CN212047238U - 电池安装组件和电池布置结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池安装组件和电池布置结构，电池安装组件包括电池、用于承托电池的电池托盘，以及，连接电池托盘并压在电池上方的压板；电池的上表面设置有斜向限位槽，压板位于斜向限位槽中且由斜向限位槽限位；其中斜向限位槽能同时对电池的长度方向和宽度方向进行限位，不仅提升了压板的装配效率，还有效限制了电池在碰撞工况下的大幅位移或甩出。电池布置结构中，电池安装组件安装在座椅承托架中，并且电池安装组件的电池与汽车的车身钣金之间保留有溃缩间隙；座椅承托架和座椅之间形成一个笼形框架，并使电池与车身钣金之间保留溃缩间隙，在电池外形成一个缓冲空间，不需设置电池罩盖，减轻了车身重量，也减少了电池占用空间。

Description

电池安装组件和电池布置结构

技术领域

本申请涉及汽车电池相关技术技术，尤其涉及一种电池安装组件和电池布置结构。

背景技术

随着汽车行业排放法规的标准越来越严格，由于48V系统能起到 10％-15％的节油效果，越来越多的燃油车选择搭载了48V系统。48V系统的储能电池，目前大部分车型是布置在备胎坑内或者第二排座椅后方，这样布置或是占用了备胎的放置空间，或是占用了后备箱的储物空间，并且布置位置距离汽车机舱较远，储能电池的电源线需要从汽车机舱延伸到后备箱位置，电源线长度接近3米，大幅增大了48V系统的应用成本和整车重量，节油效果大打折扣。

并且，现有的储能电池布置结构，为保证电池的安全性，需要在电池外设置一个罩盖，形成一个缓冲空间，不仅增加了整车重量，也进一步增大了电池的占用空间，影响车内空间布局。

实用新型内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种占用空间小且具有较强安全性的电池安装组件和电池布置结构。

本申请的技术方案提供一种电池安装组件，包括电池、用于承托电池的电池托盘，以及，连接所述电池托盘并压在所述电池上方的压板；

所述电池的上表面设置有斜向限位槽，所述压板位于所述斜向限位槽中且由所述斜向限位槽限位。

进一步地，

沿所述压板的长度方向的两侧边，设置有两条压合边，所述压板的长度方向的两端，设有两个压合面；

两条所述压合边和两个所述压合面的下表面紧贴在所述斜向限位槽的底面上，所述压合边、所述压合面之间形成缓冲空腔。

进一步地，所述压板的长度方向的两端设有向下弯折的折弯部，所述折弯部紧贴所述电池的侧壁；

所述折弯部向外延伸出连接翻边，所述连接翻边通过拉杆连接所述电池托盘，所述拉杆的上端连接所述连接翻边，下端的弯钩钩住所述电池托盘。

进一步地，所述电池托盘包括托盘底板、挡板和安装板；

所述挡板设置在所述托盘底板沿宽度方向的两条侧边上，所述挡板垂直于所述托盘底板，所述挡板和所述电池的侧壁之间保留有缓冲间隙；

所述安装板从所述托盘底板沿长度方向的两条侧边延伸出，所述安装板平行于所述托盘底板。

进一步地，所述托盘底板包括支撑面和承重面，所述承重面相对于所述支撑面向上凸起，所述承重面紧贴所述电池的下表面。

进一步地，所述支撑面上还设置若干凸起的限位筋，所述限位筋的凸起高度高于所述承重面的凸起高度。

进一步地，所述限位筋包括为所述电池的宽度方向进行限位的横向限位筋和为所述电池的长度方向进行限位的竖向限位筋；

所述横向限位筋沿所述托盘底板的长度方向设置，所述竖向限位筋沿所述托盘底板的宽度方向设置。

本申请还提供一种电池布置结构，包括位于副驾驶座椅下方的座椅承托架和前述的电池安装组件，所述电池安装组件安装在所述座椅承托架中，并且所述电池安装组件的所述电池与汽车的车身钣金之间保留有溃缩间隙。

进一步地，所述座椅承托架包括沿车身长度方向设置的边地板纵梁，以及，沿车身宽度方向设置的座椅前横梁和座椅后横梁；

所述电池安装组件放置在所述边地板纵梁上，且位于所述座椅强横梁和所述座椅后横梁之间，所述电池安装组件的长度方向沿车身宽度方向设置。

进一步地，所述电池安装组件的电池托盘沿长度方向的两侧边延伸出三个安装板，其中第一侧边的一个所述安装板与所述边地板纵梁连接，第二侧边的两个所述安装板与所述座椅前横梁或所述座椅后横梁连接。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本申请的电池安装组件，通过在电池上表面设置斜向限位槽，对压在电池上方的压板进行限位，斜向限位槽能同时对电池的长度方向和宽度方向进行限位，不仅提升了压板的装配作业效率，还有效地限制了电池在碰撞工况下的大幅位移或甩出；

电池安装组件布置在副驾驶座椅的下方，座椅承托架和座椅之间形成一个笼形的框架，并使电池安装组件的电池与车身钣金之间保留溃缩间隙，在电池外形成一个缓冲空间，不需另外设置电池罩盖，减轻了车身重量，也减少了电池占用空间。

附图说明

参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：

图1是本申请一实施例中电池安装组件的示意图；

图2是本申请一实施例中电池安装组件的俯视图；

图3是本申请一实施例中电池的示意图；

图4是图2中A-A线的剖视图；

图5是本申请一实施例中电池安装组件沿电池宽度方向的剖视图；

图6是本申请一实施例中电池安装组件沿电池长度方向的剖视图；

图7是本申请一实施例中电池托盘的俯视图；

图8是图7中B区域的局部视图；

图9是本申请一实施例中电池布置结构的示意图；

图10是本申请一实施例中座椅承托架的示意图；

图11是本申请一实施例中座椅承托架的局部俯视图；

图12是本申请一实施例中电池布置结构的俯视图；

图13是本申请一实施例中电池布置结构沿车身长度方向的剖视图；

图14是本申请一实施例中电池布置结构沿车身宽度方向的剖视图。

附图标记对照表：

电池安装组件100：电池01、斜向限位槽11、散热筋12、电池托盘02、钩板21、托盘底板22、支撑面221、承重面222、横向限位筋223、竖向限位筋224、挡板23、固定部231、安装板24、支撑板25、压板03、压合边 31、压合面32、折弯部33、连接翻边34、缓冲空腔04、拉杆05、弯钩51、固定螺栓06；

座椅承托架200：边地板纵梁201、座椅前横梁202、座椅后横梁203、固定支架2031、内门槛204、中地板边梁205、第一座椅滑轨206、第二座椅滑轨207。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。

容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本申请中的电池安装组件，如图1、2所示，包括电池01、用于承托电池01的电池托盘02，以及，连接电池托盘02并压在电池01上方的压板03；

电池01的上表面设置有斜向限位槽11，压板03位于斜向限位槽11 中且由斜向限位槽11限位。

本申请通过在电池01上表面设置斜向限位槽11，对压在电池01上方的压板03进行限位。如图2所示，斜向限位槽11从电池01的一侧长边横跨至相对的另一侧长边，斜向布置在电池01的上表面。斜向限位槽 11同时限制了电池01和压板03在电池01的长度方向L和宽度方向W 的两个方向上的自由度，不仅提升了压板03的装配作业效率，还有效地限制了电池01在碰撞工况下的大幅位移或甩出。

优选地，斜向限位槽11经过电池01的质心位置，压板03压在电池 01的质心位置上方，能有效避免电池01重心失稳产生抖动异响。

并且，如图3所示，电池01的上表面均匀设置有散热筋12用于为电池01中的电芯进行散热。由于电池01内部的电芯设置为多层叠放排列，因此电池01上表面的散热筋12乎只对最上层的电芯起到散热作用，使得电池01中各个电芯的温差较大，对电芯一致性不利。

本申请中，斜向限位槽11内为了容纳压板03，则没有设置散热筋 12斜向限位槽11弱化了电池01上表面的散热能力，配合其他电池热平衡措施，有利于均衡电池温度，减少电芯的温度差异，优化电芯温度热平衡，确保电池排放废气满足车内有毒物质含量要求，无需设置电池废气车外排气系统。

进一步地，如图2、4所示，沿压板03的长度方向的两侧边，设置有两条压合边31，压板03的长度方向的两端，设有两个压合面32；

两条压合边31和两个压合面32的下表面紧贴在斜向限位槽11的底面上，两条压合边31和两个压合面32之间形成缓冲空腔04。

具体的，压板03通过周边的两条压合边31和两个压合面32与斜向限位槽11的底面接触，中部区域与斜向限位槽11的底面之间保留有约间隙(本实施例设置为7mm)，形成缓冲空腔04。该缓冲空腔04用于避免压板03安装时的过定位和压板03两端与电池托盘02连接后中部区域翘起的微间隙导致的行车异响。

进一步地，如图1、5所示，压板03的长度方向的两端设有向下弯折的折弯部33，折弯部33紧贴电池01的侧壁；

折弯部33向外延伸出连接翻边34，连接翻边34通过拉杆05连接电池托盘02，拉杆05的上端连接连接翻边34，下端的弯钩51钩住电池托盘02。

具体的，压板03两端的折弯部33与压板的压合面32相垂直，压合面32和折弯部33紧贴在电池01的长边折弯处，进一步锁紧电池01。

连接翻边34垂直于折弯部33，平行电池01的上表面，并且连接翻边34上开设有用于连接拉杆05的通孔。电池托盘02对应连接翻边34 的位置设置有钩板21，拉杆05下端的弯钩51钩住钩板21，上端从连接翻边34的通孔中伸出到连接翻边34的上方，从拉杆05的上端拧入固定螺栓06将拉杆05与连接翻边34固定。

进一步地，如图1-2、6-8所示，电池托盘02包括托盘底板22、挡板23和安装板24；

挡板23设置在托盘底板22沿宽度方向的两条侧边上，挡板23垂直于托盘底板22，挡板23和电池01的侧壁之间保留有缓冲间隙；

安装板24从托盘底板22沿长度方向的两条侧边延伸出，安装板24 平行于托盘底板22，用于连接汽车车身。

其中电池托盘22设置为长方形，其长度方向沿电池01的长度设置，宽度方向沿电池01的宽度方向设置。

图6为电池安装组件沿长度方向的剖面图，其中电池01的电极侧位于左侧，电芯侧位于右侧。两块挡板23垂直于托盘底板22，分别遮挡在电池01的电极侧和电芯侧外。

具体的，挡板23的高度至少设置23mm，防止侧碰时电池01的位移和脱离电池托盘02。本实施例中，电极侧的挡板23a距离电池01的距离设置为5mm，为装配作业预留空间；电芯侧的挡板23b距离电池01的距离设置为25mm，为侧碰时电池01提供缓冲空间。

为加强两块挡板23的遮挡强度，托盘底板22在沿长度方向的侧边的端部，设置有与挡板23连接的支撑板25。如图8所示，支撑板25垂直于托盘底板22，挡板23a的端部延伸出固定部231，固定部231垂直于挡板23a，紧贴在支撑板25的外表面上，固定部231和支撑板25通过自打点焊接。图7所示的电池托盘02，其左上角、右上角和右下角均设置有如图8所示的固定部231和支撑板25的连接结构。

进一步地，如图8所示，托盘底板22包括支撑面221和承重面222，承重面222相对于支撑面221向上凸起，承重面222紧贴电池01的下表面。

图8中阴影区域为承重面222，其余区域为支撑面221，承重面222 设置为多个区域，布散在托盘底板22上，设置承重面222凸起于支撑面 221上，一是为防止电池承重面222与电池01的下表面100％接触时，由于汽车震动带来的微间隙导致行车异响，二是提高电池02的下表面的散热效果。具体来说，承重面222的面积应设置为电池01的下表面面积的35％以上，以确保电池托盘02的耐久强度。

进一步地，如图7所示，支撑面221上还设置有若干凸起的限位筋，限位筋的凸起高度高于承重面222的凸起高度。

具体的，限位筋用于为电池01在电池托盘02上进行限位。

限位筋包括两条为电池的宽度方向W进行限位的横向限位筋223和一条为电池的长度方向L进行限位的竖向限位筋224；

横向限位筋223沿托盘底板22的长度方向设置，竖向限位筋224沿托盘底板22的宽度方向设置。

其中，两条横向限位筋223分别位于电池01的两条长边的两侧，参见图2、图7，压板03斜向设置，压板03两端与电池托盘02的连接点位于图示电池托盘02的右上区域和左下区域。因此，两条横向限位筋223 则设置在电池托盘02的左上区域和右下区域，与压板03从四个区域共同限制电池01的位置。

竖向限位筋224沿托盘底板22的宽度方向设置，位于电池01的电芯侧(图7右侧)，参见图6，竖向限位筋224限制了电池01的电芯侧的位置，使电池01与挡板23b之间保留有缓冲间隙。

横向限位筋223和竖向限位筋224的数量和布置位置根据电池托盘 02和电池01的相对位置设置。

图9示出了本申请中的电池布置结构，包括位于副驾驶座椅下方的座椅承托架200和前述的电池安装组件100，电池安装组件100安装在座椅承托架200中，并且电池安装组件100与汽车的车身钣金之间均保留有溃缩间隙。

本申请中的电池安装组件100，布置在副驾驶座椅的下方，电源线从机舱延伸到副驾驶座椅下方即可，相较于布置在后备箱的方案极大地缩短了电源线的长度，有效降低了成本。同时，还利用了副驾驶座椅下方的闲置空间，不影响后排乘客的脚部空间，又增大了后备箱的有效储物空间，极大地提升了车辆使用的便利性和乘客的驾乘体验。

此外，副驾驶座椅下方的座椅承托架200形成了一个笼形的框架结构，电池安装组件100位于框架结构之中，并与各车身钣金之间保留有溃缩间隙，可以有效地保护电池在碰撞工况下免受挤压，提高了电池的安全性。

进一步地，如图10所示，座椅承托架200包括沿车身长度方向X设置的边地板纵梁201，以及，沿车身宽度方向Y设置的座椅前横梁202 和座椅后横梁203；

电池安装组件100放置在边地板纵梁201上，且位于座椅前横梁202 和座椅后横梁203之间，电池安装组件100的长度方向L沿车身宽度方向X设置。

具体的，座椅承托架200还包括沿车身长度方向X设置的内门槛204、中地板边梁205、第一座椅滑轨206和第二座椅滑轨207，座椅前横梁202 和座椅后横梁203的两端分别连接在内门槛204和中地板边梁205上，第一座椅滑轨206和第二座椅滑轨207垂直连接在座椅前横梁202和座椅后横梁203的两端，并且第一座椅滑轨206和第二座椅滑轨207位于座椅前横梁202和座椅后横梁203的上方。

其中，座椅前横梁202、中地板边梁205、座椅后横梁203和内门槛 204构成底层闭环结构，第一座椅滑轨206、座椅前横梁202、中地板边梁205和第二座椅滑轨207构成上层闭环结构，第一座椅滑轨206和中地板边梁205构成第一侧向闭环结构，第二座椅滑轨207和内门槛204 构成第二侧向闭环结构。前述底层闭环结构、上层闭环结构、第一侧向闭环结构和第二侧向闭环结构形成一个笼形空间，电池安装组件100位于该笼形空间内部。

图13为电池布置结构沿车身长度方向X的剖视图，其中，电池安装组件100的电池01的侧壁与座椅前横梁202和座椅后横梁203之间均保留有40mm的溃缩间隙，并且第一座椅滑轨206和第二座椅滑轨207也高于电池01的上表面。

并且，边地板纵梁201的上表面还设置有凹陷的凹槽，凹槽与电池安装组件100的电池托盘02中凸起的承重面222相配合，使得电池01 的下表面与边地板纵梁201之间保留有约5mm的溃缩空间。

图14为电池布置结构沿车身宽度方向Y的剖视图，其中，电池安装组件100的电池01的电极端与该侧的车身钣金之间保留有45mm的间隙，电芯端与内门槛204保留有30mm的间隙。

进一步地，如图11、12所示，电池安装组件100的电池托盘02沿长度方向L的两侧边延伸出三个安装板24，其中第一侧边的一个安装板 24a与边地板纵梁201连接，第二侧边的两个安装板24b与座椅后横梁 203或座椅前横梁202连接。

具体的，电池安装板24a上设置有通孔，边地板纵梁201的对应位置也设置有通孔，采用一对螺栓螺母将电池安装板24a固定边地板纵梁 201上。本实施例中安装板24b与座椅后横梁203连接，电池安装板24b 同样通过螺栓螺母进行固定，由于座椅后横梁203的结构无法提供固定面，因此在座椅后横梁203上焊接两个固定支架2031，电池安装板24b 通过螺栓螺母固定在固定支架2031上。

本实施例中电池安装组件100采用三点定位的方式进行固定，由于钣金在拉应力下更容易出现断裂失效，而各种碰撞工况中，前碰工况下，电池固定系统相对车体的加速最大，电池托盘后方的固定点所受的应力最高，因此选择将一个固定点布置在前方，两个固定点布置在后方，用于分散后方较大的应力分布。

需要说明的是，在电池安装组件100的固定强度符合要求的情况下，也可以设置电池托盘的第一侧边设置两个安装板24，均与座椅前横梁202 连接，第二侧边设置一个安装板，与边底板纵梁201或座椅后横梁203 连接。

以上所述的仅是本申请的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本申请原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池安装组件，其特征在于，包括电池、用于承托电池的电池托盘，以及，连接所述电池托盘并压在所述电池上方的压板；

所述电池的上表面设置有斜向限位槽，所述压板位于所述斜向限位槽中且由所述斜向限位槽限位。

2.根据权利要求1所述的电池安装组件，其特征在于，

沿所述压板的长度方向的两侧边，设置有两条压合边，所述压板的长度方向的两端设有两个压合面；

两条所述压合边和两个所述压合面的下表面紧贴在所述斜向限位槽的底面上，所述压合边、所述压合面之间形成缓冲空腔。

3.根据权利要求1所述的电池安装组件，其特征在于，所述压板的长度方向的两端设有向下弯折的折弯部，所述折弯部紧贴所述电池的侧壁；

所述折弯部向外延伸出连接翻边，所述连接翻边通过拉杆连接所述电池托盘，所述拉杆的上端连接所述连接翻边，下端的弯钩钩住所述电池托盘。

4.根据权利要求1所述的电池安装组件，其特征在于，所述电池托盘包括托盘底板、挡板和安装板；

所述挡板设置在所述托盘底板沿宽度方向的两条侧边上，所述挡板垂直于所述托盘底板，所述挡板和所述电池的侧壁之间保留有缓冲间隙；

所述安装板从所述托盘底板沿长度方向的两条侧边延伸出，所述安装板平行于所述托盘底板。

5.根据权利要求4所述的电池安装组件，其特征在于，所述托盘底板包括支撑面和承重面，所述承重面相对于所述支撑面向上凸起，所述承重面紧贴所述电池的下表面。

6.根据权利要求5所述的电池安装组件，其特征在于，所述支撑面上还设置若干凸起的限位筋，所述限位筋的凸起高度高于所述承重面的凸起高度。

7.根据权利要求6所述的电池安装组件，其特征在于，所述限位筋包括为所述电池的宽度方向进行限位的横向限位筋和为所述电池的长度方向进行限位的竖向限位筋；

所述横向限位筋沿所述托盘底板的长度方向设置，所述竖向限位筋沿所述托盘底板的宽度方向设置。

8.一种电池布置结构，其特征在于，包括位于副驾驶座椅下方的座椅承托架和权利要求1-7任一项所述的电池安装组件，所述电池安装组件安装在所述座椅承托架中，并且所述电池安装组件的所述电池与汽车的车身钣金之间保留有溃缩间隙。

9.根据权利要求8所述的电池布置结构，其特征在于，所述座椅承托架包括沿车身长度方向设置的边地板纵梁，以及，沿车身宽度方向设置的座椅前横梁和座椅后横梁；

所述电池安装组件放置在所述边地板纵梁上，且位于所述座椅前横梁和所述座椅后横梁之间，所述电池安装组件的长度方向沿车身宽度方向设置。

10.根据权利要求9所述的电池布置结构，其特征在于，所述电池安装组件的电池托盘沿长度方向的两侧边延伸出三个安装板，其中第一侧边的一个所述安装板与所述边地板纵梁连接，第二侧边的两个所述安装板与所述座椅前横梁或所述座椅后横梁连接。

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