CN219959286U - 一种电池包壳体、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包壳体、电池包及车辆，包括边梁、支撑梁、底板和加固组件，边梁为矩形中空结构，矩形中空结构的至少两个侧边为不同材质，且其中至少一个侧边设置有加强空腔；支撑梁设置于边梁中任意相对的两边之间，支撑梁的两端与边梁连接；底板处于矩形中空结构的下方并与边梁连接；加固组件固定于加强空腔内通过本实用新型的设计，采用采用不同材质组合连接形成矩形中空结构的电池包壳体边梁，在兼顾成本的同时，结合边梁的至少一个侧边内设置的加固组件，也能提高电池包壳体的强度，以解决现有电池包壳体强度较低的问题。

Description

一种电池包壳体、电池包及车辆

技术领域

本申请属于电池包技术领域，具体涉及一种电池包壳体、电池包及车辆。

背景技术

我国开始大力推广新能源电动汽车，电池包是电动车的关键部件之一，用于装载动力电芯，因此电池包技术对电动车十分重要。同时电池包各项性能要求也很高，对其诸多指标有很高的要求，同时为了提高整个电池PACK的能量密度，又希望做出重量轻的电池包，因此电池包的结构和设计十分复杂。

目前，当通过材料和结构优化实现电池包壳体轻量化设计的同时，又使得电池包壳体的强度降低，难以满足电池模组的承载性能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池包壳体、电池包及车辆，能够解决现有轻量化电池包壳体强度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种电池包壳体，包括：

边梁，边梁为矩形中空结构，矩形中空结构的至少两个侧边为不同材质，且其中至少一个侧边设置有加强空腔；

支撑梁，支撑梁设置于边梁中任意相对的两边之间，支撑梁的两端与边梁连接；

底板，底板处于矩形中空结构的下方并与边梁连接；

加固组件，加固组件固定于加强空腔内。

进一步地，边梁包括前边梁、后边梁和两个侧梁；

前边梁和后边梁平行相对设置，两个侧梁平行相对设置连接于前边梁与后边梁之间形成矩形中空结构，侧梁设置有加强空腔。

进一步地，前边梁和后边梁的材质轻于两个侧梁的材质。

进一步地，前边梁和后边梁为合金边梁或非金属复合材料边梁，侧梁为钢侧梁。

进一步地，边梁和底板的连接处设置有密封胶。

进一步地，电池包壳体还包括：

连接部，连接部与侧梁固定连接，连接部用于与车辆连接以固定电池包壳体。

进一步地，加固组件包括至少一条横向筋和至少一条竖向筋，横向筋和竖向筋相互垂直交叉。

进一步地，横向筋、竖向筋和侧梁内壁共同组成多个放置腔体，每个放置腔体的内部填充有膨胀剂。

进一步地，前边梁和后边梁各自均与两个侧梁通过安装螺栓相互螺接。

进一步地，安装螺栓的数量为至少一个，每个安装螺栓的轴线位于一条横向筋的平面内。

进一步地，支撑梁设置有加强筋。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案具有以下优势：

本实用新型提供了一种电池包壳体，包括边梁、支撑梁、底板和加固组件，边梁为矩形中空结构，该矩形中空结构的至少两个侧边为不同材质，其中，矩形中空结构的至少一个侧边设置有加强空腔。支撑梁连接固定在边梁中任意相对的两边之间，底板位于矩形中空结构下方与边梁固定，从而形成安装电池模组的电池包壳体，这种电池包壳体由于不同部位的材质差异可以适应当前的轻量化趋势，并且，通过在加强空腔内设置加固组件还可以提高电池包壳体的强度，使电池包壳体的承载性能得以提升。

第二方面，本实用新型提供一种电池包，包括上述任一项的电池包壳体，以解决现有电池包壳体强度较低的问题。

第三方面，本实用新型提供一种车辆，包括上述电池包，以解决现有电池包壳体强度较低的问题。

电池包、车辆与上述电池包壳体相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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是本实用新型实施例电池包壳体的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本实用新型实施例钢辊压侧梁的结构示意图。

附图标记：

1-边梁，11-前边梁，12-后边梁，13-侧梁，131-加强空腔，132-放置腔体，2-支撑梁，3-底板，4-加固组件，41-横向筋，42-竖向筋，5-连接部，51-连接孔，6-安装螺栓。

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。

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。

本实用新型实施例提供了一种电池包壳体，参照图1至图3，包括：边梁1，所述边梁1为矩形中空结构，所述矩形中空结构的至少两个侧边为不同材质，且其中至少一个侧边设置有加强空腔131；支撑梁2，所述支撑梁2设置于所述边梁1中任意相对的两边之间，所述支撑梁2的两端与所述边梁1连接；

底板3，所述底板3处于所述矩形中空结构的下方并与所述边梁1连接；

加固组件4，所述加固组件4固定于所述加强空腔131内。

具体而言，结合图1至图3的示意，本实用新型实施例提供了一种电池包壳体，包括边梁1、支撑梁2、底板3和加固组件4。边梁1为该电池包壳体四周的边框，边梁1为矩形中空结构。该矩形中空结构的中不同部位的侧边可采用不同的材质，其中，至少两个侧边为不同材质。例如，可以是相邻的长边和短边采用不同的材质，或者平行相对的两个长边采用不同的材质，或者也可以是平行相对的两个短边采用不同的材质。边梁1在不同部位采用不同材质的型材连接形成矩形中空结构，中间中空的部分用于安装电池模组。在边梁1中任意相对的两边之间连接固定有支撑梁2，支撑梁2使得矩形中空结构的结构刚性更好，不易发生变形。底板3位于矩形中空结构的下方并与边梁1通过螺栓或者焊接的方式固定在一起，可托住矩形中空结构内的电池模组。

结合图示，需要说明的是，由于边梁1在不同部位采用了不同材质，因此，材质的差异可以使得电池包壳体更容易实现轻量化，为了弥补轻量化带来的强度弱化降低，在矩形中空结构的至少一个侧边设置有加强空腔131，在加强空腔131内固定有加固组件4，可利用加固组件4提升对应侧边的强度，从而使得电池包壳体在满足轻量化的同时，其强度又得到提升，满足使用安全要求。

进一步地，参照图1至图3，所述边梁1包括前边梁11、后边梁12和两个侧梁13；

所述前边梁11和所述后边梁12平行相对设置，两个所述侧梁13固定连接于所述前边梁11和所述后边梁12之间共同形成所述矩形中空结构，所述侧梁设置有所述加强空腔131。

具体而言，结合图1至图3的示意，本实用新型实施例的电池包壳体中，边梁1可以包括前边梁11、后边梁12和两个侧梁13，前边梁11和后边梁12平行相对布置，两个侧梁13平行相对设置，两个侧梁13均位于前边梁11和后边梁12之间，且与前边梁11和后边梁12的端部固定连接，从而，上述的四根梁围成矩形中空结构。

在这种电池包壳体中，前边梁11和后边梁12可以是同一种材质，两个侧梁13可以是同一种材质，可将上述的加强空腔131设置于侧梁13内，减轻侧梁13自重的同时，又为加固组件4腾出空间。

进一步地，所述前边梁11和所述后边梁12的材质轻于两个所述侧梁13的材质。

具体而言，一种实施方式中，由于侧梁13通常较长，其承载性能要求相对较高，因此，对于承载性能要求较低的前边梁11和后边梁12可以使用密度较小的轻量化材质，例如，铝合金、镁合金等合金材质或者高强度碳纤维、玻璃纤维等其它非金属复合材料，由于电池模组的载荷作用于前后边梁较小，这类材料用于长度较短的前后边梁时，较容易满足承载需求。而由于电池模组的载荷作用于侧梁13较大，侧梁13可以使用密度较大的厚实的材质，例如，高强度的钢材等，从而确保电池模组不会使电池包壳体发生变形。

需要说明的是，当前边梁11和后边梁12采用铝合金时，可采用铸造工艺一次成型得到一体性优异的前边梁11和后边梁12。当侧梁13为钢梁时，可将钢板辊压制成侧梁13，辊压时可卷曲形成加强空腔131，然后可将加固组件4穿入到加强空腔131内进行固定。

可选地，边梁1和底板3的连接处设置有密封胶。

具体而言，边梁1和底板3的连接方式可以采用焊接或螺栓连接，对此本实用新型实施例在此不做限定。为了保证形成的内凹矩形壳体有一定的密封性，在边梁1和底板3的连接处设置有密封胶体，可以填充边梁1和底板3的连接处的缝隙，提高整体电池包壳体的密封性。

可选地，参照图3，电池包壳体还包括：连接部5，连接部5与侧梁13固定连接，连接部5用于与车辆连接以固定电池包壳体。

具体而言，结合图3的示意，电池包壳体还包括连接部5，连接部5位于侧梁13的一侧并与侧梁13连接，连接部5与侧梁13可以通过焊接连接，也可以在初始工艺中同侧梁13一起辊压成型，具体可根据实际情况选择，对此本实用新型实施例在此不做限定。连接部5上设置有多个连接孔51，连接部5通过该连接孔51与车身螺栓连接，以此将整个电池包壳体与车身固定连接。可以理解的是，连接部5位于侧梁13的一侧，该侧是指远离支撑梁2的一侧，以此避免破坏矩形中空腔体内部结构，也方便与车身进行连接。同时沿图1所示Z轴方向，连接部5也位于侧梁13较上方的位置，避免电池包壳体与车身贴合连接时，连接部5的位置较低导致连接不便的情况。

可选地，参照图3，加固组件4包括至少一条横向筋41和至少一条竖向筋42，横向筋41和竖向筋42相互垂直交叉。

具体而言，加固组件4设置于加强空腔131内，以此增强侧梁13强度，结合图3的示意，加固组件4包括至少一条横向筋41和至少一条竖向筋42，横向筋41和竖向筋42相互垂直交叉，且横向筋41和竖向筋42的两端均与加强空腔131的表面接触，以此与侧梁13连接。需要说明的是，这种垂直交叉的横向筋41和竖向筋42，也可以是密度小于侧梁13材质的轻量化的复合材料制成的框架结构。采用多条横竖交叉的加强筋来支撑加强空腔131的内部结构，相较于常规的在加强空腔131内部全部充满加强材料，本实用新型实施例只需要几条加强筋便可以支撑加强侧梁13强度，节省加固材料，并且留有一定空间，也节省了侧梁13的材料成本。

可选地，参照图3，横向筋41、竖向筋42和侧梁13内壁共同组成多个放置腔体132，每个放置腔体132的内部填充有膨胀剂。

具体而言，横向筋41、竖向筋42和侧梁13内壁共同组成多个放置腔体132，横向筋41和竖向筋42交叉布置，其中靠近侧梁13内壁的一条横向筋41和一条竖向筋42，与侧梁13内壁会共同围成一个放置腔体132，结合图3的示意可知，在侧梁13的内部被横向筋41和竖向筋42分割出多个放置腔体132，在每个放置腔体132的内部都填充有膨胀剂，当电池包壳体在经过电泳后进入高温环境内，处于放置腔体132内的膨胀剂会受到高温环境影响而膨胀，随后与侧梁13内壁粘接，使侧梁13与横向筋41、竖向筋42连接在一起，从而起到固定连接作用。

可选地，参照图3，前边梁11和后边梁12各自均与两个侧梁13通过安装螺栓6相互螺接。

具体而言，结合图3的示意，一条侧梁13的两端通过安装螺栓6与前边梁11以及后边梁12的一个端部固定连接，另一条侧梁13的两端通过其它的安装螺栓6与前边梁11以及后边梁12的另一端部固定连接，随后经过密封胶密封。由于前边梁11、后边梁12和侧梁13的制作材料不同，若采用常规焊接方式可能会存在连接不稳定的情况，且连接工艺会较为复杂，而本实用新型实施例采用螺栓连接的方式，操作简易方便，节省安装时间，连接效果好且使用性能稳定。

可选地，参照图3，安装螺栓6的数量为至少一个，每个所述安装螺栓6的轴线位于一条所述横向筋41的平面内。

具体而言，结合图3的示意，安装螺栓6的数量为至少一个，每个安装螺栓6与每条横向筋41对应设置，且安装螺栓6与横向筋41均横向设置，每个安装螺栓6的轴线位于一条横向筋41的平面内。横向筋41可以在对应的螺栓孔位置起到补强刚度的作用，可以使横向筋41在安装螺栓6的预紧力方向提供一定支撑力，防止测梁13从螺栓孔位置撕裂，可以提升螺栓连接的可靠性。

可选地，支撑梁2设置有加强筋。

具体而言，相互连接的边梁1之间设置支撑梁2，可以作为稳定边梁1的结构，当车辆行使外部受到碰撞时，螺栓连接的前边梁11、后边梁12和侧梁13可能会产生晃动或因外力产生一定形变，设置有支撑梁2支撑相对的边梁1，并且支撑梁2设置有加强筋，在提高支撑梁2强度的同时，也保证边梁1之间的结构稳定性。

本实用新型实施例还提供了一种电池包，电池包包括前述的任一种电池包壳体，在装配有电池包壳体的电池包中，由于电池包壳体强度得以提升，因此电池包的使用安全性得以提高。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，车辆包括前述的电池包，在装配有上述电池包的车辆中，车辆的使用安全性同样得以提升。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池包壳体，其特征在于，包括：

边梁(1)，所述边梁(1)为矩形中空结构，所述矩形中空结构的至少两个侧边为不同材质，且其中至少一个侧边设置有加强空腔(131)；

支撑梁(2)，所述支撑梁(2)设置于所述边梁(1)中任意相对的两边之间，所述支撑梁(2)的两端与所述边梁(1)连接；

底板(3)，所述底板(3)处于所述矩形中空结构的下方并与所述边梁(1)连接；

加固组件(4)，所述加固组件(4)固定于所述加强空腔(131)内。

2.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述边梁(1)包括前边梁(11)、后边梁(12)和两个侧梁(13)；

所述前边梁(11)和所述后边梁(12)平行相对设置，两个所述侧梁(13)平行相对设置；

两个所述侧梁(13)固定连接于所述前边梁(11)和所述后边梁(12)之间共同形成所述矩形中空结构，所述侧梁设置有所述加强空腔(131)。

3.根据权利要求2所述的电池包壳体，其特征在于，所述前边梁(11)和所述后边梁(12)的材质轻于两个所述侧梁(13)的材质。

4.根据权利要求2所述的电池包壳体，其特征在于，所述前边梁(11)和所述后边梁(12)为合金边梁或非金属复合材料边梁，所述侧梁(13)为钢侧梁。

5.根据权利要求1所述的电池包壳体，其特征在于，所述电池包壳体还包括：

连接部(5)，所述连接部(5)与所述边梁(1)固定连接，所述连接部(5)用于与车辆连接以固定所述电池包壳体。

6.根据权利要求2所述的电池包壳体，其特征在于，所述加固组件(4)包括至少一条横向筋(41)和至少一条竖向筋(42)，所述横向筋(41)和所述竖向筋(42)相互垂直交叉。

7.根据权利要求6所述的电池包壳体，其特征在于，所述横向筋(41)、所述竖向筋(42)和所述侧梁(13)内壁共同组成多个放置腔体(132)，每个所述放置腔体(132)的内部填充有膨胀剂。

8.根据权利要求6所述的电池包壳体，其特征在于，所述前边梁(11)和所述后边梁(12)各自均与两个所述侧梁(13)通过安装螺栓(6)相互螺接。

9.根据权利要求8所述的电池包壳体，其特征在于，所述安装螺栓(6)的数量为至少一个，每个所述安装螺栓(6)的轴线位于一条所述横向筋(41)的平面内。

10.一种电池包，所述电池包包括权利要求1-9任一项所述的电池包壳体。

11.一种车辆，所述车辆包括权利要求10所述的电池包。