CN110048050B - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的上边缘与所述下壳体的下边缘连接，所述下壳体包括底板和位于所述底板上的左侧梁、右侧梁、前横梁和后横梁，所述左侧梁、所述右侧梁、所述前横梁和所述后横梁围成四边形框架。本发明提供一种性能鲁棒性强，轻量化效果更加优异的电池包。

Description

电池包

技术领域

本发明涉及电池的技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

电池包用于安装在电动汽车的下车体上，为电动汽车的电池提供承载。电池包作为电动汽车的重要部件，需要综合考虑诸多性能。例如：合理的空间配合，强度，抗冲击性，耐久性，水密封性等。

现有的电池包很难在满足上述要求下，保持更高的轻量化水平，因此有必要设计一种性能鲁棒性强，轻量化效果更加优异的电池包。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能鲁棒性强，轻量化效果更加优异的电池包。

本发明的技术方案提供一种电池包，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的上边缘与所述下壳体的下边缘连接，所述下壳体包括底板和位于所述底板上的左侧梁、右侧梁、前横梁和后横梁，所述左侧梁、所述右侧梁、所述前横梁和所述后横梁围成四边形框架。

进一步地，所述上壳体包括前端上盖和主体上盖，所述前端上盖位于所述主体上盖的前侧；

所述下壳体还包括前端下盖，所述前端下盖位于所述前横梁的前侧，所述前端上盖扣合在所述前端下盖上，所述主体上盖扣合在所述左侧梁、所述右侧梁、所述前横梁和所述后横梁围成的四边形框架上。

进一步地，所述前端下盖包括前端盖、前端挡板、前端侧板和前端底板，所述前端挡板位于两块所述前端侧板的前端，所述前端盖位于所述前端挡板的上方，所述前端挡板和所述前端侧板位于所述前端底板的上方，所述前端上盖上开设有安装窗，所述前端盖***到所述安装窗中。

进一步地，所述左侧梁朝向所述底板沿横向延伸出左翼板，所述右侧梁朝向所述底板沿横向延伸出右翼板，所述左翼板与所述底板的左侧边焊接并形成左焊缝，所述右翼板与所述底板的右侧边焊接并形成右焊缝。

进一步地，所述下壳体还包括中间横梁，所述中间横梁连接在所述左侧梁与所述右侧梁之间，并位于所述左翼板、所述底板和所述右翼板的上表面。

进一步地，所述上边缘上间隔地开设有多个上安装孔，所述下边缘上间隔地开设有多个下安装孔，所述下安装孔中安装有拉铆螺母，所述拉铆螺母包括螺纹套和法兰端，所述螺纹套***到所述下安装孔中，所述法兰端位于所述下边缘的顶面；

所述电池包还包括密封件和螺栓，所述密封件设置在所述上边缘与所述下边缘之间，所述螺栓穿过所述上安装孔、所述法兰端后与所述螺纹套连接后，所述密封件被压缩后，所述法兰端的上端面与所述下边缘的底面接触。

进一步地，所述上边缘为翻边，所述翻边的外侧朝向所述下边缘倾斜，并覆盖所述下边缘。

进一步地，所述左侧梁和所述右侧梁的外壁面向外延伸出连续的侧裙。

进一步地，所述侧裙的厚度小于所述左侧梁和所述右侧梁的厚度。

进一步地，所述上壳体上开设有防爆阀口。

进一步地，所述上壳体上开设有维修口。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明的一个实施例中，通过朝向底板横向延伸出左翼板和右翼板，将左焊缝和右焊缝内移，使得多个横向的结构件或电池包壳体内的结构件跨越焊缝，减少了该薄弱区域的开裂风险。

本发明的另一个实施例中，通过密封件、螺栓和拉铆螺母的相互配合，灵活利用拉铆螺母的法兰端的高度限制密封条的压缩量，使得电池包壳体的水密封性能可靠并具有良好维修性和经济性。

本发明的另一个实施例中，在左侧梁和右侧梁的外壁面向外延伸出连续的侧裙，电池包壳体受到侧向碰撞时，碰撞物先接触到侧裙，侧裙提前对碰撞物提供反力，碰撞起始点比无侧裙结构更加远离电池模组，侧裙溃缩变形的过程中吸收能量，增加了侧壁的抗压性能，对内部模组起到保护的作用。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中上壳体与下壳体的分解图；

图2是本发明一实施例中下壳体的立体图；

图3是图2的***图；

图4是本发明一实施例中下壳体安装有模组的立体图；

图5是本发明一实施例中下壳体的俯视图；

图6是图5的局部放大图；

图7是本发明一实施例中下壳体的局部放大图；

图8是本发明一实施例中上壳体与下壳体连接处的局部剖视图；

图9是本发明一实施例中下壳体的的俯视图；

图10是本发明一实施例中下壳体的碰撞实验示意图；

图11是本发明一实施例中下壳体的的局部横截面图。

附图标记对照表：

上壳体1 下壳体2 拉铆螺母3 密封件4

螺栓5 模组前后支架6 模组前后板7 上边缘11

上安装孔12 前端上盖13 主体上盖14 防爆阀口15

维修口16 底板21 左侧梁22 右侧梁23

中间横梁24 后横梁25 下边缘26 小横梁27

前横梁28 前端下盖29 螺纹套31 法兰端32

外密封条41 内密封条42 侧裙10 过渡结构20

碰撞物30 整包安装孔101 安装窗131 左焊缝211

右焊缝212 左翼板221 右翼板231 后翼板251

下安装孔261 前翼板281 前端盖291 前端挡板292

前端侧板293 前端底板294

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-2所示，电池包包括上壳体1和下壳体2，上壳体1的上边缘与下壳体2的下边缘连接，下壳体2包括底板21和位于底板21上的左侧梁22、右侧梁23、前横梁28和后横梁25，左侧梁22、右侧梁23、前横梁28和后横梁25围成四边形框架。

进一步地，如图1-2所示，上壳体1包括前端上盖13和主体上盖14，前端上盖13位于主体上盖14的前侧；

下壳体2还包括前端下盖29，前端下盖29位于前横梁28的前侧，前端上盖13扣合在前端下盖29上，主体上盖14扣合在左侧梁22、右侧梁23、前横梁28和后横梁25围成的四边形框架上。

进一步地，如图3所示，前端下盖29包括前端盖291、前端挡板292、前端侧板293和前端底板294，前端挡板292位于两块前端侧板293的前端，前端盖291位于前端挡板292的上方，前端挡板292和前端侧板293位于前端底板294的上方，前端上盖13上开设有安装窗131，前端盖291***到安装窗131中。

进一步地，如图1所示，上壳体1上开设有防爆阀口15，防止下面的水或泥嵌入电池包内部。

进一步地，如图1所示，上壳体1上开设有维修口16，维修口16上安装可以拆卸的维修盖(图未示)，方便维修。

进一步地，如图2-3所示，下壳体，包括底板21、左侧梁22和右侧梁23，左侧梁22朝向底板21沿横向延伸出左翼板221，右侧梁23朝向底板21沿横向延伸出右翼板231，左翼板221与底板21的左侧边焊接并形成左焊缝211，右翼板231与底板21的右侧边焊接并形成右焊缝212。

其中，“横向”是指沿图3中的水平方向，左翼板221和右翼板231与底板21位于同一水平面上。

现有的左侧梁22和右侧梁23没有设置横向延伸的翼板，直接与底板21的左侧边和右侧边焊接，因此焊缝位于转折线处，容易开裂。

本实施例中通过朝向底板21横向延伸出左翼板221和右翼板231，将左焊缝211和右焊缝212向底板1的中心内移，使得多个横向的结构件或电池包壳体内的功能件跨越左焊缝211和右焊缝212，减少了该薄弱区域的开裂风险。

进一步地，如图2-3所示，下壳体还包括中间横梁24，中间横梁24连接在左侧梁22与右侧梁23之间，并位于左翼板221、底板21和右翼板231的上表面。

中间横梁24跨越了左焊缝211和右焊缝212，将薄弱的焊接区域开裂的风险降低。

进一步地，如图3所示，下壳体还包括后横梁25，后横梁25朝向底板21沿横向延伸出后翼板251，后翼板251与底板21的后侧边焊接；

如图4所示，模组前后板7安装在中间横梁24与后横梁25之间，模组前后支架6位于模组前后板7的底部用于将模组前后板7安装到底板21上。

如图5-6所示，中间横梁24与后横梁25之间安装有模组前后支架6，模组前后支架6位于左翼板221、底板21和右翼板231的上表面，并通过螺栓与左翼板221、底板21和右翼板231连接。

其中，后翼板251与底板21之间的焊缝也向底板21的中心偏移，减小了焊缝开裂的风险。

模组前后支架6也跨越了左焊缝211和右焊缝212，将薄弱的焊接区域开裂的风险降低。

进一步地，如图2所示，下壳体2还包括小横梁27，小横梁27的一端与左侧梁22或右侧梁23连接，小横梁27的另一端压在左焊缝22或右焊缝3上。

小横梁27也跨越了左焊缝211或右焊缝212，将薄弱的焊接区域开裂的风险降低。

本实施例中，如图3所示，底板21包括四块，四块底板21的左侧边均与左翼板221焊接，右侧边均与右翼板231焊接。

进一步地，如图3所示，下壳体2还包括前横梁28，前横梁28朝向底板21沿横向延伸出前翼板281，前翼板281与底板21的前侧边焊接。

前翼板281与底板21之间的焊缝也向底板21的中心偏移，减小了焊缝开裂的风险。

进一步地，左翼板221与左侧梁22一体成型，右翼板231与右侧梁23一体成型。左翼板221的宽度小于整块底板21的宽度，右翼板231的宽度小于整块底板21的宽度。左翼板221和右翼板231仅朝向底板21的中心或内侧延伸一小段，从而将左焊缝211和右焊缝212向内偏移，并不代替底板21的作用。

进一步地，如图1和图8所示，上边缘11上间隔地开设有多个上安装孔12，下边缘26上间隔地开设有多个下安装孔261，下安装孔261中安装有拉铆螺母3，拉铆螺母3包括螺纹套31和法兰端32，螺纹套31***到下安装孔261中，法兰端32位于下边缘26的顶面；

电池包壳体还包括密封件4和螺栓5，密封件4设置在上边缘11与下边缘26之间，螺栓5穿过上安装孔12、法兰端32后与螺纹套31连接后，密封件4被压缩后，法兰端32的上端面与下边缘26的底面接触。

其中，如图1所示，上边缘11连续分布在上壳体1的外周，下边缘26连续分布在下壳体2的外侧，上壳体1扣合在下壳体2上，并通过螺栓5连接。

装配时，随着螺栓5不断的旋入螺纹套31中，上边缘11与下边缘26之间的距离逐渐拉近，上边缘11与下边缘26不断地压缩密封件4，直到法兰端32的上端面与上边缘11的底面接触时，螺栓5不能再继续向下旋入，密封件4保持有一定的压缩量，并对上边缘11与下边缘26之间的间隙起到较好的水密封作用。

进一步地，如图8所示，密封件4包括外密封条41和内密封条42，外密封条41位于法兰端32的外侧，内密封条42位于法兰端32的内侧。

外密封条41和内密封条42形成双层密封保护，进一步增强水密封性能。

可选地，密封件4还可以只有一条外密封条41，或只有一条内密封条42，或两条以上外密封条41，或两条以上内密封条42。

较佳地，密封件4与法兰端32之间胶条密封，进一步减少水汽进去到电池包壳体内。

进一步地，如图8所示，上边缘11为翻边，翻边的外侧朝向下边缘倾斜，并覆盖下边缘26。

密封件4位于翻边与下边缘26之间，翻边的倾斜向下的外侧边用于减少与下边缘26之间的缝隙，减少进入的水量。

优选地，翻边的外侧沿横向向外超出下边缘0-2cm。其中，“横向”是指图8中的左右方向。翻边的外侧沿横向超出下边缘，用于遮挡上边缘11与下边缘26之间的缝隙，减少进入的水量。

进一步地，如图7所示，下边缘26的横截面为矩形框，下安装孔261形成在下边缘26的顶面。矩形框的下边缘26具有一定的高度，便于拉铆螺母3的安装。

可选地，矩形框的宽度为26-36cm，便于螺栓5、拉铆螺母3和密封件4有足够的安装位置。

进一步地，拉铆螺母3为六角拉铆螺母，有利于反复拆装维修都不会松脱。

进一步地，密封件4压缩后的高度为2-3cm，保证足够的密封性能。

进一步地，如图11所示，侧梁的外壁面向外延伸出连续的侧裙10，侧裙10的厚度H1小于侧梁的厚度H2，侧裙厚度优选为10～30mm。

本实施例中，如图9所示，侧裙10从左侧梁22和右侧梁23的外壁面向外延伸出。

如图10所示，碰撞实验时碰撞物30先接触到侧裙10，侧裙10提前对碰撞物30提供反力，侧裙10溃缩变形的过程中吸收压力，增加了侧壁的抗压性能，对其内部电池模组起到保护的作用。另外，由于较小的侧裙厚度即可提供较大的反力和能量吸收，通过增加较小的重量，即可提升较高的抗压性能。

进一步地，如图9所示，侧裙10分别连续地形成在左侧梁22和右侧梁23的外壁面上。侧裙10上间隔开设有多个整包安装孔101。

连续形成的侧裙10能够增加抗压性能，并且侧裙10上开设有整包安装孔101，能够代替现有的吊耳。

进一步地，如图10所示，侧裙10与右侧梁23之间通过过渡结构20连接，过渡结构20的横截面包括至少一个三角形框架。

三角形框架能够稳定支撑侧裙10。另外，在碰撞实验时，三角形框架将压力分散到侧梁的较大面积的侧壁和底板上，可减小侧梁的变形。

进一步地，如图10所示，侧裙10的横截面包括至少一个矩形框架。侧裙10还包括一个三角形框架。

可选地，侧裙10的矩形框架的壁厚为2mm，有利于轻量化电池包壳体。

进一步地，如图10所示，右侧梁23的横截面包括三个矩形框架。

可选地，侧梁的横截面还可以包括至少两个矩形框架。

进一步地，如图11所示，侧裙10的下表面与右侧梁23的下表面之间的距离H为0-25mm。

侧裙10处于该范围内正好对应碰撞物30的对应位置，能够承接碰撞物30的压力。

进一步地，如图11所示，侧裙10的宽度W为55-80mm。侧裙10具有足够的宽度能够起到更好的压力吸收作用，减小对侧梁的影响。

本发明通过朝向底板横向延伸出左翼板和右翼板，将左焊缝和右焊缝内移，使得多个横向的结构件或电池包壳体内的结构件跨越焊缝，减少了该薄弱区域的开裂风险。

本发明通过密封件、螺栓和拉铆螺母的相互配合，灵活利用拉铆螺母的法兰端的高度限制密封条的压缩量，使得电池包壳体的水密封性能可靠并具有良好维修性和经济性。

本发明在左侧梁和右侧梁的外壁面向外延伸出连续的侧裙，电池包壳体受到侧向碰撞时，碰撞物先接触到侧裙，侧裙提前对碰撞物提供反力，碰撞起始点比无侧裙结构更加远离电池模组，侧裙溃缩变形的过程中吸收能量，增加了侧壁的抗压性能，对内部模组起到保护的作用。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池包，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的上边缘与所述下壳体的下边缘连接，其特征在于，

所述下壳体包括底板和位于所述底板上的左侧梁、右侧梁、前横梁和后横梁，所述左侧梁、所述右侧梁、所述前横梁和所述后横梁围成四边形框架，所述左侧梁和所述右侧梁的外壁面向外延伸出连续的侧裙；

所述左侧梁朝向所述底板沿横向延伸出左翼板，所述右侧梁朝向所述底板沿横向延伸出右翼板，所述左翼板与所述左侧梁一体成型，所述右翼板与所述右侧梁一体成型，所述左翼板与所述底板的左侧边焊接并形成左焊缝，所述右翼板与所述底板的右侧边焊接并形成右焊缝，将所述左焊缝和所述右焊缝向所述底板的中心内移，使得多个横向的结构件或电池包壳体内的结构件跨越焊缝；

所述前横梁朝向所述底板沿横向延伸出前翼板，所述前翼板与所述底板的前侧边焊接，所述前翼板与所述底板之间的焊缝也向所述底板的中心偏移；

所述后横梁朝向所述底板沿横向延伸出后翼板，所述后翼板与所述底板的后侧边焊接，所述后翼板与所述底板之间的焊缝也向所述底板的中心偏移。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述上壳体包括前端上盖和主体上盖，所述前端上盖位于所述主体上盖的前侧；

所述下壳体还包括前端下盖，所述前端下盖位于所述前横梁的前侧，所述前端上盖扣合在所述前端下盖上，所述主体上盖扣合在所述左侧梁、所述右侧梁、所述前横梁和所述后横梁围成的四边形框架上。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述前端下盖包括前端盖、前端挡板、前端侧板和前端底板，所述前端挡板位于两块所述前端侧板的前端，所述前端盖位于所述前端挡板的上方，所述前端挡板和所述前端侧板位于所述前端底板的上方，所述前端上盖上开设有安装窗，所述前端盖***到所述安装窗中。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述下壳体还包括中间横梁，所述中间横梁连接在所述左侧梁与所述右侧梁之间，并位于所述左翼板、所述底板和所述右翼板的上表面。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述上边缘上间隔地开设有多个上安装孔，所述下边缘上间隔地开设有多个下安装孔，所述下安装孔中安装有拉铆螺母，所述拉铆螺母包括螺纹套和法兰端，所述螺纹套***到所述下安装孔中，所述法兰端位于所述下边缘的顶面；

所述电池包还包括密封件和螺栓，所述密封件设置在所述上边缘与所述下边缘之间，所述螺栓穿过所述上安装孔、所述法兰端后与所述螺纹套连接后，所述密封件被压缩后，所述法兰端的上端面与所述下边缘的底面接触。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述上边缘为翻边，所述翻边的外侧朝向所述下边缘倾斜，并覆盖所述下边缘。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述侧裙的厚度小于所述左侧梁和所述右侧梁的厚度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述上壳体上开设有防爆阀口。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述上壳体上开设有维修口。

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