CN112271386A - Ctp电池包的箱体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源动力电池技术领域，本发明提供CTP电池包的箱体结构。箱体结构包括箱体框架、侧板结构、隔板结构和水冷板结构，箱体框架包括框架主体，框架主体具有箱体容纳腔；侧板结构包括两个侧板，两个侧板分别固定于箱体容纳腔的两侧壁上；隔板结构包括多个横隔板，多个横隔板并排间隔设置，多个横隔板的两端连接于两侧板之间将箱体容纳腔分割成多个容置腔，多个容置腔用于收容电芯；水冷板结构包括水冷底板、进水管和出水管，水冷底板设于箱体框架的底部，进水管和出水管穿过箱体框架与水冷底板连通。从而实现在省去模组的端板的前提下，对箱体容纳腔的空间进行高效利用，自由设计布置电芯，并通过水冷底板对电芯起到冷却散热效果。

Description

CTP电池包的箱体结构

技术领域

本发明涉及新能源动力电池技术领域，特别涉及CTP电池包的箱体结构。

背景技术

目前新能源动力电池的结构主要由电池模组、上箱体、下箱体、电池管理系统、温控系统、高压系统等组成，主要零部件均集成在下箱体上，通过螺栓紧固。

相关技术中，电池模组、上箱体、电池管理系统、温控系统、高压系统等分总成部件，通过螺栓紧固集成在下箱体上，下箱体具备满足相关试验的强度要求及防护等级IP67的要求，是动力电池系统的关键结构件组成。

随着电芯直接集成至CTP电池包(Cell to Pack,无模组动力电池包)技术的出现，传统下箱体结构已不满足电芯的装配需求，由于没有了电芯集成到模组的步骤，省去了模组的端板，电芯的布置更加自由，对空间的利用率更高，因此对下箱体的结构提出了新的要求。

发明内容

本发明实施例提供CTP电池包的箱体结构，以解决相关技术中在没有电芯集成到模组的步骤、省去了模组的端板的前提下，对CTP电池包的箱体结构中电芯布置设计自由度，空间利用率的技术要求更高，传统的下箱体结构已经不满足电芯的装配需求的技术问题。

本发明提供一种CTP电池包的箱体结构，包括箱体框架、侧板结构、隔板结构和水冷板结构，所述箱体框架包括框架主体，所述框架主体中间围设形成有箱体容纳腔；侧板结构包括相对设置的两个侧板，两个所述侧板分别设于所述箱体容纳腔的两个内侧壁上；隔板结构包括并排间隔设于两个所述侧板之间的多个横隔板，多个所述横隔板将所述箱体容纳腔分隔成多个电芯容置槽，多个所述电芯容置槽均用于容纳电芯；水冷板结构包括设于所述箱体框架的底部的水冷底板、以及设于所述框架主体的端部的进水管和出水管，所述进水管与所述水冷底板的冷却腔的进水口连通，所述出水管与所述水冷底板的冷却腔的出水口连通。

一些实施例中，每个所述侧板的内侧面上均间隔设有多个第一螺接孔，每个所述横隔板的两端均分别设有与所述第一螺接孔对应的第二螺接孔，所述横隔板和所述侧板通过穿设所述第一螺接孔和所述第二螺接孔的连接螺钉可拆卸连接。

一些实施例中，每个所述侧板的内侧面均间隔设有多个卡槽，每个所述横隔板的两端均突出设有卡凸，所述卡凸卡设于所述卡槽中；

每个所述侧板的顶面均间隔设有多个第一连接孔，多个所述第一连接孔与多个所述卡槽一一对应地贯通设置；每个所述横隔板的端部的所述卡凸上均设有与所述第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔中穿设有可拆卸连接所述侧板和所述卡凸的连接件。

一些实施例中，所述卡凸的顶面低于所述横隔板的顶面，所述横隔板的侧端面设为平直端面。

一些实施例中，两个所述侧板顶面均突出于所述框架主体的顶面外，且两个所述侧板上均开设有多个蜂窝状减重散热孔。

一些实施例中，所述框架主体包括并排设置的两个侧围框板，两个侧围框板分别对应设置于一所述侧板的外侧，两所述侧板分别和对应的侧围框板之间具有间隙。

一些实施例中，所述框架主体包括并排设置的两个侧围框板，以及分别设于两个所述侧围框板两端的各一个框架端板，两个所述框架端板和两个所述侧围框板之间围设形成所述箱体容纳腔；所述进水管和所述出水管均设于一个所述框架端板上；

所述侧围框板的顶面和所述框架端板的顶面均设有多个安装孔，所述安装孔用于与上箱体的装配孔相配合。

一些实施例中，两个所述侧围框板的外侧均向外突出设有连接耳板，所述连接耳板上设置有挂载孔，所述挂载孔用于与整车端连接。

一些实施例中，所述框架端板两侧分别设有低压连接器端口和高压连接器端口，所述低压连接器端口用于连接电池管理系统，所述高压连接器端口用于连接电池系统配电盒。

一些实施例中，一个所述框架端板的外侧突出设有辅助框架，所述辅助框架与所述框架端板之间围设形成有与所述箱体容纳腔连通的辅助容置腔，所述辅助容置腔用于容纳电池管理系统和电池系统配电盒。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了CTP电池包的箱体结构，由于框架主体中间围设形成箱体容纳腔，容纳腔的底部设置水冷底板，容纳腔被两侧板和多个横隔板分隔成多个电芯容置槽，多个所述电芯容置槽均用于容纳电芯，从而实现在省去模组的端板的前提下，对箱体容纳腔的空间进行高效利用，自由设计布置电芯，并通过水冷底板对电芯容置腔内的电芯起到冷却散热效果，结构设计合理有效。

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他的附图。

图1为本发明实施例提供的CTP电池包的箱体结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的CTP电池包的箱体结构的分解结构示意图；

图3为图2圆中的放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的安设有电芯的CTP电池包的箱体结构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的安设有电芯的CTP电池包的局部结构示意图。

图中：

100、框架主体；110、侧围框板；111、安装孔；112、连接耳板；113、挂载孔；120、前端围板；130、后端围板；210、侧板；211、卡槽；212、第一连接孔；213、散热孔；220、横隔板；221、卡凸；310、进水管；320、出水管；330、低压连接器端口；340、高压系统模块；350、BMS支架；360、输出铜排；370、高压连接器端口；410、连接件；500、水冷底板；600、电芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

本发明实施例提供了CTP电池包的箱体结构，其能解决在没有电芯集成到模组的步骤、省去了模组的端板的前提下，对CTP电池包的箱体结构中电芯600布置设计自由度和空间利用率的技术要求更高时，传统的下箱体结构已经满足不了电池的装配需求的技术问题。

请参考图1-2，本发明提供一种CTP电池包的箱体结构，包括箱体框架、侧板结构、隔板结构和水冷板结构，所述箱体框架包括框架主体100，所述框架主体100中间围设形成有箱体容纳腔；侧板结构包括相对设置的两个侧板210，两个所述侧板210分别设于所述箱体容纳腔的两个内侧壁上；隔板结构包括并排间隔设于两个所述侧板210之间的多个横隔板220，多个所述横隔板220将所述箱体容纳腔分隔成多个电芯容置槽，多个所述电芯容置槽均用于容纳电芯600；水冷板结构包括设于所述箱体框架的底部的水冷底板500、以及设于所述框架主体100的端部的进水管310和出水管320，所述进水管310与所述水冷底板500的冷却腔的进水口连通，所述出水管320与所述水冷底板500的冷却腔的出水口连通。

本发明实施例提供了CTP电池包的箱体结构，由于框架主体100中间围设形成箱体容纳腔，容纳腔的底部设置水冷底板500，容纳腔被两侧板210和多个横隔板220分隔成多个电芯容置槽，多个所述电芯容置槽均用于容纳电芯600，从而实现在省去模组的端板220的前提下，对箱体容纳腔的空间进行高效利用，自由设计布置电芯600，并通过水冷底板500对电芯600起到冷却散热效果，结构设计合理有效。

一些实施例中，每个所述侧板210的内侧面上均间隔设有多个第一螺接孔，每个所述横隔板220的两端均分别设有与所述第一螺接孔对应的第二螺接孔，所述横隔板220和所述侧板210通过穿设所述第一螺接孔和所述第二螺接孔的连接螺钉可拆卸连接，将横隔板220两端拆卸式连接于两侧板210之间。

一些实施例中，请参考图2-3，每个所述侧板210的内侧面均间隔设有多个卡槽211，每个所述横隔板220的两端均突出设有卡凸221，所述卡凸221卡设于所述卡槽211中；每个所述侧板210的顶面均间隔设有多个第一连接孔212，多个所述第一连接孔212与多个所述卡槽211一一对应地贯通设置；每个所述横隔板220的端部的所述卡凸221上均设有与所述第一连接孔212对应的第二连接孔，所述第一连接孔212和所述第二连接孔中穿设有可拆卸连接所述侧板210和所述卡凸221的连接件410。通过将多个横隔板220的两端的卡凸221分别对应卡设于卡槽211中，连接件410穿过第一连接孔212、第二连接孔，将多个横隔板220分别固定于两侧板210之间。

如上所述，根据本发明，所述第二连接孔设置于所述卡凸221的顶面，在所述横隔板220卡入卡槽211中后，第一连接孔212与第二连接孔相互贯通。

在一实施例中，所述卡凸221的顶面低于所述横隔板220的顶面，所述卡凸221与横隔板220之间的高度差用于将所述横隔板220限位于两侧板210之间，在一具体实施例中，所述横隔板220的侧端面为平直端面，用于将横隔板220两端抵限于两侧板210之间时，横隔板220竖向垂直于水冷底板500，防止在CTP电池包箱体在使用过程中，随着车辆的颠簸，出现横隔板220的主表面相对于箱体框架的底面发生倾斜，造成容置腔内的电芯600位置发生偏移，引发电连接线和水冷底板500的进水管310和出水管320的连接受损，影响CTP电池包的正常使用。

一些实施例中，两个所述侧板210顶面均突出于所述框架主体100的顶面外，且两个所述侧板210上均开设有多个蜂窝状减重散热孔213，所述卡凸221穿过所述卡槽211后顶触所述框架主体100的内壁面上，两所述侧板210和对应的框架主体100的内壁面之间具有间隙，对经由散热孔213散发的热流提供溢散通道，结合水冷底板500对电芯600的底面，以及散热孔213和间隙对容置腔内的热量进行散发形成多维度散热体系，有利于提升电池包内电芯600的使用寿命，保持电池包产品的使用品质稳定性。

在一实施例中，所述框架主体100包括并排设置的两个侧围框板，以及分别设于两个所述侧围框板两端的各一个框架端板，分别为前端围板120和后端围板130，两个所述框架端板和两个所述侧围框板之间围设形成所述箱体容纳腔；所述进水管310和所述出水管320均设于一个所述框架端板上；所述侧围框板的顶面和所述框架端板的顶面均设有多个安装孔111，所述安装孔111用于与上箱体的装配孔相配合。

在一实施例中，两个所述侧板210分别焊接固定于对应的侧围框板上，固定效果更加稳固。安装时，将多个横隔板220拆卸式安装于两个侧板210之间，再将多个横隔板220和两个侧板210整体通过两个侧板210焊接固定于对应的侧围框板上的方式固定于框架主体100上。

在本申请的其他实施例中，两侧板210还可通过螺接、卡接等方式固定于对应的侧围框板上。

在一实施例中，两个所述侧围框板的外侧均向外突出设有连接耳板112，所述连接耳板112上设置有挂载孔113，所述挂载孔113用于与整车端连接，用于将CTP电池包固定连接于整车端上，防止车辆运行过程中,CTP电池包发生物理位置偏移。

在一实施例中，靠近所述箱体框架的前端围板120和后端围板130处向内均设置一所述横隔板220，所述进水管310和所述出水管320均焊接固定于靠近所述前端围板120的所述横隔板220上。

在一实施例中，所述框架端板两侧分别设有低压连接器端口330和高压连接器端口370，所述低压连接器端口330用于连接电池管理系统，所述高压连接器端口370用于连接电池系统配电盒。

一些实施例中，一个所述框架端板的外侧突出设有辅助框架，所述辅助框架与所述框架端板之间围设形成有与所述箱体容纳腔连通的辅助容置腔，所述辅助容置腔用于容纳高压系统模块340、电池管理系统和电池系统配电盒。

在一实施例中，所述侧板210和所述横隔板220围设于多个所述电芯600外。

一实施例中，多个所述电芯600对应粘接固定于围设多个所述容置腔的所述侧板210和所述横隔板220的内壁面上。

一实施例中，请参考图4-5，靠近所述箱体框架的所述前端围板120的所述横隔板220和所述前端围板120之间容腔内用于设置电池管理系统BMS支架350和输出铜排360。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种CTP电池包的箱体结构，其特征在于，其包括：

箱体框架，包括框架主体，所述框架主体中间围设形成有箱体容纳腔；

侧板结构，包括相对设置的两个侧板，两个所述侧板分别设于所述箱体容纳腔的两个内侧壁上；

隔板结构，包括并排间隔设于两个所述侧板之间的多个横隔板，多个所述横隔板将所述箱体容纳腔分隔成多个电芯容置槽，多个所述电芯容置槽均用于容纳电芯；以及，

水冷板结构，包括设于所述箱体框架的底部的水冷底板、以及设于所述框架主体的端部的进水管和出水管，所述进水管与所述水冷底板的冷却腔的进水口连通，所述出水管与所述水冷底板的冷却腔的出水口连通。

2.如权利要求1所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，每个所述侧板的内侧面上均间隔设有多个第一螺接孔，每个所述横隔板的两端均分别设有与所述第一螺接孔对应的第二螺接孔，所述横隔板和所述侧板通过穿设所述第一螺接孔和所述第二螺接孔的连接螺钉可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，每个所述侧板的内侧面均间隔设有多个卡槽，每个所述横隔板的两端均突出设有卡凸，所述卡凸卡设于所述卡槽中；

每个所述侧板的顶面均间隔设有多个第一连接孔，多个所述第一连接孔与多个所述卡槽一一对应地贯通设置；每个所述横隔板的端部的所述卡凸上均设有与所述第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔中穿设有可拆卸连接所述侧板和所述卡凸的连接件。

4.如权利要求3所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，所述卡凸的顶面低于所述横隔板的顶面，所述横隔板的侧端面设为平直端面。

5.如权利要求1所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，两个所述侧板顶面均突出于所述框架主体的顶面外，且两个所述侧板上均开设有多个蜂窝状减重散热孔。

6.如权利要求5所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，所述框架主体包括并排设置的两个侧围框板，两所述侧板分别与对应的所述侧围框板之间具有间隙。

7.如权利要求1所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，所述框架主体包括并排设置的两个侧围框板，以及分别设于两个所述侧围框板两端的各一个框架端板，两个所述框架端板和两个所述侧围框板之间围设形成所述箱体容纳腔；所述进水管和所述出水管均设于一个所述框架端板上；

所述侧围框板的顶面和所述框架端板的顶面均设有多个安装孔，所述安装孔用于与上箱体的装配孔相配合。

8.如权利要求7所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，两个所述侧围框板的外侧均向外突出设有连接耳板，所述连接耳板上设置有挂载孔，所述挂载孔用于与整车端连接。

9.如权利要求7所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于，所述框架端板两侧分别设有低压连接器端口和高压连接器端口，所述低压连接器端口用于连接电池管理系统，所述高压连接器端口用于连接电池系统配电盒。

10.如权利要求9所述的CTP电池包的箱体结构，其特征在于,一个所述框架端板的外侧突出设有辅助框架，所述辅助框架与所述框架端板之间围设形成有与所述箱体容纳腔连通的辅助容置腔，所述辅助容置腔用于容纳电池管理系统和电池系统配电盒。

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