CN220042080U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，包括电池箱体，电池箱体具有边框，边框围设成用于容纳电池模组的容纳空间；边框包括铸件边框，铸件边框内形成有空腔，空腔内设有吸能件；吸能件用于吸收由容纳空间外部向容纳空间内部传递的冲击力。本实用新型的吸能件设置在铸件边框的空腔内，能够减小吸能件占用容纳空间内放置电池的空间；吸能件能够支撑铸件边框并吸收冲击到铸件边框上的冲击载荷，从而降低铸件边框因承受太大冲击而发生破碎的几率，起到保护边框以及保护边框内的电池的作用。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

目前，电池包包括电池箱体以及多个排布安装于电池箱体内的单体电池，电池箱体包括边框，边框用于从四周侧向对其内的电池进行保护，防止箱体内的电池直接受到外部的侧向撞击力。

其中，部分边框由铸造工艺制成，铸造工艺可以生产形状复杂的零件，尤其是复杂内腔的毛坯。如此制造出来的铸件边框能够形成各种便于与电池包内其他电器部件进行装配的安装部位，因此铸件边框常用于各种电池装置中。

由于铸件边框的刚性较强，相应的，铸件边框的脆性也较大，在受到外力冲击时容易破碎，导致冲击载荷作用于电池组，对电池组的安全性造成较大威胁。

因此，亟需要一种电池包来克服上述的缺陷。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种电池包，其吸能件安装在铸件边框形成的空腔内，能够支撑边框并吸收部分冲击载荷，从而降低铸件边框受到较大冲击力时发生破碎的几率。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种电池包，包括电池箱体，电池箱体具有边框，边框内侧具有用于容纳电池的容纳空间；边框包括铸件边框；铸件边框具有空腔，空腔内设有吸能件；吸能件用于吸收由容纳空间外部向容纳空间内部传递的冲击力。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的吸能件安装在铸件边框制造时所形成的空腔内，不会占用到电池包内用于安装电池的空间。吸能件安装在空腔内能够为铸件边框提供一定的支撑，增强了铸件边框承受撞击的能力；冲击载荷作用于铸件边框上时，吸能件能够吸收部分外力，起到缓冲作用，能够有效避免铸件边框发生破碎。

附图说明

图1为本实用新型中的边框的整体结构示意图；

图2为本实用新型中的边框的俯视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型中的端边框的结构示意图；

图5为本实用新型中的吸能件的结构示意图。

图中：1、边框；10、前端边框；11、后端边框；12、右侧边框；13、左侧边框；14、空腔；15、吸能件；151、缓冲空腔；152、斜筋；16、限位板；17、连接部。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

本实用新型公开了一种电池包，具体的，电池包包括电池箱体以及电池组，电池组安装在电池箱体所围成的容纳空间内。其中，参阅图1所示，电池箱体包括有边框1，边框1围设在电池组的四周，对电池组的侧向进行保护，防止电池组直接受到容纳空间外部的撞击力。参阅图1以及图2所示的边框1，本实用新型中的边框1包括铸件边框，铸件边框具有空腔14，空腔14内设有吸能件15；吸能件15用于吸收由容纳空间外部向容纳空间内部传递的冲击力。

在此结构基础上，使用本实用新型的电池包时，在进行装配时，可以将吸能件15安装进铸件边框的空腔14内，并将吸能件15与铸件边框进行焊接，从而将吸能件15固定在铸件边框上。进一步可以将铸件边框与电池箱体的箱底板固定安装，再将电池模组装配进电池箱体内，并将电池模组的部分电器部件与边框1进行连接。

需要说明的是，本实施例中的铸件边框由铸造工艺制成，相比于挤压型材以及辊压等工艺，铸造工艺可以生产形状更加复杂的零件，尤其是复杂内腔的毛坯，并且铸造工艺制造出来的铸造件具有较强的硬度以及刚度。因此，铸件边框上可以形成各种用于与电池模组的电器部件进行连接的结构，例如边框1的端部会形成有电气连接口以及冷板进出水口等。

由于铸件边框的刚度和硬度较大，相应的，铸件边框的脆性较大。当电池包受到侧向撞击力时，冲击载荷首先作用于边框1上，由边框1承受和吸收冲击力。但是，铸件边框由于脆性较大，容易在受到冲击力时发生破碎，导致电池模组连接于铸件边框上的电器部件损坏；并且剩余的冲击力还会直接作用于电池模组，从而对电池模组的安全性造成威胁。

因此，本实用新型在铸造边框上设置吸能件15，具体的，铸件边框在制造过程中会形成有空腔14，当冲击力作用到铸造边框上时，吸能件15一方面能够支撑铸件边框，减少铸件边框的形变量，从而防止铸件边框形变破碎；冲击力由铸造边框向内传递到吸能件15时，吸能件15另一方面可以发生形变从而吸收部分冲击力，从而减少了作用在铸造边框上的冲击力，起到保护铸造边框和电池模组的作用。

进一步地，空腔14设有开口，开口位于空腔14的上端并与空腔14相连通，吸能件15由开口安装进空腔14内，并与铸件边框固定连接。

参阅图1，空腔14设有朝向上方的开口，便于吸能件15直接安装进空腔14内并与铸件边框进行焊接固定。此外，电池箱体还包括箱盖，箱盖用于封盖在边框1上，再与边框1和箱底板共同围成密封的容纳空间，电池组安装在容纳空间内。其中，箱盖封盖在边框1上的同时能够将吸能件15封装在空腔14内，保证了装置的稳定性。

需要说明的是，铸件边框也可以与吸能件15一体注塑成型，吸能件15直接形成于铸件边框内，无需另外进行装配。但是，铸件边框与吸能件15一体注塑成型的工艺难度较大，成本也较高。

进一步地，参阅图3以及图5，吸能件15内具有缓冲空腔151，并且缓冲空腔151沿一方向延伸并贯穿吸能件15的上端面和下端面，其中，缓冲空腔151的延伸方向与电池箱体的底板呈夹角设置。缓冲空腔151用于为吸能件15的侧壁提供形变空间，以使吸能件15能够吸收能量。

在此结构基础上，由于缓冲空腔151沿一方向延伸并贯穿了吸能件15的上端面以及下端面，吸能件15形成为中部挖空的柱形体，吸能件15具有侧壁，侧壁围绕吸能件15的周向设置。在装配时，可以将吸能件15的侧壁与空腔14的侧壁进行焊接，或者将吸能件15的下端与空腔14的底部进行焊接，以使吸能件15固定在铸件边框内。

其中，由于缓冲空腔151的延伸方向与电池箱体的底板呈夹角设置，因此吸能件15的侧壁与电池箱体的底板是呈夹角设置的，即吸能件15是竖直或者倾斜安装在缓冲空腔151内的。

如此，吸能件15的侧壁与铸件边框进行焊接后，吸能件15在竖直安装时，吸能件15的侧壁能够增大铸件边框的厚度，一定程度上提高了铸件边框的强度；当吸能件15倾斜安装时，吸能件15的侧壁朝向空腔14的侧壁倾斜，能够支撑铸件边框。另外，当铸件边框受到外力冲击时，冲击力由铸件边框外侧向内传递到吸能件15上，吸能件15靠近铸件边框外壁的一侧接收到冲击力而发生朝向铸件边框的内壁方向的形变。如果吸能件15不设有缓冲空腔151，或者缓冲空腔151的延伸方向平行于箱体底板时，那么吸能件15将会朝向铸件边框的内壁方向发生整体形变，从而挤压到铸件边框的内壁，进而挤压到电池模组。

本实施例中，由于吸能件15设有缓冲空腔151，并且缓冲空腔151的延伸方向与电池箱体的底板呈夹角设置，使得缓冲空腔151能够为吸能件15的侧壁提供了形变空间，因此吸能件15的形变不会挤压到铸件边框的内壁，吸能件15部分形变后吸收部分冲击力。

进一步地，参阅图5，缓冲空腔151内设有多个斜筋152，斜筋152沿一方向延伸，并且斜筋152的延伸方向与铸件边框的内侧壁所在的面呈夹角设置；其中，每一个斜筋152的两端均连接于缓冲空腔151的侧壁，多个斜筋152在缓冲空腔151内间隔排布。

上述的实施例中，由于吸能件15的缓冲空腔151为中部挖空的结构，吸能件15受到冲击力时，吸能件15的侧壁由于不存在支撑结构而发生朝向缓冲空腔151的形变，从而吸收能量。本实施例中，在缓冲空腔151内设置斜筋152，具体的，斜筋152的两端均连接在缓冲空腔151的侧壁上，并且斜筋152相对于铸件边框倾斜设置。

由于铸件边框受到外力作用时，冲击力由铸件边框的外侧壁传递到铸件边框的内侧壁上，并且冲击力的方向与铸件边框的内侧壁呈夹角设置。如果斜筋152在缓冲空腔(151)的延伸方向平行于铸件边框的内侧壁，那么铸件边框在受到外部力冲击时，斜筋152无法为铸件边框提供缓冲作用。只有当斜筋152的延伸方向与铸件边框的内侧壁呈夹角设置，那么铸件边框外部的冲击力传递到铸件边框的内侧壁时，斜筋152才能够为铸件边框提供缓冲作用。

其中，斜筋152能够增强吸能件15的强度，对吸能件15的侧壁起到支撑作用，减少侧壁的形变量并吸收冲击能量。具体的，当外部的作用力传递到吸能件15上时，冲击力作用于吸能件15的侧壁，并传递到缓冲空腔151内的斜筋152上。由于斜筋152相对于铸件边框倾斜设置，而冲击力具有方向垂直于铸件边框的部分，该部分冲击力的方向也与斜筋152相对倾斜，当该部分冲击力传递并作用于斜筋152时，斜筋152发生更大程度的倾斜从而吸收能量。

其中，参阅图5，斜筋152沿缓冲空腔151的延伸方向延伸形成斜筋板，斜筋板的两端均连接于缓冲空腔151的侧壁，斜筋板能够进一步增强对吸能件15侧壁的支撑作用。

此外，斜筋152还可以是直筋或者直筋板，直筋或者直筋板的延伸方向垂直于铸件边框，如此，直筋的延伸方向与铸件边框受到的冲击力的方向一致，能够更好地承受冲击力，吸收更多的能量，起到更好的缓冲作用。

进一步地，吸能件15设置在铸件边框的拐角处，并且吸能件15的形状与拐角的形状相适配。

需要说明的是，本实施例中的边框1包括端边框以及侧边框，端边框设置在电池组的端部，侧边框设置在电池组的侧部。铸件边框可以是边框1的整体，即端边框以及侧边框一体成型为铸件边框；铸件边框也可以是边框1的部分，例如端边框为铸造件，侧边框由其他制造工艺制成。

当边框1整体都为铸造件时，拐角形成于端边框与侧边框的连接处。参阅图4，当只有端边框为铸件边框时，拐角形成于端边框的两端。

由于铸件边框上形状急剧变化的部位发生在拐角处，导致拐角处为应力集中处，该处受到冲击时更容易引发断裂或者破碎，因此，吸能件15设置在铸件边框的拐角处，一方面可以加强该部位的强度，减少应力集中带来的损害；另一方面可以吸收作用于拐角处的冲击能量，防止拐角处进一步受力而破碎。

此外，为了避免拐角处应力太过于集中，拐角的形状通常会避免尖角，即把棱角改为过渡圆角并适当增大过渡圆弧的半径，因此，吸能件15的形状也与拐角形状相适应，以使吸能件15安装于空腔14内时，能更好地贴合拐角壁面。

进一步地，吸能件15为挤压型材。

需要说明的是，挤压型材是指金属坯料受到冲头或凸模挤压成型的，挤压型材工艺便于使吸能件15一体成型有空腔14以及斜筋152，且如此制成的吸能件15具有较高的抗压强度，设置在铸件边框内能够承受外部的冲击载荷以及溃缩吸能，从而保护铸件边框和电池模组。

进一步地，空腔14由铸件边框的外侧壁和内侧壁围成，为了保证铸件边框的内侧壁的强度，内侧壁的壁厚设置大于吸能件15的壁厚。

需要说明的是，铸件边框的外侧壁指的是铸件边框远离电池组的一侧侧壁，而铸件边框的内侧壁指的是铸件边框靠近电池组的一侧侧壁，铸件边框的内侧壁如果发生形变或者破碎，可能会挤压到电池组，或者是导致冲击力直接作用于电池组上，存在安全隐患。

在此结构基础上，由于铸件边框在受到外部冲击力时，冲击载荷是先作用于铸件边框的外侧壁上，再向内依次传递到吸能件15和铸件边框的内侧壁上。吸能件15设置在铸件边框的外侧壁以及内壁侧之间，一方面能够为铸件边框的外侧壁提供支撑力，防止铸件边框的外侧壁变形严重甚至破碎；吸能件15一方面能够对铸件边框的内侧壁起到缓冲作用，当冲击力传递到吸能件15上时，吸能件15通过自身的侧壁发生形变或者斜筋152发生进一步倾斜来吸收部分冲击力。

由于吸能件15的壁厚小于铸件边框的内侧壁的壁厚，吸能件15相对比铸件边框的内侧壁更加易于发生形变吸能，从而能够保证剩余的冲击力作用到铸件边框的内侧壁时，不会导致铸件边框的内侧壁变形破碎。此外，吸能件15的壁厚设置较小，也可以进一步减轻边框1的整体重量。

本实施例中，如图1和图3所示，铸件边框的空腔14内设有限位板16，限位板16连接于空腔14的内侧壁，并且限位板16设置在吸能件15的端部，从而能够对吸能件15的位置进行限制。

由于铸件边框在制造过程中，所形成的空腔14有大有小，当空腔14较大时，吸能件15放置在空腔14内，在对吸能件15进行焊接时，吸能件15容易受力摇晃或者倾倒，不便于焊接固定。因此，在靠近吸能件15的端部设置限位板16，能够对吸能件15进行限位，便于焊接时定位。

其中，限位板16与铸件边框一体成型。限位板16相当于铸件边框的加强筋，限位板16连接于空腔14的内侧壁，此处需要说明的是，由于空腔14由铸件边框的外侧壁以及内侧壁围成，因此空腔14的内侧壁指的是铸件边框的外侧壁以及内侧壁，即限位板16连接了外侧壁以及内侧壁，可以防止空腔14设置过大时造成该部分的强度较低的问题。

进一步地，边框1包括端边框以及侧边框，具体端边框包括前端边框10以及后端边框11；其中，边框1中至少前端边框10为铸件边框，且前端边框10具有空腔14，空腔14内设有上述实施例中的吸能件15。

在此结构基础上，侧边框包括左侧边框12以及右侧边框13。在进行装配时，参阅图4所示，前端边框10与后端边框11的两端均凸设有连接部17，左侧边框12以及右侧边框13的两端均设有凹槽，连接部17用于插接进凹槽内，以使前端边框10、左侧边框12、后端边框11以及右侧边框13依次连接形成边框1。其中，端边框中至少前端边框10为铸造件，侧边框可以为挤压型材。

由于电池包安装进汽车内时，电池包的前后方向与整车的前后方向一致，因此电池包在行进过程中前端风阻最大，于是前端边框10通常设计成前窄后宽的异形结构以降低风阻。而铸造工艺容易实现异形成型，因此前端边框10以铸造工艺成型。

同时，电池包的行进方向的前端也最容易发生碰撞，因此需要在前端边框10内设置上述的吸能件15。此外，前端边框10上会一些连接器以及冷板进出水口，用于与电池组的部件进行装配；一般的挤压型材或者辊压边框1难以满足前端边框10的制造需求，因此采用铸造工艺制成的前端边框10为铸件边框，前端边框10上形成有空腔14，空腔14内安装有吸能件15。

而侧边框用于在电池模组的侧部进行挡设，防止在电池模组的侧部受到撞击；侧边框上不需要设置太多装配结构，因此侧边框可采用挤压型材，以使侧边框具有更高的强度。

进一步地，边框1中至少前端边框10与后端边框11都为铸件边框，并且前端边框10与后端边框11均具有空腔14，空腔14内均设有吸能件15。

由于电池包的电气接口通常设置在电池包的后端面，因此后端边框11上具有多个空腔接口；且电池包在行进过程中，行进方向的后端可能发生追尾碰撞，从而容易导致后端边框11损坏、甚至破坏后端边框11上的电气接口。

因此后端边框11需要设计为易于实现异形成型的铸件边框，既容易形成有用于与电气部件连接的电气接口，又能够形成空腔14。本实施例中，前端边框10和后端边框11均具有空腔14，并且空腔14内均设有吸能件15，吸能件15安装在前端边框10以及后端边框11上，以吸收由端边框外侧向内侧传递的冲击力。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池包，其特征在于，包括电池箱体，所述电池箱体具有边框(1)，所述边框(1)内侧具有用于容纳电池的容纳空间；所述边框(1)包括铸件边框；所述铸件边框内部具有空腔(14)，所述空腔(14)内设有吸能件(15)，所述吸能件(15)用于吸收由所述容纳空间外部向所述容纳空间内部传递的冲击力。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述空腔(14)设有开口，所述开口位于所述空腔(14)的上端并与所述空腔(14)连通；所述吸能件(15)由所述开口安装进所述空腔(14)内。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述吸能件(15)内具有缓冲空腔(151)，所述缓冲空腔(151)沿一方向延伸并贯穿所述吸能件(15)的上端面以及下端面，所述缓冲空腔(151)的延伸方向与所述电池箱体的底板呈夹角设置；所述缓冲空腔(151)用于为所述吸能件(15)的侧壁提供形变空间。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述缓冲空腔(151)内设有多个斜筋(152)，所述斜筋(152)沿一方向延伸，所述斜筋(152)的延伸方向与所述铸件边框的内侧壁所在的面呈夹角设置；所述斜筋(152)的两端均连接于所述缓冲空腔(151)的侧壁，多个所述斜筋(152)在所述缓冲空腔(151)内间隔排布。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述斜筋(152)沿所述缓冲空腔(151)的延伸方向延伸形成斜筋板，所述斜筋板的两端均连接于所述缓冲空腔(151)的侧壁。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述吸能件(15)设于所述铸件边框的拐角处，所述吸能件(15)的形状与所述拐角的形状相适配。

7.根据权利要求1－6任一项所述的电池包，其特征在于，所述吸能件(15)为挤压型材。

8.根据权利要求1－6任一项所述的电池包，其特征在于，所述空腔(14)由所述铸件边框的外侧壁和内侧壁围成，所述铸件边框的内侧壁的壁厚大于所述吸能件(15)的壁厚。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述空腔(14)内设有限位板(16)，所述限位板(16)连接于所述空腔(14)的内侧壁，且所述限位板(16)设置于所述吸能件(15)的端部，以对所述吸能件(15)的位置进行限制。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述边框(1)包括端边框以及侧边框，所述端边框包括前端边框(10)以及后端边框(11)，所述边框(1)中至少所述前端边框(10)为铸件边框；所述前端边框(10)具有空腔(14)，所述空腔(14)内设有吸能件(15)。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述边框(1)中至少所述前端边框(10)以及后端边框(11)为铸件边框；所述前端边框(10)以及后端边框(11)均具有空腔(14)，所述空腔(14)内均设有吸能件(15)。