CN211828940U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包和车辆。该电池包包括：壳体，壳体具有容纳腔；纵梁，纵梁安装于壳体内，且将容纳腔分隔为沿第一方向排布的多个安装空间；横梁，横梁安装于壳体内，且将每个安装空间分隔为沿第二方向排布的多个子空间，第二方向垂直于第一方向；多个电芯组，电芯组一一对应地安装于子空间内且包括沿第一方向排布的多个电芯；多个端板，端板与电芯组一一对应地设置，端板与横梁可拆卸地连接且用于将电芯组压紧在纵梁上。根据本实用新型实施例的电池包，完全去除了相关技术中电芯模组需要的侧板，且部分去除了相关技术中的端板，极大的减少了电池包内部的零部件数量，降低了重量，提高了系统集成效率。

Description

电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种电池包和车辆。

背景技术

电动汽车产品想要走入千家万户，在运营市场和个人市场占据非常重要的地位，必然要在续驶里程、使用寿命和购置成本等方面能够追赶甚至超越传统的燃油车。为满足市场对于纯电动汽车的需求，电池包技术需有较为明显的进步，其中最为关键的就是尽可能提升电池包的可用电量及其整包能量密度；优化电池包内部结构设计，减少电池包内部零部件，可以在电池包内部有限空间里布置更多的电量，同时大幅减轻整包重量。

在相关技术中，电池包内部结构主要为若干电芯通过外部结构件紧固成为一个模组模块，外部结构件通常有端板、侧板、上盖和底板等，若干模组模块分开固定在电池包内部，包裹电芯的外部结构件不仅占用电池包内部有限的空间，且额外增加了电池包的重量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包，省去相关技术中电芯模组需要的侧板，减少了端板数量，零部件数量少。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，包括：壳体，所述壳体具有容纳腔；纵梁，所述纵梁安装于所述壳体内，且将所述容纳腔分隔为沿第一方向排布的多个安装空间；横梁，所述横梁安装于所述壳体内，且将每个所述安装空间分隔为沿第二方向排布的多个子空间，所述第二方向垂直于所述第一方向；多个电芯组，所述电芯组一一对应地安装于所述子空间内且包括沿所述第一方向排布的多个电芯；多个端板，所述端板与所述电芯组一一对应地设置，所述端板与所述横梁可拆卸地连接且用于将所述电芯组压紧在所述纵梁上。

根据本实用新型的一些实施例，所述横梁的端部具有第一安装孔，所述端板的两端分别设有连接凸部，所述连接凸部设有第二安装孔，紧固件穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔以连接所述横梁和所述连接凸部。

进一步地，所述横梁的端部设有沿所述第一方向排布的两个所述第一安装孔，沿所述第二方向相邻的两个所述端板分别与两个所述第一安装孔连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述横梁具有卡槽，所述端板的两端分别设有适于卡入所述卡槽的卡凸。

根据本实用新型的一些实施例，所述横梁包括梁体和限位块，所述限位块与所述梁体可拆卸地连接，所述限位块用于将所述端板压紧在所述电芯组上。

进一步地，所述限位块具有开口朝下的插槽，所述梁体插入所述插槽内，所述限位块适于将相邻两个所述子空间内的两个端板压紧在对应的所述电芯组上。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括液冷板和边梁，所述边梁与所述液冷板配合限定出所述容纳腔，所述横梁、所述纵梁和所述边梁中的至少一个与所述液冷板通过热熔紧固工艺固定。

根据本实用新型的一些实施例，所述横梁为一体件且具有横梁插槽，所述纵梁为一体件且具有纵梁插槽，所述纵梁插槽的槽底壁插入所述横梁插槽，且所述横梁插槽的槽底壁插入所述纵梁插槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述横梁的两端分别与所述壳体的边梁插接且焊接固定，和/或，所述纵梁的两端分别与所述壳体的边梁插接且焊接固定。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包具有以下优势：

通过端板和纵梁实现电芯成组，完全去除了相关技术中电芯模组需要的侧板，且部分去除了相关技术中的端板，极大的减少了电池包内部的零部件数量，降低了重量，提高了系统集成效率。通过端板与横梁可拆卸地连接使电芯摆放容易，提高了装配效率和去模组化的可行性。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述实施例的电池包。

相对于现有技术，本实用新型所述的车辆具有的优势与电池包具有的优势相同，这里不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的电池包的示意图；

图2是本实用新型第一实施例的电池包的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例的电池包的局部放大结构示意图；

图4是本实用新型第三实施例的电池包的局部放大结构示意图；

图5是本实用新型实施例的电池包的仰视图；

图6是图5沿A-A线所示方向的剖视图；

图7是本实用新型实施例的电池包的壳体、横梁和纵梁的连接结构示意图；

图8是图7中圈示B处的放大结构示意图；

图9是图7中圈示C处的放大结构示意图。

附图标记说明：

电池包100；

壳体10；安装空间101；子空间102；液冷板11；边梁12；边梁插槽121；热熔紧固件13；

电芯组20；电芯21；

横梁30；卡槽301；横梁插槽302；梁体31；限位块32；

纵梁40；纵梁插槽401；

端板50；连接凸部51；第二安装孔511；卡凸52。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图9并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的电池包100包括：壳体10、电芯组20、横梁30、纵梁40和端板50。

具体而言，参照图1所示，壳体10具有容纳腔，横梁30和纵梁40安装于壳体10内。其中，纵梁40将容纳腔分隔为沿第一方向排布的多个安装空间101，横梁30为至少一个，且横梁30将每个安装空间101分隔为沿第二方向排布的多个子空间102，第二方向垂直于第一方向。换言之，横梁30和纵梁40将容纳腔分隔为沿第一方向和第二方向阵列分布的多个子空间102。

例如，在如图1和图7所示的示例中，电池包100包括一个纵梁40和四个横梁30，从而将壳体10内的容纳腔分隔为两个安装空间101，每个安装空间101分隔为五个子空间102。

参照图1所示，电芯组20为多个，多个电芯组20一一对应地安装于多个子空间102内。每个电芯组20包括多个电芯21，多个电芯21沿第一方向排布。端板50为多个，且多个端板50与多个电芯组20一一对应地设置。端板50与横梁30可拆卸地连接，并且每个端板50能够将对应电芯组20压紧在纵梁40上。换言之，每个电芯组20的两端面分别与纵梁40和端板50贴合。再换言之，通过纵梁40和端板50配合将多个电芯21压紧成组，从而无需将多个电芯21先模组化再固定在壳体10内，实现了去模组化，且无需设置相关技术中的侧板，同时减少了端板50的数量。

且端板50与横梁30可拆卸连接的方式便于多个电芯21在子空间102内的摆放，装配更容易。例如，在一些具体实施例中，横梁30和纵梁40固定安装于壳体10，以减少装配工序；每个子空间102内的电芯21摆放完成后，再将对应的端板50与横梁30连接，使电芯21摆放方便，且多个子空间102内的多个电芯组20的摆放互不干涉。

在相关技术中，电池包下壳体内部均设计有横纵梁，其作用为提升电池包抗挤压能力，增加整包的刚度。横纵梁重量大且作用较单一，与传统方案中部分结构件作用重复。且在相关技术中，电池包内部结构主要为若干电芯通过外部结构件紧固成为一个整体模组模块，外部结构件通常有端板、侧板、上盖和底板等，若干模组模块分开固定在电池包内部，包裹电芯的外部结构件不仅占用电池包内部有限的空间，且额外增加了电池包的重量。

本实用新型通过设置横梁30和纵梁40，提升电池包100的抗挤压能力，增加整包的刚度；通过端板50与横梁30可拆卸地连接，可以使纵梁40和端板50对多个电芯21进行限位和固定，省去了相关技术中的侧板，减少了所需端板50的数量，从而减少了电池包100的零部件数量，减轻了电池包100的重量，提高了系统集成效率。且容纳腔内可以设置电芯21的数量更多，能够提高电池包100的可用电量。并且，实现了去模块化，有利于简化生产线建设，降低人员管理成本，进而显著降低生产成本。

根据本实用新型实施例的电池包100，通过端板50和纵梁40实现电芯21成组，完全去除了相关技术中电芯模组需要的侧板，且部分去除了相关技术中的端板50，极大的减少了电池包100内部的零部件数量，降低了重量，提高了系统集成效率。通过端板50与横梁30可拆卸地连接使电芯21摆放容易，提高了装配效率和去模组化的可行性。

下面结合附图描述根据本实用新型一些实施例的横梁30和端板50的可拆卸连接结构。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，横梁30和端板50通过紧固件可拆卸地连接。具体地，横梁30的端部具有第一安装孔，端板50的两端分别设有连接凸部51，连接凸部51设有第二安装孔511，端板50压紧电芯21到位后，第一安装孔和第二安装孔511对齐，紧固件(螺钉或螺栓等)能够穿设于第一安装孔和第二安装孔511，以连接横梁30和连接凸部51，从而将端板50与横梁30锁紧，实现端板50固定，端板50的固定方式简单牢固、易于拆装，且能够向电芯21提供稳定的推力。

如图2所示，沿第二方向相邻的两个端板50与同一个横梁30相连。横梁30的端部设有两个第一安装孔，两个第一安装孔沿第一方向排布，两个端板50的连接凸部51沿第一方向错开，使两个连接凸部51的第二安装孔511与两个第一安装孔分别对齐，从而使两个端板50分别与两个第一安装孔通过紧固件连接，互不干涉，且结构紧凑。

根据本实用新型的另一些实施例，如图3所示，横梁30与端板50卡接。具体地，横梁30具有卡槽301，端板50的两端分别设有能够卡入卡槽301的卡凸52。在装配时，使用工装加工端板50压紧，端板50滑移到横梁30的卡槽301位置时施加向下的推力，端板50下沉，卡凸52进入卡槽301，松开工装、电芯21回弹，电芯21反作用于端板50使卡凸52与卡槽301压紧锁死。

如图3所示，沿第二方向相邻的两个端板50与同一个横梁30相连。两个端板50的彼此靠近的卡凸52卡入同一个卡槽301内，且两个卡凸52沿第二方向排布，使两个端板50的安装过程互不干扰，且每个卡凸52的厚度可以更厚，以提高端板50的结构强度。

根据本实用新型的又一些实施例，如图4所示，横梁30包括梁体31和限位块32，限位块32与梁体31可拆卸地连接，限位块32用于将端板50压紧在电芯组20上。在装配时，电芯21摆放完成后，放入端板50，使用工装将端板50压紧，然后将限位块32安装在梁体31上，松开工装、电芯21回弹，电芯21反作用于端板50使端板50与限位块32压紧锁死。

在一些实施例中，限位块32具有开口朝下的插槽，使限位块32大体形成为U型块，梁体31插入插槽内，换言之，限位块32跨设于梁体31上，使限位块32能够同时位于梁体31两侧的两个子空间102内，从而使一个限位块32能够将相邻两个子空间102内的两个端板50压紧在对应的电芯组20上，减少限位块32的数量，且限位块32与梁体31的装配方式简单、可靠。

需要说明的是，本实用新型的实施例中所说的端板50与横梁30的“可拆卸”连接可以理解为多次可拆卸，也可以为一次性可拆卸。也就是说，生产装配过程中，先将端板50与横梁30拆卸，以便于将电芯21摆放于子空间102内，摆放完成后再将端板50与横梁30连接，此次装配完成后，端板50与横梁30可以能够再次拆卸，也可以不能够再次拆卸。

例如在一些实施例中，端板50装配完成后，所有的贴合面可以通过结构胶胶接，以进一步保证任意两个结构件不发生相对位移。例如，图2所示的示例中连接凸部51与横梁30之间的贴合面、图3所示的实例中卡凸52与卡槽301的贴合面、图4所示的示例中限位块32与端板50的贴合面以及限位块32与梁体31的贴合面，在端板50装配完成后都可以通过结构胶胶接。

申请人发现，相关技术中的电池包热管理系统主要为液冷板作为单独零部件固定在下壳体上，液冷板位于壳体底板的下侧，液冷板仅仅起到了加热或者冷却的作用，功能较为单一。但是，液冷板却是电池包内仅次于电芯和壳体重量的结构件。

而在本实用新型的实施例中，如图5-图7所示，壳体10包括液冷板11和边梁12，边梁12与液冷板11配合限定出容纳腔。由于本实用新型的实施例中电芯组20通过纵梁40和端板50固定，端板50安装于横梁30，端板50无需与壳体10直接连接，因此，液冷板11无需设计端板50固定机械结构，液冷板11能够替代传统方案中壳体底板结构，用来承载电芯21，同时起到电池包100热管理的功能，丰富了液冷板11在电池包100内的作用，减少了壳体底板结构，极大的降低了电池包100的重量。

此外，如图6所示，横梁30、纵梁40和边梁12中的至少一个与液冷板11通过热熔紧固工艺(FDS)固定，以使壳体10形成一个整体。例如，在如图6所示的示例中，液冷板11通过热熔紧固件13与边梁12、横梁30和纵梁40连接，极大地提高了壳体10的结构稳定性。

在相关技术中，电池包下壳体内部的横纵梁交叉设计需要横梁或者纵梁断开，然后焊接成型，此种设计会降低横纵梁的强度，且加工精度较差。

而在本实用新型的一些实施例中，参照图7-图9所示，横梁30和纵梁40均为一体件。横梁30具有横梁插槽302，纵梁40具有纵梁插槽401，纵梁插槽401的槽底壁插入横梁插槽302，且横梁插槽302的槽底壁插入纵梁插槽401，以使横梁30和纵梁40的交叉处利用插槽进行定位，避免了相关技术中横梁或纵梁有一部分需完全断开再焊接的弊端。本实用新型的连接结构降低了加工难度，提高了加工精度，且横梁30和纵梁40均为一体结构，相较于断开后焊接成型的设计强度更好。

在本实用新型的一些实施例中，如图7和图9所示，横梁30的两端分别与壳体10的边梁12插接且焊接固定，例如在如图9所示的示例中，边梁12设有边梁插槽121，横梁30的端部插入边梁插槽121内。插接结构能够对横梁30起到限位作用，使横梁30和边梁12相对位置固定，提高了定位精度，便于焊接操作。

在本实用新型的一些实施例中，如图7和图9所示，纵梁40的两端分别与壳体10的边梁12插接且焊接固定。例如，在一些实施例中，边梁12设有边梁插槽121，纵梁40的端部插入边梁插槽121内。插接结构能够对纵梁40起到限位作用，使纵梁40和边梁12相对位置固定，提高了定位精度，便于焊接操作。

根据本实用新型的一些实施例，电芯21直接粘接在子空间102的内底面上，换言之，电芯21与液冷板11粘接。在装配过程中，可以先在液冷板11上涂胶，然后对电芯组20的多个电芯21进行摆放，使电芯21摆放过程中不易发生移位，装配更容易。且装配完成后，电芯21通过端板50压紧、粘胶固定两种方式进行固定，固定更稳定、可靠，电池包100使用过程中也不易发生移位，抗冲击能力更强。

根据本实用新型的一些实施例，电芯组20内，电芯21间设有双面背胶的气凝胶毡片，气凝胶毡片能够防止电芯21与电芯21发生相对位置，气凝胶毡片与端板50配合起到更佳的限位作用。

根据本实用新型的一些实施例，电芯组20内的多个电芯21通过汇流排电连接，电芯21间电连接结构简单，减少了零部件数量，降低了电池包100重量。

在一些实施例中，多个电芯组20之间通过汇流排电连接，从而实现整包焊接汇流排的形式进行高压电连接，省去了传统方案中电芯模组间电连接需要的铜排，进一步减少了电池包100内部的零部件数量，降低了重量，提高了系统集成效率。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的电池包100。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包(100)，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有容纳腔；

纵梁(40)，所述纵梁(40)安装于所述壳体(10)内，且将所述容纳腔分隔为沿第一方向排布的多个安装空间(101)；

横梁(30)，所述横梁(30)安装于所述壳体(10)内，且将每个所述安装空间(101)分隔为沿第二方向排布的多个子空间(102)，所述第二方向垂直于所述第一方向；

多个电芯组(20)，所述电芯组(20)一一对应地安装于所述子空间(102)内且包括沿所述第一方向排布的多个电芯(21)；

多个端板(50)，所述端板(50)与所述电芯组(20)一一对应地设置，所述端板(50)与所述横梁(30)可拆卸地连接且用于将所述电芯组(20)压紧在所述纵梁(40)上。

2.根据权利要求1所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)的端部具有第一安装孔，所述端板(50)的两端分别设有连接凸部(51)，所述连接凸部(51)设有第二安装孔(511)，紧固件穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔(511)以连接所述横梁(30)和所述连接凸部(51)。

3.根据权利要求2所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)的端部设有沿所述第一方向排布的两个所述第一安装孔，沿所述第二方向相邻的两个所述端板(50)分别与两个所述第一安装孔连接。

4.根据权利要求1所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)具有卡槽(301)，所述端板(50)的两端分别设有适于卡入所述卡槽(301)的卡凸(52)。

5.根据权利要求1所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)包括梁体(31)和限位块(32)，所述限位块(32)与所述梁体(31)可拆卸地连接，所述限位块(32)用于将所述端板(50)压紧在所述电芯组(20)上。

6.根据权利要求5所述的电池包(100)，其特征在于，所述限位块(32)具有开口朝下的插槽，所述梁体(31)插入所述插槽内，所述限位块(32)适于将相邻两个所述子空间(102)内的两个端板(50)压紧在对应的所述电芯组(20)上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包(100)，其特征在于，所述壳体(10)包括液冷板(11)和边梁(12)，所述边梁(12)与所述液冷板(11)配合限定出所述容纳腔，所述横梁(30)、所述纵梁(40)和所述边梁(12)中的至少一个与所述液冷板(11)通过热熔紧固工艺固定。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)为一体件且具有横梁插槽(302)，所述纵梁(40)为一体件且具有纵梁插槽(401)，所述纵梁插槽(401)的槽底壁插入所述横梁插槽(302)，且所述横梁插槽(302)的槽底壁插入所述纵梁插槽(401)。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包(100)，其特征在于，所述横梁(30)的两端分别与所述壳体(10)的边梁(12)插接且焊接固定，和/或，

所述纵梁(40)的两端分别与所述壳体(10)的边梁(12)插接且焊接固定。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池包(100)。

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