CN113161661B - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包，电池包包括：箱体；盖体，盖合于箱体；电池集合体，设置于箱体和盖体组成的封闭空间内；端部组件，包括面板和固定于面板上的两个以上的连接器，电池集合体通过连接器与封闭空间外的装置电连接，面板与箱体或者盖体密封连接，并通过支架与箱体固定连接。本发明提供的电池包，通过将集成有两个以上连接器的端部组件通过支架将端部组件固定于箱体上，连接器的重量由支架承担，不易脱落，降低了由于连接器自重的拉扯导致的密封失效的概率，提高了电池包的密封可靠性和安全性。

Description

电池包

本申请是基于申请号为201811361300.7、申请日为2018年11月15日、申请人为宁德时代新能源科技股份有限公司、发明名称为“电池包”的发明提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池包。

背景技术

随着环保意识的增强和低碳经济的方兴未艾，新能源汽车将成为未来汽车行业的主流。降低整车高度有利于减少整车行驶阻力，从而节省行驶能耗。但降低整车高度的前提是不能影响整车的通过性和舒适性，所以降低的高度很大一部分将会以降低动力电池的整体高度、提升动力电池的能量密度的方式实现。

现有技术中，动力电池的各种连接器一般固定于外壳上，当电池包遭受较大冲击时，连接器有可能会直接从外壳上脱落，导致电池的电连接电路发生短路，甚至引起起火事故。另外，连接器具有一定重量，在长期使用过程中，由于振动等原因会造成连接器与外壳之间的密封失效。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电池包，该电池包的安全性和密封可靠性较高。

本发明实施例提供了一种电池包，该电池包包括：箱体；盖体，盖合于箱体；电池集合体，设置于箱体和盖体组成的封闭空间内；端部组件，包括面板和固定于面板上的两个以上连接器，电池集合体通过连接器与封闭空间外的装置电连接，面板与箱体或者盖体密封连接，并通过支架与箱体固定连接。支架包括底座和设置于底座上的第一固定部，第一固定部与面板连接，底座与箱体连接。支架还包括第二固定部，第二固定部设置于底座上，并与第一固定部相交。

根据本发明实施例的一个方面，第一固定部相对于竖直平面倾斜预定角度θ设置，并且第一固定部与底座)的夹角为90°-θ。

根据本发明实施例的一个方面，第一固定部上设置有第一安装孔，第一安装孔的周侧设置有减重槽，面板靠近第一固定部的一侧设置有凸柱，面板通过凸柱伸入减重槽内并与第一固定部连接。

根据本发明实施例的一个方面，底座上进一步设置有第二固定部，第二固定部与第一固定部相交。

第一固定部根据本发明实施例的一个方面，第一固定部上进一步设置有朝向面板延伸的支撑柱，支撑柱用于支撑面板。

根据本发明实施例的一个方面，支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱远离底座设置，第二支撑柱靠近底座设置，第一支撑柱抵靠至面板，第二支撑柱的顶端伸出面板，并通过与顶端连接的侧部支撑面板。

根据本发明实施例的一个方面，电池包进一步包括与电池集合体电连接的电池监控单元，第二固定部上设置有第二安装孔，第二固定部通过第二安装孔与电池监控单元连接。

根据本发明实施例的一个方面，第二固定部上进一步设置有通孔，通孔的周侧设置有向外凸出的防护边，多个连接器的线束从通孔穿过。

根据本发明实施例的一个方面，箱体内设置有安装部，底座上设置有第三安装孔，底座通过第三安装孔与箱体的安装部连接。

根据本发明实施例的一个方面，安装部设置有对应于第三安装孔的定位柱和螺纹孔，定位柱伸入第三安装孔内，螺纹孔与穿过第三安装孔的紧固件连接。根据本发明实施例的一个方面，支架的数量为至少两个，支架之间设置有防撞件。

根据本发明实施例的一个方面，盖体上设置有窗口，连接器穿过窗口位于封闭空间外，面板通过窗口与盖体密封连接。

本发明实施例提供的电池包，通过将集成有两个以上连接器的端部组件通过支架固定于箱体上，连接器的重量由支架承担，不易脱落，降低了由于连接器自重的拉扯导致的密封失效的概率，提高了电池包的密封可靠性和安全性。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明实施例提供的一种电池包的分解结构示意图；

图2是图1所示的电池包组装后的结构示意图

图3是图1所示的电池包中的端部组件与支架的分解结构示意图；

图4是图3所示的端部组件中的支架的结构示意图；

图5是图4所示的支架沿方向A的投影视图；

图6是图4所示的支架沿方向B的投影视图；

图7是图1所示的端部组件与支架的组装效果示意图。

其中：

1-箱体；

11-第一容纳腔；

12-安装部；

121-定位柱；

122-螺纹孔；

2-盖体；

21-第二容纳腔；

22-窗口；

3-电池集合体；

4-端部组件；

41-面板；

42-连接器；

43-凸柱；

5-支架；

51-底座；

511-第三安装孔；

52-第一固定部；

521-第一安装孔；

522-减重槽；

θ-预定角度；

523-支撑柱；

523a-第一支撑柱；

523b-第二支撑柱；

53-第二固定部；

531-第二安装孔；

532-通孔；

533-防护边；

6-电池监控单元；

7-防撞件。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图7对本发明实施例的电池包进行详细描述。

请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种电池包，其包括：箱体1、盖体2、电池集合体3和端部组件4。

箱体1具有第一容纳腔11，盖体2盖合于箱体1，盖体2具有第二容纳腔21，电池集合体3设置于第一容纳腔11和第二容纳腔21组成的封闭空间内。

端部组件4包括面板41和固定于面板41上的两个以上连接器42，电池集合体3通过连接器42与封闭空间外的装置电连接，例如，另一电池包或者高压盒，面板41与箱体1或者盖体2密封连接，并通过支架5与箱体1固定连接。

电池包一般包括但不限于以下几种连接器：用于实现电池集合体3的电连接的正极高压连接器和负极高压连接器、对电池集合体3的工作电压、温度等进行检测的低压输入连接器和低压输出连接器，以及加热电池集合体3的加热输入连接器和加热输出连接器，另外，还包括手动维护开关、防爆阀等安全部件。

本发明实施例中的端部组件4将上述各种连接器和安全部件集成固定于一个面板41上，不需要在箱体1或者盖体2上开设多种开口，结构简单，无需增加多余的密封件，提高了端部组件4与箱体1或者盖体2的密封可靠性；如果单独一个连接器或者安全部件密封失效，仅更换面板41或者相应的密封件即可，操作简便，有利于降低维修成本。

由于端部组件4通过支架5固定于箱体1上，支架5对端部组件4起到支撑和稳固作用，可以避免连接器42在电池包遭受较大冲击时从箱体1或者盖体2上脱落。

本发明实施例提供的电池包，通过将集成有两个以上连接器42的端部组件4通过支架5固定于箱体1上，连接器的重量由支架5承担，不易脱落，降低了由于连接器42自重的拉扯导致的密封失效的概率，提高了电池包的密封可靠性和安全性。

为了防止连接器42在电池包遭受较大冲击时被碰伤或者脱落，可以将端部组件4固定于电池包的侧面，而不必固定于电池包的顶部，还能降低了电池包的整体高度。

具体地，盖体2的侧部设置有窗口22，连接器42穿过窗口22位于封闭空间外，面板41从第二容纳腔21的一侧盖住窗口22，面板41通过窗口22与盖体2密封连接。组装时，电池集合体3固定于箱体1，端部组件4通过支架5组装到箱体1后，端部组件4上的连接器及安全部件穿过盖体2的窗口22后，盖体2再盖合于箱体1上，通过紧固件、密封圈将二者密封连接后，再将端部组件4的面板41与盖体2之间密封连接，例如在窗口22与面板41之间设置密封圈，再涂覆密封胶等。

另外，由于箱体1需要承载电池集合体3的重量，一般采用金属材料制造，本发明实施例中的端部组件4通过支架5固定于箱体1上，而端部组件4位于第二容纳腔21内，则降低了盖体2的结构强度要求，盖体2只需要满足密封要求即可，因此盖体2可以采用密度较小的非金属材料制造，例如塑料或者轻质复合材料等，使箱体1的材料密度大于盖体2的材料密度，从而减轻了电池包的重量。

在此基础上，金属材料制造的箱体1在满足承载要求的同时其高度可以设计得尽可能小，而密度较小的材料制造的盖体2的高度可以设计的相对高一些，使得第二容纳腔21的深度大于第一容纳腔11的深度，从而进一步减轻了电池包的重量，有利于提升电池包的能量密度。

下面结合附图进一步详细描述本发明实施例提供的电池包的具体结构。

请一并参阅图3至图7，如前所述，端部组件4将上述各种连接器42和安全部件集成固定于一个面板41上，并通过支架5固定于箱体1上。支架5的数量可以为两个，分别对应设置于面板41的两侧。

支架5包括底座51和设置于底座51上的第一固定部52，第一固定部52与面板41连接，底座51与箱体1连接。

具体地，第一固定部52上设置有第一安装孔521，第一安装孔521的周侧设置有减重槽522，如图4所示，面板41靠近第一固定部52的一侧设置有凸柱43，面板41通过凸柱43伸入减重槽522内并与第一固定部52连接。凸柱43上可以设置螺纹孔，紧固件穿过第一安装孔521固定至凸柱43的螺纹孔内。第一安装孔521的周侧设置减重槽522，既减轻了支架5的重量，同时也增加了支架5的结构强度。当然，减重槽522还可以设置于第一固定部52的其它位置，如图5所示，只要不影响该第一固定部52的结构强度即可。

作为一种可选的实施方式，第一安装孔521数量可以为多个，面板41上也对应设置多个凸柱43，其中一些凸柱43与相应的第一安装孔521通过紧固件连接，另外一些凸柱43不用设置螺纹孔，且其长度略长，可以伸入其余的第一安装孔521或者减重槽522内，这样面板41与第一固定部52之间通过紧固件或者凸柱43相互嵌入，从而可以在端部组件4因受到振动、冲击时，防止面板41与第一固定部52之间产生相对转动，以提高面板41与第一固定部52连接的可靠性。

进一步地，第一固定部52相对于竖直平面倾斜预定角度θ设置，并且第一固定部52与底座51的夹角为90°-θ，如图6所示。第一固定部52相对于底座51倾斜，外界冲击力作用至第一固定部52时，能够起到一定的缓冲作用，防止第一固定部52与底座51之间的连接失效甚至断裂。另外，端部组件4设置于盖体2的侧部，其面板41位于盖体2的第二容纳腔21内，面板41在竖直方向的高度决定了盖体2的高度。根据直角三角形斜边的长度大于直角边的长度的原理，如果面板41倾斜设置，还可以降低面板41在竖直方向的高度，进而降低电池包的整体高度，有利于进一步提升电池包的能量密度。

另外，第一固定部52上还设置有朝向面板41延伸的支撑柱523，支撑柱523用于支撑面板41。

具体地，支撑柱523包括远离底座51设置的第一支撑柱523a，第一支撑柱523a的数量为多个，多个第一支撑柱523a间隔设置于第一固定部52上，第一支撑柱523a可以为圆柱体，也可以为其它形状的柱体，第一支撑柱523a抵靠至面板41，从而在端部组件4受到振动、冲击导致紧固件松动时，防止面板41与第一固定部52之间产生相对运动，进一步提高二者连接的可靠性。

由于支架5除了与面板41固定外，还要固定于箱体1上，故支架5的高度略高于面板41的高度。由此，支撑柱523还包括第二支撑柱523b，第二支撑柱523b靠近底座51设置，第二支撑柱523b的顶端伸出面板41，并通过与顶端连接的侧部支撑面板41，如图7所示。端部组件4上设置的连接器42具有一定的重量，通过充分利用支架5与面板41之间的装配空间，使第二支撑柱523b起到辅助支撑端部组件4的作用，尽可能地实现空间利用率的最大化，进一步提高了端部组件4与支架5之间连接的可靠性。

再次参阅图3和图4，支架5还包括第二固定部53，第二固定部53设置于底座51上，并与第一固定部52相交。优选地，第二固定部53垂直于底座51和第一固定部52设置，使得第二固定部53的一端连接于底座51，另一端连接于第一固定部52，三者间形成稳定的三角形结构体，提高了支架5的稳定性。

进一步优选地，底座51、第一固定部52与第二固定部53可以一体成型设置以构成支架5，支架5可以通过例如但不限于压铸的方式制造。

另外，电池包进一步包括与电池集合体3电连接的电池监控单元6，第二固定部53上设置有第二安装孔531，第二固定部53通过第二安装孔531与电池监控单元6连接。第二安装孔531可以为螺纹孔，也可以为通孔，电池监控单元6上设置有对应的安装孔，通过紧固件将电池监控单元6固定至第二固定部53。

进一步地，箱体1内设置有安装部12，底座51上设置有第三安装孔511，底座51通过第三安装孔511与箱体1的安装部12连接。

具体来说，底座51上可以设置多个第三安装孔511，安装部12设置有对应于第三安装孔511的定位柱121和螺纹孔122，定位柱121伸入第三安装孔511内，螺纹孔122与穿过第三安装孔511的紧固件连接。如图2和图7所示，底座51上可以设置三个第三安装孔511，安装部12设置两个螺纹孔122和一个定位柱112，一个定位柱112伸入一个第三安装孔511内，两个螺纹孔122与穿过两个第三安装孔511的紧固件一一对应连接，底座51与安装部12二者互相嵌入，从而在端部组件4因受到振动、冲击时，防止底座51与安装部12之间产生相对转动，进而提高底座51与箱体1的安装部12连接的可靠性。

另外，电池监控单元6具有电容等发热元件，为了避免发生热失控现象，电池监控单元6产生的热量通过两种散热途径传递到外界空气中。一种散热途径是，通过支架5传递到箱体1，电池监控单元6、支架5和箱体1均可以选用导热系数高的金属材料制造。为了提高散热效果，可以增大底座51与箱体1的安装部12之间的接触面积，箱体1上也可以设置散热翅片等，从而通过箱体1将热量传递到外界空气中。另一种散热途径是，支架5与端部组件4的面板41接触，而面板41上的连接器42设置于封闭空间之外，可以与外界空气产生对流，从而热量可以通过支架5传递到端部组件4的连接器41，再扩散到外界空气中。电池监控单元6通过支架5将热量分别传递到箱体1和端部组件4，增加了整体热容，提高了散热效果。

另外，由于支架5具有稳定三角形结构体的结构形式，并且支架5的第一固定部52与端部组件4的面板41之间、底座51与箱体1的安装部12之间、第二固定部53与电池监控单元6之间均通过紧固件连接，使得各部件均可以通过工具独立拆装，提高了组装与拆卸的便捷性和可行性。

再次参阅图3和图6，端部组件4的各连接器42及安全部件具有引出线束，例如，正极高压连接器和负极高压连接器需要与电池集合体3电连接，低压输入连接器和低压输出连接器需要与电池监控单元6电连接，加热输入连接器和加热输出连接器需要与电池集合体3电连接等。为了整理线束，防止接线错误，面板42上可以设置线束夹等固线结构，将线束分类整理好。另外，第二固定部53上进一步设置有通孔532，通孔532的周侧设置有向外凸出的防护边533。整理后的线束可以从通孔532穿过，并与相应的部件电连接。防护边533可以防止线束被通孔532的边缘磨损，提高线束的可靠性。另外，防护边533相对于第二固定部53与电池监控单元6的安装面凸出，可以在安装电池监控单元6时起到限位支撑作用，还可以避免电池监控单元6的将线束割破。

另外，支架5之间还设置有防撞件7，防撞件7上可以设置导向槽，用于引导各连接器的线束走向，防撞件7上还可以设置一些避让结构，避开连接器的线束出口、线束夹等，防撞件7可以通过粘接或者紧固件紧固的方式固定于支架5、电池监控单元6及面板41之间，以保护端部组件4的线束被磨损、拉扯等损坏。

由此，本发明实施例提供的电池包，通过将支架5设计为具有稳定三角形结构体的结构形式，可以将端部组件4稳定可靠地固定于箱体1上，并充分利用空间利用率，将支架5的第一固定部52相对于竖直平面倾斜设置，以进一步降低电池包的整体高度；另外，通过支架5可以将电池监控单元6产生的热量有效地传递到外界空气中，提高了电池包的可靠性，进而提高了电池包的整体稳定性。有利于降低电池包的整体高度，减轻总重量，同时，降低了维修成本，有利于提升电池包的能量密度

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种电池包，包括：

箱体(1)；

盖体(2)，盖合于所述箱体(1)；

电池集合体(3)，设置于所述箱体(1)和所述盖体(2)组成的封闭空间内；

端部组件(4)，包括面板(41)和固定于所述面板(41)上的两个以上连接器(42)，所述电池集合体(3)通过所述连接器(42)与所述封闭空间外的装置电连接，所述面板(41)与所述箱体(1)或者所述盖体(2)密封连接，并通过支架(5)与所述箱体(1)固定连接，其特征在于，

所述支架(5)包括底座(51)和设置于所述底座(51)上的第一固定部(52)，所述第一固定部(52)与所述面板(41)连接，所述底座(51)与所述箱体(1)连接；

所述支架(5)还包括第二固定部(53)，所述第二固定部(53)设置于所述底座(51)上，并与所述第一固定部(52)相交；

所述箱体(1)具有第一容纳腔(11)，所述盖体(2)盖合于所述箱体(1)，所述盖体(2)具有第二容纳腔(21)，所述电池集合体(3)设置于所述第一容纳腔(11)和所述第二容纳腔(21)组成的封闭空间内。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一固定部(52)相对于竖直平面倾斜预定角度θ设置，并且所述第一固定部(52)与所述底座(51)的夹角为90°-θ。

3.根据权利要求1或2所述的电池包，其特征在于，所述第一固定部(52)上设置有第一安装孔(521)，所述第一安装孔(521)的周侧设置有减重槽(522)，所述面板(41)靠近所述第一固定部(52)的一侧设置有凸柱(43)，所述面板(41)通过所述凸柱(43)伸入所述减重槽(522)内并与所述第一固定部(52)连接。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一固定部(52)上进一步设置有朝向所述面板(41)延伸的支撑柱(523)，所述支撑柱(523)用于支撑所述面板(41)。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述支撑柱(523)包括第一支撑柱(523a)和第二支撑柱(523b)，所述第一支撑柱(523a)远离所述底座(51)设置，所述第二支撑柱(523b)靠近所述底座(51)设置，所述第一支撑柱(523a)抵靠至所述面板(41)，所述第二支撑柱(523b)的顶端伸出所述面板(41)，并通过与所述顶端连接的侧部支撑所述面板(41)。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包进一步包括与所述电池集合体(3)电连接的电池监控单元(6)，所述第二固定部(53)上设置有第二安装孔(531)，所述第二固定部(53)通过所述第二安装孔(531)与所述电池监控单元(6)连接。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第二固定部(53)上进一步设置有通孔(532)，所述通孔(532)的周侧设置有向外凸出的防护边(533)，所述两个以上连接器(42)的线束从所述通孔(532)穿过。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱体(1)内设置有安装部(12)，所述底座(51)上设置有第三安装孔(511)，所述底座(51)通过所述第三安装孔(511)与所述箱体(1)的所述安装部(12)连接。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述安装部(12)设置有对应于所述第三安装孔(511)的定位柱(121)和螺纹孔(122)，所述定位柱(121)伸入所述第三安装孔(511)内，所述螺纹孔(122)与穿过所述第三安装孔(511)的紧固件连接。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述支架(5)的数量为至少两个，所述支架(5)之间设置有防撞件(7)。

11.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述盖体(2)上设置有窗口(22)，所述连接器(42)穿过所述窗口(22)位于所述封闭空间外，所述面板(41)通过所述窗口(22)与所述盖体(2)密封连接。

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