CN105957990A - 一种汽车动力电池组框架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车动力电池组框架，具有：前端板和后端板；串联单元，串联单元包括至少两个单体电芯，相邻单体电芯连接；串联卡板；串联单元和串联卡板在前端板和后端板之间交替设置；设置在前端板和后端板两端的、连接各个串联单元的串联铜排；设置在前端板和后端板两侧的前后加强板；穿过每个串联卡板的横向拉杆，横向拉杆两端固定在前后加强板上；沿前后加强板面方向设置在前后加强板上的纵向加长螺杆，纵向加长螺杆与电池包下壳体连接，依靠前后加强板、横向拉杆和纵向加长螺杆形成高强度框架结构，高效利用了空间且满足整车各种工况下对动力电池组的标准要求。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车动力电池技术领域，尤其涉及一种汽车动力电池组框架。
背景技术
随着家用汽车的逐渐普及，全球环境恶化、雾霾天气加剧和资源减少等问题的不断出现，各大汽车厂将视线转移到新能源汽车上。混合动力汽车、纯电动汽车、增程式电动汽车等各种电动汽车层出不穷。
在电动汽车上，动力电池是关键零部件，如果动力电池设计不合理，使用不当，将危及人身安全。我们通常在设计动力电池组时主要考虑机械强度、热管理性能、动力性能、安全性。其中动力电池组机械强度是核心问题，电池组在整车上的布置位置，功能安全，碰撞安全均受到各大电动汽车厂商的关注。电池组固定的机械强度直接关系到整车正常行驶工况下、翻滚及碰撞等极端工况下的安全性，尤其是动力电池组装配在车内的情况下，此种安全隐患更为突出。
其中乘用车的空间限制及高标准要求更增加了动力电池设计的难度，更加有效的利用有限的空间成为动力电池设计的热点。目前电动汽车动力电池组选用的单体电芯有软包、方形铝壳、圆柱三种，根据选用的单体不同有不同的布置方式。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：其中针对方形铝壳单体的布置比较单一，基本均采用单层模块化成组后直接固定到电池箱壳体，此种方式只适用于空间充足的布置形式，对与布置在混合动力汽车内的空间紧凑的动力电池无法实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种框架结构具有高强度，高效利用了空间且满足整车各种工况下对动力电池组的标准要求，拓展了方形铝壳电芯在混合动力汽车领域的应用的汽车动力电池组框架。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车动力电池组框架，具有：
前端板和后端板；
串联单元，所述串联单元包括至少两个单体电芯，相邻单体电芯连接；
串联卡板；
所述串联单元和串联卡板在所述前端板和后端板之间交替设置；
设置在所述前端板和后端板两端的、连接各个串联单元的串联铜排；
设置在所述前端板和后端板两侧的前后加强板；
穿过每个串联卡板的横向拉杆，所述横向拉杆两端固定在所述前后加强板上；
沿所述前后加强板面方向设置在前后加强板上的纵向加长螺杆，所述纵向加长螺杆与电池包下壳体连接。
所述串联卡板上下两端均设有卡槽，所述横向拉杆与所述卡槽相适配。
所述横向拉杆有多个，在所述串联卡板上下两端均匀分布。
所述串联单元外部包裹有绝缘层。
所述串联单元上还设有端子保护盖。
所述前后加强板上还设有纵向加强梁，所述纵向加强梁与所述前后加强板通过螺栓连接。
所述串联单元上还设有废气导槽。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，依靠前后加强板、横向拉杆和纵向加长螺杆形成高强度框架结构，和下壳体安装结构件的作用，即使在强烈振动时，模组间的配合结构仍然可靠。应用台架对动力电池组总成进行了振动试验，结果表明电池包内部各结构件强度可靠，模组无位移，经过整车碰撞试验验证后，该结构形式的动力电池组满足国标安全要求。避免了动力电池组在极端工况下产生位移，甚至进入乘员舱，危机人身安全。
通过简单的装配就可以完成灵活成组，有效利用空间，从而使方形铝壳电芯在混合动力汽车领域的使用更可靠，更安全。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的汽车动力电池组框架的串联单元的结构示意图；
图2为图1的串联单元的结构示意图；
图3为图1的串联单元的结构示意图；
图4为图1的串联单元的结构示意图；
图5为本发明实施例中提供的汽车动力电池组框架的串联卡板的结构示意图；
图6为本发明实施例中提供的汽车动力电池组框架的连接结构示意图；
图7为串联单元连接结构的结构示意图；
图8为本发明实施例中提供的汽车动力电池组框架的结构示意图；
图9为本发明实施例中提供的汽车动力电池组框架的完整结构示意图；
上述图中的标记均为：1、单体电芯，2、铝排，3、废气导槽，4、绝缘层，5、前端板，6、串联单元，7、串联卡板，71、卡槽，8、后端板，9、横向拉杆，10、串联铜排，11、端子保护盖，12、前后加强板，13、纵向加强梁，14、纵向加长螺杆，15、螺栓，16、电池包下壳体。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-9，一种汽车动力电池组框架，具有：
前端板5和后端板8；
串联单元6，串联单元6包括至少两个单体电芯1，相邻单体电芯1连接，通过焊接铝排2连接，如图1所示；
串联卡板7，如图5所示；
串联单元6和串联卡板7在前端板5和后端板8之间交替设置，如图6所示；
设置在前端板5和后端板8两端的、连接各个串联单元6的串联铜排10，如图7所示；
设置在前端板5和后端板8两侧的前后加强板12，如图8和9所示；
穿过每个串联卡板7的横向拉杆9，横向拉杆9两端固定在前后加强板12上，如图6所示；
沿前后加强板12面方向设置在前后加强板12上的纵向加长螺杆14，纵向加长螺杆14与电池包下壳体16连接，如图9所示。
串联卡板7上下两端均设有卡槽71，横向拉杆9与卡槽71相适配，如图5所示。
横向拉杆9有多个，在串联卡板7上下两端均匀分布，如图6所示。
串联单元6外部包裹有绝缘层4，如图3所示。
串联单元6上还设有端子保护盖11，如图7所示。
前后加强板12上还设有纵向加强梁13，纵向加强梁13与前后加强板12通过螺栓15连接。
串联单元6上还设有废气导槽3，如图2所示。
本发明是以电动汽车动力电池组为依据，它具有单体电芯1、焊接铝排2、废气导槽3、绝缘层4、4串联单元、串联卡板7、前端板5、后端板8、48串模组结构、串联铜排10、端子保护盖11、下壳体、前后加强板12、纵向加强梁13、加长螺杆、横向拉杆9、螺栓15等组成高强度框架结构。
一个电动汽车动力电池组中有若干个单体电芯1，要保证电池组整体的机械强度，就要控制好每个单体电芯1的固定、每串小单元的固定、每个模组的固定。要保证在整车运行工况下及其他极端工况下动力电池组无位移，固定结构无断裂。
本发明由若干个单体电芯1、焊接铝排2、废气导槽3、绝缘层4、4串联单元、串联卡板7、前端板5、后端板8、48串模组结构、串联铜排10、端子保护盖11、前后加强板12、纵向加强梁13、横向拉杆9、螺栓15等组成。4个单体电芯1由焊接铝排2串起组成一个4串联单元，在每个4串联单元上方安装废气导槽3后包裹绝缘层4，在工装台上放置好前端板5，依次放上一个4串联单元、一个串联卡板7，再一个4串联单元，一个串联卡板7，依次类推组装好12个4串联单元，最后放上后端板8，安装两端串联铜排10、端子保护盖11、横向拉杆9、组成48串模组结构。装配双层48串模组结构组成96串动力电池组，将电池组吊装到电池包下壳体16内，安装前后加强板12、纵向加强梁13、纵向加长螺杆14、螺栓15。
采用上述的方案后，由于该动力电池组上下两层依靠前后加强板12、横向拉杆9和纵向加长螺杆14形成高强度框架结构，和下壳体安装结构件的作用，即使在强烈振动时，模组间的配合结构仍然可靠。应用台架对动力电池组总成进行了振动试验，结果表明电池包内部各结构件强度可靠，模组无位移，经过整车碰撞试验验证后，该结构形式的动力电池组满足国标安全要求。避免了动力电池组在极端工况下产生位移，甚至进入乘员舱，危机人身安全。
通过简单的装配就可以完成灵活成组，有效利用空间，从而使方形铝壳电芯在混合动力汽车领域的使用更可靠，更安全。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车动力电池组框架，其特征在于，具有：
前端板(5)和后端板(8)；
串联单元(6)，所述串联单元(6)包括至少两个单体电芯(1)，相邻单体电芯(1)连接；
串联卡板(7)；
所述串联单元(6)和串联卡板(7)在所述前端板(5)和后端板(8)之间交替设置；
设置在所述前端板(5)和后端板(8)两端的、连接各个串联单元(6)的串联铜排(10)；
设置在所述前端板(5)和后端板(8)两侧的前后加强板(12)；
穿过每个串联卡板(7)的横向拉杆(9)，所述横向拉杆(9)两端固定在所述前后加强板(12)上；
沿所述前后加强板(12)面方向设置在前后加强板(12)上的纵向加长螺杆(14)，所述纵向加长螺杆(14)与电池包下壳体(16)连接。
2.如权利要求1所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述串联卡板(7)上下两端均设有卡槽(71)，所述横向拉杆(9)与所述卡槽(71)相适配。
3.如权利要求2所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述横向拉杆(9)有多个，在所述串联卡板(7)上下两端均匀分布。
4.如权利要求3所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述串联单元(6)外部包裹有绝缘层(4)。
5.如权利要求4所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述串联单元(6)上还设有端子保护盖(11)。
6.如权利要求5所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述前后加强板(12)上还设有纵向加强梁(13)，所述纵向加强梁(13)与所述前后加强板(12)通过螺栓(15)连接。
7.如权利要求6所述的汽车动力电池组框架，其特征在于，所述串联单元(6)上还设有废气导槽(3)。
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