双层模组支架、电池模组及电池包的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种双层模组支架、电池模组及电池包。

背景技术：

随着锂离子电池的飞速发展，电动汽车和电动运输车的使用逐渐成为绿色节能减排最重要出行方法之一。相应地，电池包的使用越来越广泛，通常来说，电池包制造过程中为适合不同车型导致电池模块形状各式各样，且电池包的制造还需考虑充分利用一切可用空间。基于上述问题，越来越多电池包内采用双层模组布置，因此，如何保证上层模组可靠性，极大地考验了模组支架的形式，目前双层模组支架大多结构极其复杂且存在结构强度无法满足要求，稳定性差，无法实现双层模组的垂直堆叠，导致模组错位装配造成空间浪费且无法满足模态要求的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种一体成型且显著增加结构强度和稳定性的双层模组支架。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型一方面提供一种双层模组支架，包括用于支撑上层模组的支撑板以及相对设置在所述支撑板两侧的用于固定于电池包壳体的支撑件，所述支撑板与所述支撑件一体成型，两个所述支撑件的底部分别设置为沿彼此背离的方向向外倾斜延伸。

可选地，所述支撑件和所述支撑板内部设有沿支架长度方向水平延伸的型腔单元。

可选地，所述支撑件包括上层支撑部和下层支撑部，所述上层支撑部的底部与所述下层支撑部的顶部相连，所述下层支撑部设置为由上至下向外倾斜延伸，所述支撑板的两侧分别连接于所述支撑件的所述上层支撑部和所述下层支撑部的连接处。

可选地，所述型腔单元包括设置在所述上层支撑部内部的第一型腔、设置在所述下层支撑部内部的第二型腔以及设置在所述支撑板内部的第三型腔，所述第一型腔的截面为四边形，所述第二型腔的截面为三角形，所述第三型腔的截面为条形。

可选地，所述上层支撑部上间隔开设有减重孔。

可选地，所述支撑件的底部设有支撑件安装孔，所述下层支撑部上间隔开设有避让孔，所述避让孔底部与所述支撑件的底面之间贯穿设有沿竖直方向延伸的所述支撑件安装孔。

可选地，所述双层模组支架通过挤压铝型材一体成型。

可选地，所述支撑件的沿长度方向的两端分别设置为竖直边和倾斜边。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，包括上层模组、下层模组和上述任意方案所述的双层模组支架，所述上层模组和下层模组设置在两个所述支撑件之间，所述上层模组支撑在所述支撑板上，所述下层模组位于所述支撑板的下方。

本实用新型第三方面提供一种电池包，包括上壳体、下壳体和多个上述的电池模组，所述支撑件固定于所述下壳体，所述下层模组支撑在所述下壳体上。

相对于现有技术，本实用新型所述的双层模组支架具有以下优势：

本实用新型的双层模组支架采用一体成型，生产工艺简单，且通过将支撑件底部设置为向外倾斜延伸，显著增加了支架的结构强度和稳定性，使得双层模组可以在支架上完成垂直堆叠，从而满足了模态要求，节省了安装空间。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式所述的双层模组支架的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的侧视图；

图4为图1的俯视图；

图5为本实用新型一种实施方式所述的电池模组的结构示意图。

附图标记说明：

1—支撑板、2—支撑件、3—上层支撑部、4—下层支撑部、5—第一型腔、6—第二型腔、7—第三型腔、8—减重孔、9—支撑件安装孔、10—避让孔、11—竖直边、12—倾斜边、13—上层模组、14—下层模组、15—下壳体、16—支撑座、17—水冷板缓冲垫槽、18—上层模组安装孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

结合图1，根据本实用新型的一个方面，提供一种双层模组支架，包括用于支撑上层模组的支撑板1以及相对设置在所述支撑板1两侧的用于固定于电池包壳体的支撑件2，所述支撑板1与所述支撑件2一体成型，两个所述支撑件2的底部分别设置为沿彼此背离的方向向外倾斜延伸。

具体来说，支撑板1与两侧的支撑件2共同组成h型支架，支架采用一体成型，生产工艺简单，便于制造，且通过将支撑件底部设置为向外倾斜延伸，显著增加了支架的结构强度和稳定性，使得双层模组可以在支架上完成垂直堆叠，从而满足了模态要求，节省了安装空间。

此外，通过将支撑件2的底部，也就是h型支架两侧的底部，设置为向外倾斜延伸，使得双层模组支架底部倾斜一定角度，进一步增加了支架的结构强度和稳定性。由于现有技术中的双层模组支架稳定性较差，这样双层模组在装配的过程中为提高整体稳定性，通常需要将双层模组上下错位放置，这就导致装配后占用空间较大。而本实用新型的支架通过采用上述结构增强了支架稳定性，使得双层模组可以在支架上完成垂直堆叠，从而满足了模态要求，节省了安装空间。

另外，虽然支撑架1底部向外倾斜相对于传统支架来说占用了一部分空间，但是极大提升了支架的强度和模态，保证了支架的性能，且相对于错位布置的双层模组来说，一定程度上还是节省了空间。

进一步地，所述双层模组支架通过挤压铝型材一体成型，采用该种方式成型简单，所生产出来的支架结构强度好，重量轻，同时解决了传统支架容易变形的问题。

当然，支撑件2可以设置为任意结构，只要保证底部向外延伸以提高整体稳定性即可。作为其中的一种实施方式，所述支撑件2包括上层支撑部3和下层支撑部4，所述上层支撑部3的底部与所述下层支撑部4的顶部相连，所述下层支撑部4设置为由上至下向外倾斜延伸，所述支撑板1的两侧分别连接于所述支撑件2的所述上层支撑部3和所述下层支撑部4的连接处。由此，能够提升支撑板1连接过程中的稳固性。

为了节省双层模组支架占用空间，所述上层支撑部3设置为沿竖直方向延伸，以用于限制和固定上层模组，使受力更加可靠。安装过程中，上层模组位于两个所述支撑件2的上层支撑部3之间，下层模组则位于两个所述支撑件2的下层支撑部4之间。

需要说明的是，为了在保证支架能够稳固支撑的基础上起到减重的效果，挤压成型过程中在支架内部形成有型腔。具体来说，所述支撑件2和所述支撑板1内部设有沿支架长度方向水平延伸的型腔单元。

结合图2，考虑到支撑件2不同部位的受力不同，为配合支撑件2的受力效果，型腔单元的设计也因此发生相应变化。具体而言，所述型腔单元包括设置在所述上层支撑部3内部的第一型腔5、设置在所述下层支撑部4内部的第二型腔6以及设置在所述支撑板1内部的第三型腔7，所述第一型腔5的截面为四边形，所述第二型腔6的截面为三角形，所述第三型腔7的截面为条形。

采用上述设计是由于支撑件2的上层支撑部3的受力相对较小，因此在其内部形成截面为四边形的第一型腔5即可满足承力需求，且能最大程度达到减重的效果；而由于下层支撑部4起到主要的支撑作用，受力较大，因此在内部设计截面为三角形的第二型腔6能够达到更稳固的支撑效果。另外，支撑板1主要起到连接支撑的作用，所以在其内部设计截面为条形的第三型腔7即可。

同样地，为实现减重的效果，使得支架设计更加轻便，所述上层支撑部3上间隔开设有减重孔8，同时减重孔8的设计不影响上层支撑部3的正常功能。

通常来说，为方便水冷板的安装，支撑板1的两侧设有水冷板缓冲垫槽17。而为了对上层模组进行固定，上层支撑部3的顶部开设有沿竖直方向向下延伸的上层模组安装孔18，该安装孔18为螺纹孔，一般来说，上层模组的侧板设有朝向支撑件2向一侧延伸的凸出部分，该凸出部分能够延伸至与上层模组安装孔18上下相对，通过紧固件沿竖直方向依次穿过上层模组安装孔18和上述凸出部分即可实现对上层模组的固定。

使用过程中，双层模组支架通常安装于电池包的下壳体的横梁上，即下层支撑部4的底部支撑固定于下壳体，为实现稳固支撑作用，下层支撑部4的底部设有沿竖直方向延伸的支撑座16，但需注意，支撑座16不宜过高，这样稳定性将更强。此外，为方便安装，所述支撑件2的底部设有支撑件安装孔9，安装过程中，可以利用紧固件穿过所述支撑架安装孔9从而将支撑件2固定在下壳体上。当然，支撑架安装孔11可以设置在任意位置，只要能够实现对支撑件2的安装固定即可。

结合图3、图4，在本实施方式中，所述下层支撑部4上间隔开设有避让孔10，所述避让孔10底部与所述支撑件2的底面之间贯穿设有沿竖直方向延伸的所述支撑件安装孔9。其中，避让孔10的设计也相当于减重孔，能够为整个支架起到减重的效果。并且由于下层支撑部4恰好为倾斜设计，避让孔10开设在下层支撑部4上后，避让孔10的顶部与底部之间存在偏移，在避让孔10的底部开设所述支撑件安装孔9，从而能够为穿设于支撑件安装孔9的紧固件预留出安装空间，不会由于下层支撑部4的阻挡而影响紧固件穿设于支撑件安装孔9，从而确保了对支撑件2的固定。

对于传统的双层支架固定，通常需要采用长螺栓从支架顶部穿至底部来完成，而在本实用新型中，由于支架底部两侧倾斜设置，且通过避让孔10与支撑件安装孔9的巧妙结合设计，无需再从支架顶部开始穿设螺栓，而直接从避让孔10中即可完成，使得所需的用于完成安装的螺栓或其他紧固件长度变短，有效节省成本，便于安装。

继续结合图3，需要说明的是，所述支撑件2的沿长度方向的两端分别设置为竖直边11和倾斜边12。电池模组在装配的过程中，将竖直边11朝向外侧，且竖直边11侧的支架端部突出于模组设置，以出现挤压等状况时起到保护模组的作用；而倾斜边12设置为朝向内侧，举例来说，当设置多个模组时，相邻模组的支架的倾斜边12共同朝内相向设置，通常来说，倾斜边12的一端不超过模组端部，此处设置倾斜边12而不设置与模组端部近似对齐的竖直边11是为了对电池中通道走线及其它操作提供避让空间。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，包括上层模组13、下层模组14和上述任意方案所述的双层模组支架，所述上层模组13和下层模组14设置在两个所述支撑件2之间，所述上层模组13支撑在所述支撑板1上，所述下层模组14位于所述支撑板1的下方。该电池模组由于采用了上述双层模组支架，使得整体稳定性更强，当安装在电池包中时，也能够在保证稳定性的基础上，减少整个模组在电池包内部所占用空间。

本实用新型第三方面提供一种电池包，包括上壳体、下壳体15和多个上述的电池模组，所述支撑件2固定于所述下壳体15，所述下层模组14支撑在所述下壳体15上。

如图5所示，安装过程中，两个电池模组的双层模组支架相向的一端为倾斜边12，而朝向外侧的一端则为竖直边11。需要说明的是，该电池包由于采用了上述电池模组，整体占用空间更小，极大程度节省了车内空间，方便车内其他部件的安装，或为用户提供更多的驾驶空间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。