电池及电池仓的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车制造技术领域，具体说是一种换电电动汽车电池的结构改进及具有该电池的电池仓。


背景技术：

2.随着环境保护意识的日益增强，新能源电动汽车越来越普及。电动汽车是以电动机代替燃油机，通过蓄电池供电，由电机驱动而无需变速箱，具有节能环保、操纵和维修方便、运行可靠、噪音低等优点。
3.电动汽车的电池充电目前主要采用有两种方式，一种是充电桩，另一种是充换电池站。其中，充换电池站进行电池充电，是将电动汽车驶入充换电池站，汽车移出亏电电池，然后将已经充满电的电池更换给汽车，替换下来的亏电电池输送到充电装置进行充电，汽车无需现场等候亏电电池充电完成，充电效率高，这种汽车充电模式称为换电，目前已成为逐渐普及的一种汽车充电模式。
4.换电电动汽车，其车体底盘上设置有电池仓，用于存放电池，同时电池仓上设有电池驱动机构，电池驱动机构驱动电池自动出入电池仓。现有技术中，为便于批量化生产，电池的壳体通常为光滑壳体，相应地，电池驱动机构通常选用电动辊筒机构，设在电池的底部，通过电机带动同步传动带使辊筒正向或反向转动，推动电池出入电池仓；或者采用电动胶辊驱动，设置在电池的相对两侧部，通过电机带动胶辊转动，进而从两侧推动电池出入电池仓。
5.现有电池的壳体为光滑壳体，采用电动辊筒机构驱动电池出入电池仓，是依靠辊筒与电池之间的摩擦力来实现电池输送，由于电动汽车电池通常体积大、重量大，则使得辊筒数量多，导致电池仓结构复杂，且多个辊筒转动存在运行噪音，可能出现打滑现象，可靠性欠佳。同样，采用电动胶辊驱动电池出入电池仓，也是依靠摩擦力（胶辊与电池之间的摩擦力）来实现电池输送，由于电动胶辊设置电池侧部，对电池的传动力值较小，对于较大体积和重量的电池也存在着所需电动胶辊数量多，结构复杂，成本高，易打滑的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种电池及电池仓，可以解决现有技术中电池仓结构复杂，电池输送可靠性较差的问题。
7.为达到上述技术效果，本实用新型所提出的电池的技术方案是，一种电池，包括壳体，所述壳体的一端设有连接器插头，所述壳体的另一端设有连接器插座，所述壳体上形成有齿条，所述齿条的长度方向平行于所述电池的插拔方向。
8.所述壳体呈长方体状，包括顶面、底面、两个相对设置的第一侧面、连接两所述第一侧面的两个相对的第二侧面，所述连接器插头和所述连接器插座分别设在两所述第二侧面上，所述齿条设在所述第一侧面上，且由所述第一侧面的一端延伸至其另一端。
9.所述壳体呈长方体状，包括顶面、底面、两个相对设置的第一侧面、连接两所述第
一侧面的两个相对的第二侧面，所述连接器插头和所述连接器插座分别设在两所述第二侧面上，所述齿条设在所述底面上，且由所述底面的一端延伸至其另一端。
10.所述齿条与所述壳体为一体成型结构，或者，所述齿条为一独立部件，固连在所述壳体上。
11.本实用新型还提出了一种电池仓，包括：
12.电池，其为上述的电池；
13.电池仓本体，其包括底板和周向侧板，所述底板和所述周向侧板围成用于容置所述电池的仓室以及与所述仓室连通的电池出入口；
14.电池驱动机构，其设在所述电池仓本体上并与所述齿条对应设置，包括齿轮以及用于驱动所述齿轮转动的电机，所述齿轮与所述齿条啮合以带动所述电池出入所述仓室实现插拔。
15.所述周向侧板中包括两个相对设置的第一侧板，两所述第一侧板的外侧均设有所述电池驱动机构，两侧的所述电池驱动机构对称设置，所述电池驱动机构设在所述第一侧板或所述底板上，所述第一侧板上对应设有用于避让所述齿轮的贯通部，所述齿轮经所述贯通部至少部分伸入所述仓室内以与所述齿条相啮合。
16.各所述第一侧板的外侧均设有多个所述电池驱动机构，多个所述电池驱动机构的排列方向平行于所述电池的插拔方向。
17.所述电池驱动机构还包括电机座，所述电机座设在所述第一侧板或所述底板上，所述电机安装在所述电机座上，所述电机的轴向垂直于所述电池的插拔方向，所述齿轮安装在所述电机的输出端上。
18.所述电机座包括固定部和可移动部，所述固定部固设在所述第一侧板或所述底板上，所述可移动部设在所述固定部上且可相对所述固定部升降，所述可移动部的升降方向平行于所述电机的轴向，所述电机设在所述可移动部上。
19.所述电机座包括固定部和可移动部，所述固定部固设在所述第一侧板或所述底板上，所述可移动部设在所述固定部上且可相对所述固定部水平移动，所述可移动部的移动方向垂直于所述电池的插拔方向，所述电机设在所述可移动部上。
20.与现有技术相比，本实用新型电池上形成有齿条，相应地，电池仓本体上的电机驱动机构包括齿轮和电机，齿轮与齿条配合，通过电机驱动齿轮转动，进而带动电池出入电池仓实现插拔，电池驱动机构采用齿轮齿条配合结构，传动效率高，结构简单，零部件数量少，从而有利于简化电池仓的结构；同时，齿轮齿条啮合传动可靠性高，噪音小，无打滑现象，从而可提高电池出入仓的位置精度和运行可靠性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例中电池立体图；
23.图2为本实用新型实施例中电池仓立体图；
24.图3为图2的a部放大图。
25.附图标记：100、电池仓本体；110、底板；120、仓室；130、电池出入口；131、导向斜面；140、左侧板；141、第一贯通部； 150、右侧板；151、第二贯通部；160、端板；170、电池接插件；180、减摩部件；200、电池；210、壳体；211、顶面；212、底面；213、第一侧面；214、第二侧面；220、连接器插头；230、连接器插座；240、齿条；300、电池驱动机构；310、齿轮；320、电机；330、电机座。
具体实施方式
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.参照图1，本实施例一种电池200，包括壳体210，壳体210的一端设有连接器插头220，壳体210的另一端设有连接器插座230，当然，还包括壳体210内的电池芯和电路，连接器插头220和连接器插座230通过电路连接，同现有技术，在此不做赘述。与现有技术不同的是，本实施例中壳体210上形成有齿条240，齿条240的长度方向平行于电池200的插拔方向，即图1的箭头i和箭头ii所示方向。
29.进一步地，壳体210呈长方体状，包括顶面211、底面212、两个相对设置的第一侧面213、两个相对设置的第二侧面214，第二侧面214连接两个第一侧面213，其中，第一侧面213为电池200的长度较长的侧面，第二侧面214为长度较短的侧面，即为电池200的端面，连接器插头220和连接器插座230分别设在两个第二侧面214上，齿条240设在第一侧面213上，且由第一侧面213的一端延伸至其另一端。齿条240形成在电池200的长度较长的侧面上，且由该侧面一端延伸至另一端，长度大，则与齿轮啮合时，传动路径长，电池200输送更为平稳，且齿条240位于侧面，则电池200在电动汽车上放置到位时，齿条240朝向汽车的侧部或前部、后部，便于检修以及设置齿轮与其配合。
30.作为另外一种实施方式，壳体210呈长方体状，包括顶面211、底面212、两个相对设置的第一侧面213、两个相对设置的第二侧面214，第二侧面214连接两个第一侧面213，其中，第一侧面213为电池200的长度较长的侧面，第二侧面214为长度较短的侧面，即为电池200的端面，连接器插头220和连接器插座230分别设在两个第二侧面214上，齿条240设在底面212上，且由底面212的一端延伸至其另一端，即与齿轮配合后，从底部驱动电池200出入电池仓实现插拔。
31.具体地，齿条240可与电池200的壳体210为一体成型结构，或者，齿条240为一独立部件，通过焊接或螺钉紧固的方式固连在壳体210上，对此可不做具体限制。
32.参照图2和图3，同时结合图1，本实施例还提出了一种电池仓，包括电池200，电池仓本体100和电池驱动机构300，当然还包括现有技术中换电电动汽车用电池仓其他必要结构部件，比如电池锁止机构等，在此不做赘述。
33.其中，电池200的结构参见本实用新型电池的实施例及附图1的描述，在此不再赘
述。
34.电池仓本体100包括底板110和周向侧板，底板110和周向侧板围成用于容置电池200的仓室120以及与仓室120连通的电池出入口130。具体地，本实施例中电池200的壳体210呈长方体状，则仓室120也相应为长方体状，由电池仓本体100的周向侧板包括左侧板140、右侧板150和一端板160，左侧板140与右侧板150对称，电池仓本体100上与端板16相对的一端开放，以形成电池出入口130，端板160上设有电池接插件170，用于与电池200的连接器插座230配合对电池200进行接插电。
35.电池200插拔时，其经电池出入口130进入或离开仓室120，本实施例中电池200的插拔方向平行于电池200的长度方向，也平行于左侧板140、右侧板150的延伸方向，如图1和图2中箭头i所指方向为电池插入方向，箭头ii所指方向为电池拔出方向。电池仓本体100的底板110为面积较大的水平板，以便能够承载电池200、电池仓本体100的周向侧板以及其他结构部件。
36.电池驱动机构300用于驱动电池200沿插拔方向移动，以实现其出入仓动作。本实施例中电池驱动机构300包括齿轮310以及用于驱动齿轮310转动的电机320，齿轮310与齿条210啮合以带动电池20出入仓室120实现插拔，比如将亏电电池移出仓室120，然后将满电电池插入仓室120内，实现电动汽车的换电式充电。
37.通过采用齿轮齿条配合实现电池的出入仓移动，结构简单，零部件数量少，从而有利于简化电池仓的结构；同时，齿轮齿条啮合传动可靠性高，噪音小，从而可提高电池出入仓的位置精度和运行可靠性，相应地具有该电池仓的换电电动汽车结构简单，运行可靠。
38.本实施例中齿条240设置电池200的两个第一侧面213上，各第一侧面213上均设置一条齿条240，两侧的齿条240对称设置，即其中一个第一侧面213上的齿条2140与另一侧面213上的齿条240对称设置，各齿条240由第一侧面213的一端延伸至其另一端，各齿条240位于第一侧面213的大约宽度方向中心位置处。相应地，左侧板140和右侧板150的外侧均设有电池驱动机构300，两侧的电池驱动机构300对称设置，即左侧板140外侧的电池驱动机构300与右侧板150外侧的电池驱动机构300对称设置，同时电池驱动机构300设在底板110上，左侧板140上对应设有用于避让齿轮310的第一贯通部141，右侧板150上也对应设有用于避让其对应的齿轮310的第二贯通部151，两侧的齿轮310分别经第一贯通部141、第二贯通部151至少部分伸入仓室120内以便能够与齿条210相啮合。当然，电池驱动机构300也可设在第一侧板213上，在此不做具体限制。
39.本实施例中电池驱动机构300位于电池200的两侧部，从电池200的两侧部对电池200进行驱动，且两侧的齿条240对称设置，两侧的电池驱动机构300对称设置，共同作用，使得电池200的移动更为平稳，进一步有利于提高电池200的位置精度和出入仓运行可靠性。
40.由于电动汽车所用电池200通常重量和体积较大，为进一步有利于电池200运行平稳、可靠、不偏斜、不晃动，本实施例中左侧板140和右侧板150外侧均设有多个电池驱动机构300，即每条齿条240对应多个电池驱动机构300，多个电池驱动机构300对电池200进行同步驱动，使电池200出入仓动作更为平稳、可靠，提高电池200出入仓位置精度和效率，电池驱动机构300个数多，则各电池驱动机构300中电机320可相应选用功率较低的电机，从而有利于降低生产成本。
41.进一步地，多个电池驱动机构300的排列方向平行于电池200的插拔方向。本实施
例中每个电池200的两侧分别设置2个电池驱动机构300，若仓室120放置多个电池200，则仓室120每侧的电池驱动机构300的个数为其所放置电池200个数的2倍。
42.如图2和图3所示，本实施例中电池驱动机构300还包括电机座330，电机座330通过螺钉或焊接安装在底板110上，当然，且也可以固设在第一侧板213上，电机320安装在电机座330上，电机320的轴向垂直于电池200的插拔方向，齿轮310安装在电机320的输出端上。具体地，电机320垂直向下安装，即其电机轴朝下，齿轮310位于电机320的下方安装在电机轴上。通过设置电机座330，将齿轮310和电机320共同安装在电机座330上，使电池驱动机构300形成一个整体，从而可实现整体拆装，以提高生产效率。
43.进一步地，电机座330可包括固定部和可移动部，固定部固设在底板110或第一侧板213上，可移动部设在固定部上且可相对固定部升降，可移动部的升降方向平行于电机320的轴向，电机320设在可移动部上从而使得电机320及齿轮310可随可移动部升降。则本实施例电池仓可适用于由于电池厚度不同导致齿条高度位置不同的电池的出入仓，扩大电池仓的适用范围。对于可移动部的升降，可通过在固定部上设置竖直的长条导向孔，可移动部上设置螺柱，可移动部竖直升降时，螺柱沿长条导向孔竖直移动，当可移动部移动至合适位置，用螺母与螺柱配合紧固可移动部即可。
44.作为另外一种实施方式，电机座330同样包括固定部和可移动部，固定部固设在底板110或第一侧板213上，可移动部设在固定部上且可相对固定部水平移动，可移动部的移动方向垂直于电池20插拔方向，电机320设在可移动部上。则此实施方式中电池仓可适用于由于电池左右宽度不同导致齿条在左右方向上位置不同的电池的插拔，扩大电池仓的适用范围。同样，对于可移动部的水平移动，可通过在固定部上设置水平的长条导向孔，可移动部上设置螺柱，可移动部水平移动时，螺柱沿长条导向孔水平移动，当可移动部移动至合适位置，用螺母与螺柱配合紧固可移动部即可。
45.另外，如图2和图3所示，电池出入口130的两端均形成有向外侧倾斜翻折的导向斜面131，使电池出入口130呈扩口状，以利于对电池200入仓时进行导向，便于电池200顺利进入仓室120。
46.电池仓本体100的底板110上表面上设有位于仓室120内的多个减摩部件180，用于减小电池200出入仓室120时所受的摩擦力，减摩部件180具体为辊筒，当然也可以为滚珠等。
47.作为另外一种实施方式，电池驱动机构300也可设置在电池仓本体100的底板110下方，此时齿条240设在电池200的底面上，底板110上设有避让齿轮310的贯通部，从电池200底面对电池200进行驱动。
48.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。