CN220710506U - 一种锂电池动力电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池动力电源系统，属于锂电池技术领域。本实用新型的锂电池动力电源系统，包括电池箱，电池箱包括方形的箱体和箱盖，箱体内设置有两个以上的电池模组和固定机构；固定机构包括安装支架以及设置在箱体内壁用来与安装支架连接的支撑结构；支撑结构包括支撑凸起，支撑凸起沿箱体内壁周向间隔分布；安装支架包括架体，架体上设置有安装凸起；箱体的两个相对的侧壁上的支撑凸起的顶端端面之间的距离大于电池模组在该方向上的宽度，相邻两个支撑凸起之间的间隙形成了用来供安装凸起通过的移动通道。本实用新型在保证强度的前提下，还避免使用更多的龙骨等架体结构，降低了电池箱的重量，实现了轻量化。

Description

一种锂电池动力电源系统

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池动力电源系统，属于锂电池技术领域。

背景技术

动力电池技术随着电动汽车的产业快速发展也逐渐成熟和完善，目前的动力电池性能已经能够很好地满足电动汽车的应用需求，但是，电动汽车作为一种交通工具，对动力电源系统还有结构强度、可靠性等方面的要求。

动力电源系统作为电动汽车的核心部件，通常是将一定数量的电池通过串联和/或并联形成一个电池模组，然后再将多个电池模组通过串联和/或并联形成一个电池箱。对于钛酸锂电池成组的电源系统来说，由于钛酸锂电池的电压一般较低，需要在电池箱内组合更多的电池模组。

将多个电池模组安装在箱体内，通过串并联组合成一个总模组进行供电，电池模组需要进行固定和分隔。但是电池模组在安装时经常存在一些问题。在现有技术中，箱体大多采用金属材质制成，以保证足够的强度，但是这会导致箱体重量较大。还有，电池模组在箱体内部需要固定，如果通过在箱体内设置龙骨并将安装支架都焊接在龙骨上进行固定的话，会导致箱体重量进一步增加并导致箱体内空间变小。另外，在电池箱体长度和宽度尺寸有限而高度足够高的情况下，内部电池模组则不可避免的需要设计成叠层安装固定的结构方式，在保证结构强度和尽可能不占用内部空间的前提下，如何方便地实现安装成为需要解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种锂电池动力电源系统，以在保证强度的情况下提高电池箱内部空间利用率和安装方便程度。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种锂电池动力电源系统，包括电池箱，电池箱包括方形的箱体和箱盖，箱体内设置有两个以上的电池模组，电池模组沿箱体深度方向依次设置，电池箱内还设置有用来将电池模组固定在箱体内壁上的固定机构；所述固定机构包括用来与电池模组固定连接的安装支架以及设置在箱体内壁用来与安装支架连接以防止电池模组在箱体深度方向移动的支撑结构；

支撑结构包括固定设置在箱体内壁的两个以上的支撑凸起，支撑凸起沿箱体内壁周向间隔分布；安装支架包括架体，架体上设置有用来与支撑凸起对应连接的安装凸起；

支撑凸起的底端固定连接在箱体内壁上，顶端朝向箱体中心位置延伸，箱体的两个相对的侧壁上的支撑凸起的顶端端面之间的距离大于电池模组在该方向上的宽度，相邻两个支撑凸起之间的间隙形成了用来供安装凸起通过的移动通道。优选的，本实用新型的锂电池动力电源系统为钛酸锂锂电池动力电源系统。

所述安装支架包括两根以上的横杆，所述横杆平行间隔设置，横杆的两端分别伸出电池模块并构成了所述安装凸起。

所述安装支架的架体包括两根以上横杆和两根以上纵杆，横杆和纵杆垂直固定连接在一起，横杆依次平行间隔设置，纵杆依次平行间隔设置，横杆和纵杆的两端分别伸出电池模块并构成了所述安装凸起。

所述电池模组包括间隔设置的上固定板、下固定板以及设置在上、下固定板之间的电池，上固定板、下固定板、架体上均设置有螺栓孔，上固定板、下固定板、架体上的螺栓孔的数量及位置均一一对应，安装支架还包括穿过上、下固定板及架体上的螺栓孔以将电池模组固定在架体上的螺杆。

所述架体与电池模组之间还设置有安装板，安装板上设置有与架体上的螺栓孔数量和位置一一对应的螺栓孔。

所述横杆和纵杆均为C型钢，C型钢的开口朝向远离电池模组的方向。

支撑凸起为方形凸起，支撑凸起的宽度与C型钢的槽宽相等。

本实用新型的锂电池动力电源系统通过在电池箱内部的箱壁上设置支撑结构，并将安装支架与支撑结构可拆卸连接，实现将电池模组固定连接在箱壁，并且在将电池模组向电池箱内安装时，支撑结构对安装支架在电池箱内的移动也不会造成影响。该系统在保证强度的前提下，还避免使用更多的龙骨等架体结构，降低了电池箱的重量，实现了轻量化。

电池模组在电池箱内的安装方向为Z轴方向，可以平铺放入电池箱体，增加电池箱体对电池模组的接触面，稳定性好，安装工艺简单，重量轻，效率高。

进一步的，本实用新型在箱体的内壁上设置挂耳结构，挂耳上设置有螺孔，或者直接焊接相应的固定螺母，用来与安装支架配合固定上层的电池模组。

在使用时，先将安装支架与电池模组固定，然后放入电池箱体，通过安装支架与挂耳的相应位置配合放置，然后再用螺栓进行固定，多层电池模组各自固定，相互不影响。

进一步的，箱体上安装密封防水条，通过螺钉将箱盖与箱体进行固定，以达到相应的防水性能要求。

附图说明

图1为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统结构示意图；

图2为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统爆炸图；

图3为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统的箱体结构示意图；

图4为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统的电池模组结构示意图；

图5为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统的安装支架结构示意图；

图6为本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统的安装支架与电池模组安装结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1-图6所示，本实用新型的钛酸锂锂电池动力电源系统包括电池箱，电池箱包括箱体1和箱盖2，箱体为长方体形箱体，箱体的上方开口，箱体开口的外缘处设置有密封条3，用来与箱盖2密封配合。

箱体内设置有多个电池模组4，多个电池模组4在电池箱体内上下间隔设置。本实施例中，电池模组4的数量为两个。电池模组4外形也为长方体形。

电池箱的箱体1包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、底板，电池箱的箱体内设置有承载结构，承载结构包括承载挂耳5，挂耳5有多个，分别设置在前侧板、后侧板、左侧板、右侧板上。具体的，在长度较长的前侧板和后侧板上设置的挂耳数量较多，各设置四个，左侧板和右侧板上各设置两个挂耳。

挂耳5可以为一端焊接设置在箱体侧壁上的四方形凸起，也可以设置为空心结构，具体的，挂耳包括上挂板、下挂板以及两个侧挂板，上挂板和下挂板均为矩形板，上挂板垂直于箱体内壁设置，下挂板相对于箱体内壁倾斜设置。下挂板设置在上挂板下方，一端连接在箱体内壁上，另一端向靠近上挂板的方向延伸。两个侧挂板均为梯形板，每一个侧板的上下两端分别与上挂板和下挂板固定连接。上挂板、下挂板和两个侧挂板围成了一个筒状结构。上挂板、下挂板和两个侧挂板与箱体内壁连接的一端均设置有固定片，固定片一端与对应的挂板固定连接，另一端沿垂直于上挂板的方向向外延伸。固定片焊接固定在箱体内壁上。上挂板、下挂板和两个侧挂板远离固定片的一端设置有顶挂板，顶挂板的四周分别与上挂板、下挂板及两个侧挂板固定连接。上挂板和下挂板上均设置有螺栓穿孔，且二者位置对应并处于竖直方向。

电池箱内设置有安装支架6，安装支架6包括架体以及设置在架体上的安装板。架体包括横杆611和纵杆612，横杆611有四根，纵杆612有两根。四根横杆依次平行间隔设置，两根纵杆平行设置。横杆与纵杆垂直设置，且每一根纵杆都与四根横杆均焊接固定。

横杆611和纵杆612可以为实心杆，也可以为空心杆，也可以采用槽钢。当使用槽钢时，槽钢的开口均朝下，并使得横杆和纵杆的腰外壁均平齐。安装板的一个表面焊接在横杆和纵杆的腰外壁上。安装板的宽度小于横杆的长度，使得横杆两端分别露出安装板宽度方向两侧，安装板的长度小于纵杆的长度，使得纵杆的两端分别露出安装板的长度方向两侧。横杆和纵杆伸出安装板的端部构成了安装凸起。

横杆611的两端和纵杆612的两端均设置有螺栓孔，通过螺栓与挂耳上的螺栓穿孔配合固定连接，使安装架固定在箱体上。

电池模组包括上固定板41和下固定板42，上固定板41上设置有用来与电池一端插接配合的凹槽，下固定板42上设置有用来与电池另一端插接配合的凹槽。本实施例中的电池为圆柱电池43。电池的正极插入上固定板的凹槽中。

上固定板41和下固定板42均可以采用一个厚度较厚的板体，在其凹槽的槽底开设通孔以进行电连接。在其他实施例中，上固定板41包括插接固定板和连接固定板，插接固定板上设置有用来插接电池的凹槽，在凹槽的槽底设置有通孔，而且还设置有走线凹槽。

插接固定板上的凹槽呈规则密集排布，本实施例中，采用五行十列整齐排布。在相邻两行凹槽之间的位置设置有走线凹槽，走线凹槽在插接固定板的一端开设有开口，以供设置在走线凹槽中的回流排对外进行电连接。

连接固定板为一平整板状结构，在连接固定板和插接固定板的外缘处均设置有螺栓孔，相应的，在安装支架的安装板上的对应位置也设置有螺栓孔。通过长螺杆7将上固定板、下固定板以及其中设置的电池均固定在安装架上。

电池箱箱体的一个侧壁还设置有正极接线端子、负极接线端子、BMS等。

在其他实施例中，箱体底部也可以设置加强结构，在电池模组固定孔位相应位置焊接固定螺母，第一层（下层）电池模组直接放入电池箱体通过紧固螺栓固定在下箱体底部的加强结构上，安装简单，稳定性好，效率高。

本实用新型的动力电源系统也可以用作其他锂电池类型，不过一般优选为钛酸锂锂电池动力电源系统。钛酸锂电池由于电压低的缘故，电池箱内需要装入更多的电池模组或者电池，因此其动力电源系统的轻量化一直是一个亟待解决的问题。本实用新型的动力电源系统能够在一定程度上提高电源系统的轻量化，在很多领域都有突出的应用前景，特别是在电动车领域，有利于钛酸锂电池的推广。

Claims (7)

1.一种锂电池动力电源系统，包括电池箱，电池箱包括方形的箱体和箱盖，箱体内设置有两个以上的电池模组，其特征在于，电池模组沿箱体深度方向依次设置，电池箱内还设置有用来将电池模组固定在箱体内壁上的固定机构；所述固定机构包括用来与电池模组固定连接的安装支架以及设置在箱体内壁用来与安装支架连接以防止电池模组在箱体深度方向移动的支撑结构；

支撑结构包括固定设置在箱体内壁的两个以上的支撑凸起，支撑凸起沿箱体内壁周向间隔分布；安装支架包括架体，架体上设置有用来与支撑凸起对应连接的安装凸起；

支撑凸起的底端固定连接在箱体内壁上，顶端朝向箱体中心位置延伸，箱体的两个相对的侧壁上的支撑凸起的顶端端面之间的距离大于电池模组在该方向上的宽度，相邻两个支撑凸起之间的间隙形成了用来供安装凸起通过的移动通道。

2.根据权利要求1所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，所述安装支架的架体包括两根以上的横杆，所述横杆平行间隔设置，横杆的两端分别伸出电池模块并构成了所述安装凸起。

3.根据权利要求1所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，所述安装支架的架体包括两根以上横杆和两根以上纵杆，横杆和纵杆垂直固定连接在一起，横杆依次平行间隔设置，纵杆依次平行间隔设置，横杆和纵杆的两端分别伸出电池模块并构成了所述安装凸起。

4.根据权利要求2或3所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，所述电池模组包括间隔设置的上固定板、下固定板以及设置在上、下固定板之间的电池，上固定板、下固定板、架体上均设置有螺栓孔，上固定板、下固定板、架体上的螺栓孔的数量及位置均一一对应，安装支架还包括穿过上、下固定板及架体上的螺栓孔以将电池模组固定在架体上的螺杆。

5.根据权利要求4所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，所述架体与电池模组之间还设置有安装板，安装板上设置有与架体上的螺栓孔数量和位置一一对应的螺栓孔。

6.根据权利要求5所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，所述横杆和纵杆均为C型钢，C型钢的开口朝向远离电池模组的方向。

7.根据权利要求6所述的锂电池动力电源系统，其特征在于，支撑凸起为方形凸起，支撑凸起的宽度与C型钢的槽宽相等。