电池包防护框架及电池包的制作方法

本实用新型涉及电池包领域，尤其涉及一种电池包防护框架及电池包。

背景技术：

近年来，电动汽车飞速发展，在整个汽车市场占有率逐年增张。随着乘用电动汽车的发展，大续航里程、安全可靠的电动汽车日益成为人们的期待。在电动汽车的技术开发中，汽车电池包的各项性能是技术开发的重点。

目前大多电池包结构都采用钣金冲压件，虽然在加工工艺等方面具有一定优势，但是也存在下面几个缺点：第一，电池包的整体板材厚度较小，导致整个电池包模态、刚度及强度不足，从而使整个电池包无法满足较高的机械强度要求；第二，采用钣金冲压件的电池包重量大，电池包的能量密度小；第三，大多电池包缺少防撞及抗挤压装置，在整车发生碰撞及挤压碰的情况下，极易挤压到电池包内部的电池，从而产生电池着火爆炸等安全事故；第四，目前大多电池包与整车之间的安装结构和防护结构相对于电池包是独立的，因此零部件集成度有待改善。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池包防护框架及电池包，其能提高电池包的集成度以及电池包的安全性能。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种电池包防护框架，其包括多个固定连接在一起的框构件。各框构件包括：密封部，沿上下方向延伸，且用于密封待安装的电池组件；电池固定部，沿着内外方向从密封部的下部向内侧凸出，且用于固定待安装的电池组件；以及防护部，沿着内外方向从密封部的下部向外侧凸出，且用于与整车固定部件连接，防护部为实心板体或内部设有孔道的板体。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种电池包，其包括下箱体、多个电池组件、箱盖、密封圈、底板以及防护板。下箱体包括本实用新型第一方面所述的电池包防护框架。所述多个电池组件收容在电池包防护框架内，且分别与对应框构件的电池固定部固定连接。箱盖设置在电池包防护框架上方且与所述多个框构件的密封部固定连接。密封圈夹持在箱盖与所述多个框构件的密封部之间。底板设置在电池包防护框架下方且与所述多个框构件的电池固定部固定连接。防护板设置于底板下方且与所述多个框构件的防护部固定连接。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的电池包防护框架及电池包中，由于电池包防护框架直接与整车固定部件连接，所以当整车发生碰撞或挤压时，电池包防护框架的防护部通过产生形变可以吸收碰撞或挤压过程中产生的能量，有效的保护固定在电池固定部上的电池组件，防止电池组件在能量冲击下发生碰撞或挤压，避免电池组件着火爆炸。同时，防护部既是防护结构也是电池包防护框架与整车固定部件之间的连接结构，因此相对于现有技术中独立的防护结构和连接结构，本发明的电池包将防护结构和连接结构直接设计成一体的电池包防护框架，集成度高，提高了整车的整体结构性能。另外，本发明的电池包可以依据电池包的重量以及需要的防护强度确定防护部的形式，对于重量大、防护强度要求高的电池包，防护部选择实心板体以保证强度，对于重量小、防护强度要求低的电池包，防护部选择内部设有孔道的板体，这样可以降低电池包的整体重量。

附图说明

图1为根据本实用新型的电池包的分解图；

图2为根据本发明的电池包防护框架的示意图；

图3为根据本发明的电池包的下箱体的示意图；

图4为根据本发明的电池包与整车固定部件连接的示意图；

图5至图10为根据本发明的电池包防护框架不同实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 下箱体 4 密封圈

11 电池包防护框架 5 底板

111 框构件 6 防护板

1111 密封部 F 整车固定部件

1112 电池固定部 H 孔道

1113 防护部 R 避空凹部

12 加强梁 G 缺口

2 电池组件 U 上下方向

3 箱盖 I 内外方向

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的电池包防护框架及电池包。

首先说明根据本实用新型第一方面的电池包防护框架。

参照图1至图10，根据本实用新型的电池包防护框架11包括多个固定连接在一起的框构件111。各框构件111包括：密封部1111，沿上下方向U延伸，且用于密封待安装的电池组件2；电池固定部1112，沿着内外方向I从密封部1111的下部向内侧凸出，且用于固定待安装的电池组件2；以及防护部1113，沿着内外方向I从密封部1111的下部向外侧凸出，且用于与整车固定部件F连接，防护部1113为实心板体或内部设有孔道H的板体。

在根据本发明的电池包防护框架11中，由于防护部1113位于对应框构件111的外围，是当整车发生碰撞或挤压时电池包防护框架11中最先受力的部位，而防护部1113通过产生形变可以吸收碰撞或挤压过程中产生的能量，从而有效的保护固定在电池固定部1112上的电池组件2，防止电池组件2在能量冲击下发生碰撞或挤压，避免电池组件2着火爆炸。另外，防护部1113既是防护结构也是电池包防护框架11与整车固定部件F之间的连接结构，因此，本发明的电池包防护框架11的集成度高，整体结构性能好，在起到防护作用的同时解决了电池包防护框架11与整车(例如电池汽车，整车固定部件F即为整车上的一个部件)之间的安装结构设计困难的问题。同时，对于实心板体式的防护部1113能够保证防护部1113具有足够的强度，内设孔道H的防护部1113能够降低电池包防护框架11的重量。

在根据本发明的电池包防护框架11中，防护部1113的形式依据本实用新型的电池包防护框架11的承受的重量以及需要的防护强度而定。对于受重大、防护强度要求高的情况，防护部1113优选为实心板体，以保证防护部1113具有足够的强度；对于受重小、防护强度低的情况，防护部1113优选为内部设有孔道H的板体，以在符合要求强度的前提下降低电池包防护框架11的整体重量。

在根据本发明的电池包防护框架11中，在空间允许的情况下，防护部1113沿内外方向I的宽度应尽可能的大，以使防护部1113能够吸收更多的能量，从而提高电池包防护框架11的抗挤压和抗碰撞的能力。

在根据本发明的电池包防护框架11中，各框构件111的密封部1111、电池固定部1112和防护部1113一体成型。优选地，各框构件111可为一次性挤压成型。所述多个框构件111可通过焊接固定连接在一起，从而形成电池包防护框架11；所述多个框构件111也可以直接通过一体成型而形成电池包防护框架11。

在根据本发明的电池包防护框架11中，电池固定部1112上可设置与螺栓配合的孔，从而通过螺栓将电池组件2固定在电池固定部1112上。防护部1113上设有与螺栓配合的孔，从而通过螺栓将防护部1113与整车固定部件F固定连接。

在根据本发明的电池包防护框架11中，各框构件111由铝合金制成。铝合金能够减轻电池包防护框架11的重量，从而提高应用本发明的电池包防护框架11的电池包的能量密度。

在根据本发明的电池包防护框架11中，参照图5至图10，密封部1111为实心板体或内部设有孔道H的板体。在整车发生碰撞或挤压时，密封部1111首先会承受弯矩的作用，所以密封部1111在提高电池包防护框架11整体强度的同时能够降低弯矩对电池组件2的影响并吸收能量，进一步提高电池包防护框架11的防护能力。密封部1111的形式依据本实用新型的电池包防护框架11的承受的重量以及需要的防护强度而定。对于受重大、防护强度要求高的情况，密封部1111优选为实心板体，以保证密封部1111具有足够的强度；对于受重小、防护强度低的情况，密封部1111优选为内部设有孔道H的板体，以在符合要求的前提下降低电池包防护框架11的整体重量。

在根据本发明的电池包防护框架11中，参照图5至图10，电池固定部1112为实心板体或内部设有孔道H的板体。电池固定部1112的形式依据本实用新型的电池包防护框架11的承受的重量以及需要的防护强度而定。对于受重大、防护强度要求高的情况，电池固定部1112优选为实心板体，以保证电池固定部1112具有足够的强度；对于受重小、防护强度低的情况，电池固定部1112优选为内部设有孔道H的板体，以在符合要求的前提下降低电池包防护框架11的整体重量。

在根据本发明的电池包防护框架11中，参照图5至图10，所述电池包防护框架11形成有向上凹入的避空凹部R，避空凹部R沿上下方向U的上侧为密封部1111，沿着内外方向I的内侧为电池固定部1112，沿着内外方向I的外侧为防护部1113。电池包防护框架11受到剧烈地碰撞或挤压时，电池包防护框架11可以在避空凹部R处弯曲，从而进一步吸收能量，更好地保护电池组件2。

在根据本发明的电池包防护框架11中，密封部1111沿内外方向I的宽度不小于20mm。密封部1111上可设置开孔，以使密封部1111能够通过螺栓与其它部件(例如后述的箱盖3)连接。为了保证密封部1111与其它部件之间的密封面积，密封部1111沿内外方向I的宽度应不小于20mm。

其次说明根据本发明第二方面的电池包。

参照图1至图10，根据本实用新型的电池包包括下箱体1、多个电池组件2、箱盖3、密封圈4、底板5以及防护板6。下箱体1包括本实用新型第一方面所述的电池包防护框架11。所述多个电池组件2收容在电池包防护框架11内，且分别与对应框构件111的电池固定部1112固定连接。箱盖3设置在电池包防护框架11上方且与所述多个框构件111的密封部1111固定连接。密封圈4夹持在箱盖3与所述多个框构件111的密封部1111之间。底板5设置在电池包防护框架11下方且与所述多个框构件111的电池固定部1112固定连接。防护板6设置于底板5下方且与所述多个框构件111的防护部1113固定连接。

在根据本发明的电池包中，由于电池包防护框架11直接与整车固定部件F连接，所以当整车发生碰撞或挤压时，电池包防护框架11的防护部1113通过产生形变可以吸收碰撞或挤压过程中产生的能量，有效的保护固定在电池固定部1112上的电池组件2，防止电池组件2在能量冲击下发生碰撞或挤压，避免电池组件2着火爆炸。同时，防护部1113既是防护结构也是电池包防护框架11与整车固定部件F之间的连接结构，因此相对于现有技术中独立的防护结构和连接结构，本发明的电池包将防护结构和连接结构直接设计成一体的电池包防护框架11，集成度高，提高了整车的整体结构性能。另外，本发明的电池包可以依据电池包的重量以及需要的防护强度确定防护部1113的形式，对于重量大、防护强度要求高的电池包，防护部1113选择实心板体以保证强度，对于重量小、防护强度要求低的电池包，防护部1113选择内部设有孔道H的板体，这样可以降低电池包的整体重量。

在根据本发明的电池包中，由于电池包防护框架11的各框构件111可以由铝合金制成，而铝合金能够减轻电池包防护框架11的重量，从而提高本发明的电池包的能量密度。

在根据本发明的电池包中，参照图1和图3，下箱体1还包括：多个加强梁12，设置在电池包防护框架11的内侧，且各加强梁12的两端固定在两个对应框构件111上。所述多个加强梁12可分为纵横交叉的横向加强梁和纵向加强梁，从而提高下箱体1整体的强度。加强梁12可以焊接到对应框构件111的密封部1111或电池固定部1112。

在根据本发明的电池包中，参照图1和图4，箱盖3和底板5分别从上下两侧将电池包防护框架11围成的空间密封。底板5可以只起到密封作用，不承载电池包整体结构的重量。

在根据本发明的电池包中，参照图4至图10，电池固定部1112上形成有缺口G；对应地，底板5焊接到对应电池固定部1112的缺口G内。

在根据本发明的电池包中，电池包防护框架11上形成的避空凹部R还可以用来容纳功能部件(例如液冷管)。

在根据本发明的电池包中，防护板6可以在整车工作过程中保护电池包，避免砂石冲击和整车底部的摩擦、碰撞等。

在根据本发明的电池包中，电池组件2还可包括电池模组、电压和电流控制系统。