CN211350756U - 接插组件边梁单元、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包制造领域，公开了一种接插组件边梁单元、下壳体组件及其动力电池包，其中的接插组件边梁单元包括接插件面板和分别固定连接在接插件面板两侧的边梁型材，接插件面板和边梁型材的外表面平齐，接插件面板上开设有用于固定接插组件的固定孔，开设有固定孔的接插件面板为固定区。本实用新型通过接插件面板和型材的焊接构成接插组件边梁单元，在增加电池包内部空间的同时使电池包布置更加紧凑，不但装配方便，而且减轻电池包重量，有效降低成本。

Description

接插组件边梁单元、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包制造技术领域，具体地涉及接插组件边梁单元、下壳体组件及其动力电池包。

背景技术

动力电池包作为为新能源汽车提供动力来源的核心部件，其能量密度和安全性能都显得非常重要而且越来越受到动力电池包制造厂家的重视。在具有高强度的同时又能够确保轻量化，是亟待解决的问题。

在现有技术中，下壳体由边梁和底板通过焊接工艺制作而成，底板和边梁均采用铝型材挤压工艺处理，在提高电池包结构强度的同时能够减重。但在现有技术中，电池包内部空间紧张，而接插件面板为铸铝材质，需要高额的模具费，且模具寿命相对于型材模具短，不利于电池包成本的降低；另外，铸铝接插件面板与型材边梁焊接而成，由于两者的材料不同，不但可焊接性较差，而且焊接后的强度比铝型材之间焊接的强度低。此外，由于现有接插件面板的结构设置，使电池汽车在行车过程中，易磕碰电池包接插组件，因此现有接插组件护板需固定在车身额外的支架上。电池包与整车相连的接插组件尺寸通常较大，若直接固定在电池包下壳体边梁，则容易使电池包边梁高度尺寸较大，不利于减重。

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电池包内部空间紧张、重量大成本高的问题，提供接插组件边梁单元、下壳体组件及其动力电池包，通过接插件面板和型材的焊接构成接插组件边梁单元，在增加电池包内部空间的同时使电池包布置更加紧凑，不但装配方便，而且减轻电池包重量，有效降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种接插组件边梁单元，包括接插件面板和分别固定连接在所述接插件面板两侧的边梁型材，所述接插件面板和所述边梁型材的外表面平齐，所述接插件面板上开设有用于固定接插组件的固定孔，开设有所述固定孔的所述接插件面板为固定区。

优选地，所述边梁型材包括外侧面板和内侧面板双层，所述外侧面板和所述内侧面板之间设有加强筋；所述接插件面板的外表面与所述外侧面板的外表面平齐。

优选地，所述固定区的高度高于所述边梁型材的高度，所述固定区的上缘两端与两侧所述边梁型材的上缘两端之间连接有过渡板，所述内侧面板向上延伸形成支撑板，所述过渡板的外缘和所述支撑板的外缘的轮廓对应设置，且所述过渡板的外缘和所述支撑板的外缘通过连接盖板相连。

优选地，所述接插件面板的宽度在自所述边梁型材的上缘至所述接插件面板的上缘的方向上逐渐变小。

优选地，所述接插组件边梁单元的底部外侧垂直于所述接插件面板方向凸设有用于为固定在所述固定孔上的接插组件遮挡火焰的防火板；所述防火板上开设有用于固定整车护板的安装孔。

优选地，所述固定区的厚度大于所述过渡板和所述支撑板的厚度；和/或，所述支撑板上设有用于防止所述接插组件错装的避让通孔。

优选地，所述固定区上开设有用于安装所述接插组件的沉头孔。

本实用新型第二方面提供一种下壳体组件，至少包括前边梁和后边梁，所述前边梁和后边梁内包括如上所述的接插组件边梁单元，所述接插组件边梁单元通过所述边梁型材分别与所述前边梁和所述后边梁焊接固定，所述边梁型材与所述前边梁和所述后边梁的焊接连接处，分别设有用于保证密封面平整的经打磨过的焊道。

优选地，所述前边梁或后边梁的外侧凸设有装配端，所述装配端的上表面设有高衬套，所述高衬套的上表面高于于所述装配端的上表面。

本实用新型第三方面提供一种动力电池包，包括如上所述的下壳体组件。

通过上述技术方案，提供接插组件边梁单元、下壳体组件及其动力电池包，通过接插件面板和型材的焊接构成接插组件边梁单元，在增加电池包内部空间的同时使电池包布置更加紧凑，不但装配方便，而且减轻电池包重量，有效降低成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中接插组件边梁单元的整体结构示意图；

图2为图1中连接盖板与过渡板和支撑板之间的装配位置示意图；

图3为图1的A-A剖视示意图；

图4为图1的B向整体结构示意图；

图5为本实用新型下壳体组件的整体结构示意图；

图6为图5中前边梁的整体结构示意图；

图7为图5中的C向结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中整车护板的连接位置结构示意图。

附图标记说明

100接插组件边梁单元 102焊道 110接插件面板 111固定孔 112固定区 113过渡板 114连接盖板 115沉头孔 120边梁型材 121外侧面板 122内侧面板 123加强筋 124支撑板 1241避让通孔 125防火板 1251安装孔 200前边梁 300后边梁 400高压接插件 500低压接插件 600整车护板 700装配端 800高衬套

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，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，本实用新型提供一种接插组件边梁单元100，包括接插件面板110和分别固定连接在所述接插件面板110两侧的边梁型材120，所述接插件面板110和所述边梁型材120的外表面平齐，所述接插件面板110上开设有用于固定接插组件的固定孔111，开设有所述固定孔111的所述接插件面板为固定区112。由上述内容可知，本实用新型通过将接插件面板110和边梁型材120连接构成接插组件边梁单元100，充分利用边梁型材120和接插件面板110两者的厚度差，在增加动力电池包内部空间的同时使动力电池包布置更加紧凑，不但装配方便，而且减轻重量，有效降低成本。

具体来说，如图1、图2并结合图3所示，为了增加整体结构强度，所述边梁型材120包括外侧面板121和内侧面板122二层，构成双层结构。所述外侧面板121和所述内侧面板122之间设有加强筋123，加强筋123的设置方向可以为多种，优选为图3所示的实施例中的设置方向，即：加强筋123的设置方向分别与外侧面板121和内侧面板122相互垂直。所述接插件面板110的外表面与所述外侧面板121的外表面平齐。如图2并结合图3所示，所述固定区112的高度高于所述边梁型材120的高度，所述固定区112的上缘两端与两侧所述边梁型材120的上缘两端之间连接有过渡板113，所述内侧面板122向上延伸形成支撑板124，所述过渡板113设置在所述固定区112的外侧，所述过渡板113的外缘和所述支撑板124的外缘的轮廓对应设置，且所述过渡板113的外缘和所述支撑板124的外缘通过连接盖板114相连。为了在确保有足够的空间设置固定孔111的前提下尽量节约材料、降低成本，所述接插件面板110的宽度在自所述边梁型材120的上缘至所述固定区112的上缘的方向上逐渐变小。在如图1、图2所示的实施例中，接插件面板110的固定区112的顶部和过渡板113构成梯形或“几”字形结构。

如图3所示，所述接插组件边梁单元100的底部外侧垂直于所述接插件面板110方向凸设有用于为固定在所述固定孔111上的接插组件遮挡火焰的防火板125，所述防火板125上还开设有用于固定整车护板600的安装孔1251。防火板125的主要作用在于，当动力电池包在进行火烧试验的过程中或发生意外起火时，为固定在固定孔111上的接插组件遮挡火焰，以延迟接插组件被火焰烧毁的时间，增加逃生时间，以提高使用动力电池包的新能源车辆在使用过程中的安全性。

为了便于固定，所述固定区112的厚度进行加厚处理，使其厚度普通型材的板厚，如图3所示，固定区112的厚度大于所述过渡板113和所述支撑板124的厚度。而支撑板124的作用是增强接插件面板的整体强度，为减重设置，通常情况下，支撑板124的厚度在2-3mm左右为最佳，固定区112的厚度则在6-8mm左右为最佳。另外，结合图4所示，所述支撑板124上还设有用于防止所述接插组件错装的避让通孔1241，可以提供接插组件防错装的功能。由于避让通孔1241设置在位于接插组件边梁单元100内侧的支撑板124上，动力电池包内部的线束铜排需要从该避让通孔1241处走线，使其具有避让线束铜排、减重的功能。同时可以根据需要在固定区112上开设线束扎带孔，为线束、铜排的固定提供安装点。为了便于装配，提升固定区112板面的结构强度、便于制作高压插件拉铆螺母的沉头孔115，将固定区112的局部做加厚处理。通常情况下，固定孔111用于固定高压、低压插件，其中的高压插件用拉铆螺母来安装，沉头孔115则是用于拉铆螺母的装配，拉铆螺母安装后在沉头孔115内嵌设定位，同时，拉铆螺母端面需增加密封胶，以保证其与接插件面板的密封性，从而保证动力电池包可靠的密封。通常情况下，固定区112的表面内外均需精加工，进而确保固定在固定孔111上的高压、低压接插件与动力电池包的密封。另外，将固定区112局部加厚，还可以设置用于固定整车护板的安装孔1251，整车护板需要安装在动力电池包下壳体对应开设的安装孔上。由于动力电池包布置在车辆的地板下方，当车辆涉水时，可能有泥沙、水渍溅到高压、低压接插件，虽然高压、低压接插件防护等级为IP67，但如果污泥堵塞入接插组件缝隙，可能导致电池包工作异常；也可能有沙石撞击到接插组件，导致电池包工作异常，因此需要对进行防护。结合图8所示，整车护板600通过对应设置在动力电池包下壳体的前边梁200上的安装孔1251固定，在图8所示的实施例中，采用卡扣连接的方式固定，从而将动力电池包前部的高压、低压接口及线束防护起来，提高动力电池包的安全性能。

如图5所示，本实用新型第二方面提供一种下壳体组件，至少包括前边梁200和后边梁300，所述前边梁200和后边梁300内均包括有如上所述的接插组件边梁单元100，所述接插组件边梁单元100通过所述边梁型材120分别与所述前边梁200和所述后边梁300焊接固定，所述边梁型材120与所述前边梁200和所述后边梁300的焊接连接处，分别设有用于保证密封面平整的经打磨过的焊道102，保证密封面的平整。也就是说，下壳体组件中构成前边梁200或后边梁300的型材和接插组件边梁单元100中的边梁型材120分成三段设置，位于中间的边梁型材120和位于两侧的前边梁200或后边梁300，三段之间采用CMT焊接工艺进行焊接。本实用新型通过上述的单一结构实现了多功能，在降低成本的同时提高了动力电池包的安全可靠性和轻量化的目的。

结合图6所示，固定在固定孔111中的接插组件包括高压接插件400和低压接插件500，两者分别通过对应设置的固定孔111安装固定，固定孔111的形状根据高压接插件400和低压接插件500的形状设置，可以起到防止高压、低压接插件装反的作用。

如图6、图7并结合图2所示，对下壳体组件的主要装配过程进行详细地说明。由于接插组件边梁单元100的主体部分是由接插件面板110和分别固定连接在所述接插件面板110两侧的边梁型材120构成的，根据动力电池包的尺寸机加工成梯形或“几”字形，位于上方的对称的过渡板113和支撑板124两片板体，作为动力电池包下壳体密封面的一部分，通过焊接保证焊接铝板与型材部分的密封，从而形成型材接插件面板。然后装配上壳体安装拉铆螺母，为上、下壳体安装提供固定点。可选的，在接插件面板中部的拉铆螺母装配电池包上壳体定位螺柱，其中的装配及防松方式有多种，可增加紧固胶后旋入，也可制作自锁螺纹后旋入。通常情况下，下壳体的边梁总体周长较大，如果以尺寸为1600mm×1000mm的下壳体为例，其边梁长度接近为5.2m。由于下壳体边梁的高度决定了下壳体的重量，因此，降低下壳体边梁高度是降低重量的重要措施之一。但动力电池包的高压、低压接插件尺寸较大，若直接安装在下壳体上，会造成下壳体边梁高度较大。而本实用新型所提供的这种接插件面板的“梯形”或“几字形”结构设置，实现了将下壳体边梁局部加高目的，其与下壳体焊接的部位高度较低、而接插组件位置的高度较高，不仅满足了减重，同时也满足了安装。

如图6并结合图图7所示，所述前边梁200或后边梁300的外侧凸设有装配端700，所述装配端700的上表面设有高衬套800，所述高衬套800的上表面高于于所述装配端700的上表面。由于下壳体组件之间是通过CMT焊接的方式连接固定的，焊接后产生的焊道高度不稳定，在未控制的情况下，其焊道高度在5-7mm，凸设在前边梁200或后边梁300外侧的装配端700主要是在将前边梁200或后边梁300与下壳体的侧板和底板装配成下壳体组件的过程中，方便连接固定的辅助结构。若动力电池包的整车安装衬套高度过低，可能受焊接时的影响或焊接变形，影响衬套上表面表面质量。因此整车安装衬套往往需要打磨上表面溢出的焊道。本实用新型采用高衬套结构，使衬套高度突出于边梁的上表面10mm以上，可以有效减少CMT焊道对整车安装衬套表面的影响，减少打磨工序，保证装车的精度。

本实用新型第三方面提供一种动力电池包，该动力电池包包括如上所述的下壳体组件。具体来说，通常情况下动力电池包主要包括上、下壳体组件和容纳在由该上、下壳体组件所围设的容置空间内的电池模组构成，而电池模组则包括了固定在下壳体组件上的多个电芯组，电芯组通过侧板、端板和上壳体组件封闭围设起来。另外，在动力电池包中还包括各种管路、线束、铜排和设置在上、下壳体组件上的插接组件等等。鉴于该部分内容并不是本实用新型所要保护的重点，且各个部件之间、管路、线束直接的连接位置关系可以根据实际需要进行选择设置，因此，更详细的内容在此不再赘述。

由上述的接插组件边梁单元和下壳体组件的实施例具体内容可知，由于动力电池包的下壳体通常采用的是铝型材拼焊的工艺，因此法实现复杂的截型，本实用新型设置了一种采用型材的接插件面板与型材进行焊接的方式，完成下壳体的制造。由于下壳体组件中设置的接插组件边梁单元的边梁型材为双层结构，通过该双层结构的设置，将整个型腔厚度方向都作为电池包内部空间，在不增大电池包外部尺寸情况下，增大了电池包的内部空间，使电池包布置更加紧凑；为高压插件、低压插件、整车护板和动力电池包的上壳体提供了安装基础；实现动力电池包上、下壳体之间的有效密封；为电池包火烧试验提供接插组件的防护；可以减轻动力电池包重量，减少模具种类，增强了下壳体的可焊接行及焊道强度，降低动力电池包成本。

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，可以将本实用新型中电池包型材内部表面挖孔，修改为采用在电池包型材外部表面挖孔的设置。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)

1.一种接插组件边梁单元，其特征在于，包括接插件面板(110)和分别固定连接在所述接插件面板(110)两侧的边梁型材(120)，所述接插件面板(110)和所述边梁型材(120)的外表面平齐，所述接插件面板(110)上开设有用于固定接插组件的固定孔(111)，开设有所述固定孔(111)的所述接插件面板为固定区(112)。

2.根据权利要求1所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述边梁型材(120)包括外侧面板(121)和内侧面板(122)双层，所述外侧面板(121)和所述内侧面板(122)之间设有加强筋(123)；所述接插件面板(110)的外表面与所述外侧面板(121)的外表面平齐。

3.根据权利要求2所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述固定区(112)的高度高于所述边梁型材(120)的高度，所述固定区(112)的上缘两端与两侧所述边梁型材(120)的上缘两端之间连接有过渡板(113)，所述内侧面板(122)向上延伸形成支撑板(124)，所述过渡板(113)的外缘和所述支撑板(124)的外缘的轮廓对应设置，且所述过渡板(113)的外缘和所述支撑板(124)的外缘通过连接盖板(114)相连。

4.根据权利要求3所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述接插件面板(110)的宽度在自所述边梁型材(120)的上缘至所述接插件面板(110)的上缘的方向上逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述接插组件边梁单元(100)的底部外侧垂直于所述接插件面板(110)方向凸设有用于为固定在所述固定孔(111)上的接插组件遮挡火焰的防火板(125)；

所述防火板(125)上开设有用于固定整车护板的安装孔(1251)。

6.根据权利要求3所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述固定区(112)的厚度大于所述过渡板(113)和所述支撑板(124)的厚度；

和/或，所述支撑板(124)上设有用于防止所述接插组件错装的避让通孔(1241)。

7.根据权利要求1所述的接插组件边梁单元，其特征在于，所述固定区(112)上开设有用于安装所述接插组件的沉头孔(115)。

8.一种下壳体组件，至少包括前边梁和后边梁，其特征在于，所述前边梁和后边梁内包括如权利要求1-7任一项所述的接插组件边梁单元，所述接插组件边梁单元通过所述边梁型材分别与所述前边梁和所述后边梁焊接固定，所述边梁型材与所述前边梁和所述后边梁的焊接连接处，分别设有用于保证密封面平整的经打磨过的焊道。

9.根据权利要求8所述的下壳体组件，其特征在于，所述前边梁(200)或后边梁(300)的外侧凸设有装配端(700)，所述装配端(700)的上表面设有高衬套(800)，所述高衬套(800)的上表面高于于所述装配端(700)的上表面。

10.一种动力电池包，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述的下壳体组件。

Images