CN213167693U - 电池模组支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造领域，公开了一种电池模组支架，包括支架本体，支架本体的上表面设有用于承载电池模组的承载面，承载面包括多个和电池模组的设置数量相对应的装配区，支架本体的下表面向下凸设有支撑柱，支撑柱内开设用于将电池模组固定的固定通孔。本实用新型可以兼顾多个电池模组的上、下层固定装配，在提高了模组支架的强度和刚度的同时实现平台化；电池模组布置向电池包宽度方向收缩，空间利用率高，提高了电池包的体积能量密度；实现了电池模组支架的一体化多功能设置，结构简单紧凑轻量化、集成导热和散热作用，电池包整体的可靠性和安全性高。

Description

电池模组支架

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及电池模组支架。

背景技术

当代汽车产业正在发生革命性的变化，即传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所代替，其中纯电动汽车作为新能源汽车的一种正在兴起，许多传动燃油车平台直接通过将发动机结构更换为动力电池包结构，将汽车动力源由燃油更换为电池，随着新能源补贴的下降，低成本的电池包设置成为各大电池厂研发设置的重点，有限的空间如何设置出更加轻量化、集成化装配简单、高强结构的电池包结构成为当下研究的热点话题。

在现有技术中现有技术中的电池包设置方式大概包括有两种，一种是上层的电池模组布置沿电池包宽度方向向外延伸错位，上、下两层模组对齐布置，上述这种结构显然需要电池包宽度尺寸较大；另一种是上、下层电池模组沿电池包长度方向进行错位，同样需要电池包长度尺寸较大。

与此同时，现有的电池模组支架结构一般只具有安装模组的作用，结构和功能单一，需要额外增设其他辅助结构用来安装加热膜、线束卡扣和BMS板等电池包结构件，无形之中增加了电池包的重量、成本和设置空间，不易于实现电池包低成本、高能量密度和高可靠性等优势，同时随着电池包上层空间的增加，模组支架的尺寸也需要增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的结构复杂、高成本且可靠性差的问题，提供电池模组支架，可以兼顾多个电池模组的上、下层固定装配，在提高了模组支架的强度和刚度的同时，实现了电池模组支架的一体化多功能设置，结构简单紧凑、实用性强。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池模组支架，包括支架本体，所述支架本体的上表面设有用于承载所述电池模组的承载面，所述承载面包括多个和电池模组的设置数量相对应的装配区，所述支架本体的下表面向下凸设有支撑柱，所述支撑柱内开设用于将所述电池模组固定的固定通孔。

优选地，所述承载面上设有加强筋，所述加强筋的设置方向与所述装配区的长度方向相互平行，所述加强筋突出于所述承载面的上表面，相邻的两条加强筋之间围设的区域形成所述装配区；

和/或，所述装配区的设置数量为五个。

优选地，所述承载面的底部设有贯穿所述承载面表面的“米”字形加强筋。

优选地，所述承载面的底部设有“田”字形加强筋，所述“田”字形加强筋与所述“米”字形加强筋彼此交错设置。

优选地，所述“田”字形加强筋所构成的每个单元格的面积为所述装配区面积的1/8-1/6。

优选地，所述支架本体的一侧边缘开设有多个第一减重孔，所述第一减重孔沿所述支架本体的长度方向开设。

优选地，所述第一减重孔和所述支架本体的一侧边缘之间、或者所述支架本体的一侧边缘上还间隔开设有第二减重孔。

优选地，所述第一减重孔为方形，所述第二减重孔为长圆槽形。

优选地，所述支架本体的下表面依次设有加热膜和导热胶，所述导热胶通过所述加热膜固定在所述支架本体上。

优选地，所述支架本体上设有电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔，所述电气安装点和所述固定孔与所述加强筋、所述“田”字形加强筋或所述“米”字形加强筋贯通连接。

通过上述技术方案，可以兼顾多个电池模组的上、下层固定装配，在提高了模组支架的强度和刚度的同时，实现了电池模组支架的一体化多功能设置，结构简单紧凑、实用性强。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的电池模组支架整体结构示意图；

图2为图1所示的电池模组支架翻转180°后的整体结构示意图；

图3为图1的A向结构示意图；

图4为图1的B向结构示意图；

图5为图1的C向结构示意图；

图6为图1的D向结构示意图；

图7为图1的E向结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中电池模组支架与上、下层电池模组之间的连接结构示意图；

图9为图8的F向结构示意图；

图10为图8的G向结构示意图。

附图标记说明

100、支架本体；101、装配区；102、支撑柱；103、固定通孔；104、加强筋；105、“米”字形加强筋；106、“田”字形加强筋；107、第一减重孔；108、第二减重孔；109、电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔；1000、电池模组支架；2000、长螺栓；3000、下层电池模组；4000、上层电池模组；5000、普通螺栓；6000、固定架；7000、模组连接板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1至图7所示，本实用新型提供一种电池模组支架1000，包括支架本体100，所述支架本体100的上表面设有用于承载所述电池模组的承载面，所述承载面包括多个和电池模组的设置数量相对应的装配区101，所述支架本体100的下表面向下凸设有支撑柱102，所述支撑柱102内开设用于将所述电池模组固定的固定通孔103。也就是说，电池模组支架整体采用工字形结构设置，底部支撑柱用于连接上、下层电池模组，顶部采用平面结构设置，用于承载模组和电气件及加热膜等部件，整体连接成葡萄串结构，提高了电池包的刚度。由上述内容可知，本实用新型可以兼顾多个电池模组的上、下层固定装配，在提高了模组支架的强度和刚度的同时，实现了电池模组支架的一体化多功能设置，结构简单紧凑、实用性强。

进一步地，如图1至图3所示，所述承载面上设有加强筋104，所述加强筋104的设置方向与所述装配区101的长度方向相互平行，所述加强筋104突出于所述承载面的上表面，相邻的两条加强筋104之间围设的区域形成所述装配区101；在如图1至图3所示的实施例中，所述装配区101的设置数量为五个。当然，在实际应用中还可以根据需要选择具体的设置数量。

为了提高电池模组支架的强度和刚度，所述承载面的底部设有贯穿所述承载面表面的“米”字形加强筋105。更进一步地，所述承载面的底部还可以设置有“田”字形加强筋106，所述“田”字形加强筋与所述“米”字形加强筋彼此交错设置，提高了电池包结构强度。通常情况下，所述“田”字形加强筋所构成的每个单元格的面积为所述装配区101的面积的1/8-1/6。每一装配区101内的单元格的大小可以相同或者不同。在图7所示的实施例中，每一装配区101被“田”字形加强筋106分割为8个单元格，位于中间的四个单元格大小相等，而位于两侧的四个单元格大小相等且大于位于中间的四个单元格。

结合图7所示，所述支架本体100的一侧边缘开设有多个第一减重孔107，所述第一减重孔107沿所述支架本体100的长度方向开设。更具体地，所述第一减重孔107和所述支架本体100的一侧边缘之间、或者所述支架本体100的一侧边缘上还间隔开设有第二减重孔108。为了方便加工成型和减重孔在支架本体上的排布，所述第一减重孔107为方形，所述第二减重孔108为长圆槽形，两侧对称减重保证结构强度的同时实现了轻量化设置。支架本体100通过在一侧边缘开设第一减重孔107，边缘的剩余部分形成封闭结构，取代了现有技术中支架本体100边缘的开放式结构，因为该电池包后部无整车安装点结构，所以采用局部封闭结构提高了动力电池包整包的振动模态和刚度；同时该模组支架在整包布置中采用左右布置，一套模具成型，节约了成本。

此外，所述支架本体100的下表面依次设有加热膜和导热胶，所述导热胶通过所述加热膜固定在所述支架本体100上。

为了方便定位和装配并防止各个部件之间发生干涉，所述支架本体100上设有电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔109，为了确保连接刚度和强度，如图3并结合图7所示，所述电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔109与所述加强筋104、所述“田”字形加强筋106或所述“米”字形加强筋105贯通连接；也就是说，图3所示的电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔109，如图7所示分别设置在加强筋104、“田”字形加强筋106或“米”字形加强筋105上，由于电气安装点采用局部与整体一体铸造成型，同时安装点与周边加强筋贯通连接在一起，提高了结构强度。

如图8至图10所示，本实用新型所提供的这种电池模组支架的装配过程是这样的：

首先，将长螺栓2000穿设通过开设在电池模组支架1000的支撑柱102上的固定通孔103，将电池模组支架1000固定在动力电池包的下壳体(图中未示出)上，并在电池模组支架1000和下壳体之间留有用于安装下层电池模组3000的空间；其次，将组成下层电池模组3000的每个电池模组逐一固定在电池模组支架1000的下方，电池模组支架1000通过普通螺栓5000与下层电池模组3000固定在一起，并将加热膜固定在电池模组支架1000的底面上，在加热膜上涂抹双组份AB导热胶(图中未示出)，上层电池模组4000与导热胶粘接在一起，同时再利用普通螺栓5000将上层电池模组4000固定在电池模组支架1000的装配区101上，如图9所示，为了在确保强度的基础上压缩体积，上层电池模组4000与下层电池模组3000在两者的叠置方向上错位布置，上层电池模组4000和下层电池模组3000的两列电池模组之间的间距相比现有技术的间距更小、结构更紧凑，且上层电池模组4000的两列之间的间距略小于下层电池模组3000的两列之间的间距，但两列电池模组的设置位置是相互对称的，最后，在两列电池模组之间通过模组连接板7000彼此连接固定。

由上述内容可知，在图8至图10所示的实施例中，当动力电池包需要加热时，下层电池模组3000的热量可以通过加热膜和导热胶将传递给上层电池模组4000；当动力电池包需要散热时，通过电池模组支架1000也可以将热量散出，从而提高了动力电池包的热管理性能；同时，由于本实用新型取消了现有技术中在加热膜底部的支撑泡棉，节省了动力电池包的Z向空间，提高了电池包的体积能量密度。本实用新型取代了现有技术中后模组支架承载四块电池模组，BDU和电流传感器采用钣金支架连接，其余四块电池模组采用铸铝的后模组支架结构承载的结构，上层电池模组4000和下层电池模组3000分别包括了五块型号为355的电池模组，通过五块电池模组连接提高了整包的刚度和强度。当上层电池模组4000和下层电池模组3000都固定好之后，可以通过固定架6000固定BDU、BMS等电气件和电池管理系统部件。相比现有技术中只有两块或四块电池模组的结构来说，本实用新型所提供的这种电池模组支架在电池包的长度方向，即：沿X向进行了延伸，同时，电池模组支架在电池包的整包布置中可以实现对称设置，节约了成本，另外，由于该电池模组支架还可以支撑加热膜和导热胶，省去现有技术中加热膜底部泡棉支撑的作用节省电池包Z向空间，并起到散热作用，提高了电池包的热管理性能。设置在电池模组支架上的铜排、线束的固定孔、以及设置在电池模组支架上的避让孔和刚度连接结构，实现了一体化多功能化设置，同时提高了模组支架的强度和刚度，有效避免了现有技术中电池包下壳体后部与整车无安装点，上、下模组分层位置在振动时电池包整包的刚度较差的问题。因此，本实用新型通过上述装配过程实现动力电池包中的上、下两层模组结构，上、下层电池模组采用平铺上下叠加，Y向中间收缩布置，区别于现有技术上、下电池模组沿长度和宽度方向延伸错位的结构，而是上、下层电池模组沿电池包宽度方向向中间收缩，缩小了电池包宽度方向尺寸，节省空间，提高电池包的空间利用率进而提高了电池包的能量密度。

综上所述，本实用新型提供一种电池模组支架，通过在支架本体上设置与电池模组的设置数量对应的装配区，实现一种平台化的电池模组支架，在本实用新型的一个实施例中，可承载五块电池模组的重量，沿电池包X向布置，同时集成电气件的安装固定，一体化的设置提高电池模组支架的结构强度和刚度；在动力电池包整包布置中对称布置，在一个支架的上下叠置两层电池模组，节约了成本；采用铸铝工艺一体成型的铸铝件，相比于现有技术中的钣金支架重量轻，实现了轻量化设置；电池模组布置向电池包宽度方向收缩，节省电池包Y向空间，提高了电池包空间利用率，提高了电池包的体积能量密度；电池模组支架底部支撑加热膜与导热胶，取代现有技术中的支撑泡棉，节省电池包Z向空间，同时导热胶通过加热膜与支架直接接触，具有散热的作用，提高了电池包的热管理性能；同时设置的“米”字形加强筋和“田”字形加强筋、且两种类型的加强筋互相交错，提高了电池包结构强度；同时局部采用封闭结构取代现有技术中的开环结构，可提高整包的刚度，尤其能够提高电池包后部无整车安装点结构的强度和刚度；矩形通孔减重孔和长圆槽减重结构设置，提高了模组支架的轻量化设置；电气安装点采用局部与整体一体铸造成型，且电气安装点可采用挤压螺纹或是安装钢丝螺纹套，同时安装点结构设置与周边加强筋贯通连接在一起，提高了结构强度；同时设置有铜排和线束的固定孔便于铜排和线束的固定，提高整包的电气的可靠性和安全性。因此，本实用新型实现了多功能、轻量化、并将导热和散热作用集成起来。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，可以根据需要调整电池模组支架中能够安装的电池模组的数量。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池模组支架，包括支架本体(100)，其特征在于，所述支架本体(100)的上表面设有用于承载所述电池模组的承载面，所述承载面包括多个和电池模组的设置数量相对应的装配区(101)，所述支架本体(100)的下表面向下凸设有支撑柱(102)，所述支撑柱(102)内开设用于将所述电池模组固定的固定通孔(103)；

所述承载面上设有加强筋(104)，所述加强筋(104)的设置方向与所述装配区(101)的长度方向相互平行，所述加强筋(104)突出于所述承载面的上表面，相邻的两条加强筋之间围设的区域形成所述装配区(101)。

2.根据权利要求1所述的电池模组支架，其特征在于，所述装配区(101)的设置数量为五个。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组支架，其特征在于，所述承载面的底部设有“米”字形加强筋(105)，“米”字形加强筋(105)贯穿所述承载面的表面。

4.根据权利要求3所述的电池模组支架，其特征在于，所述承载面的底部设有“田”字形加强筋(106)，所述“田”字形加强筋(106)与所述“米”字形加强筋(105)彼此交错设置。

5.根据权利要求4所述的电池模组支架，其特征在于，所述“田”字形加强筋(106)所构成的每个单元格的面积为所述装配区(101)面积的1/8-1/6。

6.根据权利要求1所述的电池模组支架，其特征在于，所述支架本体(100)的一侧边缘开设有多个第一减重孔(107)，所述第一减重孔(107) 沿所述支架本体(100)的长度方向开设。

7.根据权利要求6所述的电池模组支架，其特征在于，所述第一减重孔(107)和所述支架本体(100)的一侧边缘之间、或者所述支架本体(100)的一侧边缘上还间隔开设有第二减重孔(108)。

8.根据权利要求7所述的电池模组支架，其特征在于，所述第一减重孔(107)为方形，所述第二减重孔(108)为长圆槽形。

9.根据权利要求1所述的电池模组支架，其特征在于，所述支架本体(100)的下表面依次设有加热膜和导热胶，所述导热胶通过所述加热膜固定在所述支架本体(100)上。

10.根据权利要求4所述的电池模组支架，其特征在于，所述支架本体(100)上设有电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔(109)，所述电气安装点和电气件与电池管理系统部件的固定孔(109)与所述加强筋(104)、所述“田”字形加强筋(106)或所述“米”字形加强筋(105)贯通连接。

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