CN217134567U - 一种电动车承载式电芯安装结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车承载式电芯安装结构，包括：框梁，其上设置有至少一个电芯模组安装区域；多个连接板，设置在电芯模组安装区域的侧壁上，每个连接板上设置有母卡口；至少一个电芯模组安装在电芯模组安装区域内，电芯模组的侧壁设置有与母卡口配合的公卡口，公卡口卡入母卡口；水冷板通过螺栓固定连接至框梁，并与电芯模组的一侧面接触。本实用新型还提供了一种使用上述电动车承载式电芯安装结构的电池包。本实用新型中，电芯模组与电池包壳体之间的连接稳定，减少了对结构胶的依赖，同时便于电芯模组拆卸，且电芯模组也参与电池包的承载，能够充分利用电芯的刚度提升电池包整体的刚性。

Description

一种电动车承载式电芯安装结构及电池包

技术领域

本实用新型涉及电动车领域，尤其涉及一种电动车承载式电芯安装结构以及使用该安装结构的电池包。

背景技术

随着电动汽车的发展，对轻量化、高续航里程、低成本等要求越来越高。因此，需要提高电池包的能量密度。对于提高电池包的能量密度，通常会增加单个电芯模组内所含电芯的数量，以及减少电池包内电芯模组之间连接件的数量。单个电芯模组的重量增大，会导致电芯模组相对于电池包壳体移动时的惯性增大，不利于电芯模组与电池包壳体的固定连接。此外，减少电池包内电芯模组之间连接件的数量，将会导致电芯模组与电池包壳体之间的连接更加不稳定。

现阶段，电芯模组与电池包壳体之间的安装方式主要依赖胶粘。按照粘接剂功能不同，可分为结构胶、导热胶、密封胶等。对于固定电芯模组的胶，其要求是阻燃、导热以及粘接可靠、耐震动的结构胶。但是在粘接方案中，电芯模组和箱体之间无刚性机械连接，存在模组安装稳定性不足、结构胶强度高不便拆卸、模组对电池包刚度无贡献等问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种电动车承载式电芯安装结构及电池包，电芯模组与电池包壳体之间的连接稳定，减少对结构胶的依赖，同时便于电芯模组拆卸，且电芯模组也参与电池包的承载，能够充分利用电芯的刚度提升电池包整体的刚性。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电动车承载式电芯安装结构包括：

框梁，所述框梁上设置有至少一个电芯模组安装区域；

多个连接板，设置在所述电芯模组安装区域的侧壁上，每个所述连接板上设置有母卡口；

至少一个电芯模组，所述电芯模组安装在所述电芯模组安装区域内，所述电芯模组的侧壁设置有与所述母卡口配合的公卡口，所述公卡口卡入所述母卡口；

水冷板，所述水冷板通过螺栓固定连接至所述框梁，并与所述电芯模组的一侧面接触。

进一步地，所述框梁包括横梁和竖梁，所述横梁和所述竖梁相互垂直交错连接，从而形成多个所述电芯模组安装区域。

进一步地，所述母卡口在水平面的投影为T形，所述公卡口在所述水平面的投影为T形，所述公卡口被配置为从竖直方向卡入所述母卡口。

进一步地，所述框梁上设置有凹槽，所述凹槽的底面设置有螺栓孔，所述电芯模组的侧壁上突出设置有连接件，所述连接件上设置有通孔；所述连接件位于所述凹槽内，螺栓穿过所述通孔***所述螺栓孔内。

进一步地，所述电芯模组与所述水冷板之间设置有导热密封胶。

进一步地，所述电芯模组由多个电芯组成。

进一步地，所述电芯模组安装区域的数量为6个，呈3×2的方式排列，所述电芯模组的数量为6个。

本实用新型还提供了一种电池包，包括如上所述的电动车承载式电芯安装结构，所述电池包上设置有多个挂载孔，所述电池包被配置为通过所述挂载孔连接至汽车底盘车架。

进一步地，所述安装结构还包括底护板，所述底护板通过螺栓与所述水冷板、所述框梁连接。

进一步地，所述安装结构还包括顶盖，所述顶盖通过螺栓连接至所述框梁的顶面。

本实用新型具有以下技术效果：承载式电芯安装结构实现了电芯模组与电池包箱体之间的机械接口安装方式，避免了安装过程中对结构胶的依赖，使得电芯模组与电池包箱体共同承载；利用了电芯模组本身的刚性，从而增加了电池包刚性，增强了电池包的安装稳定性及可拆卸性。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的电池包分解示意图；

图2是水冷板与框梁的连接示意图；

图3是底护板与框梁的连接示意图；

图4是连接板的结构示意图；

图5是电芯模组的结构示意图；

图6是连接板与框梁的连接示意图；

图7是单个电芯模组与框梁的连接示意图；

图8是所有电芯模组安装完成的结构示意图；

图9是整体装配完成的结构示意图；

图10是电池包与汽车底盘车架的连接示意图。

其中，100-电池包，101-第四螺栓连接方向，110-电芯模组，111-公卡口，112-连接件，113-通孔，114-电芯模组安装方向，115-第三螺栓连接方向，120-框梁，121-纵梁，122-横梁，123-电芯模组安装区域，124-凹槽，130-连接板，131-母卡口，140-水冷板，141-第一螺栓连接方向，150-底护板，151-第二螺栓连接方向，160-顶盖，200-汽车底盘车架。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。本申请中，坐标轴定义如下：X——纵向(汽车行驶方向)，Y——水平面内与X垂直的方向(横向)，Z——竖直方向(竖向)。

如图1所示，本实用新型提供的电池包100，包括电动车承载式电芯安装结构，该电动车承载式电芯安装结构包括至少一个电芯模组110、框梁120、连接板130、水冷板140。电芯模组110是由电芯组成的，可以包括多个电芯。电芯的数量可以根据实际需求设置，不构成对本实用新型的限制。一个电芯模组110作为一个整体安装在电动车承载式电芯安装结构中。电芯模组110的数量可以是一个或多个，根据实际需求设置。如图6所示，框梁120上设置有至少一个电芯模组安装区域123，一个电芯模组安装区域123内安装一个电芯模组110(参见图7)，电芯模组安装区域123的数量可以与电芯模组110的数量匹配。框梁120的结构可以包括纵梁121和横梁122，纵梁121与横梁122相互垂直交错，从而可以形成电芯模组电芯模组安装区域123。电芯模组110安装在电芯模组安装区域123时，电芯模组110的外侧壁与电芯模组安装区域123的内侧壁相对，在电芯模组安装区域123的内侧壁上设置有多个连接板130。如图4所示，连接板130朝向电芯模组110的侧面设置有母卡口131，电芯模组110的外侧壁设置有对应的公卡口111(参见图5)，公卡口111可以卡入母卡口131内，从而将电芯模组110与连接板130连接在一起。连接板130可以通过焊接、紧固件等方式连接至框梁120。如图2所示，水冷板140设置在框梁120下方，通过螺栓连接至框梁120，较佳地，如图2所示，螺栓沿着第一螺栓连接方向141自下而上打入框梁120中(图中的箭头仅表示螺栓连接水冷板140和框梁120的方向，箭头数量与实际螺栓数量不相等)。电芯模组110安装在电芯模组安装区域123时，电芯模组110的一侧表面与水冷板140接触，电芯模组110与水冷板140之间可以涂覆有导热密封胶。

在一些实施方式中，如图8所示，电芯模组110的数量为6个，以3×2的方式排列；对应地，框梁120上的电芯模组安装区域123也以3×2的方式排列。其中，可选地，电芯模组110整体呈方形或长方形，电芯模组安装区域123也为方形或长方形，与电芯模组110的形状匹配。如图6所示，在电芯模组安装区域123的每个侧壁上，可以设置2-3个连接板130，可以根据实际需求确定每个侧壁的连接板130数量，对应地，电芯模组110上与每个连接板130对应的位置设置公卡口111。在一些实施方式中，母卡口131为T形卡口，即母卡口131在水平面(XY平面)内的投影是T形的，对应公卡口111也为T形，因此，电芯模组110只能从竖直方向***母卡口131中。在电芯模组110上与一个连接板130对应的区域，公卡口111的数量与该对应的连接板130的母卡口131数量相同，卡口数量至少为一个。

在一些实施方式中，如图6所示，框梁120上的纵梁121和横梁122上设置有多个凹槽124，凹槽124内设置有螺栓孔(图中未示出)。如图5所示，在电芯模组110上与凹槽124对应的位置设置有连接件112，连接件112从电芯模组110的侧壁往凹槽124方向延伸而形成，连接件上设置至少一个通孔113。当电芯模组110位于电芯模组安装区域123内时，连接件112落入凹槽124内，将螺栓沿第三螺栓连接方向115(参见图8)穿过连接件112上的通孔113***凹槽124的螺栓孔中，以进一步增加电芯模组110的固定稳定性。电芯模组110的安装方向114如图7所示，当电芯模组110从竖直方向***母卡口131中，电芯模组110沿着X方向和Y方向的移动、转动均被固定了，但是沿着Z向(竖向)还能移动，通过该紧固件，就可以将电芯模组110在Z向也固定，使得电芯模组110被完全固定。

采用本实用新型的电动车承载式电芯安装结构的电池包100，可以安装至汽车底盘车架200上。在一些实施方式中，电池包100上设置有多个挂载孔，通过挂载孔，电池包100沿第四螺栓连接方向101自下而上安装至汽车底盘车架200(参见图10)。

在一些实施方式中，如图1和图3所示，在水冷板140的下方还设置有底护板150，底护板150通过螺栓与水冷板140、框梁120连接。具体地，将螺栓沿着第二螺栓连接方向151自下而上穿过底护板150、水冷板140打入框梁120中。

在一些实施方式中，如图1和图9所示，在框梁120的上方还设置有顶盖160，顶盖160通过螺栓固定在框梁120的顶面上，从而将电芯模组覆盖，起到保护作用。具体地，螺栓自上而下穿过顶盖160与框梁120连接。挂载孔可以设置在顶盖160上。

本实用新型的电动车承载式电芯安装结构，使用该结构的电池包，其制造过程如下：

将电芯成组为电芯模组110，在电芯模组110的外壳四周设置“T”形公卡口111，以及设置突出的连接件112，连接件112上设置供紧固件穿过的通孔113；

在框梁120上的电芯模组安装区域123的四面安装连接板130，连接板130上设置与公卡口111匹配的“T”形母卡口131；

将水冷板140、底护板150依次通过螺栓自下而上与框梁120连接；

将电芯模组110放入框梁120之前，在水冷板140的顶面或电芯模组110的底面涂覆导热密封胶；

将电芯模组110放入框梁120中，使电芯模组110与水冷板140粘接好，并使得公卡口111紧密***母卡口131内，然后用螺栓将连接件112与框梁120上的凹槽124连接，从而完成单个电芯模组110的安装。以相同方法安装其他电芯模组110；

将顶盖160通过螺栓自上而下与框梁110连接，至此完成电池包100的制造。

使用的时候，将电池包100通过螺栓自下而上与汽车底盘车架200连接，实现电池包与整车的连接。

本实用新型中，电池包实现了电芯模组与电池包箱体之间的机械接口安装方式，避免了安装过程中对结构胶的依赖，使得电芯模组与电池包箱体共同承载，利用了电芯模组本身的刚性，从而增加了电池包刚性，增强了电池包的安装稳定性及可拆卸性。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，包括：

框梁，所述框梁上设置有至少一个电芯模组安装区域；

多个连接板，设置在所述电芯模组安装区域的侧壁上，每个所述连接板上设置有母卡口；

至少一个电芯模组，所述电芯模组安装在所述电芯模组安装区域内，所述电芯模组的侧壁设置有与所述母卡口配合的公卡口，所述公卡口卡入所述母卡口；

水冷板，所述水冷板通过螺栓固定连接至所述框梁，并与所述电芯模组的一侧面接触。

2.如权利要求1所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述框梁包括横梁和纵梁，所述横梁和所述纵梁相互垂直交错连接，从而形成多个所述电芯模组安装区域。

3.如权利要求1所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述母卡口在水平面的投影为T形，所述公卡口在所述水平面的投影为T形，所述公卡口被配置为从竖直方向卡入所述母卡口。

4.如权利要求1所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述框梁上设置有凹槽，所述凹槽的底面设置有螺栓孔，所述电芯模组的侧壁上突出设置有连接件，所述连接件上设置有通孔；所述连接件位于所述凹槽内，螺栓穿过所述通孔***所述螺栓孔内。

5.如权利要求1所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述电芯模组与所述水冷板之间设置有导热密封胶。

6.如权利要求1所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述电芯模组由多个电芯组成。

7.如权利要求2所述的电动车承载式电芯安装结构，其特征在于，所述电芯模组安装区域的数量为6个，呈3×2的方式排列，所述电芯模组的数量为6个。

8.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的电动车承载式电芯安装结构，其中，所述电池包上设置多个挂载孔，所述电池包配置为通过所述挂载孔连接至汽车底盘车架。

9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括底护板，所述底护板通过螺栓与所述电动承载式电芯安装结构的水冷板、框梁连接。

10.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括顶盖，所述顶盖通过螺栓连接至所述电动承载式电芯安装结构的框梁的顶面。

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