CN203293885U - 一种车用动力电池总成及其新能源汽车 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中发生后碰时，存在可能由于直接碰撞挤压造成动力电池模块短路，进而导致冒烟、起火燃烧、甚至爆炸的问题。本实用新型提供了一种车用动力电池总成及其新能源汽车，车用动力电池总成包括电池槽和动力电池模块，动力电池模块安装在所述电池槽内；所述动力电池模块的模块底面和模块前面之间设有一倾斜位移面；所述电池槽包括电池槽底面及沿所述电池槽底面上升的侧围面，所述侧围面设有一与所述倾斜位移面对应的位移引导面。当车辆发生后碰撞时，可使动力电池模块沿着所述位移引导面向前运动一段防碰位移，可有效防止电池槽形变对动力电池模块直接碰撞挤压造成的电池短路、冒烟、燃烧、爆炸等故障出现。

Description

一种车用动力电池总成及其新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及装有动力电池模块的新能源汽车领域。

背景技术

目前，新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。目前纯电动汽车和混合动力汽车最被人们看好，部分汽车厂家已经在市场上销售纯电动汽车和混合动力汽车。纯电动汽车和混合动力汽车中的核心部件包括动力电池等。动力电池的性能如容量、寿命、安全性等非常重要，其中安全性尤其重要。要防止动力电池发生短路、起火、爆炸等故障，一方面需要从电池的材料、结构、工艺等电池的内部方向加大研发，比如采用更加安全的磷酸铁锂正极材料，比如电池模块内部设置防震材料，电池模块壳体上设置加强筋等。另一方面，对电池的外部条件也是研发的重点，比如对电池的安装位置进行布局，使其减少碰撞时带来的风险。

目前现有动力电池有如下固定安装位置：前机舱、后行李箱、或者底板上。一般是采用支架固定电池或者在底板上形成电池容纳室固定所述动力电池。车辆发生碰撞的方式包括有前碰、后碰、侧碰等，目前车身上设置了若干的碰撞吸能结构，如车辆上的前部、后部一般均设有吸能结构，能一定程度上起到防碰撞的要求。但若车辆碰撞剧烈，特别是发生后碰时，其吸能结构不足以保护到动力电池模块，存在可能由于直接碰撞挤压造成动力电池模块短路，进而导致冒烟、起火燃烧、甚至爆炸的隐患。

实用新型内容

为克服现有技术中若车辆碰撞剧烈，特别是发生后碰时，其吸能结构不足以保护到动力电池模块，存在可能由于直接碰撞挤压造成动力电池模块短路，进而导致冒烟、起火燃烧、甚至爆炸的问题。本实用新型提供了一种车用动力电池总成。

一种车用动力电池总成，包括电池槽和动力电池模块，所述动力电池模块安装在所述电池槽内；

其中，所述动力电池模块的模块底面和模块前面之间设有一倾斜位移面；

所述电池槽包括电池槽底面及沿所述电池槽底面上升的侧围面，所述侧围面设有一与所述倾斜位移面对应的位移引导面；所述倾斜位移面和所述位移引导面用于当汽车发生后碰撞时，所述动力电池模块可沿所述位移引导面向前运动。

采用本实用新型实施例提供的车用动力电池总成，由于在所述动力电池模块上设置了倾斜位移面，并在电池槽内设置了位移引导面，使得当车辆发生后碰撞时，可使动力电池模块沿着所述位移引导面向前运动一段防碰位移，该段防碰位移可有效防止电池槽形变对动力电池模块直接碰撞挤压造成的电池短路、冒烟、燃烧、爆炸等故障出现。

优选地，所述电池槽包括电池槽底面及沿所述电池槽底面上升的侧围面，所述电池槽底面与水平面呈一倾斜夹角。

优选地，所述电池槽底面上突出设置有1个以上横梁，使得所述动力电池模块的所述模块底面与水平面呈一倾斜夹角。

优选地，所述动力电池模块包括电池箱体及位于所述电池箱体内的电池组，所述电池箱体的左、右侧面设有防撞骨架。由于在其电池箱体的左、右侧面设有防撞骨架，增强了其侧面的防碰撞强度。

优选地，所述电池组与所述防撞骨架之间设有安装空间，所述安装空间内安装有电池管理系统、熔断器、继电器及风扇。该种布置方式可有效保证在后碰时电池箱少量变形，而电池管理系统、熔断器、继电器及风扇等不损坏或短路，同时提高空间利用率，方便后续更换或检修。

同时，本实用新型还提供了一种新能源汽车，所述新能源汽车上安装有上述动力电池总成。

同样地，由于在新能源汽车上安装了所述车用动力电池总成，即在所述动力电池模块上设置了倾斜位移面，并在电池槽内设置了位移引导面，使得当车辆发生后碰撞时，可使动力电池模块沿着所述位移引导面向前运动一段防碰位移，该段防碰位移可有效防止电池槽形变对动力电池模块直接碰撞挤压造成的电池短路、冒烟、燃烧、爆炸等故障出现。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的动力电池模块示意图；

图2是本实用新型一种实施例提供的动力电池模块置于电池槽中示意图；

图3是图2中动力电池模块发生后碰时位移示意图；

图4是本实用新型另一种实施例提供的动力电池模块置于电池槽中示意图；

图5是图4中动力电池模块发生后碰时位移示意图；

图6是本实用新型实施例提供的动力电池模块立体示意图；

图7是本实用新型实施例提供的动力电池模块上防撞骨架示意图。

其中，1、动力电池模块；2、电池槽；3、横梁；10、电池组；11、模块前面；12、倾斜位移面；13、模块底面；21、位移引导面；22、侧围面；23、电池槽底面；P1、碰撞前位置；P2、碰撞后位置；f、水平面；14、模块侧面；141、防撞骨架；15、安装空间。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

发明人在新能源汽车研发过程中发现，车辆在公路上行驶过程中，正碰和侧碰发生的几率相对较小，而后碰（即追尾）则发生的几率相对较高，尤其是高速公路上，常常发生多车连续追尾的事故，危险性非常高，如果是安装有动力电池模块的新能源汽车，发生后碰事故时，将更加的危险，虽然车身上已经安装有防碰撞的吸能结构，如前后纵梁、吸能盒等，可以一定程度上缓解后碰对动力电池模块造成的损害。但若发生剧烈碰撞时，由于动力电池模块一般以较刚性的方式安装在支架上或者电池槽中，仍然存在车身与动力电池模块挤压的风险，若存在此种挤压，可能会引起动力电池模块的变形或刺穿，有可能造成电池的短路，严重时存在冒烟、起火燃烧、甚至爆炸的隐患。针对上述隐患，发明人提出了如下实施例。

实施例1

本例提供了一种包括动力电池模块1的车用动力电池总成及一种新能源汽车，该新能源汽车可以是纯电动汽车，也可以是混合动力汽车。纯电动汽车是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车，其通过动力电池模块1为电动机提供动力，驱动电动机动作，电动机再将动力传递给驱动轮，以驱动车辆运动。混合动力汽车则包括两种动力提供的方式，包括发动机和动力电池模块1，包括多种动力提供模式，可以由发动机提供动力驱动车轮转动，也可以通过动力电池模块1为电动机提供电能，由电动机提供动力驱动车轮转动，发动机也可安装一发电机将发电机的动能转化为电能存储在动力电池模块1中。以上均为本领域技术人员所公知，不再赘述。

如图2所示，所述车用动力电池总成包括电池槽2和动力电池模块1，所述动力电池模块1安装在所述电池槽2内；作为一种安装方式，将动力电池模块1安装在电池槽2中固定。

电池槽可以为汽车上部件，电池槽2可以设置在汽车底板上，底板上形成槽状的安装空间15。即该电池槽是汽车底板上的一部分。底板包括从乘员舱（包括前排座椅所在的驾驶室和副驾驶室、及后排座椅）向后延伸至行李箱中的安装空间15，进一步具体指从前排座椅向后延伸至后排座椅以及进一步向后延伸至行李箱中的底板上，其电池槽2的位置并不做限制，在电池槽2内安装完动力电池模块1后，可以在其上安装座椅等汽车部件。作为一种优选方式，可以将行李箱中的备胎池作为所述电池槽2。因本实用新型的主要创新内容为对动力电池模块1和电池槽2的设置，因此本例对汽车的其他部件不做说明或者只做简单说明。

电池槽也可以为与汽车分离的部件，所述电池槽可用支架或者容纳装置安装在汽车上。比如可以采用悬挂等装置作为支架将电池槽连接在汽车底部，也可以在汽车底板上设置凹槽作为容纳装置，再将该电池槽安装在所述凹槽中。

即，该动力电池总成可以是与汽车分离的部件，可以单独作为产品生产、销售、及使用。也可以将该动力电池总成安装于车上。此时，该电池槽可以为车身上一体式的部件，比如该电池槽即为车身底板上槽状的安装空间。或者该电池槽也可以为与汽车分体式的部件，此时，需要在车身上（比如底板上）设置容纳该动力电池总成的容纳装置或支架，以将该动力电池总成安装、固定。

关于动力电池模块1，其为本领域技术人员所公知，一般包括电池箱体和安装于所述电池箱体内的电池组10，电池箱体可以采用多种形式，比如可以由6个面组合形成，各面之间可以通过螺钉或者其他紧固件进行固定连接；也可包括一具有开口的下盖及一与该下盖配合的上盖；所述上盖和下盖配合形成所述电池箱体。当然，该电池箱体也可为其他多面体组合形成，但总体来说，该电池箱体的外形至少包括6个面。由于电池箱体在动力电池模块的最外面，因此其外观即所述动力电池模块1的外观。后续在描述动力电池模块的各个面时，即相当于电池箱体的各个面。

所述电池组10由若干电芯（或称单体电池）串联、并联或者混连组合而成。电芯可以采用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等可充电电池，优选采用锂离子二次电池，尤其是锂离子二次电池中的磷酸亚铁锂电池。电池箱体中可以装有一个或多个电池组10。所述动力电池模块1内还可以设置充电装置、电池管理系统、逆变器等模块，当然，也可以将充电装置、电池管理系统、逆变器等从动力电池模块1中独立出来，这些设定为本领域技术人员所公知。

如图1所示，为方便后述描述，先定义一三维坐标系，定义纸面的左侧方向为X向正向（图中X箭头所指方向），定义纸面的向上方向为Z向正向（图中Z箭头所指方向），定义垂直X向正向、Z向正向并指向纸面内侧的方向为Y向正向（图中Y箭头所指方向）。将X向正向定义为车辆前进的方向，则Y向为车辆的左右侧，Z向为车辆的上、下方向。故将动力电池模块1上位于车辆前进方向的面定义为模块前面11，将模块前进方向反向对应的面称为模块后面，定义车辆上下方向的面为模块顶面、模块底面13；定义车辆左、右方向的面为模块侧面14，分别称为模块左侧面、模块右侧面。

如图2所示，所述电池槽2包括电池槽底面23及沿底面上升的侧围面22，所述动力电池模块1的模块底面13和模块前面11之间设有一倾斜位移面12，所述侧围面22上设有一与所述倾斜位移面12对应的位移引导面21。该位移引导面设置在靠近车头的方向，所述倾斜位移面12与模块底面13之间存在一倾斜角，所述位移引导面21与电池槽底面23之间也存在一倾斜角，两倾斜角大致相同。其角度不做特别限定，只要能使得后碰发生时，能使得倾斜位移面12沿所述位移引导面21上升即可，作为一种实施方式，倾斜位移面12和模块底面13之间的倾斜角的范围可以设置在135-170°。

所述倾斜位移面12和位移引导面21用于当汽车发生后碰撞时，所述动力电池模块1可沿所述位移引导面21向前运动。

由于本例在所述动力电池模块1上设置了倾斜位移面12，并在电池槽2内设置了位移引导面21，使得当车辆发生后碰撞时，如图3所示，电池槽2内的动力电池模块1将从其实线表示的碰撞前位置P1运动到其虚线表示的碰撞后位置P2，可使动力电池模块1沿着所述位移引导面21向前运动一段防碰位移S1（其同时也会将动力电池模块1向上抬升一定高度），该段防碰位移S1可有效防止电池槽2形变对动力电池模块1造成的直接碰撞挤压造成的电池短路、冒烟、燃烧、爆炸等故障出现。

作为一种优选方式，如图6、图7所示，在所述电池箱体的模块侧面14上即左、右侧面设有防撞骨架141。主要起增强作用，减少碰撞挤压时变形的骨架结构，通常用金属方管等加工而成，可为焊接成一体，也可通过螺栓固定成一体。由于在其电池箱体的左、右侧面设有防撞骨架141，增强了其侧面的防碰撞强度。

作为一种优选方式，如图6所示，所述电池组10与所述电池箱体的左、右侧防撞骨架141之间设有安装空间15，该安装空间15有一定的空置容纳空间，该空置容纳空间内可以用来放置电气部件，比如在所述安装空间15安装电池管理系统、熔断器、继电器及风扇等。该种布置方式可有效保证在后碰时电池箱少量变形，而电池管理系统、熔断器、继电器及风扇等不损坏或短路，同时提高空间利用率，方便后续更换或检修。

实施例2

本例在实施例1的基础上，进一步进行了优化。将所述电池槽底面23设置成与水平面呈一定倾斜夹角。其实质是使与电池槽底面23接触的动力电池模块1的模块底面13与水平面间形成小角度的倾斜夹角，使得在发生车辆后碰时，此种方式更易引导动力电池模块1沿电池槽2内的位移引导面21运动。

作为一种优选实施方式，如图4所示，所述电池槽底面23上突出设置一个以上的横梁3，优选设置有2个以上横梁3，横梁3突起高度存在差异，使得放置动力电池模块1后，所述动力电池模块1的模块底面13与水平面f呈一定倾斜夹角。当然，也可以只设置一个横梁3，利用横梁3和电池槽底面23之间的高度差，也可以达到使动力电池模块1的模块底面13与水平面间呈一定倾斜夹角的目的。该倾斜夹角以模块底面13与车辆前进方向来描述，呈一锐角，其范围可以为0-45°。如图5所示，当新能源汽车发生后碰时，电池槽2内的动力电池模块1将从其碰撞前位置P1运动到其碰撞后位置P2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车用动力电池总成，其特征在于，包括电池槽和动力电池模块，所述动力电池模块安装在所述电池槽内；

所述动力电池模块的模块底面和模块前面之间设有一倾斜位移面；

所述电池槽包括电池槽底面及沿所述电池槽底面上升的侧围面，所述侧围面设有一与所述倾斜位移面对应的位移引导面；所述倾斜位移面和所述位移引导面用于当汽车发生后碰撞时，所述动力电池模块可沿所述位移引导面向前运动。

2.根据权利要求1所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池槽底面与水平面呈一倾斜夹角。

3.根据权利要求2所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池槽底面上突出设置有1个以上横梁，使得所述动力电池模块的所述模块底面与水平面呈一倾斜夹角。

4.根据权利要求1所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述动力电池模块包括电池箱体及位于所述电池箱体内的电池组，所述电池箱体的左、右侧面设有防撞骨架。

5.根据权利要求4所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池组与所述防撞骨架之间设有安装空间，所述安装空间内安装有电池管理系统、熔断器、继电器及风扇。

6.根据权利要求1所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池槽为汽车上部件，布置在所述新能源汽车的底板上。

7.根据权利要求6所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池槽为新能源汽车行李箱中的备胎池。

8.根据权利要求1所述的车用动力电池总成，其特征在于，所述电池槽为与汽车分离的部件，所述电池槽可用支架或者容纳装置安装在汽车上。

9.一种新能源汽车，其特征在于，所述新能源汽车上安装有权利要求1-8中任意一项所述的车用动力电池总成。

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