CN108321314A - 轻量化动力电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轻量化动力电池包，包括下箱体、上箱盖及至少一组电池模组，下箱体和上箱盖围合形成容置腔，电池模组设于容置腔内，下箱体为铝钣金材料制成，且下箱体的底部内侧设有加强板；上箱盖为SMC材料制成，且上箱盖设有屏蔽网；电池模组的端板为塑胶材料制成。本发明提供的轻量化动力电池包，选择密度小的铝材质做成下箱体，能够有效的减轻下箱体的重量；为了增加铝下箱体的强度，通过在下箱体底部设有加强板来增加下箱体的稳固性；上箱盖选重量轻的SMC材料制成，且在上箱盖设有屏蔽网，以实现屏蔽外部信号干扰的作用；采用密度小的塑胶材料制成的端板，来达到减轻电池包重量的效果。
Description
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，更具体地说，是涉及一种轻量化动力电池包。
背景技术
随着国家对电动汽车的大力推广，购买电动汽车的人每年都在快速增加；与次同时，人们对电动汽车性能的要求也越来越高，电池包作为电动车的动力储能装置，电池的性能能够直接决定电动车的性能。电池包的能量密度决定电池的输出性能，除了提高电芯的能量密度，电池包系统零部件也要求在满足性能的前提下做到轻量化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻量化动力电池包，以解决现有技术中存在的电池包的重量过大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种轻量化动力电池包，包括：下箱体、上箱盖及至少一组电池模组，所述下箱体和所述上箱盖围合形成容置腔，所述电池模组设于所述容置腔内，所述下箱体为铝钣金材料制成，且所述下箱体的底部内侧设有加强板；所述上箱盖为SMC材料制成，且所述上箱盖设有屏蔽网；所述电池模组的端板为塑胶材料制成。
进一步地，所述加强板为铝合金材料制成，且为中空网格状结构。
进一步地，所述电池模组包括多个并列排布的单体电芯，相邻所述单体电芯之间通过结构胶粘接。
进一步地，所述电池模组的外周整体通过PET塑钢带捆扎固定。
进一步地，所述加强板与所述下箱体的底部焊接固定。
进一步地，还包括盖板，所述盖板位于所述电池模组的上方通过螺钉与两所述端板固定连接。
进一步地，所述电池模组通过长螺栓固定在所述加强板上。
进一步地，所述轻量化动力电池包的总正极和总负极分别连接有向外供电的铜铝复合线。
进一步地，所述铜铝复合线包括有铜铝复合导体以及由内而外依次包覆所述铜铝复合导体的绝缘层、包带、编织屏蔽和护套。
进一步地，所述电池模组的底部和两侧部设有导热片。
本发明提供的轻量化动力电池包的有益效果在于：与现有技术相比，本发明轻量化动力电池包，选择密度小的铝材质做成下箱体，能够有效的减轻下箱体的重量；为了增加铝下箱体的强度，通过在下箱体底部设有加强板来增加下箱体的稳固性；上箱盖选重量轻的SMC材料制成，达到减轻重量的效果；且在上箱盖设有屏蔽网，实现屏蔽外部信号干扰的作用；采用密度小的塑胶材料制成的端板，来达到减轻电池包重量的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的下箱体的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的下箱体的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的下箱体的爆炸结构示意图；
图4为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的铝排的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的铜铝复合线的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的塑料接线盒的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的电池模组的结构示意图一；
图8为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的电池模组的结构示意图二；
图9为本发明实施例提供的轻量化动力电池包的电池模组的结构示意图三。
其中，图中各附图标记：
1-下箱体；2-上箱盖；3-电池模组；4-加强板；5-端板；6-PET塑钢带；7-单体电芯；8-铜铝复合线；9-铝排；10-塑料接线盒；11-铜铝复合导体；12-绝缘层；13-包带；14-编织屏蔽；15-护套；16-盖板；17-螺母块；18-导热片；
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图3和图7至图9，现对本发明提供的轻量化动力电池包进行说明。轻量化动力电池包，包括下箱体1、上箱盖2及至少一组电池模组3，下箱体1和上箱盖2围合形成容置腔，在容置腔内设有电池模组3；下箱体1为铝钣金材料制成，为了增加下箱体1的强度，在下箱体1的底部内侧设有加强板4；上箱盖2为SMC材料制成，为了屏蔽干扰信号，在上箱盖2设有屏蔽网；在电池模组3上贴有塑胶材料制成的端板5。
本发明提供的轻量化动力电池包，与现有技术相比，铝的密度为2.7g/cm3，比铁的密度为7.8g/cm3小，假设铁下箱体厚度是1mm，铝下箱体厚度是1.5mm，可以减轻48％重量，所以选取铝材质的箱体作为下箱体1能够有效的减轻下箱体1的重量。SMC材料是Sheetmolding compound的缩写，即片状模塑料；SMC材料的密度为1.6g/cm3，比铁的密度为7.8g/cm3小，相同厚度上箱盖2由铁箱更换为SMC材料可以减轻79.5％重量，所以选取的SMC材料作为上箱盖2，能够有效的减轻上箱盖2的重量；为了增加铝下箱体1的强度，通过在下箱体1底部设有加强板4来增加下箱体1的稳固性；通过一体注塑成型的方式，在上箱盖2设有屏蔽网，以实现屏蔽外部信号干扰的作用；塑胶端板5的重量相对于铝端板的重量可以减轻55.6％重量，所以选取塑胶端板5替代铝端板；在电池模组3上贴有塑胶材料制成的端板5，来达到减轻电池包重量的效果。
进一步地，请一并参阅图2至图3，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了降低电池包的重量和增强下箱体1的稳固性和加快散热速率，使用密度小的铝合金材料制成的加强板4，且将加强板4设为中空网格状结构来减少加强板4的重量；在其他实施例中，也可以在加强板4上设置用于减轻重量的凹槽，凹槽为矩形、圆形；将加强板4设有凹槽的一面贴近下箱体1底部，加强板4凹槽的另一面为光滑的平面固设有电池模组3。
进一步地，请一并参阅图7至图9，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了减少电池包的重量，通常单体电芯7通过支架部件组并成电池模组3，换成重量可以忽略不计的结构胶，将单体电芯7用结构胶粘接电池模组3。
进一步地，请参阅图9，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了更好的固定，可以在端板5的外侧部设置PET塑钢带6，这样能够将PET塑钢带6嵌进PET塑钢带槽将电池模组3捆绑一圈，并采用打包机将PET塑钢带6拉紧固定好，能增加端板5和电池模组3的稳固性，使用PET塑钢带6相对于使用钢带进行捆绑电池包来说，使用PET塑钢带6能减少电池包的重量。
进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了将加强板4与和下箱体1的底部固定连接在一起，通过焊接固定；或者采用长螺栓将加强板4固定在下箱体1的底部，方便拆卸和更换加强板4；或者将高温将补强胶片的热硬化胶熔化,并利用适当压力或抽真空使加强板4紧密贴合在下箱体1的底部。
进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，选择密度比铜线小的铜铝复合线8来连接电池包。
进一步地，请参阅图8，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了能够保护电池箱内的元件，防止元件的损坏，使用重量轻的塑胶盖板16，将盖板16设置在于电池模组3的上方，并通过螺钉与两端板5固定连接；为了减轻电池包的重量，可以采用重量忽略不计的结构胶；通过结构胶将螺母块17粘结到端板5上。
进一步地，请一并参阅图2和图8，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了电池包中的电池模组3方便更换，通过长螺栓过长螺栓固定在加强板4上。
进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了减轻电池包的重量，电池包的总正极和总负极分别连接重量轻的铜铝复合线8。
进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，铜铝复合线8包括有铜铝复合导体11以及由内而外依次包覆铜铝复合导体11的绝缘层12、包带13、编织屏蔽14和护套15。铜铝复合线8设有至少一条铜铝复合导体11，在铜铝复合导体11的表面包覆有绝缘层12，为了延长铜铝复合线8的使用寿命，在绝缘层12的表面包覆有包带13，为了屏蔽静电干扰，在包带13的表面包覆有编织屏蔽14，为了防止铜铝复合线8的磨损，在编织屏蔽14的表面包覆有护套15；本实施例中，采用铜铝复合线8，相对于现有技术采用铜线的方案，可以减轻线材40％的重量。
进一步地，请一并参阅图8和图9，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了加快电池模组3的散热速率和延长电池模组3的使用寿命，在电池模组3的底部和两侧部设有导热片18。
进一步地，请参阅图6，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了减少电池包的重量，将选择密度小的塑料接线盒10。金属接线盒改为塑料接线盒10，相对于现有技术的金属接线盒，大概可以减轻30％的重量。
进一步地，请一并参阅图4和图7，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了增加电池包的输出电压，将多组电池模组3通过铝排9串联连接。
进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，电池模组3的总正极和总负极通过铝排9分别连接电池包的总正极和总负极；因为铜的密度是8.9g/cm3，铝的密度为2.7g/cm3，假设铜排厚度为2mm，换成厚度为3mm铝排9，就可以减轻54.5％的重量。
进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的轻量化动力电池包的一种具体实施方式，为了易于拆卸和更换铝排9，通过螺钉将铝排9固定在电电池模组3的总正极和总负极和电池下箱体2上的总正极和总负极上。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.轻量化动力电池包，包括下箱体、上箱盖及至少一组电池模组，所述下箱体和所述上箱盖围合形成容置腔，所述电池模组设于所述容置腔内，其特征在于：
所述下箱体为铝钣金材料制成，且所述下箱体的底部内侧设有加强板；
所述上箱盖为SMC材料制成，且所述上箱盖设有屏蔽网；
所述电池模组的端板为塑胶材料制成。
2.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述加强板为铝合金材料制成，且为中空网格状结构。
3.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述电池模组包括多个并列排布的单体电芯，相邻所述单体电芯之间通过结构胶粘接。
4.如权利要求3所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述电池模组的外周整体通过PET塑钢带捆扎固定。
5.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述加强板与所述下箱体的底部焊接固定。
6.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：还包括盖板，所述盖板位于所述电池模组的上方通过螺钉与两所述端板固定连接。
7.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述电池模组通过长螺栓固定在所述加强板上。
8.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述轻量化动力电池包的总正极和总负极分别连接有向外供电的铜铝复合线。
9.如权利要求8所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述铜铝复合线包括有铜铝复合导体以及由内而外依次包覆所述铜铝复合导体的绝缘层、包带、编织屏蔽和护套。
10.如权利要求1所述的轻量化动力电池包，其特征在于：所述电池模组的底部和两侧部设有导热片。
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