CN212571214U - 电池包支撑结构和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于动力电池包领域，提供了一种电池包支撑结构和电池包。其中，一种电池包支撑结构，包括：外壳，包括底板，且外壳中空设置；隔板，设于外壳内并将外壳分割成上腔和下腔，上腔用于容置电池模组，下腔用于容置液冷板，且在液冷板设于下腔时底板面向隔板的一面与液冷板存有间隙；支撑支架，由至少一个横梁和至少一个纵梁交错连接形成，各横梁和各纵梁交错以将上腔分割成多个容置腔，各容置腔均用于容置电池模组，各横梁和各纵梁均穿过隔板而与底板固定连接。本实用新型提供的电池包支撑结构能够提高电池包的抗底部球击性能。

Description

电池包支撑结构和电池包

技术领域

本实用新型属于动力电池包领域，尤其涉及一种电池包支撑结构和电池包。

背景技术

电池包的底板在受到集中荷载时会发生弯曲变形，在该集中荷载超过其承载范围时，底板由于变形过大而接触到液冷板，从而使该集中荷载传递至位于底板上的液冷板和电池模组，从而可能引发液冷板漏液、电池模组起火、爆炸等风险。因此，有必要加强其底板的抗集中荷载能力。

抗底部球击性能是指电池包抵抗其底部受到集中荷载的能力。现有电池包中很少专门考虑电池包抗底部球击性能，少数通过增加底板的厚度以提高底板的抗弯曲能力或增加底板与液冷板间隙以避免底板受力弯曲而抵压液冷板的情况，从而减小降低液冷板受力的风险。但这两种方式对增强电池包抗底部球击性能的效果一般。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电池包支撑结构和电池包，其旨在提高电池包的抗底部球击性能。

第一方面，本实用新型提供一种电池包支撑结构，包括：外壳，包括底板，且外壳中空设置；隔板，设于外壳内并将外壳分割成上腔和下腔，上腔用于容置电池模组，下腔用于容置液冷板，且在液冷板设于下腔时底板面向隔板的一面与液冷板存有间隙；支撑支架，由至少一个横梁和至少一个纵梁交错连接形成，各横梁和各纵梁交错以将上腔分割成多个容置腔，各容置腔均用于容置电池模组，各横梁和各纵梁均穿过隔板而与底板固定连接。

通过上述技术方案，各横梁和各纵梁穿过封板而与底板连接，使得底板在受到向上的集中荷载时，该集中荷载能够传递至横梁和纵梁，由横梁和纵梁所承载。底板为板状结构，其所能承担垂直于其板面的集中荷载的能力很弱，将底板与横梁、纵梁连接，使得底板、横梁和纵梁为一体结构，而共同承担该集中荷载。从而提高电池包支撑结构的抗球击性能。此外，由于底板与各横梁、纵梁固定连接，从力学角度而言，底板在各连接处为固定约束，在受到向上的作用力时，由于存在多个固定约束而限制底板向上弯曲的形变量。在底板和液冷板间距固定的情况下，要使底板向上弯曲而抵压液冷板所需要的作用力更大，因此，从该角度上也能够说明本申请提供的电池包支撑结构能够提高电池包的抗底部球击性能。

在一个实施例中，横梁和/或纵梁包括垂直于隔板的梁主体和连接梁主体并垂直于梁主体的连接件，连接件具有与底板抵接的抵接面。

通过上述技术方案，有利于提高电池包支撑结构的抗球击性能。

在一个实施例中，连接件包括连接梁主体并平行设置的第一平板和第二平板，以及连接第一平板和第二平板的竖板，第一平板具有抵接面，第二平板与隔板连接。

通过上述技术方案，第一平板、第二平板和竖板截面呈半边工字形或工字形，而具有良好的抗弯曲能力。

在一个实施例中，连接件还包括设于第一平板和第二平板之间的套筒，套筒开设有用于连接电池模组的连接孔；连接件还包括连接套筒的加强板。

通过上述技术方案，套筒的设置，增强其固定孔处的结构强度，同时能够增强连接件的强度进而增强支撑支架的整体强度。加强板的设置对套筒进行加强的同时也对第一平板和第二平板的结构进行加强。

在一个实施例中，横梁和/或纵梁横截面呈倒置的T形。

通过上述技术方案，该设置能够提高支撑支架的抗球击能力。

在一个实施例中，底板朝向隔板的表面向上凸起而形成加强块。

通过上述技术方案，能够提高底板的抗弯曲能力从而提高电池包支撑结构的抗球机性能。

在一个实施例中，加强块为呈网格形的镂空平板。

通过上述技术方案，能够进一步提高底板的抗弯曲能力从而提高电池包支撑结构的抗球机性能。

在一个实施例中，底板厚度为1.5-2.5mm，加强块和底板厚度之和为4-8mm。

通过上述技术方案，能够满足结构强度要求并满足下腔的高度要求。

在一个实施例中，加强块的周侧表面抵接连接件。

通过上述技术方案，相邻的两个加强块之间形成供T形梁置入的凹槽，为T形梁和底板之间的装配提供定位。同时在一定程度上也提高了T形梁与底板之间的连接紧固性。

在第二方面，本实用新型提供一种电池包，包括如上述的电池包支撑结构，以及设置于容置腔中的电池模组。

通过上述技术方案，能够提高电池包的抗底部球击性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池包支撑结构的结构示意图；

图2为图1A-A处结构的剖面图；

图3为本申请实施例中支撑支架的结构示意图；

图4为本申请实施例中底板和加强块的结构示意图；

图5为图2中的C处的局部放大图；

图6为图1中的B处的局部放大图。

其中，图中各附图标记：

10、底板；11、加强块；20、隔板；30、支撑支架；31、横梁；32、纵梁；34、梁主体；33、连接件；331、第一平板；332、第二平板；333、竖板；334、套筒；335、加强板；101、下腔；102、上腔；103、连接孔；40、液冷板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1至图5，现对本申请提供的电池包支撑结构和采用该电池包支撑结构的电池包进行示例性说明。

请参照图1和图2，电池包支撑结构包括外壳、隔板20和支撑支架30。

外壳中空设置，外壳由多个板件围合形成。为便于说明本方案，将电池包自然放置状态下位于液冷板40下方的板件命名为底板10。

隔板20设于外壳内并将外壳分割成上腔102和下腔101，上腔102用于放置电池模组而下腔101用于容置液冷板40。在液冷板40设于下腔101时下腔101的腔壁与液冷板40存有间隙。其中，下腔101的腔壁是指底板10朝向隔板20的表面。

支撑支架30由至少一个横梁31和至少一个纵梁32交错连接形成，各横梁31和各纵梁32交错以将上腔102分割成多个容置腔，各容置腔均用于容置电池模组，一个容置腔可容置一个或多个电池模组。各横梁31和各纵梁32均穿过隔板20并延伸至下腔101的腔壁而与外壳的底板10固定连接。

本实施例提供的电池包支撑结构，由于各横梁31和各纵梁32穿过隔板20而与底板10连接，使得底板10在受到向上的集中荷载时，该集中荷载能够传递至横梁31和纵梁32，由横梁31和纵梁32所承载。底板10为板状结构，其所能承担垂直于其板面的集中荷载的能力很弱，将底板10与横梁31、纵梁32连接，使得底板10、横梁31和纵梁32为一体结构，而共同承担该集中荷载，从而提高电池包支撑结构的抗球击性能。此外，由于底板10与各横梁31、纵梁32固定连接，从力学角度而言，底板10在各连接处为固定约束，在受到向上的作用力时，由于存在多个固定约束而限制底板10向上弯曲的形变量。在底板10和液冷板40间距固定的情况下，要使底板10向上弯曲而抵压液冷板40所需要的作用力更大，因此，从该角度上也能够说明本实施例提供的电池包支撑结构能够提高电池包的抗底部球击性能。

在本申请另一实施例中，请参照图1，横梁31和/或纵梁32包括垂直于隔板20的梁主体34和连接梁主体34并垂直于梁主体34的连接件33，连接件33位于下腔101并具有与底板10抵接的抵接面。连接件33的设置增加了支撑支架30与底板10的接触面积，从而有利于降低接触面的压强。底板10与支撑支架30接触的面积增加，代表着没有被支撑的面积的减少，而有利于提高电池包支撑结构的抗球击性能。此外，连接件33的设置增加了支撑支架30在沿长度方向或宽度方向的截面模量(截面对其形心轴惯性矩与截面上最远点至形心轴距离的比值)，从而提高整体的抗弯曲能力。

在本申请另一实施例中，请参照图5，连接件33包括连接梁主体34并平行设置的第一平板331和第二平板332，以及连接第一平板331和第二平板332的竖板333，第一平板331具有抵接面，第二平板332与隔板20连接。第一平板331、第二平板332和竖板333截面呈半边工字形或工字形，而具有良好的抗弯曲能力。在其它实施例中，连接件33也可以为柱状结构、管状结构、板状结构等，在此不作唯一限定。

在本申请另一实施例中，请参照图1，任一梁主体34的两侧均设有连接件33，使得横梁31和纵梁32的横截面呈倒置的T形，该设置能够提高支撑支架30的抗球击能力。图示结构中，连接件33沿梁主体34的延伸方向延伸，使得各连接件33在对应各容置腔的位置形成矩形框，结合后文，电池模组置于容置腔并与对应的矩形框连接固定。

在实际生产中，作为一种较佳的实现方式，纵梁32和横梁31的结构相同，仅延伸方向不同。将梁主体34和连接件33一体设置而成为T形梁，将T形梁交错连接，形成支撑支架30。而后将该支撑支架30与隔板20、底板10连接，完成电池包支撑结构的连接。

本实施例中，底板10通过螺接结构与梁主体34连接。在其它实施例中，也可以采用焊接或其它连接方式，在此不作限定。

在本申请另一实施例中，请参照图5，连接件33还包括设于第一平板331和第二平板332之间的套筒334，套筒334开设有用于连接电池模组的连接孔103。套筒334上下两端分别连接第一平板331和第二平板332。图示结构中，第一平板331和第二平板332开设有避让套筒334的固定孔，固定孔的孔壁与套筒334的外侧表面连接。套筒334的设置，增强其固定孔处的结构强度，同时能够增强连接件33的强度进而增强支撑支架30的整体强度。

请参照图6，连接件33还包括连接套筒334的加强板335。加强板335为板状，其侧板沿连接套筒334，而其上下板沿分别连接第一平板331和第二平板332，该设计对套筒334进行加强的同时也对第一平板331和第二平板332的结构进行加强。本实施例中，加强板335平行于竖板333并连接相邻的两个套筒334。在其它实施例中，加强板335也可以垂直于竖板333并连接竖板333/梁主体34。

在本申请另一实施例中，请参照图2和图5，底板10朝向隔板20的表面向上凸起而形成加强块11。加强块11和底板10一体设计。加强块11可视为底板10的局部加厚。该设计能够提高底板10的抗弯曲能力从而提高电池包支撑结构的抗球机性能。

请参照图4，加强块11为呈网格形的镂空平板。该设计能够进一步提高底板10的抗弯曲能力从而提高电池包支撑结构的抗球机性能。

在本申请另一实施例中，底板10厚度为1.5-2.5mm，加强块11和底板10厚度之和为4-8mm。底板10和/或加强板335块厚度的增加能够提高底板10的抗弯曲能力，但会挤占下腔101的空间。经过多次实验，对于355标准模组(长度方向为355mm的标准电池模组)和390标准模组(长度方向为390mm的标准电池模组)，底板10厚度为1.5-2.5mm，加强块11和底板10厚度之和为4-8mm，能够满足结构强度要求并满足下腔101的高度要求。对于590标准模组(长度方向为590mm的标准电池模组)，底板10和加强块11的厚度之和优选为6mm-8mm。本领域技术人员可以将底板10厚度优选为1.5mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm等，在此不作唯一限定。优选的，对于355标准模组和390标准模组，加强块11和底板10厚度之和为4-5mm。本领域技术人员可以将加强块11和底板10厚度之和进一步优选为4.0mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.55mm、4.6mm、4.8mm、4.9mm、5.0mm等，在此不作唯一限定。

本在申请另一实施例中，请参照图5，加强块11的周侧表面抵接连接件33。该设计下，相邻的两个加强块11之间形成供T形梁置入的凹槽，为T形梁和底板10之间的装配提供定位。同时在一定程度上也提高了T形梁与底板10之间的连接紧固性。

为说明本申请提供的电池包支撑结构的抗球击性能，进行对比实验，在25KN的球击力作用于355标准模组的底板10，采用本方案结构的电池包支撑结构(横梁31、纵梁32穿过隔板20与底板10连接，底板10厚度2mm，加强块11厚度2mm)，其电池模组受力1.2KN。而未采用本方案的电池包支撑结构(横梁31、纵梁32没有穿过隔板20与底板10连接，底板10厚度2mm，没有加强块11)的电池模组受力11.2KN。

	球击力	电池模组受力
			原结构	25KN	11.2KN
本方案结构	25KN	1.2KN

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包支撑结构，其特征在于，包括：

外壳，包括底板，且所述外壳中空设置；

隔板，设于所述外壳内并将所述外壳分割成上腔和下腔，所述上腔用于容置电池模组，所述下腔用于容置液冷板，且在所述液冷板设于所述下腔时所述底板面向所述隔板的一面与所述液冷板存有间隙；

支撑支架，由至少一个横梁和至少一个纵梁交错连接形成，各所述横梁和各所述纵梁交错以将所述上腔分割成多个容置腔，各容置腔均用于容置电池模组，各所述横梁和各所述纵梁均穿过所述隔板与所述底板固定连接。

2.如权利要求1所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述横梁和/或所述纵梁包括垂直于所述隔板的梁主体和连接所述梁主体并垂直于所述梁主体的连接件，所述连接件具有与所述底板抵接的抵接面。

3.如权利要求2所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述连接件包括连接所述梁主体并平行设置的第一平板和第二平板，以及连接所述第一平板和所述第二平板的竖板，所述第一平板具有所述抵接面，所述第二平板与所述隔板连接。

4.如权利要求3所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述连接件还包括设于所述第一平板和所述第二平板之间的套筒，所述套筒开设有用于连接电池模组的连接孔；

所述连接件还包括连接所述套筒的加强板。

5.如权利要求2所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述横梁和/或所述纵梁的横截面呈倒置的T形。

6.如权利要求2至5任一所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述底板朝向所述隔板的表面向上凸起而形成加强块。

7.如权利要求6所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述加强块为呈网格形的镂空平板。

8.如权利要求6所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述底板厚度为1.5-2.5mm，所述加强块和所述底板厚度之和为4-8mm。

9.如权利要求6所述的电池包支撑结构，其特征在于，所述加强块的周侧表面抵接所述连接件。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的电池包支撑结构，以及设置于所述容置腔中的电池模组。

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