电池包及用于电池包的框体论文和设计-王衡

全文摘要

本实用新型提供了一种电池包以及用于电池包的框体。用于电池包的框体包括相对并间隔开的第一梁和第二梁以及相对并间隔开的第三梁和第四梁;第一梁具有位于其横向侧的第一台阶部;第二梁具有位于其横向侧的与第一台阶部相对的第二台阶部;第三梁具有位于其纵向两侧的第三台阶部,第三台阶部分别搭接并固定在第一台阶部和第二台阶部上;第四梁具有位于其纵向两侧的第四台阶部,第四台阶部分别搭接并固定在第一台阶部和第二台阶部上;第三梁的上表面和第四梁的上表面用于支撑并固定电池模组。电池包包括所述用于电池包的框体以及电池模组,电池模组分别搭接并固定在第三梁的上表面和第四梁的上表面上。由此,能降低对换热板的支撑强度的要求。

主设计要求

1.一种用于电池包的框体(1),其特征在于,包括第一梁(11)、第二梁(12)、第三梁(13)和第四梁(14),第一梁(11)和第二梁(12)相对并间隔开,第三梁(13)和第四梁(14)相对并间隔开;第一梁(11)具有第一台阶部(111),第一台阶部(111)位于第一梁(11)的横向侧;第二梁(12)具有第二台阶部(121),第二台阶部(121)位于第二梁(12)的横向侧,第二台阶部(121)与第一台阶部(111)相对;第三梁(13)具有第三台阶部(131),第三台阶部(131)位于第三梁(13)的纵向两侧,第三梁(13)的纵向两侧的第三台阶部(131)分别搭接并固定在第一梁(11)的第一台阶部(111)和第二梁(12)的第二台阶部(121)上;第四梁(14)具有第四台阶部(141),第四台阶部(141)位于第四梁(14)的纵向两侧,第四梁(14)的纵向两侧第四台阶部(141)分别搭接并固定在第一梁(11)的第一台阶部(111)和第二梁(12)的第二台阶部(121)上;第三梁(13)的上表面(132)和第四梁(14)的上表面(142)用于支撑并固定电池模组(2)。

设计方案

1.一种用于电池包的框体(1),其特征在于,包括第一梁(11)、第二梁(12)、第三梁(13)和第四梁(14),第一梁(11)和第二梁(12)相对并间隔开,第三梁(13)和第四梁(14)相对并间隔开;

第一梁(11)具有第一台阶部(111),第一台阶部(111)位于第一梁(11)的横向侧;

第二梁(12)具有第二台阶部(121),第二台阶部(121)位于第二梁(12)的横向侧,第二台阶部(121)与第一台阶部(111)相对;

第三梁(13)具有第三台阶部(131),第三台阶部(131)位于第三梁(13)的纵向两侧,第三梁(13)的纵向两侧的第三台阶部(131)分别搭接并固定在第一梁(11)的第一台阶部(111)和第二梁(12)的第二台阶部(121)上;

第四梁(14)具有第四台阶部(141),第四台阶部(141)位于第四梁(14)的纵向两侧,第四梁(14)的纵向两侧第四台阶部(141)分别搭接并固定在第一梁(11)的第一台阶部(111)和第二梁(12)的第二台阶部(121)上;

第三梁(13)的上表面(132)和第四梁(14)的上表面(142)用于支撑并固定电池模组(2)。

2.根据权利要求1所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,第一梁(11)相对其横向中心线(C11)镜像对称,且第一梁(11)和第二梁(12)在形状和尺寸上相同。

3.根据权利要求2所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,第三梁(13)相对其横向中心线(C13)镜像对称。

4.根据权利要求2所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,第四梁(14)相对其横向中心线(C14)镜像对称。

5.根据权利要求1所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,框体(1)还包括第五梁(15),第五梁(15)具有第五台阶部(151),第五台阶部(151)位于第五梁(15)的纵向两侧,第五梁(15)的纵向两侧的第五台阶部(151)搭接并固定在第三梁(13)的上表面(132)和第四梁(14)的上表面(142)上。

6.根据权利要求5所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,第五梁(15)相对其横向中心线(C15)镜像对称。

7.根据权利要求5所述的用于电池包的框体(1),其特征在于,第一梁(11)、第二梁(12)、第三梁(13)、第四梁(14)以及第五梁(15)为具有型腔的型材。

8.一种电池包,其特征在于,包括:

根据权利要求1-7中任一项所述的用于电池包的框体(1),

电池模组(2),电池模组(2)在第三梁(13)到第四梁(14)的方向上的两侧分别搭接并固定在第三梁(13)的上表面(132)和第四梁(14)的上表面(142)上。

9.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,

电池包还包括换热板(3),

换热板(3)从下方至少固定于框体(1)的第一梁(11)、第二梁(12)、第三梁(13)以及第四梁(14),换热板(3)与第一梁(11)、第二梁(12)、第三梁(13)以及第四梁(14)形成收容电池模组(2)的向上开口的收容空间,换热板(3)从下方支撑电池模组(2)并与电池模组(2)进行热交换。

10.根据权利要求9所述的电池包,其特征在于,电池模组(2)具有多个电池(21)和两个端板(22),多个电池(21)沿第三梁(13)到第四梁(14)的方向排列,两个端板(22)分别位于多个电池(21)的排列方向的两端,各端板(22)设有凸耳(221),两个端板(22)的凸耳(221)分别搭接并固定在第三梁(13)的上表面(132)和第四梁(14)的上表面(142)上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电池领域,更具体地涉及一种电池包及用于电池包的框体。

背景技术

在电池领域中,电池包包括框体以及换热板,框体以及换热板形成收容电池模组的收容空间,电池模组支撑在换热板上,换热板与电池模组的电池进行热交换。为了保证对电池模组的支撑,对换热板的支撑强度要求高,这导致电池包的整体重量偏重,电池包的刚度的提高及调整的难度大,设计复杂。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种电池包及用于电池包的框体,其能降低对换热板的支撑强度的要求。

为了实现上述目的,在第一方面,本实用新型提供了一种用于电池包的框体,包括第一梁、第二梁、第三梁和第四梁,第一梁和第二梁相对并间隔开,第三梁和第四梁相对并间隔开;第一梁具有第一台阶部,第一台阶部位于第一梁的横向侧;第二梁具有第二台阶部,第二台阶部位于第二梁的横向侧,第二台阶部与第一台阶部相对;第三梁具有第三台阶部,第三台阶部位于第三梁的纵向两侧,第三梁的纵向两侧的第三台阶部分别搭接并固定在第一梁的第一台阶部和第二梁的第二台阶部上;第四梁具有第四台阶部,第四台阶部位于第四梁的纵向两侧,第四梁的纵向两侧第四台阶部分别搭接并固定在第一梁的第一台阶部和第二梁的第二台阶部上;第三梁的上表面和第四梁的上表面用于支撑并固定电池模组。

在一实施例中,第一梁相对其横向中心线镜像对称,且第一梁和第二梁在形状和尺寸上相同。

在一实施例中,第三梁相对其横向中心线镜像对称。

在一实施例中,第四梁相对其横向中心线镜像对称。

在一实施例中,框体还包括第五梁,第五梁具有第五台阶部,第五台阶部位于第五梁的纵向两侧,第五梁的纵向两侧的第五台阶部搭接并固定在第三梁的上表面和第四梁的上表面上。

在一实施例中,第五梁相对其横向中心线镜像对称。

在一实施例中,第一梁、第二梁、第三梁、第四梁以及第五梁为具有型腔的型材。

为了实现上述目的,在第二方面,本实用新型提供了一种电池包,包括:根据第一方面所述的用于电池包的框体;以及电池模组,电池模组在第三梁到第四梁的方向上的两侧分别搭接并固定在第三梁的上表面和第四梁的上表面上。

在一实施例中,电池包还包括换热板,换热板从下方至少固定于框体的第一梁、第二梁、第三梁以及第四梁,换热板与第一梁、第二梁、第三梁以及第四梁形成收容电池模组的向上开口的收容空间,换热板从下方支撑电池模组并与电池模组进行热交换。

在一实施例中,电池模组具有多个电池和两个端板,多个电池沿第三梁到第四梁的方向排列,两个端板分别位于多个电池的排列方向的两端,各端板设有凸耳,两个端板的凸耳分别搭接并固定在第三梁的上表面和第四梁的上表面上。

本实用新型的有益效果如下:在根据本实用新型的电池中,通过第三梁的纵向两侧的第三台阶部分别搭接并固定在第一梁的第一台阶部和第二梁的第二台阶部上,第四梁的纵向两侧第四台阶部分别搭接并固定在第一梁的第一台阶部和第二梁的第二台阶部上,第三梁的上表面和第四梁的上表面用于支撑并固定电池模组,从而改变了单纯用换热板支撑电池模组的方式,能够降低对换热板的支撑强度的要求。此外,搭接设计还能使得电池包的刚度的提高及调整的难度降低,设计简化快速,设计的验证修改快速。

附图说明

图1是根据本实用新型的电池包的立体分解图。

图2是图1的圆圈部分的放大图。

图3是根据本实用新型的电池包的框体的立体图。

图4A是第三梁与第一梁和第二梁搭接的组装示意图。

图4B是第三梁与第一梁和第二梁分离的分解示意图。

图5A是第四梁与第一梁和第二梁搭接的组装示意图。

图5B是第四梁与第一梁和第二梁分离的分解示意图。

图6A是第五梁与第三梁和第四梁搭接的组装示意图。

图6B是第五梁与第三梁和第四梁分离的分解示意图。

图7是根据本实用新型的电池包的换热板的剖视图。

其中,附图标记说明如下:

1框体 C14横向中心线

11第一梁 15第五梁

111第一台阶部 151第五台阶部

C11横向中心线 C15横向中心线

12第二梁 2电池模组

121第二台阶部 21电池

C12横向中心线 22端板

13第三梁 221凸耳

131第三台阶部 3换热板

132上表面 31第一板

C13横向中心线 32第二板

14第四梁 4保温垫

141第四台阶部 5防护板

142上表面 6线缆

具体实施方式

附图示出本实用新型的实施例,且将理解的是,所公开的实施例仅仅是本实用新型的示例,本实用新型可以以各种形式实施,因此,本文公开的具体细节不应被解释为限制,而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本实用新型。

此外,诸如上、下、左、右、前和后等用于说明实施例中的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的,且尽管各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的,但是当这些位置改变时,这些方向应有不同的解释,以对应所述改变。

图1是根据本实用新型的电池包的立体分解图。图2是图1的圆圈部分的放大图。

根据本实用新型的电池包包括框体1以及电池模组2。电池包还包括换热板3、保温垫4以及防护板5。

图3是根据本实用新型的电池包的框体的立体图。图4A是第三梁与第一梁和第二梁搭接的组装示意图。图4B是第三梁与第一梁和第二梁分离的分解示意图。图5A是第四梁与第一梁和第二梁搭接的组装示意图。图5B 是第四梁与第一梁和第二梁分离的分解示意图。图6A是第五梁与第三梁和第四梁搭接的组装示意图。图6B是第五梁与第三梁和第四梁分离的分解示意图。图7是根据本实用新型的电池包的换热板的剖视图。

框体1包括第一梁11、第二梁12、第三梁13和第四梁14,如图3所示。框体1还包括第五梁15,如图3所示。第一梁11和第二梁12相对并间隔开,第三梁13和第四梁14相对并间隔开,如图3所示。

第一梁11具有第一台阶部111,第一台阶部111位于第一梁11的横向侧,如图4B和图5B所示。

第二梁12具有第二台阶部121,第二台阶部121位于第二梁12的横向侧,第二台阶部121与第一台阶部111相对,如图4B和图5B所示。

第三梁13具有第三台阶部131,第三台阶部131位于第三梁13的纵向两侧,第三梁13的纵向两侧的第三台阶部131分别搭接并固定(例如通过粘接、螺栓固定或诸如MIG焊之类的焊接)在第一梁11的第一台阶部111 和第二梁12的第二台阶部121上,如图4B所示。第三梁13的上表面132 支撑并固定电池模组2。注意的是,此处所述的搭接指的如图3、图4A和图 4B所示的接合情况,即第一台阶部111第二台阶部121均为正台阶,而第三台阶部131为倒台阶,正台阶与倒台阶互补接合。换句话说,此处的搭接指的是台阶相对台阶接合。

第四梁14具有第四台阶部141,第四台阶部141位于第四梁14的纵向两侧,第四梁14的纵向两侧第四台阶部141分别搭接并固定(例如通过粘接、螺栓固定或诸如MIG焊之类的焊接)在第一梁11的第一台阶部111和第二梁12的第二台阶部121上,如图5B所示。第四梁14的上表面142用于支撑并固定电池模组2。同样地,此处所述的搭接指的如图3、图5A和图5B所示的接合情况,即第一台阶部111第二台阶部121均为正台阶,而第四台阶部141为倒台阶,正台阶与倒台阶互补接合。换句话说,此处的搭接指的是台阶相对台阶接合。

由此,通过第三梁13分别搭接第一梁11和第二梁12以及第四梁14分别搭接第一梁11和第二梁12,第一梁11、第二梁12、第三梁13以及第四梁14围成周圈封闭的形状,可用作整个外框后或者可用作周圈封闭的内框单元,以收容并支撑电池模组2。

第五梁15具有第五台阶部151,第五台阶部151位于第五梁15的纵向两侧,第五梁15的纵向两侧的第五台阶部151搭接并固定(例如通过粘接、螺栓固定或诸如MIG焊之类的焊接)在第三梁13的上表面132和第四梁14 的上表面142上,如图3和图6B所示。此处所述的搭接指的是,第五台阶部151以倒台阶接合第三梁13的上表面132和第四梁14的上表面142。第五梁15将第一梁11、第二梁12、第三梁13以及第四梁14围成的收容空间分割成子收容空间,从而各收容空间开收容电池模组2。此外,第五梁15的顶表面上用于布置线缆6,从而线缆6的布线路径变得有序,且节省空间。如图所示,在第五梁15上可以设置交错的卡子(未标示)以夹持线缆6。在图3中,第五梁15为两根,将收容空间分割成三个子收容空间,一个子收容空间收容一个电池模组2,但不限于此,第五梁15的数量以及各子收容空间收容电池模组2的数量可以依据实际需要来改变,换句话说,第五梁15 以多个设置且彼此间隔开。第一梁11相对其横向中心线C11镜像对称,如图3所示。由此,第一梁11的制造简化。优选地,第一梁11和第二梁12 在形状和尺寸上相同,换句话说,第二梁12也相对其横向中心线C12镜像对称,从而第一梁11和第二梁12变得通用,减少了组装工序和部件的数量。

第三梁13相对其横向中心线C13镜像对称,如图3所示。由此,第三梁13的制造简化。此外,当第一梁11相对其横向中心线C11镜像对称且第一梁11和第二梁12在形状和尺寸上相同时,第三梁13的纵向两侧的第三台阶部131分别与第一梁11的第一台阶部111和第二梁12的第二台阶部121 上的搭接变得简单且在两端通用。

同样地,第四梁14相对其横向中心线C14镜像对称,如图3所示。由此,第四梁14的制造简化。此外,当第一梁11相对其横向中心线C11镜像对称且第一梁11和第二梁12在形状和尺寸上相同时,第四梁14的纵向两侧的第四台阶部141分别与第一梁11的第一台阶部111和第二梁12的第二台阶部121的搭接变得简单且在两端通用。

同样地,第五梁15相对其横向中心线C15镜像对称,如图3所示。由此,第五梁15的制造简化。此外,第五梁15的纵向两侧的第五台阶部151 分别与第三梁13的上表面132和第四梁14的上表面142的搭接变得简单且在两端通用。

第一梁11、第二梁12、第三梁13、第四梁14以及第五梁15为金属材质,例如铝合金,可以采用压铸件或挤出型材。为了减重,第一梁11、第二梁12、第三梁13、第四梁14以及第五梁15可以具有型腔,即它们为具有型腔的型材。注意的是,换句话说,纵向可以为X方向而横向可以为Y方向(例如第一梁11、第二梁12以及第五梁15),或者纵向可以为Y方向而横向可以为X方向(例如第三梁13和第四梁14),但是在本文中,横向和纵向是梁结构自身的方向,即局部坐标系,其与图1中的电池包的X-Y-Z方向为整体坐标系,两个坐标系之间不存在严格的对应关系。

电池模组2在第三梁13到第四梁14的方向上的两侧分别搭接并固定在第三梁13的上表面132和第四梁14的上表面142上,如图1所示。具体地,参照图1,电池模组2具有多个电池21和两个端板22,多个电池21沿第三梁13到第四梁14的方向排列,两个端板22分别位于多个电池21的排列方向的两端。各端板22设有凸耳221,两个端板22的凸耳221分别搭接并固定(例如通过螺栓)在第三梁13的上表面132和第四梁14的上表面142上。其中,电池21可通常包括壳体以及收容于壳体内的电极组件和电解质。电极组件包括正极片、负极片和隔离膜。电池21可以为如图所示的罐型(或硬壳)电池,如图1所示,相应地,壳体包括顶盖以及与顶盖装配的外壳;或者电池21可以为袋型(或软包)电池(未示出),壳体由封装膜(例如铝塑膜)制成。

换热板3从下方至少固定于框体1的第一梁11、第二梁12、第三梁13 以及第四梁14,换热板3与第一梁11、第二梁12、第三梁13以及第四梁 14形成收容电池模组2的向上开口的收容空间,换热板3从下方支撑电池模组2并与电池模组2进行热交换。如图7所示,换热板3包括第一板31和第二板32,第二板32从下方与换热板3结合并形成供换热介质流动的流道 F,例如对第一板31和\/或第二板32进行冲压成型。为了提高热交换的效果,换热板3为导热性高的材质,优选金属材料,进一步优选铝合金材质。

保温垫4设置在换热板3的下方,如图1所示。通过保温垫4的设置,至少在换热板3的向下方向的热传递被阻断,进而对电池21进行保温。保温垫4的材料可为保温棉、泡棉等。

防护板5从下方支撑在保温垫4以及换热板3,如图1所示。防护板5 在外力冲击(例如飞石)下,保护换热板3不受外力破坏而失效。防护板5 的材料优选抗冲击强的材料,例如铝合金、不锈钢、高强度钢、热镀锌双向 DP高强度合金钢等。

在根据本实用新型的电池中,通过第三梁13的纵向两侧的第三台阶部 131分别搭接并固定在第一梁11的第一台阶部111和第二梁12的第二台阶部121上,第四梁14的纵向两侧第四台阶部141分别搭接并固定在第一梁 11的第一台阶部111和第二梁12的第二台阶部121上,第三梁13的上表面 132和第四梁14的上表面142用于支撑并固定电池模组2,从而改变了单纯有换热板3支撑电池模组2的方式,能够降低换热板3的支撑强度的要求。此外,搭接设计还能使得电池包的刚度的提高及调整的难度降低,设计简化快速,设计的验证修改快速。

上面详细的说明描述多个示范性实施例,但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此,除非另有说明,本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

设计图

电池包及用于电池包的框体论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201822267812.9

申请日:2018-12-29

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:35(福建)

授权编号:CN209183614U

授权时间:20190730

主分类号:H01M 2/10

专利分类号:H01M2/10;H01M10/613;H01M10/6554;H01M10/615

范畴分类:38G;

申请人:宁德时代新能源科技股份有限公司

第一申请人:宁德时代新能源科技股份有限公司

申请人地址:352100 福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号

发明人:王衡;季进清;张文辉;钱木;项延火

第一发明人:王衡

当前权利人:宁德时代新能源科技股份有限公司

代理人:张向琨

代理机构:11387

代理机构编号:北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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