CN220556613U - 一种电池包箱体、电池包和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体提供一种电池包箱体、电池包和用电设备，旨在解决现有电池包箱体抗机械冲击、碰撞和挤压等力学性能差的问题。为此本实用新型的电池包箱体包括箱体框架，箱体框架包括多个首尾相连的第一侧板和第二侧板，以及连接于多个第一侧板和第二侧板下方的底板；第三侧板，其设置于箱体框架内，第三侧板分别与第一侧板、第二侧板和底板之间两两相连。本方案将电池包箱体设计成多个分体结构，并通过连接件将各个分体连接起来，这样相当于建立了多个传力路径，将集中的碰撞力和碰撞能量通过相互连接的各个结构件传递和分散到不同的机械部件中，有利于减弱碰撞过程中侵入电池包箱体的变形量，进而有利于保护内部电池。

Description

一种电池包箱体、电池包和用电设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体提供一种电池包箱体、电池包和用电设备。

背景技术

随着能源与环境的问题日益严峻，新能源汽车成为汽车行业的未来发展方向。电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，电池包的安全性能直接关系到用电设备的安全性和整车性能。因此，为了保证整车的安全性和使用稳定性，要求电池包箱体应该具有良好的抗机械冲击、碰撞和挤压等力学性能。

目前提高电池包箱体强度的常用方法是增加电池包箱体底板的厚度和提升电池包箱体底板所用材料的性能。但是，增加电池包箱体底板厚度会造成电池包箱体重量有较大增加，提升电池包箱体底板所用材料的性能会导致电池包成本整体增大。

相应地，本领域需要一种新的电池包箱体的方案来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有电池包箱体抗机械冲击、碰撞和挤压等力学性能差的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种电池包箱体，包括：

箱体框架，所述箱体框架包括多个首尾相连的第一侧板和第二侧板，以及连接于多个所述第一侧板和所述第二侧板下方的底板；

第三侧板，其设置于所述箱体框架内，且所述第三侧板分别与所述第一侧板、所述第二侧板和所述底板之间两两相连。

可选地，还包括：

连接组件，其连接于相邻的所述第一侧板和所述第二侧板之间，且位于所述第一侧板和所述第二侧板的内侧。

可选地，所述连接组件包括沿高度方向间隔设置的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的两端分别与所述第一侧板和所述第二侧板相连，所述第二连接件的两端分别与所述第一侧板和所述第二侧板相连。

可选地，所述第一连接件包括第一连接板和与所述第一连接板相连的第二连接板，所述第一连接板一端与所述第一侧板相连，另一端与所述第二侧板相连；所述第二连接板与所述第三侧板连接。

可选地，所述第三侧板的端部设置有连接部，所述连接部与所述第一连接件通过第一锁紧件连接，且所述第一锁紧件沿高度方向穿过所述第二连接板后与所述连接部连接。

可选地，所述第二侧板设置有凸出部，所述凸出部与所述第三侧板通过第二锁紧件连接，且所述第二锁紧件沿高度方向穿过所述凸出部后与所述第三侧板连接。

可选地，所述第三侧板与所述底板通过第三锁紧件连接，且所述第三锁紧件沿高度方向贯穿所述第三侧板后与所述底板连接。

可选地，所述第一侧板与所述底板通过第四锁紧件连接，所述第一侧板上设置有第一安装孔，所述第四锁紧件穿过所述第一安装孔与所述底板连接。

在第二方面，本实用新型提供一种电池包，包括：如第一方面中任一项所述的电池包箱体。

在第三方面，本实用新型提供一种用电设备，包括：如第二方面中所述的电池包。

本实用新型上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

在实施本实用新型的技术方案中，将电池包箱体设计成多个分体结构，并通过连接件将各个分体连接起来，这样相当于建立了多个传力路径，将集中的碰撞力和碰撞能量通过相互连接的各个结构件传递和分散到不同的机械部件中，多个传力路径可以平衡受力最集中的构件处的应力，同时通过改变力的传递方向或将力分配到不同的位置可以减少传力路径上的应力，进一步地有利于减弱碰撞过程中侵入电池包箱体的变形量，进而有利于保护内部电池。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型实施例中提供的电池包箱体的局部结构示意图之一；

图2是本实用新型实施例中提供的电池包箱体的局部结构示意图之一；

图3是图2中沿K-K线的局部剖视图；

图4是图2中沿E-E线的局部剖视图；

图5是图2中沿H-H线的局部剖视图。

附图标记列表：

1-第一侧板，2-第二侧板，3-底板，41-第一连接件，411-第一连接板，412-第二连接板，42-第二连接件，5-第三侧板，6-第一锁紧件，7-第二锁紧件，8-第三锁紧件，9-第四锁紧件，101-第一焊缝，102-第二焊缝。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非用于限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关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，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

当用电设备发生碰撞，尤其是发生较为猛烈的偏置碰时，用电设备的电池也会受到巨大的冲击，电池会因碰撞受到损坏，从而发生起火、爆炸等危险的情况。因此需要对电池包箱体的结构进行优化设计来避免电池包箱体内部的电池和其他零部件的损伤。为了提高电池包箱体在碰撞过程中的安全性，需要提高其抵抗机械冲击、碰撞和挤压等力学性能。本实用新型通过分析电池包箱体受到冲击碰撞后的能量传递情况，意在通过设计多个传力路径、让电池包箱体中更多的结构参与到碰撞能量吸收中来，使碰撞中的碰撞力和能量得以分散和被吸收，从而保护电池包箱体内部的电池和其他零部件不受损伤，提高电池包箱体碰撞的安全性能。

首先，请参考图1至5，本实用新型提供一种电池包箱体，如图1所示，电池包箱体包括箱体框架，箱体框架由多个首尾相连的第一侧板1和第二侧板2以及连接于多个第一侧板1和第二侧板2下方的底板3围合而成，箱体框架内形成容置空间用于承载电池，具体而言，第一侧板1和第二侧板2依次首尾相连围合形成电池包箱体的框架主体，底板3位于第一侧板1和第二侧板2底部，其用于承载电池的重量。需要指出，第一侧板1设置于电池包箱体的易碰撞方向上，且第一侧板1为电池包箱体受撞击最严重的部位。

在一个优选的方案中，底板3与第一侧板1之间连接；当然，在另一个优选的方案中，底板3铺设且连接于第一侧板1和第二侧板2的下方，这样不仅可以承载电池的重量而且可以使整个箱体框架的结构更加坚固。

进一步地，如图1所示，电池包箱体还包括第三侧板5，其设置于箱体框架内，一是用于填充电池铺设在电池包箱体内后的多余的空间，使电池可以更稳定牢靠的设置于电池包箱体内；二是用来吸收和分散由于碰撞等原因产生的碰撞力和碰撞能量。在一个优选的方案中，第三侧板5可以设置在第一侧板1的内壁上；在另一个优选的方案中，第三侧板5可以设置在第二侧板2的内壁上，本实施例中以该优选方案为例进行说明。进一步地，第三侧板5分别与第一侧板1、第二侧板2和底板3之间通过连接件两两相连。

需要说明，第一侧板1、第二侧板2以及底板3可以但不限于采用梁结构的形式，梁结构在保证刚性和稳定性的前提下，可以减轻整个电池包箱体的重量；进一步地，第一侧板1、第二侧板2以及底板3可以但不限于采用铝型材料，铝型材料在保证电池包箱体的强度和刚性的情况下，相比其他材料可以减轻电池包箱体的重量，避免电池包箱体由于自身重量过大造成的不必要的耗能，也就间接的增大了电池包箱体的能耗。

在一个优选的实施方案中，第一侧板1和第二侧板2为分体结构，其二者通过设置于二者内侧的连接组件连接，这样，当电池包箱体受到冲击时，承受最大冲击力的第一侧板1，可以通过连接组件将其受到的冲击力传递到第二侧板2上，相对于第一侧板1和第二侧板2做成整体结构而言，分体结构有利于抵抗形变；进一步的，连接组件也可以吸收一部分碰撞力和碰撞能量。

进一步地，第一侧板1和第二侧板2连接拐角处还设置有连接块，这样可以减小加工成本，使得第一侧板1和第二侧板2加工更方便。具体结构为：第一侧板1通过第一焊缝101与连接块固定连接，第二侧板2通过第二焊缝102与连接块固定连接。

在一个优选的实施方案中，连接组件包括沿高度方向间隔设置的第一连接件41和第二连接件42，第一连接件41的两端分别与第一侧板1和第二侧板2相连，第二连接件42的两端分别与第一侧板1和第二侧板2相连，具体而言，高度方向是指电池包箱体处于正常使用状态时的竖直方向，且第一连接件41和第二连接件42的具体形式可以但不限于为角连接件。

将第一侧板1和第二侧板2之间的连接件设置为两个，一是可以增加连接的稳定性和可靠性，使得电池包箱体受到碰撞时，整个箱体结构更牢固，不会因为第一侧板1和第二侧板2是独立的分体而易变形或者松散；二是两个连接件相比于一个连接件来说其传递和吸收碰撞力或碰撞能量的效果更好，尤其是当连接件采用角连接件的结构形式时，角连接件能够承受较大的弯曲和剪切力使得其抵抗碰撞冲击的效果更好，更进一步地，当第一连接件41和第二连接件42采用角连接件的结构形式时，角连接件与第一侧板1和第二侧板2的固定形式可以但不限于采用铆钉连接，铆钉连接能够提供较高的连接强度，使得连接的两个零件具有良好的稳定性和承载能力。相比于螺栓连接，铆钉连接的拉伸强度更高，抵抗冲击载荷的效果更好。

进一步地，第一连接件41的具体的结构为：第一连接件41包括第一连接板411和第二连接板412，第一连接板411与第二连接板412固定连接，且第一连接板411用来连接第一侧板1和第二侧板2，第二连接板412与第三侧板5连接。

具体而言，在一个优选的实施方案中，第三侧板5的端部设置有连接部，连接部与第一连接件通过第一锁紧件6连接，且第一锁紧件6沿高度方向穿过第二连接板412后与连接部连接，第一锁紧件6可以但不限于采用螺栓，当采用螺栓连接时，第二连接板412上设置有安装孔或螺纹孔，第三侧板5上设置有与之匹配的安装孔或螺纹孔，螺栓穿过安装孔或螺纹孔将两者紧固连接。这样第三侧板5就通过第二连接板412与第一侧板1和第二侧板2构建了一条连接关系，第一侧板1和第二侧板2也就可以通过第二连接板412将碰撞力和碰撞能量传递给第三侧板5，这样使得碰撞力和碰撞能量多一条传播路径，可以更好的避免力传递路径中应力集中的情况。

在一个优选的实施方案中，如图1-3所示，第二侧板2设置有凸出部，凸出部与第三侧板5通过第二锁紧件7连接，这样第三侧板5通过与第二连接板412和第二侧板2的连接可以稳定的安装在电池包箱体上，进而分担和吸收一些碰撞力和碰撞能量。进一步地，其具体的结构为：第二侧板2的上表面向箱体框架内方向延伸设置有凸出部，第二锁紧件7沿高度方向穿过凸出部后与第三侧板5连接，当然，第二锁紧件7可以但不限于采用螺栓，当采用螺栓连接时，凸出部上设置有安装孔或螺纹孔，第三侧板5上设置有与之匹配的安装孔或螺纹孔，螺栓穿过安装孔或螺纹孔将两者紧固连接，这样的结构一方面使得第三侧板5与第二侧板2的连接实现起来更方便，另一方面使得二者连接的稳定性更好。

在一个优选的实施方案中，如图1-2和4所示，第三侧板5还与底板3连接，具体而言，第三侧板5与底板3通过第三锁紧件8连接，同样地，第三锁紧件8可以但不限于采用螺栓。这里需要说明的是，第三侧板5优先选用板状的结构，由于板状的结构的尺寸比较大，刚性比较足，其抵御碰撞力的性能比较好，其吸收和分担碰撞力和碰撞能量的性能就比较好，进一步地，当第三锁紧件8采用螺栓时，螺栓沿高度方向整个贯穿第三侧板5后再与底板3连接，具体来说，第三侧板5沿高度方向贯穿设置有螺纹孔，底板3上设置有与之配合的螺纹孔，当然螺栓的长度要大于第三侧板5的高度，螺栓穿过第三侧板5的螺纹孔后与底板3上的螺纹孔配合连接将第三侧板5与底板3固定。

第三锁紧件8采用长螺栓沿高度方向贯穿第三侧板5的结构形式，相对于采用短螺栓的固定形式而言可以很好的抵抗作用于第三锁紧件8上的剪切力。具体来说，当碰撞情况发生时，第三侧板5的前侧面，即电池包箱体处于正常使用状态时第三侧板5朝向前方的面，为主要分担和吸收碰撞力或碰撞能量的面，当前侧面被传递接收到碰撞力或碰撞能量时，长螺栓受到垂直高度方向的剪切力，不难理解，采用长螺栓沿高度方向整个贯穿第三侧板5的结构形式，有利于长螺栓抵抗这种剪切力，且可以将碰撞力或碰撞能量传递和分散给整个第三侧板5，以增加第三侧板5抵抗形变的能力，且可避免长螺栓因为受到较大的剪切力而破坏与其连接的第三侧板5或底板3在连接处破裂的风险，也就提升了第三侧板5和底板3的整体强度。

在一个优选的实施方案中，如图1-2和5所示，第一侧板1与底板3通过第四锁紧件9连接，即第一侧板1与底板3也属于两个独立的分体连接的形式。具体而言，第一侧板1上设置有第一安装孔，第四锁紧件9穿过第一安装孔与底板3连接，第四锁紧件9可以但不限于采用螺栓连接。

在一个优选的实施方案中，第二侧板2与底板3通过第五锁紧件(图中未示出)连接，即第二侧板2与底板3也属于两个独立的分体连接的形式。具体而言，第二侧板2上设置有第二安装孔，第五锁紧件穿过第二安装孔与底板3连接，第五锁紧件可以但不限于采用螺栓连接。

第一侧板1和第二侧板2与底板3的连接均采用螺栓连接，螺栓连接不仅连接稳固，其本身的抗剪切和抗拉伸能力比较好，且螺栓连接相比其他连接方式具有较好的抗震性能，当电池包箱体用于用电设备中时，不免会经常受到震动或者冲击，此时采用螺栓连接可以使电池包箱体在此环境下保持连接的稳定性。

在本实用新型实施例中将箱体框架的主要构件：第一侧板1、第二侧板2、第三侧板5以及底板3均设计成单独分体的形式，且第一侧板1和第二侧板2通过连接组件连接，第一侧板1和第三侧板5通过连接组件连接，第二侧板2和第三侧板5通过连接组件连接，且第一侧板1、第二侧板2和第三侧板5均通过锁紧件与底板3连接，这样在第一侧板1、第二侧板2、第三侧板5和底板3四者之间建立两两连接的关系，这样当电池包箱体收到碰撞时，第一侧板1作为主要承载碰撞力和碰撞能量的部分，可以将其受到的碰撞力和碰撞能量通过与第二侧板2、第三侧板5和底板3的连接关系传递给他们，且由于底板3的尺寸比较大，刚性比较足，其抵御碰撞力的性能比较好，同时，第三侧板5优先选用板状的结构，由于板状的结构的尺寸比较大，刚性比较足，其抵御碰撞力的性能比较好，其吸收和分担碰撞力和碰撞能量的性能就比较好，这样底板3和第三侧板5就可以吸收和分担更多的碰撞力和碰撞能量，以减弱整个电池包箱体的变形量，进而减弱内部电池因电池包箱体变形而受到损害。当然将这些构件设计成单独分体的形式也有利于加工、安装和更换。

结合上述的方案，当电池包箱体受到外界碰撞时，或者承载电池包箱体的设备在受碰撞或撞击时，作为受撞击影响最大部件的第一侧板1可以将其受到的碰撞力和碰撞能量通过多条传递路径分别传递给第二侧板2、底板3和第三侧板5。例如，第一侧板1和第二侧板2之间可以通过第一连接件41和第二连接件42传递力和能量，也可以通过第三侧板5传递力和能量，也可以通过底板3传递力和能量，即电池包箱体的主要构件：第一侧板1、第二侧板2、底板3和第三侧板5，其两两之间都存在直接或间接的连接关系，构建形成碰撞力和碰撞能量的多条传递路径和多个吸能部件，从而使得电池包箱体受撞击时第一侧板1可以将其受到的碰撞力和碰撞能量通过多条传递路径传递给电池包箱体的各个构件，避免了由于第一侧板1的碰撞力过于集中，而造成较大的形变，损伤内部电池的情况，实现了在有限的电池包箱体局部空间范围内，通过多个传递路径，传递力和能量给多个不同的构件，从而使得碰撞发生时电池包箱体的变形量在安全范围内，电池可以的到有效的保护，提高了电池使用的安全性。

总而言之，将电池包箱体设计成多个分体结构，并通过连接件将各个分体之间连接起来，这样相当于建立了多个传力路径，将集中的碰撞力和碰撞能量通过相互连接的各个结构件传递和分散到不同的机械部件中，多个传力路径可以平衡受力最集中的构件处的应力，同时通过改变力的传递方向或将集中应力分配到不同的位置以减少传力路径上的应力，进一步地有利于减弱碰撞过程中侵入电池包箱体的变形量，进而有利于保护内部电池。

本实施例还提供一种电池包，包括该电池包箱体，由于电池包箱体具有上述技术效果，所以包括该电池包箱体的电池包也具有上述技术效果，本文不再赘述。

本实施例还提供一种用电设备，包括该电池包，由于电池包具有电池包箱体的上述技术效果，所以包括该电池包的用电设备也具有上述技术效果，本文不再赘述，需要尤其说明的是，使用该电池包的用电设备在碰撞情况发生时，其电池的安全性可以得到很大的提升。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包箱体，其特征在于，包括：

箱体框架，所述箱体框架包括多个首尾相连的第一侧板和第二侧板，以及连接于多个所述第一侧板和所述第二侧板下方的底板；

第三侧板，其设置于所述箱体框架内，且所述第三侧板分别与所述第一侧板、所述第二侧板和所述底板之间两两相连。

2.根据权利要求1所述的电池包箱体，其特征在于，还包括：

连接组件，其连接于相邻的所述第一侧板和所述第二侧板之间，且位于所述第一侧板和所述第二侧板的内侧。

3.根据权利要求2所述的电池包箱体，其特征在于，所述连接组件包括沿高度方向间隔设置的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的两端分别与所述第一侧板和所述第二侧板相连，所述第二连接件的两端分别与所述第一侧板和所述第二侧板相连。

4.根据权利要求3所述的电池包箱体，其特征在于，所述第一连接件包括第一连接板和与所述第一连接板相连的第二连接板，所述第一连接板一端与所述第一侧板相连，另一端与所述第二侧板相连；所述第二连接板与所述第三侧板连接。

5.根据权利要求4所述的电池包箱体，其特征在于，所述第三侧板的端部设置有连接部，所述连接部与所述第一连接件通过第一锁紧件连接，且所述第一锁紧件沿高度方向穿过所述第二连接板后与所述连接部连接。

6.根据权利要求1所述的电池包箱体，其特征在于，所述第二侧板设置有凸出部，所述凸出部与所述第三侧板通过第二锁紧件连接，且所述第二锁紧件沿高度方向穿过所述凸出部后与所述第三侧板连接。

7.根据权利要求1所述的电池包箱体，其特征在于，所述第三侧板与所述底板通过第三锁紧件连接，且所述第三锁紧件沿高度方向贯穿所述第三侧板后与所述底板连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池包箱体，其特征在于，所述第一侧板与所述底板通过第四锁紧件连接，所述第一侧板上设置有第一安装孔，所述第四锁紧件穿过所述第一安装孔与所述底板连接。

9.一种电池包，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的电池包箱体。

10.一种用电设备，其特征在于，包括：如权利要求9中所述的电池包。