CN220914412U - 电气安装组件、电池包和用电设备 - Google Patents

Abstract

一种电气安装组件、电池包和用电设备，电气安装组件用于电池包，电气安装组件包括支撑梁、第一支架和第二支架，支撑梁围合有沿自身长度方向延伸的第一空间；第一支架收容于第一空间，第一支架开设有沿自身长度方向延伸的第一容纳槽，第一容纳槽用于收容第一电气件；第二支架收容于第一空间，第二支架用于安装第二电气件，且第二支架隔开第一电气件和第二电气件。相比与常规技术，在第一空间中收容了第一支架和第二支架，第一电气件收容在第一容置槽，避免在支撑梁外部设置电气件，减少了空间占用，第二支架隔开第一电气件和第二电气件，能避免第一电气件和第二电气件短路或信号干扰。

Description

电气安装组件、电池包和用电设备

技术领域

本实用新型涉及电气件安装技术领域，具体涉及一种电气安装组件、电池包和用电设备。

背景技术

对于电池包采用CTB(Cell to board，电池车身一体化)结构的方案，上盖需要粘接电芯，托盘也粘接电芯，实现蜂窝结构，从而提高电池包的扭转刚度，所以CTB结构的电池包的上盖不能布置铜排和线束。

对于上述问题，目前的解决方案主要是将铜排和线束设置在电池包的横梁上，但目前的方案的空间占用大，导致电池包的空间利用率低，且铜排和线束容易短路或信号干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电气安装组件、电池包和用电设备，解决电池包的空间利用率低，铜排和线束容易短路或信号干扰的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电气安装组件，所述电气安装组件用于电池包，所述电气安装组件包括：支撑梁，围合有沿自身长度方向延伸的第一空间；第一支架，收容于所述第一空间，所述第一支架开设有沿自身长度方向延伸的第一容纳槽，所述第一容纳槽用于收容第一电气件；第二支架，收容于所述第一空间，所述第二支架用于安装第二电气件，且所述第二支架隔开所述第一电气件和所述第二电气件。

一种实施方式中，所述第一支架包括第一限位部，所述第一限位部伸入所述第一容纳槽，所述第一限位部用于限制所述第一容纳槽收容的所述第一电气件的位移。

一种实施方式中，所述第一容纳槽的深度大于或等于所述第一电气件的厚度，以使所述第一电气件完全位于所述第一容纳槽内，所述第二支架与所述第一支架接触。

一种实施方式中，所述第二支架开设有沿自身长度方向延伸的第二容纳槽，所述第二容纳槽用于收容所述第二电气件。

一种实施方式中，所述第二支架包括第二限位部，所述第二限位部伸入所述第二容纳槽，所述第二限位部用于限制所述第二容纳槽收容的所述第二电气件的位移。

一种实施方式中，所述支撑梁包括相对的第一侧板和第二侧板，以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的第一连接板，所述第一侧板、所述第一连接板和所述第二侧板共同围合形成所述第一空间。

一种实施方式中，所述支撑梁还包括至少一个第二连接板，所述第二连接板连接所述第一侧板和所述第二侧板，且所述第二连接板与所述第一连接板具有间隔距离。

一种实施方式中，所述第一侧板、所述第二侧板和至少一个所述第二连接板共同围合形成至少一个第二空间；所述电气安装组件还包括加强梁，所述加强梁收容于所述第二空间，所述加强梁的结构强度大于所述支撑梁的结构强度，和/或，所述加强梁的刚度大于所述支撑梁的刚度，和/或，所述加强梁的熔点高于所述支撑梁的熔点。

第二方面，本实用新型还提供一种电池包，包括托盘、电芯和第一方面各种实施方式中任一项所述的电气安装组件，所述电气安装组件设置于所述托盘，所述电芯收容于所述托盘且位于所述电气安装组件的至少一侧。

第三方面，本实用新型还提供一种用电设备，包括第二方面所述的电池包。

本实用新型的电气安装组件，通过支撑梁围合第一空间，以收容第一支架和第二支架，并在第一支架开设第一容置槽，以收容第一电气件，相比与常规技术，在第一空间中收容了第一支架和第二支架，第一电气件收容在第一容置槽，避免在支撑梁外部设置电气件，减少了空间占用，第二支架隔开第一电气件和第二电气件，能避免第一电气件和第二电气件短路或信号干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施例的电池包的平面图；

图2是一种实施例的电池包的局部结构的立体图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是一种实施例的电气安装组件的爆炸图。

附图标记说明：

100-电池包；

10-托盘，20-电芯，21-第一电气件，22-第二电气件；

30-电气安装组件，31-支撑梁，311-第一侧板，312-第二侧板，313-第一连接板，314-第二连接板，3141-连接板一，3142-连接板二，315-第一空间，316-第二空间，3161-空间一，3162-空间二；32-第一支架，321-第一容纳槽，322-第一限位部，33-第二支架，331-第二容纳槽，332-第二限位部，34-加强梁，35-隔离件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本实用新型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。本实用新型中在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，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型实施例提供一种用电设备，包括本实用新型实施例中的电池包100，该电池包100用于为该用电设备供电，也可将发电设备发的电或电网输送的电储存起来。

该用电设备具体可以为工业侧、电网侧、商业侧、家庭户用侧、新能源汽车侧的各种类型的电气负载。例如，该用电设备可为电网，发电设备例如光伏板等发的电可储存到电池包100中，当电网处于用电高峰时，电池包100中储存的电可以供应给电网，当电网处于用电低峰时，电网也可反向向电池包100充电，实现对电网的动态调节。又例如，在该用电设备可为家庭中的电灯、电视等。又例如，该用电设备可为新能源汽车上的动力驱动设备、智能驾驶控制设备及娱乐影音设备等。本实用新型实施例的电池包100具有空间利用率高的特点，能够在有限的空间中布置更多的电芯20，提升电池包100能量密度，或者在相同能量密度的情况下缩小电池包100的体积。

请参考图1至图3，本实用新型实施例提供一种电池包100，包括托盘10、电芯20和本实用新型实施例中的电气安装组件30，电气安装组件30设置于托盘10，电芯20收容于托盘10且位于电气安装组件30的至少一侧。

托盘10可包括底板、多个侧板及盖板(未图示)，多个侧板设置在底板上，并围合形成收容电芯20的收容空间，盖板盖设在多个侧板上并封闭该空间。电气安装组件30和电芯20均收容于托盘10的收容空间，图1中示出了电气安装组件30的两侧均设有电芯20的实施例。在其他实施例中，电气安装组件30也可设置于托盘10的侧板处，则电气安装组件30的一侧设置有电芯20。

其中，可定义托盘10的相对的两较短的侧板之相对的方向(即较长的侧板的延伸方向)为电池包100的长度方向，托盘10的相对的两较长的侧板之相对的方向(即较短的侧板的延伸方向)为电池包100的宽度方向，底板和顶板相对的方向为电池包100的厚度方向。可选的，电气安装组件30安装到托盘10后，电气安装组件30沿电池包100的宽度方向延伸，电气安装组件30在电池包100的长度方向的至少一侧设置有电芯20。其他可选的，电气安装组件30安装到托盘10后，电气安装组件30沿电池包100的长度方向延伸，电气安装组件30在电池包100的宽度方向的至少一侧设置有电芯20。

电芯20包括多个极芯，多个极芯可串联或并联，极芯与极芯之间通常采用铜排连接，并通过铜排引出电池包100而与充电口连接。在电池包100内还设有配电盒(未图示)，配电盒用于对电芯20的充电和放电进行控制管理。配电盒通常通过线束引出电池包100而与电控装置(未图示)连接。

本实用新型实施例中，托盘10全部或部分可为独立的结构，也可为与车辆的车身集成为一体，示例性的，托盘10的盖板可与车身的地板集成为一体，可提升车身的刚度，减小电池包100在车身高度方向上的空间占用，有利于扩大车辆乘坐舱的空间。

下面对本实用新型实施例的电气安装组件30进行详细介绍。

请参考图1至图4，本实用新型实施例提供一种电气安装组件30，电气安装组件30用于电池包100，电气安装组件30包括支撑梁31、第一支架32和第二支架33。

支撑梁31围合有沿自身长度方向延伸的第一空间315，支撑梁31的至少一侧用于设置电池包100中的电芯20。

支撑梁31可大致呈直线延伸，即其长度方向大致为一直线方向。示例性的，支撑梁31的长度方向与电池包100的宽度方向平行，或者，支撑梁31的长度方向与电池包100的长度方向平行。电芯20设置在支撑梁31的宽度方向上的一侧，并且，支撑梁31可与电芯20相抵接。支撑梁31的长度可大致与极芯的长度相等。

支撑梁31的材质可为复合材料，具有较好的结构强度以及在常温下具有较好的刚度，能够对电芯20的膨胀起到限制作用。支撑梁31的材质也可为其他类型的材质，如金属材质等。可选的，支撑梁31为绝缘材质，能够与电芯20绝缘，防止短路。

支撑梁31围合的第一空间315在支撑梁31的长度方向两端开口，在支撑梁31的宽度方向或高度方向上可设开口或不设开口。示例性的，如图3和图4所示，支撑梁31的高度方向上第一空间315具有开口。

支撑梁31可通过如卡接、螺接、粘接等方式与托盘10连接固定，不做限定。示例性的，支撑梁31的宽度方向的两侧均设有电芯20，安装时，将两个电芯20放入托盘10后，再将支撑梁31插入两个电芯20之间的缝隙中，使得支撑梁31与两个电芯20均抵接，在完成后续结构的安装后，向托盘10内注胶，通过胶可将托盘10、电芯20及支撑梁31等结构粘接固定。

第一支架32收容于第一空间315，第一支架32开设有沿自身长度方向延伸的第一容纳槽321，第一容纳槽321用于收容第一电气件21。

第一支架32的长度可大致与支撑梁31的长度相等。第一支架32与支撑梁31之间可通过如卡接、螺接、粘接等方式固定，不做限制。第一支架32开设的第一容纳槽321可根据第一电气件21的形状和结构进行适应性设计，例如，第一容纳槽321在第一支架32的长度方向上为沿直线或曲线延伸的槽，其贯穿第一支架32的长度方向的两端，且第一容置槽在第一支架32的一侧表面处为开口。第一容纳槽321的横截面的形状为梯形、半圆形、矩形等，不做限制。

对于支撑梁31为绝缘材料的实施例，则第一支架32的材质对是否绝缘可不做限制，即第一支架32的材质可为金属或非金属的材质。对于支撑梁31为导电材料的实施例，则第一支架32的材质为绝缘材质，例如为塑胶材质。

第二支架33收容于第一空间315，第二支架33用于安装第二电气件22，且第二支架33隔开第一电气件21和第二电气件22。

第二支架33的长度可大致与支撑梁31的长度相等。第二支架33可与支撑梁31连接固定，两者之间可通过如卡接、螺接、粘接等方式固定，不做限制；第二支架33还可与第一支架32连接固定，两者之间可通过如卡接、螺接、粘接等方式固定，不做限制。

对于支撑梁31为绝缘材料，且第二支架33与支撑梁31连接固定的实施例，或者第二支架33与第一支架32连接固定且与支撑梁31不接触的实施例，则第二支架33的材质对是否绝缘可不做限制，即第二支架33的材质可为金属或非金属的材质。对于支撑梁31为导电材料，且第二支架33与支撑梁31连接固定的实施例，则第二支架33的材质为绝缘材质，例如为塑胶材质。

第二电气件22与第二支架33的安装可采用第一电气件21与第一支架32类似的方案，也可采用其他任意可行的方案，总之，第二支架33将第一电气件21和第二电气件22分隔开，以避免两者产生短路或信号干扰。

第一电气件21和第二电气件22的其中一者为铜排，另一者为线束。示例性的，如图3和图4所示，第一电气件21为铜排，第二电气件22为线束。如前述的说明，铜排用于与电芯20连接，对电芯20进行充电或电芯20进行放电中作为通电线路。线束用于与配电盒连接，线束用于传递通讯控制信号。

第一电气件21安装到第一支架32，以及第二电气件22安装到第二支架33后，第一支架32、第一电气件21、第二支架33、第二电气件22的整体均可收容在第一空间315，以避免超出第一空间315而需要额外的空间进行安装布置。

目前常规的方案中，铜排和线束均是简单的设置在横梁上，空间占用大，导致电池包100的空间利用率低，且也容易导致铜排和线束产生短路或信号干扰。

本实用新型实施例中，通过支撑梁31围合第一空间315，以收容第一支架32和第二支架33，并在第一支架32开设第一容置槽，以收容第一电气件21，相比与常规技术，在第一空间315中收容了第一支架32和第二支架33，第一电气件21收容在第一容置槽，避免在支撑梁31外部设置电气件，减少了空间占用，第二支架33隔开第一电气件21和第二电气件22，能避免第一电气件21和第二电气件22短路或信号干扰。

一种实施例中，请参考图3和图4，第一支架32包括第一限位部322，第一限位部322伸入第一容纳槽321，第一限位部322用于限制第一容纳槽321收容的第一电气件21的位移。第一限位部322可为凸起、弹片等结构，不做限制。第一限位部322一端可设置在第一容置槽的宽度方向的侧壁上，并凸出于该侧壁，如此，使得第一电气件21收容在第一容置槽中时，第一电气件21的三个侧面被第一容置槽的底壁和相对的两个侧壁限位，与底壁相背的表面背第一限位部322限位，从而使得第一电气件21被限位在第一容置槽中。第一限位部322的数量可为多个，并在第一支架32的长度方向上间隔设置。多个第一限位部322可部分位于第一容置槽的其中一侧侧壁，另一部分位于另一侧的侧壁。通过设置第一限位部322，可使得第一电气件21稳定的收容于第一容置槽，保证结构的稳定。

可选的，第一容纳槽321的深度大于或等于第一电气件21的厚度，以使第一电气件21完全位于第一容纳槽321内，第二支架33与第一支架32接触。以图3和图4中第一容置槽的开口背向托盘10的底板为例，在支撑梁31的高度方向(即电池包100的高度方向)上，第一支架32和第二支架33依次叠放，第一电气件21完全收容在第一容置槽中，可使得第一支架32和第一电气件21的整体的高度即为第一支架32的高度，同时，第二支架33与第一支架32接触，使得第二支架33和第一支架32之间没有间隙，可节约电池包100的高度方向上电气安装组件30的空间占用，有利于使得电池包100的高度尺寸缩小，进而有利于对车辆的车身的乘坐舱的空间增大。

一种实施例中，请参考图3和图4，第二支架33开设有沿自身长度方向延伸的第二容纳槽331，第二容纳槽331用于收容第二电气件22。第二支架33开设的第二容纳槽331可根据第二电气件22的形状和结构进行适应性设计，例如，第二容纳槽331在第二支架33的长度方向上为沿直线或曲线延伸的槽，其可贯穿第二支架33的长度方向的两端。第二容纳槽331的横截面的形状为梯形、半圆形、矩形等，不做限制。通过开设第二容置槽收容第二电气件22，可进一步减小电气安装组件30在电池包100的高度方向上的空间占用。

可选的，第二支架33包括第二限位部332，第二限位部332伸入第二容纳槽331，第二限位部332用于限制第二容纳槽331收容的第二电气件22的位移。与第一限位部322类似的，在第二支架33设置第二限位部332，可使得第二电气件22被限位，结构稳定。第二限位部332的其他特征可参考前述的第一限位部322即可，不再赘述。

一种实施例中，请参考图3和图4，支撑梁31包括相对的第一侧板311和第二侧板312，以及连接第一侧板311和第二侧板312的第一连接板313。第一侧板311、第一连接板313和第二侧板312共同围合形成第一空间315，第一侧板311背向第二侧板312的一侧，以及第二侧板312背向第一侧板311的一侧中的至少一侧用于设置电芯20。

第一侧板311、第一连接板313和第二侧板312可为通过一体成型工艺制作形成的一体式结构，也可为通过焊接、卡接、螺接、粘接等连接形成的整体，不做限制。第一侧板311、第一连接板313和第二侧板312均可为平板，其整体的横截面可为“工”形。

设置如此的支撑梁31，结构简单，结构稳定，可对电芯20的膨胀起到较好的抵抗作用，有利于保证电池安全。

可选的，请参考图3和图4，支撑梁31还包括至少一个第二连接板314，第二连接板314连接第一侧板311和第二侧板312，且第二连接板314与第一连接板313具有间隔距离。

如图3和图4中示出了两个第二连接板314的实施例，即第二连接板314包括连接板一3141和连接板二3142，连接板一3141和连接板二3142均分别与第一侧板311和第二侧板312连接，且均与第一连接板313平行。在电池包100的高度方向上，自托盘10的盖板向底板一侧，第一连接板313、连接板一3141和连接板二3142依次间隔设置，连接板二3142与第一侧板311和第二侧板312靠近托盘10的底板的一端连接，如此，可提升支撑梁31的结构强度，提升对电芯20的膨胀的抵抗效果。

可选的，第一侧板311、第二侧板312和至少一个第二连接板314共同围合形成至少一个第二空间316。示例性的，以前述的第二连接板314为两个为例，第一连接板313和连接板一3141之间形成一个第二空间316，即空间一3161，连接板一3141和连接板二3142之间形成另一个第二空间316，即空间二3162。

电气安装组件30还包括加强梁34，加强梁34收容于第二空间316。加强梁34可为一个或多个，加强梁34为一个时，可在多个第二空间316中的一个设置加强梁34，例如在空间一3161中收容加强梁34；加强梁34为多个时，可在多个第二空间316的部分第二空间316或全部的第二空间316设置加强梁34。加强梁34的形状和尺寸与第二空间316的形状和尺寸适配，加强梁34收容在第二空间316时，加强梁34的外表面可与第二空间316的四个壁面紧贴。加强梁34具体可为铝材或铝合金，可为铝挤的方通。

可选的，加强梁34的结构强度大于支撑梁31的结构强度，如此，可使得支撑梁31和加强梁34的整体的结构强度提升，提升对电芯20膨胀的抵抗效果。

可选的，加强梁34的刚度大于支撑梁31的刚度，如此，可提升支撑梁31和加强梁34的整体刚度，提升对电芯20膨胀的抵抗效果，同时提升电池包100整体的刚度。

可选的，所述加强梁34的熔点高于所述支撑梁31的熔点。加强梁34的熔点比支撑梁31更高，可使得在电池包100产生高温时，即使支撑梁31软化，加强梁34也还能保持较好的强度、刚度等，确保结构稳定，提升电池安全性。

可选的，请参考图4，在支撑梁31的宽度方向的两侧还可设有隔离件35，隔离件35具体可为气凝胶，起到隔热作用，防止电芯20各种时的高温直接传导到支撑梁31及其上的其他结构上，避免支撑梁31及其上的其他结构因高温损坏。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电气安装组件，其特征在于，所述电气安装组件用于电池包，所述电气安装组件包括：

支撑梁，围合有沿自身长度方向延伸的第一空间；

第一支架，收容于所述第一空间，所述第一支架开设有沿自身长度方向延伸的第一容纳槽，所述第一容纳槽用于收容第一电气件；

第二支架，收容于所述第一空间，所述第二支架用于安装第二电气件，且所述第二支架隔开所述第一电气件和所述第二电气件。

2.根据权利要求1所述的电气安装组件，其特征在于，所述第一支架包括第一限位部，所述第一限位部伸入所述第一容纳槽，所述第一限位部用于限制所述第一容纳槽收容的所述第一电气件的位移。

3.根据权利要求1所述的电气安装组件，其特征在于，所述第一容纳槽的深度大于或等于所述第一电气件的厚度，以使所述第一电气件完全位于所述第一容纳槽内，所述第二支架与所述第一支架接触。

4.根据权利要求1所述的电气安装组件，其特征在于，所述第二支架开设有沿自身长度方向延伸的第二容纳槽，所述第二容纳槽用于收容所述第二电气件。

5.根据权利要求4所述的电气安装组件，其特征在于，所述第二支架包括第二限位部，所述第二限位部伸入所述第二容纳槽，所述第二限位部用于限制所述第二容纳槽收容的所述第二电气件的位移。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电气安装组件，其特征在于，所述支撑梁包括相对的第一侧板和第二侧板，以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的第一连接板，所述第一侧板、所述第一连接板和所述第二侧板共同围合形成所述第一空间。

7.根据权利要求6所述的电气安装组件，其特征在于，所述支撑梁还包括至少一个第二连接板，所述第二连接板连接所述第一侧板和所述第二侧板，且所述第二连接板与所述第一连接板具有间隔距离。

8.根据权利要求7所述的电气安装组件，其特征在于，所述第一侧板、所述第二侧板和至少一个所述第二连接板共同围合形成至少一个第二空间；所述电气安装组件还包括加强梁，所述加强梁收容于所述第二空间，所述加强梁的结构强度大于所述支撑梁的结构强度，和/或，所述加强梁的刚度大于所述支撑梁的刚度，和/或，所述加强梁的熔点高于所述支撑梁的熔点。

9.一种电池包，其特征在于，包括托盘、电芯和如权利要求1至8任一项所述的电气安装组件，所述电气安装组件设置于所述托盘，所述电芯收容于所述托盘且位于所述电气安装组件的至少一侧。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。