CN219873859U - 一种电池模组以及堆垛搭接式电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组以及堆垛搭接式电池箱，属于换电电池技术领域，其特征在于，电池模组包括长方体的箱体，所述箱体具有四个侧板、安装于侧板上部的上盖板以及安装于侧板下部的底板，还包括电池腔、型材板、形腔；所述电池腔是在所述箱体内部形成的密封腔室；所述型材板至少构成所述箱体的四个侧板；若干所述形腔设于所述型材板的内部，所述形腔令所述型材板内部形成若干隔筋体。本电池模组不易受损、更轻量化、拓展性强、运维成本低。

Description

一种电池模组以及堆垛搭接式电池箱

技术领域

本实用新型属于换电电池技术领域，尤其涉及一种电池模组以及堆垛搭接式电池箱。

背景技术

随着新能源技术的不断发展与成熟，新能源车辆正在逐步替代传统汽车。目前，电动卡车技术发展迅速，且广泛应用。卡车属于重载型车辆，里程焦虑仍然是电动重卡发展与应用的最大问题，在卡车现有结构空间基础上加大电量势在必行。

现有电池箱在重型卡车上安装结构一般为：重卡的电池箱安装于车头与货箱之间，此空间的宽度不能超过850mm，电池箱为整体框架构造，其长度适配于卡车的宽度，即不能超过2500mm，280度电池箱高度一般在2米左右。

上述现有重卡用电池箱存在的缺陷和不足是：

1.一体钢构架式的电池框架电池箱，整体弹性模量大，配装有车载电池底托的电池箱总体结构高度较大，车辆急停时受到的水平方向冲击大，易出现结构断裂的现象，结构安全隐患大。

2.一体钢构架式的电池框架电池箱，结构重量较大，车辆急停时受到的水平方向冲击大，易出现结构断裂的现象，结构安全隐患大。

3.一体钢构架式的电池框架电池箱，内部安装的电池包部分裸露，保护效果差。

4.一体钢构架式的电池框架电池箱，结构高度固定，其搭载电池包后形成的电池箱很难进行扩容拓展，适配性不高。

5.一体钢构架式的电池框架电池箱，其中某个单元的电池包出现故障需要对电池箱进行拆卸维修，运维成本高。

为了克服上述的问题，有方案将车辆底盘与电池箱集成为一体式，达到降低电池重心的目的，包括电动乘用车也采用车身与电池框架结合的结构方式，充分利用空间、提升电量、增加里程，但是，这种方式同样存在车辆维护成本高的问题，一旦电池出现故障，需要拆解车身或者报废车身，运维成本极高。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种解决目前整体式卡车电池箱易断裂、保护性差、运维成本高等问题的电池模组以及堆垛搭接式电池箱。

本实用新型是这样实现的，一种电池模组，其特征在于，包括长方体的箱体，所述箱体具有四个侧板、安装于侧板上部的上盖板以及安装于侧板下部的底板，还包括电池腔、型材板、形腔；所述电池腔是在所述箱体内部形成的密封腔室；所述型材板至少构成所述箱体的四个侧板；若干所述形腔设于所述型材板的内部，所述形腔令所述型材板内部形成若干隔筋体。

在上述技术方案中，优选的，所述型材板构成所述箱体的底板。

在上述技术方案中，优选的，包括上定位部和下定位部，所述上定位部设于所述箱体的上部，所述下定位部设于所述箱体的下部且可与另一箱体的所述上定位部竖向嵌合。

在上述技术方案中，优选的，所述上定位部是设于所述侧板的上端面的凸脊，所述下定位部是设于所述侧板的下端面的凹槽；所述凸脊和凹槽是由所述型材板上部板体和下部板体折弯构成，所述凸脊和凹槽形成沿四个侧板边缘的四边闭环构造。

在上述技术方案中，优选的，包括上连接部和下连接部，所述上连接部设于所述箱体的上部，所述下连接部设于所述箱体的下部且可与另一箱体的所述上连接部通过锁紧件连接。

在上述技术方案中，优选的，所述上连接部和下连接部是凸出于所述侧板侧面的棱体，所述上连接部和下连接部形成环四个侧板边缘的四边棱体构造；所述上连接部的下端面设有下钩槽，所述下连接部的上端面设有上钩槽；所述锁紧件包括上钩体、下钩体和锁紧螺栓，所述上钩体具有与所述上连接部的上钩槽钩接的上钩部，所述下钩体具有与所述上连接部的下钩槽钩接的下钩部，所述锁紧螺栓把合连接所述上钩体和下钩体。

在上述技术方案中，优选的，所述侧板包括对称的两个长侧板和对称的两个宽侧板，两个所述长侧板的下部设有向内直角折弯形成的边板部，所述底板的两侧端面和所述边板部的侧端面通过水平方向插接的插卡部和卡槽部连接。

在上述技术方案中，优选的，两所述宽侧板的内侧下部设有槽口，所述底板的两侧端面设有插入所述槽口的插板部。

在上述技术方案中，优选的，所述上定位部和/或下定位部的环形端面设有环向密封槽。

本实用新型申请的优点和效果是：

1、本技术方案所提出的电池模组，可通过紧固件竖向码垛构成电池箱，与现有整体构架式的电池箱相比，弹性模量较小，受应力冲击之后结构不易变形受损，降低安全隐患。

2、构成本电池模组的箱体的型材板选用带有形腔的中空板，可选用质量更轻、厚度更薄的铝合金板体制成，大大减小电池箱的整体质量，不仅实现电池箱的轻量化涉及，且减小冲击应力。

3、本电池模组的电池箱为整体密封式，带形腔的型材板具有吸能功能，不仅可以更好的保护内部电池包，且防尘。

4、电池模组可根据具体安装空间和卡车配电需求选择堆垛层数，也可随时根据具体需求进行调整，拓展性强，适配性高。

5、堆垛式电池模组连接，方便吊装和维护，维护时候只需要将每层电池模组连接的连接件拆除即可，无需吊装和更换整个模组。

本实用新型的另一目的，提出一种堆垛搭接式电池箱，电池箱包括底架和竖向层状设置于底架之上的所述电池模组，所述电池模组为上述的电池模组。

附图说明

图1是本实用新型中电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型中长侧板的结构示意图；

图3是本实用新型中底板的结构示意图；

图4是本实用新型中宽侧板的结构示意图；

图5是本实用新型中长侧板、底板和上盖板的连接正视图；

图6是本实用新型中锁紧件的结构示意图；

图7是本实用新型中电池模组的连接结构示意图；

图8是本实用新型中电池箱的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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。

为目前整体式卡车电池箱易断裂、保护性差、运维成本高等问题，本实用新型特提供一种电池模组以及堆垛搭接式电池箱，本电池模组不易受损、更轻量化、拓展性强、运维成本低。为了进一步说明本实用新型的结构，结合附图详细说明书如下：

实施例一

请参阅图1-图7，一种电池模组，包括长方体的箱体，箱体具有四个侧板、安装于侧板上部的上盖板1以及安装于侧板下部的底板2。长方体的竖向高度小于上盖板和底板的长、宽，长方体整体形状呈六面扁箱体，易于层式堆垛。侧板包括长侧板3和宽侧板4。电池模组的内部安装电池包。电池包为外购的电池单元。

箱体包括电池腔、型材板、形腔、上定位部、下定位部、上连接部和下连接部。

电池腔是箱体内部用于设置电池包的空间，电池腔是在箱体内部形成的密封腔室，是四个侧板、上盖板和底板围构形成的矩形腔室，其具体尺寸依据所配套的电池包设计。本实施例中，为了保证电池包在电池腔内安装稳定，在箱体的电池腔内部设置刚性梁体，刚性梁体可以是两端焊接于侧板内壁的、在电池腔内部形成横跨梁构造的型材。

型材板至少构成箱体的四个侧板。本实施例中，型材板构成箱体的四个侧板和箱体的底板。若干形腔设于型材板的内部，形腔令型材板内部形成若干隔筋体。具体的，型材板选用带有形腔的铝合金型材，铝合金形状整体呈板状，其具有分别位于内侧和外侧的内板体和外板体，此处所述的“内”和“外”方位定语是指箱体内侧和箱体外侧。内板体和外板体是相互平面的板体构造，在内板体和外板体之间设有与内板体和外板体一体成形的若干隔筋体，隔筋体呈隔板构造，令内板体和外板体之间形成若干贯通型材板梁侧端的所述形腔。这种构造的型材板，在达到同样强度设计要求的提前下，型材板的内板体、外板体等材质厚度很薄，相比现有的钢结构架体构造，不仅造价成本低，且所形成的箱体质量大大减小，实现电池模组轻量化设计。

进一步的，两个长侧板的下部设有向内直角折弯形成的边板部5，边板部是长侧板下部一体成形的直角折弯部，其基本构造与长侧板相同。底板的两侧端面和边板部的两侧端面通过水平方向插接的插卡部2-1和卡槽部5-1连接。本实施例中，具体的，卡槽部在边板部的内侧端面形成，是构成边板部的外板体和内板体的延伸部分与边板部侧端面共同构成的凹槽。插卡部在底板两侧端面形成，是底板的侧面侧向凸出底板外板体和内板体形成的凸起，此凸起与凹槽的结合，实现底板在两长侧板之间的安装。

两宽侧板的内侧下部设有槽口4-1，底板的两侧端面设有插入槽口的插板部2-2。槽口是在宽侧板的内板体下部开设的矩形口，插板部是底板的隔筋体向矩形口内延伸的部分。

宽侧板与长侧板的侧边缘采用45°角斜面斜接配合。两个长侧板、两个宽侧板和底板通过上述方式连接后，再对型材板的接触边缝进行焊接连接。底板为水冷板。

上定位部6和下定位部7是电池模组堆垛连接的定位结构。上定位部设于箱体的上部，下定位部设于箱体的下部且可与另一箱体的上定位部竖向嵌合。本实施例中，具体的，上定位部是设于侧板的上端面的凸脊，下定位部是设于侧板的下端面的凹槽，凸脊和凹槽都是在型材板制造过程中一体成形的，从结构上来看，凸脊和凹槽是由型材板上部板体和下部板体折弯构成，凸脊和凹槽形成沿四个侧板边缘的四边闭环构造，位于下方的电池模组箱体上部的凸脊嵌卡入位于上方的电池模组箱体下部的凹槽中，实现电池模组的堆垛定位。为了便于嵌入定位，凸脊的两侧面为斜面，形成上窄下宽的凸脊构造，凹槽的两侧面设计与凸脊相适配的斜度。上定位部和下定位部的环形端面设有环向密封槽，在环向密封槽内配装橡胶圈，提高两堆垛电池模组堆垛处的密封性。

上连接部8和下连接部9是堆垛的两电池模组的锁定连接部，上连接部设于箱体的上部，下连接部设于箱体的下部且可与另一箱体的上连接部通过锁紧件10连接。本实施例中，具体的，上连接部和下连接部是凸出于侧板侧面的棱体，上连接部和下连接部形成环四个侧板边缘的四边棱体构造。上述棱体是在侧板上缘和下缘形成的向外侧的环向凸起，锁紧件可以通过对两棱体施以锁紧拉力实现电池模组的锁定。

进一步的，上连接部的下端面设有下钩槽8-1，下连接部的上端面设有上钩槽9-1，上钩槽和下钩槽同样为环向的。锁紧件包括上钩体10-1、下钩体10-2和锁紧螺栓10-3，上钩体具有与下连接部的上钩槽钩接的上钩部，下钩体具有与上连接部的下钩槽钩接的下钩部，锁紧螺栓把合连接上钩体和下钩体。本实施例中，具体的，下钩体和下钩部可构成C形的锁紧件，上钩部和下钩部是钩卡上钩槽和下钩槽的结构部，此结构部外侧形成的钩臂部分，设有竖向贯通的把和孔，锁紧螺栓贯通此把和孔，用于对上钩体和下钩体施以竖向锁紧力。把和孔呈陷入钩臂外侧面的沉槽设计，可以对螺栓起到保护作用。

本实施例中，上盖板为单层铝型材板体，其边缘通过螺钉安装于侧板的上部，在上盖板与侧板的上端面之间设置橡胶密封垫11。

实施例二

请参阅图8，一种堆垛搭接式电池箱，电池箱包括底架12和竖向层状设置于底架之上的实施例一所述的电池模组，进一步的，底架是为钢结构框架构造，底架的宽度大于电池模组的宽度，宽度两侧分别设置水冷管路和低压线束。底架的下部设有与换电底托连接的导向结构等。底架构造与现有电池框架的下部构造相同，其作为堆垛的电池模组的下部搭载装置，用于安装电池箱其它配套设备并用于与换电底托安装连接。在底架上设有用于把合上钩体的竖向把合孔，上钩体通过贯通竖向把合孔的螺栓安装于底架，上钩体用于锁紧固定搭载于底架的最下层电池模组。

在最上层电池模组上，可通过下钩体以同样的形式安装上架13，上架为刚性框架构造，以便于电池箱整体吊装。

电池模组之间的冷却水管路可以通过组装成形后焊接连接，同理，对堆码设置的电池模组之间的电连接，不做结构形式限定。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括长方体的箱体，所述箱体具有四个侧板、安装于侧板上部的上盖板以及安装于侧板下部的底板，还包括：

电池腔，所述电池腔是在所述箱体内部形成的密封腔室；

型材板，所述型材板至少构成所述箱体的四个侧板；

形腔，若干所述形腔设于所述型材板的内部，所述形腔令所述型材板内部形成若干隔筋体。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述型材板构成所述箱体的底板。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，包括上定位部和下定位部，所述上定位部设于所述箱体的上部，所述下定位部设于所述箱体的下部且可与另一箱体的所述上定位部竖向嵌合。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述上定位部是设于所述侧板的上端面的凸脊，所述下定位部是设于所述侧板的下端面的凹槽；所述凸脊和凹槽是由所述型材板上部板体和下部板体折弯构成，所述凸脊和凹槽形成沿四个侧板边缘的四边闭环构造。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，包括上连接部和下连接部，所述上连接部设于所述箱体的上部，所述下连接部设于所述箱体的下部且可与另一箱体的所述上连接部通过锁紧件连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述上连接部和下连接部是凸出于所述侧板侧面的棱体，所述上连接部和下连接部形成环四个侧板边缘的四边棱体构造；所述上连接部的下端面设有下钩槽，所述下连接部的上端面设有上钩槽；所述锁紧件包括上钩体、下钩体和锁紧螺栓，所述上钩体具有与所述上连接部的上钩槽钩接的上钩部，所述下钩体具有与所述上连接部的下钩槽钩接的下钩部，所述锁紧螺栓把合连接所述上钩体和下钩体。

7.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述侧板包括对称的两个长侧板和对称的两个宽侧板，两个所述长侧板的下部设有向内直角折弯形成的边板部，所述底板的两侧端面和所述边板部的侧端面通过水平方向插接的插卡部和卡槽部连接。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，两所述宽侧板的内侧下部设有槽口，所述底板的两侧端面设有插入所述槽口的插板部。

9.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述上定位部和/或下定位部的环形端面设有环向密封槽。

10.一种堆垛搭接式电池箱，电池箱包括底架和竖向层状设置于底架之上的所述电池模组，所述电池模组为权利要求1-9任一所述的电池模组。