CN215070216U - 模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地涉及一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆。所述模组防护壳包括用于容纳模组(1)的腔室和用于限定所述腔室的壳体，所述壳体设置有空腔结构。该模组防护壳通过将模组容纳于腔室内，以便于通过防护壳的壳体保护模组，而且防护壳的壳体设有空腔结构，在动力电池的外壳受到外部碰撞时，壳体能够通过空腔结构吸收部分的碰撞能量，起到缓冲作用，还能有效地减小了壳体在动力电池的外壳的变形影响下发生的变形程度，从而保护了模组的完好无损。

Description

模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地涉及一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆。

背景技术

电动汽车作为新能源领域的重要部分，引起越来越多的关注。其中，动力电池作为新能源电动汽车的主要动力来源，是新能源电动汽车的重要组成部分。为了保证动力电池的安全运行，动力电池中的模组的安全性和可靠性起到了至关重要的作用。

目前，动力电池包括外壳以及安装于所述外壳内的模组，通常模组直接安装于外壳的底部，致使外壳在受到外力碰撞时容易变形而挤压模组，导致模组受到损坏，甚至造成模组因内部电芯出现短路而发生起火、爆炸等现象，危害人身安全。

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动力电池中的模组直接安装于外壳底部而造成外壳发生变形时容易损伤模组的安全性问题，提供一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆，该模组防护壳通过将模组容纳并且安装于腔室内，以便于保护模组，而且防护壳的壳体设有空腔结构，减小了防护壳在动力电池的外壳的变形影响下发生的变形程度，保护了模组的完好无损。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种模组防护壳，所述模组防护壳包括用于容纳模组的腔室和用于限定所述腔室的壳体，所述壳体设置有空腔结构。

可选的，所述壳体包括中空的底板。

可选的，所述壳体包括第一加强筋，所述第一加强筋设置在所述底板内以将所述底板分隔成多个第一空腔，以形成所述空腔结构。

可选的，所述壳体包括第一侧板，所述第一侧板通过第一卡接结构与所述底板装配。

可选的，所述第一卡接结构包括第一凹槽和第一凸起，所述第一凹槽设置在所述第一侧板和所述底板的其中一者，所述第一凸起设置在另一者。

可选的，所述第一凹槽设置在所述底板，所述壳体包括第二加强筋，所述第二加强筋设置为自所述第一凹槽的拐角处延伸至所述底板或者是所述第一加强筋。

可选的，所述第一侧板设置为中空，所述壳体包括隔挡件，所述第一侧板通过所述隔挡件分隔成多个第二空腔，以形成所述空腔结构。

可选的，所述隔挡件包括弯板，所述弯板设置为向下弯曲和/或向上弯曲。

可选的，所述壳体包括具有镂空结构的第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板装配在一起。

可选的，所述第二侧板和所述第一侧板通过第二卡接结构装配。

本实用新型第二方面提供了一种模组单元，包括模组和所述的模组防护壳，所述模组容纳于所述腔室。

本实用新型第三方面提供了一种动力电池，所述动力电池包括外壳和所述的模组单元，所述外壳具有安装腔，所述模组单元安装于所述安装腔内。

本实用新型第四方面提供了一种车辆，包括所述的动力电池。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆，该模组防护壳通过将模组容纳并且安装于腔室内，以便于通过防护壳的壳体保护模组，而且防护壳的壳体设有空腔结构，在动力电池的外壳受到外部碰撞时，壳体能够通过空腔结构吸收部分的碰撞能量，起到缓冲作用，还能有效地减小了壳体在动力电池的外壳的变形影响下发生的变形程度，从而保护了模组的完好无损。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种模组防护壳与模组之间的装配关系图；

图2为图1所示的模组防护壳与模组在装配状态下的爆炸图；

图3为图1所示的模组防护壳的结构示意图；

图4为图3所示的模组防护壳在A处的局部放大图；

图5为图3所示的模组防护壳的侧护板的结构示意图；

图6为图3所示的模组防护壳的底护板的结构示意图；

图7为图3所示的模组防护壳的防护板的结构示意图；

图8为图7所示的模组防护板在B处的局部放大图。

附图标记说明

1、模组；2、通孔；3、底板；4、第一空腔；5、第一加强筋；6、第二加强筋；7、第三加强筋；8、第一凹槽结构；9、安装件；10、第一侧板；11、第一凸起结构；12、第二空腔；13、隔挡件；14、第一折板；15、第二折板；16、卡紧件；17、卡板；18、间隙；19、支撑板；20、第二侧板；21、镂空结构；22、第二凹槽；23、凸板；24、紧固件。

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。

本实用新型第一方面提供了一种模组防护壳，如图1-8所示，所述模组防护壳包括用于容纳模组1的腔室和用于限定所述腔室的壳体，所述壳体设置有空腔结构。其中，壳体可以采用各种材质，例如，铝型材，有利于轻量化设计。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆，该模组防护壳通过将模组1容纳于腔室内，以便于通过防护壳的壳体保护模组1；而且防护壳的壳体设有空腔结构，在动力电池的外壳受到外部碰撞时，壳体能够通过空腔结构吸收部分的碰撞能量，起到缓冲作用，还能有效地减小了壳体在动力电池的外壳的变形影响下发生的变形程度，减轻了壳体的应力集中现象，从而保护了模组的完好无损，满足了模组的防护需求，并且实现了动力电池的轻量化设计。

模组防护壳与模组可以采用各种装配方式，例如，模组防护壳可以通过壳体的内侧壁与模组直接接触以对模组进行限位装配，进一步的，模组防护壳还可以借助其他零部件对模组进行固定装配，例如，其他零部件可以采用紧固件24(例如，螺栓螺母组件等)，具体的，模组防护壳包括具有安装孔的安装件9，以使得模组防护壳能够通过紧固件24贯穿安装件9的安装孔对模组1进行固定装配，结构简单，便于加工，加强了模组1的装配强度，优化了模组防护壳对模组1的防护效果，还降低了模组1的装配难度。

在本实用新型的实施例1中，所述壳体包括中空的底板3，使得壳体能够通过中空的底板3来吸收来自于动力电池外壳的下壳体传递的碰撞能量，保护了模组的底部完好无损。

安装件9可以设置在壳体的底板3上，具体的，如图1-4和6所示，底板3的上层侧壁具有开孔，安装件9安装于底板3的上层侧壁的下表面并且安装孔与底板3的开孔连通，使用时，通过紧固件24依次贯穿模组1侧板的通孔2、底板3的开孔以及安装件9的安装孔进行固定装配，简单可行，装配快捷；进一步的，安装件9的安装孔可以为螺孔，紧固件24可以为拉铆螺母。

在本实用新型的实施例2中，底板3可以设置网状的空腔结构，以高效吸收外界的碰撞能量。例如，如图6所示，所述壳体包括第一加强筋5，所述第一加强筋5设置在所述底板3内以将所述底板3分隔成多个第一空腔4，以形成所述空腔结构，兼顾了增强底板3的自身强度以及扩大第一空腔4的分布范围，优化了底板3的防护效果，满足了模组防护壳的使用需求。其中，第一加强筋5可以设置为各种形式，例如，可以设置为自底板3的上层侧壁沿倾斜于所述底板3的高度方向延伸至底板3的下层侧壁，使得第一加强筋5能够随底板3的下层侧壁发生较大幅度的变形，以吸收更多的碰撞能量，减小底板3的上层侧壁的变形程度，保证了模组的完好无损。

在本实用新型的实施例3中，壳体可以通过其他板件(例如，下文提到的第一侧板10)与底板3进行卡接以共同形成腔室。例如，如图4所示，所述壳体包括第一侧板10，所述第一侧板10通过第一卡接结构与所述底板3装配，降低了装配难度，便于拆卸与组装。其中，第一侧板10和底板3之间还可以采用其他形式，例如，焊接、粘接等。

为了简化壳体的整体结构，所述第一卡接结构包括第一凹槽和第一凸起，所述第一凹槽设置在所述第一侧板10和所述底板3的其中一者，所述第一凸起设置在另一者，便于制作与加工。

进一步的，所述第一凹槽设置在所述底板3，所述壳体包括第二加强筋6，所述第二加强筋6设置为自所述第一凹槽的拐角处延伸至所述底板3或者是所述第一加强筋6。其中，第二加强筋6可以延伸至底板3的上层侧壁或者下层侧壁，以便于第一侧板10传递到底板3的碰撞能量能够通过拐角处的第二加强筋6直接传递到底板3的上层侧壁或者下层侧壁，当然，也可以通过第一加强筋6传递给底板3，避免了底板3在凹槽拐角处出现应力集中，保证了底板3的安全使用。其中，第一卡接结构可以设置为各种数量，例如，可以为多个，这样，多个第一凹槽中的其中几个可以设在第一侧板10上，剩余几个设置在底板3上；当然，多个第一凹槽可以全部设置在底板2上，具体的，如图2和4所示，底板2包括两个第一凹槽结构8，第一侧板10包括与两个第一凹槽结构8一一对应设置的两个第一凸起结构11，其中，两个第一凹槽结构8的槽深(即，第一凹槽结构8在图4所示的左右方向上的尺寸)和槽宽(即，第一凹槽结构8在图4所示的上下方向上的尺寸)均可不同，当然，第一凸起结构11可以根据第一凹槽结构8的槽宽合理设置，例如，设置为板状结构、或者是中空凸起等；进一步的，为了加强底板3的整体强度，相邻两个凹槽的拐角处可以通过第三加强筋7连接在一起。

在本实用新型的实施例4中，如图2、4和7所示，所述第一侧板10设置为中空，所述壳体包括隔挡件13，所述第一侧板10通过所述隔挡件13分隔成多个第二空腔12，以形成所述空腔结构，兼顾了增强第一侧板10的自身强度以及扩大第二空腔12的分布范围，优化了第一侧板10的防护效果，满足了模组防护壳的使用需求。

其中，隔挡件13可以设置为各种形式，只要能够将第一侧板10分隔成多个第二空腔12即可。例如，所述隔挡件13包括弯板，所述弯板设置为向下弯曲和/或向上弯曲，结构简单，便于制作与加工，在第一侧板10的外层侧壁受到碰撞冲击时，相对于隔挡件13采用垂直于第一侧板10的外层侧壁设计的直板而言，弯板式隔挡件13可随之发生变形的幅度更大，减轻了第一侧板10的内层侧壁的变形程度，有助于第一侧板10的外层侧壁独自吸收更多的碰撞能量，保证了模组的完好无损。其中，隔挡板13可以设置为各种形式的弯板，例如，弧形板或者是折叠板等；以弯板设置为折板为例，弯板包括呈夹角设置的两部分并且以两部分的交界处为对称轴线呈对称结构；进一步的，隔挡板13包括如图4和7所示的向下弯折的第一折板14和向上弯折的第二折板15，第一折板14和第二折板15间隔设置并且与第二侧板的双层侧壁共同围成横截面为正六边形的空腔结构。

在本实用新型的实施例5中，如图1-3和5所示，所述壳体包括具有镂空结构21的第二侧板20，所述第二侧板20与所述第一侧板10装配在一起，上述镂空结构21兼顾了轻量化设计和整体强度，有效地对外部的碰撞冲击起到了缓冲作用，保证了模组的安全运行。其中，镂空结构21可以设置为各种合理结构，例如，可以设置为沿第二侧板20的长度方向呈蜂窝分布；进一步的，为了加强第二侧板20的整体强度，镂空结构21可以设置为中部为等六边形镂孔依次分布，上下两侧分别为多个三角形镂孔和多个四边形镂孔交错分布，其中，三角形镂孔还可以设置为等腰三角形结构。

进一步的，所述第二侧板20和所述第一侧板10通过第二卡接结构装配，降低了装配难度，便于拆卸与组装。其中，第一侧板10和第二侧板20之间还可以采用其他形式，例如，焊接、粘接或者通过螺栓紧固连接等。

其中，第二卡接结构可以设置为各种形式，例如，如图4所示，第二卡接结构包括第二凹槽22和一对卡紧件16，第二凹槽22设置在第一侧板10和第二侧板20中的其中一者，一对卡紧件16设置在另一者。具体的，一对卡紧件16可以设置为各种形式，只要一对卡紧件16的彼此远离的侧面能够分别抵住第二凹槽22的相对设置的两个侧壁即可；例如，一对卡紧件16平行设置并且保持间隔，第二凹槽22的两个侧壁则相应地彼此平行设置。

进一步的，为了加强第一侧板10和第二侧板20之间的装配强度，卡紧件16可以包括相对设置并且保持间隔的一对卡板17，一对卡板17之间形成间隙18，第二凹槽22内设置有自第二凹槽22的槽底壁向外延伸而成的凸板23，凸板23与一对卡板17所形成的间隙18适配，也就是，当第二凸起卡接于第二凹槽时，凸板23也相应地卡接于一对卡板17所形成的间隙18中。更进一步地，如图8所示，卡接件16还包括支撑板19，支撑板19设置在一对卡板17所形成的间隙18中并且相对设置的两侧分别与该一对卡板17连接，以用于支撑并且限位凸板23的背离第二凹槽22的槽底壁的一侧，避免了第一侧板10上的碰撞能量直接地传递到第二侧板20，起到了碰撞吸能缓冲作用，减小了第一侧板10和第二侧板20的变形程度。

在本实用新型的实施例6中，如图1-3所示，所述壳体包括相对设置的一对所述第一侧板10以及位于一对所述第一侧板10之间并且相对设置的一对所述第二侧板20，所述第二侧板20的相对两侧分别与一对所述第一侧板10装配在一起，以形成两侧开口的围框结构，所述底板3设置在所述围框结构的其中一侧开口处以与所述围框结构共同形成所述腔室，结构简单，便于批量化生产和装配，适用于工业应用。其中，壳体的腔室可以设置为各种形式，例如，横截面为矩形结构；第二侧板20可以搭在底板3上，提高了模组防护壳的整体强度和结构完整性。值得一提的是，模组防护壳可以保护单层模组，还可以同时保护多层模组，下面以保护双层模组为例进行介绍：底板3可以设置在第一侧板10和第二侧板20所围成的框架结构的中部，以将框架结构分隔成两个腔室，并且位于下侧的腔室可以在该下侧的腔室的底部开口处加装底板3，以与框架结构共同保护下层模组，当然，位于上侧的腔室还可以在该上侧的腔室的顶部加装盖板，以与框架结构和位于框架结构的中部的底板3共同保护上层模组。

本实用新型第二方面还提供了一种模组单元，如图1所示，包括模组1和所述的模组防护壳，所述模组1容纳于所述腔室。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种模组防护壳、模组单元、动力电池以及车辆，该模组单元通过将模组1容纳并于模组防护壳的腔室内，以便于通过防护壳的壳体保护模组1；而且防护壳的壳体设有空腔结构，在动力电池的外壳受到外部碰撞时，壳体能够通过空腔结构吸收部分的碰撞能量，起到缓冲作用，还能有效地减小了壳体在动力电池的外壳的变形影响下发生的变形程度，从而保护了模组的完好无损，并且实现了动力电池的轻量化设计。

本实用新型第三方面还提供了一种动力电池，所述动力电池包括外壳和所述的模组单元，所述外壳具有安装腔，所述模组单元安装于所述安装腔内。

本实用新型第四方面还提供了一种车辆，包括所述的动力电池。

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，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)

1.一种模组防护壳，其特征在于，所述模组防护壳包括用于容纳模组(1)的腔室和用于限定所述腔室的壳体，所述壳体设置有空腔结构。

2.根据权利要求1所述的模组防护壳，其特征在于，所述壳体包括中空的底板(3)；所述壳体包括第一加强筋(5)，所述第一加强筋(5)设置在所述底板(3)内以将所述底板(3)分隔成多个第一空腔(4)，以形成所述空腔结构。

3.根据权利要求2所述的模组防护壳，其特征在于，所述壳体包括第一侧板(10)，所述第一侧板(10)通过第一卡接结构与所述底板(3)装配。

4.根据权利要求3所述的模组防护壳，其特征在于，所述第一卡接结构包括第一凹槽和第一凸起，所述第一凹槽设置在所述第一侧板(10)和所述底板(3)的其中一者，所述第一凸起设置在另一者；和/或

所述第一侧板(10)设置为中空，所述壳体包括隔挡件(13)，所述第一侧板(10)通过所述隔挡件(13)分隔成多个第二空腔(12)，以形成所述空腔结构。

5.根据权利要求4所述的模组防护壳，其特征在于，在所述第一卡接结构包括所述第一凹槽和所述第一凸起的情况下，所述第一凹槽设置在所述底板(3)，所述壳体包括第二加强筋(6)，所述第二加强筋(6)设置为自所述第一凹槽的拐角处延伸至所述底板(3)或者是所述第一加强筋(5)。

6.根据权利要求4所述的模组防护壳，其特征在于，在所述壳体包括所述隔挡件(13)的情况下，所述隔挡件(13)包括弯板，所述弯板设置为向下弯曲和/或向上弯曲。

7.根据权利要求3所述的模组防护壳，其特征在于，所述壳体包括具有镂空结构(21)的第二侧板(20)，所述第二侧板(20)与所述第一侧板(10)装配在一起；优选地，所述第二侧板(20)和所述第一侧板(10)通过第二卡接结构装配。

8.一种模组单元，其特征在于，包括模组(1)和权利要求1-7中任意一项所述的模组防护壳，所述模组(1)容纳于所述腔室。

9.一种动力电池，其特征在于，所述动力电池包括外壳和权利要求8所述的模组单元，所述外壳具有安装腔，所述模组单元安装于所述安装腔内。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的动力电池。

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