本技術(shù)涉及電池,特別是涉及一種電池以及用電裝置。
背景技術(shù):
1、隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,電池的應(yīng)用越來越廣泛,例如應(yīng)用于手機、筆記本電腦、電瓶車、電動汽車、電動飛機、電動輪船、電動玩具汽車、電動玩具輪船、電動玩具飛機和電動工具等上。
2、在電池的循環(huán)過程,往往采用梁結(jié)構(gòu)來提供對電池單體的側(cè)方向支撐力,其結(jié)構(gòu)強度直接影響到電池的可靠性,因此,如何有效提高梁結(jié)構(gòu)的強度是電池技術(shù)中一個亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對梁結(jié)構(gòu)的強度低問題,提供一種電池以及用電裝置。
2、本技術(shù)的第一方面提供一種電池,包括電池單體以及箱體;所述箱體包括箱本體以及限位梁;所述限位梁設(shè)置在所述箱本體中以界定出容納空間;所述電池單體設(shè)置于所述容納空間中;所述限位梁包括沿第一方向相對設(shè)置的第一梁側(cè)面以及第二梁側(cè)面;其中,所述第二梁側(cè)面配置為與所述電池單體的大面相抵接的豎直平面,所述大面為所述電池單體中表面積最大的一個側(cè)面,至少部分所述第一梁側(cè)面朝向所述第二梁側(cè)面傾斜設(shè)置。
3、如此,當(dāng)電池單體在循環(huán)過程中產(chǎn)生膨脹變形作用力,第一梁側(cè)面利用傾斜所形成的夾角能夠使得第二梁側(cè)面在第一方向上具有較強支撐,進而能夠提高第二梁側(cè)面沿第一方向上的抗形變能力,并最終提高限位梁在第一方向上的抗變形能力,使得限位梁整體的支撐強度好,并向電池單體的大面提供足夠的約束,防止其出現(xiàn)過量的膨脹變形。
4、在其中一個實施例中,所述第一梁側(cè)面包括相連的第一區(qū)段以及第二區(qū)段,所述第二區(qū)段朝向所述第二梁側(cè)面傾斜設(shè)置。如此,如此,第二梁側(cè)面將電池單體在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力傳遞給第一梁側(cè)面,第二區(qū)段朝向第二梁側(cè)面傾斜設(shè)置,從而提高限位梁在第一方向上的抗變形能力,避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形導(dǎo)致電池功能失效。
5、在其中一個實施例中,所述第一區(qū)段以及第二區(qū)段共面設(shè)置;或者,所述第一區(qū)段與所述第二梁側(cè)面平行設(shè)置。如此,第一區(qū)段與第二梁側(cè)面均為豎直平面,方便支撐梁與第一區(qū)段相抵接的一端可以加工為豎直平面,而不用加工為傾斜面,有利于兩者在第一方向上的固定。
6、在其中一個實施例中,所述第二梁側(cè)面與所述第二區(qū)段具有夾角a,0°<a≤20°.如此,在電池單體的循環(huán)過程中,若膨脹量較小,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)小第二梁側(cè)面與第二區(qū)段的夾角數(shù)值,從而騰出更大能量區(qū)放置電池單體;若膨脹量較大,第二梁側(cè)面與第二區(qū)段的夾角可以增大,以獲得更好的支撐效果。
7、在其中一個實施例中,所述電池還包括至少一根支撐梁,所述支撐梁的一端沿所述第一方向與所述第一梁側(cè)面相連接。通過支撐梁的一端沿第一方向與第一梁側(cè)面相抵接,使得第一梁側(cè)面的夾角能夠?qū)Φ诙簜?cè)面形成較強的支撐,進而能夠提高第二梁側(cè)面沿第一方向上的抗形變能力,使得限位梁整體的支撐強度好,從而向電池單體的大面提供足夠的約束,防止膨脹變形。
8、在其中一個實施例中,所述限位梁沿第二方向延伸,所述第一方向與所述第二方向相交設(shè)置;所述電池包括多根所述支撐梁,多根所述支撐梁沿所述第二方向間隔排列,并分別沿所述第一方向與所述第一梁側(cè)面相連接。如此,每一根限位梁對應(yīng)有多根支撐梁,從而將限位梁傳遞過來的膨脹變形作用力分散到箱本體上。
9、在其中一個實施例中,所述支撐梁的一端沿所述第一方向與所述第一區(qū)段相連接。如此,第二區(qū)段朝向第二梁側(cè)面傾斜設(shè)置,撐梁的一端沿第一方向與第一區(qū)段相抵接;通過第二梁側(cè)面將電池單體在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力傳遞給第一梁側(cè)面,第一區(qū)段與支撐梁抵接從而將上述的作用力傳遞到支撐梁,從而避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形導(dǎo)致電池功能失效。
10、在其中一個實施例中,所述限位梁包括至少一條支撐筋,所述支撐筋連接于所述第一梁側(cè)面與所述第二梁側(cè)面之間。如此,支撐筋能夠?qū)Φ诙簜?cè)面形成較強的支撐,進而能夠提高第二梁側(cè)面沿第一方向上的抗形變能力,進一步提高限位梁對電池單體的支撐效果。
11、在其中一個實施例中,所述支撐筋相對于所述第一方向傾斜設(shè)置。如此,當(dāng)電池單體在循環(huán)過程中產(chǎn)生膨脹變形作用力,與第二梁側(cè)面連接的支撐筋可以將第一方向上獲得的膨脹變形作用力,改變方向后傳遞給第一梁側(cè)面,進而傳遞到支撐梁,從而提高限位梁在第一方向上抵抗變形的整體剛度,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
12、在其中一個實施例中,所述限位梁包括多條所述支撐筋,至少兩條相鄰的所述支撐筋彼此間隔設(shè)置且相對于所述第一方向的傾斜方向相反。如此,支撐在第一梁側(cè)面與第二梁側(cè)面之間的多條支撐筋可以將限位梁的內(nèi)腔分隔為不易變形的非四邊形腔體,進一步地提高限位梁的整體剛度,從而確保第二梁側(cè)面能夠?qū)㈦姵貑误w在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力傳遞給第一梁側(cè)面,進而傳遞到支撐梁,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
13、在其中一個實施例中,至少一條所述支撐筋遠離所述第二梁側(cè)面的一端固定連接于所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段的連接處。如此,第二梁側(cè)面可將電池單體的膨脹變形作用力通過支撐筋傳遞給第一區(qū)段和第二區(qū)段的連接處,從而獲得更大的支撐力,進而可以提高限位梁的整體剛度。
14、在其中一個實施例中,所述第二梁側(cè)面包括沿其高度方向均分的上部區(qū)段、中間區(qū)段以及下部區(qū)段;與所述中間區(qū)段連接的所述支撐筋的數(shù)量不少于連接在所述上部區(qū)段或連接在所述下部區(qū)段的所述支撐筋的數(shù)量。如此,將支撐筋集中連接在第二梁側(cè)面的中間區(qū)段,可以更好的對第二梁側(cè)面形成支撐,以提高限位梁的整體剛度,從而有效地抑制電池單體在循環(huán)過程中的產(chǎn)生過量膨脹變形。
15、在其中一個實施例中,全部所述支撐筋的一端連接于所述中間區(qū)段上。如此,可在重量一定的情況下獲得相對更好的支撐效果;既能夠確保限位梁的整體剛度,又能夠避免設(shè)置過多的支撐筋導(dǎo)致超重,從而提高電池的能量密度。
16、在其中一個實施例中,所述限位梁還包括頂面以及底面;所述頂面以及所述底面分別連接于所述第一梁側(cè)面和所述第二梁側(cè)面的兩端,以圍設(shè)出所述限位梁的內(nèi)部腔。
17、在其中一個實施例中,所述限位梁包括支撐板;所述支撐板連接在所述頂面以及所述底面之間,以將所述限位梁的內(nèi)部腔分隔為第一子腔與第二子腔。如此,通過支撐板將限位梁形成為多腔的立體結(jié)構(gòu),有利于提高限位梁的整體剛度,從而確保第二梁側(cè)面能夠?qū)㈦姵貑误w在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力傳遞給第一梁側(cè)面,進而傳遞到支撐梁,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
18、在其中一個實施例中所述限位梁包括至少一條第一子筋與至少一條第二子筋;所述第一子筋連接于所述第一梁側(cè)面與所述支撐板之間;所述第二子筋連接于所述支撐板與所述第二梁側(cè)面之間。如此,第二子筋連接于支撐板與第二梁側(cè)面之間,能夠?qū)Φ诙簜?cè)面形成較強的支撐,再將第一子筋連接于第一梁側(cè)面與支撐板之間,并能夠?qū)χ伟逍纬奢^強的支撐,進而能夠提高限位梁沿第一方向上的抗形變能力,進一步提高限位梁對電池單體的膨脹變形起到約束效果。
19、在其中一個實施例中,所述支撐板包括相連的第一子板以及第二子板,所述第二子板朝向所述第二梁側(cè)面傾斜設(shè)置;所述第一子板與第二子板共面設(shè)置;或者,所述第一子板與所述第二梁側(cè)面平行設(shè)置。如此,通過第一子板以及第二子板將限位梁的內(nèi)腔形成為不規(guī)則的多邊形腔體,利用腔體結(jié)構(gòu)提高限位梁的整體剛度,從而確保第二梁側(cè)面能夠?qū)㈦姵貑误w在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力傳遞給第一梁側(cè)面,進而傳遞到支撐梁,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
20、在其中一個實施例中,其中一條所述第一子筋的一端固定連接于所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段的連接處;該條所述第一子筋的另一端固定連接于所述第一子板和所述第二子板的連接處;其中一條所述第二子筋的一端固定連接于所述第一子板和所述第二子板的連接處,該所述第二子筋的另一端與所述第二梁側(cè)面連接。如此,可實現(xiàn)作用力的有效傳遞,進而使得限位梁獲得更大的支撐力,提高限位梁的整體剛度,最終有效地抑制電池單體在循環(huán)過程中產(chǎn)生過量膨脹變形。
21、在其中一個實施例中,所述第一子筋與所述第一方向平行設(shè)置,所述第二子筋相對于所述第一方向傾斜設(shè)置。如此,當(dāng)電池單體在循環(huán)過程中產(chǎn)生膨脹變形作用力,與第二梁側(cè)面連接的第二子筋可以將第一方向上獲得的膨脹變形作用力,改變方向后傳遞給支撐板,進而由支撐板通過第一子筋沿第一方向傳遞給第一梁側(cè)面,進而能夠?qū)⒃撆蛎涀冃巫饔昧鬟f到支撐梁,從而提高限位梁在第一方向上抵抗變形的整體剛度,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
22、在其中一個實施例中,所述限位梁包括多條所述第一子筋與多條所述第二子筋;相鄰兩條所述第一子筋彼此間隔且平行設(shè)置;和/或,相鄰兩條所述第二子筋彼此間隔且交叉設(shè)置。如此,連接于第一梁側(cè)面與支撐板之間的第一子筋可以將第一子腔分隔為不易變形的四邊形腔體,支撐在支撐板與第二梁側(cè)面之間的第二子筋可以將第二子腔分隔為不易變形的四邊形腔體,從而可以進一步地提高限位梁的整體剛度,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的產(chǎn)生過量膨脹變形。
23、在其中一個實施例中,每一條所述第二子筋與對應(yīng)的所述第一子筋共同連接于所述支撐板的同一區(qū)域。如此,第一子筋、第二子筋一一對應(yīng);且第一子筋、第二子筋與支撐板三點交匯,可以獲得更好的剛性,從而在限位梁內(nèi)部形成更強的支撐,進而能夠提高限位梁沿第一方向上的抗形變能力,最終有效地提高限位梁對電池單體的支撐效果。
24、在其中一個實施例中,所述第二梁側(cè)面包括沿其高度方向均分的上部區(qū)段、中間區(qū)段以及下部區(qū)段;與所述中間區(qū)段連接的所述第二子筋的數(shù)量不少于連接在所述上部區(qū)段或連接在所述下部區(qū)段的所述第二子筋的數(shù)量。
25、如此,將與中間區(qū)段連接的第二子筋的數(shù)量設(shè)置為相對更多,將連接在上部區(qū)段的第二子筋的數(shù)量設(shè)置為相對更少,將連接在下部區(qū)段c的第二子筋的數(shù)量設(shè)置為相對更少;電池單體在循環(huán)過程中的膨脹變形作用力首先傳遞給第二梁側(cè)面,再通過第二子筋傳遞到支撐板,然后通過多根與第二子筋相對應(yīng)的第一子筋傳遞到第一梁側(cè)面上,確保限位梁的整體剛度,有效地避免電池單體在循環(huán)過程中的過量膨脹變形。
26、在其中一個實施例中,全部所述第二子筋均與所述中間區(qū)段連接。如此,可在限位梁重量一定的情況下獲得相對更好的支撐效果;既能夠確保限位梁的整體剛度,又能夠避免設(shè)置過多的第二子筋導(dǎo)致超重,從而提高電池的能量密度。
27、本技術(shù)的第二方面提供一種用電裝置,包括上述的電池,所述電池用于提供電能。
28、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本技術(shù)的具體實施方式。