CN216085112U - 电池箱体底板、电池箱体及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池领域，提供一种电池箱体底板、电池箱体及电池包。电池箱体底板包括支撑结构和缓冲结构，所述支撑结构包括金属支撑层，所述金属支撑层用于与电池模组接触的一面为顶面，与顶面相对的一面为底面，所述缓冲结构包括第一缓冲层，所述第一缓冲层铺设于所述金属支撑层的底面，且所述第一缓冲层与所述金属支撑层连接。电池箱体底板可通过第一缓冲层与金属支撑层能够对于电池包内部的电池模组起到双重保护作用，使得电池包的底部防撞性能更好，从而提高电池包的安全性能。

Description

电池箱体底板、电池箱体及电池包

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种电池箱体底板、电池箱体及电池包。

背景技术

近年来随着新能源技术的发展，无论是国家，还是企业越来越关注新能源汽车安全问题。作为主要零部件的动力电池包是主要核心部件之一，关系到整个新能源车辆的安全，有关新能源汽车安全方面的法规也越来越完善。

电池包的箱体底部防护板需要提供密封，热管理及振动，冲击及底部撞击相关的安全防护功能，目前国内没有强制的法规对底部撞击安全的要求，考虑到实际使用过程中，可能存在的电池包底部撞击工况，设计满足电池包使用安全要求的底板结构是非常有必要的。当前大多数动力电池包要么没有考虑底部撞击的影响，要么也仅能满足类似底部碎石冲击的影响，对于车辆在满载时受到自身重量导致的底部托底工况缺少必要的技术考量。

综上，现有技术中的动力电池包的底板防撞击能力较低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电池箱体底板，以解决现有电池箱体底板的热失控防护能力较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电池箱体底板，包括：

支撑结构和缓冲结构，所述支撑结构包括金属支撑层，所述金属支撑层用于与电池模组接触的一面为顶面，与顶面相对的一面为底面，所述缓冲结构包括第一缓冲层，所述第一缓冲层铺设于所述金属支撑层的底面，且所述第一缓冲层与所述金属支撑层连接。

通过采用上述方案，应用有上述方案提供的电池箱体底板的电池包，由于支撑结构包括金属支撑层，金属支撑层的刚性相对较强，因此对于电池包内的电池模组起到支撑与保护作用。在电池包受到底部撞击时，由于在金属支撑层的底面设置有第一缓冲层，第一缓冲层能够对于撞击起到一定程度的缓冲作用，从而减小传递到金属支撑层的撞击力，从而对于位于电池包内侧的电池模组起到更好的保护作用。综上，通过第一缓冲层与金属支撑层能够对于电池包内部的电池模组起到双重保护作用，使得电池包的底部防撞性能更好，从而提高电池包的安全性能。

在一个实施例中，所述底面具有第一缓冲区和第一连接区，所述第一连接区位于所述底面的边缘，所述底面除所述第一连接区之外的区域为所述第一缓冲区，所述第一缓冲层铺设在所述第一缓冲区。

通过采用上述方案，使得金属支撑层的第一连接区未被第一缓冲层遮挡，便于将金属支撑层与电池包内的横梁、纵梁或边框连接。

在一个实施例中，所述金属支撑层的顶面具有导热加强区和设置在所述导热加强区外围的第二缓冲区，所述第二缓冲区设置有第二缓冲层。

通过采用上述方案，第二缓冲层设置在金属支撑层与电池模组之间，在电池箱体底板受到底部的撞击后，第二缓冲层能够吸收一部分经由金属支撑层传递向电池模组的撞击力，从而进一步减小电池模组受到的撞击力的力度。

在一个实施例中，所述金属支撑层内形成有液冷流道，所述金属支撑层的侧面设置有液冷接口，所述液冷接口与所述液冷流道连通。

通过采用上述方案，在金属支撑层内集成有液冷流道，使得金属支撑层具有更好的散热性能，便于对支撑在电池箱体底板上方的电池模组进行散热。

在一个实施例中，所述金属支撑层包括金属底座和金属导热板，所述液冷流道和所述液冷接口均设置于所述金属底座，所述液冷流道的顶面具有开口，所述金属导热板连接于所述金属底座的顶面，且所述金属导热板封盖于所述液冷流道的顶部的开口处。

通过采用上述方案，便于进行金属支撑层内部的液冷流道的设计制造，降低制造难度。

在一个实施例中，所述金属底座与所述金属导热板由不同金属材料制成，所述金属底座的刚度大于所述金属导热板的刚度，所述金属导热板的导热系数大于所述金属底座的导热系数。

通过采用上述方案，金属底座的刚度较大，从而能够提高更好的支撑作用，金属导热板直接与电池模组接触，其具有较大的导热系数可以提高导热效果，以提高将电池模组的热量传递到液冷流道内的冷却介质进行散热的效率。

在一个实施例中，所述金属支撑层的一侧设置有加强筋，所述第一缓冲层设置有与所述加强筋匹配的容置槽，所述加强筋伸入对应的所述容置槽。

通过采用上述方案，加强筋与容置槽的设置一方面在金属支撑层与第一缓冲层之间起到限位作用，提高连接稳定性，另一方面可以提高金属支撑层的结构强度。

在一个实施例中，所述缓冲结构由塑料制成。

通过采用上述方案，塑料材料具有相对更好的韧性，能够提高缓冲效果，且质轻。

本实用新型实施例的目的还在于提供一种电池箱体，包括：相互连接的下箱体和上箱体，所述下箱体包括边框、横梁、纵梁和底板结构；所述底板结构包括一个上述任一方案提供的电池箱体底板，或包括两个以上相互连接的所述电池箱体底板；所述横梁、所述纵梁和所述边框围设形成多个电池模组容纳空间，每个所述电池模组容纳空间内对应安装有一个所述底板结构，所述底板结构分别与所述横梁、所述边框和所述纵梁相连接。

通过采用上述方案，电池箱体具有更好的底部防撞性能，安全性更高。

本实用新型实施例的目的还在于提供一种电池包，包括多个电池模组和上述技术方案提供的电池箱体，多个所述电池模组分别安装于所述箱体内的多个所述电池模组容纳空间。

通过采用上述方案，电池包具有更好的底部防撞性能，安全性更高。

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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池箱体底板的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的电池箱体底板的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的电池箱体底板的俯视图；

图4为图3中A-A处的剖视图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为本实用新型实施例提供的电池箱体底板、电池模组、边框和纵梁的装配图；

图7为本实用新型实施例提供的电池箱体底板中金属支撑层的俯视图；

图8为本实用新型实施例提供的电池箱体底板中金属底座的俯视图；

图9为本实用新型实施例提供的电池箱体底板中金属底座的仰视图；

图10为本实用新型实施例提供的电池箱体中下箱体的俯视图；

图11为本实用新型实施例提供的电池箱体中另一种下箱体的俯视图。

其中，图中各附图标记：

100-电池箱体底板；110-金属支撑层；111-第二连接区；112-液冷流道；113-液冷接口；114-金属导热板；115-金属底座；116-加强筋；117-凸块；118-台阶面；120-第一缓冲层；130-第二缓冲层；200-电池模组；300-边框；400-横梁；500-纵梁。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

现有技术中的大多数动力电池包要么没有考虑底部撞击的影响，要么也仅能满足类似底部碎石冲击的影响，对于车辆在满载时收到自身重量导致的底部托底工况缺少必要的技术考量，部分企业制定了满足车辆整备质量在1g工况条件下的托底安全标准，由于此工况存在实际车辆使用场景，完善此类安全设计十分必要。本申请提供的电池箱体底板能够在一定程度上缓解或解决上述技术问题，具体请见下述实施例：

实施例一

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供了一种电池箱体底板，包括支撑结构和缓冲结构，其中：

支撑结构包括金属支撑层110，金属支撑层110用于与电池模组200接触的一面为顶面，与顶面相对的一面为底面。

缓冲结构包括第一缓冲层120，第一缓冲层120铺设于金属支撑层110的底面，且第一缓冲层120与金属支撑层110连接。

本实施例提供的电池箱体底板应用于电池箱体，电池箱体应用于电池包。如图6所示，电池箱体底板100的金属支撑层110直接与电池箱体内的电池模组200接触，由于金属的刚性相对较强，因此金属支撑层110有较好的定型和支撑作用，使得电池箱体底板100的机械强度相对较强，对于位于电池箱体的内侧的电池模组200起到支撑和保护作用。第一缓冲层120位于金属支撑层110的底面下方，因此当电池包遭受来自底部下方的撞击时，撞击首先由第一缓冲层120承受，第一缓冲层120能够对于撞击起到一定程度的缓冲作用，从而减小传递到金属支撑层110的撞击力，从而对于位于电池包内侧的电池模组200起到更好的保护作用。综上，通过第一缓冲层120与金属支撑层110能够对于电池包内部的电池模组200起到双重保护作用，使得电池包的底部防撞性能更好，从而提高电池包的安全性能。

在本实施例中，缓冲结构由具有较好韧性的材料制成，以使得在缓冲结构受到冲击时，通过形变吸收部分冲击力。

优选地，缓冲结构由塑料制成。大多数塑料质轻、化学性稳定，不会锈蚀，耐冲击性好，具有良好的耐磨耗性。此外，塑料材质的导热系数相对较低，因此使得缓冲结构还具有隔热保温作用。

举例来说，具体可选用PP(polypropylene，聚丙烯)、ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers，丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物)或PS(Polystyrene，聚苯乙烯)等塑料材质制成缓冲结构。

在一个实施例中，金属支撑层110的底面具有第一缓冲区和第一连接区，第一连接区位于底面的边缘，底面除第一连接区之外的区域为第一缓冲区，第一缓冲层120铺设在第一缓冲区。如此设置，使得金属支撑层110的底面未完全被第一缓冲层120遮挡，在其第一连接区并未被第一缓冲层120遮挡，从而便于金属支撑层110与电池包内的横梁400、纵梁500或边框300连接，也便于金属支撑层110与其他电池箱体底板100内的金属支撑层110连接。金属支撑层110的第一连接区与其他结构之间的具体连接方式可为焊接。通过金属支撑层110的第一连接区直接与其他结构连接，由于金属支撑层110由金属制成，因此其刚度相对较大，连接强度相对较高，因此连接后的整体结构的机械强度相对较大，连接稳定性较强。

如图3所示，金属支撑层110的顶面具有导热加强区和围设在导热加强区外围的第二缓冲区，第二缓冲区设置有第二缓冲层130。具体地，在金属支撑层110的顶面具有第二连接区111，第二连接区111位于导热加强区的外侧，且位于金属底座115的顶面边缘区域，在导热加强区与第二连接区111之外的区域为第二缓冲区。值得说明的是，在本实施例中，第一连接区所在位置与第二连接区111所在位置相对，即在设置有第二连接区111的位置相对的顶面区域设置有第一连接区。

通过采用上述方案，第二缓冲层130设置在金属支撑层110与电池模组200之间，在电池箱体底板100受到底部的撞击后，第二缓冲层130能够吸收一部分经由金属支撑层110传递向电池模组200的撞击力，从而进一步减小电池模组200受到的撞击力的力度。而在第二缓冲区的内侧设置有导热加强区，导热加强区并未覆盖有第二缓冲层130，因此导热效果相对较好。如此设置，使得电池箱体底板100既可保证导热效果，又可提高缓冲效果。

如图2所示，在电池箱体底板100的顶面边缘和底面边缘均形成有台阶面118。台阶面118的设置便于在电池箱体底板100装配到电池箱体时进行定位，具体是电池箱体底板100与电池箱体的横梁400之间、电池箱体底板100与电池箱体的纵梁500之间、电池箱体底板100与电池箱体的边框300之间的定位。

第一缓冲层120和第二缓冲层130可为同种材料制成，也可由不同种材料制成。

第一缓冲层120和第二缓冲层130可分别连接于金属支撑层110的底面和顶面，或者，第一缓冲层120的边缘沿金属支撑层110的侧面向上弯折并与第二缓冲层130连接。

或者，第一缓冲层120和第二缓冲层130为一体结构，由一体成型工艺注塑形成。

为提高金属支撑层110的散热效果，如图4、图5和图6所示，在本实施例的一种优选实施方式中，金属支撑层110内形成有液冷流道112，金属支撑层110的侧面设置有液冷接口113，液冷接口113与液冷流道112连通。

通过采用上述方案，在金属支撑层110内集成有液冷流道112，液冷流道112用于通入液冷介质，液冷介质能够提高金属支撑层110的散热效果，使得金属支撑层110具有更好的散热性能，便于对支撑在电池箱体底板100上方的电池模组200进行散热。

金属支撑层110可为一块金属板制成，在其内部设置有液冷流道112。由于当金属支撑层110为一个金属板时，在其内部设置形状相对复杂的液冷流道112的制造过程较为复杂。为便于进行液冷流道112的制造，如图5、图7和图8所示，在一种优选实施方式中，金属支撑层110包括金属底座115和金属导热板114，液冷流道112和液冷接口113均设置于金属底座115，液冷流道112的顶面具有开口，金属导热板114连接于金属底座115的顶面，且金属导热板114封盖于液冷流道112的顶部的开口处。

通过采用上述方案，便于进行金属支撑层110内部的液冷流道112的设计制造，降低制造难度。在制备的过程中，在金属底座115的顶面按照液冷流道112的形状开设槽体，并在金属底座115的侧面开设液冷接口113，使得液冷接口113与槽体连通，然后将金属导热板114扣合在金属底座115的顶面，以将槽体的顶面的开口盖合，槽体即形成液冷流道112。值得说明的是，金属导热板114的边缘用于界定金属支撑层110的导热加强区及第二缓冲区，金属导热板114的边缘范围内即为导热加强区，金属导热板114的边缘范围外即为第二缓冲区。

为提高金属支撑层110的导热效果，优选地，金属底座115与金属导热板114由不同金属材料制成，金属底座115的刚度大于金属导热板114的刚度，金属导热板114的导热系数大于金属底座115的导热系数。

通过采用上述方案，金属底座115的刚度较大，从而能够提高更好的支撑作用，金属导热板114直接与电池模组200接触，其具有较大的导热系数可以提高导热效果，以提高将电池模组200的热量传递到液冷流道112内的冷却介质进行散热的效率。

举例来说，金属导热板114可采用铝板制造而成，金属底座115可采用钢板制造而成。

如图5和图9所示，金属支撑层110的一侧设置有加强筋116，第一缓冲层120设置有与加强筋116匹配的容置槽，加强筋116伸入对应的容置槽。

通过采用上述方案，加强筋116与容置槽的设置一方面在金属支撑层110与第一缓冲层120之间起到限位作用，提高连接稳定性，另一方面可以提高金属支撑层110的结构强度。具体地，在设置有加强筋116的区域，电池箱体底板100中金属支撑层110的厚度更大，使得电池箱体底板100的刚性更强。在未设置有加强筋116的区域，电池箱体底板100中第一缓冲层120的厚度更大，缓冲效果更好。如图9所示，加强筋116为网格状，使得加强筋116受力更为均匀，支撑力度更强。且网格状的加强筋116使得在电池箱体底板100的底部，第一缓冲层120和金属支撑层110的分布相对更为均匀。

如图7所示，在金属支撑层110的侧面，具体为金属底座115的侧面可间隔设置有多个凸块117，缓冲结构的部分区域位于相邻的凸块117之间。具体地，当第一缓冲层120与第二缓冲层130相连接时，第一缓冲层120向上延伸的区域位于相邻的凸块117之间。如此设置，使得在电池箱体底板100的侧面也具有缓冲结构，从而可提高电池箱体底板100抵抗横向撞击的能力。

本实施例提供的电池箱体底板100，由于在金属支撑层110的底面设置有第一缓冲层120，在顶面设置有第二缓冲层130，因此提高了电池箱体底板100的抗冲击能力。由于在金属支撑层110内设置有液冷流道112，因此提高了电池箱体底板100的散热性能。由于在电池箱体底板100的顶面和底面均设置有连接区，因此便于将电池箱体底板100与其他结构连接。由于金属支撑层110包括支撑力度较强的金属底座115，以及导热性能较强的金属导热板114，因此可在保证支撑强度的同时提高导热性能。综上，本实施例提供的电池箱体底板100，通过上述金属底座115、金属导热板114、第一缓冲层120、第二缓冲层130的结构和材料的设置，实现了电池箱体底板100在高度空间上的有效利用，避免了传统底板分为单独的多层功能结构需要更大空间的问题.传统底板需要单独的冷板，单独的底护板，单独的隔热保温层，由于各层结构相互之间不能互相利用，冷板作为非受力部件设计，造成底护板空间受限的情况下还要实现高强度高刚性的结构功能常常不容易实现，本实施例提供的电池箱体底板100把上述几部分功能集成在一起，使得箱体内部可以有更大的高度空间进行结构设计，同时集成了复杂的液冷流道112，大幅简化了电池箱体的装配零件数量，很好的解决了一直困扰工程师有关电池包的箱体底板强度问题的难题。

本实施例提供的电池箱体底板100能够应用于新能源汽车，提高电池包的结构可靠性，从而增加整车的安全性，提高整车的产品质量。

实施例二

如图10所示，本实施例提供了一种电池箱体，包括相互连接的下箱体和上箱体，下箱体包括边框300、横梁400、纵梁500和底板结构，底板结构包括一个上述实施例一提供的电池箱体底板100。具体地，横梁400和纵梁500在边框300内交错设置，从而使得横梁400、纵梁500和边框300围设形成多个电池模组200容纳空间，每个电池模组200容纳空间内对应安装有一个底板结构，底板结构分别与横梁400、边框300和纵梁500相连。

通过采用上述方案，电池箱体具有更好的底部防撞性能，安全性更高。

在图10中，边框300为矩形框体结构，横梁400和纵梁500在边框300内横纵交错设置，从而使得横梁400、纵梁500和边框300围设形成多个矩形的电池模组200容纳空间，一个电池模组200容纳空间对应安装有一个底板结构，一个底板结构包括一个电池箱体底板100，电池箱体底板100的一个侧面与纵梁500连接，至少一个侧面与边框300连接，且至少一个侧面与横梁400连接。具体地，部分电池箱体底板100的一个侧面与纵梁500连接，相对的一个侧面与边框300连接，两个相对的侧面分别与不同的横梁400连接。部分电池箱体底板100的两个侧面与边框300连接，一个侧面与纵梁500连接，另一个侧面与边框300连接。

如图2和图6所示，当在电池箱体底板100的顶面边缘和底面边缘均形成有台阶面118时，在边框300、纵梁500和横梁400上与电池箱体底板100的侧面相对应的区域设置有插槽，插槽的内壁形成有与电池箱体底板100的台阶面118相匹配的台阶面118，从而提高电池箱底板与边框300之间、电池箱底板与纵梁500之间、电池箱底板与横梁400之间的连接稳定性，使得边框300、纵梁500和横梁400对于电池箱体底板100起到更好的限位作用。

实施例三

如图11所示，本实施例三提供了一种电池箱体，本实施例提供了一种电池箱体，包括相互连接的下箱体和上箱体，下箱体包括边框300、横梁400、纵梁500和底板结构，底板结构包括两个以上上述实施例一提供的电池箱体底板100，各电池箱体底板100相互连接形成一个尺寸更大的板状结构。具体地，横梁400和纵梁500在边框300内交错设置，从而使得横梁400、纵梁500和边框300围设形成多个电池模组200容纳空间，每个电池模组200容纳空间内对应安装有一个底板结构，底板结构分别与横梁400、边框300和纵梁500相连。

通过采用上述方案，电池箱体具有更好的底部防撞性能，安全性更高。

在图11中，边框300为矩形框体结构，横梁400和纵梁500在边框300内横纵交错设置，从而使得横梁400、纵梁500和边框300围设形成多个矩形的电池模组200容纳空间，一个电池模组200容纳空间对应安装有一个底板结构，一个底板结构包括两个电池箱体底板100，电池箱体底板100的一个侧面与纵梁500连接，至少一个侧面与边框300连接，且至少一个侧面与横梁400连接。具体地，部分电池箱体底板100的一个侧面与纵梁500连接，相对的一个侧面与边框300连接，两个相对的侧面分别与不同的横梁400连接。部分电池箱体底板100的两个侧面与边框300连接，一个侧面与纵梁500连接，另一个侧面与边框300连接。

实施例四

本实施例提供了一种电池包，包括多个电池模组和上述实施例二或实施例三提供的电池箱体，多个电池模组分别安装于箱体内的多个电池模组容纳空间。具体滴，一个电池模组容纳空间用于容置一个电池模组。通过采用上述方案，电池包具有更好的底部防撞性能，安全性更高。

以上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)

1.一种电池箱体底板，其特征在于，包括：支撑结构和缓冲结构，所述支撑结构包括金属支撑层，所述金属支撑层用于与电池模组接触的一面为顶面，与顶面相对的一面为底面，所述缓冲结构包括第一缓冲层，所述第一缓冲层铺设于所述金属支撑层的底面，且所述第一缓冲层与所述金属支撑层连接。

2.如权利要求1所述的电池箱体底板，其特征在于，所述底面具有第一缓冲区和第一连接区，所述第一连接区位于所述底面的边缘，所述底面除所述第一连接区之外的区域为所述第一缓冲区，所述第一缓冲层铺设在所述第一缓冲区。

3.如权利要求2所述的电池箱体底板，其特征在于，所述金属支撑层的顶面具有导热加强区和围设在所述导热加强区外围的第二缓冲区，所述第二缓冲区设置有第二缓冲层。

4.如权利要求1-3任一项所述的电池箱体底板，其特征在于，所述金属支撑层内形成有液冷流道，所述金属支撑层的侧面设置有液冷接口，所述液冷接口与所述液冷流道连通。

5.如权利要求4所述的电池箱体底板，其特征在于，所述金属支撑层包括金属底座和金属导热板，所述液冷流道和所述液冷接口均设置于所述金属底座，所述液冷流道的顶面具有开口，所述金属导热板连接于所述金属底座的顶面，且所述金属导热板封盖于所述液冷流道的顶部的开口处。

6.如权利要求1-3任一项所述的电池箱体底板，其特征在于，所述金属底座与所述金属导热板由不同金属材料制成，所述金属底座的刚度大于所述金属导热板的刚度，所述金属导热板的导热系数大于所述金属底座的导热系数。

7.如权利要求1-3任一项所述的电池箱体底板，其特征在于，所述金属支撑层的一侧设置有加强筋，所述第一缓冲层设置有与所述加强筋匹配的容置槽，所述加强筋伸入对应的所述容置槽。

8.如权利要求1-3任一项所述的电池箱体底板，其特征在于，所述缓冲结构由塑料制成。

9.一种电池箱体，其特征在于，包括：相互连接的下箱体和上箱体，所述下箱体包括边框、横梁、纵梁和底板结构；所述底板结构包括一个如权利要求1-8任一项所述的电池箱体底板，或包括两个以上相互连接的所述电池箱体底板；所述横梁、所述纵梁和所述边框围设形成多个电池模组容纳空间，每个所述电池模组容纳空间内对应安装有一个所述底板结构，所述底板结构分别与所述横梁、所述边框和所述纵梁相连接。

10.一种电池包，其特征在于，包括多个电池模组和如权利要求9所述的电池箱体，多个所述电池模组分别安装于所述箱体内的多个所述电池模组容纳空间。

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