CN211238330U - 下壳体组件及其电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造领域，公开了一种下壳体组件及其电池包，该下壳体组件包括相互连接的边梁(100)和底板(200)，边梁包括前边梁(110)，前边梁连接有接插件面板(300)，接插件面板包括板体(310)和环绕凸设在板体周边的用于分别与前边梁和底板相连的连接边沿(320)，连接边沿朝向底板的方向凸设，并在板体朝向底板的一侧形成容纳空间(330)。本实用新型在不增大电池包尺寸的情况下，增大且充分利用电池包内部空间；通过设置防错凸柱有效避免因正负极装反带来的安全问题；通过设置接插件护板，使易磕碰、易污染的电池包接插件得到充分保护；在提高电池包安全性、整车可靠性的同时，实现电池包的轻量化且节约成本。

Description

下壳体组件及其电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及下壳体组件及其电池包。

背景技术

在现有的电池包中，下壳体通常由边梁和底板通过焊接工艺制作而成，底板和边梁均通过铝型材挤压工艺制成。首先，电池包中的低压插接件和高压插接件与电芯的连接和固定都是通过设置在边梁中的插接件面板来实现的。现有的接插件面板为电池包预留的内部空间小，导致电池包内部空间紧张，不利于电池包内部空间的充分利用。其次，高压线束通常连接电池包的总正总负，电压为电池包的总电压，且电池包内部高压线束或软铜排的质地软，易变形，靠近接插件部位的两高压线束或软铜排存在装反的风险。一旦高压线束或软铜排装反，将对电动汽车造成重大的损伤，可能造成巨大的财产损失或人员伤亡。同时，在现有技术中，由于电池包与整车相连的接插件尺寸通常较大，若直接固定在电池包下壳体边梁，则容易使电池包边梁高度尺寸较大，不利于减重。另外，电池汽车行车过程中，易磕碰电池包接插件，现有接插件护板需固定在车身额外的支架上，导致整体结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的内部空间小、易装反、尺寸大和易磕碰的问题，提供下壳体组件及其电池包，通过在接插件面板的板体上凸设有朝向底板的连接边沿，并在板体朝向底板的一侧形成容纳空间，可以确保电池包的内部空间能够得到充分的利用。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种下壳体组件，包括相互连接的边梁和底板，所述边梁包括前边梁，所述前边梁连接有接插件面板，所述接插件面板包括板体和环绕凸设在所述板体周边的用于分别与所述前边梁和所述底板相连的连接边沿，所述连接边沿朝向所述底板的方向凸设，并在所述板体朝向所述底板的一侧形成容纳空间。

优选地，所述接插件面板连接在所述前边梁的中间位置，所述板体两侧分别通过所述连接边沿与所述前边梁相连，所述板体的背离所述连接边沿的一侧表面与所述前边梁的外侧表面平齐。

优选地，所述板体上开设有接插件通孔，所述接插件通孔内固定有接插件；所述接插件上设有第一接插位置和第二接插位置，线束的第一插头和第二插头分别与所述第一接插位置和所述第二接插位置相连，所述第一插头和所述第二插头容纳在所述容纳空间内；所述板体上设有在所述第一插头和所述第二插头未***对应设置的接插位置时能够与之发生干涉而无法与所述插接位置相连的防错凸柱。

优选地，所述板体上设有多个安装孔，所述接插件通过穿过所述安装孔设置的紧固件固定在所述板体上，所述紧固件在所述容纳空间内形成多个安装凸台，至少一个所述安装凸台形成所述防错凸柱。

优选地，形成所述防错凸柱的至少一个所述安装凸台在所述板体的长度方向上的横向尺寸大于剩余的所述安装凸台在所述板体的长度方向上的横向尺寸。

优选地，所述第一插头为正极插头，所述第二插头为负极插头。

优选地，所述接插件面板连接在所述前边梁的中部，所述接插件面板包括用于与位于两侧的所述前边梁相连的平直部和突出于所述平直部的突出部。

优选地，所述平直部与所述前边梁的高度相同。

优选地，所述接插件面板的背离所述连接边沿的一侧设有用于与接插件护板相连的连接端，所述连接端上设有连接孔。

本实用新型第二方面提供一种电池包，优选地，所述电池包包括如上所述的下壳体组件。

通过上述技术方案，通过在接插件面板的板体上凸设有朝向底板的连接边沿，并在板体朝向底板的一侧形成容纳空间，可以确保电池包的内部空间能够得到充分的利用。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的下壳体组件的局部结构示意图；

图2为图1所示的下壳体组件整体结构俯视示意图；

图3和图4分别为本实用新型接插件面板的正、反面结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中接插件面板上的接插件结构示意图；

图6为本实用新型正极插头和负极插头的正确接插位置示意图；

图7为本实用新型正极插头和负极插头的错误接插位置的干涉示意图；

图8为本实用新型接插件护板与下壳体组件和电动汽车车身的连接位置结构示意图。

附图标记说明

100边梁 110前边梁 200底板 300接插件面板 301平直部 302突出部 310板体311接插件通孔 312接插件 3121第一接插位置 3122第二接插位置 313防错凸柱 314安装孔 315紧固件 320连接边沿 330容纳空间 331安装凸台 340连接端 341连接孔 400线束410第一插头 420第二插头 500接插件护板 600车身

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1并结合图2所示，本实用新型一方面提供一种下壳体组件，包括相互连接的边梁100和底板200，所述边梁100包括前边梁110，所述前边梁110连接有接插件面板300。如图1、图2并结合图3、图4所示，所述接插件面板300包括板体310和环绕凸设在所述板体310周边的用于分别与所述前边梁110和所述底板200相连的连接边沿320，所述连接边沿320朝向所述底板200的方向凸设，并在所述板体310朝向所述底板200的一侧形成容纳空间330。由上述内容可知，在本实用新型中，由于连接边沿320是朝向底板200的方向凸设的，并在所述板体310朝向所述底板200的一侧形成容纳空间330，采用上述这种结构，可以使连接在接插件面板300上的接头及其线束容纳在容纳空间330中，可以尽可能不占用电池包内部的预留空间，确保电池包的内部空间能够得到充分的利用。如图1所示的实施例，具体来说，如果电池包的接插件面板300的总厚度为30mm，则连接边沿320凸伸出板体310的高度约为25mm，即：容纳空间330的深度约为25mm。连接边沿320的壁厚为5mm。由于本实用新型将现有技术中的容纳空间330朝向电池包外侧的结构改为本实用新型的容纳空间330朝向电池包内侧的结构设置，因而使得容纳空间330的25mm的厚度空间，放入电池包内部，有利于增加电池包的内部空间，便于装配操作。

结合图1所示，为了方便所述接插件面板300连接在所述前边梁110的中间位置，并确保所述板体310的两侧分别通过所述连接边沿320与所述前边梁110紧密相连，所述板体310背离所述连接边沿320的一侧表面与所述前边梁110的外侧表面平齐。在图1所示的实施例中，接插件面板300位于电池包的前部中间位置，主要作用是：便于电池包高、低压接插件的固定；便于电池包上壳体的安装；同时便于电池包上下壳体的密封。当然，接插件面板300也可以位于电池包的后部中间位置，同样可以达到上述效果。

如图3、图4并结合图5、图6所示，所述板体310上开设有接插件通孔311，所述接插件通孔311内固定有接插件312；所述接插件312上设有第一接插位置3121和第二接插位置3122，线束400的第一插头410和第二插头420分别与所述第一接插位置3121和所述第二接插位置3122相连，所述第一插头410和所述第二插头420容纳在所述容纳空间330内。

如图6并结合图7所示，为了防止带有线束400的第一插头410和第二插头420在第一接插位置3121和第二接插位置3122之间发生插错的问题，板体310上还设有防错凸柱313。如图6所示的为正确的接插位置示意，在该位置，线束与接插件面板之间无任何干涉。第一插头410和第二插头420 对应***第一接插位置3121和第二接插位置3122时，可以确保插头和接插位置之间的稳固连接。如果第一插头410和第二插头420的***位置发生错误，未***对应设置的接插位置时，如图7所示的为错误的接插位置示，在该位置，本应该***第一接插位置3121的第一插头410***了第二接插位置3122，两者的极耳方向不同，在左右装反时，第一插头410的右下方就会与防错凸柱313之间发生干涉，使第一插头410无法完全***第二接插位置 3122，进而无法与所述插接位置相连，达到防错的目的。

进一步来说，结合图3至图5所示，在接插件面板300的板体310上设有多个安装孔314，所述接插件312通过穿过所述安装孔314设置的紧固件 315固定在所述板体310上。如图4所示，所述紧固件315为固定螺栓，所述固定螺栓在所述容纳空间330内形成多个安装凸台331，至少一个所述安装凸台331形成所述防错凸柱313。为了能够达到防错的效果，所述防错凸柱313的截面形状与其他安装凸台331的截面形状有所不同，形成所述防错凸柱313的至少一个所述安装凸台331在所述板体310的长度方向上的横向尺寸大于剩余的所述安装凸台331在所述板体310的长度方向上的横向尺寸。在图3至图5所示的实施例中，防错凸柱313的截面形状为长圆形，而其他安装凸台331则设置为圆柱体，其截面形状为常规的圆形。防错凸柱313长圆形的截面形状设置既节省成本，又有效的防止了材质较软的插头装反带来的风险。当然，防错凸柱313的截面形状也不仅仅局限于此，也可以根据实际需要采用其他的截面形状，只要尺寸足够大，能够在第一插头410和第二插头420的接插位置发生错误的时候，因发生干涉而起到防错的效果即可。

更进一步地，在本实施例中，第一插头410为正极插头，第二插头420 为负极插头。第一插头410和第二插头420可以采用多种结构，比如：既可以为高压线束，也可以为铜排。在本实用新型上述的实施例中，采用的就是高压线束结构。通常情况下，接插件的两个安装孔距离20mm左右，分别用螺栓装入电池包高压线束的“总正”、“总负”，而两高压线束电势差为电池包的总电压。由于高压线束材质软，因此在装入高压插件的时候，容易发生左右装反的失误。若高压线束或铜排的位置装反，将对电动汽车造成重大的损伤，甚至可能造成巨大的财产损失或人员伤亡。因此，高压线束正极插头和负极插头的防错是非常重要的问题。

如图1并结合图3至图5所示，所述接插件面板300连接在所述前边梁 110的中部，所述接插件面板300包括用于与位于两侧的所述前边梁110相连的平直部301和突出于所述平直部301的突出部302，为了方便说明，如图3所示，将接插件面板300的平直部301和突出部302两部分用虚线分开，但在实际应用中，两者是一个无法分割的整体。结合图1所示，为了方便连接同时降低空间和成本，所述平直部301与所述前边梁110的高度相同。

由于电池包下壳体采用的是铝型材拼焊工艺加工而成，因而无法实现复杂的截型，所以本实用新型设置了一种采用高压铸铝或锻造制造的接插件面板与型材进行焊接，从而完成下壳体的制造。通常情况下，下壳体的边梁总体周长较大，以尺寸为1600mm×1000mm的下壳体为例，其边梁长度接近 5.2米，而下壳体边梁的高度决定下壳体的重量，因此，降低下壳体边梁高度是降低重量的重要手段之一。如果电池包高、低压接插件的尺寸较大，直接安装在下壳体上，会造成下壳体边梁高度较大，则不利于减重。本实用新型将接插件面板300设置为包括平直部301和突出部302两个部分，且平直部301部分和与其相连的边梁等高、突出部302足够高并留有容纳的空间，达到将下壳体边梁局部加高、其与下壳体焊接的部位高度较低、而接插件位置的高度较高的效果，不仅满足了减重，同时也满足了安装要求。

由于电池包布置在动力汽车的地板下方，当车辆涉水时，可能会有泥沙、水滴溅到高、低压接插件上，虽然高、低压接插件自身的防护安全级别达到了IP67(IP是IngressProtection Rating(或者International Protection code) 的缩写，它定义了一个界面对液态和固态微粒的防护能力。IP67的解释是：防护灰尘吸入(整体防止接触，防护灰尘渗透)；防护短暂浸泡(防浸)) 的要求。但如果污泥堵塞住接插件的缝隙，或者有沙石撞击到接插件，都会导致电池包的工作异常，因此需要对其进行防护。为了解决上述的防护问题，如图3所示，所述接插件面板300背离所述连接边沿320的一侧设有用于与如图8所示的接插件护板500相连的连接端340，所述连接端340上设有连接孔341。可以通过采用卡扣将接插件护板500固定在整车上的接插件面板 300及车身600上，本实用新型通过设置接插件防护板500将电池包前部的高、低压接口及线束防护起来，提高电池包的安全性能、防泥沙且防撞击。

本实用新型第二方面提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的下壳体组件，因此该电池包具有如下的特点：由于本实用新型中的电池包中的下壳体组件采用CMT(ColdMetal Transfer冷金属过渡技术)焊接工艺将高压铸造工艺的接插件面板300与型材挤压的下壳体的前边梁110进行焊接，同时在接插件面板300设置接插件通孔311，该接插件通孔311可以包括高压接口和低压接口，并在接插件面板300的板体310上设置了安装孔314。固定螺栓315通过安装孔314在容纳空间330内形成多个安装凸台331，并通过将其中的一个安装凸台331的形状从现有的圆柱形调整为长圆柱形，加大了尺寸进而形成防错凸柱313，避免发生安全问题和因正负极装反带来的损失。由于接插件面板300包括了板体310和环绕凸设在所述板体310周边的连接边沿320，所述连接边沿320朝向所述底板200的方向凸设，并在所述板体310朝向所述底板200的一侧形成容纳空间330，构成了“外凸”的结构，可以在不增大电池包尺寸的情况下，增大电池包内部空间，充分利用电池包内部空间，使电池包布置更加紧凑，避免了接插件面板型材挤压工艺难以现实的截型制作，实现了一件功能的设置，同时提高了电池包的安全性、整车的可靠性和电池包的轻量化，且节约成本。另外，通过设置接插件护板，电池汽车行车过程中，使易磕碰、易污染的电池包接插件得到充分地保护，而设置在下壳体和车身上的接插件护板无需像现有技术一样在车身额外设置支架，整体结构简单紧凑。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，下壳体组件可锻造、可铸造，也可以使用铝挤压型材或铝板折弯制作相同结构的零部件。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种下壳体组件，包括相互连接的边梁(100)和底板(200)，所述边梁(100)包括前边梁(110)，所述前边梁(110)连接有接插件面板(300)，其特征在于，所述接插件面板(300)包括板体(310)和环绕凸设在所述板体(310)周边的用于分别与所述前边梁(110)和所述底板(200)相连的连接边沿(320)，所述连接边沿(320)朝向所述底板(200)的方向凸设，并在所述板体(310)朝向所述底板(200)的一侧形成容纳空间(330)。

2.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述接插件面板(300)连接在所述前边梁(110)的中间位置，所述板体(310)两侧分别通过所述连接边沿(320)与所述前边梁(110)相连，所述板体(310)的背离所述连接边沿(320)的一侧表面与所述前边梁(110)的外侧表面平齐。

3.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述板体(310)上开设有接插件通孔(311)，所述接插件通孔(311)内固定有接插件(312)；所述接插件(312)上设有第一接插位置(3121)和第二接插位置(3122)，线束(400)的第一插头(410)和第二插头(420)分别与所述第一接插位置(3121)和所述第二接插位置(3122)相连，所述第一插头(410)和所述第二插头(420)容纳在所述容纳空间(330)内；

所述板体(310)上设有在所述第一插头(410)和所述第二插头(420)未***对应设置的所述第一接插位置(3121)和所述第二接插位置(3122)时能够与所述第一插头(410)和所述第二插头(420)其中至少之一发生干涉而无法与所述第一接插位置(3121)和所述第二接插位置(3122)相连的防错凸柱(313)。

4.根据权利要求3所述的下壳体组件，其特征在于，所述板体(310) 上设有多个安装孔(314)，所述接插件(312)通过穿过所述安装孔(314)设置的紧固件(315)固定在所述板体(310)上，所述紧固件(315)在所述容纳空间(330)内形成多个安装凸台(331)，至少一个所述安装凸台(331)形成所述防错凸柱(313)。

5.根据权利要求4所述的下壳体组件，其特征在于，形成所述防错凸柱(313)的至少一个所述安装凸台(331)在所述板体(310)的长度方向上的横向尺寸大于剩余的所述安装凸台(331)在所述板体(310)的长度方向上的横向尺寸。

6.根据权利要求3所述的下壳体组件，其特征在于，所述第一插头(410)为正极插头，所述第二插头(420)为负极插头。

7.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述接插件面板(300)连接在所述前边梁(110)的中部，所述接插件面板(300)包括用于与位于两侧的所述前边梁(110)相连的平直部(301)和突出于所述平直部(301)的突出部(302)。

8.根据权利要求7所述的下壳体组件，其特征在于，所述平直部(301)与所述前边梁(110)的高度相同。

9.根据权利要求3所述的下壳体组件，其特征在于，所述接插件面板(300)的背离所述连接边沿(320)的一侧设有用于与接插件护板(500)相连的连接端(340)，所述连接端(340)上设有连接孔(341)。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-9任一项所述的下壳体组件。

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