CN211428231U - 一种电池包箱体及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池包箱体及电池包。电池包箱体包括底板、侧围和盖板，侧围和底板形成用于容纳电池单体的容纳腔，所述侧围为一体式结构；所述底板、侧围和盖板分体设置；所述底板和侧围之间，所述侧围与盖板之间均设有密封垫；所述底板、侧围和盖板之间通过紧固件紧固连接在一起。电池包包括上述电池包箱体和设置在电池包箱体内的电池单体。本实用新型的电池包箱体及电池包装配时无需焊接，整体装配工艺简单，同时密封性良好，能够保证电池包的正常工作。

Description

一种电池包箱体及电池包

技术领域

本实用新型涉及一种电池包箱体及电池包。

背景技术

电池包通常包括电池包箱体和设置在电池包箱体内的若干个电池模组，每个电池模组均由若干个电芯经串并联的方式组合后形成，各个电池模组通过相应的结构件固定在电池包箱体中。电池模组通常包含模组端板和模组侧板，其中，模组端板主要用于抵抗电芯的膨胀力，模组侧板与模组端板一同对各电芯进行定位。

由于各个电池模组均通过对应的结构件固定在电池包箱体上，一方面，使用的结构件种类较多，导致物料总体成本较高，使电池包的装配工序较为繁琐；另一方面，大量的结构件会占用电池包箱体内的大部分空间，不利于电池包能量密度的提升；同时，在遇到振动较大的情况下，结构件容易松动，使电池模组的固定存在一定的风险。

针对上述情况，申请公布号为CN109742281A的中国发明专利申请公开了一种电池箱，其包括电池单体和下箱体，电池单体成列布置在下箱体内，下箱体包括设置于地面的底板以及侧面的侧板，其上部具有开口，下箱体相对的一对侧板上设置有加强梁，靠近外侧的电池单体至少有一个表面与下箱体的侧板或者加强梁相接触，下箱体的侧板或者加强梁能够抵住电池单体的表面，从而防止电池单体内发生热失控时，电池单体的表面受电池内的膨胀力而向外拱起。上述电池箱直接将电池单体成列放置在下箱体内，免去了繁重的模组端板和模组侧板等结构，即免去了采用电池模组的形式，相应的，便减少了结构件的使用，减少了成本，提高了电池箱内的空间利用率。

由于电池箱的下箱体通常由底板和四块侧板相互拼焊形成，一方面，焊接后需要对焊缝做对应的探伤，对下箱体的装配工艺要求较高；另一方面，电池箱体采用焊接工艺，焊点一直作为失效的的存在，影响电池箱体的密封性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池包箱体，以解决现有技术中电池包箱体的装配工艺要求较高、密封不易保证的技术问题；本实用新型的目的还在于提供一种装配简单、密封性较好的电池包。

为实现上述目的，本实用新型的电池包箱体的技术方案是：

电池包箱体，包括底板、侧围和盖板，侧围和底板形成用于容纳电池单体的容纳腔，

所述侧围为一体式结构；

所述底板、侧围和盖板分体设置；

所述底板和侧围之间，所述侧围与盖板之间均设有密封垫；

所述底板、侧围和盖板之间通过紧固件紧固连接在一起。

电池包箱体的有益效果：本实用新型的电池包箱体将分体设置的底板、侧围和盖板通过紧固件紧固连接在一起，并且侧围采用一体式结构，相比于现有技术，装配方式简单，整个组装过程避免了采用焊接工艺，因此便节省了对焊缝探伤等操作，也消除了采用焊接工艺带来的焊接点失效的问题。另外，本实用新型的电池包箱体在侧围与底板之间、侧围与盖板之间均设有密封垫，采用密封垫能良好保证电池包箱体的密封性，从而保证电池包的工作稳定性。

进一步地，所述侧围包括与底板的各侧边对应连接的侧框，侧框与底板围成所述容纳腔；

所述侧框为内外双层结构，包括内侧壁、外侧壁和连接内侧壁与外侧壁的连接耳板，内侧壁与外侧壁之间为空腔。

有益效果：侧框采用内外双层结构，且内侧壁与外侧壁之间为空腔，能够减小侧框的重量，节省材料，降低支座成本，有利于电池包的轻量化设计。

进一步地，所述密封垫的截面呈E字形，具有两个嵌装口；

所述内侧壁与外侧壁的上下两端分别嵌入在对应的嵌装口中，以实现电池包箱体的双重密封。

有益效果：采用E字形结构的密封垫，能将侧框的空腔密封，同时还能将电池包箱体的容纳腔密封，实现双重密封的效果，更好的保证电池包的密封性能。

进一步地，所述连接耳板间隔布置，连接耳板上设有供所述紧固件穿过的穿孔，内侧壁上对应连接耳板的位置处朝向内侧凸出，从而使内侧壁与外侧壁之间的空腔分为紧固件穿装腔和非紧固件安装腔，非紧固件穿装腔中设有保温材料。

有益效果：通过在非紧固件穿装腔中设置保温材料，能够使中间部分的电池单体温度与周边的电池单体温度基本保持一致，从而最大化的发挥电池包的工作性能。

进一步地，所述内侧壁包括一对横向侧壁和一对纵向侧壁，所述侧围还包括两个纵向连接板，纵向连接板用于抵消电池单体充放电过程中产生的膨胀力；

两个纵向连接板平行间隔布置，且分别与两个横向侧壁对应连接，以将容纳腔分为三部分；

两个纵向连接板之间的部分用于安装电池单体，另外两部分形成缓冲区域，缓冲区域用于缓冲侧围受到的外部挤压。

有益效果：设置纵向连接板，一方面能够消除电池单体充放电过程产生的膨胀力，同时还能起到对电池单体定位的作用；另一方面，纵向连接板将容纳腔的空间分隔成三部分，便于电池包内电池单体的布置，同时留出缓冲区域来避免侧围受到外部的挤压而对电池单体产生一定的损害。

进一步地，所述侧围还包括横向连接板，横向连接板的两端分别与两纵向连接板连接，以将横向连接板两侧的电池单体隔开。

有益效果：横向连接板与纵向连接板一同对电池单体进行定位，且纵向连接板将其两侧的电池单体隔开，避免各电池单体紧挨而影响电池单体的散热。

进一步地，所述纵向连接板的底端与侧框的底端留有设定距离，底板上设有纵向固定板，纵向固定板与所述纵向连接板连接固定，且纵向固定板的厚度与所述设定距离相同。

有益效果：装配时，可将纵向连接板与纵向固定板相互固定实现侧框与底板的紧固连接，然后再将盖板、侧围和底板整体通过紧固件固定装配，保证电池包箱体整体的牢靠性。

进一步地，所述紧固件同时穿过盖板、侧围和底板而将三者紧固装配在一起。

有益效果：能够减少紧固件的使用数量，便于电池包箱体的装配，同时由于紧固件自身具有较高的综合力学性能，能够对侧围起到加强作用，从而可使侧围抵抗较强的外部冲击。

进一步地，所述侧围为挤压成型的型材结构。

有益效果：便于加工，通过挤压成型，成型出的侧围形状规则。

本实用新型的电池包的技术方案是：

电池包，包括电池包箱体和设置在电池包箱体内的电池单体，电池包箱体，包括底板、侧围和盖板，侧围和底板形成用于容纳电池单体的容纳腔，

所述侧围为一体式结构；

所述底板、侧围和盖板分体设置；

所述底板和侧围之间，所述侧围与盖板之间均设有密封垫；

所述底板、侧围和盖板之间通过紧固件紧固连接在一起。

电池包的有益效果：电池包的电池包箱体将分体设置的底板、侧围和盖板通过紧固件紧固连接在一起，并且侧围采用一体式结构，相比于现有技术，装配方式简单，整个组装过程避免了采用焊接工艺，因此便节省了对焊缝探伤等操作，也消除了采用焊接工艺带来的焊接点失效的问题。另外，本实用新型的电池包箱体在侧围与底板之间、侧围与盖板之间均设有密封垫，采用密封垫能良好保证电池包箱体的密封性，从而保证电池包的工作稳定性。

进一步地，所述侧围包括与底板的各侧边对应连接的侧框，侧框与底板围成所述容纳腔；

所述侧框为内外双层结构，包括内侧壁、外侧壁和连接内侧壁与外侧壁的连接耳板，内侧壁与外侧壁之间为空腔。

有益效果：侧框采用内外双层结构，且内侧壁与外侧壁之间为空腔，能够减小侧框的重量，节省材料，降低支座成本，有利于电池包的轻量化设计。

进一步地，所述密封垫的截面呈E字形，具有两个嵌装口；

所述内侧壁与外侧壁的上下两端分别嵌入在对应的嵌装口中，以实现电池包箱体的双重密封。

有益效果：采用E字形结构的密封垫，能将侧框的空腔密封，同时还能将电池包箱体的容纳腔密封，实现双重密封的效果，更好的保证电池包的密封性能。

进一步地，所述连接耳板间隔布置，连接耳板上设有供所述紧固件穿过的穿孔，内侧壁上对应连接耳板的位置处朝向内侧凸出，从而使内侧壁与外侧壁之间的空腔分为紧固件穿装腔和非紧固件安装腔，非紧固件穿装腔中设有保温材料。

有益效果：通过在非紧固件穿装腔中设置保温材料，能够使中间部分的电池单体温度与周边的电池单体温度基本保持一致，从而最大化的发挥电池包的工作性能。

进一步地，所述内侧壁包括一对横向侧壁和一对纵向侧壁，所述侧围还包括两个纵向连接板，纵向连接板用于抵消电池单体充放电过程中产生的膨胀力；

两个纵向连接板平行间隔布置，且分别与两个横向侧壁对应连接，以将容纳腔分为三部分；

两个纵向连接板之间的部分用于安装电池单体，另外两部分形成缓冲区域，缓冲区域用于缓冲侧围受到的外部挤压。

有益效果：设置纵向连接板，一方面能够消除电池单体充放电过程产生的膨胀力，同时还能起到对电池单体定位的作用；另一方面，纵向连接板将容纳腔的空间分隔成三部分，便于电池包内电池单体的布置，同时留出缓冲区域来避免侧围受到外部的挤压而对电池单体产生一定的损害。

进一步地，所述侧围还包括横向连接板，横向连接板的两端分别与两纵向连接板连接，以将横向连接板两侧的电池单体隔开。

有益效果：横向连接板与纵向连接板一同对电池单体进行定位，且纵向连接板将其两侧的电池单体隔开，避免各电池单体紧挨而影响电池单体的散热。

进一步地，所述纵向连接板的底端与侧框的底端留有设定距离，底板上设有纵向固定板，纵向固定板与所述纵向连接板连接固定，且纵向固定板的厚度与所述设定距离相同。

有益效果：装配时，可将纵向连接板与纵向固定板相互固定实现侧框与底板的紧固连接，然后再将盖板、侧围和底板整体通过紧固件固定装配，保证电池包箱体整体的牢靠性。

进一步地，所述紧固件同时穿过盖板、侧围和底板而将三者紧固装配在一起。

有益效果：能够减少紧固件的使用数量，便于电池包箱体的装配，同时由于紧固件自身具有较高的综合力学性能，能够对侧围起到加强作用，从而可使侧围抵抗较强的外部冲击。

进一步地，所述侧围为挤压成型的型材结构。

有益效果：便于加工，通过挤压成型，成型出的侧围形状规则。

附图说明

图1为本实用新型的电池包的爆炸图；

图2为图1中侧围的俯视图；

图3为图1中侧围的截面示意图；

图4为本实用新型的电池包中密封垫的安装示意图；

图5为本实用新型的电池包在装入电池单体后的示意图。

附图标记说明：1-底板，2-侧围，3-盖板，4-电池单体，5-密封垫，6-容纳腔，7-横向连接板，8-纵向连接板，9-嵌装口，10-长螺杆，11-纵向固定板，12-螺纹孔，13-连接耳板，14-侧框穿孔，15-高压连接器，16-低压连接器，17-内侧壁，18-外侧壁，19-紧固件穿装腔，20-非紧固件穿装腔，21-缓冲区域，22-侧框，23-横向内侧壁，24-纵向内侧壁，25-底板连接孔，26-固定孔。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的电池包的实施例1：

如图1至图5所示，电池包包括电池包箱体和安装在电池包箱体内的电池单体4，电池包箱体包括分体布置的盖板3、侧围2和底板1，侧围2与底板1形成用于容纳电池单体4的容纳腔6。其中，底板1由铝型材采用摩擦搅拌焊拼焊而成；侧围2为挤压成型的型材结构，成型时需要采用特定的模具；盖板3采用冲压或复合材料模压的方式成型。

具体的，结合图2可知，侧围2包括一个侧框22，侧框22为矩形框，其与底板1之间围成上述容纳腔6。本实施例中，侧框22为内外双层式结构，包括内侧壁17、外侧壁18和连接内侧壁17与外侧壁18的连接耳板13，内侧壁17与外侧壁18均为矩形侧壁，两者之间为中空的空腔，从而能够减轻侧框22的整体重量，节约侧框22的制造材料，适应电池包的轻量化设计要求。内侧壁17和外侧壁18均包括一对相对布置的横向侧壁和一对相对布置的纵向侧壁，连接耳板13沿横向侧壁、纵向侧壁各自的延伸方向上间隔设有多个，各连接耳板13上均设有供紧固件穿装的侧框穿孔14。横向内侧壁23和纵向内侧壁24的对应连接耳板13位置处朝向内侧凸出，以留出紧固件穿装的空间。这样一来，内侧壁17与外侧壁18之间的空腔可分为两部分，其中对应连接耳板13的为紧固件穿装腔19，处于相邻两连接耳板13之间的部分为非紧固件穿装腔20。安装时，非紧固件穿装腔20中填充有相应的保温材料，如发泡海绵，可以提高电池包的整体保温效果。另外，保温材料布置在电池单体4的周向上，还可以降低容纳腔6中处于中部的电池单体与处于四周的电池单体之间的温差，使容纳腔6中各电池单体4的温度能基本保持一致，从而最大化的发挥电池包的工作性能。

由图1、图2和图3可知，侧围2还包括纵向连接板8，纵向连接板8的两端分别与横向内侧壁23连接，且纵向连接板8的顶端与侧框的上端之间，下端与侧框的底端之间均留有设定距离。纵向连接板8在容纳腔6中间隔布置有两个，从而将容纳腔6沿横向分隔成三部分，这三部分分别为两纵向连接板8之间的电池安装部分和位于电池安装部分两侧的缓冲区域21，电池单体4便安装在电池安装部分内，缓冲区域21用于缓冲侧围受到的外部挤压，避免挤压力传递至对应的电池单体上，对电池单体起到一定的防护作用。两处缓冲区域中，其中一处缓冲区域的横向宽度大于另一处缓冲区域的横向宽度，横向宽度大的缓冲区域中安装有电池管理系统，横向宽度小的缓冲区域为一空腔。

纵向连接板8也为内外双层式结构，内部为中空，以减小自身的重量。纵向连接板8上设有底板连接孔25，底板连接孔25沿纵向连接板8的延伸方向间隔设有多个。如图1所示，底板1上设有与纵向连接板8对应的纵向固定板11，纵向固定板11设有与底板连接孔25同轴的固定孔。纵向固定板11的厚度和纵向连接板8的下端与侧框22的底端之间的垂直距离相同，这样在侧围2与底板1之间装配时，纵向固定板11刚好能够支撑纵向连接板8。

侧围2还包括横向连接板7，横向连接板7在电池安装部分中沿纵向间隔布置有两个，横向连接板7的两端分别与两个纵向连接板8对应连接，从而将电池安装部分分隔成三个安装腔，电池单体成排堆叠在各个安装腔中，并且横向连接板7与电池单体4的侧面之间具有空隙，装配时，该空隙中可填充结构胶，从而使电池单体4与横向连接板7粘接固定，保证电池单体4的固定可靠。位于安装腔首尾两端的电池单体4分别与对应的纵向连接板8接触，纵向连接板8能够消除电池单体4在充放电过程中产生的膨胀力，避免电池单体4向外拱起。横向连接板7将相邻两安装腔中的电池单体隔开，以避免各电池单体紧挨在一起而不利于散热。横向连接板7和纵向连接板8能够起到对电池单体的定位作用。

电池包箱体还包括设置在侧围2与底板1之间、侧围2与盖板3之间的密封垫5。本实施例中，密封垫5的截面呈E字形，如图4所示，密封垫5上具有两个嵌装口9，安装时，密封垫5扣在侧框22的顶部和底部，侧框22的内侧壁17与外侧壁18的上下两端均嵌入到对应的嵌装口9内，从而将侧框22的空腔密封，同时也将容纳腔密封，能够实现双重密封。

本实用新型的电池包的装配过程：首先将侧围2与底板1通过紧固件预固定在一起，紧固件采用长螺杆10，将长螺杆10穿过侧框穿孔14并穿入底板1上对应的安装孔中实现侧围2与底板1的预固定，此时纵向固定板11支撑着纵向连接板8，且固定孔26与底板连接孔25处于同轴状态；然后在底板1的上表面涂上结构胶，将堆叠在一起的电池单体4放入到电池安装部分中，之后将电池单体4下压至所需要的胶厚位置并进行烘干处理，使电池单体4与底板1粘接牢靠。待电池单体4固化后，在首尾电池单体4与纵向连接板8之间的空隙以及电池单体4的侧面与内侧壁17之间的空隙中均填入结构胶，实现电池单体4与侧围2全方位的粘接。待电池单体4固定安装好之后，通过螺杆对应穿入底板连接孔25并与固定孔26螺纹配合，将纵向固定板11与纵向连接板8固定连接，可增加纵向连接板8的刚度，同时提高电池单体4的耐震性能。需要说明的是，在纵向连接板与纵向固定板连接之前，侧框的下端便已装好密封垫。此时，侧框22的位置也相对确定，进而可在侧框22中填充发泡海绵，相应的，可在侧围2上安装高压连接器15和低压连接器16，并进行高低压线束、铝巴、铜铝排的安装。安装后，将密封垫扣在侧框顶部，同时将长螺杆10装过盖板3、侧围2，并与底板1上对应的螺纹孔配合，完成整个电池包的装配。由于长螺杆自身具有较高的综合力学性能，能够对侧围起到加强作用，也即使电池包自身具有较高的结构强度，从而可使电池包抵抗较强的外部冲击，有利于对电池单体的防护。

本实用新型的电池包通过对侧围的设计，取消了传统的模组结构，即使电池单体直接固定在电池包箱体内，实现从电池单体到电池包的直接转化，充分利用了电池包箱体中的空间，免去了结构件的设置，降低了成本；另外，盖板、侧围和底板通过紧固件同时穿装而紧固装配在一起，结构简单，装配时避免采用焊接的方式，装配工艺简单。

本实用新型的电池包的实施例2：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，侧框采用实心结构，具有一定的厚度以保持电池包箱体的结构强度，此时可在侧框上设置通孔来穿装紧固件。

本实用新型的电池包的实施例3：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，密封垫不采用E字型结构，而采用矩形环状的密封垫，不具有嵌装口，密封垫设置在侧框的顶部和底部。

本实用新型的电池包的实施例4：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，仅设置一块纵向连接板，纵向连接板将容纳腔分成电池管理系统安装部分和电池单体安装部分，此时，没有缓冲区域，相应的，加大侧框的结构强度，并且可利用侧框的内侧壁来消除电池单体产生的膨胀力。

其他实施例中，可在侧框的内侧壁上设置相应的加强筋，装配时，使首尾电池单体与加强筋接触，从而利用加强筋消除电池单体产生的膨胀力。

本实用新型的电池包的实施例5：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，不设置横向连接板，此时将各电池单体之间留出一定间隙。

本实用新型的电池包的实施例6：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，纵向连接板的高度与侧框的高度保持一致，此时不用设置纵向固定板。

本实用新型的电池包的实施例7：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，侧围采用铸造的方式一体成型。

本实用新型的电池包箱体的具体实施例：

电池包箱体的结构与上述电池包实施例中电池包箱体的结构相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.电池包箱体，包括底板、侧围和盖板，侧围和底板形成用于容纳电池单体的容纳腔，其特征在于，

所述侧围为一体式结构；

所述底板、侧围和盖板分体设置；

所述底板和侧围之间，所述侧围与盖板之间均设有密封垫；

所述底板、侧围和盖板之间通过紧固件紧固连接在一起。

2.根据权利要求1所述的电池包箱体，其特征在于，

所述侧围包括与底板的各侧边对应连接的侧框，侧框与底板围成所述容纳腔；

所述侧框为内外双层结构，包括内侧壁、外侧壁和连接内侧壁与外侧壁的连接耳板，内侧壁与外侧壁之间为空腔。

3.根据权利要求2所述的电池包箱体，其特征在于，

所述密封垫的截面呈E字形，具有两个嵌装口；

所述内侧壁与外侧壁的上下两端分别嵌入在对应的嵌装口中，以实现电池包箱体的双重密封。

4.根据权利要求2或3所述的电池包箱体，其特征在于，所述连接耳板间隔布置，连接耳板上设有供所述紧固件穿过的穿孔，内侧壁上对应连接耳板的位置处朝向内侧凸出，从而使内侧壁与外侧壁之间的空腔分为紧固件穿装腔和非紧固件安装腔，非紧固件穿装腔中设有保温材料。

5.根据权利要求2或3所述的电池包箱体，其特征在于，

所述内侧壁包括一对横向侧壁和一对纵向侧壁，所述侧围还包括两个纵向连接板，纵向连接板用于抵消电池单体充放电过程中产生的膨胀力；

两个纵向连接板平行间隔布置，且分别与两个横向侧壁对应连接，以将容纳腔分为三部分；

两个纵向连接板之间的部分用于安装电池单体，另外两部分形成缓冲区域，缓冲区域用于缓冲侧围受到的外部挤压。

6.根据权利要求5所述的电池包箱体，其特征在于，所述侧围还包括横向连接板，横向连接板的两端分别与两纵向连接板连接，以将横向连接板两侧的电池单体隔开。

7.根据权利要求6所述的电池包箱体，其特征在于，所述纵向连接板的底端与侧框的底端留有设定距离，底板上设有纵向固定板，纵向固定板与所述纵向连接板连接固定，且纵向固定板的厚度与所述设定距离相同。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的电池包箱体，其特征在于，所述紧固件同时穿过盖板、侧围和底板而将三者紧固装配在一起。

9.根据权利要求1所述的电池包箱体，其特征在于，所述侧围为挤压成型的型材结构。

10.电池包，包括电池包箱体和设置在电池包箱体内的电池单体，其特征在于，所述电池包箱体为权利要求1-9任意一项所述的电池包箱体。

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