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箱体组件、电池、用电设备及箱体组件的制造方法和装置

文献发布时间:2023-06-19 12:11:54


箱体组件、电池、用电设备及箱体组件的制造方法和装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种箱体组件、电池、用电设备及箱体组件的制造方法和装置。

背景技术

电池在新能源领域应用甚广,例如电动汽车、新能源汽车等,电池常包括多个电池单体和箱体组件。

在电池技术领域,箱体组件的结构对电池的安全性和使用寿命有一定影响,如何提高电池的安全性和使用寿命是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种箱体组件、电池、用电设备及箱体组件的制造方法和装置,以提高电池的安全性和使用寿命。

本申请的实施例是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供一种箱体组件,其包括:

端板,所述端板上设置有至少两个通道;

隔板,所述隔板用于与所述端板连接,并分隔所述箱体组件的内部空间;所述隔板包括本体和位于本体的一端的至少两个插接部,每个所述插接部的一端均与所述本体的端部连接,每个所述插接部包括连接区和弯折区,所述连接区通过所述弯折区连接于所述本体;

所述至少两个通道中的每个通道与至少一个所述插接部插接配合,使每个所述插接部的连接区与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将所述隔板连接至所述端板。

隔板连接于端板以分隔箱体组件的内部空间,电池单体排列装填在隔板的两侧,当隔板定位不准确时,隔板的厚度方向的两侧受力不平衡,隔板及隔板与端板的连接处容易受损,会影响箱体组件的使用寿命,进而影响电池的使用寿命,而且还会挤压一侧的电池单体影响电池安全性能,进而影响电池的使用寿命,本申请提供的用于容纳电池单体的箱体组件,在端板上设置至少两个通道,隔板上设置至少两个插接部,当每个插接部抵触于相应的通道的一个内壁时,利用通道的内壁定位插接部,多个插接部相互约束,以使隔板被稳定地定位在当前位置,从而保证隔板定位准确,并且由于每个插接部分别具有弯折区和连接区,连接区用于插入相应的通道壁,通过设置弯折区,使得连接区的表面能够平贴于通道的内壁,保证连接区与通道具有足够的接触面积和相互作用力,使装配更稳定,以缓解隔板定位不准确导致影响电池安全性和使用寿命的问题。另外,电池单体的大面朝向端板方向,当内部的电池单体膨胀时主要是大面鼓胀,这会挤压端板,容易导致端板与隔板的连接部位拉裂,本申请的技术方案中,通过在插接部设置弯折区,端板受挤压时,弯折区拉伸变形以分散应力,以缓解连接部位受力变形损坏的情况,从而进一步提高电池安全性和使用寿命。

在本申请的一种实施例中,所述至少两个通道包括第一通道和第二通道,所述第一通道的内壁包括第一表面,所述第一表面朝向第一方向,所述第二通道的内壁包括第二表面,第二表面朝向所述第二方向,所述第一方向与所述第二方向相反;

所述至少两个插接部包括第一插接部和第二插接部,所述第一插接部被配置为与所述第一通道插接配合,所述第一插接部与所述第一表面相抵触,所述第二插接部被配置为与所述第二通道插接配合,所述第二插接部与所述第二表面相抵触。

第一插接部和第二插接部分别抵触在两个朝向相反的表面,使第一插接部和第二插接部相互约束,第一插接部和第二插接部夹持端板,或被端板上的第一表面和第二表面夹持,实现隔板定位。

在本申请的一种实施例中,所述第一方向和所述第二方向均平行于所述端板的宽度方向。

在上述技术方案中,第一插接部和第二插接部沿端板的宽度方向夹持,第一表面和第二表面均平行于隔板,有利于提高隔板在端板的宽度方向上定位准确度,进一步保证隔板准确分隔箱体组件的内部空间。

在本申请的一种实施例中,所述第一通道和所述第二通道沿所述端板的高度方向排布。

第一通道和第二通道沿端板的高度方向排布,使得隔板在上段和下段分别具有抵触位置,以免隔板向其厚度方向的一侧倾斜,保证隔板连接稳定、定位准确。

在本申请的一种实施例中,所述第一表面和所述第二表面沿所述端板的高度方向在所述端板的底面上的投影重叠。

第一表面和第二表面共面,通过将第一表面和第二表面设置在端板的宽度方向上的某一位置就能够确定隔板的定位位置,方便核查端板是否制造合格,避免由于端板制造偏差导致隔板定位不准确的问题。

在本申请的一种实施例中,所述第一表面和所述第二表面位于所述端板的宽度中心面上。

端板被从中间均匀分隔时,端板的两部分的结构强度一致。

在本申请的一种实施例中,所述第一通道的内壁还包括与所述第一表面相对的第三表面,所述第一插接部与所述第三表面之间具有第一间隙;

所述第二通道的内壁还包括与所述第二表面相对的第四表面,所述第二插接部与所述第四表面之间具有第二间隙。

通道与相应的插接部间隙配合,便于插接部进入通道,以免由于制造公差导致不能插接部不能插接于通道。

在本申请的一种实施例中,所述第一通道靠近所述隔板的一端设有第一导向斜面,所述第一导向斜面用于引导所述第一插接部插入所述第一通道;

所述第二通道靠近所述隔板的一端设有第二导向斜面,所述第二导向斜面用于引导所述第二插接部插入所述第二通道。

设置了导向斜面后,在插接时导向斜面引导插接部进入相应的通道,以免插接部的端部抵触在通道口附近,方便插接部进入通道。

在本申请的一种实施例中,所述第一插接部和所述第二插接部沿所述隔板的高度方向间隔排布。

由于隔板的厚度较小,两个插接部沿隔板的高度方向排布时,两个插接部便于制造得相对较大,起到便于制造的效果,且结构强度相对较高。另外,在使用时,隔板的高度方向上具有两个约束力,以免隔板的上端或下端向隔板的厚度方向倾斜。

在本申请的一种实施例中,每个所述插接部与所配合的通道的内壁在抵触位置连接以形成连接缝;所述插接部与所述隔板在所述连接缝处焊接连接。

由于插接部和通道的内壁相互抵触,抵触位置处形成的间隙小,有利于通过粘结或焊接等方式固定,通过在抵触位置处焊接,以进一步定位隔板。

在本申请的一种实施例中,所述连接区相对于所述本体朝所述隔板的厚度方向的一侧偏移,所述弯折区为设于所述连接区与所述本体之间的台阶。

由于连接区相对本体偏移,插接部在插入通道后能够弹性地抵触在该通道的一个内壁,由于连接区相对本体偏移,弯折区被设置为台阶,使得插接部沿宽度方向的弹性增加,使插接部抵触于通道的一个内壁上的力增加,从而两个及以上数量的插接部形成的约束力增大,夹持更稳定,提高定位效果;且弯折区形成的台阶还能被拉伸,兼顾释放膨胀力的作用。

在本申请的一种实施例中,每个所述连接区和每个所述弯折区均与所述本体的厚度相等。

本体及其所连接的各连接区和各弯折区的厚度均被设置为相等,以防止某一较薄部位先损坏,保证隔板完整,避免隔板损坏而影响电池寿命。

在本申请的一种实施例中,所述弯折区被配置为沿所述端板的厚度方向遮挡所述连接缝。

弯折区遮挡抵触位置,当在抵触位置焊接时以形成连接缝时,弯折区起到挡光的作用,以免焊接激光进入箱体内部而照射于电池单体,防止电池单体的壳体损坏,及防止电池单体的壳体过热而烧伤电池单体内部的电芯蓝膜。

在本申请的一种实施例中,每个所述插接部均与所述本体一体成型。

两个插接部通过冲压形式即可实现一体成型,制造简单方便。

在本申请的一种实施例中,所述至少两个通道沿所述端板的高度方向在所述端板底面上的两个投影部分重叠或者相间隔设置,或者两个投影的边缘相接设置。

至少两个通道上下对齐时,需要冲压再削薄插接部,以使两个插接部能够顺利插入通道,并能够分别抵触在所配合的通道的内壁上,这样导致插接部加工成型步骤较多。而通道的投影部分重叠、相间隔设置或投影的边缘相接时,两个通道在高度方向上是错开的,此时插接部被冲压成相对隔板本体偏移一点,即可方便插接至通道并与通道的一内壁相抵,起到便于加工插接部的作用,并起到便于插接部进入通道的效果。

在本申请的一种实施例中,所述端板上还形成有连接槽,所述至少两个通道通过所述连接槽连通。

连接槽使第一通道和第二通道形成薄弱区,从而分散应力,以免连接处破坏。

第二方面,本申请实施例提供一种电池,其包括前述的箱体组件。

本申请提供的电池,由于采用了前述的箱体组件来容纳电池单体,其箱体组件中隔板定位准确、稳定,箱体组件的内部空间分隔精度高,不容易出现电池单体受挤压而降低电池使用寿命的问题。

第三方面,本申请实施例提供一种用电设备,其包括前述的电池。

本申请提供的用电设备,由于采用了前述的电池,具有供电稳定、耐久性好的效果。

第四方面,本申请实施例提供一种箱体组件的制造方法,其包括:

提供端板,所述端板上设置有至少两个通道;

提供隔板,所述隔板用于与所述端板连接,并分隔所述箱体组件的内部空间;所述隔板包括本体和位于本体的一端的至少两个插接部,每个所述插接部包括连接区和弯折区,所述连接区通过所述弯折区连接于所述本体;所述至少两个通道中的每个通道与至少一个所述插接部插接配合,使每个所述插接部的连接区与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将所述隔板连接至所述端板;

将所述插接部插入所述通道。

第五方面,本申请实施例提供一种箱体组件的制造装置,其包括:

第一提供装置,用于提供端板,所述端板上设置有至少两个通道;

第二提供装置,用于提供隔板,所述隔板用于与所述端板连接,并分隔所述箱体组件的内部空间;所述隔板包括本体和位于本体的一端的至少两个插接部,每个所述插接部包括连接区和弯折区,所述连接区通过所述弯折区连接于所述本体;所述至少两个通道中的每个通道与至少一个所述插接部插接配合,使每个所述插接部的连接区与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将所述隔板连接至所述端板;

组装装置,用于将所述插接部插入所述通道。

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为本申请一个实施例提供的车辆的示意图;

图2为电池的立体示意图;

图3为电池的分解状态示意图;

图4为箱体组件的立体示意图;

图5为隔板和端板的分解状态立体示意图;

图6为第一通道和第二通道的投影全部重叠的一种实施例;

图7为第一通道和第二通道的投影部分重叠的一种实施例;

图8为第一通道和第二通道的投影相间隔的一种实施例;

图9为第一通道和第二通道的投影相间隔的另一种实施例;

图10为第一通道和第二通道的投影相间隔的又一种实施例;

图11为第一通道和第二通道的投影相间隔的再一种实施例;

图12为第一通道和第二通道的投影边缘相接的一种实施例;

图13为第一通道和第二通道的投影边缘相接的另一种实施例;

图14为第一通道和第二通道的投影边缘相接的又一种实施例;

图15为隔板的立体结构示意图;

图16为隔板的立面结构示意图;

图17为第一插接部和第一通道的连接结构示意图;

图18为第二插接部和第二通道的连接结构示意图;

图19为端板受挤压时隔板受拉状态的示意图;

图20为端板的一种连接槽的结构示意图;

图21为端板的另一种连接槽的结构示意图;

图22为端板的又一种连接槽的结构示意图;

图23为端板的再一种连接槽的结构示意图;

图24为端板的还一种连接槽的结构示意图;

图25为箱体组件的制造方法的示意性流程图;

图26为箱体组件的制造装置的示意性框图。

在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。

图标:1000-车辆;100-电池;200-马达;300-控制器;2-电池单体;1-箱体组件;11-端板;111-第一通道;1111-第一表面;1112-第三表面;1113-第一间隙;1114-第一导向斜面;112-第二通道;1121-第二表面;1122-第四表面;1123-第二间隙;1124-第二导向斜面;113-连接槽;1131-薄弱区;12-隔板;120-本体;121-第一插接部;1211-第一插接部的弯折区;1212-第一插接部的连接区;122-第二插接部;1221-第二插接部的弯折区;1222-第二插接部的连接区;13-侧板;14-底板;3-制造装置;31-第一提供装置;32-第二提供装置;33-组装装置;S-连接缝;L-激光。

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。

在本申请中提及“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申请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,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的描述中,除非另有明确的规定或限定,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少两个”和“多个”均是指两个及以上。除非另有规定或说明,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请的具体含义。

本申请中,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、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请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,本申请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,本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池是指包括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,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。

在本领域,电池的安全性和使用寿命极为重要。当电池受到挤压时,容易出现爆炸、起火等安全性问题,影响使用寿命。为防止电池受到挤压等情况,常将多个电池单体封装在箱体组件中,以避免多个电池单体受到挤压。但有时仍然存在由于电池单体受到挤压而导致出现安全性问题的情况,经进一步研究,发现有时是电池中的一部分电池单体受挤压导致的。

箱体组件的内部空间一般通过隔板分隔,隔板的两端分别连接于一端板,多个电池单体分别排列在隔板的厚度方向的两侧,当隔板定位不准确时,位于隔板的一侧的电池单体可能会受到挤压,导致电池单体容易出现爆炸、起火等安全问题,箱体结构对电池的安全性和使用寿命也有一定的影响。并且,电池单体也会对箱体组件产生挤压力,导致箱体组件的连接部位受损,箱体组件受损或解体也将影响电池的安全性和使用寿命,导致电池不能继续使用。

为保证隔板准确定位,现有技术中采用的方式是:在端板上设置一个通道,在隔板的一端设置一个插接部,将插接部插接于通道中并将插接部与通道焊接,从而实现隔板的连接和定位。现有的方式中,为缓解制造公差导致插接部不便于插入通道的问题,插接部通常需要削薄,使之小于通道的尺寸,以保证插接部能够顺利插入通道。但现有方式又带来其他问题,如,要保证隔板定位,需要将插接部与通道的内壁焊接在一起,但由于插接部的尺寸小于通道的尺寸,插接部在通道中是活动的,插接部的位置不好定位,导致焊接位置有偏差,最终导致隔板的定位不准确,影响电池的使用寿命。

鉴于此,为增强电池的安全性和使用寿命,本申请实施例提供一种技术方案以提高隔板定位准确度,在箱体组件的隔板的一端设置至少两个插接部,在用于与隔板连接的端板上设置至少两个通道,每个通道与至少一个插接部插接配合,使每个插接部与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将隔板连接至端板。换句话说,通过将隔板上的至少两个插接部分别抵触在其所配合的通道的内壁,以使得至少两个插接部相互约束,至少两个插接部配合夹持端板,或被端板的至少两个通道施以夹持力,从而每个插接部的位置都是贴紧其所在的通道的一个内壁上,从而实现每个插接部的定位,进而确保隔板准确定位。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的用电设备,该用电设备可为轮船、车辆、无人机等。车辆为新能源汽车,其可以为纯电动汽车,也可以为混合动力汽车或增程式汽车。车辆的主体设置有驱动电机,驱动电机作为动力源与电池电连接,由电池提供电能,驱动电机通过传动机构与车辆的主体上的车轮连接,从而驱动汽车行进。另外,电池还可用于储能电柜中,以作为电源提供电能。

应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备,还可以适用于所有使用电池的设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如,图1示出了本申请实施例的一种用电设备的结构示意图,该用电设备为车辆1000,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的内部设置电池100。例如,在车辆1000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1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆1000的电路系统,例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动力。

车辆1000的内部还可以设置控制器300以及马达200,控制器300用来控制电池100为马达200的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

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2,其中,多个电池单体2之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。在一些实施例中,多个电池单体2可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池100。也就是说,多个电池单体2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。

如图2所示,电池100可以包括多个电池单体2和箱体组件1。箱体组件1构成用于容纳多个电池单体2的空间,以使多个电池单体2排列布置于箱体组件1的空间内。箱体组件1的类型不受限制,可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。

具体地,箱体组件1可包括上箱体和下箱体,上箱体和下箱体扣合在一起。上箱体和下箱体可以均具有一个开口。例如,上箱体和下箱体均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,上箱体的开口和下箱体的开口相对设置,并且上箱体和下箱体相互扣合形成具有容纳空间的箱体组件1。上箱体和下箱体中,也可以一者为具有开口的长方体,另一者为盖板结构以封闭长方体的开口。多个电池单体2相互并联或串联或混联组合后置于上箱体和下箱体扣合后形成的箱体组件1内。

本实施例中以箱体组件1的上箱体为盖板结构(图中未示出)、下箱体为具有开口的长方体为例,箱体组件1的容纳空间位于下箱体中,上箱体盖合于下箱体以封闭容纳空间。如图2、图3和图4所示,为构成下箱体,箱体组件1包括端板11和隔板12。

为便于说明,按照电池100正常使用时的放置方式为基准,定义x方向、y方向和z方向,三个方向两两垂直。其中,端板11的宽度方向平行于x方向,端板11的厚度方向平行于y方向,端板11的高度方向平行于z方向;隔板12的厚度方向平行于x方向,隔板12的宽度方向平行于y方向,隔板12的高度方向平行于z方向。本实施例中,端板11的宽度方向是指沿端板11的较长边的方向,隔板12的宽度方向是指沿隔板12的较长边的方向。

隔板12的宽度方向的两端分别连接于一端板11,以将箱体组件1的内部容纳空间分隔,在隔板12的厚度方向的两侧分别有多个电池单体2依序排列,即在隔板12的一侧沿隔板12的宽度方向排列有多个电池单体2,在隔板12的另一侧沿隔板12的宽度方向也排列有多个电池单体2。

箱体组件1还可以包括侧板13。侧板13连接两个端板11的宽度方向上的端部,两个端板11的一端被一个侧板13连接,两个端板11的另一端被另一个侧板13连接。

箱体组件1还可以包括底板14。底板14垂直于端板11、隔板12和侧板13,即垂直于z方向,端板11、隔板12和侧板13均连接于底板14,使得箱体组件1形成一端开口、另一端封闭的容纳空间,电池100从开口处放入该容纳空间。在一些实施例中,底板14并不封闭容纳空间的另一端,底板14包括两个,两个底板14分别连接于一侧板13,并由侧板13向隔板12的方向延伸,从而在容纳空间的另一端形成局部遮挡,也即底板14为形成在侧板13上的条形边,底板14挡住电池单体2,防止电池单体2从开口进入容纳空间后又从另一端掉落。在另一些实施例中,底板14可以取消,通过隔板12和侧板13配合夹紧电池单体2的两个相对表面。

在实际制造时,端板11、侧板13、底板14可以是一体成型,也可以是分别制造后连接为一体。端板11上设置至少两个通道,隔板12上设置至少两个插接部,每个通道与至少一个插接部插接配合,使每个插接部与所配合的通道的一个内壁相抵触,以实现每个插接部的定位,并使得至少两个插接部之间相互约束,以将隔板12连接至端板11,确保隔板12准确定位。

也就是说,通道的数量为两个及两个以上,插接部的数量为两个及两个以上。在一些实施例中,通道的数量为两个、插接部的数量为两个,两个插接部分别插接在两个通道中,两个插接部分别抵触在其所在的通道的内壁上,一个插接部通过抵触其所在通道的内壁而不能沿一个方向移动,另一个插接部通过抵触其所在的通道的内壁而不能沿另一个方向移动,从而二者相互约束,实现隔板不能移动而定位。在一些实施例中,通道的数量为两个时,插接部的数量为两个以上,每个通道内至少插接一个插接部。在一些实施例中,插接部的数量为两个以上时,通道的数量为两个以上,每个通道内至少插接部一个插接部。

在一些实施例中,每个通道的开口形状可以是矩形,也可以是三角形、五边形等其他形状,本实施例中以矩形为例进行说明。

为便于描述,本实施例中以端板11上设置两个通道、隔板12上设置两个插接部为例进行说明。

如图5所示,至少两个通道包括第一通道111和第二通道112,至少两个插接部包括第一插接部121和第二插接部122。

第一插接部121被配置为与第一通道111插接配合,第二插接部122被配置为与第二通道112插接配合。第一通道111的内壁包括第一表面1111,第一插接部121抵触于第一表面1111。第二通道112的内壁包括第二表面1121,第二插接部122抵触于第二表面1121。

其中,第一表面1111朝向第一方向,第二表面1121朝向第二方向,第一方向和第二方向相反。第一方向和第二方向可以是沿端板11的宽度方向(即x方向),也可以是沿端板11的高度方向(即z方向)。

第一插接部121朝向第二方向的表面抵触在第一表面1111上,第一插接部121与第一表面1111配合限制隔板12向第二方向移动,第二插接部122朝向第一方向的表面抵触在第二表面1121上,第二插接部122与第二表面1121配合限制隔板12向第一方向移动,从而使得两个插接部相互约束,实现隔板12定位。

第一通道111和第二通道112的排布方式包括多种,第一通道111和第二通道112沿所述端板11的高度方向(即z方向)在端板11底面上的两个投影具有多种情况,如:全部重叠、部分重叠、相间隔设置或边缘相接设置。需要说明的是,当通道的数量大于两个时,至少两个通道沿端板11的高度方向在端板11底面上的两个投影也可以是全部重叠、部分重叠或者相间隔设置,或者两个投影的边缘相接设置。

在第一通道111和第二通道112的任一排布方式中,第一表面1111所朝向的第一方向和第二表面1121所朝向的第二方向可以平行于z方向,使第一表面1111和第二表面1121分别朝向端板11的高度z方向的上下两侧,此时在x方向上调整第一插接部121和第二插接部122位置,能够使隔板12在x方向上准确定位;或者也可以平行于x方向,使第一表面1111和第二表面1121分别朝向x方向的两侧,此时第一插接部121和第二插接部122在x方向上不能移动,隔板12在x方向上的位置被唯一确定,从而更好地实现准确定位。

为便于描述,“第一通道111和第二通道112沿所述端板11的高度方向(即z方向)在端板11底面上的两个投影”均简称为“第一通道111和第二通道112的投影”。

以下为便于描述,按照图示,以端板11的宽度方向的一端为“右”,以端板11的宽度方向的另一端为“左”,以端板11的高度方向的一端为“上”,以端板11的高度方向的另一端为“下”。

图6示出了第一通道111和第二通道112的投影全部重叠的实施例,第一通道111和第二通道112沿z方向排布,相应地,第一插接部121和第二插接部122沿z方向间隔排布。以图6所示为例,第一表面1111、第二表面1121分别朝向端板11的x方向的左侧和右侧,第一插接部121和第二插接部122分别抵触在第一表面1111和第二表面1121。

当第一通道111和第二通道112的投影全部重叠时,为保证第一插接部121和第二插接部122能够分别顺利插入第一通道111和第二通道112,在实际加工时需要对第一插接部121和第二插接部122分别冲压再削薄,使第一插接部121和第二插接部122能够分别抵触在第一表面1111和第二表面1121上。为减小加工难度,本申请其他实施例中,第一通道111和第二通道112的投影部分重叠、相间隔或边缘相接。

图7示出了第一通道111和第二通道112的投影部分重叠的一种实施例。第一通道111和第二通道112沿z方向排布,相应地,第一插接部121和第二插接部122沿z方向间隔排布。如图7所示,第一通道111相对于第二通道112位于z方向的上方,第一表面1111位于第一通道111的右侧内壁,第二表面1121位于第二通道112的左侧内壁。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向右移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向左移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束而定位,使隔板12被准确定位。

图8~图11示出了第一通道111和第二通道112的投影相间隔的实施例。第一通道111和第二通道112可以是沿x方向排布,相应地,第一插接部121和第二插接部122沿x方向间隔排布。

在一些实施例中,如图8所示,第一通道111和第二通道112沿x方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向上的右侧,第一表面1111位于第一通道111的左侧内壁,第二表面1121位于第二通道112的右侧内壁。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向左移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向右移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束而定位,进而使隔板12定位。同理地,第一表面1111也可以位于第一通道111的右侧内壁,第二表面1121也可以位于第二通道112的左侧内壁。

在一些实施例中,如图9所示,第一通道111和第二通道112沿x方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向上的右侧,第一表面1111位于第一通道111的下侧内壁,第二表面1121位于第二通道112的上侧内壁。第一插接部121抵触在第一表面1111,第二插接部122抵触在第二表面1121。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向下移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向上移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束,使得隔板12和端板11在z方向上固定,即沿端板11的高度方向定位。此时,沿端板11的宽度方向调整每个插接部在各自对应的通道中的位置,即可将隔板12被准确定位。同理地,第一表面1111也可以位于第一通道111的上侧内壁,第二表面1121也可以位于第二通道112的下侧内壁。

在一些实施例中,如图10所示,第一通道111和第二通道112沿z方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向的上方,第一表面1111位于第一通道111的右侧内壁,第二表面1121位于第二通道112的左侧内壁并朝向右侧。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向右移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向左移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束而定位,进而使隔板12在x方向上定位。同理地,第一表面1111也可以位于第一通道111的左侧内壁,第二表面1121也可以位于第二通道112的右侧内壁。

在一些实施例中,如图11所示,第一通道111和第二通道112沿z方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向的上方,第一表面1111位于第一通道111的下侧内壁,第二表面1121位于第二通道112的上侧内壁。第一插接部121抵触在第一表面1111,第二插接部122抵触在第二表面1121。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向下移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向上移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束,使得隔板12和端板11在z方向上固定,即沿端板11的高度方向定位。此时,沿端板11的宽度方向调整每个插接部在各自对应的通道中的位置,即可将隔板12被准确定位。同理地,第一表面1111也可以位于第一通道111的上侧内壁,第二表面1121也可以位于第二通道112的下侧内壁。

图12~图14示出了第一通道111和第二通道112的投影边缘相接的实施例。第一通道111和第二通道112可以是沿z方向排布,相应地,第一插接部121和第二插接部122沿z方向间隔排布。

在一些实施例中,如图12所示,第一通道111和第二通道112沿z方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向的上方,第一表面1111被构造于第一通道111的上侧内壁,第二表面1121被构造于第二通道112的下侧内壁,第一插接部121抵触于第一表面1111,第二插接部122抵触于第二表面1121。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向上移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向下移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束,使得隔板12和端板11在z方向上固定,即沿端板11的高度方向定位。此时,沿端板11的宽度方向调整每个插接部在各自对应的通道中的位置,即可将隔板12被准确定位。同理地,第一表面1111也可以被构造于第一通道111的下侧内壁,第二表面1121也可以被构造于第二通道112的上侧内壁。

在一些实施例中,如图13所示,第一通道111和第二通道112沿z方向排布,第一通道111相对于第二通道112在端板11的宽度方向的上方,第一表面1111为第一通道111的左侧内壁,第二表面1121为第二通道112的右侧内壁。第一插接部121抵触于第一表面1111,第二插接部122抵触于第二表面1121。此时,第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向左移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向右移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束而定位,使隔板12被准确定位。

同理地,在另一些实施例中,请参照图14所示,第一表面1111也可以位于第一通道111的右侧内壁,第二表面1121也可以位于第二通道112的左侧内壁。第一插接部121抵触于第一表面1111,第二插接部122抵触于第二表面1121,从而第一插接部121与第一表面1111配合限制第二插接部122向右移动,第二插接部122和第二表面1121配合限制第一插接部121向左移动,从而第一插接部121和第二插接部122相互约束而定位,使隔板12被准确定位。

在图14示出的实施例中,第一表面1111和第二表面1121沿端板11的高度方向在端板11的底面上的投影重叠。从而第一表面1111和第二表面1121处于端板11的同一宽度位置处,便于在装配前明确隔板12的安装位置是否准确,以更好地定位隔板12。

例如,当第一插接部121用于抵触的表面、第二插接部122用于抵触的表面均位于隔板12的厚度中心面上时,隔板12的厚度中心面就与第一表面1111、第二表面1121共面,在连接隔板12和端板11前,可先对端板11进行检测,以判断隔板12是否能够定位准确。具体地,先测量第一表面1111和第二表面1121相对于端板11的宽度方向的位置,并将该位置与端板11宽度方向上的隔板12设定位置的厚度中心面相对比,如果对比结果基本一致则说明端板11制造合格,如果对比结果偏差较大则说明端板11制造不合格,从而能够排除端板11制造偏差导致隔板12不能准确定位的问题。

在一些实施例中,第一表面1111和第二表面1121均在端板11的宽度中心面上。从而端板11的宽度中心面两侧的结构强度一致,端板11强度均匀,不容易局部受损。当隔板12的厚度中心面被配置为与第一表面1111和第二表面1121共面时,隔板12能够较为准确的将箱体组件1的内部空间分隔为大致均等的两部分。

以上实施例中,例如图14示出的实施例中,当第一插接部121和第二插接部122沿z方向排布,且第一方向和第二方向沿x方向时,隔板12沿高度方向上受到两个约束力,能够防止隔板12的上端或下端沿出现倾斜,保证隔板12准确定位。

需要说明的是,前述任一实施例中,无论通道的排列方向如何,每个通道还可以被配置为沿端板11的宽度方向(即x方向)和沿端板11的高度方向(即z方向)分别具有一个用于与隔板12的插接部相抵的内壁。也就是说,第一通道111沿端板11的宽度方向具有第一表面1111、同时第一通道111沿端板11的高度方向也具有第一表面1111,第一插接部121插接于第一通道111时,同时抵触于两个第一表面1111;第二通道112沿端板11的宽度方向具有第二表面1121、同时第二通道112沿端板11的高度方向也具有第二表面1121,第二插接部122插接于第二通道112时,同时抵触于两个第二表面1121。从而,第一插接部121与第二插接部122相互约束,二者在x方向和z方向上均不能移动,使隔板12在x方向和z方向上都能够准确定位,提高定位效果。

为进一步保证第一插接部121和第二插接部122进入相应通道后的定位效果,提高第一插接部121和第二插接部122之间相互约束的力,第一插接部121和第二插接部122分别包括连接区和弯折区,具体为,第一插接部121包括第一插接部的连接区1212和第一插接部的弯折区1211,第二插接部122包括第二插接部的连接区1222和第二插接部的弯折区1221。

如图15和图16所示,隔板12还包括本体120,每个插接部的一端均连接于本体120的端部,第一插接部121和第二插接部122位于本体120的同一端部。其中,插接部的弯折区连接本体120和连接区,插接部的连接区用于插接于相应的通道,并抵触在该通道的一个内壁。

由于连接区通过弯折区连接于本体120,相对于不设置弯折区的情况,当插接部的弹性更大,从而增大插接部的抵触力,提高约束效果。

由于在本申请中,能够适当放宽每个通道的尺寸,以及放宽每个通道的制造公差,这不仅不会影响插接部定位,还更方便插接部插入相应的通道中,因此,如图17所示,第一插接部121被构造为与第一通道111间隙配合,如图18所示,第二插接部122被构造为与第二通道112间隙配合。

也即,如图17所示,第一通道111的内壁还包括第三表面1112,第三表面1112与第一表面1111相对。第一插接部121插接于第一通道111时抵触于第一表面1111,并且第一插接部121与第三表面1112之间具有第一间隙1113。如图18所示,第二通道112的内壁还包括第四表面1122,第四表面1122与第二表面1121相对,第二插接部122插接于第二通道112时抵触于第二表面1121,并且第二插接部122与第四表面1122之间具有第二间隙1123。

为方便第一插接部121插入第一通道111,如图17所示,第一通道111靠近隔板12的一端设有第一导向斜面1114,第一导向斜面1114连接第一表面1111和端板11的靠近隔板12一侧的表面。第一导向斜面1114用于引导第一插接部的连接区1212插入第一通道111,第一插接部的弯折区1211产生轻微的弹性变形,以驱使第一插接部的连接区1212贴紧第一表面1111。为方便第二插接部122插入第二通道112,如图18所示,第二通道112靠近隔板12的一端设有第二导向斜面1124,第二导向斜面1124连接第二表面1121和端板11的靠近隔板12一侧的表面。第二导向斜面1124用于引导第二插接部的连接区1222插入第二通道112,第二插接部的弯折区1221产生轻微的弹性变形,以驱使第二插接部的连接区1222贴紧第二表面1121。

插接部的成型方式有多种,可以是相对于隔板12的本体120分别成型,如先制作成型具有连接区和弯折区的插接部后,再将弯折区远离连接区的一端连接于隔板12的本体120。

插接部也可以与隔板12的本体120一体成型,如在隔板12的本体120的宽度方向一端形成沿隔板12的高度方向间隔的多个插接部,多个插接部分别冲压变形,以使插接部与本体120的连接部位弯曲形成弯折区,插接部远离本体120的部位沿隔板12的宽度方向延伸形成连接区,以便插接于相应的通道。

弯折区沿隔板12的高度方向在隔板12的底面上的投影的形状可以为多种,例如弧形、波浪形或向隔板12的厚度方向的一侧倾斜的直线等。

在一些实施例中,结合图16、图17和图18所示,第一插接部的连接区1212相对于本体120朝向隔板12的厚度方向一侧偏移,第一插接部的弯折区1211形成位于连接区和本体120之间的台阶;第二插接部的连接区1222相对于本体120朝向隔板12的厚度方向的另一侧偏移,第一插接部的弯折区1211形成位于连接区和本体120之间的台阶。

为保证隔板12准确定位,避免电池100使用过程中隔板12移位导致定位不准确,在一些实施例中,每个插接部与所配合的通道的内壁在抵触位置连接以形成连接缝S。连接方式可以是粘结、焊接等。例如,第一插接部121与第一表面1111的抵触位置焊接连接,第二插接部122与第二表面1121的抵触位置焊接连接。

为防止焊接用的激光L从插接部与其所抵触的通道的内壁之间的间隙进入箱体组件1内部,导致内部结构或电池单体2在焊接过程中烧伤,前述的弯折区被配置为沿端板11的厚度方向(或者说沿端板11的宽度方向,又或者说沿x方向)遮挡连接缝S。

例如,图16和图17所示,第一插接部的弯折区1211相对于本体120沿x方向向左偏移,使得第一插接部的连接区1212的右侧表面相对本体120的右侧表面向左偏移。第一插接部121插入第一通道111时,第一插接部的连接区1212的右侧表面抵触于第一通道111的第一表面1111,第一表面1111的延伸面经过第一插接部的弯折区1211。从而,第一插接部的连接区1212的右侧表面与第一表面1111处焊接时,通过第一插接部的连接区1212的右侧表面与第一表面1111之间间隙的激光L(图17中以箭头标记了激光的照射方向)将被第一插接部的弯折区1211所遮挡,避免激光L进入箱体组件1内部,防止烧伤或受热引起安全问题。

同理,图16和图18所示,第二插接部的弯折区1221相对于本体120沿x方向向右偏移,使得第二插接部的连接区1222的左侧表面相对本体120的左侧表面向右偏移。第二插接部122插入第二通道112时,第二插接部的连接区1222的左侧表面抵触于第二通道112的第二表面1121,第二表面1121的延伸面经过第二插接部的弯折区1221。从而,第二插接部的连接区1222的右侧表面与第二表面1121处焊接时,通过第二插接部的连接区1222的右侧表面与第二表面1121之间间隙的激光L(图18中以箭头标记了激光的照射方向)将被第二插接部的弯折区1221所遮挡,避免激光L进入箱体组件1内部,防止烧伤或受热引起安全问题。

在电池100使用过程中,电池单体2有时会随着充放电膨胀,膨胀时容易挤压箱体组件1,当端板11受挤压时,容易导致端板11和隔板12的连接缝S拉裂,箱体组件1损坏后安全性降低,电池100的使用寿命将减少。本申请中,插接部由于包括弯折区,能够有效缓解焊接部位的连接缝S受拉力过大损坏的问题。

如图19所示,当端板11受挤压时将沿厚度方向变形(即沿y方向变形),端板11和隔板12的连接缝S受到沿y方向的拉力,隔板12的弯折区由偏移位置沿y方向朝本体120靠拢。利用弯折区在隔板12被拉伸时分散应力,缓解隔板12与端板11的连接缝S处应力过大导致损坏的问题,以免箱体组件1损坏或解体,提高电池100的使用寿命。另外,由于隔板12上的弯折区的设置,还能使得箱体组件1在电池单体2膨胀时具有一定的变形余量,避免电池单体2受到过度挤压而发生安全问题,释放膨胀力。

为进一步防止箱体组件1损坏,隔板12的每个连接区和所述弯折区均与本体120的厚度相等,即第一插接部的连接区1212的厚度、第一插接部的弯折区1211的厚度、第二插接部的连接区1222的厚度、第二插接部的弯折区1221的厚度均与本体120的厚度相等。当隔板12受到拉力时,不会由于某一部位较薄而先于其他部位拉坏,保证隔板12的完整性,从而避免隔板12损坏导致箱体组件1结构强度下降,影响电池100的使用寿命。

为防止隔板12和端板11的连接缝S受损,在一些实施例中,端板11上还设有连接槽113,端板11上设置的至少两个通道通过连接槽113连通,即相邻的两个通道的通过连接槽113连通。如图20~图24所示,第一通道111和第二通道112通过连接槽113连通,使得端板11在第一通道111和连接槽113相接的位置形成薄弱区1131,并在第二通道112和连接槽113相接的位置形成薄弱区1131,可将第一通道111靠近薄弱区1131的内壁作为第一表面1111,将第二通道112靠近薄弱区1131的内壁作为第二表面1121,从而在隔板12和端板11的连接缝S受拉时利用薄弱区1131变形来分散应力。

连接槽113可以被配置为沿端板11的宽度方向延伸、沿端板11的高度方向延伸、或斜向延伸以连接第一通道111和第二通道112。以下列举连接槽113的部分设置情形,仅是为了便于说明连接槽113的设置方式,不视作第一通道111和第二通道112在特定情形下设置连接槽113的限定方式。

如图20所示,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向排布,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向在端板11底面上的两个投影的边缘相接,连接槽113在图中以虚线示出,连接槽113沿端板11的宽度方向延伸,以连通第一通道111和第二通道112。如图20中,隔板12和端板11的连接缝S受拉时,端板11在第一表面1111靠近第二通道112处形成的一角及其附近相连的部分变形,端板11在第二表面1121靠近第一通道111处形成的一角及其附近相连的部分变形,以分散应力、释放膨胀力。

如图21所示,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向排布,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向在端板11底面上的两个投影的部分重叠,连接槽113在图中以虚线示出,连接槽113沿端板11的高度方向延伸,以连通第一通道111和第二通道112。如图中,隔板12和端板11的连接缝S受拉时,端板11在第一表面1111靠近第二通道112处形成的一角及其附近相连的部分变形,端板11在第二表面1121靠近第一通道111处形成的一角及其附近相连的部分变形,以分散应力、释放膨胀力。

如图22所示,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向排布,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向在端板11底面上的两个投影相间隔,连接槽113在图中以虚线示出,连接槽113沿斜向延伸,以连通第一通道111和第二通道112。如图22中,隔板12和端板11的连接缝S受拉时,端板11在第一表面1111远离第二通道112处形成的一角及其附近相连的部分变形,端板11在第二表面1121远离第一通道111处形成的一角及其附近相连的部分变形,以分散应力、释放膨胀力。

当第一通道111和第二通道112沿端板11的宽度方向排布时,第一通道111和第二通道112沿端板11的高度方向在端板11底面上的两个投影相间隔,连接槽113可以是:如图23所示,连接槽113沿端板11的宽度方向延伸,以连通第一通道111和第二通道112;或如图24所示,连接槽113沿斜向延伸,以连通第一通道111和第二通道112。

本申请实施例中所说的连接槽113可以被配置为沿端板11的厚度方向贯穿端板11,也可以被配置为在端板11远离隔板12的表面所形成的凹槽。

上文描述了本申请实施例的用电设备、电池100和箱体组件1,下面将描述本申请实施例的箱体组件1的制造方法和装置,其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。

图25示出了本申请一个实施例的箱体组件1的制造方法流程示意图,该方法可以包括:

S100,提供端板11,端板11上设置有至少两个通道;

S200,提供隔板12,隔板12用于与端板11连接,并分隔箱体组件1的内部空间;隔板12包括本体120和位于本体120的一端的至少两个插接部,每个插接部包括连接区和弯折区,连接区通过弯折区连接于本体120;至少两个通道中的每个通道与至少一个插接部插接配合,使每个插接部的连接区与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将隔板12连接至端板11;

S300,将插接部插入通道。

需要说明的是,步骤S100和步骤S200的顺序并不限制。例如,可以依次进行步骤S100和步骤S200;又例如,还可以为先进行步骤S200再进行步骤S100;又例如,步骤S100和步骤S200同步进行。

图26示出了本申请一个实施例的箱体组件1的制造装置3的示意性框图,该制造装置3包括:第一提供装置31、第二提供装置32和组装装置33。

第一提供装置31,用于提供端板11,端板11上设置有至少两个通道;

第二提供装置32,用于提供隔板12,隔板12用于与端板11连接,并分隔箱体组件1的内部空间;隔板12包括本体120和位于本体120的一端的至少两个插接部,每个插接部包括连接区和弯折区,连接区通过弯折区连接于本体120;至少两个通道中的每个通道与至少一个插接部插接配合,使每个插接部的连接区与所配合的通道的一个内壁相抵触,以将隔板12连接至端板11;

组装装置33,用于将插接部插入通道。

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。

相关技术
  • 箱体组件、电池、用电设备及箱体组件的制造方法和装置
  • 消防装置、箱体组件、电池、用电装置及制备电池的方法
技术分类

06120113208933