CN117673602A - 电池包组件及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池防护领域，提供了一种电池包组件，所述电池包组件包括电芯(1)和与所述电芯(1)连接的底板组件(2)，所述底板组件(2)包括设有泄压结构(41)的底板(21)和设置在所述底板(21)的远离所述电芯(1)的一侧处的缓冲结构(22)，所述缓冲结构(22)包括预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板。通过本发明的实施例，可以在电池包的底部设置预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板来对电芯提供碰撞防护，不仅能够对电芯底部居中碰撞起到良好的防护效果，特别地还能够对电芯底部侧偏碰撞提供有效防护，并能够解决结构内存在的应力集中和局部连接薄弱等问题，使得根据本发明实施例的电池包组件具有改进的结构稳定性。

Description

电池包组件及车辆

技术领域

本发明涉及电池防护领域，具体涉及一种电池包组件及包括该电池包组件的车辆。

背景技术

电池包的使用安全性对于新能源车辆而言尤为重要。通常，车辆行驶道路中难免存在凸起结构或异物等障碍物，这导致在经过时车辆底部很容易受到这些障碍物的撞击。电池包通常布置在车辆底部，而当电池包受到外部撞击时则很容易受到破坏，导致结构失效或功能丧失，甚至可能引发起火或爆炸等危险发生。因此，需要为电池包设置防碰撞结构来提高电池包的使用安全性。

现有的电池包组件的防护板通常为直板，这样的直板在受到底部居中碰撞时可以对电芯提供碰撞防护，但当受到底部侧偏碰撞时很容易在其与支撑结构的连接区域产生应力集中，该应力集中使得防护板自身的结构稳定性较差，进而导致电池包组件的稳定性不足。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种改进的电池包组件，该电池包组件能够为电芯提供有效的碰撞防护、特别是侧偏碰撞防护，并且具有良好的结构稳定性。

根据本发明的第一方面，提供了一种电池包组件，所述电池包组件包括电芯和底板组件，所述底板组件包括设有泄压结构并与所述电芯连接的底板和设置在所述底板的远离所述电芯的一侧处的缓冲结构，所述缓冲结构包括预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板。

根据本发明的一个可选实施例，所述弯曲板与所述底板连接并合围出排气空间，所述泄压结构与所述排气空间连通以用于排放来自所述电芯的气体。

根据本发明的一个可选实施例，所述泄压结构与所述电芯一一对应。

根据本发明的一个可选实施例，所述弯曲板配置成能够通过朝向所述排气空间发生弹性形变来吸收碰撞能量。

根据本发明的一个优选实施例，所述弯曲板为由复合材料制成的板。

根据本发明的一个可选实施例，所述弯曲板具有与所述底板连接的端部区域；夹在所述端部区域之间的中间区域；和连接所述端部区域与所述中间区域的过渡区域，其中，所述过渡区域沿着远离所述底板的方向从所述端部区域朝向所述中间区域倾斜。

根据本发明的一个优选实施例，所述过渡区域设计为弧形。

根据本发明的一个可选实施例，所述电池包组件还包括侧板，所述侧板与所述底板固定连接。

根据本发明的一个可选实施例，所述侧板经由其端部与所述底板固定连接。

优选地，所述侧板的端部通过焊接工艺与所述底板固定连接。

根据本发明的一个可选实施例，所述弯曲板通过连接结构可拆卸连接到所述底板。

根据本发明的一个可选实施例，所述弯曲板通过连接结构可拆卸连接到所述侧板。

根据本发明的一个可选实施例，所述连接结构包括螺栓和可选的缓冲组件。

根据本发明的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括根据本发明所述的电池包组件。

通过本发明的实施例，可以在电池包的底部设置预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板来对电芯提供碰撞防护，不仅能够对电芯底部居中碰撞起到良好的防护效果，特别地还能够对电芯底部侧偏碰撞提供有效防护，并能够解决结构内存在的应力集中和局部连接薄弱等问题，使得根据本发明的电池包组件具有改进的结构稳定性。

值得说明的是，本发明的优点和有益效果不限于上面提到的优点和有益效果，本领域技术人员能够通过下面的具体实施方式和权利要求理解本发明其他未提及的优点和有益效果。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。在附图中，

图1示例性示出了根据本发明的一个实施例的电池包组件的结构示意图；和

图2示例性示出了一种现有的电池包组件的一部分的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明的原理，而不是用于限定本发明的保护范围。

值得说明的是，本申请的描述中的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”、“横”、“纵”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申请和简化描述，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申请的限制。另外，为了清楚起见，附图中仅示出了电池包组件的部分结构和部分构件，且未按比例绘制。

图1示例性示出了根据本发明的一个实施例的电池包组件的结构示意图。为了便于解释本发明的技术构思，在图2中示出了一种现有的电池包组件的示意图。另外，图1和图2中相同或相应的结构或构件采用相应的附图标记。

如图1所示，电池包组件包括电芯1和底板组件2。图1仅示意性示出电池包组件的两个位于端部处的电芯1。实际上，根据本发明的电池包组件可以包括至少一个电芯1，优选多个电芯1，所述多个电芯1可以彼此串联和/或并联。这里，所述“多个”是指至少两个。

底板组件2包括设有泄压结构41并与电芯1连接的底板21。每个电芯1都连接到底板21的上表面上。优选地，如图1所示，底板21中设置有与电芯1一一对应的泄压结构41。在电池包使用过程中，电芯可能会因过热而产生热失控气体，这些热失控气体若未能及时与电芯分离，则将可能引发电芯结构功能丧失或甚至爆炸。通过在底板21中、在电芯1的下方设置泄压结构41，产生自电芯1的热失控气体可以经由相应泄压结构41排出电芯1，从而可以实现热失控气体与电芯1的快速分离，提高用电安全性。

这里，所述泄压结构可以包括沿底板21的厚度方向贯通设置的排气孔或排气通道，也可以包括排气阀或防爆阀等控制元件。

除底板21外，底板组件2还包括设置在底板21的远离电芯1的一侧处的缓冲结构，所述缓冲结构包括预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板22。例如，如图1所示，弯曲板22位于底板21的下方且与底板21间隔开。因此，当路面异物等障碍物撞击到位于电池包组件外侧的弯曲板22时，弯曲板22可以吸收碰撞能量，从而减少或阻止碰撞能量向底板21和电芯1的传递，减轻碰撞能量对底板21和电芯1的损害。由此，可以保持电芯1的稳定性。具体地，弯曲板22可以朝向底板21的方向发生变形来吸收碰撞能量。

图2中示出了一种现有的电池包组件的一部分，其中，在电池包组件的底部设置有直板22’。当直板22’受到外部撞击时也可以吸收碰撞能量来对电芯1’起到防护作用。然而，当发生特别是电池包底部侧偏碰撞时，直板22’很可能在内部出现应力集中，从而造成其结构稳定性不足。具体来说，直板22’在连接点处与其支撑结构3’、即侧板3’连接。当直板22’在撞击点处受到外部撞击时，直板22’将变形成图2中以虚线示意性示出的形状或者具有这样的变形趋势，导致直板22’在连接点处形成明显的应力集中，从而增加直板22’在该区域发生结构失稳的可能性。由于直板22’是在水平方向(或横向)上延伸的平坦表面，因此直板22’的撞击点与连接点之间的延伸尺度即为撞击点与连接点的水平间距d。

而在本发明的实施例中，同样起到防护作用的弯曲板22是预弯曲的。若考虑在相同的撞击点处受到外部撞击、即撞击点与连接点的水平间距为d时，弯曲板22将变形成图1中以虚线示意性示出的形状或者具有这样的变形趋势。此时，弯曲板22的撞击点与连接点之间的延伸尺度大于直板22’的相应延伸尺度，这导致在产生相同变形量时，相比于直板22’，弯曲板22在应力集中点处的应力更小。由此，缓解或解决了现有电池包组件中防护板的端部应力集中问题。另外，预弯曲的型廓还为弯曲板22提供了更大的变形量阈值。

因此，相比于作为直板22’的防护板而言，预弯曲的弯曲板22除了可以对电池包底部居中碰撞提供防护外，还可以特别是针对电池包底部侧偏碰撞提供更好的防护和结构稳定性。

这里，底部侧偏碰撞是指撞击点邻近弯曲板或防护板的与其支撑结构的连接点的碰撞，即撞击点邻近弯曲板或防护板的端部的碰撞。另外，术语“撞击点”和“连接点”仅为了说明的目的，二者均可以指的是区域。

可选地，弯曲板22可以与底板21连接并合围出排气空间42，泄压结构41与排气空间42连通以用于排放来自电芯1的气体。也就是说，弯曲板22与底板21间隔开而形成的变形缓冲空间可以作为从泄压结构41接收产生自电芯1的热失效气体的排气空间42。由此，可以在不影响电池包底部排气空间体积的情况下，增强电池包底部防碰撞的能力。排气空间42内的热失效气体可以进一步通过特定的排放结构(未示出)定向排出。也就是说，弯曲板22和底板21合围出的排气空间42可以仅在排放结构处是开放的，而在其他区域是封闭的。为此，根据实际需要，弯曲板22与底板21之间可以可选地设置密封结构。

在一些可选的实施例中，弯曲板22配置成能够通过朝向排气空间42发生弹性形变来吸收碰撞能量。由此，可以使弯曲板22能够被长期使用，保持长期结构稳定性。具体地，弯曲板22可以是由复合材料制成的板。这样，还可以实现弯曲板22、以及进一步实现电池包组件的轻量化设计。另外，由于复合材料的低热导率，可以对电芯1起到隔热保温的作用。

在一个可选实施例中，弯曲板22具有端部区域、夹在端部区域之间的中间区域以及连接端部区域与中间区域的过渡区域。弯曲板22经由其端部区域连接到底板21。过渡区域沿着远离底板21的方向从端部区域朝向中间区域倾斜。由此，可以充分利用弯曲板22的结构特征，在端部区域与底板21连接，并在端部区域之外的过渡区域和中间区域与底板21间隔开以形成排气空间或变形缓冲空间。这使得根据本发明的电池包组件结构简单且紧凑。

优选地，过渡区域设计为弧形。这样，可以缓解弯曲板22的内部、特别是在过渡区域中的可能的应力集中。

在一些可选实施例中，电池包组件还可以包括侧板3，侧板3与底板21固定连接，从而与底板21共同形成用于容置电芯1的容置空间。侧板3的设置可以增强电池包组件的结构稳定性。侧板3可以位于底板21的上方。具体地，侧板3可以经由其下端部与底板21的上表面固定连接。在图2所示出的现有电池包组件中，底板21的端部连接到侧板3。相比于此，本发明的实施例通过将侧板3的端部连接到底板21，可以增加侧板3与底板21的连接区域面积，从而提高二者的连接强度。优选地，可以通过焊接工艺将侧板3的下端部焊接在底板21的上表面。

进一步地，由于侧板3整体位于底板21的上方，让出了底板21下方的空间，因此弯曲板22可以通过连接结构可拆卸连接到底板21。结合上述侧板3的端部固定连接到底板21，根据本发明的电池包组件的结构更加紧凑、稳定性更强。

可选地，弯曲板22可以通过连接结构可拆卸连接到侧板3。具体地，连接结构可以将弯曲板22在连接到底板21的基础上进一步连接到侧板3。由此，可以加强弯曲板22、底板21和侧板3三者之间的连接。

这里，连接结构可以包括螺栓5。例如，如图1所示，螺栓5可以从弯曲板22的底侧向上旋拧穿过底板21后继续旋拧到侧板3中。可选地，连接结构还可以包括与螺栓5配合的缓冲组件，该缓冲组件可以是或包括弹性构件，从而可以在弯曲板22的与底板21的连接区域处提供进一步的缓冲外部碰撞的效果。

本发明还提供了一种包括根据本发明的任一种电池包组件的车辆。

通过本发明的实施例，可以在电池包的底部设置预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板来对电芯提供碰撞防护，不仅能够对电芯底部居中碰撞起到良好的防护效果，特别地还能够对电芯底部侧偏碰撞提供有效防护，并能够解决结构内存在的应力集中和局部连接薄弱等问题，使得根据本发明实施例的电池包组件具有改进的结构稳定性。

应理解，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”和“示例性实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种电池包组件，其特征在于，所述电池包组件包括电芯(1)和底板组件(2)，其中，所述底板组件(2)包括：

底板(21)，其设有泄压结构(41)并与所述电芯(1)连接；和

缓冲结构，其设置在所述底板(21)的远离所述电芯(1)的一侧处，并且所述缓冲结构包括预弯曲而用于吸收碰撞能量的弯曲板(22)。

2.根据权利要求1所述的电池包组件，其特征在于，

所述弯曲板(22)与所述底板(21)连接并合围出排气空间(42)，所述泄压结构(41)与所述排气空间(42)连通以用于排放来自所述电芯(1)的气体；和/或

所述泄压结构(41)与所述电芯(1)一一对应。

3.根据权利要求2所述的电池包组件，其特征在于，

所述弯曲板(22)配置成能够通过朝向所述排气空间(42)发生弹性形变来吸收碰撞能量，

优选地，所述弯曲板(22)为由复合材料制成的板。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池包组件，其特征在于，所述弯曲板(22)具有：

与所述底板(21)连接的端部区域；

夹在所述端部区域之间的中间区域；和

连接所述端部区域与所述中间区域的过渡区域，

其中，所述过渡区域沿着远离所述底板(21)的方向从所述端部区域朝向所述中间区域倾斜，

优选地，所述过渡区域设计为弧形。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池包组件，其特征在于，

所述电池包组件还包括侧板(3)，所述侧板(3)与所述底板(21)固定连接。

6.根据权利要求5所述的电池包组件，其特征在于，

所述侧板(3)经由其端部，优选地通过焊接工艺，与所述底板(21)固定连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包组件，其特征在于，

所述弯曲板(22)通过连接结构可拆卸连接到所述底板(21)。

8.根据权利要求7所述的电池包组件，其特征在于，

所述弯曲板(22)通过所述连接结构连接到所述侧板(3)。

9.根据权利要求7或8所述的电池包组件，其特征在于，

所述连接结构包括螺栓(5)和可选的缓冲组件。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的电池包组件。