CN217114563U - 电池包上壳体和电池包及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包上壳体和电池包及汽车，本实用新型的电池包上壳体，其包括顶壁，以及设于顶壁的一侧的环顶壁周向布置的侧壁，顶壁和侧壁之间形成有容纳腔，并于侧壁的远离顶壁一侧的边缘部设有用于与下壳体连接的法兰部，且侧壁的厚度不均匀设置。本实用新型的电池包上壳体，通过使侧壁的厚度不均匀设置，能够优化侧壁和法兰部连接位置的受力状态，进而减小该连接位置的应力，从而降低侧壁与法兰部的连接位置处发生开裂的风险。

Description

电池包上壳体和电池包及汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆电池包技术领域，特别涉及一种电池包上壳体。同时，本使用新型也涉及一种具有该电池包上壳体的电池包，以及一种配置有该电池包的汽车。

背景技术

在新能源汽车中，车载的电池包的性能尤为重要，其中，电池包壳体需要满足足够的机械强度，尤其是在车辆发生碰撞后，电池包壳体需要对其中的电池包提供足够的防撞保护，以确保电池包的安全。

目前大部分纯电动汽车的电池包上壳体采用的材料为SMC(Sheet moldingcompound)复合材料，该类产品的强度，防火性能，材料密度都较为优秀，但是目前SMC复合材料上壳体开裂问题一直未得到有效解决，严重制约着SMC复合材料的发展及应用。

现有的SMC复合材料上壳体在设计时，一般包括顶壁、与顶壁相连的侧壁和用于与电池包下壳体连接的法兰部，且顶壁、侧壁(等厚)及法兰部的厚度分别设置为2.5mm、3mm及4mm。而在进行上、下壳体螺栓装配时，法兰部与侧壁连接位置产生的应力较大，从而导致上壳体的法兰部与侧壁连接位置处容易发生开裂风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包上壳体，其能够减小侧壁与法兰部连接位置的应力，降低侧壁与法兰部连接位置处发生开裂的风险。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包上壳体，包括顶壁，以及设于所述顶壁的一侧的环所述顶壁周向布置的侧壁，所述顶壁和所述侧壁之间形成有容纳腔，并于所述侧壁的远离所述顶壁一侧的边缘部设有用于与下壳体连接的法兰部，且所述侧壁的厚度不均匀设置。

进一步的，自连接所述法兰部一侧延伸至连接所述顶壁一侧，所述侧壁在自身厚度方向逐渐收窄设置。

进一步的，所述侧壁的连接所述法兰部一侧的厚度与连接所述顶壁一侧的厚度的差值为0.5mm～1.0mm。。

进一步的，所述顶壁的厚度不大于所述侧壁的连接所述顶壁一侧的厚度，和/或，所述侧壁连接所述法兰部的厚度小于所述法兰部的厚度。

进一步的，所述侧壁和所述法兰部之间圆滑过渡设置，和/或，所述顶壁和所述侧壁之间圆滑过渡设置。

进一步的，所述侧壁和所述法兰部之间和/或所述顶壁和所述侧壁之间形成的过渡圆角R为93°～95°。

进一步的，所述法兰部包括由所述边缘部向外翻折成型的法兰翻边，以及设于所述法兰翻边上的用于与所述下壳体连接的安装部。

进一步的，所述顶壁的部分形成有凹凸加强结构，且所述顶壁的厚度均匀设置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池包上壳体，通过使侧壁的厚度不均匀设置，能够优化侧壁和法兰部连接位置的受力状态，进而减小该连接位置的应力，从而降低侧壁与法兰部的连接位置处发生开裂的风险。

此外，通过于顶壁上形成有凹凸加强结构，且使所述顶壁的厚度均匀设置，能够增强顶壁的强度，也便于采用SMC片材模压成型工艺来便捷的形成电池包上壳体。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，所述电池包具有如上所述的电池包上壳体。

此外，本实用新型还提出了一种汽车，所述汽车配置有如上所述的电池包。

本实用新型的电池包及汽车，通过配置有上述的电池包上壳体，能够增强电池包的结构强度，进而提升电池包及汽车的安全性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池包上壳体的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池包上壳体的内部结构的剖视图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4位图1中B的局部放大图；

图5为本实用新型实施例一所述的电池包上壳体的侧壁的厚度均匀设置时的R角处的应力仿真结果图；

图6为本实用新型实施例一所述的电池包上壳体的侧壁的厚度不均匀设置时的R角处的应力仿真结果图。

附图标记说明：

1、顶壁；2、侧壁；

3、法兰部；301、法兰翻边；302、安装部；

4、容纳腔；5、条形凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池包上壳体，在整体结构上，其包括顶壁1，以及设于顶壁1的一侧的环顶壁1周向布置的侧壁2，顶壁1和侧壁2之间形成有容纳腔4，并于侧壁2的远离顶壁1一侧的边缘部设有用于与电池包下壳体连接的法兰部3，且侧壁2的厚度不均匀设置。

基于上述的整体介绍，如图1至图6所示，作为优选的，在本实施例中，该电池包上壳体的顶壁1、侧壁2以及法兰部3为一体成形，从而有利于提升该电池包上壳体的强度。此外，也可使顶壁1、侧壁2及法兰部3拼接形成上壳体，如采用焊接、粘接等方式，将顶壁1、侧壁2以及法兰部3连接而形成上壳体。

优选的，在本实施例中，自连接法兰部3一侧延伸至连接顶壁1一侧，侧壁2在自身厚度方向逐渐收窄设置。在具体实施时，如图2和图3中所示，侧壁2的连接法兰部3的一侧厚度较厚，而侧壁2的连接顶壁1一侧的厚度较薄，自下而上，侧壁2的厚度逐渐变薄。通过此设置，则能够优化侧壁2和法兰部3连接位置的受力状态，减小该连接位置的应力，进而增强该电池包上壳体的强度，从而降低电池包上壳体发生开裂的风险。

此外，优选的将侧壁2的连接法兰部3一侧的厚度与连接顶壁1一侧的厚度的差值设为0.5mm～1.0mm。如在具体实施时，若将侧壁2的与法兰部3连接的一侧设置为3.5mm，则侧壁2的与顶壁1连接一侧厚度取值范围为2.5mm～3mm，若其取值为3mm，则侧壁2的壁厚自下而上从3.5mm至3mm逐渐过渡。

另外，在本实施例中，顶壁1的厚度不大于侧壁2的连接顶壁1一侧的厚度，且侧壁2连接法兰部3的厚度小于法兰部3的厚度。通过使法兰部3与侧壁2的厚度较厚，而使顶壁1的厚度较薄，可以在保证电池包上壳体成型及电池包上壳体强度的前提下，减小电池包上壳体的重量，实现电池包上壳体的轻量化。而通过使法兰部3的厚度较厚，则能够进一步提升该电池包上壳体与电池包下壳体连接的可靠性。

当然，也可以使顶壁1的厚度大于侧壁2的连接顶壁1的一侧的厚度，或使侧壁2连接法兰部3的厚度大于法兰部3的厚度。

此外，为使侧壁2与法兰部3之间以及顶壁1与侧壁2之间具有较好的连接效果，使侧壁2和法兰部3之间圆滑过渡设置，且使顶壁1和侧壁2之间圆滑过渡设置。另外，也可以使将顶壁1与侧壁2或侧壁2与法兰部3之间直接进行连接，而不进行圆滑过渡设置。

在本实施例中，侧壁2和法兰部3之间以及顶壁1和侧壁2之间形成的过渡圆角R优选为93°～95°，具体取值可为93°、94°或95°等。需要说明的是，在这里并未使侧壁2竖直设置，而是使其倾斜有一定的角度，从而能够提升侧壁2与顶壁1的连接位置以及侧壁2与法兰部3的连接位置的强度。同时，顶壁1和侧壁2之间的过渡圆角R并未在图中明确指出，其结构与图3中所示出的侧壁2和法兰部3之间的过渡圆角R相似，在此不再进行赘述。

如图1和图4中所示，法兰部3包括由边缘部向外翻折成型的法兰翻边301，以及设于法兰翻边301上的用于与下壳体连接的安装部302。其中，安装部302具体为设于法兰边上的且间隔布置多个安装孔，且安装孔环法兰翻边301的周向布置，通过设置安装孔以便于将该电池包上壳体连接到电池包下壳体上。

为进一步提升该电池包上壳体的强度，在顶壁1的部分形成有凹凸加强结构，且顶壁1的厚度均匀设置。如图1中所示，凹凸加强结构具体为形成于顶壁1上，沿顶壁1的长度方向间隔排布的多个条形凹槽5，条形凹槽5的侧部的壁厚及底部的壁厚与顶壁1上其余部分的壁厚相同。

通过使顶壁1的厚度均匀布置，这样，可以采用SMC片材模压成型工艺，在电池包上壳体模具内均匀铺上SMC片材，通过合模升温模压，使材料融化产生流动性均匀流到模具型腔内部。另外，由于顶壁1的厚度较薄，通过使条形凹槽5的侧部及底部的壁厚与顶壁1上其余部分的壁厚相同，从而能够减轻该电池包上壳体的重量。

当然，在本实用新型的电池包上壳体中，各个部分的厚度可以根据实际需要来相应地选择，作为优选为，结合图3所示，本实施例中电池包上壳体的尺寸为顶壁1厚度2.5mm、法兰部3厚度4mm、侧壁2的厚度自下而上为4mm至3mm过渡的电池包上壳体。

本实施例中，图5及图6所示为对电池包上壳体的侧壁2与法兰部3连接位置(R角处)应力仿真处理后的应力仿真结果图，其中，图5所示为侧壁为等厚(厚度为3mm)的R角处应力仿真结果，此时应力大小为54.16Mpa；而图6所示为侧壁为不等厚(在图3所示状态下侧壁2的厚度自下而上为4mm至3mm过渡)的R角处应力仿真结果，此时应力大小为43.33Mpa。

因此，相较于侧壁2等厚设置，不等厚设置的R角处的应力减小了10.83Mpa，故而本实施例的电池包上壳体通过使侧壁2的厚度不均匀设置，能够有效减小侧壁2与法兰部3连接位置的应力。此外，本实施例中对电池包上壳体的侧壁2与法兰部3连接位置(R角处)进行应力仿真处理时，采用本领域技术人员常用的仿真设备及仿真技术手段便可，在此不再进行赘述。

本实施例的电池包上壳体，能够优化侧壁2和法兰部3连接位置的受力状态，进而减小该侧壁2与法兰部3连接位置的应力，从而降低侧壁2与法兰部3的连接位置处发生开裂的风险。

实施例二

本实施例涉及一种电池包，在该电池包上设有如实施例一中所述的电池包上壳体。同时，本实施例也涉及一种汽车，该汽车配置有如上所述的电池包。

本实施例的电池包及汽车，通过配置有上述的电池包上壳体，能够增强电池包的强度，进而提升电池包及汽车的安全性能。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包上壳体，其特征在于：

包括顶壁(1)，以及设于所述顶壁(1)的一侧的环所述顶壁(1)周向布置的侧壁(2)，所述顶壁(1)和所述侧壁(2)之间形成有容纳腔(4)，并于所述侧壁(2)的远离所述顶壁(1)一侧的边缘部设有用于与电池包下壳体连接的法兰部(3)，且所述侧壁(2)的厚度不均匀设置。

2.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于：

自连接所述法兰部(3)一侧延伸至连接所述顶壁(1)一侧，所述侧壁(2)在自身厚度方向逐渐收窄设置。

3.根据权利要求2所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述侧壁(2)的连接所述法兰部(3)一侧的厚度与连接所述顶壁(1)一侧的厚度的差值为0.5mm～1.0mm。

4.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述顶壁(1)的厚度不大于所述侧壁(2)的连接所述顶壁(1)一侧的厚度，和/或，所述侧壁(2)连接所述法兰部(3)的厚度小于所述法兰部(3)的厚度。

5.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述侧壁(2)和所述法兰部(3)之间圆滑过渡设置，和/或，所述顶壁(1)和所述侧壁(2)之间圆滑过渡设置。

6.根据权利要求5所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述侧壁(2)和所述法兰部(3)之间和/或所述顶壁(1)和所述侧壁(2)之间形成的过渡圆角R为93°～95°。

7.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述法兰部(3)包括由所述边缘部向外翻折成型的法兰翻边(301)，以及设于所述法兰翻边(301)上的用于与所述下壳体连接的安装部(302)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池包上壳体，其特征在于：

所述顶壁(1)的部分形成有凹凸加强结构，且所述顶壁(1)的厚度均匀设置。

9.一种电池包，其特征在于：具有如权利要求1至8中任一项所述的电池包上壳体。

10.一种汽车，所述汽车配置有如权利要求9所述的电池包。

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