CN113147344A - 一种电动汽车电池包挂点结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池包挂点结构，旨在解决现在的电动汽车的电池包采用横梁式的挂载方式，振动模态偏低，稳定性差的不足。一种电动汽车电池包挂点结构，电池包中的电池阵列排布并沿电池包纵向的中轴线左右对称，相邻电池横向方向的两端设有端板，中轴线位置对应的端板上经紧固件固定连接有定位纵梁，定位纵梁固定连接车身前地板。定位纵梁优化整体振动模态，分散电池包箱体的应力，提高电动汽车的安全性，以纵梁取代横梁，优化了电池包的布局空间，提高了电池包的电力。

Description

一种电动汽车电池包挂点结构

技术领域

本发明涉及汽车工程领域，更具体地说，它涉及一种电动汽车电池包挂点结构。

背景技术

为了响应国家新能源汽车补贴激励政策以及提升电动汽车竞争力，企业致力于提升电池包续航里程及电池包的能量密度。这导致电池箱体内部可用空间进一步被压缩。

传统的电池包中部挂点多布置在模组之间的横梁上，为提升电池包电量，模组之间的布置间隙减小导致横梁布置空间不足，进一步导致电池包中部挂点无空间布置。电池包无中部挂点，将导致整体振动模态较低，箱体结构局部应力较大，内部电芯振动损坏等风险，严重威胁乘员生命安全。

中国专利公告号CN112599913A，名称为电池包箱体下壳体挂点结构，该申请案公开了一种电池包箱体下壳体挂点结构，包括电池包安装支架下板、电池包安装支架上板、螺栓套管；电池包安装支架下板和电池包安装支架上板均呈前后对称结构。电池包安装支架下板的左段、中段、右段相连成总体呈Z型的结构，且电池包安装支架下板的左段、中段、右段的前后走向的截面均呈U形。电池包安装支架上板的左段、中段、右段相连成总成呈Z型的结构且分别和电池包安装支架下板的左段、中段、右段的两侧壁的自由端焊连。螺栓套管的下端和电池包安装支架下板的左段的套管定位孔周缘焊连，螺栓套管的上端位于电池包安装支架上板的上方，螺栓套管中段和电池包安装支架上板左段上的套管穿孔焊连。它具有电池包采用横梁式的挂载方式，振动模态偏低，稳定性差的不足。

基于上述问题，本专利提供一种结构简单，工艺简单的中部挂点结构，可以解决电池包振动模态偏低问题，同时可提升整车正碰及侧碰性能。

发明内容

本发明克服了现在的电动汽车的电池包采用横梁式的挂载方式，振动模态偏低，稳定性差的不足，提供了一种电动汽车电池包挂点结构，它能提高整体振动模态，分散电池包箱体的应力，提高电动汽车的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车电池包挂点结构，电池包中的电池阵列排布并沿电池包纵向的中轴线左右对称，相邻电池横向方向的两端设有端板，中轴线位置对应的端板上经紧固件固定连接有定位纵梁，定位纵梁固定连接车身前地板。

电池为CTP模组，电池受到两侧的端板的限位和保护，可以提高车辆受到侧面撞击时的可靠性，避免电池破损，提高了安全性。定位纵梁将电池包固定连接到车身前地板。提高了整体振动模态，减少车身的振动影响电池包，减少电池包电芯受损的风险。

作为优选，端板垂向高度较电池更低，电池包中轴线位置的端板与相邻电池形成了定位凹槽，定位纵梁安装在定位凹槽上。上述结构通过缩短端板的z向高度，从而减小了电池包和定位纵梁的整体厚度，约化了车内空间，具有更好的抗振性能。

作为优选，端板上设有若干螺纹连接孔，定位纵梁通过紧固件固定连接在端板上。上述结构将电池包与定位纵梁固定连接在一起。

作为优选，定位纵梁上固定连接有拉铆螺母，定位纵梁经拉铆螺母和紧固件的配合固定连接在车身前地板上。拉铆螺母为现有结构，不在此赘述，通过拉铆螺母，在定位纵梁这一薄板上形成一个供螺钉螺纹连接的螺孔，拉铆螺母与定位纵梁固定连接。紧固件依次通过车身前地板和对应车身前地板的车身加强板、与定位纵梁固定的拉铆螺母进行固定。

作为优选，定位纵梁靠近车身前地板的一面设有密封胶条，所述密封胶条设有避让拉铆螺母的过孔。所述结构对车身前地板上的开孔进行密封，防止来自车身的水或其他污染物从开孔进入到电池包环境中。通过密封胶条具有一定的减振作用。

作为优选，定位纵梁上设有螺母定位孔，螺母定位孔为多边形孔，拉铆螺母与螺母定位孔适配。拉铆螺母通过螺母定位孔实现固定，铆枪对拉铆螺母工作，拉铆螺母固定在定位纵梁上，拉铆螺母上的开孔

作为优选，定位纵梁包括梁条和连接在梁条下方的定位凸台，定位凸台中空，定位凸台对应螺纹连接孔布置，定位凸台和梁条上设有对应螺纹连接孔的贯通开孔，所述贯通开孔包括在梁条上的第一分孔、梁条与定位凸台连接处的第二分孔和定位凸台远离梁条的第三分孔，第一分孔的孔径较第二分孔和第三分孔更大。所述结构用于实现定位纵梁和端板的连接。将二者连接的螺钉与第二分孔、第三分孔适配，螺帽大于第二分孔直径，小于第一分孔。该结构可以实现沉头式的安装，降低电池包的整体厚度，约化空间。

作为优选，定位纵梁经挤压成型，定位凸台与梁条一体成型。

作为优选，定位纵梁和端板通过紧固件固定连接，紧固件包括长螺杆和单向锁定螺母，长螺杆远离定位纵梁一端设有台阶并形成粗轴和细轴，细轴布置在末端，粗轴和细轴的外壁面上设有方向相反的螺纹，单向锁定螺母包括与粗轴和细轴适配的内圈和外圈，内外圈均轴向伸出且伸出方向相反，内外圈的伸出方向的内壁同时具有与粗细轴上的螺纹适应的螺纹，内圈和外圈之间设有单向运动结构，所述单向运动结构实现内圈和外圈的单向运动功能。该结构可以防止螺母发生松动，导致电池包振动幅度变大，造成安全隐患。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）定位纵梁优化整体振动模态，分散电池包箱体的应力，提高电动汽车的安全性；（2）以纵梁取代横梁，优化了电池包的布局空间，提高了电池包的电力。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的定位纵梁的侧视图；

图3是本发明的定位纵梁的正视图；

图4是本发明的正视图；

图5是本发明与车身前地板的装配总成图；

图6是本发明图4中A-A处的剖面图；

图7是本发明图5中B-B处的剖面图；

图8是实施例2中长螺杆和单向锁定螺母的装配示意图；

图9是实施例2中单向锁定螺母的结构示意图；

图中：

电池1、端板2、定位纵梁3、定位凸台4、梁条5、车身前地板6、螺纹连接孔7、拉铆螺母8、螺母定位孔9、贯通开孔10、第一分孔11、第二分孔12、第三分孔13、长螺杆14、单向锁定螺母15、粗轴16、细轴17、内圈18、外圈19、楔块20、保持架21、密封胶条22、前地板加强板23。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

实施例：

一种电动汽车电池包挂点结构，如图1、4和5所示，电池包中的电池1阵列排布并沿电池包纵向的中轴线左右对称，相邻电池1横向方向的两端设有电池包端板2，电池包端板2垂向高度较电池1更低，电池包中轴线位置的电池包端板2与相邻电池1形成了定位凹槽。中轴线位置对应的电池包端板2上经紧固件固定连接有定位纵梁3，具体的，定位纵梁3安装在定位凹槽上。电池包端板2上设有若干螺纹连接孔7，定位纵梁3通过紧固件固定连接在电池包端板2上。

如图7所示，定位纵梁3固定连接车身前地板6：定位纵梁3上固定连接有拉铆螺母8，定位纵梁3经拉铆螺母8和紧固件的配合固定连接在车身前地板6上。定位纵梁3靠近车身前地板6的一面设有密封胶条22，所述密封胶条22设有避让拉铆螺母8的过孔。定位纵梁3上设有螺母定位孔9，螺母定位孔9为六边形孔，拉铆螺母8与螺母定位孔9适配。

如图2、3、6所示，定位纵梁3包括梁条5和连接在梁条5下方的定位凸台4，定位凸台4中空，定位凸台4对应螺纹连接孔7布置，定位凸台4和梁条5上设有对应螺纹连接孔7的贯通开孔10，所述贯通开孔10包括在梁条5上的第一分孔11、梁条5与定位凸台4连接处的第二分孔12和定位凸台4远离梁条5的第三分孔13，第一分孔11的孔径较第二分孔12和第三分孔13更大。定位纵梁3经挤压成型，定位凸台4与梁条5一体成型。定位凸台4仅设置在对应贯通开孔10位置，其他的部分切除为电池1之间的走线提供空间。

使用时，首先通过长螺杆14插入到梁条5和定位凸台4上的贯通开孔10中，通过螺纹连接孔7伸出至另一端的隔板后通过紧固件固定连接。然后在梁条5的另一面铺设密封胶条，然后在过孔固定连接拉铆螺母8，然后利用拉铆螺母8形成的螺孔和对应的螺钉固定连接汽车车身的车身前地板6。车身前地板6在对应的位置焊接对应的前地板加强板23。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上还具有以下特征:

如图8、9所示，将定位纵梁3和电池包上的电池包端板2连接在一起的为长螺杆14和单向锁定螺母15，长螺杆14远离定位纵梁3一端设有台阶，并具有一粗一细两个台阶轴,分别为粗轴16和细轴17，末端为较细端，两台阶轴的外壁面设有螺纹，且螺纹方向相反。单向锁定螺母15包括内圈18和外圈19，内外圈19均向轴向伸出，二者伸出方向不同。内外圈19的内径与两台阶轴分别适配。内外圈19的伸出方向的内壁同时具有与所述台阶轴上的螺纹适应的螺纹。内圈18和外圈19之间设有单向运动结构，所述单向运动结构实现内圈18和外圈19的单向运动功能。外圈19和内圈18的伸出部分的外壁呈六边形。

单向运动结构类似单向运动轴承，同样具有楔块20和保持架21，楔块20的形状和保持架21的布置方式为现有技术，具体可参考专利CN209586957U或其他单向轴承结构。

该结构使用时，使内圈18与细台阶轴螺纹连接，外圈19与粗台阶轴螺纹连接，在安装的过程中，内圈18和外圈19的转动方向是相反的，当内外圈19同时与长螺杆14螺纹连接时，转动外圈19和内圈18的速度需要保证匹配以使得，外圈19和内圈18在长螺杆14上的进给速度相同。

该结构具有极好的防松效果，避免螺母脱落造成振动进而影响电池包和汽车的安全性。

其防松的原理是：当外圈19或内圈18受到汽车行驶过程中的振动，发生反向转动以产生松动时，由于单向运动结构的存在，必然会带动相应的内圈18或外圈19同步的发生转动，而对应的内圈18或外圈19的转动会进一步与台阶轴加紧。由于定向锁定螺纹的整体性，整个结构不会产生松动。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池包挂点结构，电池包中的电池阵列排布并沿电池包纵向的中轴线左右对称，其特征是，相邻电池横向方向的两端设有端板，中轴线位置对应的端板上经紧固件固定连接有定位纵梁，定位纵梁固定连接车身前地板。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，端板垂向高度较电池更低，电池包中轴线位置的端板与相邻电池形成了定位凹槽，定位纵梁安装在定位凹槽上。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，端板上设有若干螺纹连接孔，定位纵梁通过紧固件固定连接在端板上。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁上固定连接有拉铆螺母，定位纵梁经拉铆螺母和紧固件的配合固定连接在车身前地板上。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁靠近车身前地板的一面设有密封胶条，所述密封胶条设有避让拉铆螺母的过孔。

6.根据权利要求4或5所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁上设有螺母定位孔，螺母定位孔为多边形孔，拉铆螺母与螺母定位孔适配。

7.根据权利要求3所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁包括梁条和连接在梁条下方的定位凸台，定位凸台中空，定位凸台对应螺纹连接孔布置，定位凸台和梁条上设有对应螺纹连接孔的贯通开孔，所述贯通开孔包括在梁条上的第一分孔、梁条与定位凸台连接处的第二分孔和定位凸台远离梁条的第三分孔，第一分孔的孔径较第二分孔和第三分孔更大。

8.根据权利要求6所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁经挤压成型，定位凸台与梁条一体成型。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，定位纵梁和端板通过紧固件固定连接，紧固件包括长螺杆和单向锁定螺母，长螺杆远离定位纵梁一端设有台阶并形成粗轴和细轴，细轴布置在末端，粗轴和细轴的外壁面上设有方向相反的螺纹，单向锁定螺母包括与粗轴和细轴适配的内圈和外圈，内外圈均轴向伸出且伸出方向相反，内外圈的伸出方向的内壁同时具有与粗细轴上的螺纹适应的螺纹，内圈和外圈之间设有单向运动结构，所述单向运动结构实现内圈和外圈的单向运动功能。

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车电池包挂点结构，其特征是，外圈和内圈的伸出部分的外壁呈六边形。

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