CN212587629U - 高强度电池框架、电池模组及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种高强度电池框架、电池模组及电动汽车，其中高强度电池框架包括上下平行相对设置的顶板和底板，顶板和底板之间设置有一组与它们垂直的承载套管，承载套管固定在位于顶板和底板之间的承载梁上，承载套管的两端通过局部穿过顶板和底板且嵌入到承载套管内的连接件与顶板和底板固定成一体，两个连接件具有与承载套管共轴的安装孔。本方案利用承载套管与承载梁配合可以有效地增强电池框架的强度，提高对顶板和底板的支撑，连接件的安装孔设置使得其可与所述承载套管的内部相连通，连接件在固定承载套管的同时，还可以方便通过螺栓穿过连接件实现框架与车身的连接，另外，可以将连接点与用于安装电池包的空间完全隔离，有效地保证了密封性。

Description

高强度电池框架、电池模组及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动车零部件技术领域，具体地涉及一种高强度电池框架、电池模组及电动汽车。

背景技术

电动车的动力电池通常是通过螺栓安装在车身底部，安装点一般分布在动力电池系统的四周边框上。但对于较大的动力电池来说，仅靠四周的安装点并不能保证其与车身连接的可靠性满足设计要求，比如动力电池的整体模态、弯曲刚度、扭转刚度、连接点强度等要求。这就需要在动力电池的边框内部增加安装点，通常布置在框架内部具有一定结构刚度的梁上，来提高模态和刚度等性能。

这种结构虽然能够提高框架与车身的连接强度，但是由于在框架的顶板与底板之间缺少足够的支撑结构，造成顶板区域的结构强度和刚度较弱，易出现损坏。

同时，这种结构的防水性能较差，目前尚无可靠的密封结构。

另外，由于动力电池内部主要用来布置电池模组，为提高整个动力电池的能量密度，电池模组通常布置的比较紧密，给安装点结构保留的空间非常有限。例如出于电池系统功能安全考虑，电池模组与承载梁之间必须留有一定的间隙（至少在5mm以上），而与车身连接的通孔也要能保证装配时螺栓能顺利穿过。因此在已有结构上形成这些额外的安装点，其最终的安装强度仍然可能无法达到要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高强度电池框架、电池模组及电动汽车。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

高强度电池框架，包括上下平行相对设置的顶板和底板，所述顶板和底板之间设置有一组与它们垂直的承载套管，所述承载套管固定在位于顶板和底板之间的承载梁上，所述承载套管的两端通过局部穿过顶板和底板且嵌入到所述承载套管内的连接件与所述顶板和底板固定成一体，所述连接件与所述顶板和底板密封连接，两个所述连接件具有与所述承载套管共轴的安装孔。

优选的，所述顶板和底板上形成有与所述连接件对应的凹部，所述凹部形成有用于连接件穿过的通孔，所述连接件位于所述顶板和底板外部的压头部的高度小于等于所述凹部的深度。

优选的，所述承载套管的至少一端形成有支撑盘。

优选的，所述承载套管与所述承载梁焊接。

优选的，所述承载套管的外周设置有与所述承载梁的底部抵靠的限定件。

优选的，所述连接件为螺栓，所述承载套管的内孔为螺孔。

优选的，所述连接件与所述顶板和底板的衔接面之间通过密封圈密封。

优选的，所述密封圈为w形或Y形密封圈，所述连接件上形成有用于固定所述密封圈的限定槽。

电池模组，包括如上所述的高强度电池框架及位于其内的电池包。

电动汽车，包括如上所述的电池模组。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、结构简单精巧，利用所述承载套管与承载梁配合可以有效地增强电池框架的强度，提高对顶板和底板的支撑，连接件的安装孔的设置使得连接件内部中空，使得其可与所述承载套管的内部相连通，连接件在固定承载套管的同时，还可以方便通过螺栓穿过连接件实现框架与车身的连接，同时，可以将连接点与用于安装电池包的空间完全隔离，有效地保证了密封性。

2、承载套管上的限定件限定了承载梁的位置，提高了承载梁与承载套管之间的连接稳定性，避免承载梁与承载套管之间的焊接处断裂造成承载梁下滑。

3、承载套管上形成的支撑盘能够有效地增加接触面积，提高支撑强度。

4、连接件上的密封圈可以增强电池框架内部的密封性，并且连接件上限定密封圈位置的限定槽，可以固定密封圈的位置，加强其与顶板或底板之间的紧密连接。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型实施例的示意图（图中仅显示了框架的局部结构）；

图2：本实用新型实施例的主视图；

图3：本实用新型实施例的剖视图；

图4：图3中A部分的放大图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图4所示，本实用新型揭示了一种高强度电池框架，至少包括上下平行相对设置的顶板1和底板2，在现有结构中，顶部1和底板2之间还设置有侧板（图中未示出），它们形成一封闭的空间以收容电池包，所述顶板1和底板2的两侧分别形成有一组一一对应的连接孔11、21，所述连接孔11、21用于连接车身。并且，顶板1和底板2上形成有位于连接孔11、21的内侧的强化槽12、22。

所述顶板1和底板2之间设置有一组与它们垂直的承载套管3，例如，所述承载套管3为两排，每排至少具有三个承载套管3从而可以尽可能的增加连接点位，每个所述承载套管3固定在位于顶板1和底板2之间的承载梁6上，所述承载套管3的两端通过局部穿过顶板1和底板2且嵌入到所述承载套管3内的连接件4与所述顶板1和底板2固定成一体，两个所述连接件4与所述顶板1和底板2密封连接，两个所述连接件4具有与所述承载套管3共轴的安装孔402。

利用所述承载套管3与承载梁6配合可以有效地增强电池框架的强度，提高对顶板1和底板2的支撑，利用所述连接件4将所述承载套管3内嵌于所述顶板1与底板2之间，所述安装孔402的设置使得连接件4内部中空，使得其可与所述承载套管3的内部相连通，所述连接件4在固定承载套管3的同时，还可以方便穿过螺栓实现框架与车身的连接。同时，可以将连接点与用于安装电池包的空间完全隔离，有效地保证了密封性。

为了保持所述顶板1和底板2的表面平整，如图1和图2所示，所述顶板1和底板2上形成有与所述连接件4对应的凹部7，所述凹部7形成有用于连接件4穿过的通孔，所述连接件4位于所述顶板1和底板2外部的压头部401的高度小于等于所述凹部7的深度。当所述连接件4分别与所述承载套管3的两端相紧固后，所述连接件4的压头部401不凸出于所述顶板1和底板2的表面。所述凹部7的设置也可以增加局部的强度。

在本优选实施例中，所述连接件4为螺栓，所述承载套管3的内孔为螺孔，所述连接件4与所述承载套管3螺接。当然所述连接件4并不局限于螺栓，所述连接件4可以是其他可使所述承载套管3的两端与所述顶板1和底板2相固接的结构，例如卡环。所述连接件4也可以通过其他方式与所述承载套管3相连接。例如所述连接件4为螺栓状，其杆部与所述承载套管3过盈配合连接。

如图3所示，所述承载套管3的至少一端形成有支撑盘301，优选其两端都有支撑盘301，所述支撑盘301增大了所述承载套管3与所述顶板1和/或底板2之间的接触面积，使得承载套管3与所述顶板1和/或底板2之间的连接更加稳固，增加了所述电池框架的整体强度。

在本优选实施例中，所述承载套管3与所述承载梁6固定时优选采用焊接。当然，在其他实施例中，所述承载套管3也可以通过其他方式与所述承载梁6固接，例如通过一组螺栓和螺母进行固定或者通过过盈配合的方式实现它们的连接。

为了进一步加强所述承载套管3与所述承载梁6之间的连接稳定性，如图2所示，所述承载套管3的外周设置有与所述承载梁6的底部抵靠的限定件302。所述承载套管3上的限定件302限定了所述承载梁6的位置，提高了所述承载梁6与所述承载套管3之间的连接稳定性，避免所述承载梁6与所述承载套管3之间的焊接处断裂造成所述承载梁6下滑，造成电池框架的松动。在其他实施例中，所述限定件302可为环状、矩形块状、菱形块状等任意形状，其也可以是焊缝。

为了保证所述电池框架内部的密封性，如图4所示，所述连接件4与所述顶板1和底板2的衔接面之间通过密封圈8密封。所述密封圈8为具有一定弹性的材质制成的任意形状。在本优选实施例中，所述密封圈8优选为硅胶密封圈，且为w形或Y形密封圈，以强化所述密封圈8与所述连接件4之间的紧密连接。为了防止所述密封圈8产生位移，所述连接件4上形成有用于固定所述密封圈8的限定槽403，所述密封圈8嵌于所述限定槽403内，当所述连接件4与所述承载套管3的两端相固接后，所述密封圈8密封所述凹部7的通孔，以密封所述顶板1和底板2。

当然在其他实施例中，所述连接件4与顶板1和底板2之间可以通过覆盖连接件4的压头部的防水密封胶实现密封。或者同时具有密封圈和密封胶。

如图1和图2所示，本实用新型还揭示了一种电池模组，包括如上所述的高强度电池框架及位于其内的电池包5。

此外，本实用新型还揭示了一种电动汽车（图中未示出），包括如上所述的电池模组，其还包括其他电动汽车所具有的结构，如车身、底盘、电动机、悬架、轮胎、控制系统等，具体为现有技术，此处不作赘述。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.高强度电池框架，其特征在于：包括上下平行相对设置的顶板（1）和底板（2），所述顶板（1）和底板（2）之间设置有一组与它们垂直的承载套管（3），所述承载套管（3）固定在位于顶板（1）和底板（2）之间的承载梁（6）上，所述承载套管（3）的两端通过局部穿过顶板（1）和底板（2）且嵌入到所述承载套管（3）内的连接件（4）与所述顶板（1）和底板（2）固定成一体且所述连接件（4）与所述顶板（1）和底板（2）密封连接，两个所述连接件（4）具有与所述承载套管（3）共轴的安装孔（402）。

2.根据权利要求1所述的高强度电池框架，其特征在于：所述顶板（1）和底板（2）上形成有与所述连接件（4）对应的凹部（7），所述凹部（7）形成有用于连接件（4）穿过的通孔，所述连接件（4）位于所述顶板（1）和底板（2）外部的压头部（401）的高度小于等于所述凹部（7）的深度。

3.根据权利要求1所述的高强度电池框架，其特征在于：所述承载套管（3）的至少一端形成有支撑盘（301）。

4.根据权利要求1所述的高强度电池框架，其特征在于：所述承载套管（3）与所述承载梁（6）焊接。

5.根据权利要求1所述的高强度电池框架，其特征在于：所述承载套管（3）的外周设置有与所述承载梁（6）的底部抵靠的限定件（302）。

6.根据权利要求1所述的高强度电池框架，其特征在于：所述连接件（4）为螺栓，所述承载套管（3）的内孔为螺孔。

7.根据权利要求1-6任一所述的高强度电池框架，其特征在于：所述连接件（4）与所述顶板（1）和底板（2）的衔接面之间通过密封圈（8）密封。

8.根据权利要求7所述的高强度电池框架，其特征在于：所述密封圈（8）为w形或Y形密封圈，所述连接件（4）上形成有用于固定所述密封圈（8）的限定槽（403）。

9.电池模组，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的高强度电池框架及位于其内的电池包（5）。

10.电动汽车，其特征在于：包括权利要求9所述的电池模组。

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