电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池及用电装置。

背景技术

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。

在一些情形下的电池中，电池在运输或者使用过程中的安全性较低，存在较大的安全隐患。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池及用电装置，能够提升电池的安全性，使得电池具有较低的安全隐患。

第一方面，本申请提供了一种电池，电池包括：

框主体，其内部构造形成有中空区域；

承载主体，配接于框主体上；

电池单元，设于中空区域内，并与框主体间隔设置，电池单元沿框主体的厚度方向布设于承载主体的一侧，且电池单元与承载主体连接。

在本申请中，电池单元设于中空区域内时，承载主体能够沿框主体的厚度方向限位并固定电池单元，以满足电池单元装配的需求。另外，电池单元与框主体之间为间隔设置，则在运输及使用的过程中，能够极大的减弱电池单元与框主体碰撞变形的可能性，从而能够降低电池单元变形甚至爆炸的风险，使得电池具有较高的安全性能。

在一些实施例中，框主体包括沿其宽度方向间隔设置的第一纵梁及第二纵梁，以及沿其长度方向间隔设置的第一横梁及第二横梁，第一纵梁、第一横梁、第二纵梁及第二横梁依次首尾连接并围合形成中空区域。

由于电池单元一般为长方体或者圆柱体，通过设置中空区域为矩形，则可充分利用中空区域，并在中空区域内排布体积更大的电池单元，从而使得电池具有更高的空间利用率。

在一些实施例中，电池单元间隔设置于第一纵梁与第二纵梁之间，且电池单元间隔设置于第一横梁与第二横梁之间。

在该种设计下，可防止电池单元与框主体之间存在相对运动时而发生撞击，以最终能够实现提升电池安全性的目的。

在一些实施例中，电池单元与第一横梁之间的间距为Y

在这样的间距范围内，可避免电池单元与第一横梁和/或第二横梁发生碰撞，以使得电池具有较优的安全性。

在一些实施例中，Y

在这样的间距范围内，既可避免电池单元与第一横梁和/或第二横梁发生碰撞，且电池单元与第一横梁和/或第二横梁之间的间距不至于过大，从而使得电池具有较好的空间利用率及安全性。

在一些实施例中，电池单元13与第一纵梁112之间的间距为X

在这样的间距范围内，可避免电池单元与第一纵梁和/或第二纵梁发生碰撞，以使得电池具有更优的安全性。

在一些实施例中，X

在这样的间距范围内，既可避免电池单元与第一纵梁和/或第二纵梁发生碰撞，且电池单元与第一纵梁和/或第二纵梁之间的间距不至于过大，从而使得电池具有更优的空间利用率及安全性。

在一些实施例中，还包括与框主体连接的盖体，盖体设于电池单元背向承载主体的一侧；

承载主体具有面向电池单元的承载面，盖体在承载面上的投影，至少部分覆盖电池单元在承载面上的投影。

通过设置盖体在承载面上的投影，至少部分覆盖电池单元在承载面上的投影，则盖体可以位于电池单元的下方并至少密封部分中空区域，从而有助于降低电池所在的外部环境对电池单元的干扰。

在一些实施例中，盖体在承载面上的投影，完全覆盖电池单元在承载面上的投影。

这样，盖体能够进一步降低电池所在的外部环境对电池单元的干扰。

在一些实施例中，盖体与承载主体配合并用于将电池单元密封于中空区域内。

密封于中空区域内的电池单元无法与外部环境的水汽、空气及其他物质接触，从而可避免外部环境对电池单元的工作构成干扰，使得电池单元具有较优的工作可靠性及使用寿命。

第二方面，本申请提供了一种用电装置，其包括如上述任意一项实施例所述的电池，电池用于为用电装置提供电能。

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图；

图3为图2所示的电池去掉承载主体的俯视图；

图4为图3所示的电池的正视剖面图；

图5为图4所示的电池的侧视剖面图；

图6为本申请一些实施例的电池中框主体与电池配合的平面示意图。

附图标号：

100、车辆；10、电池；11、框主体；111、中空区域；112、第一纵梁；113、第二纵梁；114、第一横梁；115、第二横梁；12、承载主体；121、承载面；13、电池单元；14、盖体；20、控制器；30、马达。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

目前，从市场形势的发展来看，电池的应用越加广泛。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。

申请人注意到，电池在运输或者使用过程中的安全性较低，存在较大的安全隐患。申请人经过仔细研究发现，导致安全性较低的主要原因在于：在运输及使用的过程中，电池中的电池单元容易与电池中的框主体发生碰撞，导致电池单元变形甚至发生爆炸。

为了缓解电池安全性较低的问题，申请人经过深入研究，设计了一种电池，电池包括框主体、承载主体及电池单元，框主体内部构造形成有中空区域，承载主体配接于框主体上，电池单元设于中空区域内，并与框主体间隔设置，电池单元沿框主体的厚度方向布设于承载主体的一侧，且电池单元与承载主体连接。在这样的电池中，由于电池单元与框主体之间为间隔设置，则在电池运输及使用的过程中，能够极大的减弱电池单元与框主体碰撞变形的可能性，从而能够降低电池单元变形甚至爆炸的风险，使得电池具有较高的安全性能。

本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池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，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请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。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。

其中，请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆100的结构示意图。车辆100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100的底部设置有电池10。电池10可以用于车辆100的供电，例如，电池10可以作为车辆100的操作电源。车辆100还可以包括控制器20和马达30，控制器20用来控制电池10为马达30供电，例如，用于车辆100的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池10不仅可以作为车辆100的操作电源，还可以作为车辆100的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆100提供驱动动力。

请参照图2及图3，图2为本申请一些实施例提供的电池10的结构示意图，图3为本申请一些实施例提供的电池10中去掉承载主体12的俯视图。电池10包括框主体11、承载主体12及电池单元13，框主体11内部构造形成有中空区域111，承载主体12配接于框主体11上，电池单元13设于中空区域111内，并与框主体11间隔设置，电池单元13沿框主体11的厚度方向布设于承载主体12的一侧，且电池单元13与承载主体12连接。

其中，电池单元13包括多个电池单体，全部电池单体之间可通过串联或并联或混联形成电池单元13，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。全部电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的电池单元13容纳于中空区域111内；当然，多个电池单体之间也可以是先串联或并联或混联组成电池模块形式，然后多个电池模块再串联或并联或混联形成电池单元13，并容纳于中空区域111内。

电池单元13可以设置于承载主体12的上侧，或者，电池单元13也可以设置于承载主体12的下侧。例如，电池单元13位于承载主体12的下侧，且电池10装配完成后，承载主体12还可作为车辆100中底盘的底板使用，车辆100的车身承载于承载主体12背向电池单元13的上侧。

其中，框主体11是指内部具有一定空间，利用该空间能至少收容电池单元13的结构。框主体11的形状可有多种设计，比如：框主体11的形状可设计成方形、圆形、椭圆形等。

中空区域111是指框主体11内至少用于收容电池单元13的空间，承载主体12可以位于该中空区域111内，也可以位于该中空区域111外。承载主体12位于该中空区域111内时，中空区域111被承载主体12分隔形成第一区域及第二区域，第一区域位于承载主体12朝向电池单元13的一侧，并用于收纳电池单元13，第二区域位于承载主体12背向电池单元13的一侧，并用于容置车辆100内除电池单元13之外的其他部件。承载主体12位于该中空区域111外时，中空区域111仅用于收容电池单元13。

其中，承载主体12可以为板状、片状或者其他形状。电池单元13与承载主体12之间可以通过粘接、螺接或者其他连接方式进行连接。

在本申请中，电池单元13设于中空区域111内时，承载主体12能够沿框主体11的厚度方向限位并固定电池单元13，以满足电池单元13装配的需求。另外，电池单元13与框主体11之间为间隔设置，则在运输及使用的过程中，能够极大的减弱电池单元13与框主体11碰撞变形的可能性，从而能够降低电池单元13变形甚至爆炸的风险，使得电池10具有较高的安全性能。

请一并参阅图4、图5及图6，图4为本申请一实施例中电池10的主视剖面图，图5为本申请一实施例中电池10的侧视剖面图，图6为本申请一些实施例的电池中框主体11与电池10配合的平面示意图。在本申请的一些实施例中，框主体11包括其宽度方向X间隔设置的第一纵梁112及第二纵梁113，以及沿其长度方向Y间隔设置的第一横梁114及第二横梁115，第一纵梁112、第一横梁114、第二纵梁113及第二横梁115依次首尾连接并围合形成中空区域111。

第一纵梁112及第二纵梁113均沿框主体11的长度方向Y延伸，第一横梁114及第二横梁115均沿框主体11的宽度方向X延伸，且第一纵梁112、第一横梁114、第二纵梁113及第二横梁115依次首尾连接并围合形成矩形的中空区域111。

由于电池单元13一般为长方体或者圆柱体，通过设置中空区域111为矩形，则可充分利用中空区域111，并在中空区域111内排布体积更大的电池单元13，从而使得电池10具有更高的空间利用率。

在申请的一些实施例中，电池单元13间隔设置于第一纵梁112与第二纵梁113之间，且电池单元13间隔设置于第一横梁114与第二横梁115之间。

在该种设计下，可防止电池单元13与框主体11之间存在相对运动时而发生撞击，以最终能够实现提升电池10安全性的目的。

在申请的一些实施例中，电池单元13与第一横梁114之间的间距为Y

例如，仅Y

在这样的间距范围内，可避免电池单元13与第一横梁114和/或第二横梁115发生碰撞，以使得电池10具有较优的安全性。

在申请的一些实施例中，Y

比如，可以仅Y

在这样的间距范围内，既可避免电池单元13与第一横梁114和/或第二横梁115发生碰撞，且电池单元13与第一横梁114和/或第二横梁115之间的间距不至于过大，从而使得电池10具有较好的空间利用率及安全性。

在本申请的一些实施例中，电池单元13与第一纵梁112之间的间距为X

比如，可以仅X

在这样的间距范围内，可避免电池单元13与第一纵梁112和/或第二纵梁113发生碰撞，以使得电池10具有更优的安全性。

在本申请的一些实施例中，X

比如，可以仅X

在这样的间距范围内，既可避免电池单元13与第一纵梁112和/或第二纵梁113发生碰撞，且电池单元13与第一纵梁112和/或第二纵梁113之间的间距不至于过大，从而使得电池10具有更优的空间利用率及安全性。

请再次参阅图4及图5，在本申请的一些实施例中，电池10还包括与框主体11连接的盖体14，盖体14设于电池单元13背向承载主体12的一侧；承载主体12具有面向电池单元13的承载面121，盖体14在承载面121上的投影，至少部分覆盖电池单元13在承载面121上的投影。

具体地，盖体14设于电池单元13的下方。

盖体14可以为板状、片状或者其他形状。盖体14与框主体11之间可以采用卡扣、销轴、螺钉等方式进行连接。

通过设置盖体14在承载面121上的投影，至少部分覆盖电池单元13在承载面121上的投影，则盖体14可以位于电池单元13的下方并至少密封部分中空区域111，从而有助于降低电池10所在的外部环境对电池单元13的干扰。

在本申请的一些实施例中，盖体14在承载面121上的投影，完全覆盖电池单元13在承载面121上的投影。

这样，盖体14能够进一步降低电池10所在的外部环境对电池单元13的干扰。

在本申请的一些实施例中，盖体14与承载主体12配合并用于将电池单元13密封于中空区域111内。

也就是说，框主体11、承载主体12及盖体14共同配合并能够将电池单元13密封于中空区域111内。

密封于中空区域111内的电池单元13无法与外部环境的水汽、空气及其他物质接触，从而可避免外部环境对电池单元13的工作构成干扰，使得电池单元13具有较优的工作可靠性及使用寿命。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池10，并且电池10用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池10的设备或系统。

根据本申请的一些实施例，参见图2至图5，本申请提供了一种电池10，电池10包括框主体11、盖体14、承载主体12及承载主体12连接的电池单元13，框主体11内部构造形成有中空区域111，电池单元13设于中空区域111内，承载主体12及盖体14均与框主体11连接，且盖体14与承载主体12沿框主体11的厚度方向间隔设置于电池单元13相对的下侧及上侧，并配合用于将电池单元13密封于中空区域111内。框主体11包括沿其宽度方向X间隔设置的第一纵梁112及第二纵梁113，以及沿其长度方向Y间隔设置的第一横梁114及第二横梁115，第一纵梁112、第一横梁114、第二纵梁113及第二横梁115依次首尾连接并围合形成中空区域111，电池单元13间隔设置于第一纵梁112与第二纵梁113之间，以及间隔设置于第一横梁114与第二横梁115之间。

电池单元13设于中空区域111内时，承载主体12能够沿框主体11的厚度方向限位并固定电池单元13，以满足电池单元13装配的需求。此外，由于电池单元13与第一纵梁112、第二纵梁113、第一横梁114及第二横梁115间隔设置，这样，在电池10运输或者使用的过程中，即使框主体11与电池单元13相互之间存在相对运动，电池单元13与第一纵梁112、第二纵梁113、第一横梁114及第二横梁115之间也不会发生碰撞，以防止框主体11或者电池单元13变形，从而提升了电池10的安全性。

而盖体14与承载主体12配合用于将电池单元13密封于中空区域111内，密封于中空区域111内的电池单元13无法与外部环境的水汽、空气及其他物质接触，从而可避免外部环境对电池单元13的工作构成干扰，使得电池单元13具有较优的工作可靠性及使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。