箱体、电池以及用电设备的制作方法

专利2022-11-18  96


本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种箱体、电池以及用电设备。



背景技术:

相关技术中,电池包括壳体、盖体和电池单体,电池单体设置在壳体内,盖体盖合在壳体的开口上且与壳体密封连接。在使用过程中,盖体(尤其是下盖)容易发生磨损。如果对盖体进行更换,不仅操作麻烦,还容易影响电池的气密性。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种箱体、电池及用电设备,以提高箱体的密封可靠性。

第一方面,本申请的一些实施例提供了一种箱体,用于电池,包括:壳体,具有开口;第一盖体,用于封闭所述开口,所述第一盖体盖合于所述开口,且与所述壳体密封连接;第二盖体,位于所述第一盖体远离所述壳体的内部的一侧,所述第二盖体覆盖所述第一盖体的至少部分,以防护所述第一盖体。

本申请实施例中的箱体包括第一盖体和第二盖体,第一盖体与壳体密封连接,第二盖体防护第一盖体,具有更好的气密性。

在本申请的一些实施例中,所述第二盖体抵接于所述第一盖体,以支撑所述第一盖体。

当开口位于壳体的底部时,第一盖体承受电池单体的重量。第二盖体抵接于第一盖体,能够支撑第一盖体,避免第一盖体在电池单体的重量下变形,影响第一盖体与箱体的密封。

根据本申请的一些实施例,所述第一盖体和所述第二盖体之间设置有缓冲垫。

通过缓冲垫,能够缓冲在跌落、冲击、颠簸等环境下电池对第一盖体的冲击,避免第一盖体损伤。

根据本申请的一些实施例,所述第一盖体朝向所述第二盖体的表面设有用于限位所述缓冲垫的限位结构。

通过限位结构,利于准确定位缓冲垫的位置。

根据本申请的一些实施例,所述限位结构包括与所述缓冲垫的轮廓相匹配的凸起。

凸起限定出缓冲垫的轮廓,相对于向第一表面凹陷的凹槽的形式,凸起突出于第二表面,保证第一盖体的局部厚度,从而保证第一盖体的强度。

根据本申请的一些实施例,所述第二盖体的内表面设有用于支撑所述缓冲垫的支撑结构。

通过支撑结构,不仅能够避免积水或者冷凝水浸湿缓冲垫,还能够提高局部强度,以更好地支撑缓冲垫。

根据本申请的一些实施例,所述第二盖体设有通孔,用于排出所述第一盖体和所述第二盖体之间的液体。

通过布置通孔,能够及时地将液体排出,使箱体保持干燥,提高箱体的安全性。

根据本申请的一些实施例,所述第二盖体的内表面设有加强筋,所述加强筋将所述第二盖体的内表面分隔为多个分区,每个分区设有至少一个所述通孔。通过该种形式,能够将每个分区内的液体及时排出。

根据本申请的一些实施例,所述第二盖体的外表面安装有多个减震垫。

通过布置减震垫,不仅利于箱体稳固放置,还能够抬高第二盖体,利于液体从通孔排出。

根据本申请的一些实施例,所述第二盖体可拆卸地连接于所述第一盖体或所述壳体。

在箱体使用过程中,第二盖体会发生磨损,通过该种形式,利于更换第二盖体,保持箱体的强度和安全性能的同时,还不影响箱体的气密性。

根据本申请的一些实施例,所述第一盖体与所述壳体之间设置有密封圈,以实现所述第一盖体与所述壳体之间的密封连接。

该种密封形式简单可行,易于组装。

第二方面,本申请的一些实施例还提出一种电池,包括电池单体和上述的箱体,所述电池单体设置在所述箱体的内部。

第三方面,本申请的一些实施例还提出一种用电设备,包括上述的电池。

根据本申请的一些实施例,所述开口位于所述壳体的底部。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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。

图1为本申请实施例提供的车辆的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的电池的第一视角的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的箱体中第一盖体和第二盖体的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的箱体中第一盖体的第一视角的结构示意图;

图5为本申请实施例提供的箱体中第一盖体的第二视角的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的箱体中第二盖体的第一视角的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的电池第二视角的结构示意图;

图8为图7的a-a局部剖面图;

图9为图8中b处的局部放大图。

图标:100-电池;110-壳体;111-开口;120-第一盖体;121-第一表面;122-第二表面;123-限位结构;125-环形凹槽;130-第二盖体;131-第三表面;132-第四表面;133-支撑结构;134-通孔;135-加强筋;136-安装槽;140-缓冲垫;150-密封圈;160-第一螺纹件;170-第二螺纹件;180-电池单体;200-控制器;300-马达;400-车辆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。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他实施例,都属于本申请保护的范围。

除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在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,不是旨在于限制本申请;本申请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。本申请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。

在本申请的描述中,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”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申请中的具体含义。

现有技术中,电池的箱体包括壳体和盖体,盖体封闭壳体的开口且与壳体密封连接。在电池在使用过程中,盖体(尤其是下盖)容易受到磕碰发生磨损,这会影响电池内部的密封环境。如果对盖体进行更换,则需将旧盖体拆除,换上新盖体,更换过程中会破坏电池内部的密封性,且需要在新盖体和壳体之间重新设置密封圈,操作麻烦。

基于现有技术中的上述问题,本申请实施例旨在提出一种箱体、电池及用电设备,经长时间使用后,即使盖体发生磨损,也能保证电池内部的密封环境,具有较好的密封可靠性。

本申请实施例提出一种用电设备,用电设备为各种使用电池供电的装置,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具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,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

如图1所示,在本申请的一些实施例中,用电设备为一种车辆400。车辆400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。

如图1所示,车辆400的内部可以设置电池100,例如,在车辆400的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于车辆400的供电,例如,电池100可以作为车辆400的操作电源。并且车辆400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的供电,例如,用于车辆400的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请的另一实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆400的操作电源,还可以作为车辆400的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆400提供驱动动力。

为了满足不同的使用电力需求,电池100可以包括多个电池单体180,其中,多个电池单体180之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。可选地,多个电池单体180可以先串联或并联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联组成电池100。也就是说,多个电池单体180可以直接组成电池100,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池100。

在一些实施例中,如图2所示,电池100包括电池单体180(未示出)和箱体,电池单体180设置在箱体的内部。

请参照图2,箱体包括壳体110、第一盖体120和第二盖体130。壳体110具有开口111,第一盖体120用于封闭开口111,第一盖体120盖合于开口111,且与壳体110密封连接。第二盖体130位于第一盖体120远离壳体110的内部的一侧,第二盖体130覆盖第一盖体120的至少部分,以防护第一盖体120。

相对于现有的箱体,本申请实施例中的箱体包括第一盖体120和第二盖体130,第一盖体120与壳体110密封连接,第二盖体130防护第一盖体120,在箱体受到冲击时,会先通过第二盖体130吸收部分冲击,进而减少第一盖体120受到的力,减小第一盖体120变形的可能性,从而能够提高第一盖体120与壳体110之间的密封可靠性。

下述本申请实施例的箱体的各部件的结构与相互连接关系。

在本申请的一些实施例中,开口111位于壳体110的底部。第一盖体120为壳体110的内层下盖,第二盖体130为壳体110的外层下盖。

在电池100的使用过程中,由于第一盖体120用于放置电池单体180,箱体受到冲击时,容易发生抖动、颠簸或晃动,壳体110的底部容易受到磨损或冲击。第一盖体120密封连接于壳体110的底部,第二盖体130防护第一盖体120,能够减小第一盖体120受到磨损或者冲击后变形的可能性,从而提高第一盖体120与壳体110之间的密封可靠性。

在其他实施例中,开口111也可以位于壳体110的容易受到磨损或冲击的其他位置,例如侧面或者上部等,以提高壳体110局部区域的密封可靠性。

在本申请的一些实施例中,第一盖体120和第二盖体130均为注塑件,易于量产,且为绝缘体,可以减少电池单体180与第一盖体120搭接短路的风险。

在其他实施例中,第一盖体120和第二盖体130也可以合金材质,以具有较高的强度和耐磨性。

第二盖体130可以完全或部分覆盖第一盖体120,以防护第一盖体120。

在本申请的一些实施例中,第二盖体130相连于第一盖体120的远离壳体110的一侧并在厚度方向上覆盖住至少部分第一盖体120,第二盖体130的侧面和第一盖体120的侧面均暴露于外部。由于第二盖体130仅在厚度方向上覆盖住第一盖体120,能够减少第二盖体130所占的体积,提高电池100的能量密度。

在其他实施例中,第二盖体130完全覆盖第一盖体120,第二盖体130与壳体110共同包覆第一盖体120。通过将第一盖体120完全包覆,能够更好地保护第一盖体120不被磨损,进而提高了第一盖体120与壳体110之间的密封可靠性。

在本申请的一些实施例中,第二盖体130抵接于第一盖体120,以支撑第一盖体120。

请参照图3、图4和图5,第一盖体120沿其厚度方向的两侧分别设有第一表面121和第二表面122,第一表面121为第一盖体120的内表面。

请参照图6和图7,第二盖体130沿其厚度方向的两侧分别设有第三表面131和第四表面132,第三表面131为第二盖体130的内表面。第二表面122和第三表面131相互靠近,第四表面132为整个箱体的外表面。

箱体的内部用于放置电池单体180。当开口111位于壳体110的底部时,第一盖体120承受电池单体180的重量。在箱体的受到冲击时,电池单体180的重量较大,第一盖体120在电池单体180的重量下容易发生变形破损。将第二盖体130抵接于第一盖体120,通过第二盖体130吸收部分冲击,进而减少第一盖体120受到的力,避免第一盖体120在电池单体180的重量下发生变形破损。请参照图3,第二盖体130的第三表面131和第一盖体120的第二表面122抵接。

当箱体受到冲击时,通过使用第二盖体130支撑第一盖体120,使第一盖体120能够承受箱体内部放置的电池单体180的重量。

第二盖体130可直接抵接于第一盖体120,以简化箱体的构造。

在本申请的一些实施例中,第二盖体130的第三表面131可以形成有突起,以与第一盖体120的第二表面122抵接。

请参照图3,进一步地,第一盖体120和第二盖体130之间设置有缓冲垫140,第二盖体130通过缓冲垫140间接抵接于第一盖体120,而不是直接硬接触于第一盖体120。

通过缓冲垫140,能够在跌落、冲击、颠簸等环境下缓冲电池单体180对第一盖体120的冲击,通过柔性支撑第一盖体120来避免第一盖体120损伤,进而提高了第一盖体120与壳体110的密封可靠性。

缓冲垫140具有弹性,材质可以为硅胶、橡胶或者海绵等。

在本申请的一些实施例中,缓冲垫140粘接于第一盖体120,操作简便。

在其他实施例中,缓冲垫140也可以通过卡扣或通过螺纹件连接于第一盖体120,以确保缓冲垫140牢固安装于第一盖体120。

在本申请的一些实施例中,缓冲垫140布置有一个,缓冲垫140沿箱体的长度方向延伸,且箱体的宽度方向上居中布置。第一盖体120的中部为强度薄弱区域,并用于放置电池单体180。通过设置一块缓冲垫140,不仅能够增加缓冲垫140与第一盖体120、第二盖体130的接触面积,且大致抵接于第一盖体120的中部,以均衡地支撑第一盖体120。

在其他实施例中,缓冲垫140也可以布置有多个,多个缓冲垫间隔布置于第一盖体120与第二盖体130之间,以均衡支撑第一盖体120。

请参照图3和图4,可选地,第一盖体120的第二表面122朝向第二盖体130的第三表面131,第二表面122设有用于限位缓冲垫140的限位结构123。

通过限位结构123,利于准确定位缓冲垫140的位置,以确定缓冲垫140准确安装于第一盖体120,避免缓冲垫140发生错位现象。

请参照图4和图5,在本申请的一些实施例中,限位结构123包括与缓冲垫140的轮廓相匹配的凸起。

凸起限定出缓冲垫140的轮廓,相对于向第一表面121凹陷的凹槽的形式,凸起突出于第二表面122,不仅能够限定缓冲垫140的轮廓,还不会削薄第一盖体120在布置凸起处的局部厚度,从而保证第一盖体120的强度。

在其他实施例中,限位结构123为向第一表面121凹陷的凹槽,构造简单,易于制造。

请参照图6和图7,可选地,第二盖体130的第三表面131设有用于支撑缓冲垫140的支撑结构133。

通过支撑结构133,不仅可以抬高缓冲垫140,避免积水或者冷凝水浸湿缓冲垫140,还能够提高第二盖体130的支撑缓冲垫140处的局部强度。

请参照图6,在本申请的一些实施例中,支撑结构133包括一排鱼骨型的凸肋,每条凸肋的长度反向沿缓冲垫140的宽度方向延伸,多个凸肋沿缓冲垫140的长度方向间隔布置。将支撑结构133设置为一排鱼骨型的凸肋,一方面,不仅支撑强度高,能够承受更大重量的电池单体180;另一方面,该种形式的支撑结构133在同等支撑面积的前提下重量较轻,因此降低了第二盖体130的重量,利于箱体的轻量化设计。

在其他实施例中,支撑结构133也可以为整体向上凸出的凸台,构造简单,便于制造,且支撑面积较大,与缓冲垫140具有较大的支撑面积,能够稳定支撑缓冲垫140。

在本申请的一些实施例中,限位结构123为直接成型于第一盖体120的结构,支撑结构133均为直接成型于第二盖体130的结构。通过该种形式,使成型的第一盖体120集成缓冲垫140的限位功能,成型的第二盖体130集成缓冲垫140的支撑功能,进而提高组装效率。

在其他实施例中,限位结构123和支撑结构133也可以为单独的部件,通过卡接或者螺纹连接形式分别固定于第一盖体120和第二盖体130。该种形式能够简化第一盖体120和第二盖体130的表面结构,进而简化模具设计过程,降低制造成本。

请参照图6,可选地,第二盖体130设有通孔134,用于排出第一盖体120和第二盖体130之间的液体。

在箱体的使用过程中,液体可能会从第二盖体130和第一盖体120之间的缝隙进入到第一盖体120和第二盖体130之间,或者由于温差变化在第一盖体120和第二盖体130之间的空间产生冷凝水。通过布置通孔134,能够及时地将液体排出,使箱体保持干燥,提高箱体的安全性。

请参照图6,在本申请的一些实施例中,第二盖体130的第三表面131设有加强筋135,加强筋135将第二盖体130的第三表面131分隔为多个分区。

进一步地,每个分区设有至少一个通孔134。通过该种形式,能够将每个分区内的液体及时排出。

请参照图6,在本申请的一些实施例中,加强筋135布置有两条,呈十字型布置,将第三表面131分隔为四个分区,每个分区设有一个通孔134。该种形式的加强筋135在第二盖体130的长度方向和宽度方向上分别延伸,构造简单,且能够提高第二盖体130的强度。

在其他实施例中,加强筋135也可以根据第二盖体130的具体形状设置为其他形式,并将第三表面131分隔为多个分区。对应地,每个分区设有一个通孔134。

可选地,第二盖体130的第四表面132安装有多个减震垫(图中没有示出),不仅利于箱体稳固放置,还能够抬高第二盖体130,使第四表面132和放置面之间形成空隙,利于液体从通孔134排出。

多个减震垫相对于箱体的中心线对称布置于第二盖体130,以稳定支撑箱体。

请参照图7、图8和图9,作为一种具体实施形式,第二盖体130的第四表面132向第三表面131凹陷形成多个安装槽136,安装槽136与减震垫一一对应。

通过设置安装槽136,将减震垫粘接于对应的安装槽136内,不仅能够精确定位减震垫的布置位置,还能够防止减震垫脱落。

进一步地,减震垫具有弹性,材质可以为硅胶、橡胶或者海绵等。当箱体受到外部冲击或者受到颠簸时,减震垫能够缓解第二盖体130的抖动或者晃动,利于箱体的稳固放置。

第一盖体120盖合于开口111,且与壳体110密封连接。

请参照图2,在本申请的一些实施例中,第一盖体120的第一表面121的周缘设有一圈环形凹槽125。第一盖体120与壳体110之间设置有密封圈150,第一盖体120盖合于开口111时,将密封圈150放入环形凹槽125,密封圈150被压合于第一盖体120与壳体110之间,以实现第一盖体120与壳体110之间的密封连接。

在其他实施例中,也可以在第一盖体120的周缘涂抹密封胶,再将第一盖体120盖合于开口111,以实现第一盖体120与壳体110之间的密封连接。

请参照图2,在本申请的一些实施例中,第一盖体120与壳体110通过多个第一螺纹件160相连。

在其他实施例中,第一盖体120与壳体110也可以通过卡扣连接。

可选地,第二盖体130可拆卸地连接于第一盖体120或壳体110。

在箱体使用过程中,第二盖体130会发生磨损,通过该种形式,利于更换第二盖体130,保持箱体的强度和安全性能的同时,还不影响箱体的气密性。

请参照图2,在本申请的一些实施例中,第二盖体130与第一盖体120通过多个第二螺纹件170相连。该种形式不仅易于组装,且拆卸方便。

在其他实施例中,第二盖体130设有内螺纹,第一盖体120设有外螺纹,第二盖体130和第一盖体120螺纹配合,易于组装。或者,第二盖体130直接通过螺纹件连接于壳体110,而不是与第一盖体120直接相连,使得在第一盖体120上没有与安装第二盖体130相关的构造,进而简化了第一盖体120的构造,降低制造成本。

下面阐述本申请实施例的箱体的组装过程:

将密封圈150放入环形凹槽125;

使用多个第一螺纹件160将第一盖体120安装于壳体110,以盖合开口111;

将缓冲垫140粘结于第一盖体120的凸起124限定的轮廓中;

使用多个第二螺纹件170将第二盖体130安装于第一盖体120;

将多个减震垫粘入与其对应的安装槽136中。

本申请实施例中的箱体具有第一盖体120和第二盖体130,不仅具有较好的气密性,且耐磨损,第二盖体130易于更换,且具有排水防潮、减震功能。相对于现有的同类箱体,本申请实施例中的箱体不仅可靠性好,且更换方便,易于维护。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

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。


技术特征:

1.一种箱体,用于电池,其特征在于,包括:

壳体,具有开口;

第一盖体,用于封闭所述开口,所述第一盖体盖合于所述开口,且与所述壳体密封连接;

第二盖体,位于所述第一盖体远离所述壳体的内部的一侧,所述第二盖体覆盖所述第一盖体的至少部分,以防护所述第一盖体。

2.根据权利要求1所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体抵接于所述第一盖体,以支撑所述第一盖体。

3.根据权利要求1所述的箱体,其特征在于,所述第一盖体和所述第二盖体之间设置有缓冲垫。

4.根据权利要求3所述的箱体,其特征在于,所述第一盖体朝向所述第二盖体的表面设有用于限位所述缓冲垫的限位结构。

5.根据权利要求4所述的箱体,其特征在于,所述限位结构包括与所述缓冲垫的轮廓相匹配的凸起。

6.根据权利要求3所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体的内表面设有用于支撑所述缓冲垫的支撑结构。

7.根据权利要求1-6任一项所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体设有通孔,用于排出所述第一盖体和所述第二盖体之间的液体。

8.根据权利要求7所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体的内表面设有加强筋,所述加强筋将所述第二盖体的内表面分隔为多个分区,每个分区设有至少一个所述通孔。

9.根据权利要求1-6任一项所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体的外表面安装有多个减震垫。

10.根据权利要求1-6任一项所述的箱体,其特征在于,所述第二盖体可拆卸地连接于所述第一盖体或所述壳体。

11.根据权利要求1-6任一项所述的箱体,其特征在于,所述第一盖体与所述壳体之间设置有密封圈,以实现所述第一盖体与所述壳体之间的密封连接。

12.一种电池,其特征在于,包括电池单体和如权利要求1-11任一项所述的箱体,所述电池单体设置在所述箱体的内部。

13.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求12所述的电池。

14.根据权利要求13所述的用电设备,其特征在于,所述开口位于所述壳体的底部。

技术总结
本申请涉及一种箱体、电池以及用电设备,属于电池技术领域。本申请提供了一种箱体,包括:壳体,具有开口;第一盖体,用于封闭所述开口,第一盖体盖合于开口,且与壳体密封连接;第二盖体,位于第一盖体远离壳体的内部的一侧,第二盖体覆盖第一盖体的至少部分,以防护第一盖体。本申请还提出一种电池,包括电池单体和上述的箱体。本身还提出一种用电设备,包括上述的电池。本申请提出的箱体具有较好的气密性,使用了该箱体的电池和用电设备均具备该箱体的全部特性。

技术研发人员:曾毓群;薛丹月;任帅;王庆;陈宜锋
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:2020.09.12
技术公布日:2021.04.06

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