本技術涉及電池,具體而言,涉及一種電池裝置及用電裝置。
背景技術:
1、近些年,新能源汽車有了飛躍式的發展,在電動汽車領域,動力電池作為電動汽車的動力源,起著不可替代的重要作用。隨著新能源汽車的大力推廣,對動力電池產品的需求也日益增長,其中,電池裝置作為新能源汽車核心零部件在使用壽命和使用可靠性方面均有著較高的要求。
2、在電池技術中,電池裝置通常包括箱體和設置于箱體內的電池模組,電池模組包括成組的多個電池單體,之后再將電池模組通過螺栓或膠水固定在箱體的底板上,以實現電池裝置的裝配,但是,現有的電池裝置的電池模組固定在箱體的底板上的穩定性和牢靠性較差,導致電池模組在使用過程中容易出現晃動或移位等現象,使得電池模組在晃動或移位的過程中受到碰撞或擠壓時容易出現損壞甚至起火爆炸等風險,不利于提升電池裝置的使用壽命和使用可靠性。
技術實現思路
1、本技術實施例提供一種電池裝置及用電裝置,能夠有效提升電池裝置的使用壽命和使用可靠性。
2、第一方面,本技術實施例提供一種電池裝置,包括箱體、電池模組和連接膠;所述箱體包括底板,所述底板設置有第一安裝孔;所述電池模組容納于所述箱體內且在第一方向上位于所述底板的一側,所述電池模組包括端板、第一緊固件和沿第二方向層疊設置的多個電池單體,多個所述電池單體在所述第二方向上的至少一側設置有所述端板,所述第一緊固件沿所述第一方向穿過所述端板并插設于所述第一安裝孔內,以連接所述端板和所述底板,所述電池單體包括包裝袋和電極組件,所述電極組件容納于包裝袋內,所述第二方向垂直于所述第一方向;所述連接膠設置于所述底板和所述電池單體之間,所述連接膠粘接所述底板和所述電池單體;其中,所述端板在所述第一方向上具有面向所述底板的第一表面,所述端板設置有貫穿所述第一表面的容納槽,所述電池模組還包括第一擋膠件,所述第一擋膠件容納于所述箱體內并設置于所述底板上,且所述第一擋膠件的至少部分容納于所述容納槽內,在垂直于所述第一方向的投影平面內,所述第一擋膠件的正投影在所述第二方向上位于所述第一安裝孔的正投影和所述連接膠的正投影之間。
3、在上述技術方案中,電池模組的端板為通過第一緊固件連接在底板上的結構,有利于提升端板固定在箱體上的牢靠性,從而能夠提升端板束縛電池單體的效果,以減少電池單體在使用過程中的膨脹現象,同時在電池單體和底板之間還設置有連接膠,有利于提升電池模組緊固在底板上的牢靠性,以減少電池單體在使用過程中沿第一方向竄動的風險,其中,通過在底板上設置第一擋膠件,且在垂直于第一方向的投影平面內,第一擋膠件的正投影在第二方向上位于第一安裝孔的正投影和連接膠的正投影之間,使得第一擋膠件能夠在第一安裝孔和連接膠之間起到一定的阻擋作用,從而在電池模組裝配至底板上且連接膠受到擠壓時能夠減少連接膠溢出或流動至第一安裝孔內的現象,一方面能夠提升多個電池單體和底板之間的連接膠的分布均勻性,以便于實現多個電池單體和底板之間的粘接強度較為均衡,另一方面能夠緩解連接膠流動至第一安裝孔內而造成第一緊固件和底板之間的連接效果不佳的現象,以提升電池模組緊固在底板上的穩定性和牢靠性,進而能夠減少電池模組在使用過程中出現晃動或移位等現象,以降低電池模組在晃動或移位的過程中因受到碰撞或擠壓而出現損壞甚至起火爆炸等風險,有利于提升電池裝置的使用壽命和使用可靠性。此外,通過在端板上設置貫穿第一表面的容納槽,且第一擋膠件的至少部分容納在容納槽內,一方面能夠實現端板和第一擋膠件在第二方向上共用部分空間,有利于優化端板和第一擋膠件的空間布局,以提升箱體內部的空間利用率,另一方面通過容納槽能夠對第一擋膠件起到一定的限位作用,以減少第一擋膠件在使用過程中出現移位等現象,有利于提升第一擋膠件的使用穩定性。
4、在一些實施例中,所述端板在所述第二方向上具有面向所述電池單體的第二表面,所述容納槽貫穿所述第二表面。
5、在上述技術方案中,通過將容納槽設置為貫穿端板面向電池單體的第二表面的結構,使得容納槽為既貫穿端板的第一表面又貫穿端板的第二表面的結構,以使容納槽為設置于端板的拐角處的結構,從而能夠降低在端板上加工容納槽的難度,且能夠降低第一擋膠件和容納槽之間的裝配難度。
6、在一些實施例中,沿所述第二方向,所述第一擋膠件不超出所述第二表面。
7、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件設置為在第二方向上不超出端板面向電池單體的第二表面的結構,一方面能夠實現第一擋膠件在第二方向上整體位于容納槽內,有利于進一步優化端板和第一擋膠件的空間布局,以進一步提升箱體內部的空間利用率,另一方面還能夠減少第一擋膠件對電池單體造成的干涉影響。
8、在一些實施例中,所述包裝袋在所述第一方向上具有面向所述底板的第一外表面,所述包裝袋在所述第二方向上具有面向所述端板的第二外表面,所述第一外表面和所述第二外表面通過過渡面相連;其中,在所述第一方向上,所述容納槽沿所述底板指向所述電池單體的方向不超出所述過渡面。
9、在上述技術方案中,通過將容納槽設置為沿底板指向電池單體的方向不超出過渡面的結構,使得容納槽的槽壁面和包裝袋的第二外表面在第二方向上未對應設置,以實現包裝袋的大面區域為與端板的第二表面未被容納槽貫穿的區域相對設置的結構,從而在使用過程中能夠減少端板在設置容納槽的區域形成的拐角或尖角擠壓包裝袋的現象,以降低包裝袋在使用過程中因應力集中而出現破損或開裂等風險,進而有利于提升電池裝置的使用可靠性和使用壽命。
10、在一些實施例中,沿所述第一方向,所述容納槽的槽壁面具有面向所述底板設置的第一槽壁面,所述第一擋膠件抵壓于所述第一槽壁面和所述底板之間。
11、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件設置為在第一方向上抵壓于第一槽壁面和底板之間的結構,使得第一擋膠件為通過容納槽的第一槽壁面下壓在底板上的結構,從而能夠提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果,以減少連接膠從第一擋膠件和底板之間的間隙流動至第一安裝孔內的現象,進而能夠進一步緩解連接膠流動至第一安裝孔內而造成第一緊固件和底板之間的連接效果不佳的現象,以進一步提升電池模組緊固在底板上的穩定性和牢靠性。
12、在一些實施例中,沿所述第一方向,所述第一擋膠件的反彈率為0.5%-200%。
13、在上述技術方案中,一方面將第一擋膠件在第一方向上的反彈率設置為大于或等于0.5%,以實現第一擋膠件為被壓縮在容納槽的第一槽壁面和底板之間的結構,從而能夠進一步提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果,以進一步減少連接膠從第一擋膠件和底板之間的間隙流動至第一安裝孔內的現象,另一方面將第一擋膠件在第一方向上的反彈率設置為小于或等于200%,以緩解第一擋膠件被壓縮過大的現象,有利于降低將第一擋膠件裝配至容納槽的第一槽壁面和底板之間的難度。
14、在一些實施例中,所述第一擋膠件的彈性模量為0.13mpa-240mpa。
15、在上述技術方案中,一方面將第一擋膠件的彈性模量設置為大于或等于0.13mpa,以緩解第一擋膠件過軟而造成第一擋膠件阻擋連接膠的效果不佳的現象,有利于提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果,另一方面將第一擋膠件的彈性模量設置為小于或等于240mpa,以實現第一擋膠件容易被壓縮,從而能夠降低將第一擋膠件裝配至容納槽的第一槽壁面和底板之間的難度。
16、在一些實施例中,所述容納槽沿第三方向貫穿所述端板的兩端,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直。
17、在上述技術方案中,通過將容納槽設置為沿第三方向貫穿端板的兩端的結構,有利于降低在端板上加工容納槽的難度,且有利于降低將第一擋膠件裝配至容納槽內的難度。
18、在一些實施例中,所述第一擋膠件為沿第三方向延伸的條形結構,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直。
19、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件設置為沿第三方向延伸的條形結構,使得第一擋膠件能夠在第二方向上更好地分隔連接膠和第一安裝孔,且能夠擴大第一擋膠件分隔連接膠和第一安裝孔的范圍,從而能夠減少連接膠繞過第一擋膠件在第三方向上的一端后流動至第一安裝孔內的現象,有利于提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果。
20、在一些實施例中,沿所述第三方向,所述第一擋膠件的尺寸大于或等于所述包裝袋的尺寸。
21、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件在第三方向上的尺寸設置為大于或等于電池單體的包裝袋在第三方向上的尺寸,有利于進一步擴大第一擋膠件分隔連接膠和第一安裝孔的范圍,且有利于進一步提升第一擋膠件在第二方向上分隔連接膠和第一安裝孔的效果,從而能夠進一步減少連接膠繞過第一擋膠件在第三方向上的一端后流動至第一安裝孔內的現象,有利于進一步提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果。
22、在一些實施例中,所述第一擋膠件連接于所述端板。
23、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件設置為連接于端板上的結構,一方面能夠增加第一擋膠件設置在箱體內的穩定性和牢靠性,以提升第一擋膠件對連接膠的阻擋效果,另一方面能夠實現第一擋膠件跟隨端板一起裝配至底板上,有利于降低第一擋膠件設置于底板上的難度,且有利于降低第一擋膠件和容納槽之間的裝配難度。
24、在一些實施例中,所述第一擋膠件與所述端板粘接。
25、在上述技術方案中,采用粘接的方式連接第一擋膠件和端板,使得在提升第一擋膠件連接在端板上的牢固性的同時還能夠降低第一擋膠件和端板之間的連接難度。
26、在一些實施例中,所述電池模組包括兩個所述端板,兩個所述端板在所述第二方向上分別位于多個所述電池單體的兩側,每個所述端板通過至少一個所述第一緊固件連接于所述底板,且每個所述端板對應設置至少一個所述第一擋膠件。
27、在上述技術方案中,電池模組設置有兩個端板,兩個端板在第二方向上分別位于多個電池單體的兩側,且每個端板對應設置至少一個第一擋膠件,使得在緩解連接膠流動至第一安裝孔內的同時還能夠通過兩個端板進一步提升對多個電池單體的束縛效果,以進一步減少電池單體在使用過程中的膨脹現象。
28、在一些實施例中,兩個所述端板包括在所述第二方向上分別位于多個所述電池單體的兩側的第一端板和第二端板;其中,所述電池裝置包括沿所述第二方向排布的至少兩個所述電池模組,沿所述第二方向,在相鄰的兩個所述電池模組中,一個所述電池模組的所述第一端板與另一個所述電池模組的所述第二端板面向設置且相互抵接。
29、在上述技術方案中,通過將相鄰的兩個電池模組中的一個電池模組的第一端板與另一個電池模組的第二端板設置為沿第二方向相互抵接的結構,一方面提升相鄰的兩個電池模組之間的裝配穩定性和牢靠性,以進一步提升端板束縛電池單體的效果,有利于進一步減少電池單體在使用過程中的膨脹現象,另一方面能夠提升相鄰的兩個電池模組之間的裝配緊湊度,且能夠減少在箱體內設置橫梁或膨脹梁等結構,有利于提升箱體內部的空間利用率,以提升電池裝置的能量密度。
30、在一些實施例中,沿所述第二方向,在相互抵接的所述第一端板和所述第二端板中,所述第一端板面向所述第二端板的一側凸設有第一限位部,所述第二端板面向所述第一端板的一側凸設有第二限位部;其中,所述第二限位部和所述第一限位部沿所述第一方向排布且相互抵接,所述第一緊固件沿所述第一方向穿過所述第一限位部和所述第二限位部并插設于所述第一安裝孔內。
31、在上述技術方案中,通過將第一端板的第一限位部和第二端板的第二限位部設置為沿第一方向排布且相互抵接的結構,且將第一緊固件設置為沿第一方向穿過第一限位部和第二限位部并插設于第一安裝孔內,使得相互抵接的第一端板和第二端板為通過同一個第一緊固件固定在底板上的結構,采用這種結構的電池裝置一方面能夠實現相互抵接的第一端板和第二端板共用第一緊固件,有利于降低電池裝置的制造成本,另一方面能夠進一步提升相互抵接的第一端板和第二端板之間的裝配穩定性,以進一步提升端板束縛電池單體的效果,且能夠進一步提升相鄰的兩個電池模組之間的裝配緊湊度,以進一步提升箱體內部的空間利用率。
32、在一些實施例中,所述電池模組還包括連接件,所述連接件在所述第一方向上位于多個所述電池單體背離所述底板的一側,且所述連接件連接兩個所述端板。
33、在上述技術方案中,通過在多個電池單體沿第一方向背離底板的一側設置連接件,且連接件連接兩個端板,有利于進一步提升兩個端板裝配在多個電池單體的兩側的穩定性,從而能夠進一步提升兩個端板對多個電池單體的束縛效果,以進一步減少電池單體在使用過程中的膨脹現象。
34、在一些實施例中,所述箱體還包括在第三方向上相對設置的兩個第一邊框,兩個所述第一邊框均連接于所述底板,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直;其中,所述第一邊框設置有第二安裝孔,所述第二安裝孔沿所述第三方向貫穿所述第一邊框,所述電池裝置還包括第二緊固件,所述第二緊固件沿所述第三方向穿過所述第二安裝孔并連接于所述端板上。
35、在上述技術方案中,電池裝置還設置有第二緊固件,以通過第二緊固件進一步將端板和箱體的第一邊框相互固定,從而能夠進一步提升端板裝配在箱體內的結構穩定性和牢固性,以進一步提升端板對多個電池單體的束縛效果,有利于進一步減少電池單體在使用過程中的膨脹現象。
36、在一些實施例中,所述第二安裝孔和所述底板在所述第一方向上的最小距離大于所述連接膠在所述第一方向上的最大厚度。
37、在上述技術方案中,通過將第二安裝孔和底板在第一方向上的最小距離設置為大于連接膠在第一方向上的最大厚度,使得連接膠在底板指向電池單體的方向為不高于第二安裝孔的結構,從而能夠緩解連接膠流動至第二安裝孔內而造成端板和第一邊框通過第二緊固件進行裝配的效果不佳的現象,以提升端板和第一邊框的裝配穩定性,且能夠減少連接膠通過第二安裝孔溢出至箱體外的現象。
38、在一些實施例中,所述第二緊固件螺接于所述端板。
39、在上述技術方案中,通過將第二緊固件設置為螺接于端板上的結構,有利于降低端板和第二緊固件之間的連接難度,且能夠實現端板和第二緊固件之間的可拆卸連接,以降低電池裝置的后期維護難度。
40、在一些實施例中,所述第一擋膠件的導熱系數為0.002w/(m·k)-0.2w/(m·k)。
41、在上述技術方案中,通過將第一擋膠件的導熱系數設置為0.002w/(m·k)-0.2w/(m·k),使得第一擋膠件具有較好的絕熱性能,以緩解電池模組的多個電池單體中靠近第一擋膠件的電池單體與第一擋膠件進行熱交換的現象,從而能夠減少電池模組的多個電池單體散熱不均勻的現象,以縮小多個電池單體之間的溫差。
42、在一些實施例中,所述第一緊固件和所述第一安裝孔螺紋配合。
43、在上述技術方案中,通過將第一緊固件和第一安裝孔設置為螺紋配合的結構,使得第一緊固件為螺接于底板上的結構,有利于降低第一緊固件和第一安裝孔之間的裝配難度,且能夠實現第一緊固件和底板之間的可拆卸連接,以降低電池裝置的后期維護難度。
44、在一些實施例中,所述底板的內部形成有流道,所述流道用于容納熱交換介質,所述底板被配置為管理所述電池單體的溫度。
45、在上述技術方案中,通過在底板的內部設置用于容納熱交換介質的流道,使得底板為具備熱交換功能的熱管理部件,以實現熱管理部件為集成于箱體上的結構,從而通過底板能夠與電池單體進行熱交換,以在實現電池裝置的箱體管理電池單體的溫度的同時還能夠簡化電池裝置的整體結構和減輕電池裝置的整體重量。
46、在一些實施例中,所述連接膠的導熱系數為0.3w/(m·k)-3w/(m·k)。
47、在上述技術方案中,通過將連接膠的導熱系數設置為0.3w/(m·k)-3w/(m·k),使得連接膠在粘接電池單體和底板的同時還具備較好的導熱性能,從而既能夠提升電池單體和底板之間的裝配穩定性,又能夠在電池單體和底板之間進行熱傳遞,以提高電池單體和底板進行熱交換的效率,從而能夠提升底板管理電池單體的溫度的效果。
48、在一些實施例中,所述電池模組還包括至少一個側板,多個所述電池單體在第三方向上的至少一側設置有所述側板,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直;其中,所述電池模組還包括第二擋膠件,所述第二擋膠件容納于所述箱體內并設置于所述底板上,且所述第二擋膠件在所述第三方向上位于所述側板和所述電池單體的所述包裝袋之間。
49、在上述技術方案中,電池模組還設置有側板,且多個電池單體在第三方向上的至少一側設置有側板,使得側板能夠對電池單體起到一定的保護作用,以減少電池單體在使用過程中受到的刮蹭或磕碰,其中,通過在底板上設置第二擋膠件,且第二擋膠件在第三方向上位于側板和電池單體的包裝袋之間,使得第二擋膠件能夠在側板和電池單體之間對連接膠起到一定的阻擋作用,從而在電池模組裝配至底板上且連接膠受到擠壓時能夠減少連接膠溢出或流動至側板和底板之間的現象,以進一步提升多個電池單體和底板之間的連接膠的分布均勻性。
50、在一些實施例中,所述第二擋膠件為沿所述第二方向延伸的條形結構,且所述第二擋膠件與所述第一擋膠件相連。
51、在上述技術方案中,通過將第二擋膠件設置為沿第二方向延伸的條形結構,且第二擋膠條和第一擋膠條相互連接,一方面能夠擴大第二擋膠件分隔連接膠和側板的范圍,以進一步減少連接膠溢出或流動至側板和底板之間的現象,另一方面通過第二擋膠條和第一擋膠條的配合能夠在第二方向上更好地分隔連接膠和第一安裝孔,以減少連接膠繞過第一擋膠件在第三方向上的一端后流動至第一安裝孔內的現象。
52、在一些實施例中,所述電池模組包括兩個所述側板,兩個所述側板在所述第三方向上分別位于多個所述電池單體的兩側;其中,沿所述第三方向,每個所述側板和所述電池單體的所述包裝袋之間設置有所述第二擋膠件。
53、在上述技術方案中,電池模組設置有兩個側板,且兩個側板在第三方向上分別位于多個電池單體的兩側,且每個側板和電池單體的包裝袋之間均設置有第二擋膠件,使得在緩解連接膠溢出或流動至側板和底板之間的同時還能夠通過兩個側板進一步提升對電池單體的保護效果,以進一步減少電池單體在使用過程中受到的刮蹭或磕碰。
54、第二方面,本技術實施例還提供一種用電裝置,包括上述的電池裝置,所述電池裝置用于提供電能。