CN212907966U - 电池包和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包和电动汽车，涉及电池模组技术领域。本实用新型提供的电池包和电动汽车，包括电池包壳体、电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板以及电芯组，电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板设置于电池包壳体内，电芯预紧机构与第一限位板相对设置，第一侧板连接电芯预紧机构与第一限位板，电芯预紧机构、第一限位板与第一侧板在电池包壳体内形成一容置区域，电芯组设置于容置区域中，如此设置，避免了电芯模组化，减少了零部件的数量，降低了成本。

Description

电池包和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池模组技术领域，具体而言，涉及一种电池包和电动汽车。

背景技术

在动力电池行业，新能源汽车电池包是一个复杂的集成系统，是由多个电池模组组装成。现有电池包的组成方式，是先组装成多个电池模组，然后将多个模组按照电池包箱体空间情况一次排放好，通过软连接串联后达到设计需要的电量。由于一个电池包需要大量的模组，导致其零部件的数量较多，成本较高。

实用新型内容

基于上述研究，本实用新型提供了一种电池包和电动汽车，以改善上述问题。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，实施例提供一种电池包，包括电池包壳体、电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板以及电芯组；

所述电芯预紧机构、所述第一限位板、所述第一侧板设置于所述电池包壳体内；

所述电芯预紧机构与所述第一限位板相对设置，所述第一侧板连接所述电芯预紧机构与所述第一限位板；

所述电芯预紧机构、所述第一限位板与所述第一侧板形成一容置区域，所述电芯组设置于所述容置区域中。

在可选的实施方式中，所述电芯预紧机构包括端板、背板、多个顶杆以及多个第一固定件；

所述背板设置有多个与各所述顶杆匹配的第一通孔，所述端板设置有多个与各所述顶杆匹配的第二通孔，各所述第一通孔与各所述第二通孔对应；

各所述顶杆穿过各所述第一通孔与各所述第二通孔，用于向所述电芯组施加预紧力，对所述电芯组进行限位；

各所述第一固定件设置于各所述顶杆，用于对穿过各所述第一通孔与各所述第二通孔的各所述顶杆进行固定。

在可选的实施方式中，所述电池包还包括底板，所述底板设置于所述电池包壳体的底部，所述电芯组设置于所述底板上。

在可选的实施方式中，所述电池包还包括多个第二固定件，所述端板包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部连接；

所述第一连接部上设置有多个与各所述顶杆匹配的第二通孔，所述第二连接部上设置有多个与各所述第二固定件匹配的第三通孔；

所述底板上设置有多个与各所述第二固定件匹配的固定孔；

各所述第二固定件穿过各所述第三通孔，设置于各所述固定孔。

在可选的实施方式中，所述电池包还包括多个第二限位板，所述电芯组包括多个子电芯组；

各所述第二限位板设置于两两所述子电芯组之间，用于对所述子电芯组进行限位。

在可选的实施方式中，所述第二限位板包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和第二限位部连接，使所述第二限位板呈T型结构。

在可选的实施方式中，所述第二限位部设置于两两所述子电芯组之间，与各所述子电芯组连接；

所述第一限位部的一端与所述第一限位板连接，另一端与所述电芯预紧机构连接。

在可选的实施方式中，所述第二限位部与所述子电芯组通过黏胶连接。

在可选的实施方式中，所述电池包还包括第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板相对设置，所述第二侧板用于对所述电芯组进行固定。

第二方面，实施例提供一种电动汽车，包括车辆本体以及前述实施方式任意一项所述的电池包，所述电池包设置于所述车辆本体内。

本实用新型提供的电池包和电动汽车，包括电池包壳体、电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板以及电芯组，电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板设置于电池包壳体内，电芯预紧机构与第一限位板相对设置，第一侧板连接电芯预紧机构与第一限位板，电芯预紧机构、第一限位板与第一侧板在电池包壳体内形成一容置区域，电芯组设置于容置区域中，如此设置，避免了电芯模组化，减少了零部件的数量，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池包的一种结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的电池包的另一种结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的电芯预紧机构的一种结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的电芯预紧机构的另一种结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的电池包的又一种结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的电芯预紧机构的又一种结构示意图。

图7为本实用新型实施例提供的电池包的又一种结构示意图。

图8为本实用新型实施例提供的端板和底板的一种结构示意图。

图9为本实用新型实施例提供的电池包的部分部件的结构示意图。

图10为本实用新型实施例提供的第二限位板的一种结构示意图。

图11为本实用新型实施例提供的电池包的又一种结构示意图。

图标：100-电池包；10-电池包壳体；20-电芯预紧机构；21-端板；211-第二通孔；212-第一连接部；213-第二连接部；214-第三通孔；22-背板；221-第一通孔；23-顶杆；24-第一固定件；30-第一限位板；31-挡板；40-第一侧板；50-电芯组；51-子电芯组；60-底板；61-固定孔；70-第二固定件；80-第二限位板；81-第一限位部；82-第二限位部；83-盖板；84-固定支座；90-第二侧板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在动力电池行业，新能源汽车电池包是一个复杂的集成系统，由多各模组组装成。电池模组的组装方式是电池包的主要工序，首先将多个电芯按照串并联的要求依次排好，然后在排好后的电芯的两头安装端板，将位于电芯两侧的侧板与端板焊接，如此使电芯包裹在端板与侧板形成的腔体内部形成一个电池模组。而完整的电池包需要多个电池模组，多个电池模组按照电池包箱体空间情况，一次排放好，通过软连接串联后达到设计需要的电量。

由于一个电池包需要大量的电池模组，因此对导致其零部件的数量较多，导致其成本较高，且多个电池模组通过螺栓连接到电池包箱体上，增加了失效风险点。

基于上述研究，本实施例提供了一种电池包，以改善上述问题。

请结合参阅图1和图2，本实施例提供了一种电池包100，包括电池包壳体10、电芯预紧机构20、第一限位板30、第一侧板40以及电芯组50。

所述电芯预紧机构20、所述第一限位板30、所述第一侧板40设置于所述电池包壳体10内。

所述电芯预紧机构20与所述第一限位板30相对设置，所述第一侧板40连接所述电芯预紧机构20与所述第一限位板30。

所述电芯预紧机构20、所述第一限位板30与所述第一侧板40形成一容置区域，所述电芯组50设置于所述容置区域中。

在本实施例中，电芯预紧机构20、第一限位板30以及第一侧板40可预先通过工装辅助，按照设计尺寸要求(即电池包壳体10的尺寸)装成组件，然后将组件设置于电池包壳体10内，使得电芯预紧机构20和第一侧板40与电池包壳体10的内侧壁连接，第一限位板30与电池包壳体10的内侧壁之间形成一容纳空间。其中，电芯预紧机构20与第一限位板30相对设置，第一侧板40连接电芯预紧机构20与第一限位板30，如此，即可通过电芯预紧机构20、第一限位板30与第一侧板40形成一容置区域，以容置电芯组50，组装简单，零件数量少，降低了电池包的成本。

作为一种可选的实施方式中，为了提高电池包壳体10的刚度，在本实施例中，还可以在容纳空间设置挡板31，在箭头所指的方向上支撑电芯组50，同时，电池包100的其他电气件也可以设置于挡板31上，提高空间利用率。

为了进一步减少零件的数量，在本实施例中，电芯预紧机构20、第一限位板30以及第一侧板40还可以焊接于电池包壳体10内，与电池包壳体10为一体。电芯预紧机构20、第一限位板30以及第一侧板40也可以通过焊接的方式装成组件，然后将组件焊接于电池包壳体10内，与电池包壳体10为一体。

可选的，在本实例中，电池包壳体10采用钣金材质。

本实施例通过将电芯预紧机构20、第一限位板30、第一侧板40设置于电池包壳体10内，形成一容置区域，在组装电池包100时，只需将电芯组50设置于容置区域即可，避免电芯模组化，装配简单，且减少了零件数量，降低了成本。可以理解地，在本实施例中，电芯组50由多个电芯组成。

在可选的实施方式中，为了满足电芯需要一定预紧力的特性要求，请结合参阅图3和图4，在本实施例中，所述电芯预紧机构20包括端板21、背板22、多个顶杆23以及多个第一固定件24。

所述背板22设置有多个与各所述顶杆23匹配的第一通孔221，所述端板21设置有多个与各所述顶杆23匹配的第二通孔211，各所述第一通孔221与各所述第二通孔211对应。

各所述顶杆23穿过各所述第一通孔221与各所述第二通孔211，用于向所述电芯组50施加预紧力，对所述电芯组50进行限位；

各所述第一固定件24设置于各所述顶杆23，用于对穿过各所述第一通孔221与各所述第二通孔211的各所述顶杆23进行固定。

其中，如图5所示，背板22作为电芯预紧机构20主要承载力的部件与电池包壳体10的内壁连接。可选的，为了便于组装以及减少零件数量，本实施例中可通过焊接的方式，将背板22与电池包壳体10的内侧壁连接在一起。

在本实施例中，设置于背板22的第一通孔221的数量与顶杆23的数量相同，且与各顶杆23匹配，同样地，设置于端板21的第二通孔211的数量与顶杆23的数量相同，且与各顶杆23匹配。

可选的，在本实施例中，如图6所示，为了增大承载面积，避免应力集中，顶杆23与端板21的接触面可设置为大圆盘结构。为了便于向端板21以及电芯组50施加预紧力，在本实施例中，顶杆23可为M14螺纹，中间可设计为六边形拧紧结构，设置于背板22的第一通孔221可为与M14对应的螺母孔。在组装电池包100时，将顶杆23旋进设置于背板22对应的第一通孔221中，然后通过工具旋转顶杆23，将顶杆23旋转进第二通孔211中，以将端板21向电芯组50顶进，在对每个顶杆23施加扭力至设计要求之后，将第一固定件24设置于顶杆23上，与背板22紧密贴合，锁定顶推力。

为了使电芯组50受力均匀，可选的，在本实施例中，可间隔均匀地在电芯组50设置顶杆23，即第一通孔221间隔均匀地设置于背板22，第二通孔211间隔均匀地设置于端板21。

本实施例所提供的电池包100，利用丝杆螺母原理，通过电芯预紧机构20向前顶进，向电芯组50施加预紧力，满足了电芯预紧力的需求，减少了失效风险点。

在可选的实施方式中，请结合参阅图7和图8，所述电池包100还包括底板60，所述底板60设置于所述电池包壳体10的底部，所述电芯组50设置于所述底板60上。

所述电池包100还包括多个第二固定件70，所述端板21包括第一连接部212以及第二连接部213，所述第一连接部212与所述第二连接部213连接。

所述第一连接部212上设置有多个与各所述顶杆23匹配的第二通孔211，所述第二连接部213上设置有多个与各所述第二固定件70匹配的第三通孔214。

所述底板60上设置有多个与各所述第二固定件70匹配的固定孔61。

各所述第二固定件70穿过各所述第三通孔214，设置于各所述固定孔61。

其中，底板60作为承载电芯组50的部件，可预先设置于电池包壳体10内，与电池包壳体10焊接在一起，然后再将电芯预紧机构20、第一限位板30、第一侧板40设置于电池包壳体10内。

为了提高稳定性和降低顶力衰减，在锁定电芯预紧机构20的顶推力后，可将各第二固定件70穿过设置于第二连接部213的各第三通孔214，设置于底板60的各固定孔61中，以将端板21固定于底板60，避免端板21移动，造成顶力衰减。

在可选的实施方式中，为了进一步对电芯组50进行限位，请结合参阅图9和图10，所述电池包100还包括多个第二限位板80，所述电芯组50包括多个子电芯组51。

各所述第二限位板80设置于两两所述子电芯组51之间，用于对所述子电芯组51进行限位。

所述第二限位板80包括第一限位部81和第二限位部82，所述第一限位部81和第二限位部82连接，使所述第二限位板80呈T型结构。

所述第二限位部82设置于两两所述子电芯组51之间，与各所述子电芯组51连接。

所述第一限位部81的一端与所述第一限位板30连接，另一端与所述电芯预紧机构20连接。

所述第二限位部82与所述子电芯组51通过黏胶连接。

在本实施例中，第二限位板80呈T型结构，通过将第二限位部82设置于相邻的两两子电芯组51之间，将第一限位部81与第一限位板30和电芯预紧机构20固定连接，实现了对子电芯组51的限位。

可选的，为了提高第二限位板80的稳固性，在本实施例中，可在第一限位部81的一端设置盖板83，通过盖板83固定于第一限位板30，同时可在第一限位部81的另一端设置固定支座84，将固定支座84与背板22固定连接，然后将第一限位部81的另一端通过盖板83固定设置于固定支座84上，如此，便可对第二限位板80进行固定，以在竖直方向上，对电芯组50进行限位。

为了提高电池包100的使用安全性，在本实施例中，可预先将第二限位板80整体表面进行氧化，并对第二限位板80的表面进行绝缘喷涂，再对第二限位部82进行黏胶，以通过黏胶与子电芯组51连接。

作为一种可选的实施方式，为了使子电芯组51预紧力受力均匀，可在每一电芯组50的中间设置顶杆23。

在安装电芯组50后，对了进一步对电芯组50进行限位，在本实施例中，请结合参阅图11，所述电池包100还包括第二侧板90，所述第二侧板90与所述第一侧板40相对设置，所述第二侧板90用于对所述电芯组50进行固定。

其中，在组装好电芯组50后，将第二侧板90设置于底板60，紧贴电芯组50，以对电芯组50进行限位。可选的，在本实施例中，可通过螺栓的方式将第二侧板90设置在底板60上。

如图11所示，在本实施例中，通过电芯预紧机构20、第一限位板30、第一侧板40以及第二侧板90对电芯组50进行围合，即可在x，y方向上对电芯组50进行限位，通过将第二限位板80设置于两两子电芯组51之间，即可在z方向上对电芯组50进行限位，由此实现了电芯组50在x，y，z方向上的限位，保证了电池包100的稳定性，提高了电池包100的安全性能。

本实施例所提供的电池包100，结构简单，零部件数量少，装配方便，在装配时，只需将电芯组50串并联顺序一次排布在电池包壳体10内，电芯预紧机构20、第一限位板30与第一侧板40形成的容置区域中，然后将涂胶后的第二限位板80插入相邻的两两子电芯组51之间，通过黏胶将子电芯组51与第二限位板80连成整体，再通过盖板或螺钉的方式将第二限位板80固定在第一限位板30与电芯预紧机构20上，然后再通过螺栓将第二侧板90设置于底板60上，向电芯组50施加一挤压力，由此实现了电芯组50在x，z方向上的限位。之后再通过旋转顶杆23，将端板21向电芯组50顶进，对电芯组50施加预紧力，在对每个顶杆23施加扭力至设计要求之后，将第一固定件24设置于顶杆23上，与背板22紧密贴合，锁定顶推力，由此满足了电芯组50需要一定预紧力的特性要求，并实现了电芯组50在y方向上的限位。

在上述基础上，本实施例还提供一种电动汽车，包括车辆本体以及前述实施方式中任意一项所述的电池包100，所述电池包100设置于所述车辆本体内。

综上，本实施例所提供的电池包和电动汽车，包括电池包壳体、电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板以及电芯组，电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板设置于电池包壳体内，电芯预紧机构与第一限位板相对设置，第一侧板连接电芯预紧机构与第一限位板，电芯预紧机构、第一限位板与第一侧板在电池包壳体内形成一容置区域，电芯组设置于容置区域中，如此设置，避免了电芯模组化，减少了零部件的数量，降低了成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，其特征在于，包括电池包壳体、电芯预紧机构、第一限位板、第一侧板以及电芯组；

所述电芯预紧机构、所述第一限位板、所述第一侧板设置于所述电池包壳体内；

所述电芯预紧机构与所述第一限位板相对设置，所述第一侧板连接所述电芯预紧机构与所述第一限位板；

所述电芯预紧机构、所述第一限位板与所述第一侧板形成一容置区域，所述电芯组设置于所述容置区域中。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯预紧机构包括端板、背板、多个顶杆以及多个第一固定件；

所述背板设置有多个与各所述顶杆匹配的第一通孔，所述端板设置有多个与各所述顶杆匹配的第二通孔，各所述第一通孔与各所述第二通孔对应；

各所述顶杆穿过各所述第一通孔与各所述第二通孔，用于向所述电芯组施加预紧力，对所述电芯组进行限位；

各所述第一固定件设置于各所述顶杆，用于对穿过各所述第一通孔与各所述第二通孔的各所述顶杆进行固定。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括底板，所述底板设置于所述电池包壳体的底部，所述电芯组设置于所述底板上。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括多个第二固定件，所述端板包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部连接；

所述第一连接部上设置有多个与各所述顶杆匹配的第二通孔，所述第二连接部上设置有多个与各所述第二固定件匹配的第三通孔；

所述底板上设置有多个与各所述第二固定件匹配的固定孔；

各所述第二固定件穿过各所述第三通孔，设置于各所述固定孔。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括多个第二限位板，所述电芯组包括多个子电芯组；

各所述第二限位板设置于两两所述子电芯组之间，用于对所述子电芯组进行限位。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第二限位板包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和第二限位部连接，使所述第二限位板呈T型结构。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第二限位部设置于两两所述子电芯组之间，与各所述子电芯组连接；

所述第一限位部的一端与所述第一限位板连接，另一端与所述电芯预紧机构连接。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第二限位部与所述子电芯组通过黏胶连接。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板相对设置，所述第二侧板用于对所述电芯组进行固定。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括车辆本体以及权利要求1-9任意一项所述的电池包，所述电池包设置于所述车辆本体内。

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