CN207425959U - 一种电池包壳体及其内部安装组件 - Google Patents

一种电池包壳体及其内部安装组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种电池包壳体及其内部安装组件,在电池包壳体的安装空间受限的情况下,满足模组、水冷板和隔热垫对于安装和空间布置的需求。为实现上述目的,本实用新型提供了一种电池包壳体的内部安装组件,所述电池包壳体内安装有模组、水冷板和隔热垫,所述内部安装组件包括两个纵向间隔设置的安装横梁,以及支撑两所述安装横梁并在两所述安装横梁之间延伸的底板,两所述安装横梁相对的一侧面为两级阶梯面,所述模组的两端与各自同端的所述安装横梁的第一级阶梯面连接,所述水冷板的两端与各自同端的所述安装横梁的第二级阶梯面连接,所述第一级阶梯面高于所述第二级阶梯面,所述底板的顶面形成所述隔热垫的安装面。

Description

一种电池包壳体及其内部安装组件
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域,特别是涉及一种电池包壳体及其内部安装组件。
背景技术
新能源汽车的电池包壳体是其内部元器件的主要载体,很多电池包系统中的部件都要通过各种形式安装在电池包壳体的内部结构上,而这些部件就包括模组、水冷板和隔热垫。模组由多个电池串联或并联组成,是为汽车提供电能的主要部件。模组在为汽车提供电能的同时自身会产生热量,这些热量如果不及时排出,达到一定温度后,会对模组内的电池带来不可逆的损坏,甚至发生自燃现象;为了解决这一问题,就要在模组下部设计安装水冷板,来为模组降温,控制模组温度在合理范围内。隔热垫一般安装在水冷板下部,用来防止水冷板与模组以外的部件产生热交换,影响散热效果。
受电池包空间及结构形式的不同,模组、水冷板及隔热垫的安装受限。尤其是,电池包壳体的内部空间有限,模组的体积较大,无法兼顾模组、水冷板和隔热垫的安装需求。
因此,亟需设计一种电池包壳体及其内部安装组件,以满足模组、水冷板及隔热垫的安装和布置需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电池包壳体及其内部安装组件,在电池包壳体的安装空间受限的情况下,满足模组、水冷板和隔热垫对于安装和空间布置的需求。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种电池包壳体的内部安装组件,所述电池包壳体内安装有模组、水冷板和隔热垫,所述内部安装组件包括两个纵向间隔设置的安装横梁,以及支撑两所述安装横梁并在两所述安装横梁之间延伸的底板,两所述安装横梁相对的一侧面为两级阶梯面,所述模组的两端与各自同端的所述安装横梁的第一级阶梯面连接,所述水冷板的两端与各自同端的所述安装横梁的第二级阶梯面连接,所述第一级阶梯面高于所述第二级阶梯面,所述底板的顶面形成所述隔热垫的安装面。
本实用新型的内部安装组件,包括两个纵向间隔设置的安装横梁,两安装横梁以相对的侧面设置为两级阶梯面,这两级阶梯面分别实现模组和水冷板的安装,并以处于两安装横梁之间的底板作为隔热垫的安装面,用于实现隔热垫的安装。如此,模组、水冷板和隔热垫由上至下依次间隔设置,能够满足模组、水冷板和隔热垫对空间布置的需求;更为重要的是,安装横梁采用阶梯面的结构形式,可以通过控制阶梯面的高度控制相邻两个安装部件之间的高度差,使得阶梯面的高度刚好满足模组与水冷板之间、以及水冷板与隔热垫之间对于高度方向安装间隙的需求,进而最大限度地降低整体的安装高度,降低电池包壳体对于高度方向上安装空间的需求;并且,安装横梁采用两级阶梯面的结构形式,这两级阶梯面分别实现模组和水冷板的安装,然后以支撑于两安装横梁底部的底板作为隔热垫的安装面,无需为隔热垫的安装单独设置一级阶梯,从而有效降低了模组、水冷板和隔热垫安装后的整体高度;再者,模组和水冷板是电池包系统中占比最大的部件,而安装横梁作为电池包壳体的主受力梁,其强度大,可以有效承载模组和水冷板的重量,将模组和水冷板安装于安装横梁可以提高电池包壳体的整体结构强度,也避免了为模组、水冷板和隔热垫专门设置安装用梁,具有结构简单、空间利用率高、结构强度大和易于装配等优点。
可选地,所述第一级阶梯面设有至少两个与第一连接件配合的第一连接孔,各所述第一连接孔横向间隔设置,所述第一级阶梯面通过所述第一连接件和所述第一连接孔与所述模组连接。
可选地,所述模组的两端设有由上至下延伸的连接螺栓,所述连接螺栓形成所述第一连接件,所述连接螺栓的下端向下伸入所述第一连接孔。
可选地,所述第二级阶梯面设有至少两个与第二连接件配合的第二连接孔,各所述第二连接孔横向间隔设置,所述第二级阶梯面通过所述第二连接件和所述第二连接孔与所述水冷板连接;所述第二连接孔与所述第一连接孔不处于同一垂向延长线上,所述第一级阶梯面设有所述第二连接件的过孔。
可选地,所述隔热垫粘接于所述底板。
可选地,所述安装横梁采用铝型材制成。
可选地,所述安装横梁的主体为中空梁,所述中空梁内部具有加强筋,所述安装横梁的两侧面均为两级阶梯面。
本实用新型还提供了一种电池包壳体,包括用于安装模组、水冷板和隔热垫的内部安装组件,所述内部安装组件为上述的内部安装组件。
可选地,包括相互连接的上壳体和下壳体,所述内部安装组件设于所述下壳体,所述下壳体的底面形成所述底板。
附图说明
图1为本实用新型所提供电池包壳体的内部安装组件在一种具体实施方式中的剖面结构示意图;
图2为图1所示内部安装组件俯视状态下的局部示意图;
图3为图1所示内部安装组件安装隔热垫后的俯视图;
图4为图1所示内部安装组件安装隔热垫和水冷板后的俯视图;
图5为图1所示内部安装组件安装隔热垫、水冷板和模组后的俯视图;
图6为图1所示内部安装组件安装有隔热垫、水冷板和模组后的剖视图;
图7为本实用新型所提供电池包壳体的下壳体在一种设置方式中的俯视图。
图1-图7中:
模组1、水冷板2、隔热垫3、安装横梁4、第一级阶梯面41、第一连接孔411、过孔412、第二级阶梯面42、第二连接孔421、第一连接件43、第二连接件44、加强筋45、底板5、下壳体6。
具体实施方式
本实用新型提供了一种电池包壳体及其内部安装组件,在电池包壳体的安装空间受限的情况下,满足模组、水冷板和隔热垫对于安装和空间布置的需求。
以下结合附图,对本实用新型进行具体介绍,以便本领域技术人员准确理解本实用新型的技术方案。
本文所述的上下、左右等方位以电池包壳体的正常使用状态为参照,电池包壳体在使用时安装于电动汽车,以电动汽车的行驶方向为前,与前相对的方向为后;在水平面内,垂直于前后的方向为左右方向,沿电动汽车的行驶方向看,处于左手边的方向为左,处于右手边的方向为右;以垂直于地面的方向为上下方向,在上下方向上,垂直指向地面的方向为下,垂直背离地面的方向为上。为便于描述,将上下方向定义为Z向。本文所述的纵向即对应前后方向,横向对应左右方向。
如图7所示,本实用新型的电池包壳体包括相互连接的上壳体和下壳体6,其中,下壳体6作为主受力结构,用于容纳电池包,上壳体盖合在下壳体6上。本实用新型中,在下壳体6内还设有内部安装组件,用于实现模组1、水冷板2和隔热垫3这些电池包系统中所需部件的安装。该下壳体6内设有至少两个安装横梁4,各安装横梁4在下壳体6的纵向间隔分布,安装横梁4由左至右延伸,是电池包壳体的主受力梁,本实用新型就是利用这个安装横梁4实现电池包系统中模组1、水冷板2和隔热垫3的安装。
如背景技术所述,模组1由多个电池串联或并联组成,是为汽车提供电能的主要部件,但模组1在为汽车提供电能的同时自身会产生热量,因此就需要设置水冷板2对模组1进行及时冷却,而又为了防止水冷板2与模组1以外的其他部件发生换热而影响对模组1的冷却效果,在水冷板2的下部还要设置隔热垫3,以隔绝水冷板2与模组1以外的其他部件发生热交换。也就是说,电池包系统中的模组1、水冷板2和隔热垫3是配套使用的,三者作为本实用新型中的待安装部件。
如图1-图6所示,本实用新型提供了一种电池包壳体的内部安装组件,用于实现模组1、水冷板2和隔热垫3的安装。本实用新型的内部安装组件包括两个安装横梁4和处于两安装横梁4之间的底板5,两安装横梁4纵向间隔设置,并由左至右延伸,底板5用于支撑两安装横梁4并能够连接两个安装横梁4,即两个安装横梁4的底部安装于同一个底板5上,此时,底板5不仅可以对两个安装横梁4进行支撑,还能够在两个安装横梁4之间延伸,填充两个安装横梁4之间的间隙。
如图1所示,两安装横梁4相对的一侧面可以设置为两级阶梯面,对于单个安装横梁4而言,对于上方的一级阶梯面定义为第一级阶梯面41,处于下方的一级阶梯面定义为第二级阶梯面42,可以两安装横梁4的第一级阶梯面41作为模组1的安装面,以两安装横梁4的第二级阶梯面42作为水冷板2的安装面,然后以底板5处于两安装横梁4之间的部分作为隔热垫3的安装面。
详细地,两个安装横梁4在前后方向间隔设置,处于前方的安装横梁4的后侧面与处于后方的安装横梁4的前侧面相对,则前方的安装横梁4的后侧面和后方的安装横梁4的前侧面设置为两级阶梯面。模组1的前端与前方的安装横梁4的第一级阶梯面41连接,模组1的后端与后方的安装横梁4的第一级阶梯面41连接,即模组1的两端与各自同端的安装横梁4的第一级阶梯面41连接。水冷板2的前端与前方的安装横梁4的第二级阶梯面42连接,水冷板2的后端与后方的安装横梁4的第二级阶梯面42连接,即水冷板2的两端与各自同端的安装横梁4的第二级阶梯面42连接。同时,底板5处于两个安装横梁4之间的部分以其顶面形成隔热垫3的安装面,可以将隔热垫3粘接于该底板5的顶面,以隔垫在水冷板2的下方,防止水冷板2与底板5发生热交换。
如图2所示,各安装横梁4的第一级阶梯面41均设有至少两个第一连接孔411,各第一连接孔411在横向间隔设置,结合图5和图6可知,各第一连接孔411均可以对应安装第一连接件43,进而实现模组1的安装,此时,第一级阶梯面41通过第一连接件43和第一连接孔411的配合实现了与模组1的连接;第二级阶梯面42可以设有至少两个第二连接孔421,各第二连接孔421也在横向上间隔设置,结合图4和图6可知,各第二连接孔421均可以对应安装有第二连接件44,以实现水冷板2的安装,此时,第二级阶梯面42通过第二连接件44和第二连接孔421实现了与水冷板2的连接。
在一种具体实施方式中,第二连接孔421与第一连接孔411不处于同一垂向延长线上,处于上方的第一级阶梯面41可以设有供第二连接件44通过的过孔412,以便第二连接件44经由该过孔412由上至下接入第二连接孔421内,避免第一级阶梯面41的设置而影响第二连接件44的连接,进而避免水冷板2的安装受限。
根据第二连接件44的形状和尺寸,可以具体设置过孔412的大小和形状,本实施例中,过孔412可以设置为半圆弧形的槽或者豁口,具体可以在前后方向上伸入第一级阶梯面41一部分,也可以完全隔断第一级阶梯面41,使得第一级阶梯面41呈现出两段以上在横向上间隔设置的分支面。
本实施例中,具体可以采用螺栓作为第一连接件43和第二连接件44,此时,第一连接孔411和第二连接孔421均可以设置为螺纹孔。根据模组1和水冷板2的不同安装需求,第一连接件43和第二连接件44可以选择不同规格尺寸的螺栓。
如图3所示,安装时,可以由下至上安装,首先将隔热垫3粘接于底板5的顶面,隔热垫3可以确定水冷板2的安装区域,两安装横梁4的前后间隙可以根据水冷板2和模组1在前后方向的尺寸进行确定,即两安装横梁4的前后间隙与水冷板2的前后尺寸相适应,隔热垫3可以铺满两安装横梁4之间的间隙。
如图4所示,铺上隔热垫3之后,可以在安装横梁4的第二级阶梯面42安装水冷板2,将水冷板2置于隔热垫3的正上方,以通过隔热垫3将水冷板2与底板5隔离。具体可以将水冷板2置于隔热垫3上方的第二级阶梯面42,将水冷板2上的安装孔与第二级阶梯面42的第二连接孔421对准,然后接入第二连接件44,将水冷板2的前后两端分别与同端的安装横梁4连接固定,如图6所示。
如图5所示,当安装完水冷板2后,可以将模组1置于水冷板2的正上方,与安装横梁4的第一级阶梯面41连接。具体可以先将模组1的安装孔与第一级阶梯面41的第一连接孔411对准,然后接入第一连接件43,将模组1的前后两端分别与同端的安装横梁4连接固定。
结合图5和图6所示,第一连接件43具体可以为连接螺栓,该连接螺栓可以为长螺栓,首先由上至下贯穿模组1,然后以其下端伸入第一连接孔411内。或者说,模组1的两端均可以设置由上至下延伸的连接螺栓,该连接螺栓形成第一连接件43,并以该连接螺栓由上至下贯穿模组1,然后将下端向下伸入第一连接孔411内,与安装横梁4的第一级阶梯面41连接固定,以实现模组1与安装横梁4的连接定位。
模组1的上下尺寸较大,此时可以通过长螺栓进行连接,一方面将长螺栓设置在模组1的前后两端并由上至下贯穿模组1,还可以在左右方向间隔设置多个长螺栓,在较大程度上提高的模组1的强度和结构稳定性;另一方面,长螺栓下端直接接入第一级阶梯面41并可以贯穿该阶梯面,以实现与安装横梁4的安装,便于提高安装可靠性和稳定性。
如图6所示,安装横梁4的主体可以为中空梁,该中空梁的内部可以具有加强筋45,加强筋45具体可以由上至下延伸,并在前后方向间隔分布,以增强安装横梁4的结构强度。
此外,本领域技术人员可以将安装横梁4的两侧面均设置为两级阶梯,对于单个安装横梁4而言,其前侧面设置为两级阶梯面时,该前侧面可以与紧邻该安装横梁4并处于该安装横梁4前方的另一个安装横梁4的后侧面组合形成一个内部安装组件;该安装横梁4的后侧面设置为两级阶梯面时,该后侧面可以与紧邻该安装横梁4并处于该安装横梁4后方的另一个安装横梁4的前侧面组合形成一个内部安装组件;如果将模组1、水冷板2和隔热垫3的组合定义为一个待安装组件,则安装横梁4的前后两侧均可以形成内部安装组件时,可以便于实现多个待安装组件的安装,提高电池包壳体内的空间利用率。
本实用新型是将模组1、水冷板2及隔热垫3的安装结构设计在断面为阶梯型的安装横梁4上,根据模组1在上、水冷板2在中间、隔热垫3在下的结构需求,将三者分别安装在不同台阶上来达到布置要求,并将支撑该安装横梁4的底板5作为最下方的一级阶梯,不仅结构简单,易于装配,还可以节省安装所需的高度空间。而且,该阶梯型的安装横梁4为电池包壳体的主受力梁,模组1和水冷板2又是电池包系统中重量占比最大的部件,所以将二者安装在作为主受力梁的安装横梁4上可以最大程度地提高电池包壳体的整体结构强度,也避免了设计其他安装梁来安装模组1、水冷板2等部件,因此该结构还具有空间利用率高、结构强度大等优点。加之,该安装横梁4采用铝挤压型材制成,还具有轻量化的优点。
需要说明的是,本领域技术人员可以根据需要设置第一级阶梯面41和第二级阶梯面42之间的高度差,使得两级阶梯面尽可能地贴近,以使得水冷板2与模组1充分地进行热交换,提高换热效率;还可以根据需设置第二级阶梯面42至底板5的高度,以满足隔热垫3对于高度方向安装空间的需求,同时,可以使得隔热垫3至水冷板2之间存在较小的合理间隙,避免隔热垫3影响水冷板2对模组1的冷却效果。
如图7所示,本实用新型的电池包壳体还可以包括两个以上的安装横梁4,安装横梁4在纵向间隔设置,相邻安装横梁4之间具有间隙,以满足模组1、水冷板2和隔热垫3的安装需求。
安装横梁4用于实现电池包中模组1和水冷板2的安装,而模组1和水冷板2是电池包系统中重量占比最大的部件,故可以采用铝挤压型材制成安装横梁4,以满足安装横梁4对于强度的要求,同时兼顾轻量化的需求。
本实用新型的电池包壳体,用于承载电动汽车的电池包,但是,应该可以理解,凡是与电动汽车的电池包类似的部件都可以采用本实用新型的电池包壳体进行安装,不具体局限于在电动汽车上进行应用。
此外,由于本文的内部安装组件设于电池包壳体的下壳体,故为了更好地显示,说明书附图中仅示出了下壳体,没有给出上壳体的结构示意,本领域技术人员可以根据现有技术对上壳体进行设置,此处不作具体限制。
以上对本实用新型所提供电池包壳体及其内部安装组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池包壳体的内部安装组件,所述电池包壳体内安装有模组(1)、水冷板(2)和隔热垫(3),其特征在于,所述内部安装组件包括两个纵向间隔设置的安装横梁(4),以及支撑两所述安装横梁(4)并在两所述安装横梁(4)之间延伸的底板(5),两所述安装横梁(4)相对的一侧面为两级阶梯面,所述模组(1)的两端与各自同端的所述安装横梁(4)的第一级阶梯面(41)连接,所述水冷板(2)的两端与各自同端的所述安装横梁(4)的第二级阶梯面(42)连接,所述第一级阶梯面(41)高于所述第二级阶梯面(42),所述底板(5)的顶面形成所述隔热垫(3)的安装面。
2.如权利要求1所述的内部安装组件,其特征在于,所述第一级阶梯面(41)设有至少两个与第一连接件(43)配合的第一连接孔(411),各所述第一连接孔(411)横向间隔设置,所述第一级阶梯面(41)通过所述第一连接件(43)和所述第一连接孔(411)与所述模组(1)连接。
3.如权利要求2所述的内部安装组件,其特征在于,所述模组(1)的两端设有由上至下延伸的连接螺栓,所述连接螺栓形成所述第一连接件(43),所述连接螺栓的下端向下伸入所述第一连接孔(411)。
4.如权利要求2所述的内部安装组件,其特征在于,所述第二级阶梯面(42)设有至少两个与第二连接件(44)配合的第二连接孔(421),各所述第二连接孔(421)横向间隔设置,所述第二级阶梯面(42)通过所述第二连接件(44)和所述第二连接孔(421)与所述水冷板(2)连接;所述第二连接孔(421)与所述第一连接孔(411)不处于同一垂向延长线上,所述第一级阶梯面(41)设有所述第二连接件(44)的过孔(412)。
5.如权利要求1所述的内部安装组件,其特征在于,所述隔热垫(3)粘接于所述底板(5)。
6.如权利要求1-5任一项所述的内部安装组件,其特征在于,所述安装横梁(4)采用铝型材制成。
7.如权利要求6所述的内部安装组件,其特征在于,所述安装横梁(4)的主体为中空梁,所述中空梁内部具有加强筋(45),所述安装横梁(4)的两侧面均为两级阶梯面。
8.一种电池包壳体,包括用于安装模组(1)、水冷板(2)和隔热垫(3)的内部安装组件,其特征在于,所述内部安装组件为上述权利要求1-7任一项所述的内部安装组件。
9.如权利要求8所述的电池包壳体,其特征在于,包括相互连接的上壳体和下壳体(6),所述内部安装组件设于所述下壳体(6),所述下壳体(6)的底面形成所述底板(5)。
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