CN109037538A - 型材支架、电池包和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种型材支架、电池包以及车辆，其中，型材支架上设有用于将所述电池包上的多个接头安装定位的多组安装孔，其中，型材支架通过挤压铝型材工艺一体成型。本发明提供的型材支架，通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架的制造精度更高，同时制造更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种型材支架、一种电池包以及一种车辆。
背景技术
作为纯电动汽车的核心部件，动力电池包的结构设计与安全性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。而安装支架是动力电池包必不可少的部件。
现有技术中，安装支架多通过焊接拼合而成，焊接过程中常常存在焊接变形，不仅影响安装支架的尺寸精度，其力学性能也有所降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种型材支架。
本发明的另一个目的在于提供一种具有上述型材支架的电池包。
本发明的又一个目的在于提供一种具有上述电池包的车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种型材支架，型材支架上设有用于将所述电池包上的多个接头安装定位的多组安装孔，其中，型材支架通过挤压铝型材工艺一体成型。
本方案提供的型材支架，通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架的制造精度更高，同时制造更加方便。
具体来说，多个接头安装在型材支架上，在电池包上不必预留多个供接头安装的安装孔，便于简化电池包的结构，使电池包够更加紧凑，以能够充分利用电池包有限的空间，提高电池包的能量密度。
同时，接头安装在型材支架上还便于接头的更换(本发明中的接头指电池包电连接的接头以及水管接头)。同时当电池包的接头规格改变时可通过型材支架实现不同规格的接头在电池包上的安装。
型材支架通过挤压铝型材一体成型，在没有焊接变形的同时，挤压铝型材一体成型可以改善铝的组织，提高其力学性能，使型材支架的结构强度较高，耐振动和冲击性强，同时尺寸精度高并且表面质量好。并且，挤压铝型材一体成型生产较为灵活性，只需更换模具就可以在同一台设备上生产形状、尺寸规格和品种不同的产品，且更换模具的操作简单方便、费时少、效率高，便于对多种规格型材支架的生产。还需指出的是，挤压铝型材一体成型工艺流程简单、设备投资少，便于型材支架的大规模量产，相对于焊接其生产效率更高。
在上述技术方案中，优选地，多组安装孔沿垂直于电池包的方向依次排布。
在该技术方案中，多组安装孔沿垂直于电池包的方向依次排布，在垂直于电池包的方向多组接头依次排布，能够减少接头在水平方向上占用的空间，以能够充分利用电池包有限的空间，提高电池包的能量密度。
其中，优选地，每组安装孔的个数可以相同也可不同，根据具体的需要进行设置即可。
在上述任一技术方案中，优选地，型材支架包括多个板体，多个板体间隔叠加设置且相邻的两个板体固定连接；其中，安装孔贯穿板体，接头穿过安装孔并与至少一个板体固定。
在该技术方案中，多个板体间隔叠加设置，既能够使型材支架的强度满足要求，又能够减轻型材支架的重量，以便于减少电池包整体的重量，提高电池包的能量密度。同时，还能够减少型材支架生产时的用料，进而降低型材支架的生产成本。
其中，优选地，相邻的两个板体支架设有加强筋，以能够进一步增加型材支架的强度。
在上述任一技术方案中，优选地，型材支架还包括：拉铆螺母，设于至少一个板体上，型材支架通过螺柱与拉铆螺母的配合固定在电池包上。
在该技术方案中，拉铆螺母能够增加型材支架的防水性能，减少水经板体流入电池包内部的可能性，提高电池包的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，型材支架还包括：底座，底座设于多个板体的同一端且分别与多个板体固定连接。
在该技术方案中，底座与多个板体固定连接，便于提高板体之间相互固定的可靠性。同时，在型材支架安装时能利用底座对型材支架进行托举，提高型材支架安装的便捷性。
在上述任一技术方案中，优选地，板体包括依次排列的第一板体、第二板体以及第三板体，第一板体与第二板体结构相同，第三板体为两个且沿第二板体的宽度方向固设于第二板体的两侧，安装孔贯穿第一板体且位于两个第三板体之间。
在该技术方案中，接头依次穿过第二板体和第一板体，并经第一板体引出。第三板体沿第二板体的宽度方向设于第二板体的两侧，既能够对第二板体进行补强，能够减少第二板体沿长度方向产生弯折的可能性；同时还为接头的设置让出空间，便于在型材支架上设置安装孔。
在上述任一技术方案中，优选地，多组安装孔分别为用于安装电池包上高压接头的第一安装孔、用于安装电池包上低压接头的第二安装孔、用于安装水管接头的第三安装孔；第一安装孔和第二安装孔并排设置在第三安装孔的上方。
在该技术方案中，第一安装孔和第二安装孔并排设置在第三安装孔的上方，即高压接头和低压接头设于水管接头的上方，能够减少接头在设置方向上占用的空间。同时，当水管表面有冷凝水时，滴落的冷凝水不会对高压接头和低压接头产生影响。
本发明第二方面的技术方案提供了一种电池包，包括：电池箱；第一方面任一项技术方案中的型材支架，可拆卸地设于电池箱上；多个接头，穿过型材支架的安装孔并固定在型材支架上。
本方案提供的电池包，具有第一方面任一技术方案中的型材支架，因而具有第一方面的技术方案的全部优点，除此之外，型材支架与电池箱可拆卸连接，型材支架的更换更加便捷，便于电池包的维修维护。
在上述技术方案中，优选地，电池箱包括箱盖和箱体；箱盖为壳体且箱盖上设有向上突出的凸起，凸起的侧壁上设有开口，型材支架的上端能固定在箱盖上且与开口贴合并使安装孔从开口露出，型材支架的下端固定在箱体上。
在该技术方案中，型材支架固定在箱盖上并与箱盖上的开口贴合，接头通过开口由电池包内向外伸出。本方案中，将型材支架设于箱盖上，当电池包安装完成后接头位于电池包的上方，对接头等进行连接或维修维护更加便捷。具体地，开口设于凸起的侧壁上，凸起内部的空间方便接头的连接，减少连接接头占用的电池包内的空间，方便提高电池包内空间的利用率，以便于增加电池包的能量密度。
本发明第三方面的技术方案提供了一种车辆，包括第二方面任一技术方案中的电池包。
在该技术方案中，本方案提供的车辆包括第二方面任一技术方案中的电池包，因而具有上述技术方案的全部优点，此处不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的型材支架的侧视图；
图2是根据本发明的一个实施例的型材支架的侧视图；
图3是根据本发明的一个实施例的型材支架的侧视图；
图4是根据本发明的一个实施例的电池包部分结构的侧视图；
图5是根据本发明的一个实施例的电池包部分结构的侧视图；
图6是图5中A-A截面的剖面图；
图7是根据本发明的一个实施例的电池包部分结构的侧视图；
图8是根据本发明的一个实施例的电池包部分结构的侧视图；
图9是图8中B部分的局部放大图。
其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10型材支架，11安装孔，111第一安装孔，112第二安装孔，113第三安装孔，12板体，121第一板体，122第二板体，123第三板体，13加强筋，14拉铆螺母，15底座，16型腔，211箱盖，2111开口，2112凸起，22接头，221高压接头，222低压接头，223水管接头。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述根据本发明的一些实施例。
如图1至图3所示，本发明第一方面的实施例提供了一种型材支架10，用于电池包，电池包具有多个接头22(电池包电连接的高压接头221、低压接头222以及用于进出水的水管接头223)，型材支架10上设有多组用于安装接头22的安装孔11(如图6和图9所示，型材支架10上设有第二安装孔112、第一安装孔111以及第三安装孔113，电池包的高压接头221安装在第一安装孔111中，电池包的低压接头222安装在第二安装孔112中，电池包的水管接头223安装在第三安装孔113中)，其中，型材支架10通过挤压铝型材工艺一体成型。
本方案提供的型材支架10，通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架10的制造精度更高，同时制造更加方便。
具体来说，多个接头22安装在型材支架10上(例如通过螺栓连接)，在电池包上不必预留多个供接头22安装的安装孔11，便于简化电池包的结构，使电池包够更加紧凑，以能够充分利用电池包有限的空间，提高电池包的能量密度。
同时，接头22安装在型材支架10上还便于接头22的更换(本发明中的接头22指电池包电连接的接头22以及水管接头223)。同时当电池包的接头22规格改变时可通过型材支架10实现不同规格的接头22在电池包上的安装。
型材支架10通过挤压铝型材一体成型，在没有焊接变形的同时，挤压铝型材一体成型可以改善铝的组织，提高其力学性能，使型材支架10的结构强度较高，耐振动和冲击性强，同时尺寸精度高并且表面质量好。并且，挤压铝型材一体成型生产较为灵活性，只需更换模具就可以在同一台设备上生产形状、尺寸规格和品种不同的产品，且更换模具的操作简单方便、费时少、效率高，便于对多种规格型材支架10的生产。还需指出的是，挤压铝型材一体成型工艺流程简单、设备投资少，便于型材支架10的大规模量产，相对于焊接其生产效率更高。
在上述实施例中，优选地，多组安装孔11沿垂直于电池包的方向(本实施例中即为沿竖直方向)依次排布。
本方案中，多组安装孔11沿竖直方向依次排布，即型材支架10上的接头22沿竖直方向依次排布(如图7所示，高压接头221和低压接头222沿水平方向并列排布，用于进水和出水的水管接头223沿水平方向并列且位于高压接头221和低压接头222的下方)，能够减少接头22在水平方向上占用的空间，以能够充分利用电池包有限的空间，提高电池包的能量密度。
具体来说，通过将电池包的高压接头221、低压接头222和水管接头223集成在型材支架10上(如图9所示，高压接头221和低压接头222为一层，两个水管接头223为一层，两层上下分布)，相对于将各个接头22水平分散设置的方案，减少了水平方向上占用的空间。对电池包内部而言，便于电池包内部线路以及管路的集成布置，便于使电池包内部结构更加紧凑，提升电池包的能量密度；同时，还能够减少电池包周边因设置接头22产生的缝隙，便于电池包的防水。对安装该电池包的车辆而言，同样简化了车辆安装电池包部分的结构，便于车辆整车结构的优化；同时，还便于车辆与电池包接头22连接后的密封。
其中，优选地，每组安装孔11的个数相同，即每层接头22的个数相同，接头22在型材支架10上规则排布，便于制造和安装。
其中，优选地，每组安装孔11的个数不同，即每层接头22的个数不同，当型材支架10的形状不规则或者型材支架10上设有别的结构时，按照型材支架10上预留的空间安装接头22，此时能够充分利用型材支架10上的空间，便于使电池包结构更加紧凑。
如图1至图3所示，在上述任一实施例中，优选地，型材支架104还包括多个板体12，多个板体12间隔叠加设置且相邻的两个板体12固定连接，其中，安装孔11贯穿所有板体12，接头22穿过安装孔11并与至少一个板体12固定。
本方案中，多个板体12间隔设置，既能够使型材支架10的强度满足要求，又能够减轻型材支架10的重量，以便于减少电池包整体的重量，提高电池包的能量密度。同时，还能够减少型材支架10生产时的用料，进而降低型材支架10的生产成本。
其中，优选地，在相邻的两个板体12支架设置加强筋13，便于进一步提升型材支架10的强度。
其中，具体地，如图1至图3所示，优选地，板体12包括第一板体121以及第二板体122，第二板体122与第一板体121相邻设置且与第一板体121固定，接头22与第一板体121固定(具体来说，第一板体121上设有与接头22形状相适的安装孔11，第二板体122上设有通孔，接头22穿过第二板体122上的通孔并穿过第一板体121上的安装孔11，并通过螺栓等紧固件与第一板体121连接，以实现接头22在型材支架10上的固定)，其中，第一板体121与第二板体122结构相同且第一板体121与第二板体122限定出型腔16，型腔16内设有加强筋13，其中，安装孔11贯穿第一板体121且位于两个第三板体123之间。
在该实施例中，接头22穿过第一板体121与第二板体122实现在型材支架10上的固定。通过在第一板体121与第二板体122之间设置加强筋13，既能够使型材支架10的强度满足要求，又能够减轻型材支架10的重量，以便于减少电池包整体的重量，提高电池包的能量密度。同时，还能够减少型材支架10生产时的用料，进而降低型材支架10的生产成本。
其中，优选地，接头22与第一板体121以及第二板体122同时固定连接，以提高接头22固定的可靠性。
其中，优选地，第二板体122远离第一板体121的一侧设有第三板体123，第三板体123为两个且沿第二板体122的宽度方向设于第二板体122的两侧，其中，第二板体122与第三板体123之间设有加强筋13，接头依次穿过第二板体122和第一板体121，并经第一板体121引出。
在该实施例中，通过在第二板体122的两侧设置第三板体123，能够增加第二板体122的强度，减少第二板体122和第一板体121产生变形的可能性。进一步地，通过在第二板体122和第三板体123之间设置第三加强筋13，既能够提高型材支架10的强度，又能够减轻型材支架10的质量，便于降低型材支架10的生产成本并提高电池包的能量密度。
如图1至图3所示，在上述任一实施例中，第一板体121上设有多个拉铆螺母14，型材支架10通过螺柱与拉铆螺母14的配合固定在电池箱上。
在该实施例中，通过在第一板体121上设置多个拉铆螺母14，能够增加型材支架10的防水性能，减少水经第一板体121流入电池包内部的可能性，提高电池包的可靠性。
在上述任一实施例中，优选地，型材支架10还包括：底座15，底座15设于多个板体12的同一侧且与板体12固定连接。
本方案中，底座15与多个板体12固定连接，便于提高板体12之间相互固定的可靠性。同时，在型材支架10安装时能利用底座15对型材支架10进行托举，提高型材支架10安装的便捷性。
其中，如图1至图3所示，优选地，底座15与第一板体121、第二板体122以及第三板体123同时固定连接，以使型材支架10结构强度更高。
在上述任一实施例中，优选地，多组安装孔分别为用于安装电池包上高压接头221的第一安装孔111、用于安装电池包上低压接头222的第二安装孔112、用于安装水管接头223的第三安装孔113；第一安装孔111和第二安装孔112并排设置在第三安装孔113的上方。
在该实施例中，第一安装孔111和第二安装孔112并排设置在第三安装孔113的上方，即高压接头221和低压接头222设于水管接头223的上方，能够减少接头在设置方向上占用的空间。同时，当水管表面有冷凝水时，滴落的冷凝水不会对高压接头221和低压接头222产生影响。
本发明第二方面的实施例提供了一种电池包，包括：电池箱；第一方面任一项实施例中的型材支架10，可拆卸地设于电池箱上(例如通过螺栓连接实现可拆卸连接)；多个接头22(电池包电连接的高压接头221、低压接头222以及用于进出水的水管接头223)，接头22穿过型材支架10的安装孔11并固定在型材支架10上。
本方案提供的电池包，具有第一方面任一实施例中的型材支架10，因而具有第一方面的实施例的全部优点，除此之外，型材支架10与电池箱可拆卸连接，型材支架10的更换更加便捷，便于电池包的维修维护。
在上述实施例中，优选地，电池箱包括箱盖211和箱体；箱盖211为壳体且箱盖211上设有向上突出的凸起2112，凸起2112的侧壁上设有开口，型材支架10的上端能固定在箱盖211上且与开口贴合并使安装孔从开口露出，型材支架10的下端固定在箱体上。
本方案中，型材支架10固定在箱盖211上并与箱盖211上的开口2111贴合，接头22通过开口2111由电池包内向外伸出。本方案中，将型材支架10设于箱盖211上，当电池包安装完成后接头22位于电池包的上方，对接头22等进行连接或维修维护更加便捷。具体地，开口2111设于凸起2112的侧壁上，凸起2112内部的空间方便接头22的连接，减少连接接头22占用的电池包内的空间，方便提高电池包内空间的利用率，以便于增加电池包的能量密度。
其中，开口2111所在的侧壁倾斜，板体12相对于底座15倾斜，以使板体12能够与开口2111所在的侧壁贴合。通过使开口2111所在的侧壁倾斜，电池包的接头22在车辆上的插接。
在上述任一实施例中，优选地，电池包还包括：密封条，沿开口2111设置且位于箱盖211上与型材支架10之间。
本方案中，密封条设于开口2111内且位于箱盖211与型材支架10之间，以填充箱盖211与型材支架10之间的间隙，减少水经箱盖211与型材支架10之间的间隙进入电池包内部的可能性，提高电池包的防水性能。
本发明第三方面的实施例提供了一种车辆，包括第二方面任一实施例中的电池包。
本方案中，本方案提供的车辆包括第二方面任一实施例中的电池包，电池包的型材支架10通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架10的制造精度更高，同时制造更加方便，便于大规模量产，便于提高电池包以及具有该电池包的车辆的生产效率。
具体实施例
如图1至图9所示，本发明的具体实施例提供了一种电池包，主要包括电池箱以及与电池箱可拆卸连接的型材支架10。
具体来说，电池箱的箱盖211上设有凸起2112，凸起2112的侧壁上设有开口2111，型材支架10固定在箱盖211内并与开口2111贴合。型材支架10包括依次排列的第一板体121、第二板体122和第三板体123，型材支架10的底座15与第一板体121、第二板体122和第三板体123同时固定连接，同时第一板体121和第二板体122远离底座15的一侧也相连。第一板体121与第二板体122限定出型腔16，型腔16内设有分别与第一板体121和第二板体122抵靠的加强筋13，第三板体123为两个且沿水平方向位于第二板体122的两侧，第二板体122与第三板体123之间设有加强筋13。
第一板体121上设有与接头22形状相适的安装孔11，第二板体122上设有通孔，接头22穿过第二板体122上的通孔并穿过第一板体121上的安装孔11，并通过螺栓等紧固件与第一板体121连接，以实现接头22在型材支架10上的固定。高压接头221和低压接头222沿水平方向并列排布，用于进水和出水的水管接头223沿水平方向并列且位于高压接头221和低压接头222的下方。
本具体实施例提供的电池包，型材支架10通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架10的制造精度更高，同时制造更加方便。
具体来说，多个接头22安装在型材支架10上，在电池包上不必预留多个供接头22安装的安装孔11，便于简化电池包的结构。通过将电池包的高压接头221、低压接头222和水管接头223集成在型材支架10上，相对于将各个接头22水平分散设置的方案，减少了水平方向上占用的空间。对电池包内部而言，便于电池包内部线路以及管路的集成布置，便于使电池包内部结构更加紧凑，提升电池包的能量密度；同时，还能够减少电池包周边因设置接头22产生的缝隙，便于电池包的防水。对安装该电池包的车辆而言，同样简化了车辆安装电池包部分的结构，便于车辆整车结构的优化；同时，还便于车辆与电池包接头22连接后的密封。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供的电池包，型材支架通过挤压铝型材工艺一体成型，不需要焊接，因而没有焊接变形，型材支架的制造精度更高，同时制造更加方便，便于大规模量产。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种型材支架，用于电池包，其特征在于，所述型材支架上设有用于将所述电池包上的若干接头安装定位的多组安装孔(11)，
其中，所述型材支架通过挤压铝型材工艺一体成型。
2.根据权利要求1所述的型材支架，其特征在于，
多组所述安装孔(11)沿垂直于所述电池包的方向依次排布。
3.根据权利要求1或2所述的型材支架，其特征在于，所述型材支架包括多个板体(12)，多个所述板体(12)间隔叠加设置且相邻的两个所述板体(12)固定连接，
其中，所述安装孔(11)贯穿所述板体(12)，所述接头穿过所述安装孔(11)并与至少一个所述板体(12)固定连接。
4.根据权利要求3所述的型材支架，其特征在于，还包括：
拉铆螺母(14)，设于至少一个所述板体(12)上，所述型材支架通过螺柱与所述拉铆螺母(14)的配合固定在所述电池包上。
5.根据权利要求3所述的型材支架，其特征在于，还包括：
底座(15)，所述底座(15)设于多个所述板体(12)的同一端且分别与多个所述板体(12)固定连接。
6.根据权利要求3所述的型材支架，其特征在于，所述板体(12)包括依次排列的第一板体(121)、第二板体(122)以及第三板体(123)，所述第一板体(121)和第二板体(122)结构相同，所述第三板体(123)为两个且沿所述第二板体(122)的宽度方向固设于所述第二板体(122)的两侧，所述安装孔(11)贯穿所述第一板体(121)且位于两个所述第三板体(123)之间。
7.根据权利要求6所述的型材支架，其特征在于，
多组所述安装孔(11)分别为用于安装电池包上高压接头(221)的第一安装孔(111)、用于安装电池包上低压接头(222)的第二安装孔(112)、用于安装水管接头(223)的第三安装孔(113)；所述第一安装孔(111)和所述第二安装孔(112)并排设置在所述第三安装孔(113)的上方。
8.一种电池包，其特征在于，包括：
电池箱；
如权利要求1至权利要求5中任一项中的型材支架，可拆卸地设于所述电池箱上；
多个接头(22)，穿过所述型材支架的安装孔(11)并固定在所述型材支架上。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池箱包括箱盖(211)和箱体；
所述箱盖(211)为壳体且所述箱盖(211)上设有向上突出的凸起(2112)，所述凸起(2112)的侧壁上设有开口(2111)，所述型材支架的上端能固定在所述箱盖(211)上且与所述开口(2111)贴合并使所述安装孔(11)从所述开口(2111)露出，所述型材支架的下端固定在所述箱体上。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9中任一项所述的电池包。
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