CN207657589U - 一种电池包壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包壳体，通过中部横梁的设置降低了对上下方向安装空间的需求，从而在安装空间受限的情况下使得电池包壳体通过振动试验。本实用新型的电池包壳体包括相互盖合的下壳体和上壳体，所述下壳体设有用于安装电池模组的安装腔，还包括设于所述安装腔内的中部横梁，所述中部横梁为开口向下的U型梁，所述中部横梁的下端两侧设有下翻边，所述下翻边与所述下壳体的底板连接；所述中部横梁由左至右延伸，并以其左右两端与所述下壳体左右两侧的侧板连接。本实用新型通过中部横梁的设置，使得电池包壳体在侧面碰撞试验后，侧面无侵入，通过了振动试验和整车的侧面碰撞试验。

Description

一种电池包壳体

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。

背景技术

电池包在出厂销售前必须通过国家规定的振动试验，如GB/T467.3《动力汽车用锂离子动力蓄电池包和系统》的安全性要求与测试方法。

电动汽车在出厂销售前必须通过国家规定的汽车侧面碰撞试验，汽车侧碰标准GB20071-2006移动变形壁障与静止试验车辆侧面垂直，并垂直撞向试验车辆，碰撞速度为50±1KM/h，要求电池包无着火或爆炸，理想状态是电池包壳体无变形。

现有技术中，电池包含有多个模组，各模组的左右两侧均设有上下延伸的安装板，为了保证安装可靠性，需要足够高的安装板，以便由左右两侧相向地夹紧模组，实现模组的可靠定位。但是，由于电池包安装在车身地板的下部，电池包的上方要保证与车身地板具有一定的间隙，同时，为了整车的通过性，车身下方需要一定的最小离地间隙。基于此，电池包壳体在上下方向的安装空间受限，无法满足安装板对上下方向的安装空间的需求，而如果安装板在上下方向的尺寸不够，就会影响电池包壳体的强度，进而使得电池包壳体的强度无法满足碰撞实验的要求。

因此，亟需设计一种电池包壳体，在安装空间受限的情况下使得电池包壳体通过振动试验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池包壳体，通过中部横梁的设置降低了对上下方向安装空间的需求，从而在安装空间受限的情况下使得电池包壳体通过振动试验。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池包壳体，包括相互盖合的下壳体和上壳体，所述下壳体设有用于安装电池模组的安装腔，还包括设于所述安装腔内的中部横梁，所述中部横梁为开口向下的U型梁，所述中部横梁的下端两侧设有下翻边，所述下翻边与所述下壳体的底板连接；所述中部横梁由左至右延伸，并以其左右两端与所述下壳体左右两侧的侧板连接。

本实用新型的电池包壳体，下壳体的安装腔内设有中部横梁，该中部横梁为开口向下的U型梁，该开口端的两侧形成与下壳体的底板连接的下翻边，将该中部横梁以倒扣的形式安装于下壳体的安装腔内，可以增强下壳体的整体强度，使得整个电池包壳体通过振动试验；该中部横梁左右延伸，并处于下壳体前后方向的中部，将整个下壳体的前后方向分隔为两个部分，该中部横梁形成主受力梁，提高了电池包壳体的承载能力；尤其是，中部横梁的左右两端与下壳体左右两侧的侧板连接，当受到侧面碰撞时，中部横梁能够有效地缓冲撞击力，并将撞击力传递至下壳体的底板和另一侧的侧板，从而有效分担冲击力，避免因局部应力集中而损坏，明显改善了整车侧面碰撞的仿真结果，使得壳体侧面无变形。

可选地，所述中部横梁的左右两端设有端部连接梁，所述端部连接梁的内端与所述中部横梁搭接焊连，外端设有与所述侧板贴合焊连的侧翻边。

可选地，所述端部连接梁为开口向下的U型梁，以便与所述中部横梁在整个U型的围绕方向搭接。

可选地，所述端部连接梁的下端两侧设有与所述下翻边搭接的下端翻边，所述下翻边、所述下端翻边和所述底板采用三层点焊连接。

可选地，还包括安装于所述侧板外侧的侧防撞梁，所述侧翻边的上部和所述侧板、所述侧防撞梁采用三层点焊连接。

可选地，所述侧防撞梁包括相互焊接的内板和外板，所述侧防撞梁以所述内板与所述侧板和所述侧翻边的上部采用三层点焊连接。

可选地，所述内板和所述外板均呈横向开口的U型，所述外板以其开口端与所述内板的两侧壁搭接焊连；所述内板的开口端以其上端向上翻折形成与所述侧板的外面贴合的上翻边，以便与所述侧板和所述侧翻边的上部进行三层点焊连接，所述内板的开口端以其下端向内延伸形成与所述底板搭接焊连的搭接边。

可选地，所述内板和所述外板之间设有第一加强件；和/或，所述内板与所述侧板之间设有第二加强件。

可选地，还包括连接于所述下壳体的后端的后端梁；所述后端梁的左右两侧分别与各自同侧的所述侧防撞梁的后端连接，以连接形成围绕于所述下壳体外周的边梁体。

可选地，所述中部横梁的上端面设有安装件，所述安装件向上伸出所述上壳体而与电动汽车的车体纵梁连接。

附图说明

图1为本实用新型所提供电池包壳体在一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2为图1所示电池包壳体的中部横梁的结构示意图；

图3为图1中A-A方向的剖面结构示意图。

图1-图3中：

下壳体1、安装腔11、底板12、侧板13、中部横梁2、下翻边21、装配孔22、侧防撞梁3、内板31、上翻边311、搭接边312、外板32、第一加强件33、第二加强件34、端部连接梁4、侧翻边41、下端翻边42、后端梁5、安装件6。

具体实施方式

本实用新型提供了一种电池包壳体，通过中部横梁2的设置降低了对上下方向安装空间的需求，从而在安装空间受限的情况下使得电池包壳体通过振动试验。

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、左右等方位以电动汽车的正常使用状态为参照，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。

本文所述的第一、第二仅用于区分结构相同或类似的两个部件，不表示对顺序的特殊限定。

诚如背景技术所述，电动汽车的电池包安装在车身地板的下部，一方面，电池包需要保证与车身地板在上下方向的间隙，另一方面，为了整车的通过性，车身地板需要一定的最小离地间隙，因此，电池包在上下方向的安装空间受限。同时，电池包包括多个电池模组，单个电池模组的高度约为161.5mm，这个高度是特定的，故无法通过改变电池包的高度而满足安装条件。并且，现有技术中，电池包安装时，在单个电池模组的左右两侧均设有安装板，通过这种安装板与电池包壳体连接，进而对电池包施加左右方向的夹紧力，实现电池包的安装定位。这种左右夹紧定位的安装方式决定了安装板的高度，根据力学原理可知，为实现电池包的可靠定位，安装板必须与模组具有足够的接触面积，就要求安装板具有较大的Z向高度，这与上下方向的安装空间受限又是相矛盾的。

因此，亟需设计一种电池包壳体，在上下方向安装空间受限的条件下实现电池包的可靠安装定位，能够通过振动试验，进而使得整车通过侧面碰撞试验。

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种电池包壳体，用于电动汽车，增加了中部横梁2，以提高电池包的安装可靠性，在Z向安装空间受限的情况下，能够使得电池包壳体通过振动试验，并使得整车通过侧面碰撞试验。

如图1-图3所示，该电池包壳体包括相互盖合的上壳体和下壳体1，其中，下壳体1具有用于安装电池模组的安装腔11，电池包的各电池模组装入下壳体1的安装腔11后，将上壳体盖合于下壳体1，以便将电池包封装在上壳体和下壳体1之间。本实用新型中，电池包壳体还包括中部横梁2，中部横梁2由左至右延伸，设于安装腔11内，该中部横梁2为开口向下的U型梁，其开口端向下，构成该中部横梁2的下端，在开口端的前后两侧均设有翻边结构，该翻边定义为下翻边21，下翻边21与下壳体1的底板12连接；同时，该中部横梁2的左右两端与下壳体1左右两侧的侧板13连接，即中部横梁2的左端与左侧的侧板13连接，右端与右侧的侧板13连接，如图1所示。

此时，中部横梁2横向隔挡于下壳体1的中部，将下壳体1的安装腔11分为前后两部分，使得电池包的各电池模组前后间隔地承载于下壳体1内。相对于前后方向狭长的下壳体1而言，中部横梁2增加后能够使得下壳体1进行分区设置，避免因狭长结构而导致弱环的出现，提高了下壳体1的整体强度，以更为有效地抵抗侧面碰撞。更为重要的是，中部横梁2能够在侧面碰撞时传递力矩，将撞击力传递至下壳体1的侧板13和底板12，以共同抵抗侧面撞击力，使得电动汽车的侧面碰撞仿真结构明显改善。当由左右两侧中的任一侧碰撞时，一方面，中部横梁2对撞击力进行吸收和缓冲，另一方面，中部横梁2将撞击产生的力矩传递给另一侧的侧板13，通过另一侧的侧板13提供与撞击力相反的反向力矩，这一反向力矩具有抵抗电池包壳体在撞击力矩的作用下变形的能力，进而共同抵抗撞击变形，使得壳体的侧面无变形，实现侧面撞击的零侵入。

本文所述的中部横梁2是指安装在下壳体1在前后方向的中部，该中部是指以下壳体1在前后方向的中线为参照，向前后方向扩展一定距离形成的中部区域，不局限于正中的部分。

如图1所示，本实用新型还可以包括安装于下壳体1的侧板13外侧的侧防撞梁3，侧防撞梁3设于下壳体1的左右两侧，对下壳体1的左右两侧进行有针对性的加强，提高左右两侧的强度，以有效抵抗侧面碰撞的撞击力，提高侧面的抗变形能力。并且，中部横梁2与侧板13连接，侧板13又与侧防撞梁3连接，如此，实现了中部横梁2与侧防撞梁3的连接，当侧面碰撞时，中部横梁2可以将碰撞侧的撞击力传递至另一侧的侧防撞梁3，共同抵御侧面碰撞。

为实现电池包壳体与车体的连接，该中部横梁2的上端面可以设有安装件6；当上壳体与下壳体1盖合后，该安装件6能够向上伸出上壳体，从而与电动汽车的车体纵梁连接，将电池包壳体安装于车体的底部。该安装件6可以根据安装需求设置，具体可以为螺栓安装座。如图2所示，为便于安装件6的安装，该中部横梁2可以在其上端面设置装配孔22，使得安装件6通过该装配孔22而安装于中部横梁2的上端面。

如图2所示，中部横梁2的左右两端设有端部连接梁4，端部连接梁4的内端与中部横梁2搭接焊连，外端设有与下壳体1的侧板13贴合焊连的侧翻边41。

本文所述的内外以电池包壳体的纵向中轴线为参照，该纵向中轴线沿前后方向延伸，并过电池包壳体左右方向的中点；在左右方向上，靠近该纵向中轴线的方向为内，远离该纵向中轴线的方向为外。图1中，与中部横梁2的左端连接的端部连接梁4的左端为外端、右端为内端，与中部横梁2的右端连接的端部连接梁4的右端为外端、左端为内端。

详细地，该端部连接梁4也可以为开口向下的U型梁，以便与中部横梁2在整个U型的围绕方向搭接。该端部连接梁4与中部横梁2均设置为开口向下的U型梁，则两者可以在左右方向的端部相互搭接，在搭接处，以整个U型的围绕方向完整搭接，进而在整个U型的围绕方向可靠的连接，提高了连接可靠性。所谓U型的围绕方向是指按照U字的笔划所围绕的方向。

此时，该端部连接梁4的开口端(即下端)的前后两侧也可以形成翻边结构，具体可以定义为下端翻边42，中部横梁2的下翻边21、该下端翻边42和下壳体1的底板12可以采用三层点焊连接。

并且，该端部连接梁4的侧翻边41可以其上部与侧板13、侧防撞梁3采用三层点焊连接，以实现端部连接梁4与侧防撞梁3的直接连接。该侧翻边41可以由该U型的端部连接梁4的外端向外翻折而成，以便在整个U型的围绕方向延伸，从而在整个U型的围绕方向设置多个连接点，提高连接的可靠性。

如图3所示，侧防撞梁3可以包括相互焊接的内板31和外板32，此时，该侧防撞梁3以内板31与侧板13和侧翻边41的上部采用三层点焊连接。

图2中以左侧的侧防撞梁3为例进行说明，则图2中的左对应外，右对应内，因此，图2中的内板31具体与下壳体1的左侧壁连接。

如图3所示，侧防撞梁3可以包括相互连接的内板31和外板32，外板32处于最外层，形成侧面碰撞时的直接冲击板；内板31与下壳体1的左侧壁或者右侧壁连接，内板31处于外板32内侧，为次外层，对外板32进行支撑，以缓冲侧面碰撞的冲击载荷，这种在碰撞方向逐层设置的结构形式可以有效提高整个侧防撞梁3的抗撞击性能，进而对电池包壳体进行有效防护。

同时，内板31和外板32均由前至后延伸，可以对两者在前后方向延伸的距离进行设置，该距离大于预定值，该预定值可以根据电池包壳体在前后方向的尺寸进行设置，以使得侧防撞梁3能够对整个电池包壳体的前后方向进行有效防护。

具体而言，可以将电池包壳体上能够被侧面撞击的区域定义为侧面撞击有效区，该侧面撞击有效区在前后方向具有一定的长度，则可以使得侧防撞梁3在前后方向上充分覆盖这一侧面撞击有效区，进而实现可靠的防护。

更为详细地，如图1所示，电池包壳体的下壳体1大致可以设置为方形，其侧面在靠近前后两端的位置向内弯折，以形成连接的过度区域，在侧面的主体部分，电池包壳体设置为由前至后延伸的直线状结构，该主体部分即构成侧面撞击有效区，则侧防撞梁3可以在前后方向覆盖这一主体部分，进而提高侧面撞击的防护能力。该主体部分可以为电池包壳体在前后方向尺寸的2/3左右。

由于侧防撞梁3在前后方向具有足够的长度，可以对电池包壳体进行有效定位，进而提高对电池包壳体在左右方向的夹紧定位可靠性，提高电池包壳体的整体强度。

此外，还可以在内板31与外板32之间设置第一加强件33，以起到侧面加强作用，进一步增强对电池包壳体的侧面防护。同理，还可以在内板31与下壳体1的侧板13之间设置第二加强件34，以起到加强防护作用。

该第一加强件33和第二加强件34的结构可以相同，也可以根据需要进行区别设置。例如，由于第一加强件33处于外侧，其刚度可以大于第二加强件34，而第二加强件34最贴近电池包壳体，可以具有一定的柔性，以有效吸收侧面碰撞的撞击力。本领域中可以起到加强作用的部件都可以作为本实用新型的第一加强件33和第二加强件34，如加强板。

在上述基础上，内板31和外板32均可以呈横向开口的U型，外板32以其开口端与内板31的两侧壁搭接焊连；内板31的开口端以其上端向上翻折形成与侧板13的外面贴合的上翻边311，以便与侧板13和侧翻边41的上部进行三层点焊连接，内板31的开口端以其下端向内延伸形成与下壳体1的底板12搭接焊连的搭接边312，如图3所示。

此时，内板31和外板32均设置为横向开口的U型，内板31能够置于外板32的U型开口端，在内板31和外板32之间具有横向间隙，当侧面碰撞时，这一横向间隙能够起到缓冲侧面冲击的作用；同时，内板31的开口端以其上端向上翻折形成上翻边311，以便与侧板13的外面贴合，进而与侧板13和侧翻边41进行三层点焊连接，使得侧防撞梁3、下壳体1的侧板13和端部连接梁4焊接成为整体，提高了电池包壳体的强度和防撞能力；并且，内板31的下端向内延伸形成搭接边312，与下壳体1的底板12焊接，提高了下壳体1的整体凝聚力，进而增强下壳体1的整体刚度。

此外，如图1所示，电池包壳体还可以包括连接于下壳体1的后端的后端梁5；后端梁5的左右两侧分别与各自同侧的侧防撞梁3的后端连接，以连接形成围绕于下壳体1外周的边梁体。

如此，在用于承载电池包的下壳体1的外周设有侧防撞梁3和后端梁5，侧防撞梁3和后端梁5连接为一个整体结构的边梁体，以有效地对下壳体1进行全面的防护，提高下壳体1的整体强度，尤其可以提高下壳体1在其环绕方向的结构稳定性，使得电池包壳体能够通过振动试验。

试验表明：无侧防撞梁3之前，电池包壳体的主频为24HZ，壳体振动半小时失败；增加侧防撞梁3之后，壳体主频达到50HZ，壳体振动12小时，通过振动试验；无侧防撞梁3之前，整车侧面碰撞仿真结果壳体侵入量50mm以上，模组有着火爆炸的风险；增加侧防撞梁3之后，整车侧面碰撞仿真结果明显改善，壳体侧面无变形，侵入量为零。

需要说明的是，本文所述的由上至下和上下方向均是指大致沿垂直地指向上下，可以相对垂向偏移较小的角度，不限定为正上正下；同理，本文所述的由左至右和左右方向也不限定为正左正右。

另外，本文所述电池包壳体中，下壳体1构成其主要部分，上壳体的结构根据下壳体1进行相应设置即可，因此，本文中仅给出了下壳体1的结构图，并没有对上壳体进行具体示意。并且，受视图方向限制，图中并没有给出支撑梁的具体示意。

以上对本实用新型所提供电池包壳体进行了详细介绍。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 (10)

1.一种电池包壳体，包括相互盖合的下壳体(1)和上壳体，所述下壳体(1)设有用于安装电池模组的安装腔(11)，其特征在于，还包括设于所述安装腔(11)内的中部横梁(2)，所述中部横梁(2)为开口向下的U型梁，所述中部横梁(2)的下端两侧设有下翻边(21)，所述下翻边(21)与所述下壳体(1)的底板(12)连接；所述中部横梁(2)由左至右延伸，并以其左右两端与所述下壳体(1)左右两侧的侧板(13)连接。

2.如权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述中部横梁(2)的左右两端设有端部连接梁(4)，所述端部连接梁(4)的内端与所述中部横梁(2)搭接焊连，外端设有与所述侧板(13)贴合焊连的侧翻边(41)。

3.如权利要求2所述的电池包壳体，其特征在于，所述端部连接梁(4)为开口向下的U型梁，以便与所述中部横梁(2)在整个U型的围绕方向搭接。

4.如权利要求3所述的电池包壳体，其特征在于，所述端部连接梁(4)的下端两侧设有与所述下翻边(21)搭接的下端翻边(42)，所述下翻边(21)、所述下端翻边(42)和所述底板(12)采用三层点焊连接。

5.如权利要求3所述的电池包壳体，其特征在于，还包括安装于所述侧板(13)外侧的侧防撞梁(3)，所述侧翻边(41)的上部和所述侧板(13)、所述侧防撞梁(3)采用三层点焊连接。

6.如权利要求5所述的电池包壳体，其特征在于，所述侧防撞梁(3)包括相互焊接的内板(31)和外板(32)，所述侧防撞梁(3)以所述内板(31)与所述侧板(13)和所述侧翻边(41)的上部采用三层点焊连接。

7.如权利要求6所述的电池包壳体，其特征在于，所述内板(31)和所述外板(32)均呈横向开口的U型，所述外板(32)以其开口端与所述内板(31)的两侧壁搭接焊连；所述内板(31)的开口端以其上端向上翻折形成与所述侧板(13)的外面贴合的上翻边(311)，以便与所述侧板(13)和所述侧翻边(41)的上部进行三层点焊连接，所述内板(31)的开口端以其下端向内延伸形成与所述底板(12)搭接焊连的搭接边(312)。

8.如权利要求6或7所述的电池包壳体，其特征在于，所述内板(31)和所述外板(32)之间设有第一加强件(33)；和/或，所述内板(31)与所述侧板(13)之间设有第二加强件(34)。

9.如权利要求8所述的电池包壳体，其特征在于，还包括连接于所述下壳体(1)的后端的后端梁(5)；所述后端梁(5)的左右两侧分别与各自同侧的所述侧防撞梁(3)的后端连接，以连接形成围绕于所述下壳体(1)外周的边梁体。

10.如权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述中部横梁(2)的上端面设有安装件(6)，所述安装件(6)向上伸出所述上壳体而与电动汽车的车体纵梁连接。