电动车辆及其电池包、电池模组、模组支架的制作方法

本实用新型涉及一种电动车辆及其电池包、电池模组、模组支架。

背景技术：

目前，由于电池容量和电压限制，需要通过电芯串并联组成电池模组，然后由电池模组串联后组成为电池包，所以，电池系统的安全很大程度上和电池模组的设计及安全防护直接相关，电池模组的工艺安装便利性和结构稳固性就显得尤为重要，现有技术中通常是在电池模组通常包括多个电芯单元，一般是需要将电池模组牢固的安装在电池总成箱体内，为实现电芯单元在总成箱体内的可靠固定，一般需要在电芯单元外设计一套电芯单元固定框架，安装时，通过固定框架将电芯单元压紧固定在电池总成箱体内，或者是通过螺栓将电芯单元安装在固定框架上，然后再将固定框架通过螺栓连接或焊接到总成箱体上，这种将电芯单元在实际的安装过程中，操作比较繁杂，同时，在需要对电池模组进行回收处理时，电池模组面临着电芯单元拆解困难，回收利用率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种模组支架，以解决现有技术中的电池模组的安装拆解操作繁杂，效率低的问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用该模组支架的电池模组；本实用新型的目的还在于提供一种具有该电池模组的电池包；本实用新型的目的还在于提供一种使用该电池包的电动车辆。

为实现上述目的，本实用新型模组支架的技术方案是：

方案1:模组支架，包括用于支撑在沿前后方向并排布置的电芯单元的下端的底板、用于围设在电芯单元的四周的侧板和用于盖设在电芯单元的上端的顶盖，所述模组支架上设有用于与总成箱体的底壁穿孔同轴布置的安装孔，所述安装孔自上而下依次穿过顶盖、侧板和底板而用于与底壁穿孔通过螺杆穿装固定连接。

方案2：在方案1的基础上，所述侧板包括前侧板、后侧板和左侧板、右侧板，定义左侧板和右侧板为横向板，前侧板和后侧板为纵向板，所述横向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在纵向板上的纵向板孔段；或所述纵向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在横向板上的横向板孔段。

方案3：在方案2的基础上，所述横向板的前后两端具有向内翻折的折边，所述前侧板和后侧板分别设置于所述折边的内侧而与所述折边挡止配合，所述纵向板与对应的折边上均设有供螺栓穿装实现二者固定连接的前后方向延伸的螺栓连接孔。

方案4：在方案3的基础上，所述横向板包括上下分体叠设的上层板和下层板，所述下层板与所述底板固定连接，所述上层板上设置有用于挡设在电芯单元的上端左右边沿上的挡边，所述安装孔包括设置在挡边上的挡边孔段。

方案5：在方案4的基础上，所述上层板的前端向前延伸有上吊耳，上层板的后端向后延伸有上吊耳，所述上吊耳上设有吊装孔。

方案6：在方案5的基础上，所述下层板上设有用于与上吊耳贴合实现同步吊装的下吊耳。

方案7：在方案3的基础上，所述横向板的下端设有向内翻折的翻折边，所述横向板通过翻折边与所述底板焊接连接。

方案8：在方案2~7的任一项的基础上，所述模组支架还包括用于嵌设在电芯组与横侧板之间的以将电芯组与外界隔离的横向绝缘板。

方案9：在方案8的基础上，所述模组支架还包括用于夹设在相邻的两个电芯组之间以将电芯组之间绝缘隔离的纵向绝缘板，所述纵向绝缘板的两侧板面上设有用于与对应的电芯组的侧面导热配合的导热板。

方案10：在方案1~7的任一项的基础上，所述底板上设有冷却流体流道以及与冷却流体流道连通的进口和出口。

本实用新型电池模组的技术方案是：

方案11：电池模组，包括模组支架和设置在模组支架中的电芯单元，模组支架包括支撑在沿前后方向并排布置的电芯单元的下端的底板、围设在电芯单元的四周的侧板和盖设在电芯单元的上端的顶盖，所述模组支架上设有用于与总成箱体的底壁穿孔同轴布置的安装孔，所述安装孔自上而下依次穿过顶盖、侧板和底板而用于与底壁穿孔通过螺杆穿装固定连接。

方案12：在方案11的基础上，所述侧板包括前侧板、后侧板和左侧板、右侧板，定义左侧板和右侧板为横向板，前侧板和后侧板为纵向板，所述横向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在纵向板上的纵向板孔段；或所述纵向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在横向板上的横向板孔段。

方案13：在方案12的基础上，所述横向板的前后两端具有向内翻折的折边，所述前侧板和后侧板分别设置于所述折边的内侧而与所述折边挡止配合，所述纵向板与对应的折边上均设有供螺栓穿装实现二者固定连接的前后方向延伸的螺栓连接孔。

方案14：在方案13的基础上，所述横向板包括上下分体叠设的上层板和下层板，所述下层板与所述底板固定连接，所述上层板上设置有用于挡设在电芯单元的上端左右边沿上的挡边，所述安装孔包括设置在挡边上的挡边孔段。

方案15：在方案14的基础上，所述上层板的前端向前延伸有上吊耳，上层板的后端向后延伸有上吊耳，所述上吊耳上设有吊装孔。

方案16：在方案15的基础上，所述下层板上设有用于与上吊耳贴合实现同步吊装的下吊耳。

方案17：在方案13的基础上，所述横向板的下端设有向内翻折的翻折边，所述横向板通过翻折边与所述底板焊接连接。

方案18：在方案12~17的任一项的基础上，所述模组支架还包括用于嵌设在电芯组与横侧板之间的以将电芯组与外界隔离的横向绝缘板。

方案19：在方案18的基础上，所述模组支架还包括用于夹设在相邻的两个电芯组之间以将电芯组之间绝缘隔离的纵向绝缘板，所述纵向绝缘板的两侧板面上设有用于与对应的电芯组的侧面导热配合的导热板。

方案20：在方案11~17的任一项的基础上，所述底板上设有冷却流体流道以及与冷却流体流道连通的进口和出口。

本实用新型电池包的技术方案是：

方案21：电池包，包括总成箱体和设置在总成箱体内的至少两个电池模组，所述总成箱体包括箱体底壁，箱体底壁上设有用于固定电池模组的底壁穿孔，电池模组包括模组支架和设置在模组支架中的电芯单元，模组支架包括支撑在沿前后方向并排布置的电芯单元的下端的底板、围设在电芯单元的四周的侧板和盖设在电芯单元的上端的顶盖，所述模组支架上设有与所述底壁穿孔同轴布置的安装孔，所述安装孔自上而下依次穿过顶盖、侧板和底板而与底壁穿孔通过螺杆穿装固定连接。

方案22：在方案21的基础上，所述侧板包括前侧板、后侧板和左侧板、右侧板，定义左侧板和右侧板为横向板，前侧板和后侧板为纵向板，所述横向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在纵向板上的纵向板孔段；或所述纵向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在横向板上的横向板孔段。

方案23：在方案22的基础上，所述横向板的前后两端具有向内翻折的折边，所述前侧板和后侧板分别设置于所述折边的内侧而与所述折边挡止配合，所述纵向板与对应的折边上均设有供螺栓穿装实现二者固定连接的前后方向延伸的螺栓连接孔。

方案24：在方案23的基础上，所述横向板包括上下分体叠设的上层板和下层板，所述下层板与所述底板固定连接，所述上层板上设置有用于挡设在电芯单元的上端左右边沿上的挡边，所述安装孔包括设置在挡边上的挡边孔段。

方案25：在方案24的基础上，所述上层板的前端向前延伸有上吊耳，上层板的后端向后延伸有上吊耳，所述上吊耳上设有吊装孔。

方案26：在方案25的基础上，所述下层板上设有用于与上吊耳贴合实现同步吊装的下吊耳。

方案27：在方案23的基础上，所述横向板的下端设有向内翻折的翻折边，所述横向板通过翻折边与所述底板焊接连接。

方案28：在方案22~27的任一项的基础上，所述模组支架还包括用于嵌设在电芯组与横侧板之间的以将电芯组与外界隔离的横向绝缘板。

方案29：在方案28的基础上，所述模组支架还包括用于夹设在相邻的两个电芯组之间以将电芯组之间绝缘隔离的纵向绝缘板，所述纵向绝缘板的两侧板面上设有用于与对应的电芯组的侧面导热配合的导热板。

方案30：在方案21~27的任一项的基础上，所述底板上设有冷却流体流道以及与冷却流体流道连通的进口和出口。

本实用新型电动车辆的技术方案是：

方案31：电动车辆，包括车体和设置在车体上的电池包，电池包具有总成箱体和设置在总成箱体内的至少两个电池模组，所述总成箱体包括箱体底壁，箱体底壁上设有用于固定电池模组的底壁穿孔，电池模组包括模组支架和设置在模组支架中的电芯单元，模组支架包括支撑在沿前后方向并排布置的电芯单元的下端的底板、围设在电芯单元的四周的侧板和盖设在电芯单元的上端的顶盖，所述模组支架上设有与总成箱体的底壁穿孔同轴布置的安装孔，所述安装孔自上而下依次穿过顶盖、侧板和底板而与底壁穿孔通过螺杆穿装固定连接。

方案32：在方案31的基础上，所述侧板包括前侧板、后侧板和左侧板、右侧板，定义左侧板和右侧板为横向板，前侧板和后侧板为纵向板，所述横向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在纵向板上的纵向板孔段；或所述纵向板与所述底板固定连接，所述安装孔包括设置在横向板上的横向板孔段。

方案33：在方案32的基础上，所述横向板的前后两端具有向内翻折的折边，所述前侧板和后侧板分别设置于所述折边的内侧而与所述折边挡止配合，所述纵向板与对应的折边上均设有供螺栓穿装实现二者固定连接的前后方向延伸的螺栓连接孔。

方案34：在方案33的基础上，所述横向板包括上下分体叠设的上层板和下层板，所述下层板与所述底板固定连接，所述上层板上设置有用于挡设在电芯单元的上端左右边沿上的挡边，所述安装孔包括设置在挡边上的挡边孔段。

方案35：在方案34的基础上，所述上层板的前端向前延伸有上吊耳，上层板的后端向后延伸有上吊耳，所述上吊耳上设有吊装孔。

方案36：在方案35的基础上，所述下层板上设有用于与上吊耳贴合实现同步吊装的下吊耳。

方案37：在方案33的基础上，所述横向板的下端设有向内翻折的翻折边，所述横向板通过翻折边与所述底板焊接连接。

方案38：在方案32~37的任一项的基础上，所述模组支架还包括用于嵌设在电芯组与横侧板之间的以将电芯组与外界隔离的横向绝缘板。

方案39：在方案38的基础上，所述模组支架还包括用于夹设在相邻的两个电芯组之间以将电芯组之间绝缘隔离的纵向绝缘板，所述纵向绝缘板的两侧板面上设有用于与对应的电芯组的侧面导热配合的导热板。

方案40：在方案31~37的任一项的基础上，所述底板上设有冷却流体流道以及与冷却流体流道连通的进口和出口。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的模组支架，通过在底板、侧板和顶盖上一体穿设有上下延伸的与总成箱体的底壁穿孔同轴布置的安装孔，并用螺杆穿装实现电池模组与总成箱体的固定，也能够实现电芯单元在模组支架内的支撑固定，在需要将电池模组安装和拆解时，仅仅需要安装和取卸对应的螺杆，即可实现电池模组的拆装以及电芯单元的拆装，操作比较方便，拆装效率高，同时能够将电芯单元稳定的固定在电池包内，能够使电池模组的安装结构更加紧凑，结构简单，而且通用性较高。

附图说明

图1为本实用新型的电池模组的实施例一的结构示意图；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为图1的顶盖装配后的结构示意图；

图4为图1中的横向板的结构示意图；

图5为图1中的顶盖的结构示意图；

图6为图1中的A处局部放大图；

图7为图6中的电木的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的电池模组的实施例一，如图1所示，该电池模组包括支架10，支架10内固定有电芯单元20，电芯单元20包括多个沿前后方向依次串联的电芯组21，每个电芯组21包括至少两个电芯，在本实施例中，电芯为方形VDA电芯，在电芯单元20上侧设置有用于将各个电芯组21支撑固定在支架10内的固定支撑架22，同时在固定支撑架22上设置有导电排，用于将各个电芯组21串并联连接。对于支架10来说，在本实施例中，其包括支撑电芯单元20的底部的底板11，压设在电芯单元20的上侧的顶盖13，以及围设在电芯单元20的四周的侧板12，通过底板11、顶盖13和侧板12而将电芯单元20围设在其中构成电池模组，从而形成为具有外部防护壳的电池模组。

在本实施例中，上述的底板11、侧板12和顶盖13的顶角处上下延伸有安装孔15，在将电池模组安装在电池包的总成箱体内时，该安装孔15可与总成箱体的底壁穿孔同轴布置，并通过螺杆从上到下一体穿装于总成箱体的底壁上，实现电池模组的固定安装的同时，也实现底板11、侧板12和顶盖13之间的紧固连接，结构比较紧凑，且拆装比较方便。

对于侧板12来说，如图2~4所示，其包括前侧板141、后侧板142、左侧板122和右侧板121，其中定义左侧板122和右侧板121为横向板12、前侧板141和后侧板142为纵向板14，在本实施例中，横向板12与底板11固定连接，横向板12的前后两端具有向内翻折的折边1232，前侧板141与后侧板142分别设置于折边1232的内侧而与折边1232挡止配合，上述的安装孔15包括设置在前侧板141和后侧板142的对应位置处的纵向板孔段143。以左侧板122来说，左侧板122的下端设置有向内翻折的翻折边1234，该翻折边1234与左侧板122相互垂直布置，在本实施例中，左侧板122与底板11通过翻折边1234与底板11的焊接实现固定连接，之后将纵向板14设置在折边1232的内侧， 即通过折边1232将纵向板14包裹在内，同时在折边1232和纵向板14的对应位置处设置沿前后方向延伸的螺栓穿孔，从而将纵向板14和横向板12固定连接。这种连接方式连接比较简单，而且不需要较多的不可拆固定方式，在实际的操作过程中，便于拆装，重复利用率较高。

当然，在其他实施例中，可将纵向板14与底板11固定连接，且纵向板14上设置有与向内翻折的折边1232，然后将横向板12支撑设置在纵向板14的折边1232内，并用螺钉将折边1232与横向板12固定连接，也能实现底板11、侧板12之间的固定；同时，对应的侧板12与底板11之间的固定连接方式也可以采用除了焊接之外的其他方式，如铆接、粘接，或者是直接通过螺栓固定连接也可；当然，纵向板14也可不设置在折边1232的内侧，仅仅需要使纵向板14的位置能够实现与横向板12的折边1232通过螺钉连接即可，如将纵向板14设置在折边1232的外侧即可。

在本实施例中，对于横向板12来说，由于在支架10内设置有固定支撑架22，为了保证电芯单元20在支架10内的稳固性，需要将固定支撑架22固定在支架10内，在本实施例中，将横向板12设置有上下叠设的上层板124和下层板123，其中上层板124固定在底板11上，上述的翻折边1234设置在上层板124的下端，同时在上层板124的上端向内弯折有用于挡设在固定支撑架22的上端右边沿上的挡边1241，通过挡边1241将固定支撑架22限制在支架10内，而且固定支撑架22的尺寸与侧板12围成的尺寸一致，从而能够保证固定支撑架22在支架10内不会晃动，进而实现各个电芯组21在支架10内的固定转配。其中将横向板12设置为上下分体的形式是为了方便电芯组21和固定支撑架22在支架10内的安装，避免挡边1241的设置影响电芯组21和固定支撑架22向内部装配时对安装路径的干涉。当然，在其他实施例中，挡边1241也可不由横向板12的上端弯折形成，可将横向板12设置为一体板，并在横向板12的上端设置于横向板12可拆连接的挡边1241即可，具体的可拆连接可通过将挡边1241设置搭设在横向板12的两个折边1232外侧的U形板结构，并在电芯单元20安装完成后通过螺钉连接使折边1232与挡边1241固定在一起。

由于将横向板12设置为上下两层叠设的分体结构，因此，在下层板123与底座固定连接后，上层板124需要固定在结构框架上，在本实施例中，上述的安装孔15包括设置在上述的挡边1241的前后两端的对应位置处的横向板孔段1242，从而能够通过螺杆将上层板124、下层板123、纵向板14和底板11固定在一起。

对于横向板12来说，其上层板124的下端面的前后两端设有向背向外延伸的供吊钩吊装的上吊耳1243，该上吊耳1243上设置有吊装孔，同时，对应的在下层板123的上端面的其中一端设置向外延伸的与上吊耳1243贴合的下吊耳1231，在实现将电池模组吊装至总成箱体内。

对于安装孔15来说，如图5所示，其还包括设置在顶盖13上的顶盖孔段131和设置在底板11上的底板孔段113，上述的各个孔段均上下延伸且同轴布置，且底板11和顶盖13均为绝缘板，实现对电芯单元20的绝缘防护。

对于底板11来说，其上设有散热结构，在本实施例中，散热结构包括设置在底板11中的液体流通通道，以及设置在底板11上的与液体流通通道连通的进水口111和出水口112，即该底板11为水冷散热板，在实际的使用中，通过水冷散热板的设置既能够充当底部支撑固定板又能够给电芯单元20提供热管理，上述的进水口111和出水口112可以与电池系统的冷却管路对接，并满足IP67的防护等机，保证冷却效果且节省空间，且采用水冷散热的传热效率高，在不同工况下满足整车使用需求同时也延长了电池系统的使用寿命。当然，在其他实施例中，散热结构也可以直接设置在底板11上的散热板，或者是将底板11设置为气冷散热板等其他散热结构。

对于电芯单元20来说，其包括固定支撑架22和设置在固定支撑架22中的多个电芯组21，在本实施例中，该固定支撑架22为塑料支撑架，固定支撑架22上设有供电芯组21穿装的沿左右方向间隔布置的两排容纳孔221，用于对电芯组21固定限位，对应的在两排容纳中间位置处设置有用于安装导电排的安装槽222，通过固定支撑架22对电芯组21的固定限位，从而保证导电排在激光焊接后的牢靠性和电芯单元20的安装便捷性；同时，对于电芯单元20来说，电压采集先直接通过超声焊接方式导电排上，温度采集线通过纵向板14的卡槽固定温感探头然后超声焊接至导电排上，该电池模组采用2p7s标准24V模组。上述的导电排采用纯铝排激光焊接，其包括中间导电排和引出导电排，在纵向板14的上端设有凹槽，凹槽内设置有电木143，如图6和图7所示，电木143中预埋有螺套1431，上述的引出导电排可通过螺栓固定在电木143上，通过预埋螺套1431，保证纵向板14、电木143、引出导电排的固定牢靠。同时在凹槽的侧壁上开设有卡接孔，电木143上设置有用于与凹槽的侧壁卡接的卡爪1432，电木143通过卡爪1432与卡接孔的配合实现固定装配。

上述的固定支撑架22的卡槽中设由线束槽，以固定线束走向，以保证线束走线合理、美观。

在本实施例中，为了保证电芯组21的侧面绝缘防护，在支架10内坐装有绝缘防护结构23，该绝缘防护结构23包括夹设横向板12与电芯组21之间的横向绝缘板231，从而能够将电芯单元20与外界绝缘隔离。同时，为了保证电芯之间的良好的导热性，绝缘防护结构23还包括设置在相邻的两个电芯组21之间的用于与对应的两个电芯组21导热接触的导热绝缘板232，在对电芯组21加热和冷却时能够起到很好的导热作用，保证热管理的效果，实现底部散热或者加热的温度传导及电芯间的绝缘防护。上述的横向绝缘板为优选为2mm厚的环氧材质板。

在实际的装配过程中，将下层板123与底板11固定连接，然后将纵向板14设置在底板11上，并通过螺钉与挡板固定连接，然后将电芯单元20放置在支架10内，通过上层板124将电芯单元20固定在支架10内，之后将顶盖13盖设在电芯单元20的上端，通过螺杆穿装入安装孔15，实现电池模组的整体装配。

在本实施例中，上述的支架10的各个部分结构均采用铝合金材质，并在侧板12上设置减重孔，符合模组支架10的轻量化设计。

当然，在本实施例中，顶盖13的左右两侧边沿的中间位置处还设有用于与上层板124固定连接的螺纹孔，从而实现顶盖13的固定。

本实用新型所述的模组支架的实施例，其结构与上述的电池模组的实施例一中内的支架的结构一致，不再详细展开。

本实用新型所涉及的电池包的实施例，包括总成箱体和设置在总成箱体内的电池模组，该电池模组的结构与上述的电池模组的实施例一的结构一致，不再详细展开。

本实用新型所涉及的电动车辆的实施例，包括车体和设置在车体上的电池包，电池包总成箱体和设置在总成箱体内的电池模组，该电池模组的结构与上述的电池模组的实施例一的结构一致，不再详细展开。