CN210837891U - 下壳体组件及其动力电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造领域，公开了一种下壳体组件及其动力电池包，该下壳体组件包括下壳体底板(100)，下壳体底板上设有电池模组安装区(110)，在电池模组安装区内设有安装板(200)，安装板上设有用于连接电池模组(400)的固定件，固定件包括本体和连接端，连接端在安装板的上表面形成安装面(330)，所述安装面的外缘围设有用于增大电池模组与下壳体组件之间接触面积的垫片(500)。本实用新型采用低成本、低重量的方式解决了在动力电池包单层板下壳体上的多层模组安装部位，拉铆螺母处应力集中的问题。

Description

下壳体组件及其动力电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及下壳体组件及其动力电池包。

背景技术

动力电池包作为电动汽车的核心部件，得到越来越广泛地应用，用户对电动汽车续驶里程的要求也越来越高。降低壳体重量、增加可用电量是用于增加续驶里程的重要手段之一，而增加电池模组也是增加电量的一种方式。现有多层电池模组的结构在增加电池模组的同时，也给电池包带来了下壳体局部应力集中的问题。整车行驶过程中的振动反馈在电池包上，应力集中造成结构的失效，最终可能引发电池包起火爆炸，造成无法挽回的损伤。

现有设计降低安装点应力的方式，仅为在使用挤压型材，将电池包下壳体的模组安装点底部填充为实心结构，再钻孔攻丝、镶嵌钢丝螺套后形成模组的安装孔，由于型材制造时为一体挤出，故模组底部的实心结构也存在于整个下壳体底板处，故下壳体重量大，浪费材料，制造效率低，成本高。同时，在单层挤压型材的下壳体上，此应力集中问题也无法得到有效解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的下壳体局部应力集中的问题，提供下壳体组件及其动力电池包，通过在固定件的安装面的外缘设置垫片，增大了电池模组安装点与下壳体组件之间的接触面积，有效分散局部应力。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种下壳体组件，包括下壳体底板，所述下壳体底板上设有电池模组安装区，在所述电池模组安装区内设有安装板，所述安装板上设有用于连接所述电池模组的固定件，所述固定件包括本体和连接端，所述连接端在所述安装板的上表面形成安装面，所述安装面的外缘围设有用于增大所述电池模组与所述下壳体组件之间接触面积的垫片。

优选地，所述垫片与所述电池模组之间的接触面积是所述安装面与所述电池模组之间的接触面积的至少1-2倍。

优选地，所述下壳体底板和所述安装板之间设有空腔，所述本体容置在所述空腔中。

优选地，所述固定件为拉铆螺母、焊接螺母或铆接螺母。

优选地，所述固定件为拉铆螺母，所述拉铆螺母包括螺母本体和设置在所述螺母本体端部的凸台，所述凸台在所述安装板的上表面形成所述安装面；所述垫片包括中心设有通孔的片体，所述通孔套设在所述凸台的外缘。

优选地，所述通孔的内径与所述凸台的外径之间为过盈配合。

优选地，所述片体包括基层和设置在所述基层上方的打磨层，以能够通过打磨所述打磨层使得所述基层与所述凸台上表面保持齐平。

优选地，所述垫片的外轮廓为圆形或多边形。

优选地，所述固定件的设置数量为多个。

本实用新型第二方面提供一种动力电池包，包括电池模组，所述动力电池包包括如上所述的下壳体组件，所述电池模组固定在所述下壳体组件上。

通过上述技术方案，通过在固定件的安装面的外缘设置垫片，增大了电池模组安装点与下壳体组件之间的接触面积，有效分散局部应力。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中下壳体组件的整体结构示意图；

图2为图1中下壳体底板和安装板的安装结构示意图；

图3为图2的A向结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中拉铆螺母的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中垫片的结构示意图；

图6为图4和图5中所示的拉铆螺母和垫片的装配位置关系示意图；

图7为本实用新型一实施例动力电池包的内部结构示意图。

附图标记说明

100 下壳体底板 110 电池模组安装区 200 安装板 210 空腔 300 拉铆螺母310 螺母本体 320 凸台 330 安装面 400 电池模组 500 垫片 510 通孔 520 片体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1所示，本实用新型一方面提供一种下壳体组件，包括下壳体底板100，所述下壳体底板100上设有电池模组安装区110，在所述电池模组安装区110内设有安装板200，所述安装板200上设有用于连接所述电池模组400的固定件，所述固定件包括本体和连接端，所述连接端在所述安装板200的上表面形成安装面，所述安装面的外缘围设有用于增大所述电池模组400与所述下壳体组件之间的接触面积的垫片500。由上述内容可知，本实用新型通过在固定件的安装面的外缘设置垫片，增大了电池模组400安装点与下壳体组件之间的接触面积，有效分散局部应力，将应力减小到无垫片时的40％左右，使其实际的应力范围在许用值之内。

通常情况下，本实用新型的技术方案适用于能够在安装板200的上表面形成安装面的固定件，比如：拉铆螺母、焊接螺母或铆接螺母。具体来说，如图2、图3并结合图4至图6所示，在本实施例中，固定件采用的是拉铆螺母300，所述拉铆螺母300包括螺母本体310和设置在所述螺母本体310端部的凸台320，凸台320在安装板200的上表面形成安装面330。在下壳体底板100可以使用六角拉铆螺母固定电池模组400，六角拉铆螺母具有防转功能。为了减轻下壳体组件的总重量，如图3所示，所述下壳体底板100和所述安装板200之间设有空腔210，不但可以将所述螺母本体310容置在所述空腔210中，而且相比现有技术中的实心结构，重量更轻、结构强度更好，同时也能够牢固固定。在实际应用中，所述下壳体底板100和所述安装板200既可以如本实施例中所述，由分体的板材焊接而成，也可以是一体成型的铝型材。所述垫片500包括中心设有通孔510的片体520，所述通孔510套设在所述凸台320的外缘。结合图6所示，另外需要说明的是，所述片体520包括基层和设置在所述基层上方的打磨层，以能够通过打磨所述打磨层使得所述基层与所述凸台320上表面保持齐平。所述垫片500与所述电池模组400之间的接触面积是所述安装面330与所述电池模组400之间的接触面积的至少1-2倍。为了确保垫片500和拉铆螺母300之间的紧密连接，所述通孔510的内径与所述凸台320的外径之间为过盈配合。当然，除了采用过盈配合的方式，还可以采用焊接的方式将垫片500固定在拉铆螺母300的凸台320上。所述垫片500的外轮廓可以采用多种形状，比如：圆形或多边形，在本实施例中，垫片500的外轮廓为方形。根据实际需要，所述固定件的设置数量可以为多个，具体的设置位置可以根据应力集中的具体位置进行选择。

如图7所示，本实用新型第二方面提供一种动力电池包，包括电池模组400，所述动力电池包包括如上所述的下壳体组件，所述电池模组400固定在所述下壳体组件上。显然，本实用新型所提供的这种动力电池包，通过在固定件的安装面的外缘设置垫片，增大了电池模组400安装点与下壳体组件之间的接触面积，结构简单紧凑却能够有效分散局部应力。

以下结合图1至图7，对本实用新型的具体应用和装配进行详细地说明：

本实用新型应用于轻量化的动力电池包，轻量化的动力电池包的下壳体底板通常为铝型材的单层板结构，通常材料选择为6005-T6，将位于电池模组安装区110的下壳体底板100与安装板200之间设置空腔210。先在安装板200与空腔210对应的位置处钻孔，然后在钻孔处放入拉铆螺母300，与下壳体拉铆为一体结构。本实用新型通过拉铆螺母300作为模组固定点，能够起到支撑电池模组400的作用，但由于电池模组400之间安装间距的限制，拉铆螺母400的顶部的凸台320的外径会受到一定的限制。在本实施例中，凸台320的外径不会超过φ14mm，而凸台的内径则为φ10mm，与电池模组400接触的部位仅有一个环形区域。在图7所示的实施例中，电池模组400为双层模组，安装在模组固定拉铆螺母上，其重量完全压在电池模组安装区域110中的拉铆螺母400上，电池模组400与下壳体组件之间的接触面积仅有安装面330所包括的小环形区域，极易发生应力集中。本实用新型在拉铆螺母300的凸台320外围设置垫片500，在本实施例中，垫片500的外轮廓为方形，其长宽尺寸为18mm×18mm。该垫片500在焊接前的厚度略高于拉铆螺母300的凸台320的厚度。焊接后，为避免垫片500与拉铆螺母300之间产生面差，因两者的上表面不够平整而影响接触面积，将垫片500的上表面进行打磨，直到垫片500的上表面与凸台320的上表面保持齐平为止。

更具体地，结合图6所示：

增加垫片500前的接触面积＝拉铆螺母凸台面积S1＝3.14×(6.5²-5²)＝54.165mm²

增加垫片500后的接触面积＝拉铆螺母凸台面积S1+垫片面积S2＝54.165+(18²-3.14×7²)＝224.3mm²

至此完成去应力垫片的制作，通过仿真动力电池包增加垫片后的随机振动结果，发现增加去应力垫片部位的下壳体应力为21.30Mpa，较最初无去应力垫片时的54.25Mpa，应力降低超过40％，而下壳体仿真许用安全应力23.33Mpa。很显然，本实用新型通过使用低成本焊接垫片的方式降低了下壳体的应力。

需要说明的是，以上仅通过本实用新型的一个实施例中的具体尺寸，通过计算结果的角度对本实用新型的有益效果进行说明，实际应用中的尺寸并不局限于此。垫片的尺寸、形状和数量都可以根据实际需要进行选择和调整，并不局限于此。

本实用新型提供一种下壳体组件及其动力电池包，通过在固定件的安装面的外缘设置垫片，增大了电池模组安装点的接触面积，有效分散局部应力，使其实际的应力范围在许用值之内，可将应力减小到无垫片时的40％左右；下壳体组件中空的型材结构，实现下壳体的轻量化；使用拉铆紧固件工艺固定电池模组，重量更轻，本实用新型采用低成本、低重量的方式解决了在动力电池包单层板下壳体上的多层模组安装部位，拉铆螺母处应力集中的问题。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，可以通过增大模组间距，同时增大拉铆螺母的凸台环状面积的方式达到减小应力的目的。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种下壳体组件，包括下壳体底板(100)，其特征在于，所述下壳体底板(100)上设有电池模组安装区(110)，在所述电池模组安装区(110)内设有安装板(200)，所述安装板(200)上设有用于连接所述电池模组(400)的固定件，所述固定件包括本体和连接端，所述连接端在所述安装板(200)的上表面形成安装面(330)，所述安装面(330)的外缘围设有用于增大所述电池模组(400)与所述下壳体组件之间的接触面积的垫片(500)。

2.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述垫片(500)与所述电池模组(400)之间的接触面积是所述安装面(330)与所述电池模组(400)之间的接触面积的至少1-2倍。

3.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述下壳体底板(100)和所述安装板(200)之间设有空腔(210)，所述本体容置在所述空腔(210)中。

4.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述固定件为拉铆螺母(300)、焊接螺母或铆接螺母。

5.根据权利要求4所述的下壳体组件，其特征在于，所述固定件为拉铆螺母(300)，所述拉铆螺母(300)包括螺母本体(310)和设置在所述螺母本体(310)端部的凸台(320)，所述凸台(320)在所述安装板(200)的上表面形成所述安装面(330)；

所述垫片(500)包括中心设有通孔(510)的片体(520)，所述通孔(510)套设在所述凸台(320)的外缘。

6.根据权利要求5所述的下壳体组件，其特征在于，所述通孔(510)的内径与所述凸台(320)的外径之间为过盈配合。

7.根据权利要求5所述的下壳体组件，其特征在于，所述片体(520)包括基层和设置在所述基层上方的打磨层，以能够通过打磨所述打磨层使得所述基层与所述凸台(320)上表面保持齐平。

8.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述垫片(500)的外轮廓为圆形或多边形。

9.根据权利要求1所述的下壳体组件，其特征在于，所述固定件的设置数量为多个。

10.一种动力电池包，包括电池模组，其特征在于，所述动力电池包包括如权利要求1-9任一项所述的下壳体组件，所述电池模组(400)固定在所述下壳体组件上。

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