CN210467906U - 电池下箱体及电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池下箱体及电池系统，该电池下箱体包括：支撑骨架，包括首尾依次连接以形成容纳空间的多个固定梁，其中，相对设置的两个固定梁上分别设置有朝向容纳空间延伸的固定部，多个固定梁远离容纳空间的一侧设置有固定耳，电池下箱体通过固定耳与目标物体连接；底板，与多个固定梁连接。本实用新型通过支撑骨架的固定部承载电池模组的重量，通过固定耳将电池模组固定至车辆上，而底板仅用于隔离外界环境，从而可以最大化地降低电池下箱体的重量及成本。

Description

电池下箱体及电池系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池下箱体及电池系统。

背景技术

随着新能源车辆在市场中的份额占比越来越大，如何降低车载电池系统重量及成本成为目前重要的研究发展方向。为了实现车载电池系统的轻量化，一方面可以通过采用新型材料来制作下箱体，例如高强度铝合金、镁合金及复合材料，但材料成本较高；另一方面可以通过改进生产工艺来制作下箱体，例如铝合金压铸及铝合金冲压拼焊工艺，但模具投资风险较大，而空腔铝合金型材拼焊工艺存在焊缝较多、气密性较差及轻量化还不够理想的问题。因此，如何平衡车载电池系统的下箱体的轻量化效果与成本之间的矛盾成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种电池下箱体及电池系统，该电池下箱体在满足承载要求的同时其重量也较轻。

一方面，本实用新型实施例提供了一种电池下箱体，该电池下箱体包括：支撑骨架，包括首尾依次连接以形成容纳空间的多个固定梁，其中，相对设置的两个固定梁上分别设置有朝向容纳空间延伸的固定部，多个固定梁远离容纳空间的一侧设置有固定耳，电池下箱体通过固定耳与目标物体连接；底板，与多个固定梁连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，支撑骨架还包括设置于容纳空间内且平行于固定部设置的加强梁，加强梁上设置有多个固定杆，电池下箱体还通过固定杆与目标物体连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，加强梁包括相交设置的支撑部和悬挂部，固定杆贯穿支撑部和悬挂部设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，固定杆为内部中空的杆件，底板上设置有对应于固定杆的第一通孔，固定杆远离支撑部的一端设置有内螺纹；固定杆远离支撑部的一端外周还设置有肩部，肩部内设置有能够容纳密封件的凹槽。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种电池系统，其包括如前所述的任一种电池下箱体；盖体，盖合于电池下箱体，并与容纳空间形成容纳腔；多个电池模组，容纳于容纳腔，电池模组包括多个单体电池和固定多个单体电池的框架，框架上设置有多个定位柱，框架通过多个定位柱与电池下箱体的固定部连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，电池下箱体的底板朝向容纳空间的一侧与电池模组的底面之间的间隙为H，且2mm<H<5mm。

根据本实用新型实施例的一个方面，框架包括设置在多个单体电池外侧且相对布置的一对端板和与一对端板配合以容纳多个单体电池的侧板；或者，框架包括设置在多个单体电池外侧且相对布置的一对端板和环绕一对端板和多个单体电池的扎带；定位柱至少设置于端板上。

根据本实用新型实施例的一个方面，电池下箱体的固定部设置有多个第一定位孔，定位柱与第一定位孔对应设置；定位柱与邻近的固定梁之间的间隙为W1，定位柱的厚度为W2，固定部的宽度为W，则W≥W1+W2。

根据本实用新型实施例的一个方面，当电池下箱体的支撑骨架还包括加强梁时，加强梁的支撑部位于悬挂部的两侧沿长度方向分别设置有多个第二定位孔，多个定位柱中的一部分定位柱与第一定位孔对应设置，另一部分定位柱与第二定位孔对应设置；定位柱与邻近的悬挂部之间的间隙为W1’，定位柱的厚度为W2，支撑部位于悬挂部一侧的宽度为W’，则W’≥W1’+W2。

根据本实用新型实施例的一个方面，盖体上设置有对应于加强梁的固定杆的第二通孔，电池系统还包括固定件，固定件包括相互连接的底座和伸出轴，伸出轴穿过第二通孔并与固定杆密封连接。

本实用新型实施例提供的电池下箱体，通过支撑骨架的固定部承载电池模组的重量，并通过固定耳将电池模组固定至目标物体上，而底板不承载重量，仅用于隔离外界环境，从而可以最大化地降低电池下箱体的重量及加工成本。另外，本实用新型实施例提供的电池系统，采用如前所述的电池下箱体，整体重量较轻，将其应用于新能源车辆上，有利于改善新能源电动车的节能减重，提高新能源电动车的续航里程。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例提供的一种电池下箱体的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电池下箱体的结构示意图；

图3是图2中的电池下箱体的加强梁的结构示意图；

图4是图3中的区域A的放大结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电池系统的结构示意图；

图6是图5所示的电池系统的分解结构示意图；

图7是图5中区域B的放大结构示意图；

图8是图5所示的电池系统去掉盖体后的侧视结构示意图；

图9是图8中的区域C的放大结构示意图；

图10是图8中的区域D的放大结构示意图。

其中：

1-电池下箱体；

10-容纳空间；

11-支撑骨架；110-固定梁；111-固定部；111a-第一定位孔；112-固定耳；

12-底板；121-第一通孔；

13-加强梁；131-支撑部；131a-第二定位孔；132-悬挂部；133-固定杆；133a-内螺纹；133b-肩部；133c-凹槽；

2-盖体；21-第二通孔；

3-电池模组；31-单体电池；32-端板；321-定位柱；33-侧板；

4-固定件；41-底座；42-伸出轴。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图10对本实用新型实施例的电池下箱体及电池系统进行详细描述。

参阅图1，本实用新型实施例提供了一种电池下箱体1，其包括：支撑骨架11和底板12。

支撑骨架11包括首尾依次连接以形成容纳空间10的多个固定梁110，其中，相对设置的两个固定梁110上分别设置有朝向容纳空间10延伸的固定部111，多个固定梁110远离容纳空间10的一侧设置有固定耳112，电池下箱体1通过固定耳112与目标物体连接。该目标物体可以为例如但不限于车辆的底盘。

支撑骨架11可以为四个、六个或者八个固定梁110组成的多边形框架，固定部111可以承载放置于容纳空间10内的具有一定重量的载体。固定耳112上设置有通孔，可以通过多个紧固件将电池下箱体1固定至目标物体。

底板12与多个固定梁110连接，底板12可以通过焊接、铆接、螺钉紧固或者结构胶粘接等任一种方式连接至多个固定梁110。

可选地，固定梁110为由铝型材制作的结构件，例如铝合金型材拼焊或者压铸成型，在满足结构强度的同时降低支撑骨架11的重量。另外，底板12为由铝合金或者碳钢制作的板件。

由此，相较于传统的碳钢或铝合金冲压或者压铸成型的电池下箱体1结构，本实用新型实施例提供的电池下箱体1无大型的一次性投资风险，成本较低、重量较轻，成型工艺更简单，焊缝较少，气密性较好，降低了制造成本。

本实用新型实施例提供的电池下箱体1，通过支撑骨架11的固定部111承载重量，并通过固定耳112将电池下箱体11固定至目标物体上，而底板12不承载重量，仅用于隔离外界环境，从而可以最大化地降低电池下箱体1的重量及加工成本。

请一并参阅图2和图3，当电池下箱体1需要承载较多数量的物体时，可以排成两排或者两排以上，为了提高电池下箱体1的承载能力，支撑骨架11还包括设置于容纳空间10内的加强梁13，加强梁13上设置有多个固定杆133，电池下箱体1还通过固定杆133与目标物体连接。加强梁13的数量可以为一个或者更多个，根据电池下箱体1需要承载的载体数量而定。

具体来说，加强梁13包括相交设置的支撑部131和悬挂部132，例如支撑部131位于水平面内，悬挂部132位于竖直平面内，固定杆133贯穿支撑部131和悬挂部132设置，以提高固定杆133与加强梁13的连接紧固性。加强梁13可以通过焊接、铆接或者结构胶粘接等任一种方式连接至底板12。

请一并参阅图1、图3和图4，可选地，固定杆133为内部中空的杆件，底板12上设置有对应于固定杆133的第一通孔121，固定杆133远离支撑部131的一端设置有内螺纹133a，用于与其它部件螺纹连接。

进一步地，固定杆133远离支撑部131的一端外周还设置有肩部133b，肩部133b内设置有能够容纳密封件的凹槽133c，例如，凹槽133c内可以设置O型圈。

固定杆133内部中空设置，可以减轻重量，还便于设置内螺纹133a，并且当其它部件与固定杆133螺纹连接时，通过密封件可以实现二者的密封连接。同时，也便于紧固件(例如长螺栓)穿过第一通孔121及固定杆133，并与目标物体连接。

可以理解的是，固定杆133也可为实心杆件，固定杆133远离支撑部的一端设置外螺纹，通过该外螺纹也可以将电池下箱体1与目标物体连接。

请一并参阅图5至图10，本实用新型实施例还提供了一种电池系统，其包括：如前所述的任一种电池下箱体1、盖体2和多个电池模组3。

盖体2盖合于电池下箱体1，并与容纳空间10形成容纳腔。为了减轻重量，盖体2可以由铝合金材料或者塑料材料制作而成。

多个电池模组3容纳于容纳腔，每个电池模组3包括多个单体电池31和固定多个单体电池31的框架，框架上设置有多个定位柱321，框架通过多个定位柱321与电池下箱体1的固定部111连接。

本实用新型实施例提供的电池系统，采用如前所述的任一种电池下箱体1，整体重量较轻，将其应用于新能源车辆中，有利于改善新能源电动车的节能减重，提高新能源电动车的续航里程。

电池模组3的框架结构形式有多种，可选地，框架包括设置在多个单体电池31外侧且相对布置的一对端板32和与一对端板32配合以容纳多个单体电池31的侧板33。定位柱321可以设置于端板32上，也可以设置于侧板33上，还可以设置于端板32和侧板33上。

可选地，框架包括设置在多个单体电池31外侧且相对布置的一对端板32和环绕一对端板32和多个单体电池31的扎带，扎带将多个单体电池31成组连接，定位柱321设置于该端板32上。

端板32可以为均匀壁厚的板件，也可以为非均匀壁厚的板件。可选地，每个端板32上设置有间隔分布的两个定位柱321，固定件如螺栓穿过定位柱321以将电池模组3稳定地固定于电池下箱体1的固定部111上。

图8示出了图5所示的电池系统去掉盖体后的侧视结构示意图，图9是图8中的区域C的放大结构示意图，图10是图8中的区域D的放大结构示意图。

电池下箱体1的底板12朝向容纳空间的一侧与电池模组3的底面之间的间隙为H，且2mm<H<5mm。间隙H可以吸收地面对电池下箱体1底部的冲击，防止电池模组3受到冲击，提高了电池系统的安全性。如果H值较小，则电池下箱体1的底板12没有足够的空间进行缓冲吸能，若H值较大，会过多的浪费电池下箱体1的内部空间尺寸。

进一步地，固定部111设置有多个第一定位孔111a，定位柱321与第一定位孔111a对应设置；定位柱321与邻近的固定梁110之间的间隙为W1，定位柱321的厚度为W2，固定部111的宽度为W，则W≥W1+W2。由于电池下箱体1的底板12与电池模组3的底面之间有间隙H，电池模组3的重量由定位柱321直接固定到电池下箱体1的固定部111，如果W＜W1+W2，则电池模组3的端板32处的定位柱321悬空设置，电池模组3受力恶化，可靠性较差。

当电池下箱体1的支撑骨架11还包括加强梁13时，框架通过其中一个端板32的定位柱321与电池下箱体1的固定部111连接，通过另一个端板32的定位柱321与电池下箱体1的支撑部131连接。

具体来说，加强梁13的支撑部131位于悬挂部132的两侧沿长度方向分别设置有多个第二定位孔131a，多个定位柱321中的一部分定位柱321与第一定位孔111a对应设置，另一部分定位柱321与第二定位孔131a对应设置。定位柱321与邻近的悬挂部132之间的间隙为W1’，定位柱321的厚度为W2，支撑部131位于悬挂部132一侧的宽度为W’，则支撑部131的宽度W’满足如下条件：W’≥W1’+W2。由此，支撑部131位于悬挂部132一侧成列布置的多个第二定位孔131a与固定部111成列布置的多个第一定位孔111a一并用于固定多个电池模组3。

另外，如图5和图6所示，盖体2上设置有对应于加强梁13的固定杆133的第二通孔21，电池系统还包括固定件4，固定件4包括相互连接的底座41和伸出轴42，伸出轴42穿过盖体2的第二通孔21并与固定杆133密封连接。

具体地，固定杆133的肩部133b抵靠至盖体2的内壁，固定件4的伸出轴42具有外螺纹，同时固定杆133的凹槽133c内设置有密封件，当伸出轴42穿过盖体2的第二通孔21与固定杆133螺纹连接时，底座41压合该密封件，从而可以提高盖体2的第二通孔21处的气密性。

可选地，固定件4上还可以设置贯穿底座41和伸出轴42的通孔，由此，电池下箱体1的底板12、固定杆133及固定件4沿固定杆133的轴向为贯通的，故可以采用较长的螺栓从电池下箱体1的底板12一侧依次穿过第一通孔121、固定杆133及固定件4后将电池系统固定至目标物体。同时，长螺栓将底板12与加强梁13紧密连接，有利于进一步提高电池系统的气密性。

可以理解的是，当固定杆133为实心杆件且固定杆133远离支撑部的一端设置外螺纹时，固定件4的伸出轴42的通孔上还可以设置内螺纹，伸出轴42穿过盖体2的第二通孔21并与固定杆133密封连接。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电池下箱体，其特征在于，包括：

支撑骨架，包括首尾依次连接以形成容纳空间的多个固定梁，其中，相对设置的两个固定梁上分别设置有朝向所述容纳空间延伸的固定部，多个所述固定梁远离所述容纳空间的一侧设置有固定耳，所述电池下箱体通过所述固定耳与目标物体连接；

底板，与多个所述固定梁连接。

2.根据权利要求1所述的电池下箱体，其特征在于，所述支撑骨架还包括设置于所述容纳空间内的加强梁，所述加强梁上设置有多个固定杆，所述电池下箱体还通过所述固定杆与所述目标物体连接。

3.根据权利要求2所述的电池下箱体，其特征在于，所述加强梁包括相交设置的支撑部和悬挂部，所述固定杆贯穿所述支撑部和所述悬挂部设置。

4.根据权利要求3所述的电池下箱体，其特征在于，所述固定杆为内部中空的杆件，所述底板上设置有对应于所述固定杆的第一通孔，所述固定杆远离所述支撑部的一端设置有内螺纹；

所述固定杆远离所述支撑部的一端外周还设置有肩部，所述肩部内设置有能够容纳密封件的凹槽。

5.一种电池系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的电池下箱体；

盖体，盖合于所述电池下箱体，并与所述容纳空间形成容纳腔；

多个电池模组，容纳于所述容纳腔，所述电池模组包括多个单体电池和固定多个所述单体电池的框架，所述框架上设置有多个定位柱，所述框架通过多个所述定位柱与所述电池下箱体的所述固定部连接。

6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述电池下箱体的所述底板朝向所述容纳空间的一侧与所述电池模组的底面之间的间隙为H，且2mm<H<5mm。

7.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述框架包括设置在多个所述单体电池外侧且相对布置的一对端板和与所述一对端板配合以容纳多个所述单体电池的侧板；

或者，框架包括设置在多个所述单体电池外侧且相对布置的一对端板和环绕一对所述端板和多个所述单体电池的扎带；

所述定位柱至少设置于所述端板上。

8.根据权利要求5至7任一项所述的电池系统，其特征在于，所述电池下箱体的所述固定部设置有多个第一定位孔，所述定位柱与所述第一定位孔对应设置；

所述定位柱与邻近的所述固定梁之间的间隙为W1，所述定位柱的厚度为W2，所述固定部的宽度为W，则W≥W1+W2。

9.根据权利要求8所述的电池系统，其特征在于，所述电池下箱体的所述支撑骨架还包括加强梁，所述加强梁的支撑部位于悬挂部的两侧沿长度方向分别设置有多个第二定位孔，多个所述定位柱中的一部分所述定位柱与所述第一定位孔对应设置，另一部分所述定位柱与所述第二定位孔对应设置；

所述定位柱与邻近的所述悬挂部之间的间隙为W1’，所述定位柱的厚度为W2，所述支撑部位于所述悬挂部一侧的宽度为W’，则W’≥W1’+W2。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述盖体上进一步设置有对应于所述加强梁的固定杆的第二通孔，所述电池系统还包括固定件，所述固定件包括相互连接的底座和伸出轴，所述伸出轴穿过所述第二通孔并与所述固定杆密封连接。

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