21:54阅读:40来源:国知局
箱体、电池及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种箱体、电池及用电装置。


背景技术:

2.近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,动力电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。随着新能源汽车的大力推广,对动力电池的需求也日益增长,电池作为新能源汽车核心零部件在续航能力方面有着较高的要求,比如,电池的能量密度和重量等。其中,电池由箱体和层叠设置于箱体内的多个电池单体组成,然而,电池单体在循环使用过程中会发生体积膨胀的现象,从而极容易导致电池单体因膨胀变形而发生起火爆炸等风险,以造成电池的使用寿命较短,且存在较大的安全隐患。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种箱体、电池及用电装置,能够有效提升电池的使用寿命和使用安全性。
4.第一方面,本技术实施例提供一种箱体,包括框体、分隔梁和加强件;框体形成容纳空间;分隔梁设置于框体内,分隔梁被配置为将容纳空间划分为第一容纳空间和第二容纳空间,第一容纳空间用于容纳电池单体;加强件设置于第二容纳空间内,加强件设置于分隔梁和框体之间,加强件用于在分隔梁和框体之间传递力。
5.在上述技术方案中,框体的容纳空间内设置有分隔梁,分隔梁能够将容纳空间分隔为用于容纳电池单体的第一容纳空间和用于容纳电池的其他部件的第二容纳空间,使得分隔梁能够对电池单体的位移或使用过程中发生的膨胀起到限制作用。通过在第二容纳空间内设置加强件,且将加强件设置于框体与分隔梁之间,以使加强件能够为分隔梁提供支撑作用且不占用放置电池单体的空间,使得在容纳于第一容纳空间内的电池单体发生位移或膨胀时,电池单体作用于分隔梁上的力能够通过加强件传递至框体上,从而能够有效提升分隔梁在电池单体的挤压下的抗变形能力,采用这种结构的箱体一方面能够有效缓解分隔梁发生变形的现象,有利于提升分隔梁抵抗电池单体位移或膨胀的效果,以降低电池单体因位移碰撞或膨胀变形而出现起火爆炸等风险,进而能够提升具有这种箱体的电池的使用寿命和使用安全性,另一方面能够降低分隔梁对抗电池单体位移或膨胀的设计要求,也就是说,能够降低分隔梁自身的结构强度,进而能够简化分隔梁的结构设计,以减少分隔梁的重量和体积,有利于提升具有这种箱体的电池的内部空间使用率和实现电池的轻量化。
6.在一些实施例中,加强件的内部形成有空腔。
7.在上述技术方案中,通过在加强件的内部设置空腔,使得加强件在对分隔梁起到力的传递作用的同时能够减轻自身的重量,实现加强件的轻量化,从而有利于减少箱体的整体重量。
8.在一些实施例中,空腔内设置有加强筋,加强筋连接于空腔的腔壁面。
9.在上述技术方案中,通过在加强件的内部设置与空腔的腔壁面相互连接的加强
筋,从而在实现加强件轻量化的同时有利于提升加强件的结构强度,有利于降低加强件在使用过程中出现变形或损坏的风险,以保证加强件对分隔梁的支撑效果。
10.在一些实施例中,箱体还包括底板,框体围设于底板的周围,加强件与框体、分隔梁和底板中的至少一者固定连接。
11.在上述技术方案中,箱体还设置有底板,且框体围设于底板的周围,使得底板能够对容纳于第一容纳空间的电池单体起到较好的支撑作用。此外,通过将加强件与框体、分隔梁和底板中的至少一者固定连接,有利于提升加强件的结构稳定性,从而能够有效提升加强件对电池单体作用在分隔梁上的力的传递效果。
12.在一些实施例中,加强件的两侧分别抵接并固定连接于框体和分隔梁。
13.在上述技术方案中,通过将加强件的两侧分别与框体和分隔梁固定连接,从而一方面能够有效提升加强件设置于框体与分隔梁之间的连接可靠性,以降低加强件在后期使用过程中出现脱落的风险,另一方面能够有效提升加强件对分隔梁的支撑效果,有利于保证加强件对电池单体作用在分隔梁上的力的传递效果,进而能够进一步提升分隔梁的抗变形能力。
14.在一些实施例中,加强件为金属材质制成,框体具有连接部,连接部用于与加强件焊接,连接部为金属材质制成。
15.在上述技术方案中,通过将框体用于与加强件相连的连接部与加强件相互焊接,有利于提升加强件与框体之间的连接稳定性和可靠性,且便于加强件对电池单体的力进行传递。
16.在一些实施例中,加强件为金属材质制成,分隔梁具有连接壁,连接壁用于与加强件焊接,连接壁为金属材质制成。
17.在上述技术方案中,通过将分隔梁用于与加强件相连的连接壁与加强件相互焊接,有利于提升加强件与分隔梁之间的连接稳定性和可靠性,且能够有效提高加强件对分隔梁的支撑效果,以提升分隔梁对抗电池单体位移或膨胀的能力。
18.在一些实施例中,加强件的两侧分别焊接于框体和分隔梁,加强件、框体和分隔梁均为同种金属材质制成。
19.在上述技术方案中,通过将加强件的两侧分别与框体与分隔梁焊接,有利于进一步提升加强件连接于框体与分隔梁之间的连接牢固性,一方面能够进一步降低加强件在使用过程中出现脱落的风险,另一方面便于加强件将电池单体作用在分隔梁上的力传递至框体上。
20.在一些实施例中,框体包括第一板材,第一板材用于与加强件相连,第一板材与分隔梁成锐角设置。
21.在上述技术方案中,框体具有与加强件相连的第一板材,通过将第一板材与分隔梁成锐角设置,以使箱体在第一板材的位置形成缩颈区域,且使得分隔梁与第一板材之间形成三角形区域,从而一方面有利于节省箱体的占用空间,另一方面通过将加强件设置于第一板材与分隔梁之间,即加强件设置于第一板材与分隔梁之间形成的三角形区域内,进而能够提升第一板材、加强件和分隔梁三者之间的结构稳定性,且有利于优化加强件的尺寸大小,以降低箱体的制造成本。
22.在一些实施例中,加强件为棱柱结构,第一板材与分隔梁分别连接于加强件不同
的棱柱侧面上。
23.在上述技术方案中,通过将加强件设置为棱柱结构,且将第一板材和分隔梁分别连接在加强件不同的棱柱侧面上,采用这种结构的箱体一方面便于加强件将电池单体作用在分隔梁上的力传递至与分隔梁成锐角设置的第一板材上,另一方面能够提升加强件的结构强度,以降低加强件在传递电池单体的力的过程中出现变形的风险,从而能够保证加强件对电池单体的力的传递效果。
24.在一些实施例中,加强件为直三棱柱结构,加强件包括首尾依次相连的第一棱柱侧面、第二棱柱侧面和第三棱柱侧面,第一棱柱侧面用于与第一板材相连,第二棱柱侧面用于与分隔梁相连;其中,第一棱柱侧面的表面积和第二棱柱侧面的表面积均大于第三棱柱侧面的表面积。
25.在上述技术方案中,通过将加强件设置为直三棱柱结构,且将加强件的棱柱侧面中面积较大的第一棱柱侧面和第二棱柱侧面分别与第一板材和分隔梁相连,从而有利于增加加强件与第一板材和分隔梁之间的接触面积,以提升第一板材、加强件与分隔梁三者之间的结构稳定性,进而便于分隔梁通过加强件将电池单体产生的力传递至框体的第一板材上,有利于提升分隔梁对电池单体位移或膨胀的抵抗效果。
26.在一些实施例中,加强件被配置为分别与第一板材和分隔梁焊接并形成第一焊缝和第二焊缝,第一焊缝沿第一棱柱侧面的至少部分外边缘延伸,第二焊缝沿第二棱柱侧面的至少部分外边缘延伸。
27.在上述技术方案中,通过将加强件与第一板材相互焊接并形成第一焊缝,且第一焊缝沿加强件的第一棱柱侧面的至少部分外边缘延伸,也就是说,加强件的第一棱柱侧面的至少部分外边缘与第一板材相互焊接形成第一焊缝,采用这种焊接结构有利于降低加强件与第一板材之间的焊接难度,且能够保证第一板材与加强件之间的焊接强度。同样的,通过将加强件与分隔梁相互焊接并形成第二焊缝,且第二焊缝沿加强件的第二棱柱侧面的至少部分外边缘延伸,也就是说,加强件的第二棱柱侧面的至少部分外边缘与分隔梁相互焊接形成第二焊缝,采用这种焊接结构有利于降低加强件与分隔梁间的焊接难度,且能够保证分隔梁与加强件之间的焊接强度。
28.在一些实施例中,加强件的内部形成有沿第一方向贯穿加强件的两端的空腔,第一方向平行于加强件的侧棱。
29.在上述技术方案中,通过在加强件的内部设置沿第一方向延伸的空腔,即空腔沿加强件的侧棱的延伸方向贯穿加强件的两端,也就是说,加强件被空腔贯穿的表面与加强件用于分别与第一板材和分隔梁相互连接的表面不同,从而在保证加强件与第一板材和分隔梁的接触面积的同时能够减轻加强件的重量,以减少箱体的整体重量。
30.在一些实施例中,加强件的延伸方向平行于分隔梁的厚度方向,且加强件的两端分别连接于第一板材和分隔梁。
31.在上述技术方案中,通过将加强件的延伸方向设置为与分隔梁的厚度方向相互平行,也就是说,加强件为与分隔梁相互垂直设置的结构,采用这种结构的箱体能够提升加强件对分隔梁的支撑效果,以便于加强件将电池单体作用在分隔梁上的力传递至第一板材上,从而有利于提升分隔梁的抗变形能力。
32.在一些实施例中,加强件的内部形成有沿分隔梁的厚度方向贯穿加强件的两端的
空腔。
33.在上述技术方案中,通过在加强件的内部设置沿分隔梁的厚度方向延伸贯穿加强件的两端的空腔,也就是说,空腔的延伸方向与加强件的延伸方向一致,使得加强件为空腔的横截面与分隔梁相互连接,采用这种结构的加强件一方面能够降低加强件的自身重量,以实现箱体的轻量化,另一方面有利于加强件将分隔梁受到的电池单体的力传递至第一板材上,且能够有效降低加强件出现变形的现象。
34.在一些实施例中,沿分隔梁的厚度方向,框体的长度为l1,满足,900mm≤l1≤2800mm。
35.在一些实施例中,分隔梁的长度为l2,满足,500mm≤l2≤1700mm。
36.第二方面,本技术实施例还提供一种电池,包括电池单体和上述的箱体;电池单体容纳于第一容纳空间内。
37.在一些实施例中,沿分隔梁的厚度方向,加强件的投影与电池单体的投影的至少部分重合。
38.在上述技术方案中,通过将加强件在分隔梁的厚度方向上的投影设置为与电池单体的投影的至少部分重合,使得加强件在分隔梁的厚度方向上与电池单体的至少部分对应设置,以使加强件能够对分隔梁供电池单体位移或膨胀抵靠的区域进行支撑和加强,从而有利于进一步提升分隔梁对抗电池单体位移或膨胀的效果,且便于加强件将电池单体作用在分隔梁上的力传递至框体上,进而有利于缓解分隔梁出现变形的现象。
39.在一些实施例中,电池单体为长方体结构,电池单体具有第一表面,第一表面为电池单体的外表面中面积最大的面,第一表面面向分隔梁设置。
40.在上述技术方案中,通过将电池单体的外表面中面积最大的第一表面面向分隔梁设置,即电池单体在使用过程中膨胀尺寸最大的表面对分隔梁面向设置,从而通过分隔梁能够对电池单体的膨胀起到较好的约束效果,以降低电池单体在使用过程中因膨胀变形过大而出现起火爆炸等风险。
41.在一些实施例中,电池单体包括卷绕式结构的电极组件,电极组件的卷绕轴线垂直于分隔梁的厚度方向,且电极组件在分隔梁的厚度方向上的尺寸小于电极组件在垂直于电极组件的卷绕轴线的其他方向上的尺寸。
42.在上述技术方案中,通过将电池单体内部的电极组件的卷绕轴线与分隔梁的厚度方向垂直设置,且电极组件在分隔梁的厚度方向上的尺寸最小,也就是说,卷绕式结构的电极组件为扁平状,且电极组件的扁平区域的厚度方向与分隔梁的厚度方向一致,采用这种结构的电池能够通过分隔梁对电池单体的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果,以减少具有卷绕式结构的电极组件的电池单体出现膨胀变形的现象。
43.在一些实施例中,电池单体包括叠片式结构的电极组件,电极组件的层叠方向平行于分隔梁的厚度方向。
44.在上述技术方案中,通过将电池单体内部的电极组件的层叠方式设置为与分隔梁的厚度方向一致,采用这种结构的电池能够通过分隔梁对电池单体的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果,以缓解具有叠片式结构的电极组件的电池单体出现膨胀变形的现象。
45.在一些实施例中,沿分隔梁的厚度方向,电池单体的厚度为l3,满足,5mm≤l3≤
40mm。
46.在一些实施例中,沿分隔梁的延伸方向,电池单体的长度为l4,满足,400mm≤l4≤2500mm。
47.在一些实施例中,电池单体为圆柱体结构,电池单体的轴线方向垂直于分隔梁的厚度方向。
48.在上述技术方案中,设置于电池的箱体内的电池单体为圆柱体结构,通过将电池单体的轴线方向设置为与分隔梁的厚度方向一致,也就是说,电池单体的外周面面向分隔梁设置,采用这种结构的电池能够通过分隔梁对电池单体的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果。
49.在一些实施例中,电池单体为多个,且多个电池单体沿分隔梁的厚度方向层叠设置。
50.在上述技术方案中,通过将设置于箱体内的多个电池单体沿分隔梁的厚度方向层叠设置,使得分隔梁能够对多个电池单体膨胀尺寸最大的方向进行限制,且能够实现同时对多个电池单体的膨胀进行限制的作用,从而能够缓解电池的多个电池单体出现膨胀变形的风险,有利于提升电池的使用寿命和使用安全性。
51.第三方面,本技术实施例还提供一种用电装置,包括上述的电池,电池用于提供电能。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,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技术的某些实施例,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。
53.图1为本技术一些实施例提供的车辆的结构示意图;
54.图2为本技术一些实施例提供的电池的结构爆炸图;
55.图3为本技术一些实施例提供的箱体的结构示意图;
56.图4为图3所示的箱体的a处的局部放大图;
57.图5为本技术一些实施例提供的箱体的加强件的结构示意图;
58.图6为本技术一些实施例提供的箱体的加强件在其他实施例中的结构示意图;
59.图7为本技术一些实施例提供的箱体的局部剖视图;
60.图8为本技术又一些实施例提供的箱体的局部结构示意图;
61.图9为本技术又一些实施例提供的箱体的加强件的结构示意图;
62.图10为本技术又一些实施例提供的箱体的局部剖视图。
63.图标:1000-车辆;100-电池;10-箱体;11-框体;111-第一板材;112-第二板材;113-第三板材;114-第四板材;115-第五板材;12-分隔梁;13-加强件;131-空腔;132-加强筋;133-第一棱柱侧面;134-第二棱柱侧面;135-第三棱柱侧面;136-第一端面;137-第二端面;14-第一容纳空间;15-第二容纳空间;16-底板;20-电池单体;21-第一表面;30-箱盖;200-控制器;300-马达;x-第一方向;y-分隔梁的厚度方向;z-第二方向。
具体实施方式
64.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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他实施例,都属于本技术保护的范围。
65.除非另有定义,本技术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;本技术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。本技术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。
66.在本技术中提及“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。
67.在本技术的描述中,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技术中的具体含义。
68.本技术中术语“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,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
69.在本技术的实施例中,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,附图示出的本技术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,而不应对本技术构成任何限定。
70.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
71.本技术中,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,本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本技术实施例对此也不限定。
72.本技术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,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模块的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
73.电池单体包括外壳、电极组件和电解液,电极组件和电解液均容纳于外壳内。电极组件可以是由正极极片、负极极片和隔离膜卷绕形成的卷绕式结构,也可以是由正极极片、负极极片和隔离膜层叠形成的叠片式结构。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。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体的部分作为正极极耳,以通过
正极极耳实现正极极片的电能输入或输出。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体的部分作为负极极耳,以通过负极极耳实现负极极片的电能输入或输出。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。
74.隔离膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene,pp)或聚乙烯(polyethylene,pe)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本技术实施例并不限于此。
75.电池具有能量密度高、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。电池通常是由箱体和层叠设置于箱体内的多个电池单体组成。但是,随着电池技术的不断发展,对电池的续航能力也提出了更高的要求,特别是在电池的能量密度和重量方面等。
76.发明人发现,对于一般的电池而言,层叠设置于电池的箱体内的多个电池单体在循环使用过程中会层叠方向发生膨胀现象,从而极容易导致电池单体因膨胀变形而发生起火爆炸等风险,不利于电池的使用安全和使用寿命。为了解决电池单体在循环使用过程中发生膨胀后变形的问题,在现有技术中,通常在多个电池单体在其层叠方向上的一侧设置横梁,以使多个电池单体与横梁相互抵靠,从而通过横梁能够对电池单体的膨胀起到一定的限制作用,同时采用将横梁的厚度增加或在横梁的内部设置加强筋的方式来提升横梁的结构强度,以降低横梁的发生变形的风险,进而能够有效提升横梁抵抗电池单体膨胀的能力,以降低电池单体在使用过程中因膨胀而发生变形的风险。然而,在这种结构的电池中,横梁容易出现变形的风险,使得横梁抵抗电池单体膨胀的效果较差,从而导致电池在使用过程中依旧存在较大的安全隐患,且增加横梁的厚度或在横梁的内部设置加强筋的结构均会导致电池的内部空间被占用,从而会进一步增加电池的重量,不利于提升电池的能量密度和实现电池的轻量化。
77.基于以上考虑,为了解决电池的使用安全性和内部空间利用率较低的问题,发明人经过深入研究,设计了一种箱体,箱体包括框体、分隔梁和加强件。框体形成容纳空间,分隔梁设置于框体内,分隔梁被配置为将容纳空间划分为第一容纳空间和第二容纳空间,第一容纳空间用于容纳电池单体。加强件设置于第二容纳空间内,加强件设置于分隔梁和框体之间,加强件被用于在分隔梁和框体之间传递力。
78.在这种结构的箱体中,框体的容纳空间内设置有分隔梁,分隔梁能够将容纳空间分隔为用于容纳电池单体的第一容纳空间和用于容纳电池的其他部件的第二容纳空间,使得分隔梁能够对电池单体的位移或使用过程中发生的膨胀起到限制作用。通过在第二容纳空间内设置加强件,且将加强件设置于框体与分隔梁之间,以使加强件能够为分隔梁提供支撑作用且不占用放置电池单体的空间,使得在容纳于第一容纳空间内的电池单体发生位移或膨胀时,电池单体作用于分隔梁上的力能够通过加强件传递至框体上,从而能够有效提升分隔梁在电池单体的挤压下的抗变形能力,采用这种结构的箱体一方面能够有效缓解分隔梁发生变形的现象,有利于提升分隔梁抵抗电池单体位移或膨胀的效果,以降低电池单体因位移碰撞或膨胀变形而出现起火爆炸等风险,进而能够提升具有这种箱体的电池的使用寿命和使用安全性,另一方面能够降低分隔梁对抗电池单体位移或膨胀的设计要求,
也就是说,能够降低分隔梁自身的结构强度,进而能够简化分隔梁的结构设计,以减少分隔梁的重量和体积,有利于提升具有这种箱体的电池的内部空间使用率和实现电池的轻量化。
79.本技术实施例公开的箱体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本技术公开的箱体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池的内部空间利用率和实现电池的轻量化,从而能够有效提升电池的续航能力。
80.本技术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。
81.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。
82.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。
83.在本技术一些实施例中,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。
84.请参照图2,图2为本技术一些实施例提供的电池100的结构爆炸图。电池100包括箱体10、电池单体20和箱盖30,电池单体20用于容纳于箱体10内,箱盖30盖合于箱体10。
85.其中,箱体10用于为电池单体20提供装配空间,电池100可以采用多种结构。参见图2所示,沿第一方向x,箱体10为一侧开放的空心结构,箱盖30为板状结构,箱盖30盖合于箱体10的开放侧,以使箱体10与箱盖30共同限定出用于容纳电池单体20的密闭空间。在一些实施例中,电池100还可以为其他结构,比如,电池100包括两个箱盖30,沿第一方向x,箱体10为两侧开放的空心结构,两个箱盖30分别盖合于箱体10在第一方向x上的两侧,当然,电池100的箱体10和箱盖30也可以均为一侧开放的空心结构,箱盖30的开放侧盖合于箱体10的开放侧,以使箱体10和箱盖30共同限定出用于容纳电池单体20的密闭空间。当然,箱体10和箱盖30装配形成的电池100可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
86.在电池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100还可以包括其他结构,例如,该电池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。
87.示例性的,在图2中,多个电池单体20层叠设置于箱体10内。
88.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。示
例性的,在图2中,电池单体20为长方体结构。
89.根据本技术的一些实施例,参照图2,并请进一步参照图3和图4,图3为本技术一些实施例提供的箱体10的结构示意图,图4为图3所示的箱体10的a处的局部放大图。本技术提供了一种箱体10,箱体10包括框体11、分隔梁12和加强件13。框体11形成容纳空间,分隔梁12设置于框体11内,分隔梁12被配置为将容纳空间划分为第一容纳空间14和第二容纳空间15,第一容纳空间14用于容纳电池单体20。加强件13设置于第二容纳空间15内,加强件13设置于分隔梁12和框体11之间,加强件13用于在分隔梁12和框体11之间传递力。
90.其中,加强件13用于在分隔梁12和框体11之间传递力,即加强件13用于将电池单体20在沿分隔梁的厚度方向y发生位移或膨胀时作用在分隔梁12上的挤压力传递至框体11上,以实现对分隔梁12的支撑作用。
91.箱体10还可以包括底板16,框体11围设于底板16的周围,框体11围合形成容纳空间,底板16用于支撑和放置电池单体20。在第一方向x上,框体11的一端连接于底板16,另一端围合形成用于供箱盖30盖合的开口。
92.在图3中,分隔梁12沿第二方向z延伸,且分隔梁12设置于容纳空间内,使得分隔梁12将框体11的容纳空间分隔为沿分隔梁的厚度方向y排布的第一容纳空间14和第二容纳空间15,第二容纳空间15用于容纳电池100的电池管理系统等其他电子元器件。第一方向x、分隔梁的厚度方向y和第二方向z两两垂直。
93.可选地,分隔梁12的连接方式可以是多种,可以是分隔梁12在第二方向z上的两端均连接于框体11的结构,也可以是分隔梁12在第一方向x上的一侧与底板16相连的结构。
94.加强件13设置于分隔梁12和框体11之间,加强件13被配置为将电池单体20作用在分隔梁12上的膨胀力传递至框体11,也就是说,加强件13起到将支撑分隔梁12的作用,使得加强件13能够将电池单体20在使用过程中因膨胀而作用在分隔梁12上的膨胀力传递至框体11上。
95.其中,加强件13与分隔梁12的连接结构可以是多种,比如,在图3中,加强件13与分隔梁12相互抵接,以使加强件13能够直接对分隔梁12起到支撑效果,从而能够将电池单体20作用在分隔梁12上的膨胀力传递至框体11上。当然,在一些实施例中,加强件13也可以与分隔梁12在分隔梁的厚度方向y上间隙设置,即加强件13与分隔梁12不抵接,使得分隔梁12在电池单体20的膨胀力作用下变形后能够抵靠于加强件13上,从而通过加强件13能够对分隔梁12起到支撑作用。
96.需要说明的是,框体11围合形成的结构可以是多种,比如,三角形结构、矩形结构、多边形结构或异形结构等。示例性的,在图3中,框体11由多个板材依次首尾连接形成的异形结构。
97.框体11的容纳空间内设置有分隔梁12,分隔梁12能够将容纳空间分隔为用于容纳电池单体20的第一容纳空间14和用于容纳电池100的其他部件的第二容纳空间15,使得分隔梁12能够对电池单体20的位移或使用过程中发生的膨胀起到限制作用。通过在第二容纳空间15内设置加强件13,且将加强件13设置于框体11与分隔梁12之间,以使加强件13能够为分隔梁12提供支撑作用且不占用放置电池单体20的空间,使得在容纳于第一容纳空间14内的电池单体20发生位移或膨胀时,电池单体20作用于分隔梁12上的力能够通过加强件13传递至框体11上,从而能够有效提升分隔梁12在电池单体20的挤压下的抗变形能力,采用
这种结构的箱体10一方面能够有效缓解分隔梁12发生变形的现象,有利于提升分隔梁12抵抗电池单体20位移或膨胀的效果,以降低电池单体20因位移碰撞或膨胀变形而出现起火爆炸等风险,进而能够提升具有这种箱体10的电池100的使用寿命和使用安全性,另一方面能够降低分隔梁12对抗电池单体20位移或膨胀的设计要求,也就是说,能够降低分隔梁12自身的结构强度,进而能够简化分隔梁12的结构设计,以减少分隔梁12的重量和体积,有利于提升具有这种箱体10的电池100的内部空间使用率和实现电池100的轻量化。
98.在一些实施例中,参照图4,并请进一步参照图5,图5为本技术一些实施例提供的箱体10的加强件13的结构示意图。加强件13的内部形成有空腔131。
99.示例性的,空腔131沿第一方向x贯穿加强件13的两端。当然,在其他实施例中,空腔131也可以形成于加强件13的内部,即空腔131没有贯穿加强件13,同样的,空腔131还可以沿分隔件的厚度方向贯穿加强件13的两端。
100.通过在加强件13的内部设置空腔131,使得加强件13在对分隔梁12起到力的传递作用的同时能够减轻自身的重量,实现加强件13的轻量化,从而有利于减少箱体10的整体重量。
101.在一些实施例中,请参照图6,图6为本技术一些实施例提供的箱体10的加强件13在其他实施例中的结构示意图。空腔131内设置有加强筋132,加强筋132连接于空腔131的腔壁面。
102.其中,设置于空腔131内的加强筋132可以是一个,也可以是多个。示例性的,在图6中,设置于空腔131内的加强筋132为三个,且三个加强筋132的一端相互连接,另一端均连接于空腔131的腔壁面。当然,在其他实施例中,设置于空腔131内的加强筋132也可以为一个、两个、四个或五个等。
103.通过在加强件13的内部设置与空腔131的腔壁面相互连接的加强筋132,从而在实现加强件13轻量化的同时有利于提升加强件13的结构强度,有利于降低加强件13在使用过程中出现变形或损坏的风险,以保证加强件13对分隔梁12的支撑效果。
104.根据本技术的一些实施例,加强件13采用挤出成型的工艺制成。挤出成型工艺的具有制造方式可以参见相关技术,在此不再赘述。
105.需要说明的是,在其他实施例中,加强件13也可以采用冲压、铸造等工艺制成。
106.通过挤出成型的工艺对加强件13进行生产制造便于加强件13的成型,有利于降低加强件13的制造难度,且有利于提升加强件13的力学性能,以对电池单体20作用在分隔梁12上的力进行有效传递。
107.根据本技术的一些实施例,请参见图3和图4所示,箱体10还包括底板16,框体11围设于底板16的周围,加强件13与框体11、分隔梁12和底板16中的至少一者固定连接。
108.其中,加强件13与框体11、分隔梁12和底板16中的至少一者固定连接,即加强件13可以是与框体11、分隔梁12和底板16三者中的一者连接、也可以是与框体11、分隔梁12和底板16三者中的两者连接,还可以是与框体11、分隔梁12和底板16均连接。
109.箱体10还设置有底板16,且框体11围设于底板16的周围,使得底板16能够对容纳于第一容纳空间14的电池单体20起到较好的支撑作用。此外,通过将加强件13与框体11、分隔梁12和底板16中的至少一者固定连接,有利于提升加强件13的结构稳定性,从而能够有效提升加强件13对电池单体20作用在分隔梁12上的力的传递效果。
110.根据本技术的一些实施例,参见图4所示,加强件13的两侧分别抵接并固定连接于框体11和分隔梁12。
111.可选地,加强件13固定连接于框体11和分隔梁12的方式可以是多种。比如,焊接、粘接或螺栓螺接等。示例性的,在本技术实施例中,加强件13的两侧分别焊接于框体11和分隔梁12。
112.通过将加强件13的两侧分别与框体11和分隔梁12固定连接,从而一方面能够有效提升加强件13设置于框体11与分隔梁12之间的连接可靠性,以降低加强件13在后期使用过程中出现脱落的风险,另一方面能够有效提升加强件13对分隔梁12的支撑效果,有利于保证加强件13对电池单体20作用在分隔梁12上的力的传递效果,进而能够进一步提升分隔梁12的抗变形能力。
113.在一些实施例中,加强件13为金属材质制成,框体11具有连接部,连接部用于与加强件13焊接,连接部为金属材质制成。
114.其中,框体11具有连接部,即框体11用于与加强件13相互焊接的区域为连接部。
115.示例性的,加强件13和连接部的材质可以是钢、铁、铝或铜等。
116.通过将框体11用于与加强件13相连的连接部与加强件13相互焊接,有利于提升加强件13与框体11之间的连接稳定性和可靠性,且便于加强件13对电池单体20的力进行传递。
117.在一些实施例中,加强件13为金属材质制成,分隔梁12具有连接壁,连接壁用于与加强件13焊接,连接壁为金属材质制成。
118.其中,分隔梁12具有连接壁,即分隔梁12用于与加强件13相互焊接的壁面为连接壁。
119.示例性的,加强件13和连接壁的材质可以是钢、铁、铝或铜等。
120.通过将分隔梁12用于与加强件13相连的连接壁与加强件13相互焊接,有利于提升加强件13与分隔梁12之间的连接稳定性和可靠性,且能够有效提高加强件13对分隔梁12的支撑效果,以提升分隔梁12对抗电池单体20位移或膨胀的能力。
121.根据本技术的一些实施例,参见图4所示,加强件13的两侧分别焊接于框体11和分隔梁12,加强件13、框体11和分隔梁12均为同种金属材质制成。
122.示例性的,加强件13、框体11和分隔梁12的材质可以是均为钢、铁、铝或铜等。
123.通过将加强件13的两侧分别与框体11与分隔梁12焊接,有利于进一步提升加强件13连接于框体11与分隔梁12之间的连接牢固性,一方面能够进一步降低加强件13在使用过程中出现脱落的风险,另一方面便于加强件13将电池单体20作用在分隔梁12上的力传递至框体11上。
124.根据本技术的一些实施例,请参见图3和图4,框体11包括第一板材111,第一板材111用于与加强件13相连,第一板材111与分隔梁12成锐角设置。
125.其中,框体11由多个板材依次首尾连接围合而成的结构,第一板材111为框体11用于与加强件13相互连接的板材。
126.示例性的,在图3中,框体11可以包括两个第一板材111,两个第一板材111沿第二方向z相对设置,且两个第一板材111均与分隔梁12成锐角设置,且在分隔梁的厚度方向y上,每个第一板材111均与分隔梁12之间设置有一个加强件13,从而有利于进一步提升分隔
梁12对抗电池单体20膨胀的能力。
127.在一些实施例中,参见图3所示,框体11还可以包括两个第二板材112、第三板材113、两个第四板材114和第五板材115。两个第二板材112沿第二方向z相对设置,两个第四板材114沿第二方向z相对设置,第三板材113和第五板材115沿分隔梁的厚度方向y相对设置。一个第一板材111、一个第二板材112、第三板材113、另一个第二板材112、另一个第一板材111、一个第四板材114、第五板材115和另一个第四板材114依次首尾连接围合形成框体11。其中,分隔梁12在第二方向z上的两端分别连接于两个第二板材112,第三板材113在第二方向z上的长度大于第五板材115在第二方向z上的长度,以使框体11在第一板材111所在的位置形成缩颈区域。
128.当然,在其他实施例中,框体11的结构还可以是多种。比如,框体11也可以不包括两个第四板材114,两个第一板材111分别连接于第五板材115在第二方向z上的两端,使得分隔梁12、第五板材115和两个第一板材111围合形成梯形结构的第二容纳空间15。同样的,框体11还可以不包括第五板材115和两个第四板材114,两个第一板材111的一端相互连接,另一端分别连接于两个第二板材112,以使分隔梁12和两个第一板材111围合形成三角形结构的第二容纳空间15。
129.框体11具有与加强件13相连的第一板材111,通过将第一板材111与分隔梁12成锐角设置,以使箱体10在第一板材111的位置形成缩颈区域,且使得分隔梁12与第一板材111之间形成三角形区域,从而一方面有利于节省箱体10的占用空间,另一方面通过将加强件13设置于第一板材111与分隔梁12之间,即加强件13设置于第一板材111与分隔梁12之间形成的三角形区域内,进而能够提升第一板材111、加强件13和分隔梁12三者之间的结构稳定性,且有利于优化加强件13的尺寸大小,以降低箱体10的制造成本。
130.根据本技术的一些实施例,参见图4所示,加强件13为棱柱结构,第一板材111与分隔梁12分别连接于加强件13不同的棱柱侧面上。
131.其中,棱柱侧面为在加强件13的周向上,相邻的两个棱之间形成的表面。
132.可选地,加强件13可以是直棱柱结构,也可以是斜棱柱结构。当然,加强件13的侧棱也可以是三个、四个、五个或六个等。示例性的,在图4中,加强件13为直三棱柱结构。
133.通过将加强件13设置为棱柱结构,且将第一板材111和分隔梁12分别连接在加强件13不同的棱柱侧面上,采用这种结构的箱体10一方面便于加强件13将电池单体20作用在分隔梁12上的力传递至与分隔梁12成锐角设置的第一板材111上,另一方面能够提升加强件13的结构强度,以降低加强件13在传递电池单体20的力的过程中出现变形的风险,从而能够保证加强件13对电池单体20的力的传递效果。
134.在一些实施例中,参照图4和图5,并请进一步参照图7,图7为本技术一些实施例提供的箱体10的局部剖视图。加强件13为直三棱柱结构,加强件13包括首尾依次相连的第一棱柱侧面133、第二棱柱侧面134和第三棱柱侧面135,第一棱柱侧面133用于与第一板材111相连,第二棱柱侧面134用于与分隔梁12相连。其中,第一棱柱侧面133的表面积和第二棱柱侧面134的表面积均大于第三棱柱侧面135的表面积。
135.其中,加强件13包括首尾依次相连的第一棱柱侧面133、第二棱柱侧面134和第三棱柱侧面135,即第一棱柱侧面133、第二棱柱侧面134和第三棱柱侧面135围合形成加强件13的外周面。第一棱柱侧面133与第一板材111面向第二容纳空间15的表面相连,第二棱柱
侧面134与分隔梁12面向第二容纳空间15的表面相连。
136.示例性的,在图7中,第一棱柱侧面133与第一板材111面向第二容纳空间15的表面相互贴合,第二棱柱侧面134与分隔梁12面向第二容纳空间15的表面相互贴合。
137.通过将加强件13设置为直三棱柱结构,且将加强件13的棱柱侧面中面积较大的第一棱柱侧面133和第二棱柱侧面134分别与第一板材111和分隔梁12相连,从而有利于增加加强件13与第一板材111和分隔梁12之间的接触面积,以提升第一板材111、加强件13与分隔梁12三者之间的结构稳定性,进而便于分隔梁12通过加强件13将电池单体20产生的力传递至框体11的第一板材111上,有利于提升分隔梁12对电池单体20位移或膨胀的抵抗效果。
138.根据本技术的一些实施例,加强件13被配置为分别与第一板材111和分隔梁12焊接并形成第一焊缝和第二焊缝,第一焊缝沿第一棱柱侧面133的至少部分外边缘延伸,第二焊缝沿第二棱柱侧面134的至少部分外边缘延伸。
139.其中,第一焊缝沿第一棱柱侧面133的至少部分外边缘延伸,即加强件13的第一棱柱侧面133的至少部分外边缘与第一板材111相互焊接形成第一焊缝。
140.第二焊缝沿第二棱柱侧面134的至少部分外边缘延伸,即加强件13的第二棱柱侧面134的至少部分外边缘与分隔梁12相互焊接形成第二焊缝。
141.需要说明的是,在其他实施例中,第一板材111与加强件13的第一棱柱侧面133以及分隔梁12与加强件13的第二棱柱侧面134也可以采用粘接的方式相连。
142.通过将加强件13与第一板材111相互焊接并形成第一焊缝,且第一焊缝沿加强件13的第一棱柱侧面133的至少部分外边缘延伸,采用这种焊接结构有利于降低加强件13与第一板材111之间的焊接难度,且能够保证第一板材111与加强件13之间的焊接强度。同样的,通过将加强件13与分隔梁12相互焊接并形成第二焊缝,且第二焊缝沿加强件13的第二棱柱侧面134的至少部分外边缘延伸,采用这种焊接结构有利于降低加强件13与分隔梁12间的焊接难度,且能够保证分隔梁12与加强件13之间的焊接强度。
143.在加强件13为棱柱结构的实施例中,参见图4和图5所示,加强件13的内部形成有沿第一方向x贯穿加强件13的两端的空腔131,第一方向x平行于加强件13的侧棱。
144.其中,加强件13的内部形成有沿第一方向x贯穿加强件13的两端的空腔131,即空腔131沿加强件13的侧棱的延伸方向贯穿加强件13的两端。
145.通过在加强件13的内部设置沿第一方向x延伸的空腔131,也就是说,加强件13被空腔131贯穿的表面与加强件13用于分别与第一板材111和分隔梁12相互连接的表面不同,从而在保证加强件13与第一板材111和分隔梁12的接触面积的同时能够减轻加强件13的重量,以减少箱体10的整体重量。
146.根据本技术的一些实施例,请参照图8、图9和图10,图8为本技术又一些实施例提供的箱体10的局部结构示意图,图9为本技术又一些实施例提供的箱体10的加强件13的结构示意图,图10为本技术又一些实施例提供的箱体10的局部剖视图。加强件13的延伸方向平行于分隔梁的厚度方向y,且加强件13的两端分别连接于第一板材111和分隔梁12。
147.其中,加强件13的延伸方向平行于分隔梁的厚度方向y,即加强件13与分隔梁12相互垂直。
148.在一些实施例中,参见图9和图10所示,沿分隔梁的厚度方向y,加强件13的两端分别形成有第一端面136和第二端面137,第一端面136与第一板材111面向第二容纳空间15的
表面相互贴合,第二端面137与分隔梁12面向第二容纳空间15的表面相互贴合。采用这种结构的加强件13一方面能够增加加强件13与第一板材111和分隔梁12之间的接触面积,以提升箱体10的整体结构稳定性,另一方面有利于分隔梁12通过加强件13将电池单体20膨胀产生的膨胀力传递至第一板材111上。
149.通过将加强件13的延伸方向设置为与分隔梁的厚度方向y相互平行,也就是说,加强件13为与分隔梁12相互垂直设置的结构,采用这种结构的箱体10能够提升加强件13对分隔梁12的支撑效果,以便于加强件13将电池单体20作用在分隔梁12上的力传递至第一板材111上,从而有利于提升分隔梁12的抗变形能力。
150.在一些实施例中,请参见图9和图10所示,加强件13的内部形成有沿分隔梁的厚度方向y贯穿加强件13的两端的空腔131。
151.在上述描述中,空腔131在分隔梁的厚度方向y上分别贯穿加强件13的两端,即空腔131沿分隔梁的厚度方向y延伸,且空腔131的两端分别贯穿第一端面136和第二端面137。
152.通过在加强件13的内部设置沿分隔梁的厚度方向y延伸贯穿加强件13的两端的空腔131,也就是说,空腔131的延伸方向与加强件13的延伸方向一致,使得加强件13为空腔131的横截面与分隔梁12相互连接,采用这种结构的加强件13一方面能够降低加强件13的自身重量,以实现箱体10的轻量化,另一方面有利于加强件13将分隔梁12受到的电池单体20的力传递至第一板材111上,且能够有效降低加强件13出现变形的现象。
153.根据本技术的一些实施例,参见图3所示,沿分隔梁的厚度方向y,框体11的长度为l1,满足,900mm≤l1≤2800mm。
154.其中,框体11的长度为l1,即框体11在分隔梁的厚度方向y上的最大尺寸在900mm到2800mm之间。
155.示例性的,框体11在分隔梁的厚度方向y上的长度可以为900mm、1000mm、1200mm、1500mm、2000mm、2500mm或2800mm等。
156.根据本技术的一些实施例,请继续参见图3所示,分隔梁12的长度为l2,满足,500mm≤l2≤1700mm。
157.其中,分隔梁12沿第二方向z延伸,分隔梁12的长度为l2,即分隔梁12在第二方向z上的最大尺寸在500mm到1700mm之间。
158.示例性的,分隔梁12在第二方向z上的长度可以为500mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm或1700mm等。
159.根据本技术的一些实施例,参见图2和图3所示,本技术实施例还提供了一种电池100,电池100包括电池单体20和以上任一方案的箱体10,电池单体20容纳于第一容纳空间14内。
160.在一些实施例中,沿分隔梁的厚度方向y,加强件13的投影与电池单体20的投影的至少部分重合。
161.其中,加强件13的投影与电池单体20的投影的至少部分重合,即在分隔梁的厚度方向y上,加强件13与电池单体20的至少部分相互重叠。
162.通过将加强件13在分隔梁的厚度方向y上的投影设置为与电池单体20的投影的至少部分重合,使得加强件13在分隔梁的厚度方向y上与电池单体20的至少部分对应设置,以使加强件13能够对分隔梁12供电池单体20位移或膨胀抵靠的区域进行支撑和加强,从而有
利于进一步提升分隔梁12对抗电池单体20位移或膨胀的效果,且便于加强件13将电池单体20作用在分隔梁12上的力传递至框体11上,进而有利于缓解分隔梁12出现变形的现象。
163.根据本技术的一些实施例,参见图2所示,电池单体20为长方体结构,电池单体20具有第一表面21,第一表面21为电池单体20的外表面中面积最大的面,第一表面21面向分隔梁12设置。
164.其中,第一表面21为电池单体20的外表面中面积最大的面,第一表面21面向分隔梁12设置,即电池单体20的厚度方向与分隔梁的厚度方向y相同。
165.通过将电池单体20的外表面中面积最大的第一表面21面向分隔梁12设置,即电池单体20在使用过程中膨胀尺寸最大的表面对分隔梁12面向设置,从而通过分隔梁12能够对电池单体20的膨胀起到较好的约束效果,以降低电池单体20在使用过程中因膨胀变形过大而出现起火爆炸等风险。
166.在一些实施例中,电池单体20包括卷绕式结构的电极组件,电极组件的卷绕轴线垂直于分隔梁的厚度方向y,且电极组件在分隔梁的厚度方向y上的尺寸小于电极组件在垂直于电极组件的卷绕轴线的其他方向上的尺寸。
167.其中,电池单体20的电极组件容纳于电池单体20的外壳内,卷绕式结构的电极组件即为电极组件是由正极极片、负极极片和隔离膜卷绕形成的卷绕式结构。卷绕式结构的电极组件的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。
168.电极组件在分隔梁的厚度方向y上的尺寸小于电极组件在垂直于电极组件的卷绕轴线的其他方向上的尺寸,即卷绕式结构的电极组件的形状为扁平状,且电极组件的扁平区域的厚度方向与分隔梁的厚度方向y一致。
169.通过将电池单体20内部的电极组件的卷绕轴线与分隔梁的厚度方向y垂直设置,且电极组件在分隔梁的厚度方向y上的尺寸最小,采用这种结构的电池100能够通过分隔梁12对电池单体20的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果,以减少具有卷绕式结构的电极组件的电池单体20出现膨胀变形的现象。
170.在一些实施例中,电池单体20包括叠片式结构的电极组件,电极组件的层叠方向平行于分隔梁的厚度方向y。
171.其中,叠片式结构的电极组件即为电极组件是由正极极片、负极极片和隔离膜层叠形成的叠片式结构。叠片式结构的电极组件的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。
172.电极组件的层叠方向平行于分隔梁的厚度方向y,也就是说,电极组件的正极极片、负极极片和隔离膜沿分隔梁的厚度方向y依次层叠设置。
173.通过将电池单体20内部的电极组件的层叠方式设置为与分隔梁的厚度方向y一致,采用这种结构的电池100能够通过分隔梁12对电池单体20的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果,以缓解具有叠片式结构的电极组件的电池单体20出现膨胀变形的现象。
174.在电池单体20为长方体结构的实施例中,沿分隔梁的厚度方向y,电池单体20的厚度为l3,满足,5mm≤l3≤40mm。
175.其中,由于电池单体20的第一表面21面向分隔梁12设置,也就是说,电池单体20的厚度方向与分隔梁的厚度方向y一致,电池单体20的厚度为l3,即电池单体20在分隔梁的厚度方向y上的尺寸在5mm到40mm之间。
176.示例性的,在分隔梁的厚度方向y上,电池单体20的厚度可以为5mm、8mm、10mm、
20mm、25mm、30mm或40mm等。
177.在一些实施例中,沿分隔梁12的延伸方向,电池单体20的长度为l4,满足,400mm≤l4≤2500mm。
178.其中,由于分隔梁12沿第二方向z延伸,也就是说,分隔梁12的延伸方向即为第二方向z,电池单体20的长度为l4,即电池单体20在第二方向z上的最大尺寸在400mm到2500mm之间。
179.示例性的,电池单体20在第二方向z上的长度可以为400mm、500mm、600mm、700mm、1000mm、1500mm、2000mm或2500mm等。
180.根据本技术的一些实施例,电池单体20还可以为圆柱体结构,电池单体20的轴线方向垂直于分隔梁的厚度方向y。
181.其中,电池单体20的轴线方向垂直于分隔梁的厚度方向y,即电池单体20的延伸方向为垂直于分隔梁的厚度方向y的第一方向x。
182.设置于电池100的箱体10内的电池单体20为圆柱体结构,通过将电池单体20的轴线方向设置为与分隔梁的厚度方向y一致,也就是说,电池单体20的外周面面向分隔梁12设置,采用这种结构的电池100能够通过分隔梁12对电池单体20的膨胀尺寸最大的方向起到较好的约束效果。
183.根据本技术的一些实施例,参见图2所示,电池单体20为多个,且多个电池单体20沿分隔梁的厚度方向y层叠设置。
184.示例性的,电池100包括沿第二方向z排布的两排电池单体20,每排电池单体20包括沿分隔梁的厚度方向y层叠设置的多个电池单体20。当然,在其他实施例中,电池100也可以只包括一排电池单体20,还可以是包括沿第二方向z排布的三排电池单体20、四排电池单体20或五排电池单体20等。
185.通过将设置于箱体10内的多个电池单体20沿分隔梁的厚度方向y层叠设置,使得分隔梁12能够对多个电池单体20膨胀尺寸最大的方向进行限制,且能够实现同时对多个电池单体20的膨胀进行限制的作用,从而能够缓解电池100的多个电池单体20出现膨胀变形的风险,有利于提升电池100的使用寿命和使用安全性。
186.根据本技术的一些实施例,本技术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,并且电池100用于为用电装置提供电能。
187.用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。
188.根据本技术的一些实施例,参见图2至图5以及图7所示,本技术提供了一种箱体10,箱体10包括框体11、分隔梁12、加强件13和底板16。框体11围设于底板16的周围,框体11的内部形成有容纳空间。分隔梁12设置于框体11内,分隔梁12沿第二方向z延伸,且分隔梁12的两端分别连接于框体11,分隔梁12被配置为将容纳空间划分为沿分隔梁的厚度方向y排布的第一容纳空间14和第二容纳空间15,第一容纳空间14用于容纳电池单体20,框体11具有与分隔梁12成锐角设置的第一板材111。加强件13设置于第二容纳空间15内,加强件13为直三棱柱结构,加强件13包括首尾依次相连的第一棱柱侧面133、第二棱柱侧面134和第三棱柱侧面135,第一棱柱侧面133与第一板材111面向第二容纳空间15的表面相互焊接,第二棱柱侧面134与分隔梁12面向第二容纳空间15的表面相互焊接,第一棱柱侧面133的表面积和第二棱柱侧面134的表面积均大于第三棱柱侧面135的表面积。其中,加强件13的内部
形成有沿第一方向x贯穿加强件13的两端的空腔131,第一方向x平行于加强件13的侧棱。
189.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
190.以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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