CN219892285U - 电池包壳体和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包壳体和电池包，电池包壳体包括框架，框架包括环形框架；底护板，底护板设于环形框架的轴向一端且与环形框架连接；支撑板，支撑板设于底护板和框架之间，支撑板的外轮廓形状与环形框架的外轮廓形状相同；内壳，内壳设于环形框架内且与环形框架连接，内壳的远离底护板的一侧敞开；隔热层，隔热层设于内壳的侧壁上。根据本实用新型的电池包壳体，形成多层复合结构，既使得电池包壳体保温效果好，又使得电池包壳体的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

Description

电池包壳体和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包壳体和电池包。

背景技术

目前电池包的保温大多是靠主动保温或者选用导热系数低的复合材料壳体。加入其它保温装置来实现主动保温，具有安全隐患、成本高、占用空间大和容易移位等问题。采用导热系数低的复合材料壳体实现保温，具有复合材料的强度和刚度不够等问题，通常很难达到电池包的耐振动和耐冲击等机械工况的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池包壳体，所述电池包壳体形成多层复合结构，既使得电池包壳体保温效果好，又使得电池包壳体的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

本实用新型还提出了一种电池包，包括上述的电池包壳体。

根据本实用新型实施例的电池包壳体，包括：框架，所述框架包括环形框架；底护板，所述底护板设于所述环形框架的轴向一端且与所述环形框架连接；支撑板，所述支撑板设于所述底护板和所述框架之间，所述支撑板的外轮廓形状与所述环形框架的外轮廓形状相同；内壳，所述内壳设于所述环形框架内且与所述环形框架连接，所述内壳的远离所述底护板的一侧敞开；隔热层，所述隔热层设于所述内壳的侧壁上。

根据本实用新型实施例的电池包壳体，通过设置环形框架，在环形框架的轴向一端设置与环形框架连接的底护板，在底护板和框架之间设置支撑板，再设置与环形框架连接并在环形框架内的内壳，在内壳的侧壁上设置隔热层，形成多层复合结构，既使得电池包壳体保温效果好，又使得电池包壳体的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔热层包括PP(polypropylene，聚丙烯)泡沫、气凝胶、聚氨酯泡棉以及真空绝热板中的任意一种或者层叠设置的多种。

在本实用新型的一些实施例中，所述内壳的侧壁为玻璃钢件；和/或，所述内壳的底壁包括在所述内壳的底壁的厚度方向上依次层叠设置的第一玻璃钢层、填充层和第二玻璃钢层，所述填充层为PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)层、PCM(phase change material，相变材料)层、RTM(ResinTransferMolding，树脂传递模塑)层、SMC(Sheet molding compound，片状模塑料)层或STM(Spray Transfer Molding，喷涂传递模塑)层，所述填充层的厚度为1-15mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述框架为钢件或铝件。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑板包括ABS(Acrylonitri le、Butadienand Styrene，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯)层和PP泡沫层，所述ABS层具有镂空区域，所述PP泡沫层嵌设在所述镂空区域内，所述ABS层和所述PP泡沫层厚度方向的两表面平齐。

在本实用新型的一些实施例中，所述框架内空间分割为用于容纳元器件的第一空间和用于容纳电池组的第二空间，所述PP泡沫层仅与所述第二空间相对，所述ABS层与所述第一空间和所述第二空间均相对。

在本实用新型的一些实施例中，所述底护板包括在所述底护板的厚度方向上层叠设置的第一PP层、钢层和第二PP层，所述第一PP层和所述第二PP层内均设有UD(uni-directional，单向复合材料)带。

在本实用新型的一些实施例中，所述环形框架内设有沿所述电池包壳体的宽度方向延伸的横梁，所述横梁长度方向的两端均与所述环形框架连接，所述内壳的底壁的部分朝向背离所述底护板的方向凸出以在所述内壳的底壁的背离所述底护板的一侧形成凸起且在所述内壳的底壁的朝向所述底护板的一侧形成凹槽，所述横梁位于所述凹槽内，所述凸起相对的两表面设有所述隔热层。

在本实用新型的一些实施例中，所述内壳与所述环形框架粘接且通过紧固件连接；和/或，所述支撑板与所述框架和所述底护板均粘接连接；和/或，所述隔热层与所述内壳粘接连接；和/或，所述底护板与所述框架粘接连接且通过紧固件连接。

根据本实用新型实施例的电池包，包括上述的电池包壳体。

根据本实用新型实施例的电池包，通过设置上述的电池包壳体，设置环形框架，在环形框架的轴向一端设置与环形框架连接的底护板，在底护板和框架之间设置支撑板，再设置与环形框架连接并在环形框架内的内壳，在内壳的侧壁上设置隔热层，形成多层复合结构，既使得电池包壳体保温效果好，又使得电池包壳体的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池包壳体的爆炸图；

图2是根据本实用新型实施例的电池包壳体的俯视图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是图3中D处的放大图；

图5是根据本实用新型实施例的电池包壳体的内壳的俯视图；

图6是沿图5中B-B线的剖视图；

图7是根据本实用新型实施例的电池包壳体的底护板的俯视图；

图8是沿图7中C-C线的剖视图；

图9是图6中F处的放大图。

附图标记：

10、电池包壳体；

1、框架；11、环形框架；111、横梁；12、第一空间；13、第二空间；

2、底护板；21、第一PP层；22、钢层；23、第二PP层；

3、支撑板；31、ABS层；32、PP泡沫层；

4、内壳；41、第一玻璃钢层；42、填充层；43、第二玻璃钢层；44、凸起；45、凹槽；

5、隔热层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的电池包壳体10。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电池包壳体10，包括框架1、底护板2、支撑板3、内壳4和隔热层5。

具体地，参考图1，框架1包括环形框架11，框架1起到加强电池包壳体10结构强度的作用，提高了电池包壳体10的耐振动和耐冲击性。底护板2设于环形框架11的轴向一端且与环形框架11连接，底护板2用于封堵环形框架11的轴向一端，且可以进一步加强电池包壳体10结构强度，从而进一步地提高了电池包壳体10的耐振动和耐冲击性。

进一步地，如图1和图4所示，内壳4设于环形框架11内且与环形框架11连接，内壳4的远离底护板2的一侧敞开，内壳4用于放置电池组。支撑板3设于底护板2和框架1之间，支撑板3的外轮廓形状与环形框架11的外轮廓形状相同，且内壳4的底壁与支撑板3的朝向环形框架11的端面止抵，支撑板3的另一端面与底护板2的朝向环形框架11的端面止抵，由此，支撑板3可以减小内壳4和底护板2之间的传热，从而提高了电池包壳体10的保温效果。隔热层5设于内壳4的侧壁上，隔热层5可以减少电池组与内壳4之间的传热，从而提高了电池包壳体10的保温效果。

可以理解的是，框架1和底护板2的结合可以提高电池包壳体10的结构强度，从而提高了电池包壳体10的耐振动和耐冲击性，支撑板3与隔热层5可以提高电池包壳体10的保温效果。由此，电池包壳体10形成多层复合结构，既使得电池包壳体10保温效果好，又使得电池包壳体10的结构强度高。同时，电池包壳体10内无需设置复杂的主动保温装置如加热片等，成本低，安全性高，占用空间小。

根据本实用新型实施例的电池包壳体10，通过设置环形框架11，在环形框架11的轴向一端设置与环形框架11连接的底护板2，在底护板2和框架1之间设置支撑板3，再设置与环形框架11连接并在环形框架11内的内壳4，在内壳4的侧壁上设置隔热层5，形成多层复合结构，既使得电池包壳体10保温效果好，又使得电池包壳体10的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，隔热层5包括PP(polypropylene，聚丙烯)泡沫、气凝胶、聚氨酯泡棉以及真空绝热板中的任意一种或者层叠设置的多种。可以理解的是，PP泡沫、气凝胶、聚氨酯泡棉以及真空绝热板这些材料的导热系数为0.001-0.4W/m*K，导热系数较低，保温效果较好，采用上述材料中的任意一种或者层叠设置的多种作为隔热层5时，可以提高隔热层5的隔热效果，从而提高电池包壳体10的保温效果。当然，本实用新型并不限于此，隔热层5的材料可以根据不同的需要进行选择其它导热系数为0.001-0.4W/m*K的材料，如纳米微孔隔热材料等。

另外，隔热层5的厚度为1-15mm，如1mm、5mm、8mm、10mm或15mm等。若隔热层5的厚度小于1mm，会使得隔热层5的隔热效果变差，从而降低电池包壳体10的保温效果，若隔热层5的厚度大于15mm，会使得电池包壳体10内的空间过小，不利于安装电池包。由此，隔热层5的厚度为1-15mm，既使得电池包壳体10的保温效果好，又使得电池包壳体10内有足够的空间安装电池包。

例如在本实用新型的一个实施例中，隔热层5采用6mm的PP泡沫和2mm的气凝胶，PP泡沫和气凝胶沿内壳4侧壁的厚度方向层叠设置，且PP泡沫位于气凝胶的外侧，即PP泡沫相对于气凝胶靠近内壳4的侧壁，PP泡沫和气凝胶的热系数分别是0.4和0.02W/m*k。

在本实用新型的一些实施例中，如图5、图6和图9所示，内壳4的侧壁为玻璃钢件，内壳4的底壁包括在内壳4的底壁的厚度方向上依次层叠设置的第一玻璃钢层41、填充层42和第二玻璃钢层43，填充层42为PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)层、PCM(phase change material，相变材料)层、RTM(ResinTransferMolding，树脂传递模塑)层、SMC(Sheet molding compound，片状模塑料)层或STM(Spray Transfer Molding，喷涂传递模塑)层等。

可以理解的是，玻璃钢结构强度较高，且玻璃钢的导热系数较低，导热系数为0.3W/m*k，内壳4的主要组成为玻璃钢可以使得内壳4强度高，且保温效果好。进一步地，在第一玻璃钢层41和第二玻璃钢层43之间增加填充层42，且填充层42的导热系数较低，为0.01-1W/m*k，可以进一步地降低内壳4与支撑板3和底护板2之间的导热效果，从而进一步地提高电池包壳体10的保温效果。

另外，填充层42的厚度为1-15mm，如1mm、5mm、10mm或15mm等。若填充层42的厚度小于1mm，会提高内壳4与支撑板3和底护板2之间的导热效果，从而降低电池包壳体10的保温效果，而填充层42的厚度大于15mm，会使得电池包壳体10的整体体积过大，从而导致电池包重量体积过大，不利于电池包的轻量化。

故此，填充层42的厚度为1-15mm，既可以降低内壳4与支撑板3和底护板2之间的导热效果，从而提高电池包壳体10的保温效果，又可以控制电池包的整体体积重量，有利于电池包的轻量化。

例如在本实用新型的一个实施例中，内壳4的侧壁厚度为3mm，第一玻璃钢层41厚度为1.5mm，第二玻璃钢层43厚度为1.5mm，填充层42为PET层，厚度为11mm，导热系数为0.03W/m*k。

在本实用新型的一些实施例中，框架1为钢件或铝件，由此，可以使得框架1有足够的结构强度，从而使得电池包壳体10的耐振动和耐冲击性好。另外，框架1的厚度为2-25mm，如2mm、5mm、10mm或25mm，若框架1的厚度小于2mm，会使得框架1的结构强度较低，从而使得电池包壳体10的耐振动和耐冲击性较差，若框架1的厚度大于25mm，会使得电池包壳体10的整体体积过大，从而导致电池包重量体积过大，不利于电池包的轻量化。

故此，框架1的厚度为2-25mm，既可以保证框架1有足够的结构强度，使得电池包壳体10的耐振动和耐冲击性好，又可以控制电池包的整体体积重量，有利于电池包的轻量化。

例如在本实用新型的一个实施例中，框架1采用DP980(dual-phase，双相钢)高强钢，厚度为2mm，导热系数为60-70W/m*k。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，支撑板3包括ABS(Acrylonitri le、Butadien and Styrene，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯)层31和PP泡沫层32，ABS层31具有镂空区域，PP泡沫层32嵌设在镂空区域内，ABS层31和PP泡沫层32厚度方向的两表面平齐。

可以理解的是，PP泡沫层32较软，易变形，使得内壳4在受到冲击时，可以通过PP泡沫层32进行缓冲，从而起到保护内壳4和内壳4中电池组的效果，进一步地，PP泡沫层32嵌设在ABS层31的镂空区域中，ABS层31具有一定的结构强度，从而可以提高支撑板3的结构强度。

另外，PP泡沫层32和ABS层31的导热系数较低，而支撑板3位于内壳4和底护板2之间，从而使得内壳4和底护板2之间不易导热，降低了内壳4中的热量传递至底护板2，并从底护板2散失，从而提高了保温效果。

例如在图1所示的示例中，PP泡沫层32和ABS层31厚度为6mm，导热系数分别为0.4和0.25W/m*k。当然，本实用新型并不限于此，支撑板3厚度可以为5-20mm之间，如5mm、10mm、15mm或20mm，支撑板3的材料可以为其它具有一定结构强度且导热系数在0.1-1W/m*k之间的轻质材料如PCM、RTM、SMC或STM等。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，框架1内空间分割为用于容纳元器件的第一空间12和用于容纳电池组的第二空间13，PP泡沫层32仅与第二空间13相对，ABS层31与第一空间12和第二空间13均相对。

可以理解的是，第二空间13中具有电池组，PP泡沫层32与第二空间13相对，使得内壳4在受到冲击时，可以通过PP泡沫层32进行缓冲，从而保护了第二空间13中的电池组，而ABS层31具有一定的结构强度，可以提高支撑板3的结构强度。

在本实用新型的一些实施例中，如图7和图8所示，底护板2包括在底护板2的厚度方向上层叠设置的第一PP层21、钢层22和第二PP层23，第一PP层21和第二PP层23内均设有UD(uni-directional，单向复合材料)带。

可以理解的是，第一PP层21和第二PP层23的导热系数较低，第一PP层21可以降低底护板2和内壳4之间的导热效果，第二PP层23可以降低底护板2和电池包周围环境的导热效果，从而提高了保温效果。钢层22可以提高底护板2的结构强度，从而提高电池包壳体10的结构强度，同时，第一PP层21和第二PP层23内均设有UD带，进一步地提高底护板2的结构强度，从而进一步地提高电池包壳体10的结构强度。

例如在图8所示的示例中，第一PP层21和第二PP层23厚度为0.7mm，导热系数为0.3W/m*k，钢层22为DP780钢，厚度为0.8mm，导热系数为60-70W/m*k。当然，本实用新型并不限于此，第一PP层21和第二PP层23可以替换为其它导热系数低于1W/m*k的材料。

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图4所示，环形框架11内设有沿电池包壳体10的宽度方向延伸的横梁111，横梁111长度方向的两端均与环形框架11连接，内壳4的底壁的部分朝向背离底护板2的方向凸出以在内壳4的底壁的背离底护板2的一侧形成凸起44且在内壳4的底壁的朝向底护板2的一侧形成凹槽45，横梁111位于凹槽45内。

由此，通过横梁111和凹槽45的配合，可以使得环形框架11和内壳4之间保持固定，防止因冲击作用，导致环形框架11和内壳4产生相对移动。进一步地，凸起44相对的两表面设有隔热层5，由此，可以减少内壳4和环形框架11之间通过凸起44进行热传递，从而进一步地提高了保温效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图2-图4所示，内壳4与环形框架11粘接且通过紧固件如螺钉连接，提高了内壳4与环形框架11之间的连接可靠性。支撑板3与框架1和底护板2均粘接连接，提高了支撑板3与框架1和底护板2之间的连接可靠性。隔热层5与内壳4粘接连接，提高了隔热层5与内壳4之间的连接可靠性。底护板2与框架1粘接连接且通过紧固件如螺钉连接，提高了底护板2与框架1之间的连接可靠性。

当然，本实用新型并不限于此，内壳4与环形框架11之间、支撑板3与框架1之间、支撑板3与底护板2之间、隔热层5与内壳4之间以及底护板2与框架1之间可以通过其它连接方式进行连接，例如螺接、铆接或KISS-OFF(碰穿)连接等方式。

下面描述根据本实用新型实施例的电池包。

根据本实用新型实施例的电池包，包括上述的电池包壳体10。

根据本实用新型实施例的电池包，通过设置上述的电池包壳体10，设置环形框架11，在环形框架11的轴向一端设置与环形框架11连接的底护板2，在底护板2和框架1之间设置支撑板3，再设置与环形框架11连接并在环形框架11内的内壳4，在内壳4的侧壁上设置隔热层5，形成多层复合结构，既使得电池包壳体10保温效果好，又使得电池包壳体10的结构强度高，且成本低，安全性高，占用空间小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包壳体，其特征在于，包括：

框架，所述框架包括环形框架；

底护板，所述底护板设于所述环形框架的轴向一端且与所述环形框架连接；

支撑板，所述支撑板设于所述底护板和所述框架之间，所述支撑板的外轮廓形状与所述环形框架的外轮廓形状相同；

内壳，所述内壳设于所述环形框架内且与所述环形框架连接，所述内壳的远离所述底护板的一侧敞开；

隔热层，所述隔热层设于所述内壳的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述隔热层包括PP泡沫、气凝胶、聚氨酯泡棉以及真空绝热板中的任意一种或者层叠设置的多种。

3.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述内壳的侧壁为玻璃钢件；

和/或，所述内壳的底壁包括在所述内壳的底壁的厚度方向上依次层叠设置的第一玻璃钢层、填充层和第二玻璃钢层，所述填充层为PET层、PCM层、RTM层、SMC层或STM层，所述填充层的厚度为1-15mm。

4.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述框架为钢件或铝件。

5.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述支撑板包括ABS层和PP泡沫层，所述ABS层具有镂空区域，所述PP泡沫层嵌设在所述镂空区域内，所述ABS层和所述PP泡沫层厚度方向的两表面平齐。

6.根据权利要求5所述的电池包壳体，其特征在于，所述框架内空间分割为用于容纳元器件的第一空间和用于容纳电池组的第二空间，所述PP泡沫层仅与所述第二空间相对，所述ABS层与所述第一空间和所述第二空间均相对。

7.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述底护板包括在所述底护板的厚度方向上层叠设置的第一PP层、钢层和第二PP层，所述第一PP层和所述第二PP层内均设有UD带。

8.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述环形框架内设有沿所述电池包壳体的宽度方向延伸的横梁，所述横梁长度方向的两端均与所述环形框架连接，所述内壳的底壁的部分朝向背离所述底护板的方向凸出以在所述内壳的底壁的背离所述底护板的一侧形成凸起且在所述内壳的底壁的朝向所述底护板的一侧形成凹槽，所述横梁位于所述凹槽内，所述凸起相对的两表面设有所述隔热层。

9.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述内壳与所述环形框架粘接且通过紧固件连接；

和/或，所述支撑板与所述框架和所述底护板均粘接连接；

和/或，所述隔热层与所述内壳粘接连接；

和/或，所述底护板与所述框架粘接连接且通过紧固件连接。

10.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池包壳体。