CN115207541B - 一种新能源汽车电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池箱，涉及汽车电池技术领域，包括：电池本体；外护箱组件，所述电池本体位于所述外护箱组件内部，所述外护箱组件为活动式结构，用于提高所述电池本体在快速碰撞下的安全性。外护箱组件在受到任意方向的侧面冲击时，都是整体受力，而不局限于受力面，因此，只有外护箱组件的侧壁整体承受不了冲击作用里，才会受到破坏，进而损伤到内部的电池本体。且外护箱组件的尺寸只需比电池本体的侧壁大一个距离即可，对电池本体的安装空间要求相对更小，且外护箱组件相当于一层箱体，整体结构更加简单。

Description

一种新能源汽车电池箱
技术领域
本发明涉及汽车电池技术领域，具体为一种新能源汽车电池箱。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制盒驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前的新能源汽车大多采用电力驱动，其中动力电池箱是以电力作为驱动力的新能源汽车的核心部件。
目前新能源汽车的动力电池箱主要布置在底盘下方，为了节省空间，大多采用简单的结构固定或间接的通过缓冲结构固定。然而实际中发现，小幅度晃动完全不影响动力电池的安全，唯有在发生快速碰撞时，才可能会损伤到动力电池，严重的会引起动力电池起火、爆炸的情况发生，会严重威胁乘客的生命安全。
公开号为CN109786610B，专利名称为新能源汽车电池箱的专利文件公开了一种技术方案，通过设计了第一矩形盒、第二矩形盒及第三矩形盒，其中第二矩形盒实现电池在前后方向上的缓冲，第三矩形盒实现了左右方向上的缓冲，分多级进行，有效的减小了电池在车辆使用过程中的振动，保证电池安全。而在快速碰撞过程中，动力电池受到的侧向作用力较大，需要多个方向的受力调整，同时多个矩形盒之间都具有一定间隙必然导致电池箱的整体尺寸过大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在电池箱的结构复杂，存在不必要的设计，同时电池箱的整体尺寸过大，影响车内乘车空间的技术问题，提供了一种新能源汽车电池箱，该电池箱具有防护效果好，结构简单，尺寸小的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新能源汽车电池箱，包括：
电池本体；
外护箱组件，所述电池本体位于所述外护箱组件内部，所述外护箱组件为活动式结构，用于提高所述电池本体在快速碰撞下的安全性。
优选地，所述外护箱组件包括：
弹性侧壁，所述弹性侧壁构成一个矩形框体，相邻侧壁之间活动连接；
上固定板，位于所述弹性侧壁的顶部开口处，并与所述弹性侧壁活动连接；
下固定板，位于所述弹性侧壁的底部开口处，并于所述弹性侧壁活动连接。
优选地，所述弹性侧壁至少包括：
两块第一护板，所述第一护板作为所述弹性侧壁构成的矩形框体的短边，且两端处均开设有第一放置槽；
两块第二护板，所述第二护板作为所述弹性侧壁构成的矩形框体的长边，且两端处均开设有第二放置槽；
L形结构的连接板，所述连接板的一端伸至所述第一放置槽内，并与其滑动配合，另一端伸至所述第二放置槽内，并与其滑动配合；
若干个液压顶杆，所述液压顶杆均匀分布在对应的所述第一放置槽和所述第二放置槽，用于将所述第一放置槽的内侧底部与所述连接板的对应端连接，以及将所述第二放置槽的内侧底部与所述连接板的对应端连接。
优选地，所述第一放置槽和所述第二放置槽与所述连接板配合的位置处设有用于防止所述连接板脱出所述第一放置槽和所述第二放置槽的防脱结构。
优选地，所述防脱结构包括：
第一限位滑槽，所述第一限位滑槽设置于所述第一放置槽和所述第二放置槽对应的内壁上，且沿着所述连接板的移动方向布置；
防脱滑块，与所述第一限位滑槽滑动配合，且固定在所述连接板对应侧面的两端处。
优选地，所述第一护板和所述第二护板的顶面和底面均设有多个与所述上固定板和所述下固定板上的第二限位滑槽滑动配合的限位滑块。
优选地，常态时，所述液压顶杆处于压缩状态；
当所述液压顶杆受到作用力压缩，且在所述液压顶杆到达最大压缩量之前，所述第一护板或所述第二护板的移动受到所述第二限位滑槽的限制。
优选地，所述连接板在其弯折处的内壁上设有用于限制所述连接板进一步移动的限位台阶，所述限位台阶上的台阶面位于所述连接板内壁的平面上。
优选地，所述电池本体侧壁上设有框型结构的防撞框，所述电池本体位于与防撞框两侧的侧壁上设有安全气囊，所述安全气囊内填充有灭火剂。
优选地，所述电池本体的顶面和底面与对应的所述上固定板和所述下固定板之间均设有缓冲垫板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，外护箱组件在受到任意方向的侧面冲击时，都是整体受力，而不局限于受力面，因此，只有外护箱组件的侧壁整体承受不了冲击作用里，才会受到破坏，进而损伤到内部的电池本体。且外护箱组件的尺寸只需比电池本体的侧壁大一个距离即可，对电池本体的安装空间要求相对更小，且外护箱组件相当于一层箱体，整体结构更加简单；
2、本发明中，受到顶部和底部的作用力时，由下固定板和下固定板承担，下固定板和下固定板可以设计一个较大的厚度尺寸或采用高强度材质制作，以提高整体结构强度和防护能力。弹性侧壁作为侧向受力的主要部件，整体为矩形框体结构，电池本体位于该框体结构内，并与弹性侧壁的内壁保持一个安全距离，相邻侧壁之间采用活动连接方式，使得弹性侧壁的其中一个面收到冲击时，其它面受到联动分摊冲击力；
3、本发明中，通过调整第一限位滑槽的长度即可调整收冲击后，对应的第一护板和第二护板的缓冲距离，并能得到电池本体距离第一护板和第二护板内壁的最小间距，在此间距条件下，除非第一护板或第二护板受到破坏，否则电池本体不会直接受到冲击作用力；
4、本发明中，可在电池本体侧壁上设有框型结构的防撞框，电池本体位于与防撞框两侧的侧壁上设有安全气囊，安全气囊内填充有灭火剂。防撞框可以采用铝合金材质，安全气囊内部的可填充有干粉灭火剂，用于在动力电池起火、爆炸的情况发生，对火情进行一定的压制，给乘客争取逃生时间。
附图说明
图1为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱中的弹性侧壁的整体结构示意图；
图3为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱中的弹性侧壁的内部结构示意图；
图4为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的正视图；
图5为图4中A-A处的剖视图；
图6为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的四分之一剖视图。
图中：
1、电池本体；
2、外护箱组件；21、弹性侧壁；211、第一护板；212、第一放置槽；213、第二护板；214、第二放置槽；215、连接板；216、液压顶杆；217、限位滑块；218、限位台阶；22、上固定板；23、下固定板；24、防脱结构；241、第一限位滑槽；242、防脱滑块；25、第二限位滑槽；26、缓冲垫板；
3、防撞框；
4、安全气囊。
具体实施方式
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，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
图1为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱中的弹性侧壁的整体结构示意图；图3为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱中的弹性侧壁的内部结构示意图；图4为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的正视图；图5为图4中A-A处的剖视图；图6为本发明一个实施方式中一种新能源汽车电池箱的四分之一剖视图。
结合附图，在本实施方式中，一种新能源汽车电池箱，包括：电池本体1和外护箱组件2。其中，外护箱组件2，电池本体1位于外护箱组件2内部，外护箱组件2为活动式结构，用于提高电池本体1在快速碰撞下的安全性。
具体的，在汽车快速碰撞过程中，动力电池主要受到侧向的冲击作用力，由于瞬时作用，极大的惯性极易使得放置电池的组件仅依靠受冲击的面是难以吸收如此大的动能的。这就导致受冲击的面被破坏，而其它面完好的情况经常发生。在本方案中，对保护电池本体1的外护箱组件2进行了改进，使得外护箱组件2在受到任意方向的侧面冲击时，都是整体受力，而不局限于受力面，因此，只有外护箱组件2的侧壁整体承受不了冲击作用里，才会受到破坏，进而损伤到内部的电池本体1。且外护箱组件2的尺寸只需比电池本体1的侧壁大一个距离即可，对电池本体1的安装空间要求相对更小，且外护箱组件2相当于一层箱体，整体结构更加简单。
为便于本领域技术人员充分理解外护箱组件2的具体结构和保护原理，故对外护箱组件2作出了进一步说明。在本实施方式中，外护箱组件2可以包括：弹性侧壁21、上固定板22和下固定板23。其中，弹性侧壁21构成一个矩形框体，相邻侧壁之间活动连接；上固定板22位于弹性侧壁21的顶部开口处，并与弹性侧壁21活动连接；下固定板23位于弹性侧壁21的底部开口处，并于弹性侧壁21活动连接。
受到顶部和底部的作用力时，由下固定板23和下固定板23承担，下固定板23和下固定板23可以设计一个较大的厚度尺寸或采用高强度材质制作，以提高整体结构强度和防护能力。弹性侧壁21作为侧向受力的主要部件，整体为矩形框体结构，电池本体1位于该框体结构内，并与弹性侧壁21的内壁保持一个安全距离，相邻侧壁之间采用活动连接方式，使得弹性侧壁21的其中一个面收到冲击时，其它面受到联动，在本实施方案中，要求至少两个面保持联动，以便共同承担冲击受力。
上述结构能够在一定程度上实现对侧向冲击作用力的分散，克服了现有放置电池组的件单面受力单面承受已破损的缺陷，提高了外护箱组件2的抗冲击作用力的上限，进而具备更好的防护能力。
为便于本领域技术人员更好的理解弹性侧壁21的结构和工作方式，故对弹性侧壁21作出了进一步说明。在本实施方式中，给出了弹性侧壁21的一中具体结构，可以包括：第一护板211、第一放置槽212、第二护板213、第二放置槽214、连接板215和液压顶杆216。其中，第一护板211和第二护板213设有两块，第一护板211作为弹性侧壁21构成的矩形框体的短边，且两端处均开设有第一放置槽212；第二护板213作为弹性侧壁21构成的矩形框体的长边，且两端处均开设有第二放置槽214；连接板215采用L形结构，连接板215的一端伸至第一放置槽212内，并与其滑动配合，另一端伸至第二放置槽214内，并与其滑动配合；液压顶杆216设有若干个，液压顶杆216均匀分布在对应的第一放置槽212和第二放置槽214，用于将第一放置槽212的内侧底部与连接板215的对应端连接，以及将第二放置槽214的内侧底部与连接板215的对应端连接。
假定第一护板211受到一个方向作用力，此时，第一护板211会向电池本体1所在方向靠拢，若作用力方向与第一护板211移动方向一致，则会推动相邻的两个第二放置槽214内的液压顶杆216，将动能转化成内能，并将作用力分摊至相邻的第二护板213上。这种情况多见于车辆正面、后面和侧面正对方向的碰撞，实际路况较为复杂，正面碰撞并不多见。
而在作用力方向与第一护板211移动方向不一致时，第一护板211方向的分力会作用先相邻的第二护板213上，使得第二护板213也与对应的液压顶杆216作用。假定第一放置槽212中设置两组液压顶杆216，第二放置槽214中设置三组液压顶杆216，则在作用力方向与第一护板211移动方向不一致时，总共8根液压顶杆216将受到作用力，通过8根液压顶杆216分摊作用力可以使得对应的受力护板承受更高的冲击作用力，进而具备更好的防护能力。
将第一护板211替换为第二护板213作上述受力分析时，情况一致。
为了保证第一护板211和第二护板213与连接板215的连接稳定，故在第一放置槽212和第二放置槽214与连接板215配合的位置处设置防脱结构24。其中，防脱结构24用于防止连接板215脱出第一放置槽212和第二放置槽214，为具体说明防脱结构24如何实现上述功能，故对防脱结构24作出进一步说明。在本实施方式中，防脱结构24可以包括：第一限位滑槽241和防脱滑块242。其中，第一限位滑槽241设置于第一放置槽212和第二放置槽214对应的内壁上，且沿着连接板215的移动方向布置；防脱滑块242与第一限位滑槽241滑动配合，且固定在连接板215对应侧面的两端处。
在本实施方式中，第一限位滑槽241设置在第一放置槽212和第二放置槽214对应的内壁上，且端部均不贯穿对应的第一放置槽212和第二放置槽214的槽口，使得第一限位滑槽241的形成即为其自身长度。防脱滑块242固定在连接板215对应的两端位置，并嵌在第一限位滑槽241内，在不影响连接板215在对应的第一放置槽212和第二放置槽214内滑动的前提下，保证连接板215移动距离受控。
上述结构，通过调整第一限位滑槽241的长度即可调整受冲击后对应的第一护板211和第二护板213的最大缓冲距离，并能得到电池本体1距离第一护板211和第二护板213内壁的最小间距，在此间距条件下，除非第一护板211或第二护板213受到破坏，否则电池本体1不会直接受到冲击作用力。
在本实施方式中，给出了弹性侧壁21与上固定板22和下固定板23活动连接的具体实施方式：第一护板211和第二护板213的顶面和底面均设有多个与上固定板22和下固定板23上的第二限位滑槽25滑动配合的限位滑块217。具体的，第一护板211和第二护板213通过限位滑块217和第二限位滑槽25滑动配合，实现在上固定板22和下固定板23上的滑动。即受到冲击作用力时，第一护板211和第二护板213的移动方向是沿着对应的第二限位滑槽25移动的。
在本实施方式中，常态时，所述液压顶杆216处于压缩状态，即常态时，弹性侧壁21处于张紧状态，尺寸也处于最大。当液压顶杆216受到作用力压缩，且在液压顶杆216到达最大压缩量之前，第一护板211或第二护板213的移动受到第二限位滑槽25的限制。即第二限位滑槽25对第一护板211或第二护板213移动至最靠近电池本体1的位置进行了限定，一方面配合液压顶杆216共同对冲冲击作用力进行分担；另一方面也对液压顶杆216作出了保护，避免发生爆缸直接损坏液压顶杆216，并且导致顶推作用力下降。
在本实施方式中，还对连接板215的结构作出力进一步改进。连接板215在其弯折处的内壁上设有用于限制连接板215进一步移动的限位台阶218，限位台阶218上的台阶面位于连接板215内壁的平面上。具体的，冲击作用力过大时，会使第一护板211或第二护板213持续移动，直至到达连接板215的弯折处，由于此处与第一护板211或第二护板213的移动方向发生交叉，极易出现第一护板211或第二护板213对应第一放置槽212或第二放置槽214的位置处出现撕裂，或连接板215的弯折处被截断。而通过限位台阶218能够避免上述情况发生的同时，还对连接板215的弯折处进行了加强，使其结构强度更高。
在实际应用中，还可在电池本体1侧壁上设有框型结构的防撞框3，电池本体1位于与防撞框3两侧的侧壁上设有安全气囊4，安全气囊4内填充有灭火剂。防撞框3可以采用铝合金材质，安全气囊4内部的可填充有干粉灭火剂，用于在动力电池起火、爆炸的情况发生，对火情进行一定的压制，给乘客争取逃生时间。
电池本体1的顶面和底面与对应的上固定板22和下固定板23之间均设有缓冲垫板26，用于对上方和下发的震动和碰撞进行一定成度的隔绝。
在本发明中，外护箱组件2在受到任意方向的侧面冲击时，都是整体受力，而不局限于受力面，因此，只有外护箱组件2的侧壁整体承受不了冲击作用里，才会受到破坏，进而损伤到内部的电池本体1。且外护箱组件2的尺寸只需比电池本体1的侧壁大一个距离即可，对电池本体1的安装空间要求相对更小，且外护箱组件2相当于一层箱体，整体结构更加简单。
受到顶部和底部的作用力时，由下固定板23和下固定板23承担，下固定板23和下固定板23可以设计一个较大的厚度尺寸或采用高强度材质制作，以提高整体结构强度和防护能力。弹性侧壁21作为侧向受力的主要部件，整体为矩形框体结构，电池本体1位于该框体结构内，并与弹性侧壁21的内壁保持一个安全距离，相邻侧壁之间采用活动连接方式，使得弹性侧壁21的其中一个面收到冲击时，其它面受到联动分摊冲击力。
通过调整第一限位滑槽241的长度即可调整收冲击后，对应的第一护板211和第二护板213的缓冲距离，并能得到电池本体1距离第一护板211和第二护板213内壁的最小间距，在此间距条件下，除非第一护板211或第二护板213受到破坏，否则电池本体1不会直接受到冲击作用力。
可在电池本体1侧壁上设有框型结构的防撞框3，电池本体1位于与防撞框3两侧的侧壁上设有安全气囊4，安全气囊4内填充有灭火剂。防撞框3可以采用铝合金材质，安全气囊4内部的可填充有干粉灭火剂，用于在动力电池起火、爆炸的情况发生，对火情进行一定的压制，给乘客争取逃生时间。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (8)

1.一种新能源汽车电池箱，其特征在于，包括：
电池本体（1）；
外护箱组件（2）， 所述电池本体（1）位于所述外护箱组件（2）内部， 所述外护箱组件（2）为活动式结构， 用于提高所述电池本体（1）在快速碰撞下的安全性；
所述外护箱组件（2）包括：
弹性侧壁（21），所述弹性侧壁（21）构成一个矩形框体，相邻侧壁之间活动连接；
上固定板（22），位于所述弹性侧壁（21）的顶部开口处，并与所述弹性侧壁（21）活动连接；
下固定板（23），位于所述弹性侧壁（21）的底部开口处，并于所述弹性侧壁（21）活动连接；
所述弹性侧壁（21）至少包括：
两块第一护板（211），所述第一护板（211）作为所述弹性侧壁（21）构成的矩形框体的短边，且两端处均开设有第一放置槽（212）；
两块第二护板（213），所述第二护板（213）作为所述弹性侧壁（21）构成的矩形框体的长边，且两端处均开设有第二放置槽（214）；
L 形结构的连接板（215），所述连接板（215）的一端伸至所述第一放置 槽（212）内，并与其滑动配合，另一端伸至所述第二放置槽（214）内，并与其滑动配合；
若干个液压顶杆（216），所述液压顶杆（216）均匀分布在对应的所述 第一放置槽（212）和所述第二放置槽（214），用于将所述第一放置槽（212） 的内侧底部与所述连接板（215）的对应端连接， 以及将所述第二放置槽（214）的内侧底部与所述连接板（215）的对应端连接。
2.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述第一放置槽（212）和所述第二放置槽（214）与所述连接板（215） 配合的位置处设有用于防止所述连接板（215）脱出所述第一放置槽（212）和所述第二放置槽（214）的防脱结构（24）。
3.根据权利要求 2 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述防脱结构（24）包括：
第一限位滑槽（241），所述第一限位滑槽（241）设置于所述第一放置槽（212）和所述第二放置槽（214）对应的内壁上， 且沿着所述连接板（215）的移动方向布置；
防脱滑块（242），与所述第一限位滑槽（241）滑动配合，且固定在所述连接板（215）对应侧面的两端处。
4.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述第一护板（211）和所述第二护板（213）的顶面和底面均设有多个 与所述上固定板（22）和所述下固定板（23）上的第二限位滑槽（25）滑动配合的限位滑块（217）。
5.根据权利要求 4 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
常态时， 所述液压顶杆（216）处于压缩状态；
当所述液压顶杆（216）受到作用力压缩，且在所述液压顶杆（216）到 达最大压缩量之前，所述第一护板（211）或所述第二护板（213）的移动受到所述第二限位滑槽（25）的限制。
6.根据权利要求 1-4 任意一项所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述连接板（215）在其弯折处的内壁上设有用于限制所述连接板（215） 进一步移动的限位台阶（218），所述限位台阶（218）上的台阶面位于所述连接板（215）内壁的平面上。
7.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述电池本体（1）侧壁上设有框型结构的防撞框（3），所述电池本体（1）位于与防撞框（3）两侧的侧壁上设有安全气囊（4），所述安全气囊（4）内填充有灭火剂。
8.根据权利要求 7 所述的一种新能源汽车电池箱，其特征在于：
所述电池本体（1）的顶面和底面与对应的所述上固定板（22）和所述下固定板（23）之间均设有缓冲垫板（26）。
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