CN111540852A - 一种电池系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池系统，电池系统安装在车辆上，电池系统包括电池箱体、至少两个电池单体及筋位结构；至少两个电池单体置于电池箱体内，筋位结构位于电池箱体与电池单体之间；筋位结构包括第一部、过渡部和第二部，第一部与第二部之间通过过渡部连接，第一部和第二部形成有夹角，第一部、过渡部和第二部一体成型。本发明提供的电池系统，直接对电池单体进行集成，去除模组层级，将膨胀板挤入装配间隙，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧；通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力；在电池箱体内壁设置筋位结构，在受到撞击时折叠角应力破裂，从而实现筋位溃败损坏吸收撞击能量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电池技术领域，尤其涉及一种电池系统及汽车。
背景技术
新能源汽车技术、市场日渐成熟、稳定，消费者在安全、续航里程方面对电动车提出了更高的要求和挑战。
电池系统作为新能源车的心脏部件，在安全、续航性能方面起着举足轻重作用。
传统电池系统在进行电芯集成时，一般将电芯/电池通过外围结构件封装成电池模组/模块，然后以模组/模块为单元集成于电池箱体。
电池系统高压回路由若干个电池/电芯、电芯间汇流片、电池模组间汇流片串联而成，部件种类、数量繁多。
传统电池系统一般按“电芯→电池模组/模块→电池系统”层次进行模块化集成封装，存在以下不足和弊端：
以模组位单元集成至电池托盘，空间利用率低，导致能量密度低下；
电芯/电池直接进行集成，间隙、定位不便；
电芯直接集成时，电芯在寿命周期膨胀力吸收与释放；
电池包受到碰撞时，不能通过结构溃败主动吸收撞击能量，而需要空间上被动避让。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池系统及汽车，解决现有电池系统模块化封装造成的利用率低、电池单体受到碰撞需要空间上被动避让、不耐碰撞的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种电池系统及汽车。
一种电池系统，所述电池系统安装在车辆上，所述电池系统包括电池箱体、至少两个电池单体及筋位结构；至少两个所述电池单体置于所述电池箱体内，所述筋位结构位于所述电池箱体与所述电池单体之间；所述筋位结构包括第一部、过渡部和第二部，所述第一部与所述第二部之间通过所述过渡部连接，所述第一部和第二部形成有夹角，所述第一部、过渡部和第二部一体成型。
所述电池系统还包括膨胀板，所述电池单体与所述筋位结构之间装配时存在装配间隙，所述膨胀板位于所述装配间隙内，且所述膨胀板与所述筋位结构固定连接。
所述膨胀板的截面形状为波浪形。
所述膨胀板为柔性材料制成，可发生弹性变形。
所述过渡部由刚性链高分子材料制成。
所述第一部、过渡部和第二部形成V字形的筋位结构。
所述第一部固定安装在所述电池箱体的内壁，所述第二部靠近所述电池单体。
所述筋位结构还包括抵触部，所述抵触部位于所述第二部的末端，所述抵触部与所述电池单体的侧壁平行。
所述电池箱体的底部设有定位件，所述电池单体位于相邻所述定位件之间，相邻所述电池单体的间隙处灌胶。
相应地，本发明还提供了一种车辆，包括如上所述的一种电池系统。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明提供的电池系统，直接对电池单体进行集成，去除模组层级，将膨胀板挤入装配间隙，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧；通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力；在电池箱体内壁设置筋位结构，在受到撞击时折叠角应力破裂，从而实现筋位溃败损坏吸收撞击能量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一种电池系统的局部拆解图；
图2为本发明一种电池系统的俯视图；
图3为本发明一种电池系统的示意图；
图4为图3中的A处的放大图。
其中，图中附图标记对应为：1、左侧筋位结构；11、第一部；12、过渡部；13、第二部；14、抵触部；2、电池单体；3、电池箱体；4、膨胀板；5、右侧筋位结构；6、装配间隙。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-4所示，本发明公开了一种电池系统，所述电池系统取缔原有的电池模组，此电池系统可直接安装在车辆上。
具体地，电池系统包括电池箱体3、至少两个电池单体2、筋位结构和膨胀板4。
若干个电池单体2直接安装在电池箱体3内，传统的电池系统通常先将电池单体通过外围结构封装成电池模组，然后将以电池模组为单元集成于电池箱体内。由于电池单体先封装成电池模组，再将电池模组集成在电池箱体内，安装较为方便，且电池模组之间利用焊接固定，较为稳定，现有技术没有取缔电池模组的先例。
而本申请的电池箱体的底部设有定位件，电池单体位于相邻定位件之间，相邻所述电池单体的间隙处灌胶。定位件起到限位电池单体2的作用，优选地，定位件的厚度极薄，不会增加电池单体之间的厚度，相对于传统的电池系统将电池单体封装为电池模组，再将电池模组封装为电池系统，节省了更多的空间。相对于现有技术中的封装工艺提高电池包的体积能量密度，目前现有技术的体积能量密度一般在240～250Wh/L左右，本发明的体积能量密度达到300Wh/L以上。
电池单体2置于电池箱体3中的定位件后，再在相邻的电池单体2的间隙处灌胶。电池箱体3朝向电池单体2的一面为凹凸面，以提高与电池单体2的粘接性能。
筋位结构位于所述电池箱体3与电池单体2之间，参考图2，分别有位于电池单体2的左侧筋位结构1和位于电池单体2的右侧筋位结构5。
参考图4，筋位结构包括第一部11、过渡部12和第二部13，第一部11与第二部13之间通过过渡部12连接，第一部11和第二部13形成有夹角，第一部11、过渡部12和第二部13一体成型。
第一部11、过渡部12和第二部13形成V字形的筋位结构；优选地，过渡部12由刚性链高分子材料制成，刚性链高分子材料易断裂，在当电池箱体受到撞击时，V字形的筋位结构在过渡部12处破裂，从而实现筋位溃败吸收撞击能量。
现有的缓冲结构中，通常采用具有缓冲性能的材料进行缓冲，而本发明利用筋位溃败吸收撞击能量，能更好地保护好内部电池单体2。如果筋位结构采用易变形的柔性材料，挤压电池系统时，第一部和第二部持续被压缩，筋位结构变形较大，电池单体易发生移位。
优选地，第一部11固定安装在电池箱体3的内壁，第二部13靠近所述电池单体2。筋位结构还包括抵触部，抵触部14位于第二部13的末端，抵触部14与电池单体2的侧壁平行。当过渡部12破裂时，筋位溃败吸收撞击能量的同时抵触部14与电池单体2的侧壁平行设置，从而不会损伤电池单体。
膨胀板4位于电池单体3与筋位结构之间。将膨胀板挤入装配间隙，且膨胀板4与筋位结构固定连接，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧，通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力。优选地，膨胀板为塑料膨胀板，所述膨胀板的截面形状为波浪形。膨胀板为柔性材料制成。在筋位结构受力溃缩时，膨胀板4提供反作用力，以保护电池单体3。
优选地，膨胀板(4)的截面形状为波浪形，波浪形的膨胀板(4)能提供更好的反作用力。
本发明的膨胀板为柔性材料制成，过渡部12由刚性链高分子材料制成，当电池箱体发生强烈碰撞时，过渡部13处发生应力破裂，筋位溃败损坏吸收撞击能量，不需要空间上被动避让，同时过渡部13处发生应力破裂后，由柔性材料制成的膨胀板，能够再次起到缓冲作用，同时对电池单体进行预紧，两道防护，保护性能得以提高。
此外，电池/电芯直接布置填充于电池托盘。电量布置容量大于常规方法，电池箱体空间利用率更高、更自由。通过塑胶膨胀板结构，既解决了装配配合问题，也实现了电芯膨胀力平衡，改善电芯寿命性能；电池箱体在受撞击时实现筋位溃败损坏吸收撞击能量，膨胀板在过渡部13吸收撞击能量的同时，再次起到缓冲作用。
此外，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的一种电池系统。
本发明提供的电池系统，直接对电池单体进行集成，去除模组层级，将膨胀板挤入装配间隙，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧；通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力；在电池箱体内壁设置筋位结构，在受到撞击时折叠角应力破裂，从而实现筋位溃败损坏吸收撞击能量。
实施例2：
本发明公开了一种电池系统，所述电池系统取缔原有的电池模组，此电池系统可直接安装在车辆上。
具体地，电池系统包括电池箱体、至少两个电池单体、筋位结构和膨胀板。
若干个电池单体直接安装在电池箱体内，传统的电池系统通常先将电池单体通过外围结构封装成电池模组，然后将以电池模组为单元集成于电池箱体内。由于电池单体先封装成电池模组，再将电池模组集成在电池箱体内，安装较为方便，且电池模组之间利用焊接固定，较为稳定，现有技术没有取缔电池模组的先例。
而本申请的电池箱体的底部设有定位件，电池单体位于相邻定位件之间，相邻所述电池单体的间隙处灌胶。定位件起到限位电池单体的作用，优选地，定位件的厚度极薄，不会增加电池单体之间的厚度，相对于传统的电池系统将电池单体封装为电池模组，再将电池模组封装为电池系统，节省了更多的空间。相对于现有技术中的封装工艺提高电池包的体积能量密度，目前现有技术的体积能量密度一般在240～250Wh/L左右，本发明的体积能量密度达到300Wh/L以上。
电池单体置于电池箱体中的定位件后，再在相邻的电池单体的间隙处灌胶。电池箱体朝向电池单体的一面为凹凸面，以提高与电池单体的粘接性能。
筋位结构位于所述电池箱体与电池单体之间，分别有位于电池单体的左侧筋位结构和位于电池单体的右侧筋位结构。
筋位结构包括第一部、过渡部和第二部，第一部与第二部之间通过过渡部连接，第一部和第二部形成有夹角，第一部、过渡部和第二部一体成型。
第一部、过渡部和第二部形成V字形的筋位结构；优选地，过渡部由刚性链高分子材料制成，刚性链高分子材料易断裂，在当电池箱体受到撞击时，V字形的筋位结构在过渡部处破裂，从而实现筋位溃败吸收撞击能量。
现有的缓冲结构中，通常采用具有缓冲性能的材料进行缓冲，而本发明利用筋位溃败吸收撞击能量，能更好地保护好内部电池单体。如果筋位结构采用易变形的柔性材料，挤压电池系统时，第一部和第二部持续被压缩，筋位结构变形较大，电池单体易发生移位。
优选地，第一部固定安装在电池箱体的内壁，第二部靠近所述电池单体。筋位结构还包括抵触部，抵触部位于第二部的末端，抵触部与电池单体的侧壁平行。当过渡部破裂时，筋位溃败吸收撞击能量的同时抵触部与电池单体的侧壁平行设置，从而不会损伤电池单体。
膨胀板位于电池单体与筋位结构之间。将膨胀板挤入装配间隙，且膨胀板与筋位结构固定连接，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧，通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力。优选地，膨胀板为塑料膨胀板，所述膨胀板的截面形状为波浪形。膨胀板为柔性材料制成。在筋位结构受力溃缩时，膨胀板提供反作用力，以保护电池单体。
优选地，膨胀板上设有凹陷部，筋位结构卡入凹陷部，防止滑出，连接稳固。具体地，抵触部卡入凹陷部，防止滑出，连接稳固。
本发明的膨胀板为柔性材料制成，过渡部12由刚性链高分子材料制成，当电池箱体发生强烈碰撞时，过渡部13处发生应力破裂，筋位溃败损坏吸收撞击能量，不需要空间上被动避让，同时过渡部13处发生应力破裂后，由柔性材料制成的膨胀板，能够再次起到缓冲作用，同时对电池单体进行预紧，两道防护，保护性能得以提高。
此外，电池/电芯直接布置填充于电池托盘。电量布置容量大于常规方法，电池箱体空间利用率更高、更自由。通过塑胶膨胀板结构，既解决了装配配合问题，也实现了电芯膨胀力平衡，改善电芯寿命性能；电池箱体在受撞击时实现筋位溃败损坏吸收撞击能量，膨胀板在过渡部13吸收撞击能量的同时，再次起到缓冲作用。
此外，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的一种电池系统。
本发明提供的电池系统，直接对电池单体进行集成，去除模组层级，将膨胀板挤入装配间隙，通过膨胀板变形对电池单体进行预紧；通过膨胀板变形预紧平衡电池膨胀力；在电池箱体内壁设置筋位结构，在受到撞击时折叠角应力破裂，从而实现筋位溃败损坏吸收撞击能量。
以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种电池系统，其特征在于：所述电池系统安装在车辆上，所述电池系统包括电池箱体(3)、至少两个电池单体(2)及筋位结构；至少两个所述电池单体(2)置于所述电池箱体(3)内，所述筋位结构位于所述电池箱体(3)与所述电池单体(2)之间；
所述筋位结构包括第一部(11)、过渡部(12)和第二部(13)，所述第一部(11)与所述第二部(13)之间通过所述过渡部(12)连接，所述第一部(11)和第二部(13)形成有夹角，所述第一部(11)、过渡部(12)和第二部(13)一体成型。
2.根据权利要求1所述的一种电池系统，其特征在于：所述电池系统还包括膨胀板(4)，所述电池单体(2)与所述筋位结构之间装配时存在装配间隙(6)，所述膨胀板(4)位于所述装配间隙(6)内，且所述膨胀板(4)与所述筋位结构固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种电池系统，其特征在于：所述膨胀板(4)的截面形状为波浪形。
4.根据权利要求2所述的一种电池系统，其特征在于：所述膨胀板(4)为柔性材料制成，可发生弹性变形。
5.根据权利要求1所述的一种电池系统，其特征在于：所述过渡部(12)由刚性链高分子材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种电池系统，其特征在于：所述第一部(11)、过渡部(12)和第二部(13)形成V字形的筋位结构。
7.根据权利要求6所述的一种电池系统，其特征在于：所述第一部(11)固定安装在所述电池箱体的内壁，所述第二部(13)靠近所述电池单体。
8.根据权利要求7所述的一种电池系统，其特征在于：所述筋位结构还包括抵触部(14)，所述抵触部(14)位于所述第二部(13)的末端，所述抵触部(14)与所述电池单体(2)的侧壁平行。
9.根据权利要求1所述的一种电池系统，其特征在于：所述电池箱体(3)的底部设有定位件，所述电池单体(2)位于相邻所述定位件之间，相邻所述电池单体(2)的间隙处灌胶。
10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1所述的一种电池系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200814 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |