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限位件、电池及用电装置的制作方法

2022-11-12 06:04:31 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电池领域,具体涉及一种限位件、电池及用电装置。


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.电池在受到振动或冲击载荷的过程中,电池单体之间会产生相对位移,造成电连接件与电池极柱之间的拉扯,影响动态连接电阻。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供一种限位件、电池及用电装置,能够缓解电池在受到振动或冲击载荷的过程中,电池单体之间会产生相对位移的问题。
5.第一方面,本技术提供了一种限位件,包括:两个在第一方向上相对设置的第一限位板;两个在第二方向上相对设置的第二限位板,与两个第一限位板连接以形成呈框架结构的限位件;以及弹性限位部,设置于至少一个第一限位板和/或至少一个第二限位板,用于抵靠电池单体的端部和/或侧部,以限制电池单体在第一方向和/或第二方向上的位置;其中,第一方向和第二方向分别为电池单体的高度方向和宽度方向。
6.本技术实施例的技术方案中,采用由两个第一限位板和两个第二限位板构成的呈框架结构的限位件来容纳电池单体,并通过在第一限位板和/ 或第二限位板的内侧设置弹性限位部,利用弹性限位部的弹性力作用,在将电池单体安装至限位件时,弹性限位部可抵靠于电池单体的端部和/或侧部,以限制电池单体在其高度方向和宽度方向上的位置。这样的设计使得电池在受到振动或冲击载荷的过程中,可减小电池单体之间产生的相对位移,从而减小电连接件和电池极柱之间的拉扯,达到降低连接电阻的作用且能够提高电池的使用寿命和安全性能。
7.在一些实施例中,弹性限位部包括相对的第一端和第二端,第一端连接于第一限位板或第二限位板,第二端活动抵靠于电池单体的端部或侧部。通过弹性限位部的第二端与电池单体的端部或侧部的活动抵靠,可有效地缓解电池在受到振动或冲击载荷的过程中,电池单体产生的相对位移。
8.在一些实施例中,弹性限位部相对与其连接第一限位板或第二限位板倾斜设置,且与第一限位板或第二限位板之间形成可供第二端活动的形变空间,以使第二端与电池单体的端部或者侧部抵靠时能够向形变空间中弹性形变,产生抵靠电池单体的作用力。本技术实施例的限位件中,通过在第一限位板和/或第二限位板上设置相对倾斜的弹性限位部,可利用弹性限位部的第二端和第一限位板或第二限位板之间形成形变空间,使第二端可在与电池单体抵靠时产生弹性形变,以产生抵靠电池单体的作用力,实现对电池单体的可靠限位。
9.在一些实施例中,弹性限位部和与其连接的所述第一限位板和/或所述第二限位板一体成型。这样的设计可便于限位件的加工和成型,且可提高弹性限位部的强度。
10.在一些实施例中,第一限位板上设置有至少两个弹性限位部,至少两个弹性限位部关于第一限位板沿第二方向的中心对称设置;和/或,第二限位板上设置有至少两个弹性限位部,至少两个弹性限位部关于第二限位板沿第一方向的中心对称设置。通过在对称布置弹性限位部可使电池单体的受力平衡,提高电池单体的稳定性,使得电解液能够分散地从多个薄弱结构处流出液囊,实现分散缓释的效果。
11.在一些实施例中,第一限位板上设置有两个弹性限位部,且两个弹性限位部形成的形变空间的方向相背;和/或,第二限位板上设置有两个弹性限位部,且两个弹性限位部形成的形变空间的方向相背。这样的设计能够方便地将电池单体安装至限位件,且有利于提高电池单体的稳定性。
12.在一些实施例中,至少一个所述第一限位板上设置有与所述电池单体的极柱对应的缺失部。这样的设计有利于避让电池单体的正极柱和负极柱,且便于实现正极柱和负极柱与电连接件的连接。
13.在一些实施例中,限位件用于容纳一个电池单体;第一限位板、第二限位板及弹性限位部在第三方向上的尺寸分别与电池单体在第三方向上的尺寸适配;其中,第三方向为电池单体的厚度方向;所述缺失部与所述第一限位板上在所述第三方向上的一个边缘连通。这样的设计中,利用一个限位件实现对一个电池单体的可靠限位,且可便于电池单体与限位件的安装。
14.在一些实施例中,每个所述限位件对应于相邻的两个所述电池单体;所述第一限位板、所述第二限位板及所述弹性限位部在第三方向上的尺寸分别与所述电池单体在所述第三方向上的尺寸适配;所述第一限位板在第三方向上具有对应于每个所述极柱的两个所述缺失部,两个所述缺失部分别与所述一限位板上在所述第三方向上的两个边缘连通,两个所述缺失部在所述第三方向上的尺寸之和与所述极柱在所述第三方向上的尺寸相等;其中,所述第三方向为所述电池单体的厚度方向。这样的设计能够有效避免电池在受到振动或冲击载荷时,相邻的电池单体之间产生错动和高度差,且便于电池单体与限位件的安装。
15.在一些实施例中,限位件用于容纳多个电池单体;第一限位板、第二限位板及弹性限位部在第三方向上的尺寸与多个电池单体在第三方向上的尺寸之和适配;其中,第三方向为电池单体的厚度方向;所述缺失部的数量为多个,且与每个所述极柱一一对应设置;或,所述缺失部的数量为两个,且每个所述缺失部对应于多个所述电池单体的相同极性的所述极柱,所述缺失部与所述第一限位板上在所述第三方向上的一个边缘连通。这样的设计中,通过一个限位件可实现对多个电池单体的限位,可有效避免电池在受到振动或冲击载荷时,相邻的电池单体之间产生错动和高度差。
16.第二方面,本技术提供了一种电池,其包括:多个电池单体;以及至少一个如上述实施例中的限位件,限位件用于容纳至少一个电池单体。
17.第三方面,本技术提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池。
18.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
19.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
20.图1为本技术一些实施例的车辆的结构示意图;
21.图2位本技术一些实施例的电池的分解结构示意图;
22.图3为本技术一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
23.图4为本技术一些实施例的第一种限位件的结构示意图;
24.图5为本技术一些实施例的第一种限位件的另一视角的结构示意图;
25.图6为本技术一些实施例的第二种限位件的结构示意图;
26.图7为本技术一些实施例的第二种限位件和电池单体的组装示意图;
27.图8为本技术一些实施例的第三种限位件的结构示意图;
28.图9为本技术一些实施例的第四种限位件的结构示意图;
29.图10为本技术一些实施例的第五种限位件和电池单体的组装示意图。
30.具体实施方式中的附图标号如下:
31.车辆10、控制器11、马达12;
32.电池20、箱体21、第一部分211、第二部分212、容纳腔22;
33.电池单体30、壳体31、端盖组件32、正极柱321、负极柱322、泄压装置323、端盖片324、电极组件33;
34.限位件40、第一限位板41、第二限位板42、弹性限位部43、第一端 43a、第二端43b、形变空间44、缺失部45;
35.端板51、侧部连接件52;
36.第一方向z、第二方向x、第三方向y。
具体实施方式
37.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。
38.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。
39.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。
40.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。
41.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:存在 a,同时存在a和b,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。
42.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)。
43.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。
44.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。
45.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
46.本发明人注意到,在电池20受到振动或冲击载荷的过程中,电池单体30之间会产生相对位移,从而造成电连接件与电池20极柱之间的拉扯,影响动态连接电阻,且影响电池20的稳定性和安全性。
47.为了缓解电池单体30间产生错动和高度差的问题,申请人研究发现,可以在设计一种可容纳电池单体30的框架结构,通过该结构对电池单体30进行限位。具体为设计一种矩形框架,尺寸和电池单体30的尺寸相适配,以容纳电池单体30,同时起到对电池单体30的限位作用。然而,由于结构在加工中存在的尺寸公差,电池单体30在安装至该框架结构后,仍可能与框架结构之间存在间隙,因而,在冲击时电池单体30之间仍会存在错动和高度差等。
48.基于以上考虑,为了解决电池单体30之间的相对位移的问题,发明人经过深入研究,设计了一种限位件40,该限位件40为由两个第一限位件40和两个第二限位件40构成的框架结构,且在至少一个第一限位件 40和/或至少一个第二限位件40上设置弹性限位部43,通过弹性限位部43 抵靠电池单体30的端部和/或侧部,实现对电池单体30的限位作用。
49.本技术实施例公开的电池单体30可以但不限用于车辆10、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本技术公开的电池单体30、电池20等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化,补充电解液消耗,提升电池20性能的稳定性和电池20寿命。
50.本技术实施例提供一种使用电池20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。
51.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 10为例进行说明。
52.请参考图1,图1为本技术一些实施例提供的车辆10的结构示意图。车辆10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10的内部设置有电池20,电池20可以设置在车辆10的底部或头部或尾部。电池20可以用于车辆 10的供电,例如,电池20可以作为车辆10的操作电源。车辆10还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池20为马达12供电,例如,用于车辆10的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
53.在本技术一些实施例中,电池20不仅可以作为车辆10的操作电源,还可以作为车辆10的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆 10提供驱动动力。
54.请参考图2,图2为本技术一些实施例提供的电池20的爆炸图。电池20包括箱体21和电池单体30,电池单体30容纳于箱体21内。其中,箱体21用于为电池单体30提供容纳空间,箱体21可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体21可以包括第一部分211和第二部分212,第一部分211与第二部分212相互盖合,第一部分211和第二部分212共同限定出用于容纳电池单体30的容纳腔22。第二部分212可以为一端开口的空心结构,第一部分211可以为板状结构,第一部分211盖合于第二部分 212的开口侧,以使第一部分211与第二部分212共同限定出容纳腔22;第一部分211和第二部分212也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分211的开口侧盖合于第二部分212的开口侧。当然,第一部分211和第二部分212形成的箱体21可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
55.在电池20中,电池单体30可以是多个,多个电池单体30之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体30中既有串联又有并联。多个电池单体30之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体30 构成的整体容纳于箱体21内;当然,电池20也可以是多个电池单体30 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21内。电池20还可以包括其他结构,例如,该电池20还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体30之间的电连接;还可以包括设置在用于对电池单体30进行限位的限位件40等。
56.其中,每个电池单体30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30可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
57.请参考图3,图3为本技术一些实施例提供的电池单体30的分解结构示意图。电池单体30是指组成电池20的最小单元。如图3,电池单体 30包括有端盖组件32、壳体31、电极组件33以及其他的功能性部件。
58.端盖组件32主要由端盖片324、正极柱321、负极柱322及泄压装置323 等结构组成。端盖片324是指盖合于壳体31的开口处以将电池单体30的内部环境隔绝于外部环境的部件,不限地,端盖的形状可以与壳体31的形状相适应以配合壳体31;可选地,端盖片324可以由具有一定硬度和强度的材质 (如铝合金)制成,这样,端盖片324在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体30能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。正极柱 321和负极柱322的上端高出端盖片324一定高度,正极柱321和负极柱322 的结构相同,通常采用金属良导体制成,可以用于与电极组件33电连接,以用于输出或输入电池单体30的
电能。在一些实施例中,端盖片324上还可以设置有用于在电池单体30的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压装置323。在一些实施例中,在端盖片324的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体31内的电连接部件与端盖片324,以降低短路的风险;示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
59.壳体31是用于配合端盖以形成电池单体30的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件33、电解液以及其他部件。壳体 31和端盖可以是独立的部件,可以于壳体31上设置开口,通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体30的内部环境。不限地,也可以使端盖和壳体31一体化,具体地,端盖和壳体31可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体31的内部时,再使端盖盖合壳体31。壳体31可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体31的形状可以根据电极组件33的具体形状和尺寸大小来确定。壳体31的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。
60.电极组件33是电池单体30中发生电化学反应的部件。壳体31内可以包含一个或更多个电极组件33。电极组件33主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件33的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池20的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接对应的极柱以形成电流回路。
61.根据本技术的一些实施例,参照图4至图10,如图中所示,本技术提供了一种限位件40,该限位件40包括:两个在第一方向z上相对设置的第一限位板41;两个在第二方向x上相对设置的第二限位板42,与两个第一限位板41连接以形成呈框架结构的限位件40;弹性限位部43,设置于至少一个第一限位板41和/或至少一个第二限位板42,用于抵靠电池单体30 的端部和/或侧部,以限制电池单体30在第一方向z和/或第二方向x上的位置。
62.参照图3和图4,如图中所示,图中z方向为第一方向z,即电池单体30的高度方向,x方向为第二方向x,即电池单体30的宽度方向,y方向为第三方向y,即电池单体30的厚度方向。
63.本实施例提供的限位件40应用于对电池20中的至少一个电池单体 30的限位,该限位件40包括两个第一限位板41和两个第二限位板42,两个第一限位板41在第一方向z上相对设置,两个第二限位板42在第二方向x上相对设置,与两个第一限位板41的端部连接,以形成适配于电池单体30的矩形的框架结构的限位件40,限位件40可以为一体成型结构,且采用绝缘材料制成;两个第一限位板41之间的距离可以适配于电池单体30的高度,两个第二限位板42之间的距离可以适配于电池单体 30的宽度,在将电池单体30安装至限位件40后,限位件40虽能在一定程度上起到对电池单体30的限位作用,但由于限位件40加工时存在的尺寸公差,电池单体30和第一限位板41和/或第二限位板42之间仍可能存在间隙,在电池20受到振动或冲击时,电池单体30仍可能在限位件40 内产生第一方向z和/或第二方向x上产生位移,造成电池单体30间的错动和高度差,因此,本方案在第一限位板41和/或第二限位板42的内侧设置弹性限位部43,弹性限位部43具有弹性,在电池单体30安装至限位件40后,电池单体30抵压弹性限位部43,使弹性限位部43产生形变,弹性限位部43的弹性力作用下可抵靠在电池单体30的端部和/或侧部,以达到对电池单体30在第一方向z和/或第
二方向x上可靠的限位作用,最大程度的减小电连接件和电池极柱之间的拉扯;其中,弹性限位部43 的具体结构及形态此处不作具体限定,将在下文中进行详述。
64.具体的,为达到对电池单体30在第一方向z上的限位作用,可以在两个第一限位板41上分别设置弹性限位部43,且可以设置两个第一限位板41上的弹性限位部43的位置对应,或,还可以仅在一个第一限位板 41上设置弹性限位部43,在电池单体30安装至限位件40时,弹性限位部43产生抵靠电池单体30的作用力,可使电池单体30抵靠于另一个第一限位板41,实现可靠限位,具体的,当电池单体30的正极柱321和负极柱322位于同侧时,可以在不对应正极柱321和负极柱322的第一限位板41上设置弹性限位部43,这样可以避免弹性限位部43与正极柱321 和负极柱322的干涉,可以有足够的空间设置弹性限位部43;当电池单体30的正极柱321和负极柱322位于两侧时,弹性限位部43的位置避开正极柱321和负极柱322的位置即可。同理,为达到对电池单体30在第二方向x上的限位作用,可以在一个第二限位板42上设置弹性限位部43,或,还可以在两个第二限位板42上分别设置弹性限位部43。
65.具体的,为实现电池单体30的极柱与电连接件的连接,可以在限位件40的第一限位板41上设置于缺失部45,可以的缺失部45可以指开设在第一限位件40上的通孔,以使极柱穿过该缺失部45以显露在限位件 40的外部,以实现与电连接的连接。电池20包括多个电池单体30,本实施例提供的限位件40可以用于容纳一个电池单体30,或两个电池单体30,或容纳多个电池单体30,即在电池20中,限位件40的数量可以为一个或多个;当采用的限位件40的数量多于两个时,参照图7,可以在多个电池单体30排列方向,即第三方向y的两端设置端板51,并在多个电池单体 30第二方向x的两侧分别设置侧部连接件52,这里的侧部连接件52可以呈条状,侧部连接件52与端板51通过焊接等方式固定,从而实现多个限位件 40以及多个电池单体30的相对固定。
66.采用由两个第一限位板41和两个第二限位板42构成的呈框架结构的限位件40容纳电池单体30,并通过在第一限位板41和/或第二限位板42 的内侧设置弹性限位部43,利用弹性限位部43的弹性力作用,在将电池单体30安装至限位件40时,弹性限位部43可抵靠于电池单体30的端部和/或侧部,以限制电池单体30在其高度方向和宽度方向上的位置。这样的设计使得电池20在受到振动或冲击载荷的过程中,可减小电池单体30 之间产生的相对位移,从而减小电连接件和电池20极柱之间的拉扯,达到降低连接电阻的作用且能够提高电池20的使用寿命和安全性能。
67.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图5,如图中所示,弹性限位部43包括相对的第一端43a和第二端43b,第一端43a连接于第一限位板41或第二限位板42,第二端43b活动抵靠于电池单体30的端部或侧部。
68.弹性限位部43包括相对的第一端43a和第二端43b,其第一端43a 用于连接第一限位板41或第二限位板42,第二端43b用于活动抵靠电池单体30的端部或侧部,弹性限位部43可以呈片状、柱状或块状等等,其延伸方向不限于垂直于第一限位板41或垂直于第二限位板42的方向;具体的,弹性限位部43可以利用自身材料特性产生弹性,例如,可以采用橡胶等具有弹性的材料制成弹性限位部43;或,弹性限位部43还可以利用其形态特性产生特性,例如,弹性限位部43可以设置为弹簧,并确保其绝缘,但弹性限位部43的材料和形态不限于上述几种。
69.通过弹性限位部43的第二端43b与电池单体30的端部或侧部的活动抵靠,可有效
地缓解电池20在受到振动或冲击载荷的过程中,电池单体 30产生的相对位移。
70.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图5,如图中所示,弹性限位部43相对与其连接第一限位板41或第二限位板42倾斜设置,且与第一限位板41或第二限位板42之间形成可供第二端43b活动的形变空间44,以使第二端43b与电池单体30的端部或者侧部抵靠时能够向形变空间44中弹性形变,产生抵靠电池单体30的作用力。
71.本实用新型采取的技术方案中,可以通过弹性限位部43的形态特性使其具有弹性,具体为:弹性限位部43可相对其连接的第一限位板41或第二限位板42倾斜设置,从而使弹性限位部43的第二端43b和第二限位板42或第一限位板41之间形成形变空间44,这里的形变空间44是指,在电池单体30 安装至限位件40,与弹性限位部43相互抵靠时,可供弹性限位部43产生弹性形变的空间,在弹性限位部43产生弹性形变的同时,产生抵靠电池单体 30的作用力,以达到对电池单体30的限位效果,且在电池单体30从限位件 40内脱离后,外力的消除可使弹性限位件40恢复至初始形态;弹性限位部 43可以呈片状或柱状等形态,通过将其设置为倾斜状态,可使其具有弹性,能够利用自身形变抵靠于电池单体30,有利于简化弹性限位部43及限位件 40的结构。
72.以第一限位板41上设置弹性限位部43为例,弹性限位部43的第二端43b可以朝向第二限位板42的方向,第一限位板41上设置多个弹性限位部43时,多个弹性限位部43的第二端43b的朝向可以全部朝向同一个第二限位板42,也可以部分朝向一个第二限位板42,其余朝向另一个第二限位板42,弹性限位部43与第一限位板41形成的形变空间44的夹角的角度可以但不限于为30度。
73.本技术实施例的限位件40中,通过在第一限位板41和/或第二限位板42上设置相对倾斜的弹性限位部43,可利用弹性限位部43的第二端 43b和第一限位板41或第二限位板42之间形成形变空间44,使第二端43b 可在与电池单体30抵靠时产生弹性形变,以产生抵靠电池单体30的作用力,实现对电池单体30的可靠限位。
74.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图5,如图中所示,弹性限位部43与和与其连接的所述第一限位板和/或所述第二限位板一体成型。
75.弹性限位部43与限位件40可以与其连接的第一限位板41或第二限位板42一体成型,即限位件40为一体成型结构,可以利用绝缘材料一体化形成限位件40,简化限位件40的制作难度和成本,且有利于提高弹性限位部43与第一限位板41和/或第二限位板42连接的强度。
76.这样的设计可便于限位件40的加工和成型,且可提高弹性限位部43 的强度。
77.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图5和图6,第一限位板41上设置有至少两个弹性限位部43,至少两个弹性限位部43关于第一限位板41沿第二方向x的中心对称设置;和/或,第二限位板42上设置有至少两个弹性限位部43,至少两个弹性限位部43关于第二限位板42沿第一方向z的中心对称设置。
78.为提高电池单体30在限位件40内的稳定性,和限位的可靠性,可以在第一限位板41上设置至少两个弹性限位部43,设置在同一第一限位板 41上的弹性限位部43的数量为双数,且关于第一限位板41沿第二方向x 上的中心对称设置,以使电池单体30在第二方向x上受力平衡,可实现对电池单体30在第一方向z上可靠的限位作用;和/或,可以在第二限位板42上设置至少两个弹性限位部43,设置在同一第二限位板42上的弹性限位部43的数量为
偶数个,且关于第二限位板42沿第一方向z上的中心对称设置,以使电池单体30在第一方向z上受力平衡,可实现对电池单体30在第二方向x上可靠的限位作用。
79.通过在对称布置弹性限位部43可使电池单体30的受力平衡,提高电池单体30的稳定性,使得电解液能够分散地从多个薄弱结构处流出液囊,实现分散缓释的效果。
80.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图5,如图中所示,第一限位板41上设置有两个弹性限位部43,且两个弹性限位部43形成的形变空间44的方向相背;和/或,第二限位板42上设置有两个弹性限位部43,且两个弹性限位部43形成的形变空间44的方向相背。
81.具体的,可以在至少一个第一限位板41上设置两个弹性限位部43,两个弹性限位部43的位置关于第一限位板41在第二方向x上的中心对称,两个弹性限位部43的第二端43b分别朝向与其靠近的第二限位板42所在的方向,形成的两个形变空间44的方向相背;和/或,可以在至少一个第二限位板42上设置两个弹性限位部43,两个弹性限位部43的位置关于第二限位板 42在第一方向z上的中心对称,两个弹性限位部43的第二端43b分别朝向与其靠近的第一限位板41所在的方向,形成的两个形变空间44的方向相背;从而可确保电池单体30受力平衡,起到对电池单体30在第一方向z和/或第二方向x上可靠、稳定的限位效果。
82.这样的设计能够方便地将电池单体30安装至限位件40,且有利于提高电池单体30的稳定性。
83.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图4至图10,如图中所示,至少一个所述第一限位板41上设置有与所述电池单体30的极柱对应的缺失部45。
84.限位件40的第一限位板41对应于电池单体30的极柱所在的端部,为实现对极柱的避让,当正极柱321和负极柱322位于单体单体的主体部分的一端时,可以在一个第一限位板41上设置两个与正极柱321和负极柱322分别对应的缺失部45;或,当正极柱321和负极柱322位于电池单体30的主体部分的两端时,可以在两个第一限位板41上分别设置与正极柱321和负极柱322对应的缺失部45;这里的缺失部45可以为从厚度方向贯穿第一限位板41的通孔,可避让正极柱321和负极柱322,从而使正极柱 321和负极柱322穿过缺失部45显露在限位件40的外侧,以通过电连接件将电池单体30的极柱连接起来。
85.缺失部45的形状可以适配于正极柱321和负极柱322的形状,其尺寸可以适配于正极柱321和负极柱322的尺寸,或还可以大于正极柱321和负极柱322的尺寸。当限位件40用于容纳两个或两个以上的电池单体30时,第一限位板41上开设的对应同一极性的缺失部45的数量可以为一个,或还可以为多个。
86.通过设置缺失部45有利于避让电池单体30的正极柱321和负极柱 322,且便于实现正极柱321和负极柱322与电连接件的连接。
87.根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图4,如图中所示,限位件40用于容纳一个电池单体30;第一限位板41、第二限位板42及弹性限位部43在第三方向y上的尺寸分别与电池单体30在第三方向y上的尺寸适配;所述缺失部45与所述第一限位板41上在所述第三方向y上的一个边缘连通;其中,第三方向y为电池单体30的厚度方向。
88.一个限位件40可以用于容纳一个电池单体30,即对一个电池单体30 进行限位,在一个电池20中,采用与电池单体30相等数量的限位件40,使其与电池单体30一一匹配;在设
置限位件40的尺寸时,可使第一限位板41、第二限位板42及弹性限位部43在第三方向y上的尺寸分别与电池单体30的厚度适配,从而可便于多个电池单体30之间的连接和组合,这里的第三方向y是指电池单体30的厚度方向;当两个第一限位板41 之间的距离适配于电池单体30的高度时,可以设置缺失部45与第一限位板41的在第三方向y上的一个边缘连接,从而可有效避免在电池单体30 与限位件40安装时,极柱与第一限位板41的位置干涉,可便于电池单体 30与限位件40的安装。在每个电池单体30与限位件40安装完成,进行多个电池单体30的组装时,可以在多个电池单体30排列方向,即第三方向y的两端设置端板51,并在多个电池单体30第二方向x的两侧分别设置侧部连接件52,这里的侧部连接件52可以呈条状,侧部连接件52 与端板51通过焊接等方式固定,从而实现多个限位件40以及多个电池单体30的相对固定。
89.这样的设计中,利用一个限位件40实现对一个电池单体30的可靠限位,且可便于电池单体30与限位件40的安装。
90.根据本技术的一些实施例,可选地,请再次参照图6和图7,如图中所示,每个所述限位件40对应于相邻的两个所述电池单体30;所述第一限位板41、所述第二限位板42及所述弹性限位部43在第三方向y上的尺寸分别与所述电池单体30在所述第三方向y上的尺寸适配;所述第一限位板41在第三方向y上具有对应于每个所述极柱的两个所述缺失部45,两个所述缺失部45分别与所述一限位板上在所述第三方向y上的两个边缘连通,两个所述缺失部45在所述第三方向y上的尺寸之和与所述极柱在所述第三方向y上的尺寸相等;其中,所述第三方向y为所述电池单体30的厚度方向。
91.在采用多个限位件40时,除了限位件40与电池单体30一一对应安装的设计,还可以设置每个限位件40对应于两个电池单体30,且容纳每个电池单体30的部分体积,具体为:限位件40的第一限位板41、第二限位板42以及弹性限位部43在第三方向y上的尺寸分别与每个电池单体30在第三方向y上的尺寸适配,而第一限位板41上设置有对应于正极柱321的两个对应的缺失部45,以及对应于负极柱322的两个对应的缺失部45,对应于同一极性的极柱的两个缺失部45在第三方向y上的尺寸之和与正极柱321、负极柱322在第三方向y上的尺寸相等,具体可以为缺失部45在第三方向y上的尺寸为正极柱321、负极柱322在第三方向y上的尺寸的一般,且对应于同一极性的极柱的两个缺失部45分别与第一限位板41在第三方向y上的两个边缘连接,从而实现在每个限位件 40对应两个相邻的电池单体30的同时,一个电池单体30容纳在两个限位件40内,从而配合每个限位件40内的弹性限位部43,可有效避免电池单体30之间的错位和高度差,可确保极柱和电连接件之间的可靠连接,以减小动态连接电阻,且电池单体30可与限位件40便捷安装,以提高组装效率。在电池单体30与限位件40安装完成,进行多个电池单体30的组装时,参照图7,如图中所示,可以在多个电池单体30排列方向,即第三方向y的两端设置端板51,并在多个电池单体30第二方向x的两侧分别设置侧部连接件52,这里的侧部连接件52可以呈条状,侧部连接件52与端板51通过焊接等方式固定,从而实现多个限位件40以及多个电池单体30的相对固定。
92.这样的设计能够有效避免电池在受到振动或冲击载荷时,相邻的电池单体30之间产生错动和高度差,且便于电池单体30与限位件40的安装。
93.根据本技术的一些实施例,可选地,请再次参照图8至图10,如图中所示,限位件40用于容纳多个电池单体30;第一限位板41、第二限位板 42及弹性限位部43在第三方向y上
的尺寸与多个电池单体30在第三方向y 上的尺寸之和适配;所述缺失部45的数量为多个,且与每个所述极柱一一对应设置;或,所述缺失部45的数量为两个,且每个所述缺失部45对应于多个所述电池单体30的相同极性的所述极柱,所述缺失部45与所述第一限位板41上在所述第三方向y上的一个边缘连通;其中,第三方向y为电池单体30的厚度方向。
94.一个限位件40还可以用于容纳多个电池单体30,即对多个电池单体 30进行限位,此时,在设置限位件40的尺寸时,可使第一限位板41、第二限位板42及弹性限位部43在第三方向y上的尺寸与多个电池单体30 在第三方向y上的尺寸之和适配,以使限位件40能够容纳多个电池单体 30,且多个电池单体30在限位件40内沿第三方向y上依次排列,弹性限位部43能够同时对多个电池单体30实现限位,从而电池20在受到振动或冲击载荷的过程中,可有效避免多个电池单体30之间产生相对位移。
95.当限位件40用于容纳多个电池单体30时,请参照图9,如图中所示,对应于同一极性的极柱的缺失部45的数量可以为一个,且该缺失部45与第一限位板41在第三方向y上的一个边缘连通,多个电池单体30可从该边缘所在的一侧安装至限位件40内部,缺失部45可有效避让电池单体 30的极柱,以便于电池单体30与限位件40的安装;或,请参照图8,如图中所示,对应于同一极性的极柱的缺失部45的数量可以为多个,且与每个极柱一一对应设置,在这种情况下,可以设置两个第一限位板41之间的距离大于电池单体30的高度,在电磁单体安装至限位件40内部后,电池单体30在弹性限位部43的作用力下使极柱穿过缺失部45并显露在限位件40的外侧,或更优的,请参照图10,如图中所示,可以将限位件40设置为分体式结构,即第二限位板42设置为分离的两部分,从而可便于电池单体30与限位件40的安装,且可以在多个电池单体30排列方向,即第三方向y的两端设置端板51,并在多个电池单体30第二方向x的两侧,两部分第二限位板42上分别连接侧部连接件52,这里的侧部连接件52可以呈条状,侧部连接件52与端板51通过焊接等方式固定,从而实现分体式的限位件40以及多个电池单体30的相对固定,能够达到对电池单体30更优的限位效果。
96.这样的设计中,通过一个限位件40可实现对多个电池单体30的限位,可可有效避免电池20在受到振动或冲击载荷时,相邻的电池单体30之间产生错动和高度差。
97.根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种电池20,包括:多个电池单体30;以及至少一个以上任一方案的限位件40,限位件40用于容纳至少一个电池单体30。
98.根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种用电装置,包括:以上任一方案的电池20,并且电池20用于为用电装置提供电能。
99.用电装置可以是前述任一应用电池20的设备或系统。
100.根据本技术的一些实施例,参见图5至图7,本技术提供了一种限位件40,包括两个在第一方向z上相对的第一限位板41和两个在第二方向 x上相对的第二限位板42,该限位件40是由两个第一限位板41和两个第二限位板42一体成型构成的框架结构,且在位于底部的第一限位板41 上设置有两个弹性限位部43,该弹性限位部43为与第一限位板41一体成型的板状结构,且弹性限位部43相对第一限位板41倾斜设置,以使弹性限位部43和第一限位板41之间形成可供弹性限位部43的第二端43b 活动的形变空间44,在电池单体30安装至限位件40内部是,弹性限位部43的第二端43b与电池单体30的端部抵靠时能够向形变空间44中弹性形变,以产生抵靠电池单体30的作用力,将电池单体30可靠限位于限位件40内;每个限位件40对应于相邻的两个电池单体30,弹性限位部 43在第三方向y上的尺寸和电池单
体30的厚度尺寸适配,位于顶部的第一限位板41上设置有两个对应于正极柱321的缺失部45和两个对应于负极柱322的缺失部45,每个缺失部45在第三方向y上的尺寸为正极柱 321和负极柱322在第三方向y上的尺寸的一半,且每个缺失部45分别与第一限位部在第三方向y上对应的边缘连通,在安装时,一个限位件 40可容纳两个相邻的电池单体30的一半体积,即每个电磁单体位于两个限位件40的内部,从而配合每个限位件40内的弹性限位部43,可有效避免电池单体30之间的错位和高度差,可确保极柱和电连接件之间的可靠连接,以减小动态连接电阻,且电池单体30可与限位件40便捷安装,以提高组装效率。在电池单体30与限位件40安装完成,进行多个电池单体30的组装时,可以在多个电池单体30排列方向,即第三方向y的两端设置端板51,并在多个电池单体30第二方向x的两侧分别设置侧部连接件52,这里的侧部连接件52可以呈条状,侧部连接件52与端板51通过焊接等方式固定,从而实现多个限位件40以及多个电池单体30的相对固定。
101.根据本技术的一些实施例,本技术提供了一种电池20,可包括多个电池单体30和至少一个上述任一方案中的限位件40,该限位件40可用于容纳并限位至少一个电池单体30,在电池20受到振动或冲击载荷时,能够缓解电池单体30之间的错位和高度差,减小极柱和电连接件间的拉扯,并减小动态连接电阻;电池20即可作为用电装置的电源系统,有利于提高电源系统的使用寿命和稳定性。
102.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。
再多了解一些

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