CN112259849A - 动力电池包以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种动力电池包以及车辆。所述动力电池包包括具有腔室的外壳以及容纳于所述腔室的模组,所述外壳包括上壳体以及开口向上的下壳体,上壳体包括板体和外边沿,所述外边沿自所述板体的四周向下延伸并且向外倾斜,板体通过所述外边沿封盖在所述下壳体的开口处,下壳体包括边梁以及安装于所述边梁的安装盒,在高度方向上,所述边梁的顶壁与所述安装盒的顶壁齐平以共同形成所述下壳体的开口,并且所述边梁的顶壁邻近所述模组的顶壁设置。所述动力电池包通过上述结构,抬高了边梁的顶壁,上壳体的外边沿的所需高度也随之降低,削弱了外边沿的横截面积随之高度增加而逐渐减小的不利影响,提高了腔室的空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种动力电池包以及车辆。
背景技术
随着国家对新能源领域的大力推广,电动汽车已经成为未来的主流趋势。其中,动力电池包作为整车最为核心的动力供给部件,决定了整车的续驶里程、成本、使用寿命、安全性、维修性等关键指标。
目前,动力电池包包括外壳和模组,外壳具有腔室,模组封装于所述腔室;其中,外壳包括下壳体和上壳体,下壳体通常设置为边梁的高度明显低于安装在边梁上的安装盒的高度,致使下壳体的顶壁高低不平,为了匹配下壳体的形状,上壳体也需要设置高低不平的外边沿,制作过程复杂,装配难度大,而且外边沿为向外倾斜延伸的弧形弯折结构,致使外边沿的高度越高,上壳体的顶部的安装空间越小,不利于模组的装配,无法充分利用下壳体的安装空间,降低了动力电池包的能量密度。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种动力电池包以及车辆,以解决了现有技术中动力电池包因下壳体的顶壁高低不平而导致的装配难度大、空间利用率低等问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明第一方面提供了一种动力电池包,所述动力电池包包括具有腔室的外壳以及容纳于所述腔室的模组,所述外壳包括上壳体以及开口向上的下壳体,所述上壳体包括板体和外边沿,所述外边沿自所述板体的四周向下延伸并且向外倾斜,所述板体通过所述外边沿封盖在所述下壳体的开口处,所述下壳体包括边梁以及安装于所述边梁的安装盒,在高度方向上,所述边梁的顶壁与所述安装盒的顶壁齐平以共同形成所述下壳体的开口,并且所述边梁的顶壁邻近所述模组的顶壁设置。
可选的,所述边梁包括纵向梁和横向梁,所述安装盒安装于所述纵向梁,所述横向梁安装于所述纵向梁的外侧,所述横向梁具有与车身连接的等电位安装点。
可选的,所述横向梁具有避让吊装区,以用于避让所述动力电池包的起吊工装。
可选的,所述横向梁具有与所述车身装配的装配安装点。
可选的,所述下壳体包括底板,所述边梁和所述安装盒共同围成围框结构,所述下壳体的开口为所述围框结构的上开口,所述底板设置在所述围框结构的下开口处。
可选的,所述边梁与所述安装盒设置为一体化结构;
和/或,所述边梁的高度设置为与所述安装盒的高度相等。
可选的,所述外边沿包括向外翻折的外翻边,所述外边沿通过所述外翻边封盖于所述上开口处。
可选的,所述动力电池包包括多个横梁,多个所述横梁保持间隔地横跨所述腔室设置,所述横梁呈倒T型结构,所述倒T型结构的头部贴合安装于所述底板,多个所述模组分别设置在相邻两个所述横梁之间并且底面支撑在该相邻两个所述横梁的所述头部上,以与所述底板保持间隔。
可选的,所述板体包括向下凹陷的多个所述凹部,所述凹部设置为能够抵住所述横梁的顶壁以与所述横梁装配。
本发明第二方面提供了一种车辆,其特征在于,所述车辆包括车身以及所述的动力电池包,所述动力电池包通过所述边梁安装于所述车身。
相对于现有技术,本发明所述的动力电池包以及车辆具有以下优势:
所述动力电池包通过下壳体保护模组,边梁的顶壁和安装盒的顶壁高度相等以共同形成下壳体的顶壁,使得下壳体的顶壁为高度齐平的结构,相较于现有技术中下壳体为高低不平的顶壁而言,便于制作与加工;而且边梁的顶壁邻近模组的顶壁设置,相较于现有技术中下壳体为高低不平的顶壁而言,抬高了边梁的顶壁,增加了下壳体对模组的防护高度,上壳体的外边沿的所需高度也随之降低,使得外边沿的顶部横截面积更为接近下壳体的开口的横截面积,削弱了外边沿的横截面积随之高度增加而逐渐减小的不利影响,有利于模组充分占用下壳体内的安装空间;例如,以边梁的顶壁略低于模组的顶壁为例,模组与边梁之间仅需要设置很小的安装间隙,就能消除外边沿对模组顶壁的不利影响,有效地阻止了外边沿碰撞模组,保证了模组的安全运行,相对于动力电池包中的边梁的顶壁明显低于模组的顶壁而言,实现了模组与上下壳体之间的安装间隙最小化,充分利用了外壳的内部安装空间。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1为本发明实施方式所述的动力电池包的爆炸示意图;
图2为图1所示的动力电池包的俯视图;
图3为图2所示的动力电池包在M处的局部放大图;
图4为图1所示的动力电池包的局部示意图,其中,显示了模组和下壳体之间的装配关系图;
图5为图1所示的下壳体和横梁之间的装配关系图;
图6为图5所示的横梁的主视图;
图7为图5所示的下壳体在A-A处或者B-B处的剖视图;
图8为图2所示的动力电池包在左右方向上的剖视图;
图9为图8所示的动力电池包在C处的局部放大图,其中,显示了模组通过横梁装配到底板上;
图10为图1所示的下壳体和横梁之间的装配关系图;
图11为图10所示的横梁和进水管、出水管之间的装配关系图;
图12为图1所示的底板和横梁之间的装配关系图;
图13为图12所示横梁在D处的局部放大图;
图14为图12所示横梁在N处的局部放大图;
图15为图12所示横梁在左视方向上的局部放大图;
图16为图12所示横梁的结构示意图。
附图标记说明:
1、横梁;2、外壳;3、模组;4、底板;5、安装盒;6、上壳体;7、凹部;8、板体;9、外翻边;10、外边沿;11、边梁;12、纵向梁;13、横向梁;14、等电位安装点;15、避让吊装区;16、装配安装点;17、装配槽;18、弧形结构;19、第一加强筋;20、加强斜筋;21、横向筋;22、实心部;23、第二加强斜筋;24、第三加强筋;25、第四加强筋;26、主体;27、边沿;28、安装部;29、第一安装部;30、第一安装点;31、第二安装部;32、第二安装点;33、台阶面;34、通孔;35、定位柱;36、水冷板;37、防爆阀;38、凸部;39、进水管;40、出水管。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明第一方面提供了一种动力电池包,如图1-16所示,所述动力电池包包括具有腔室的外壳2以及容纳于所述腔室的模组3,所述外壳2包括上壳体6以及开口向上的下壳体,所述上壳体6包括板体8和外边沿10,所述外边沿10自所述板体8的四周向下延伸并且向外倾斜,所述板体8通过所述外边沿10封盖在所述下壳体的开口处,所述下壳体包括边梁11以及安装于所述边梁11的安装盒5,在高度方向上,所述边梁11的顶壁与所述安装盒5的顶壁齐平以共同形成所述下壳体的开口,并且所述边梁11的顶壁邻近所述模组3的顶壁设置。
通过上述技术方案,本发明提供了一种动力电池包以及车辆,所述动力电池包通过下壳体保护模组3,边梁11的顶壁和安装盒5的顶壁高度相等以共同形成下壳体的顶壁,使得下壳体的顶壁为高度齐平的结构,相较于现有技术中下壳体为高低不平的顶壁而言,便于制作与加工;而且边梁11的顶壁邻近模组3的顶壁设置,相较于现有技术中下壳体为高低不平的顶壁而言,抬高了边梁11的顶壁,增加了下壳体对模组3的防护高度,上壳体6的外边沿10的所需高度也随之降低,使得外边沿10的顶部横截面积更为接近下壳体的开口的横截面积,削弱了外边沿10的横截面积随着高度增加而逐渐减小的不利影响,有利于模组3充分占用下壳体内的安装空间。其中,外边沿10的底部横截面积与下壳体的开口的横截面积相等,即,为外边沿10的最大横截面积,外边沿10的顶部横截面积与板体8的横截面积相等,即,为外边沿10的最小横截面积。
如图1-3所示,以动力电池包中的边梁11的顶壁略低于模组3的顶壁为例,在上壳体中,模组3需要很小的安装空间,并且外边沿10对模组3的防护高度较低,这样,模组3与边梁11之间仅需要设置很小的安装间隙,就能消除外边沿10的横截面积减小(即,外边沿10在与模组3顶壁处的横截面积比外边沿10的底部横截面积略小)对模组造成的不利影响,有效地阻止了外边沿10碰撞模组3,保证了模组3的安全运行,相对于动力电池包中的边梁11的顶壁明显低于模组3的顶壁而言,实现了模组3侧壁与上下壳体之间的安装间隙最小化,充分利用了外壳的内部安装空间。
进一步的,所述边梁11包括纵向梁12和横向梁13,所述安装盒5安装于所述纵向梁12,所述横向梁13安装于所述纵向梁12的外侧,所述横向梁13具有与车身连接的等电位安装点14,以实现动力电池包和车身的等电位连接,保证了动力电池包的安全性能。其中,等电位安装点14可以设置为各种合理形式,例如,下壳体包括宽度方向上相对设置的两个横向梁13,即,图2所示的上横向梁和下横向梁,上横向梁和下横向梁均设置有等电位安装点14;进一步的,等电位安装点14可以通过螺栓等紧固件与车身装配在一起,从而实现动力电池包和车身的等电位连接,结构简单,便于装配。
为了动力电池包的安全转运,所述横向梁13具有避让吊装区15,以用于避让所述动力电池包的起吊工装,还减轻了动力电池包的整体重量,设计更为合理。
进一步的,所述横向梁13具有与所述车身装配的装配安装点16,以实现动力电池包和车身的牢靠装配。其中,装配安装点16可以设置为各种合理形式,例如,包括间隔分布在图2所示的上横梁和下横梁的多个装配安装点16,装配安装点16还可以设置在图2所示的左横向梁,有利于对动力电池包进行全方位固定装配,增强了动力电池包与车身之间的装配牢靠性;进一步的,装配安装点16可以通过螺栓等紧固件与车身装配在一起,结构简单,便于装配,成本低。
进一步的,所述下壳体包括底板4,所述边梁11和所述安装盒5共同围成围框结构,所述下壳体的开口为所述围框结构的上开口,所述底板4设置在所述围框结构的下开口处,便于制作与加工。
进一步的,所述边梁11与所述安装盒5设置为一体化结构,降低了装配难度,有利于提高下壳体的整体强度。
如图5所示,所述边梁11的高度设置为与所述安装盒5的高度相等,使得安装盒5的底壁能够直接装配到底板4上,提高了图1所示的前边梁和安装盒5的整体性,使其受到侧柱碰撞时传力方向不会发生变化,保证了下壳体整体的强度不受破坏。
如图2和3所示,所述外边沿10包括向外翻折的外翻边9,所述外边沿10通过所述外翻边9封盖于所述上开口处,结构简单,有利于上壳体通过外翻边9贴合装配到下壳体的开口处,提高了上壳体的装配牢靠性,优化了外壳的防护性能。
进一步的,所述动力电池包包括多个横梁1,多个所述横梁1保持间隔地横跨所述腔室设置,所述横梁1呈倒T型结构,所述倒T型结构的头部贴合安装于所述底板4,多个所述模组3分别设置在相邻两个所述横梁1之间并且底面支撑在该相邻两个所述横梁1的所述头部上,以与所述底板4保持间隔。所述动力电池包通过设置横梁1,使得模组3能够通过相邻两个所述横梁1的所述头部装配到底板4上,避免了模组3的底面与底板4发生直接接触,这样一来,当底板4受到外部的球击作用发生变形时(例如,向内轻微凹陷),不会影响到模组3的底面,保证了模组3的完好无损,优化了外壳的防护性能;而且,倒T型结构的头部贴合装配到底板4上,显著增加了底板4和横梁1之间的装配面积,提高了底板4的强度,大大减小了底板4在受到外部球击作用时的变形程度,并且横梁1采用倒T型结构还能显著缩短两个横梁1之间的间距,明显减少了底板4的变形区域,从而满足了模组3的防护需求。其中,横梁1可以设置为各种合理形式,只要为倒T型结构即可。
根据本发明的其中一种具体实施方式,如图12-16所示,横梁1包括主体26以及沿所述主体26的宽度方向设置在所述主体26两侧的安装件,所述主体26和安装件共同组成倒T型结构,所述主体26和安装件装配到所述外壳2的底壁上,多个所述模组3分别设置在相邻两个所述主体26之间并且底面支撑在相邻两个所述横梁1的相邻两个所述安装件上,结构简单,便于加工。另外,主体可以设置为图6所示的空腔结构。
进一步的,如图16所示,所述安装件包括边沿27和设置在所述边沿27上的安装部28,所述主体26的宽度方向上的两侧分别设置有所述边沿27以与所述边沿27共同形成倒T型结构,所述边沿27装配到所述外壳2上,所述模组3通过所述安装部28安装于所述边沿27,并且所述安装部28的用于装配所述模组3的装配面高于所述边沿27的顶面,在保证横梁1的安装件为模组提供所需的装配高度的前提下,还能减轻横梁1的重量,设计更为合理。其中,安装件可以采用各种合理形式,例如,安装部28切合安装于边沿27的顶面上。
优选地,所述横梁1包括自所述边沿27的远离所述主体26的外侧面朝向所述主体26延伸的安装槽,所述安装部28嵌装于所述安装槽,通过在边沿27上加工安装槽,有利于实现安装部28的精准装配,为模组进行定点装配提供了便利条件。
进一步的,所述安装部28的底壁与所述外壳2的底壁保持间隔,进一步减轻了横梁1的整体重量。使用时,可以先将横梁1装配到外壳2的底板4上,然后在安装部28处加工安装结构(例如,后面提到的第一安装部29的第一安装点30和第二安装部31的第二安装点32),通过将安装部28和底板4间隔设置,使得安装部28在加工安装通孔等安装结构时能够顺利排屑,同时保护了底板4的完好无损。
进一步的,所述安装槽包括第一安装槽,所述第一安装槽设置为能够同时贯穿所述主体26以及设置在所述主体26两侧的所述边沿27,所述安装部28包括第一安装部29,所述第一安装部29装配到所述第一安装槽中,并且所述第一安装部29的位于所述主体26两侧的部分分别用于支撑位于所述主体26两侧的所述模组3,结构更为简单,缩短了安装部28的装配时间,提高了装配效率。
进一步的,所述第一安装槽设置为沿所述主体26的宽度方向延伸的矩形槽,形状更为规则,便于制作与加工。
进一步的,所述第一安装部29的所述部分具有第一安装点30,用于紧固件穿过所述第一安装点30以将所述模组3装配到所述部分上,结构简单,便于加工。
进一步的,所述横梁1包括位于所述边沿27上的第二安装槽,所述第二安装槽沿所述主体26的长度方向设置,所述安装部28包括与所述第二安装槽适配的第二安装部31,所述第二安装部31包括在所述主体26的长度方向上间隔排列的至少两个第二安装点32,以用于装配位于所述主体26的同一侧的不同所述模组3,结构更为简单,缩短了安装部28的装配时间,提高了装配效率。
进一步的,所述第二安装槽具有沿所述主体26的长度方向相对设置的两个侧壁,两个所述侧壁共同组成倒凸结构,所述第二安装部31的底壁搭接在所述倒凸结构的台阶面33处,使得第二安装部31能够在装配(例如,焊接)前通过台阶面33进行定位支撑,降低了装配难度,还提高了第二安装部31和边沿27之间的装配强度。另外,横梁1可以为各种合理结构,例如,边沿27和安装部28可以设置为沿主体26的长度方向呈连续结构,也可以设置为沿主体26的长度方向呈间断结构,具体的,边沿27可以包括避开安装槽的多个缺口结构。
进一步的,所述动力电池包包括水冷板36,所述水冷板36位于相邻两个主体26之间并且贴合所述模组3的底面设置,在所述主体26的高度方向上,所述水冷板36夹设在所述模组3和所述安装件之间并且具有定位孔,所述第二安装部31包括位于两个所述安装点之间的定位柱35,所述定位柱35插设于所述定位孔以对所述水冷板36进行限位,有利于通过水冷板36调控模组1的温度,保证了模组的安全运行,还显著增加了水冷板36的底壁和底板4之间的间距,使得底板4受到的球击作用无法直接传递给水冷板36,保护了水冷板36和模组3的安全,有效地提高了动力电池包受到底部球击时的安全性能。
进一步的,所述边沿27的顶面和所述模组3的底面之间填充有缓冲结构,优化了边沿27对模组3的支撑效果,还能够缓冲动力电池包受到的底部球击作用,保护了模组3的安全运行。
进一步的,所述水冷板36和所述安装件之间设置有保温垫片,优化了水冷板36对模组3的调温效果,有利于调节动力电池包的内部温度。
值得一提的是,如图16所示,横梁1的顶壁还可以包括通孔34,通孔34设置在主体26的第二安装槽的上方。这样,沿横梁1的长度方向间隔排列的两个模组3之间的间隙能够与通孔34对应设置,并且多个通孔34沿如图12所示的横梁1的宽度方向间隔排列,使得多个通孔34和间隙形成位于下壳体中间的中部通道,有利于与水冷板36连通的进水管和出水管沿该中部通道延伸,结构更为紧凑,合理利用了动力电池包的内部安装空间。
根据本发明的又一种具体实施方式,所述板体8包括向下凹陷的多个所述凹部7,所述凹部7设置为能够抵住所述横梁1的顶壁以与所述横梁1装配,结构简单,有利于提高外壳和横梁之间的装配强度,优化了动力电池包的防护效果。进一步的,凹部7可以间隔设置多个安装孔,横梁1的顶壁包括与多个安装孔一一对应设置的多个安装点,以便于通过螺栓等紧固件装配到横梁1的安装点处,提高了上壳体和横梁之间的装配强度。
根据本发明的另一种具体实施方式,如图7所示,所述边梁包括横向梁13以及具有中空腔的纵向梁12,所述纵向梁12具有在宽度方向上相对设置的第一侧和第二侧,所述纵向梁12的第一侧的拐角处具有装配槽17以用于搭接所述动力电池包的底板4,所述横向梁13设置在所述纵向梁12的第二侧,所述纵向梁12的底壁朝向所述装配槽17弯曲而成以形成弧形结构18,所述弧形结构18的一端位于所述纵向梁12的第二侧以与所述横向梁13搭接在一起。值得一提的是,所述纵向梁12的底壁,指的是纵向梁的底部的上表面。其中,纵向梁12可以设置为各种合理的中空腔,具体的,可以设置为单一空腔,也可以为多个空腔,例如,多个空腔可以通过在单一空腔中增设分隔壁或者加强筋等结构进行合理分隔来形成。
通过将纵向梁12的底壁设置为朝向装配槽弯曲的弧形结构18,并且弧形结构18与横向梁7搭接在一起,使得底板4处的受力能够通过弧形结构18传递到横向梁7,加强了纵向梁12的强度,解决了现有技术中边梁因加工凹槽而致使强度降低的难题,提高了边梁的整体强度,更为安全;而且,弧形结构18朝向所述装配槽17弯曲,在增强边梁的整体强度的前提下,还降低了边梁的整重,设计更为合理。
如图7所示,所述纵向梁12包括设置在所述中空腔中的第一加强筋19,所述第一加强筋19的第一端与所述纵向梁12的第一侧和所述弧形结构18搭接在一起,所述第一加强筋19的第二端设置在所述纵向梁12的第二侧和所述横向梁13的顶壁之间的搭接处,以与所述横向梁13搭接在一起。
通过设置第一加强筋19,使得第一加强筋19的第一端能够同时与纵向梁12的第一侧和弧形结构18搭接在一起,第一加强筋19的第二端同时与纵向梁12的第二侧和横向梁13的顶壁搭接在一起,这样,底板4处的受力能够通过弧形结构18和第一加强筋19共同传递到横向梁7,加强了纵向梁12的强度,提高了边梁的承载能力,更为安全。
为了兼顾边梁的强度和轻量化设计,所述横向梁13的高度高于所述弧形结构18的高度,所述第一加强筋19设置为倾斜延伸的直型筋,结构简单,便于制作与加工。
进一步的,所述纵向梁12包括设置在所述中空腔中的多个加强斜筋6,多个所述加强斜筋6分别设置为能够自所述纵向梁12的第一侧倾斜延伸至所述纵向梁12的第二侧并且首尾依次相接,位于最下方的所述加强斜筋6设置为能够自所述第一加强筋19的第二端倾斜向上延伸,相较于多个横向加强筋而言,纵向梁12的防护性能更优。具体的,以图7所示的2条加强斜筋6为例,当边梁进行柱碰实验时,图7所示的纵向梁在受到碰撞时,如果纵向梁的第一侧(即,纵向梁在图7所示的左侧壁)发生变形,2条加强斜筋6的左端则会随之上下移动以彼此靠近,完全溃缩吸收大部分的撞击能量,由于2条加强斜筋6的走向没有像2条横向加强筋那样正对着模组,不会出现大幅度的整体右移,避免了2条加强斜筋6直接插向下壳体内部的模组,解决了现有技术中柱碰实验室纵向梁因设置横向加强筋而造成的直接插向模组的难题,因此,相较于纵向梁采用2条加强斜筋6来替换2条横向加强筋而言,减小了模组起火的风险,提升了电池包的安全性。
为了兼顾边梁的强度和轻量化设计,所述纵向梁12包括容纳于所述中空腔的横向筋21,所述横向筋21设置为能够自所述纵向梁12的第一侧横向延伸至所述纵向梁12的第二侧,并且位于最上方的所述加强斜筋6的上端与所述横向筋21的一端连接,使得纵向梁12中的弧形结构18、第一加强筋19、加强斜筋6、横向筋21能够搭接在一起形成纵向梁12的加强结构,增强了纵向梁12的整体强度。
进一步的,所述纵向梁12包括具有固定安装点的实心部22,所述实心部22位于所述中空腔的顶部并且设置在所述纵向梁12的第二侧,增加了固定安装点处的装配强度。其中,固定安装点可以设置为各种可以结构,例如,设置为安装孔,例如,采用挤压螺纹,以便于紧固件将上壳体固定在固定安装点的安装孔中,结构简单,便于加工。
进一步的,所述横向梁13设置为横向分布的多层空腔,在保证横向梁13的轻量化设计的前提下,还能提高横向梁13的整体强度。
如图7所示,所述横向梁13为三层空腔,邻近所述纵向梁12的所述空腔为矩形的第一空腔,远离所述纵向梁12的所述空腔为梯形的第二空腔,位于所述第一空腔和所述第二空腔之间的所述空腔为矩形的第三空腔,所述横向梁13包括第二加强筋11、第三加强筋24和第四加强筋25,所述第二加强筋11沿所述第一空腔的对角方向倾斜设置在所述第一空腔中,并且所述第二加强筋11的一端设置在所述第一空腔的靠近所述纵向梁12的一侧的底部以与所述弧形结构18搭接在一起,所述第三加强筋24横跨所述第三空腔,所述第四加强筋25横跨所述第二空腔设置并且与所述第三加强筋24搭接在一起,结构更为简单,设计更为合理。其中,第二加强筋11在图7所示的左端与弧形结构18搭接在一起,有利于提高横向梁7和纵向梁12之间的装配强度,安全性能更优。
根据本发明的再一种具体实施方式,所述动力电池包包括防爆阀37,多个所述横梁1保持间隔地横跨所述腔室设置以将所述腔室分隔成多个所述安装腔,至少两个所述模组3沿所述横梁1的长度方向依次排列在所述安装腔中并且相邻两个所述模组3之间形成有间隙,所述横梁1具有通孔34,所述外壳2的与所述横梁1平行设置的后侧壁上安装有所述防爆阀37,所述防爆阀37、多个所述通孔34分别与所述间隙对应设置,以共同形成连通所述安装腔和外界的通道。这样,所述动力电池包通过横梁1将外壳2的腔室划分为多个安装腔以用于安装模组3,有利于分隔故障模组和正常模组,避免了故障模组产生的火焰传递到相邻安装腔内的其他正常模组;而且,通过将横梁1上的通孔、间隙与防爆阀37共同形成通道,发生热失控时,故障模组产生的大量热气能够沿该通道直接从防爆阀37排出,缩短了排气路径,提升了安全性能。
进一步的,所述通孔34设置为自所述横梁1的顶壁向下延伸的缺口结构,所述防爆阀37设置在所述外壳2的后侧壁在高度方向上的中部位置处。一般而言,故障模组产生的大量热气会自动上升至动力电池包的上方空间,通过将通孔34设置在横梁1的顶部,有利于这部分热气经由通孔34快速沿通道流动,提高了排气效率。
进一步的,所述外壳2的横截面为矩形,所述横梁1沿所述矩形的第一边长方向延伸,同一所述通道的多个所述通孔34沿所述矩形的第二边长方向间隔排列。通过上述结构,使得通道能够沿垂直于横梁1的方向延伸,在保证动力电池包内的所有安装腔能够通道与外界连通的前提下,缩短了通道的长度,有利于提高排气效率。
如图4所示,所述横梁1的避开所述通孔34的四周侧壁与所述外壳2的内侧壁贴合装配,以使得所述横梁1两侧的两个所述安装腔能够彼此独立并且通过该横梁1上的所述通孔34连通,避免故障模组产生的火焰传递到相邻安装腔中的模组上,延缓了故障模组3引发热失控的速度,为乘客争取更多的逃生时间,避免伤亡的发生,安全性能更优。可以理解的是,动力电池包还可以将用横梁将模组与BMS、BDU(例如,BMS和BDU位于动力电池包在图4所示的最下方安装腔中)分隔开,避免故障模组产生的火焰等越过横梁传递到BMS和BDU上,延缓了故障模组3引发热失控的速度。
进一步的,所述横梁1的高度与所述模组3的高度相等,所述上壳体通过凹部7抵住所述横梁1的顶壁以与所述横梁1装配,保证了相邻两个安装腔之间的独立性,当动力电池包内的模组出现故障时,有利于横梁1更好地延缓了故障模组3引发热失控的速度,提高了横梁1的防护性能。当然,为了优化同一横梁1分隔出的相邻两个安装腔之间的独立性,凹部7可以通过密封螺栓装配到横梁的顶壁上。
进一步的,所述上壳体包括凸部38,所述凸部38与所述通道对应设置并且向上凸起,以与多个所述通孔34和所述间隙共同形成所述通道,显著增加了通道的流通面积,有效提高了排气效率。
如图6和9所示,所述横梁1呈倒T型结构,所述倒T型结构的头部贴合安装于所述外壳2的底壁,多个所述模组3分别设置在相邻两个所述横梁1之间并且底面支撑在该相邻两个所述横梁1的所述头部上,以与所述外壳2的底壁保持间隔。其中,外壳2的底壁,指的是外壳2的底板4。动力电池包通过设置横梁1,使得模组3能够通过相邻两个所述横梁1的所述头部装配到底板4上,避免了模组3的底面与底板4发生直接接触,这样一来,当底板4受到外部的球击作用发生变形时(例如,向内轻微凹陷),不会影响到模组3的底面,保证了模组3的完好无损,优化了外壳的防护性能;而且,倒T型结构的头部贴合装配到底板4上,显著增加了底板4和横梁1之间的装配面积,提高了底板4的强度,大大减小了底板4在受到外部球击作用时的变形程度,并且横梁1采用倒T型结构还能显著缩短两个横梁1之间的间距,明显减少了底板4的变形区域,从而满足了模组3的防护需求。
本发明第二方面还提供了一种车辆,所述车辆包括车身以及所述的动力电池包,所述动力电池包通过所述边梁11安装于所述车身。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动力电池包,其特征在于,所述动力电池包包括具有腔室的外壳(2)以及容纳于所述腔室的模组(3),所述外壳(2)包括上壳体(6)以及开口向上的下壳体,所述上壳体(6)包括板体(8)和外边沿(10),所述外边沿(10)自所述板体(8)的四周向下延伸并且向外倾斜,所述板体(8)通过所述外边沿(10)封盖在所述下壳体的开口处,所述下壳体包括边梁(11)以及安装于所述边梁(11)的安装盒(5),在高度方向上,所述边梁(11)的顶壁与所述安装盒(5)的顶壁齐平以共同形成所述下壳体的开口,并且所述边梁(11)的顶壁邻近所述模组(3)的顶壁设置。
2.根据权利要求1所述的动力电池包,其特征在于,所述边梁(11)包括纵向梁(12)和横向梁(13),所述安装盒(5)安装于所述纵向梁(12),所述横向梁(13)安装于所述纵向梁(12)的外侧,所述横向梁(13)具有与车身连接的等电位安装点(14)。
3.根据权利要求2所述的动力电池包,其特征在于,所述横向梁(13)具有避让吊装区(15),以用于避让所述动力电池包的起吊工装。
4.根据权利要求3所述的动力电池包,其特征在于,所述横向梁(13)具有与所述车身装配的装配安装点(16)。
5.根据权利要求1所述的动力电池包,其特征在于,所述下壳体包括底板(4),所述边梁(11)和所述安装盒(5)共同围成围框结构,所述下壳体的开口为所述围框结构的上开口,所述底板(4)设置在所述围框结构的下开口处。
6.根据权利要求5所述的动力电池包,其特征在于,所述边梁(11)与所述安装盒(5)设置为一体化结构;
和/或,所述边梁(11)的高度设置为与所述安装盒(5)的高度相等。
7.根据权利要求1所述的动力电池包,其特征在于,所述外边沿(10)包括向外翻折的外翻边(9),所述外边沿(10)通过所述外翻边(9)封盖于所述上开口处。
8.根据权利要求1-8中任意一项所述的动力电池包,其特征在于,所述动力电池包包括多个横梁(1),多个所述横梁(1)保持间隔地横跨所述腔室设置,所述横梁(1)呈倒T型结构,所述倒T型结构的头部贴合安装于所述底板(4),多个所述模组(3)分别设置在相邻两个所述横梁(1)之间并且底面支撑在该相邻两个所述横梁(1)的所述头部上,以与所述底板(4)保持间隔。
9.根据权利要求8所述的动力电池包,其特征在于,所述板体(8)包括向下凹陷的多个所述凹部(7),所述凹部(7)设置为能够抵住所述横梁(1)的顶壁以与所述横梁(1)装配。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括车身以及根据权利要求1-9中任意一项所述的动力电池包,所述动力电池包通过所述边梁(11)安装于所述车身。
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