CN220138575U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。电池包的上盖组件包括第一盖体、第二盖体和固定件，第一盖体沿第一方向的一端具有第一连接片；第二盖体沿第一方向的一端具有第二连接片，所述第一连接片叠设于所述第二连接片的上方或所述第二连接片叠设于所述第一连接片的上方；固定件固定所述第一连接片和所述第二连接片。上盖组件分为第一盖体和第二盖体两部分，通过固定件连接在一起，第一连接片叠设于第二连接片的上方或第二连接片叠设于第一连接片的上方，使得第一盖体的第一连接片和第二盖体的第二连接片为双层结构，通过固定件连接后，可以大大增强上盖组件的结构强度。

Description

电池包

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

随着新能源汽车飞速发展，汽车行业对电池壳的安全和稳固也有着越来越高的要求，电池壳不仅是新能源汽车电池包的组成部分，而且涉及车身系统和电气安全，是新能源汽车的关键零部件。动力电池系统壳体(电池壳)作为电池模组的承载体，如果电池壳体强度不够，不仅无法保证电池模块的稳定工作和安全防护，而且对整车的强度、刚度和碰撞安全性造成威胁。所以，加强电池壳的强度设计，无论是对电池包还是整车，也都有重要意义。

在电池包的结构中，电池包的上盖起到对内在部件的保护作用，作为结构件，上盖需要承受应力作用。在相关技术中，电池包的上盖是通过一体式设计成型的，通过一体式的电池包上盖进行力学仿真发现，上盖的结构强度并不够，而且上盖结构复杂，可制造性低。

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，以期在保证电池包的上盖结构具有一定的结构强度的同时，可以增加产品的可制造性。

本申请提供的电池包包括上盖组件，所述上盖组件包括：

第一盖体，其沿第一方向的一端具有第一连接片；

第二盖体，其沿第一方向的一端具有第二连接片，所述第一连接片叠设于所述第二连接片的上方或所述第二连接片叠设于所述第一连接片的上方；以及

固定件，用于固定所述第一连接片和所述第二连接片。

在本申请提供的电池包中，所述固定件为螺栓，所述第一连接片和所述第二连接片均开设有固定孔，所述第一连接片上的所述固定孔与所述第二连接片上的所述固定孔正对设置，所述螺栓贯穿所述固定孔以紧固所述第一连接片和所述第二连接片。

在本申请提供的电池包中，沿所述第一方向，所述第二盖体的尺寸为L2，所述第一盖体的尺寸为L1，满足：0.15≤L2/L1≤0.3。

在本申请提供的电池包中，沿所述第一方向，所述第一连接片的尺寸为L3，所述第一盖体的尺寸为L1，满足：0.02≤L3/L1≤0.05。

在本申请提供的电池包中，所述第一连接片与所述第二连接片的尺寸相同。

在本申请提供的电池包中，所述第二盖体包括底板和第三侧壁，所述第三侧壁位于所述底板的沿所述第一方向的一端，所述第二连接片朝向所述第一盖体的边缘与所述第三侧壁的夹角为α，满足：α≤10°。

在本申请提供的电池包中，所述第三侧壁上开设有通孔。

在本申请提供的电池包中，所述第一连接片与所述第二连接片之间设置有密封件，所述第一连接片(114)和所述第二连接片(123)均与所述密封件连接。

在本申请提供的电池包中，所述第一盖体包括沿第二方向依次连接的第一侧壁、顶板和第二侧壁，所述第一侧壁与所述顶板之间的夹角为钝角，所述第二侧壁与所述顶板之间的夹角的钝角；所述第二方向与所述第一方向相交且均平行于所述顶板。

本申请提供的电池包还包括：

箱体，所述上盖组件扣合在所述箱体的开口上，合围形成容纳空间；以及

电池，设置在所述容纳空间内。

根据本申请的电池包，上盖组件分为第一盖体和第二盖体两部分，通过固定件连接在一起，第一连接片叠设于第二连接片的上方或第二连接片叠设于第一连接片的上方，使得第一盖体的第一连接片和第二盖体的第二连接片形成双层结构，通过固定件连接后，可以大大增强上盖组件的结构强度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的上盖组件的立体图；

图2示出了本申请实施例提供的上盖组件的装配图；

图3示出了本申请实施例提供的上盖组件中第一盖体的立体图；

图4示出了本申请实施例提供的上盖组件中第一盖体的侧视图；

图5示出了本申请实施例提供的上盖组件中第二盖体的立体图；

图6示出了本申请实施例提供的电池包的立体图；

图7示出了本申请实施例提供的电池包中箱体的立体图；

图8为一体式结构的电池包上盖的X向仿真分析示意图；

图9为一体式结构的电池包上盖的Y向仿真分析示意图；

图10为本申请实施例提供的上盖组件的X向仿真分析示意图；以及

图11为本申请实施例提供的上盖组件的Y向仿真分析示意图。

附图标记：

100、上盖组件；

110、第一盖体；111、第一侧壁；112、顶板；113、第二侧壁；114、第一连接片；115、凹陷部；1151、第一凹陷部；1152、第二凹陷部；1153、第三凹陷部；

120、第二盖体；121、底板；122、第三侧壁；123、第二连接片；124、通孔；

130、固定件；

140、固定孔；

150、第一翻边；

200、箱体；

210、第二翻边。

X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-5所示，本申请实施例提供的一种电池包包括有上盖组件100，该上盖组件100包括第一盖体110、第二盖体120和固定件130。其中，第一盖体110沿第一方向Y的一端具有第一连接片114；第二盖体120沿第一方向Y的一端具有第二连接片123，第一连接片114叠设于第二连接片123的上方或第二连接片123叠设于第一连接片114的上方；固定件130用于固定第一连接片114和第二连接片123。在本实施了提供的电池包中，上盖组件分为第一盖体110和第二盖体120两部分，然后通过固定件连接在一起，第一连接片114叠设于第二连接片123的上方或第二连接片123叠设于第一连接片114的上方，使得第一盖体110的第一连接片114和第二盖体120的第二连接片123形成双层结构，通过固定件130连接后，可以大大增强上盖组件100的结构强度。

在一些实施方式中，固定件130的具体形式包括但不限于卡扣、铆钉及螺栓。从方便拆卸以及连接的牢固程度方面综合考量，固定件130优选为螺栓，可以在第一连接片114和第二连接片123均开设有固定孔140，第一连接片114上的固定孔140与第二连接片123上的固定孔140正对设置，螺栓贯穿固定孔140以紧固第一连接片114和第二连接片123。

为了辅助对本申请实施例电池包中上盖组件100的技术效果进行更为深入的说明，下面示例性地给出一种上盖组件100的具体的结构，需要说明的是，对于上盖组件100中第一盖体110和第二盖体120的具体结构描述仅为一种示意性的举例，本领域技术人员可以根据需要将第一盖体110和第二盖体120的具体结果设计为其他形式。

如图1-4所示，第一盖体110包括沿第二方向X依次连接的第一侧壁111、顶板112和第二侧壁113，第一盖体110沿第一方向Y的一端设置有第一连接片114，第二方向X与第一方向Y相交且均平行于顶板112，第二方向X与第一方向Y优选为正交；如图1、图2及图5所示，第二盖体120包括底板121、第三侧壁122和第二连接片123，底板121平行于顶板112，第三侧壁122位于底板121的沿第一方向Y的一端，第一连接片114与第二连接片123层叠设置，固定件130用于固定叠设的第一连接片114和第二连接片123。上盖组件100不再是一片式结构，而是分为第一盖体110和第二盖体120两部分，然后通过固定件130将第一盖体110和第二盖体120连接在一起。其中第一盖体110包括第一侧壁111、顶板112和第二侧壁113，其结构形式类似于如图4所示的n形或拱形，第二盖体120中的第三侧壁122用于封堵住第一盖体110的拱形结构的一端。

第二盖体120相对于第一盖体110的结构较为复杂，其目的是为了适应性满足电池包必要的功能，例如在一些实施方式中，如图5所示，第三侧壁122上开设有通孔124，该通孔124可以用于供电池包中相关结构贯穿上盖组件100，该通孔124可以用于供电池包的高压连接器贯通，当然，通孔124还可以用于其他目的，本领域技术人员可以根据电池包结构设计的具体需要来进行设置。通过第三侧壁122进行设置高压连接器或线束等结构，尤其在开设通孔124后，会进一步加大第二盖体120结构的复杂程度而更容易造成应力集中，本申请实施例中在满足电池包功能要求的情况下，尽量降低第二盖体120所占的尺寸比例。可选地，沿第一方向Y，第二盖体120的尺寸为L2，第一盖体110的尺寸为L1，满足：0.15≤L2/L1≤0.3，其中第二盖体120的尺寸L2定义为第二盖体120在X方向的中线位置处，第二盖体120沿Y方向的长度，第一盖体110的尺寸L1定义为第一盖体110在X方向的中线位置处，第一盖体110沿Y方向的长度；可选地，沿第一方向Y，第一连接片114的尺寸为L3，第一盖体110的尺寸为L1，满足：0.02≤L3/L1≤0.05；可选地，第一连接片114与所述第二连接片123的尺寸相同；第一连接片114的上述尺寸比例分配，使得电池包在尽量降低第一连接片和第二连接片尺寸占比的情形下，能够提供更加稳定的连接性能，从而提高了电池的安全性和可靠性。

采用了本申请上述实施例中的上盖组件100后，第一盖体110的顶板112、第一侧壁111和第二侧壁113形成一个n形或拱形结构，形状较为简单且规则，顶板112、第一侧壁111和第二侧壁113一起制造，可以大大降低应力的集中，并且在第一盖体110和第二盖体120通过固定件130连接后，第一盖体110的第一连接片114和第二盖体120的第二连接片123为双层结构，可以大大增强上盖组件100的结构强度。将上盖组件100分为第一盖体110和第二盖体120，第一盖体110和第二盖体120结构复杂程度不同，从而可以减化工艺流程，减少整个产品的制造成本，增加了产品可制造性。

在一些实施方式中，第二盖体120包括底板121和第三侧壁122，第三侧壁122位于底板121的沿第一方向Y的一端，第二连接片123朝向第一盖体110的边缘与第三侧壁122的夹角为α，满足α≤10°，优选的，第二连接片123朝向第一盖体110的边缘与第三侧壁122平行。在本实施方式中，第二连接片123朝向第一盖体110的边缘与第三侧壁122平行或大致平行，使得第二连接片123朝向第一盖体110的边缘与第三侧壁122之间的距离不会发生较大的变化，保持一定的均匀性，第二连接片123朝向第一盖体110的边缘与第三侧壁122之间形成宽度一致的板件结构，可以避免出现过大的应力集中。由于第一连接片114与第二连接片123的尺寸相同且为叠层设置，故第一连接片114朝向第二盖体110的边缘与第三侧壁122的夹角也应当与α相同，此处不在赘述。

在一些实施方式中，第一连接片114与第二连接片123之间设置有密封件，第一连接片114和第二连接片123均与密封件连接。密封件是为了封闭第一连接片114与第二连接片123直接的缝隙，以获得封闭的电池包内部空间，以防止液体或气体泄漏，从而实现密封效果。密封件的具体材质包括但不限于泡棉、硅胶及橡胶。

在一些实施方式中，第一侧壁111与顶板112之间的夹角、第二侧壁113与顶板112之间的夹角以及第三侧壁122与底板121之间的夹角均可以根据需要来进行选择，本申请不做具体限制，例如第一侧壁111与顶板112之间的夹角可以为钝角或直角，第二侧壁113与顶板112之间的夹角可以为钝角或直角，第三侧壁122与底板121之间的夹角可以为锐角、直角或钝角。优选的，第一侧壁111与顶板112之间的夹角为钝角，第二侧壁113与顶板112之间的夹角的钝角，从而使得在逐渐远离顶板112时，第一盖体110的第一侧壁111与第二侧壁113的间距逐渐增加，即使得第一盖体110的界面形成一个喇叭口的形式，第一连接片114随形于顶板112、第一侧壁111和第二侧壁113，同样形成一个喇叭口的形状，喇叭口形式的结构设计，可以使得第一连接片114与第二连接片123直接在叠设方向上直接扣合形成叠层结构，可以实现第一盖体110和第二盖体120的快速组装。

在一些实施方式中，如图1-5所示，第一盖体110和第二盖体120的边缘均设置有第一翻边150，第一翻边150环绕上盖组件100设置，第一翻边150与底板121共面设置。第一翻边150用于与电池包的箱体200连接，第一翻边150的设置有利于电池包的上盖组件100与箱体200的安装，拆装更加方便。可选地，第一翻边150上开设有固定孔140，将螺栓等固定件130插入固定孔140中用于实现电池包的上盖组件100和箱体200的固定连接。

在一些实施方式中，如图2所示，第一连接片114的两端分别与第二盖体120上的第一翻边150层叠设置。即第一连接片114的两端分别向两侧进一步延伸，直至与第二盖体120上的第一翻边150交叠，这样可以进一步提升第一盖体110和第二盖体120之间的连接接触面积，提升连接的牢固程度。需要说明的是，在一些实施例中，第一连接片114位于第二连接片123的上方；在一些实施例中，第二连接片123位于第一连接片114的上方。在本申请附图中，以第一连接片114位于第二连接片123上方为例进行说明。

在一些实施方式中，第一盖体110和第二盖体120均为一体成型结构。具体而言，本实施例提供的上盖组件100中，顶板112、第一侧壁111、第二侧壁113、第一连接片114和第一盖体110的第一翻边150一体成型，底板121、第三侧壁122、第二连接片123和第二盖体120的第一翻边150一体成型，均可以采用冲压成型，加工制造方便，生产成本低，大大提高了上盖组件100的结构强度。

在一些实施方式中，上盖组件100中还采用圆弧过渡连接的优化方案，比如，顶板112与第一侧壁111之间圆弧过渡连接、顶板112与第二侧壁113之间圆弧过渡连接、第一翻边150与第一侧壁111之间圆弧过渡连接、第一翻边150与第三侧壁122之间圆弧过渡连接等，这样可以降低应力集中现象，进一步提高上盖组件100的结构强度，降低模态，减小振动过程中的形变。当该上盖组件100应用于电池包时，可以防止上盖组件100与内部的电池模组的上表面或铝巴形成压触而导致绝缘失效，从而提高电池模组的使用安全性和可靠性。

在一些实施方式中，如图2和3所示，第一盖体110的表面设置有若干凹陷部115，有利于提高第一盖体110的结构强度，从而提升上盖组件100的结构可靠性。凹陷部115可以采用冲压成型，既能快速在第一盖体110上形成，工艺简单，结构强度大，同时，这种方式相较于在第一盖板的表面上凸设加强筋条的方式更加节约材料，不会增加第一盖板的重量，有利于在提升结构强度的同时，有利于上盖组件100结构的轻量化设计。

进一步地，凹陷部115可以在第一盖体110上规则或不规则的排列分布，比如并列设置或交叉设置，或排列形成其他任意图案，这里不作具体限定。例如，如图3所示，凹陷部115可以包括第一凹陷部1151、第二凹陷部1152和第三凹陷部1153，第一凹陷部1151、第二凹陷部1152和第三凹陷部1153均呈长条形延伸设置，且延伸方向均垂直于第一方向Y且沿着第一盖体110的表面；第一凹陷部1151始于第一侧壁111与第一翻边150的连接处，经过整个第一侧壁111后止于顶板112，第二凹陷部1152始于第二侧壁113与第一翻边150的连接处，经过整个第二侧壁113后止于顶板112，第三凹陷部1153位于顶板112上且其两端分别延伸至第一侧壁111和第二侧壁113上，凹陷部115沿着第一方向Y均匀间隔分布，具体地，相邻的两个第三凹陷部1153之间设置有一组第一凹陷部1151和第二凹陷部1152。

为了验证本申请实施例提供的上盖组件100的结构强度，对改进前的结构以及改进后的结构分别进行了有限元模型仿真分析，结构件的材料选择为GMY，仿真过程中将结构件固定在平台上，对平台施加随机振动工况，进行结构验证。

图8和图9为针对一体式结构的电池包上盖进行的仿真分析结果示意图，从该图中可以看出一体式结构的电池包在第一盖体和第二盖体的连接处存在两个失效点，具体地，两处的最大应力分别达到了141.84Mpa和46.53Mpa，均远高于33.3Mpa的评价强度。

图10是对本实施例提出的上盖组件100的X向应力的仿真分析结果图，仿真结果显示相对于图8和图9的结果，该结构中的失效现象消失，X向最大应力仅为1.16MPa；图11是对本实施例提出的上盖组件100的Y向应力的仿真分析结果图，仿真结果显示相对于图8和图9的结果，该结构中的失效现象消失，Y向最大应力仅为0.06MPa；此外技术人员还对上盖组件100的Z向应力进行仿真分析，Z向最大应力仅为0.62MPa。仿真结果显示整个上盖组件100已经没有失效区域，完全满足相对严苛工况下的结构强度要求。

如图6和7所示，本申请实施例提供的一种电池包包括箱体200、上盖组件100和电池模组，其中上盖组件100的具体表述参考本申请上述实施例，此处不再赘述。上盖组件100扣合在箱体200的开口上，合围形成容纳空间，电池设置在容纳空间内。

在本申请实施例提供的电池包中，上盖组件100环绕设置有第一翻边150，箱体200的开口侧环绕设置有第二翻边210，第一翻边150与第二翻边210层叠设置，第一翻边150和第二翻边210上均开始有固定孔140，螺栓等固定件贯穿固定孔140后将第一翻边150和第二翻边210紧固，从而实现上盖组件100与箱体200的固定连接。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“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。

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。

Claims (10)

1.一种电池包，包括上盖组件(100)，其特征在于，所述上盖组件(100)包括：

第一盖体(110)，其沿第一方向(Y)的一端具有第一连接片(114)；

第二盖体(120)，其沿所述第一方向(Y)的一端具有第二连接片(123)，所述第一连接片(114)叠设于所述第二连接片(123)的上方或所述第二连接片(123)叠设于所述第一连接片(114)的上方；以及

固定件(130)，用于固定所述第一连接片(114)和所述第二连接片(123)。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述固定件(130)为螺栓，所述第一连接片(114)和所述第二连接片(123)均开设有固定孔(140)，所述第一连接片(114)上的所述固定孔(140)与所述第二连接片(123)上的所述固定孔(140)正对设置，所述螺栓贯穿所述固定孔(140)以紧固所述第一连接片(114)和所述第二连接片(123)。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，沿所述第一方向(Y)，所述第二盖体(120)的尺寸为L2，所述第一盖体(110)的尺寸为L1，满足：0.15≤L2/L1≤0.3。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，沿所述第一方向(Y)，所述第一连接片(114)的尺寸为L3，所述第一盖体(110)的尺寸为L1，满足：0.02≤L3/L1≤0.05。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一连接片(114)与所述第二连接片(123)的尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二盖体(120)包括底板(121)和第三侧壁(122)，所述第三侧壁(122)位于所述底板(121)的沿所述第一方向(Y)的一端，所述第二连接片(123)朝向所述第一盖体(110)的边缘与所述第三侧壁(122)的夹角为α，满足：α≤10°。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第三侧壁(122)上开设有通孔(124)。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一连接片(114)与所述第二连接片(123)之间设置有密封件，所述第一连接片(114)和所述第二连接片(123)均与所述密封件连接。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一盖体(110)包括沿第二方向(X)依次连接的第一侧壁(111)、顶板(112)和第二侧壁(113)，所述第一侧壁(111)与所述顶板(112)之间的夹角为钝角，所述第二侧壁(113)与所述顶板(112)之间的夹角的钝角；所述第二方向(X)与所述第一方向(Y)相交且均平行于所述顶板(112)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池包，其特征在于，还包括：

箱体(200)，所述上盖组件(100)扣合在所述箱体(200)的开口上，合围形成容纳空间；以及

电池，设置在所述容纳空间内。