CN219497971U - 一种车辆电池保护外壳和车辆电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆电池保护外壳和车辆电池包，车辆电池保护外壳包括：电池托盘；防护板，防护板安置于电池托盘下方；以及间隔梁，间隔梁安置在电池托盘和防护板之间并连接到其中至少一者。本实用新型提出的保护外壳和电池包能够保护车辆电池包在一定程度上免受车辆所处地面环境的影响，并对寒冷天气里的电池包性能表现有一定改善，从而提高了用户的满意度。

Description

一种车辆电池保护外壳和车辆电池包

技术领域

本实用新型总体上涉及车辆电池技术领域，更具体地，涉及一种车辆电池保护外壳和车辆电池包。

背景技术

现代机动车辆对电量的需求不断增加，导致了用于为车辆提供电力的车辆电池包所占据的车辆空间也越来越大，并且结构更加复杂。针对较大的电池包体积，目前主流的安装方案是将车辆电池包安置在车身下方，以期获得更大的安装空间，进而实现更大的电池电量、更长的行驶里程等。

目前市场上存在多种电池包的设计。例如在专利文献CN 205800768 U中提供了一种电动汽车底盘，其包括底盘车架以及设置在所述底盘车架的驾乘室底板上的动力电池组。所述动力电池组包括向上开口的电池外壳以及固定设置在所述电池外壳中的电池组，所述电池组的下部安装于所述电池外壳中，所述电池组的上部通过所述电池外壳的向上的开口暴露在外；所述驾乘室底板向所述驾乘室内凹陷，形成向下开口的电池安装空间；所述电池组的上部安装于所述电池安装空间中。

但是，本申请的发明人也认识到，电池包整体在结构复杂性、密封、极端温度下性能、外壳强度等方面还存在进一步的改进空间。

实用新型内容

本公开总结了本实用新型实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且本申请旨在将这些实施方式包含在保护范围内。

本申请的发明人认识到，需要一种车辆电池保护外壳和车辆电池包，该保护外壳和电池包应当能够保护车辆电池包在一定程度上免受环境的影响，并对极端温度下的电池包性能表现有一定改善，从而提高用户满意度。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种车辆电池保护外壳，包括：

电池托盘；

防护板，防护板安置于电池托盘下方；和

间隔梁，间隔梁安置在电池托盘和防护板之间并连接到其中至少一者。

根据本实用新型的一个实施例，其中，还包括位于电池托盘两侧的电池包侧梁，间隔梁进一步连接到电池包侧梁。

根据本实用新型的一个实施例，其中，间隔梁横截面呈桥型，间隔梁在桥型的中心部分处连接到电池托盘，并在两侧部分处连接到防护板。

根据本实用新型的一个实施例，车辆电池保护外壳还包括安置在电池托盘内并支承电池单元的支承横梁，间隔梁进一步连接到支承横梁。

根据本实用新型的一个实施例，车辆电池保护外壳还包括安置在支承横梁与电池托盘之间的冷却板。

根据本实用新型的一个实施例，车辆电池保护外壳还包括紧固件和垫圈，紧固件贯穿间隔梁、电池托盘、和冷却板并连接到支承横梁，垫圈安置在支承横梁与冷却板之间、以及冷却板与电池托盘之间并环绕紧固件，支承横梁和电池托盘上分别设置有固定垫圈的沟槽。

根据本实用新型的一个实施例，其中，电池托盘包含复合材料。

根据本实用新型的一个实施例，车辆电池保护外壳还包括电池包上盖，电池托盘和电池包上盖分别包含位于外周的托盘凸缘和上盖凸缘，托盘凸缘和上盖凸缘相互连接并连接到电池包侧梁。

根据本实用新型的一个实施例，其中，上盖凸缘包括台阶部，台阶部与托盘凸缘之间安置有固化发泡密封部件。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种车辆电池包，包括以上任一实施例所述的电池保护外壳。

附图说明

为了更好地理解本实用新型，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。

图1示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆的示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池包的立体图；

图3示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池包的俯视图；

图4示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池包的仰视图；

图5示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的部分结构的分解图，其中移除了电池包上盖；

图6示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的部分结构的立体图，其中移除了电池包上盖、电池单元和电池包侧梁；

图7示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的部分结构的侧视图，其中移除了电池包上盖、电池单元和电池包侧梁；

图8示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的局部剖视图，其中示出了间隔梁与电池包侧梁的连接；

图9示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的防护板和间隔梁的立体图；

图10示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的局部剖视图，其中示出了托盘凸缘、上盖凸缘及其台阶部；

图11示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的局部剖视图，其中示出了紧固件贯穿间隔梁、电池托盘、和冷却板并连接到支承横梁；

图12示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的垫圈的立体图；

图13示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的间隔梁的立体图；

图14示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的支承横梁的仰视立体图；

图15示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的支承横梁上的沟槽的示意图；以及

图16示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳的电池托盘上的沟槽的示意图。

具体实施方式

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本实用新型的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

在本申请文件中，当一个元件或者部分被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或者“耦接至”另一元件或者部分时，该元件或者部分可直接在另一元件或者部分上，接合、连接或者耦接至另一元件或者部分，或者可存在介于其间的元件或者部分。相反，当一个元件被称为是“直接在...上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接耦接至”另一元件或者部分时，可不存在介于其间的元件或者部分。用于描述元件之间的关系的其他词应当以类似的方式来解释。

如在以上背景技术中所提到的，本发明人意识到，现有技术的方案中，电池包容易受到车辆所处的地面环境的影响，例如地面凸起物(如石块、路缘等)的磕碰及刮擦、被车轮带起的道路碎屑的撞击、路面积存的液体飞溅造成的侵蚀等等。此外，在寒冷天气里，车辆电池包也经常会由于直接暴露在环境温度的影响中，其自身温度不能随时处于较佳的待运行状态。因此，在保护车辆电池包免受车辆所处地面环境的影响以及改善寒冷天气里的电池包性能表现方面，存在进一步的改进空间。因此，本申请的发明人在一个或多个实施例中提供了一种车辆电池保护外壳和车辆电池包，相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。

首先，图1总体上给出了包括根据本实用新型的一个或多个实施例的车辆电池保护外壳110和车辆电池包100的车辆10的示意图。应当理解，在本实用新型的背景下，实施本实用新型的车辆10可以指代包含车辆电池包的任何交通工具，例如可以包括但不限于化石燃料车辆、电动车辆(诸如插电式混合动力电动车辆(PHEV)、全混合动力电动车辆(FHEV)、轻度混合动力电动车辆(MHEV)或电池电动车辆(BEV)等)等等。车辆10可以包括与机动性有关的部件，诸如发动机、电动马达、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等。车辆10可以是非自主的、半自主的(例如一些常规运动功能由车辆自主控制)或自主的(例如运动功能由车辆自主控制，无需用户的直接输入)。

针对前述部分中提出的技术问题，本实用新型的一个方面给出了一种车辆电池保护外壳110，总体上参考图2到16，车辆电池保护外壳110包括电池托盘112、防护板116以及间隔梁114。其中，防护板116安置于电池托盘112下方，间隔梁114安置在电池托盘112和防护板116之间并连接到其中至少一者。也即是说，间隔梁114在电池托盘112和防护板116之间形成一间隔/间隙148，具体参考图7中所示的侧视图，并且间隔梁114连接到电池托盘112和防护板116中的一者或二者。

在本实用新型的背景下，“下方”、“上方”、“前方”、“后方”以及“侧方”等方向性表述与安装状态下的车辆电池包及其所安装的车辆相关，例如，“下方”大体为朝向车辆所处地面的方向。此外，电池托盘总体上指在内部容纳电池单元的容器，可以为上侧开口的托盘状，也可以为其他形状。在本公开的实施例中，在电池托盘112下方安置防护板116，并且在电池托盘112和防护板116之间安置间隔梁114，由此间隔梁114在电池托盘112和防护板116之间形成间隙148。防护板116和间隙148能够对冲击起到一定的防护和缓冲的作用，从下方保护电池包100免受地面凸起物(如石块、路缘等)的磕碰及刮擦、被车轮带起的道路碎屑的撞击、以及路面积存的液体飞溅造成的侵蚀等等。此外，电池托盘112和防护板116之间的间隙148能够起到一定的温度隔离的作用，在寒冷天气里可以使电池包的温度维持在较佳的水平，这对电池包性能有一定改善。

其中，在本实用新型的一些实施例中，电池托盘112可以包含复合材料，例如SMC(Sheet molding compound片状模塑料,一种复合材料,主要原料由玻璃纤维、填料及各种助剂组成)。复合材料的使用可以减轻电池托盘112的重量，进而减轻电池包100的整体重量。此外，复合材料也可以起到一定温度隔离的作用，在极端环境里对维持电池包性能有一定作用。

接下来参考图5中所示的分解图、图6中所示的立体图以及图8中所示的局部剖视图，车辆电池保护外壳110还可以包括位于电池包100两侧的电池包侧梁118，间隔梁114还连接到电池包侧梁118，这进一步加强了电池包100的整体结构强度/稳定性，为内部的电池单元126提供了稳固的支承。在图8所示的实施例中，间隔梁114通过紧固件(例如螺纹紧固件)连接到电池包侧梁118的下方。可以理解，间隔梁114与电池包侧梁118之间的连接可以通过任何已知的连接手段实现，例如焊接、卡接、和/或螺栓连接等等；此外，间隔梁114也可以不局限于连接到电池包侧梁118的下方，还可以支承/连接到从电池包侧梁118突出的结构部分上，或者以U形的形状连接到电池包侧梁118上部等等。此外，由于有间隔梁114提高电池包100的整体的结构强度，车辆电池包100可以不包含电池包前后梁，电池包100前后端的线束插接头可直接安装到电池托盘112的前后侧面。

接下来参考图9和图13中所示的立体图，间隔梁114横截面可以呈桥型，包括位于中间的中心部分120和位于两侧的两侧部分122，中心部分120向上拱起，使横截面整体呈现桥型或拱形。间隔梁114可以在桥型的中心部分120处连接到电池托盘112，并在两侧部分122处连接到防护板116，见图11的剖视图所示。这可以进一步提高间隔梁114的强度，并提高间隔梁114对上方的电池托盘112以及其中的电池单元126的支承力。本领域技术人员应当理解，间隔梁114的数量可以不限于图6中所示的6根，而是可以根据需要进行调整，例如但不限于4-12根之间。

返回参考图5的分解图和图6的立体图，车辆电池保护外壳110还可以包括安置在电池托盘112内的支承横梁124，支承横梁124用于支承安置在若干支承横梁124之间的多个电池单元/模块126。其中，间隔梁114进一步连接到支承横梁124，也即是说间隔梁114与支承横梁124在上下方向上重合，并且二者穿过电池托盘112相互连接。这可以提升间隔梁114的支承力，进而提高车辆电池包100整体的结构强度。进一步地，在本实用新型的一些实施例中，参考图11所示的剖视图，车辆电池保护外壳110还包括安置在支承横梁124与电池托盘112之间的冷却板128，以便为电池托盘112内的电池单元126提供冷却。

继续参考图11的剖视图，车辆电池保护外壳110还包括紧固件130和垫圈132。在图中，紧固件130从下侧依次向上贯穿间隔梁114、电池托盘112、和冷却板128，最后连接到支承横梁124。在图14中所示的支承横梁124仰视立体图以及图15中所示的其放大图中可见，支承横梁124上设置有固定垫圈132的沟槽134；在图16中可见，电池托盘112上也设置有固定垫圈132的沟槽136，沟槽134和136在图中所示均为圆环形沟槽，当然也可以采取其他形状。若干如图12中所示的垫圈132被安置在沟槽134、136内，处于支承横梁124与冷却板128之间、以及冷却板128与电池托盘112之间。紧固件130穿过垫圈132的中心孔，也即垫圈132环绕紧固件130。这增强了车辆电池包100内部的密封性，避免灰尘、液体等由此进入内部。可以理解，垫圈132可以包括任何提供足够密封性的弹性材料，例如但不限于橡胶、弹性体材料等等。

返回参考图10所示的剖视图，车辆电池保护外壳110还包括位于上方的电池包上盖138，电池包上盖138进一步包含位于其外周的上盖凸缘140。此外，电池托盘112也包含位于其外周的托盘凸缘142，托盘凸缘142和上盖凸缘140二者相互连接并连接到电池包侧梁118，以封闭车辆电池包100，避免灰尘、液体等由此进入其内部。进一步地，在图10中可见，上盖凸缘140还可以包括台阶部144，上盖凸缘140在此向上抬高，在上盖凸缘140与托盘凸缘142形成一空间，该空间中可以安置有固化发泡密封部件146，环绕电池包上盖138外周的固化发泡密封部件146可以为车辆电池包100内部提供更好的密封性。

本领域技术人员可以理解，前述以及以下所述的电池托盘112、防护板116、间隔梁114、支承横梁124、电池包侧梁118、冷却板128、电池包上盖138等车辆电池保护外壳110的各个组成部件的制造材料可以包括但不限于各种型号的铝合金、镁合金、各种低、中、高碳钢、及其他的任何金属/非金属或者合成/复合材料；进一步地，上述车辆电池保护外壳110各个组成部件的加工制造可以通过但不限于挤压、冲压、铸造、模塑、3D打印等手段实现。此外，以上或以下所述的接合或者连接可以通过各种替代手段实现，例如焊接、粘接、卡接、铆接、螺纹连接、一体成型等等，焊接例如但不限于可以包括惰性气体保护焊接、激光焊接等。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种车辆电池包100，如图2、图3和图4所示，该车辆电池包100包括如以上任一实施例所述的车辆电池保护外壳110。应当理解，在相互不冲突的情况下，以上针对根据本实用新型的第一个方面的车辆电池保护外壳110阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本实用新型的该另一个方面的车辆电池包100。也就是说，上面所述的所有实施例及其变化都可以直接移转应用并结合于此。为了本公开的简洁起见，在此不再重复阐述。

综上所述，相比于现有技术，本实用新型提出了一种车辆电池保护外壳和车辆电池包，该保护外壳和电池包能够保护车辆电池包在一定程度上免受车辆所处地面环境的影响，并对寒冷天气里的电池包性能表现有一定改善，这提高了用户的满意度。

应当理解，在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本实用新型范围内的另外实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例是本实用新型的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本实用新型的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子。在本实用新型的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆电池保护外壳，其特征在于，包括：

电池托盘；

防护板，所述防护板安置于所述电池托盘下方；和

间隔梁，所述间隔梁安置在所述电池托盘和防护板之间并连接到其中至少一者。

2.根据权利要求1所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，还包括位于所述电池托盘两侧的电池包侧梁，所述间隔梁进一步连接到所述电池包侧梁。

3.根据权利要求1所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，所述间隔梁横截面呈桥型，所述间隔梁在桥型的中心部分处连接到所述电池托盘，并在两侧部分处连接到所述防护板。

4.根据权利要求1所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，还包括安置在电池托盘内并支承电池单元的支承横梁，所述间隔梁进一步连接到所述支承横梁。

5.根据权利要求4所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，还包括安置在所述支承横梁与电池托盘之间的冷却板。

6.根据权利要求5所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，还包括紧固件和垫圈，所述紧固件贯穿所述间隔梁、所述电池托盘、和所述冷却板并连接到所述支承横梁，所述垫圈安置在所述支承横梁与冷却板之间、以及所述冷却板与电池托盘之间并环绕所述紧固件，所述支承横梁和所述电池托盘上分别设置有固定所述垫圈的沟槽。

7.根据权利要求1所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，所述电池托盘包含复合材料。

8.根据权利要求2所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，还包括电池包上盖，所述电池托盘和所述电池包上盖分别包含位于外周的托盘凸缘和上盖凸缘，所述托盘凸缘和上盖凸缘相互连接并连接到所述电池包侧梁。

9.根据权利要求8所述的车辆电池保护外壳，其特征在于，所述上盖凸缘包括台阶部，所述台阶部与托盘凸缘之间安置有固化发泡密封部件。

10.一种车辆电池包，其特征在于，包括如权利要求1到9任意一项所述的电池保护外壳。