一种电动汽车用固态电池快速充电宝的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，尤其是涉及一种电动汽车用固态电池快速充电宝。


背景技术：

2.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。电动汽车的工作原理是通过蓄电池提供电力，再由电力调节器将电力传递给电动机，通过电机驱动传动系统以带动汽车的行驶。新能源电动汽车行业作为现阶段高速发展的新型节能、绿色排放的重要产业，拉开了人类出行新纪元的帷幕。
3.目前，现有电动汽车内通常放置一充电宝，该充电宝可以在电池包低电量的情况下给电池包进行快速充电。上述充电宝内部常采用的是锂电池组，锂电池组是由数百颗小电池串并而成，使得整体占用面积较大，该充电宝的体积与重量也会随之增加。另外，锂电池导电性能差，其内部锂离子扩散速度慢，在高倍充放电时，实际电量要低于自身的容量，使得放电过程中电流较低，造成充电时间较长，从而影响汽车的续航里程，电动汽车整体体验感较差。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种电动汽车用固态电池快速充电宝，以解决现有技术中充电慢且占用面积大的技术问题。
6.一种电动汽车用固态电池快速充电宝，包括安装组件以及固态电池组件；
7.所述固态电池组件包括多个接邻设置的单体支架与多个固态电池单体；每个所述单体支架上对应设置有一个所述固态电池单体；
8.所有所述单体支架与所述固态电池单体设置在所述安装组件内，所述安装组件上设置有正连接部与负连接部；
9.每个所述固态电池单体均设置有一正极耳与一负极耳；处在首端的所述固态电池单体上的负极耳与接邻的所述固态电池单体的正极耳串联，以此类推使得处在尾端的所述固态电池单体的正极耳与接邻的所述固态电池单体的负极耳串联；处在首端的所述固态电池单体上的正极耳形成正极连接端，其与所述正连接部电连接；处在尾端的所述固态电池单体的负极耳形成负极连接端，其与所述负连接部电连接。
10.上述方案中，首先将固态芯片安装在每个单体支架上，再将多个单体支架相互接邻设置，接下来再将多个单体支架安装在安装组件内，以此完成整个充电宝的安装。该装置与传统的锂电池电芯相比，锂电池为了安全，其需要安装防爆阀等部件，极大的占用了空间；而固态电池单体更安全，其在安装时，不需要再预留安装空间，同时固态电池单体负极材料的用量也更少，使得接邻设置的单体支架之间更为紧密，因此，组合起来的固态电池组件所占用的体积也会更小。且固态电池单体在体积减小的情况下，其自身高能量密度的特
性可使该充电宝的充电速度更快，从而增加电动汽车的续航里程，使得体验感更好。
11.优选地，所述安装组件包括底座、外壳与上盖板；
12.所述外壳设置在所述底座和所述上盖板之间，并将所有所述单体支架和所有所述固态电池单体沿其侧面罩套；
13.所述底座和所述上盖板固定连接，并将处在两者之间的所述外壳固定；所述正连接部与所述负连接部均设置在所述外壳上。
14.具体的，首先通过外壳可以将单体支架与固态电池单体罩套住，从而对其起到一个保护的作用；其次，上盖板与底座则是将外壳裸露在外的两侧进行密封，从而完全将单体支架与固态电池单体完全罩住，防止外部的环境侵蚀固态电池单体，延长了该充电宝的使用寿命。
15.优选地，每一个所述单体支架包括承载框与支撑架，所述承载框存在一安装中空部，所述支撑架位于所述安装中空部内，并与所述承载框固定连接且非平齐设置；
16.对应设置的所述固态电池单体位于所述支撑架上，并且和所述承载框平齐设置。
17.首先将固态电池单体放置在支撑架上，由于支撑架未与承载框平齐设置，使得固态电池单体与支撑架相抵接的面低于承载框，从而使放置后的固态电池单体表面与承载框平齐，这样易于多个承载框的接邻安装，即可相互贴合，从而进一步减小承载框的占用空间。另外，承载框存在一安装中空部，即上下贯通的，当多个承载框接邻设置后，固态电池单体之间留有的空间也不会影响固态电池单体的散热，从而防止因为内部热量升高而引发失火等意外情况。
18.优选地，所述承载框上开设有正极中空部与负极中空部，所述正极中空部与所述负极中空部均与所述安装中空部相通，用于填充设置所述正极耳与所述负极耳。
19.正极中空部与负极中空部用于填充安装正极耳与负极耳，与上述相同，接邻设置的承载框不会因为多出的正极耳与负极耳而使固态电池单体凸出一部分，使多个承载框之间可紧密贴合，同样上下贯通的两个中空部也不会影响正极耳与负极耳处的散热。
20.优选地，所述底座与所述上盖板相对的一侧面设置有多个定位挡板，每个所述定位挡板均与所述外壳的外侧面相抵接，用于固定住所述外壳。
21.通过定位挡板来限位外壳，可使外壳与底座之间不再通过刚性连接即可被固定住，从而方便后期对外壳进行拆卸。
22.优选地，所述外壳呈方形，所述定位挡板呈l型，并设置有四个，每个所述定位挡板的直角处均与所述外壳的每个直角相贴合。
23.由于外壳只通过定位挡板进行限位，与底座之间并无刚性连接，因此，设置四个呈l型的定位挡板，其可完全将外壳的四个直角处限位住，从而增加外壳的稳定性，使外壳不会在使用过程中发生晃动。
24.优选地，所述上盖板与所述承载框上开设有相对应的第一通孔，所述底座上开设有与所述第一通孔相对应的第一安装孔，所述第一安装孔内螺纹连接有贯穿所述第一通孔的第一螺栓，用于将所述上盖板与所述承载框固定设置在所述底座上。
25.第一螺栓采用长度较长的螺栓，使该螺栓可同时穿过上盖板与承载框，以此来将上盖板与承载框之间被串联起来，再将第一螺栓拧在第一安装孔内，从而将被串联的上盖板与承载框固定在底座上；上盖板在固定的同时，其会将外壳紧紧压在底座上，通过与上述
的定位挡板配合便可将外壳固定住。
26.优选地，还包括防护箱体与防护底板，所述防护箱体设置在所述防护底板上，所述底座设置在所述防护底板上；所述防护底板上设置有滚动部件。
27.通过防护箱体与防护底板可完全将该充电宝罩住，从而对其起到一个保护作用；而通过滚动部件可更为省力的移动整个防护箱体，省时省力。
28.优选地，所述底座上设置有沿外壳长度方向延伸的凸出部，所述凸出部上开设有第二通孔，所述防护底板上开设有与所述第二通孔相对应的第二安装孔，所述第二安装孔内螺纹连接有贯穿所述第二通孔的第二螺栓，用于将所述底座固定设置在所述防护底板上。
29.通过第二螺栓穿过第二通孔拧在第二安装孔内来将底座固定在防护箱体内，从而使充电宝与防护箱体呈一体设置；而通过将第二通孔开设在凸出部上，可使第二螺栓与定位挡板之间预留一定的空间，防止破坏定位挡板。
30.优选地，所述承载框呈矩形，其四个侧面上分别开设有卡槽。
31.可在接邻设置的多个单体支架的卡槽上设置一卡夹，通过该卡夹可使接邻设置的单体支架紧紧贴合，进一步增加组合起来的单体支架的稳定性。
32.综上，首先将多个设置有固态电池单体的单体支架接邻设置，再通过外壳、底座与上盖板将上述单体支架罩住，从而组成该充电宝。该充电宝内的固态电池组件，即接邻的单体支架在安装时，相互之间不需要再预留安装空间，使得相互叠摞的单体支架之间更为紧密，因此，组合起来的固态电池组件所占用的体积也会更小。固态电池单体在体积减小的情况下，其自身高能量密度的特性可使该充电宝的充电速度更快，从而实现对汽车快速充电的目的。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
34.图1为本实用新型其中一个实施例中提供的充电宝的爆炸示意图；
35.图2为本实用新型其中一个实施例中提供的充电宝的组合示意图；
36.图3为本实用新型其中一个实施例中提供的充电宝中单体支架示意图；
37.图4为本实用新型其中一个实施例中提供的充电宝中固态电池单体的示意图；
38.图5为本实用新型其中一个实施例中提供的充电宝的电路示意图。
39.以上附图中，各标号所代表的部件列表如下：
40.10、安装组件；11、底座；111、凸出部；12、外壳；121、正连接部；122、负连接部；13、上盖板；20、固态电池组件；21、单体支架；211、承载框；212、支撑架；22、固态电池单体；221、正极耳；222、负极耳；30、定位挡板；40、第一通孔；41、第一安装孔；42、第一螺栓；50、第二通孔；51、第二安装孔；52、第二螺栓；60、防护底板；61、防护箱体；70、卡槽。
具体实施方式
41.为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
42.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
43.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。在本实用新型的描述中，“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。
44.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，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。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
47.参考图1-4，本实用新型提供的一个实施方式中，提供了一种电动汽车用固态电池快速充电宝，包括安装组件10以及固态电池组件20；固态电池组件20包括多个接邻设置的单体支架21与多个固态电池单体22；每个单体支架21上对应设置有一个固态电池单体22；所有单体支架21与固态电池单体22设置在安装组件10内，安装组件10上设置有正连接部121与负连接部122；
48.每个固态电池单体22均设置有一正极耳221与一负极耳222；处在首端的所述固态电池单体22上的负极耳222与接邻的所述固态电池单体22的正极耳221串联，以此类推使得处在尾端的所述固态电池单体22的正极耳221与接邻的所述固态电池单体22的负极耳222
串联；处在首端的所述固态电池单体22上的正极耳221形成正极连接端，其与所述正连接部121电连接；处在尾端的所述固态电池单体22的负极耳222形成负极连接端，其与所述负连接部122电连接。
49.在上述实施例的基础之上，本技术的其他一些实施例还可以是在上述具体实施例的基础上，所进行的以下一项或者多项组合的进一步增加或者限定。
50.安装组件10包括底座11、外壳12与上盖板13；外壳12设置在底座11和上盖板13之间，并将所有单体支架21和所有固态电池单体22沿其侧面罩套；
51.底座11和上盖板13固定连接，并将处在两者之间的外壳12固定；正连接部121与负连接部122均设置在外壳12上。
52.每一个单体支架21包括承载框211与支撑架212，承载框211存在一安装中空部，支撑架212位于安装中空部内，并与承载框211固定连接且非平齐设置；
53.对应设置的固态电池单体22位于支撑架212上，并且和承载框211平齐设置。
54.承载框211上开设有正极中空部与负极中空部，正极中空部与负极中空部均与安装中空部相通，用于填充设置正极耳221与负极耳222。
55.底座11与上盖板13相对的一侧面设置有多个定位挡板30，每个定位挡板30均与外壳12的外侧面相抵接，用于固定住外壳12。
56.外壳12呈方形，定位挡板30呈l型，并设置有四个，每个定位挡板30的直角处均与外壳12的每个直角相贴合。
57.上盖板13与承载框211上开设有相对应的第一通孔40，底座11上开设有与第一通孔40相对应的第一安装孔41，第一安装孔41内螺纹连接有贯穿第一通孔40的第一螺栓42，用于将上盖板13与承载框211固定设置在底座11上。
58.还包括防护箱体61与防护底板60，防护箱体61设置在防护底板60上，底座11设置在防护底板60上；防护底板60上设置有滚动部件。
59.底座11上设置有沿外壳12长度方向延伸的凸出部111，凸出部111上开设有第二通孔50，防护底板60上开设有与第二通孔50相对应的第二安装孔51，第二安装孔51内螺纹连接有贯穿第二通孔50的第二螺栓52，用于将底座11固定设置在防护底板60上。承载框211呈矩形，其四个侧面上分别开设有卡槽70。
60.请参考图1-4，在本实用新型提供的一些实施方案中，该电动汽车用固态电池快速充电宝包括多个固态电池单体22与多个单体支架21，每个单体支架21上对应设置有一个固态电池单体22，多个单体支架21为接邻设置，在该方案中，优选叠摞设置，即多个单体支架21由低到高依次叠摞起来。经过叠摞的单体支架21安装在一安装组件10内，从而组成电动汽车用固态电池快速充电宝。
61.上述的单体支架21具体包括承载框211与支撑架212，该承载框211顾名思义，为一框架结构，如图3所示，其存在一安装中空部，为贯通的，在该安装中空部内可将支撑架212固定住，固态电池单体22放置在支撑架212上，由于支撑架212与承载框211并非平齐设置，因此，固态电池单体22部分会位于安装中空部内，同时令固态电池单体22的上表面与承载框211平齐，通过上述设置，可使叠摞的单体支架21之间相互贴合，从而减少多个单体支架21的占用空间。另外，由于安装中空部是贯通的结构，因此，支撑架212与安装中空部留有的通孔可以增加固态电池单体22的散热效果，防止因为内部热量升高而引发失火等意外情
况。
62.上述的承载框211上还开设有正极中空部与负极中空部，其均与安装中空部相通，用于安装每个固态电池单体22上的正极耳221与负极耳222。由于是将多个固态电池单体22叠摞而成，因此，需将前一个固态电池单体22上的正极耳221与下一个固态电池单体22上的负极耳222相串联，以此类推，处在最上方与最下方的两个固态电池单体22分别都留有一个正极耳221与一个负极耳222，剩下的两个极耳形成整个充电宝上的正极连接端与负极连接端，该正极连接端与负极连接端分别与设置在外壳12上的正连接部121与负连接部122相连，从而与外部连接线相连。
63.请参考图1和图2，上述的安装组件10具体包括底座11、外壳12与上盖板13，其中外壳12位于底座11与上盖板13之间，通过上盖板13与底座11之间的固定从而将外壳12紧紧压住，以此可以初步固定住外壳12。固定的外壳12会将叠摞在一起的所有单体支架21罩住，通过上述设置可将固态电池部件密封，以防止外部的环境侵蚀固态电池单体22，延长了该充电宝的使用寿命。
64.外壳12单纯的通过上盖板13压住，其还可能发生晃动，因此，在底座11上还设置多个定位挡板30，其与上盖板13组合使用可以增加外壳12的稳固性。具体的，该定位挡板30是呈l型的，由于外壳12为方形，因此，其存在四个直角，通过使定位挡板30的直角与外壳12的直角相抵接，从而将外壳12卡住，所以需通过四个定位挡板30才能完全将外壳12挡住，防止其在底座11上发生平移。
65.通过上述的组合安装，便可组成一可快速充电的充电宝，但为了整体的美观性以及安全性，还可在其外部设置一防护结构(如图1和图2所示)，该防护结构包括防护箱体61和防护底板60，该防护箱体61四周以及上方均为密封状，下方通过防护底板60密封住，将该充电宝固定安装在防护底板60上，使该充电宝整体更为美观与安全。为了方便使用，还可在防护底板60上设置多个滚动部件，例如万向轮，通过该万向轮可以方便整体的移动，同样为了增加散热，防护箱体61上还可设置多个散热孔或者安装散热风扇等，该散热结构不限，只需能达到散热效果即可。为了方便观看，图1和2中的防护箱体61并未显示完全，为断裂状，实际中的防护箱体61是完全将充电宝罩住的。
66.请参考图1，上述中上盖板13与底座11之间具体是通过螺栓进行刚性连接的，即事先在上盖板13上设置多个第一通孔40，同时在承载框211上也设置多个第一通孔40，在底座11上设置与第一通孔40相对应的第一安装孔41，选用长度较长的第一螺栓42穿过第一通孔40拧在第一安装孔41内，以此将上盖板13与多个叠摞的承载框211固定在底座11上。由此还可知，叠摞的承载框211是通过第一螺栓42贯穿进行固定的，但开设的第一通孔40与第一螺栓42之间会有缝隙，造成叠摞的承载框211会发生一定的晃动，因此，在每个承载框211的侧面均开设一至两个卡槽70，相互叠摞的承载框211上的卡槽70相对应，在该卡槽70上设置一个卡夹来将叠摞的承载框211卡住(图中未示出卡夹，可以采用多种方式的夹持件，只需卡住即可)，从而进一步防止承载框211晃动。
67.与上述相同，底座11与防护底板60之间的固定也采取相同的固定方式，即在底座11上开设第二通孔50，防护底板60上开设第二安装孔51，令第二螺栓52穿过第二通孔50拧在第二安装孔51内来将整个充电宝固定在防护底板60上。但底座11上安装了固态电池单体22与单体支架21等结构，其安装位置会受限，因此，可在底座11上向外设置几个凸出部111，
该凸出部111的延伸方向与外壳12的长度方向相同，以此使该凸出部111与防护底板60相平行，从而实现完全贴合；第二通孔50便可开设在凸出部111上，使得安装时为定位挡板30预留更多的空间。
68.请参考图5，其为该充电宝的电路系统图，主要充电工作流程为，首先通过充电桩将直流电通过直流充电输入端口传输到固态电池系统，即该电动汽车用固态电池快速充电宝，从而完成对固态电池的充电。放电流程为，通过固态电池系统，即该电动汽车用固态电池快速充电宝，将直流电经过电池管理系统传输到转换器完成直流电的转换并传输到插接端口的放电处，该插接端口与汽车相连，从而完成对汽车的充电。
69.现有的锂电池为了安全起见，需要安装例如防爆阀等保护结构，防止电池发生爆炸，这就需预留一定的安装空间。而该装置采用的是固态电池，其特性更为安全，无需安装防爆阀等保护结构，因此，叠摞的承载框211之间无需预留多余的安装空间，承载框211相互之间会更紧密，使得组合起来的固态电池组件20所占用的体积也会更小。且固态电池单体22在体积减小的情况下，其自身高能量密度的特性可使该充电宝的充电速度更快，从而实现对汽车快速充电的目的。
70.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。