电池包下壳体和具有其的电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池包下壳体和具有其的电池包。


背景技术：

2.相关技术中指出，现阶段长电芯主要采用ctp方案进行设计，为了充分利用包内空间，放大ctp方案的高体积效率，ctp方案一般采用一体式冲压钎焊大冷板，电芯直接粘接在大冷板上，大冷板除了起到热管理组件原有的作用，还作为下壳体结构件的一部分起到了承载电芯作用。
3.目前大冷板的设计方案均为采用fds(热融自攻丝)工艺从下向上固定在下壳体框架上，冷板处于吊装的状态，上方还承担着电芯的重量，对冷板的强度有较高的要求，所以冷板壁厚较厚，重量较大；此处连接点的受力情况为法向的拉拔和横向的剪切，为了保证冷板与框架的连接强度，同时避免冷板连接点处出现应力集中，连接点间距一般为70mm～100mm，连接点密集，数量较多，无法人工作业，只能采用自动化程度较高的fds工艺，有时候甚至需要采用结构胶来补强，将点连接变为面连接，分散连接点处的应力，fds加胶的成本较高；
4.目前大冷板方案除了横纵梁位置有连接点外，其余部位均处于悬空状态，而为了提高整包的空间利用率，包内的横纵梁数量有限，所以大冷板会出现大面积的悬空，不利于电池包的模态提升；同时冷板下方的底护板也只有横纵梁位置有连接点，底护板大面悬空极易塌陷，不利于托底工况的防护效果。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种电池包下壳体，所述电池包下壳体可以使得冷板从上往下固定在电池包下壳体上，避免冷板大面积的悬空，增加冷板在电池包下壳体的连接点，这样，可以优化冷板的受力情况，可以增大电池包的整体的强度，同时可以适当减薄冷板的厚度，降低电池包的整体的重量。
6.本实用新型还提出一种具有上述电池包下壳体的电池包。
7.根据本实用新型第一方面的电池包下壳体，包括：边框梁，所述边框梁为环形；支撑梁，所述支撑梁设在所述边框梁的内侧且位于所述边框梁的下部，所述支撑梁的两端分别与所述边框梁的相对的两侧壁相连，且所述支撑梁的除两端之外的其余部分与所述边框梁间隔开；冷板，所述冷板设于所述边框梁内且支撑于所述支撑梁上。
8.根据本实用新型的电池包下壳体，通过在边框梁的内侧设置支撑梁，使得冷板从上往下固定在电池包下壳体上，避免冷板大面积的悬空，增加冷板在电池包下壳体的连接点，这样，可以优化冷板的受力情况，可以增大电池包的整体的强度，同时可以适当减薄冷板的厚度，降低电池包的整体的重量。
9.在一些实施例中，所述边框梁包括竖向梁部和水平梁部，所述竖向梁部沿上下方向延伸，所述水平梁部连接在所述竖向梁部的内侧并朝向所述边框梁内水平延伸，所述支撑梁的两端均与所述水平梁部相连，所述冷板的周沿支撑于所述水平梁部的上表面。
10.在一些实施例中，在上下方向上，所述水平梁部的高度与所述竖向梁部的高度之间的比值在0.05-0.1之间。
11.在一些实施例中，所述竖向梁部形成为中空的腔体结构，所述竖向梁部内限定出至少一个第一空腔；和/或所述水平梁部形成为中空的腔体结构，所述水平梁部内限定出至少一个第二空腔。
12.在一些实施例中，所述支撑梁包括：多个横梁，多个所述横梁沿所述边框梁的宽度方向延伸且两端分别与所述边框梁固定，多个所述横梁在所述边框梁的长度方向间隔设置。
13.在一些实施例中，所述支撑梁还包括纵梁，所述纵梁沿所述边框梁的长度方向延伸且两端分别与所述边框梁固定，多个所述横梁均与所述纵梁相连。
14.在一些实施例中，所述冷板上形成有向下凸起的多个凸起部，所述横梁上形成有与所述凸起部的形状适配且对应的凹槽，所述凸起部嵌入所述凹槽内。
15.根据本实用新型第二方面的电池包，包括根据本实用新型第一方面的电池包下壳体；电芯组，所述电芯组包括多个电芯，多个所述电芯在所述电芯的厚度方向层叠布置，所述电芯组设于所述电池包下壳体内且支撑于所述冷板上。
16.根据本实用新型的电池包，通过设置上述第一方面的电池包下壳体，从而提高了电池包的整体性能。
17.在一些实施例中，所述电芯组为多个，多个所述电芯组在所述电池包下壳体内间隔设置。
18.在一些实施例中，还包括：隔板，所述隔板包括多个，在所述电芯的层叠方向上，每个所述电芯组的两端均设有至少一个所述隔板。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.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例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：
21.图1是根据本实用新型实施例的电池包的示意图；
22.图2是图1中所示的电池包下壳体的示意图；
23.图3是图2中所示的电池包下壳体的仰视图；
24.图4是图2中边框梁的截面图；
25.图5是图2中所示的横梁的示意图；
26.图6是图1中所示的电池包的截面图；
27.图7是图3中所示的电池包下壳体的示意图；
28.图8是图1中所示的电池包的截面图(具有底护板)；
29.图9是图1中所示的电池包的截面图(没有底护板)；
30.图10是根据本实用新型又一实施例的电池包的截面图。
31.附图标记：
32.1000、电池包；
33.100、电池包下壳体；
34.110、边框梁；111、竖向梁部；1111、第一空腔；112、水平梁部；1121、第二空腔；
35.120、支撑梁；121、横梁；1211、凹槽；122、纵梁；
36.130、冷板；131、凸起部；
37.140、底护板；
38.200、电芯组；
39.210、电芯；
40.220、隔板。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
44.下面参考图1至图10描述根据本实用新型第一方面实施例的电池包下壳体100。
45.如图2所示，根据本实用新型第一方面实施例的电池包下壳体100，包括：边框梁110、支撑梁120和冷板130。
46.具体地，如图2所示，边框梁110为环形；支撑梁120设在边框梁110的内侧且位于边框梁110的下部(例如图2中所示边框梁的下部)，支撑梁120的两端分别与边框梁110的相对的两侧壁相连，且支撑梁120的除两端之外的其余部分与边框梁110间隔开；冷板130设于边框梁110内且支撑于支撑梁120上，这样，使得冷板130从上往下固定在电池包下壳体100上，优化了冷板130的受力情况，避免了冷板130大面积的悬空，进而增强了电池包1000整体的强度。
47.需要说明的是，目前冷板大都采用从下往上的方法固定在下壳体框架上，冷板处于吊装的状态，上方还承担着电芯的重量，对冷板的强度有较高的要求，所以冷板壁厚较厚，重量较大。
48.在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，多个支撑梁120的两端分别焊接
在边框梁110的相对的两侧壁上，且支撑梁120中部与边框梁110间隔开，冷板130设置于支撑梁120上，支撑梁120与边框梁110均可以为冷板130提供支撑点，使得冷板130可以从上往下固定在电池包下壳体100上，同时支撑梁120的设置，避免了冷板130大面积的悬空，在电池包下壳体100放置电芯210时，支撑梁120与边框梁110更多的起到承重作用，这样，冷板130较大的功能是实现对电芯210的散热，而不是承重，进而可以适当减薄冷板130的厚度，降低电池包1000整体的重量。
49.根据本实用新型的电池包下壳体100，通过在边框梁110的内侧设置支撑梁120，使得冷板130从上往下固定在电池包下壳体100上，避免冷板130大面积的悬空，增加冷板130在电池包下壳体100的连接点，这样，可以优化冷板130的受力情况，可以增大电池包1000的整体的强度，同时可以适当减薄冷板130的厚度，降低电池包1000的整体的重量。
50.在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，边框梁110可以包括竖向梁部111和水平梁部112，竖向梁部111沿上下方向(例如图4中所示的上下方向)延伸，水平梁部112连接在竖向梁部111的内侧，并朝向边框梁110内水平延伸，支撑梁120的两端均与水平梁部112相连，冷板130的周沿支撑于水平梁部112的上表面，这样，使得冷板130可以支撑于边框梁110的水平梁部112，增加冷板130与边框梁110的接触面积，提高冷板130的稳定性，进一步地保证了冷板130从上往下固定在电池包下壳体100时的稳定性。
51.在本实用新型的一个实施例中，参照图4，在上下方向上，水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值在0.05-0.1之间。也就是说，如果水平梁部112的高度为a，竖向梁部111的高度为b的话，那么a/b的值在0.05-0.1之间。
52.需要说明的是，当水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值小于0.05时，会导致水平梁部112的强度不够，不足以支撑冷板130和电芯210；当水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值大于0.1时，水平梁部112则厚度过大导致占用过多的电池包1000的内部空间。
53.在具体的实施过程中，可以根据实际情况将水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值设置为0.05、0.06、0.07、0.08、0.09和0.1，这样，均可以保证在水平梁部112保证一定的强度的同时，不占用过多的电池包1000的内部空间。
54.进一步地，在一个具体的实施过程中，可以将水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值设置为0.08。这样，均可以保证在水平梁部112保证一定的轻度的同时，不占用过多的电池包1000的内部空间。
55.更进一步地，可以将水平梁部112的高度设置为8-15mm，这样，均可以保证在水平梁部112保证一定的轻度的同时，不占用过多的电池包1000的内部空间。
56.在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，竖向梁部111形成为中空的腔体结构，竖向梁部111内限定出至少一个第一空腔1111；和/或水平梁部112形成为中空的腔体结构，水平梁部112内限定出至少一个第二空腔1121。这样，可以减轻竖向梁部111与水平梁部112的重量，进而减轻电池包1000整体的重量。
57.需要说明的是，竖向梁部111与水平梁部112可以设置多个空腔，可以增加竖向梁部111和水平梁部112的强度，竖向梁部111增加水平方向的隔梁将竖向梁部111分成沿竖直方向(例如图4中所示的上下方向)排布的多个第一空腔1111，可以增加竖向梁部111在水平方向(例如图4中所示的左右方向)的强度，水平梁部112增加竖向方向的隔梁将水平梁部
112分成沿水平方向排布的多个第二空腔1121，可以增加水平梁部112在竖向方向的强度。
58.例如，如图4所示，竖向梁部111内限定出一个第一空腔1111，水平梁部112内限定出一个第二空腔1121，这样最大程度的减少了竖向梁部111和水平梁部112的重量。
59.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，支撑梁120可以包括多个横梁121，多个横梁121沿边框梁110的宽度方向(例如图2中所示的左右方向)延伸，且两端分别与边框梁110固定，多个横梁121在边框梁110的长度方向(例如图2中所示的前后方向)间隔设置，这样，进一步地避免了冷板130大面积的悬空，为冷板130的固定提供了更多的连接点，同时提高了电池包下壳体100在宽度方向的抗变形能力。
60.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，支撑梁120还可以包括纵梁122，纵梁122沿边框梁110的长度方向延伸且两端分别与边框梁110固定，多个横梁121均与纵梁122相连，这样，提高了多个横梁121与纵梁122在上下方向上的强度，使得多个横梁121与纵梁122均不易变形，提高电池包下壳体100的稳定性，同时提高了电池包下壳体100在长度方向的抗变形能力。
61.参照图10，当电芯210长度过大时，电芯210两端搭接可能不是水平梁部112和纵梁122，例如，电芯210长度为1000mm以上，电芯210两端可能直接搭接到相对边框的水平腔体上，无需纵梁122。
62.进一步地，如图6所示，横梁121的上表面与水平梁部112的上表面均是冷板130的承载面，可以在这些承载面上涂覆结构密封胶，将冷板130粘接在电池板下壳体上，也可以在水平梁部112和冷板130搭接部位增加螺接或者铆接等形式的额外连接。
63.在本实用新型的一个实施例中，如图7所示，冷板130上形成有向下凸起的多个凸起部131，横梁121上形成有与凸起部131的形状适配且对应的凹槽1211，凸起部131嵌入凹槽1211内，这样，增加了横梁121与冷板130的接触面积，保证了冷板130支撑于横梁121上的稳定性，在实现对冷板130托举的情况下不损伤冷板130上的凸起部131。
64.进一步地，冷板130下方的凸起部131是中空的，是用来暂时储存冷却液的，冷板130的凸起部131从冷板130的一端弯折延伸到冷板130的另一端，冷却液从凸起部131的一端进入，流经冷板130的下部从冷板130的另一端的凸起部131流出，实现对防止在冷板130上的电芯210降温的作用。
65.更进一步地，电池包下壳体100还可以包括底护板140，底护板140设置在电池包下壳体100的最下方，直接与电池包1000的外界接触，对电池包1000的内部零部件起到保护的作用。
66.根据本实用新型第二方面实施例的电池包1000，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池包下壳体100和电芯组200，电芯组200包括多个电芯210，多个电芯210在电芯210的厚度方向(例如图1中所示的前后方向)层叠布置，电芯组200设于电池包下壳体100内，且支撑于冷板130上。
67.根据本实用新型实施例的电池包1000，通过设置上述第一方面实施例的电池包下壳体100，从而提高了电池包1000的整体性能。
68.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，电芯组200为多个，多个电芯组200在电池包下壳体100内间隔设置，这样进一步增大电池包1000的电芯210数量，增大电池包1000的蓄电能力。
69.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，电池包1000还可以包括隔板220，隔板220包括多个，在电芯210的层叠方向上，每个电芯210组200的两端均设有至少一个隔板220，这样，在电芯210发生膨胀时，电芯组200膨胀，电芯组200会挤压隔板220，由于隔板220的存在，可以避免电芯210膨胀过度而导致电芯210破损。
70.下面将参考图1-图3描述根据本实用新型一个具体实施例的电池包1000。
71.参照图1，根据本实用新型具体实施例的电池包1000，可以包括：电池包下壳体100、电芯组200和隔板220。
72.电池包下壳体100可以包括：边框梁110、支撑梁120、冷板130
73.边框梁110为环形，边框梁110包括竖向梁部111和水平梁部112，竖向梁部111沿上下方向延伸，水平梁部112连接在竖向梁部111的内侧并朝向边框内水平延伸，支撑梁120的两端均与水平梁部112连接在竖向梁部111的内侧并朝向边框梁110内水平延伸，支撑梁120的两端均与水平梁部112相连，水平梁部112的高度与竖向梁部111的高度之间的比值为0.08，竖向梁部111内限定出一个第一空腔1111，水平梁部112内限定出一个第二空腔1121。
74.支撑梁120设在边框梁110的内侧且位于边框梁110的下部，支撑梁120的两端分别与边框梁110的相对的两侧壁相连，且支撑梁120的除两端之外的其余部分与边框梁110间隔开；支撑梁120包括多个横梁121和纵梁122，多个横梁121沿边框梁110的宽度方向延伸且两端分别与边框梁110固定，多个横梁121在边框梁110的长度方向间隔设置，纵梁122沿边框梁110的长度方向延伸且两端分别与边框梁110固定，多个横梁121均与纵梁122相连。
75.冷板130设于边框梁110内且支撑于支撑梁120上，冷板130上形成有向下凸起的多个凸起部131，横梁121上形成有与凸起部131的形状适配且对应的凹槽1211，凸起部131嵌入凹槽1211内。
76.电芯组200包括多个电芯210，多个电芯210在电芯210的厚度方向层叠布置，电芯组200设于电池包下壳体100内且支撑于冷板130上，电芯组200为多个，多个电芯组200在电池包下壳体100内间隔设置。
77.隔板220包括多个，在电芯210的层叠方向上，每个电芯组200的两端均设有至少一个隔板220。
78.具体地，如图1所示，多个横梁121的两端分别焊接在边框梁110在宽度方向上相对的两侧的水平梁部112内侧面上，纵梁122的两端焊接在边框梁110在长度方向上相对的两侧的水平梁部112内侧面上，冷板130设置于支撑梁120和水平梁部112上，支撑梁120与边框梁110均可以为冷板130提供支撑点，使得冷板130可以从上往下固定在电池包下壳体100上，同时支撑梁120的设置，避免了冷板130大面积的悬空，在电池包下壳体100放置电芯210时，支撑梁120与边框架更多的起到承重作用，这样，冷板130较大的功能是实现对电芯210的散热，而不是承重，可以适当减薄冷板130的厚度，降低电池包1000整体的重量。
79.根据本实用新型的电池包下壳体100，通过在边框梁110的内侧设置支撑梁120，使得冷板130从上往下固定在电池包下壳体100上，避免冷板130大面积的悬空，增加冷板130在电池包下壳体100的连接点，这样，可以优化冷板130的受力情况，可以增大电池包1000的整体的强度，同时可以适当减薄冷板130的厚度，降低电池包1000的整体的重量。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
81.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
82.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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。