电池包的下壳体和电池包的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池包的下壳体和电池包。

背景技术：

随着能源危机和环境污染的日益严重，各国对新能源汽车的开发越来越重视。电池作为新能源汽车的主流储能装置，由于车内布置空间有限，电池的能量密度直接影响整车的续航能力。而为了提升电池整体的能量密度，电池包内的空间就显得弥足珍贵。

因此，希望有一种结构能够在保障电池包的可靠性和安全性的前提下简化电池包的结构，以提高其能量密度。

技术实现要素：

目前，电池包的装配多采用先将电芯组成电池模组后再放入电池包壳体，结构较繁琐，不便于电池包的轻量化。

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包的下壳体，以简化电池包的结构，提高电池包的能量密度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包的下壳体，所述电池包的下壳体包括底板和固定于所述底板的电芯容纳框，所述底板和所述电芯容纳框围合形成电芯容纳腔，所述电芯容纳框能够对放置于所述电芯容纳腔中的电芯起到限位作用。

进一步的，所述电芯容纳框包括矩形外框和将所述电芯容纳腔分隔为多个容纳腔组成部的分隔板。

进一步的，所述矩形外框包括沿所述矩形外框的宽度方向延伸的端部压板和沿所述矩形外框的长度方向延伸的侧板，所述分隔板包括沿所述矩形外框的宽度方向延伸的中部压板和沿所述矩形外框的长度方向延伸的中部隔板，其中，所述端部压板和所述中部压板能够向容纳于所述电芯容纳腔的电芯施加压紧力。

进一步的，所述中部压板形成有线束固定结构，其中，所述线束固定结构形成为位于所述中部压板远离所述底板的一端处的凹槽，沿所述中部压板的厚度方向，所述线束固定结构位于所述中部压板的中间位置；或者所述线束固定结构形成为位于所述中部压板远离所述底板的一端处的凹陷结构，沿所述中部压板的厚度方向，所述线束固定结构位于所述中部压板的两端位置。

进一步的，沿所述底板的厚度方向，所述电池包的下壳体包括层叠布置于所述电芯容纳框远离所述底板的一侧的层叠电芯容纳支架，所述层叠电芯容纳支架形成有附加电芯容纳腔，所述层叠电芯容纳支架能够对放置于所述附加电芯容纳腔的附加电芯起到限位作用。

进一步的，所述层叠电芯容纳支架包括层叠底板和固定于所述层叠底板的层叠电芯容纳框，所述层叠底板和所述层叠电芯容纳框围合形成所述附加电芯容纳腔，其中，所述层叠电芯容纳框包括层叠矩形外框和将所述层叠电芯容纳腔分隔为多个层叠容纳腔组成部的层叠分隔板；和/或所述电芯容纳框形成有层叠支架固定结构，所述层叠电芯容纳支架通过螺纹安装件固定安装于所述层叠支架固定结构。

进一步的，所述电池包的下壳体包括固定于所述底板的多个所述电芯容纳框。

进一步的，所述底板对应于所述电芯容纳框的位置形成为双层板结构。

进一步的，所述底板包括板体和设置于所述板体的外周的边梁，其中，所述边梁包括靠近所述板体的板体固定部和远离所述板体的外周加强部，所述板体固定于所述板体固定部，并且所述电芯容纳框与所述外周加强部之间形成有缓冲间隙。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包的下壳体具有以下优势：

本实用新型所述的电池包的下壳体通过底板和电芯容纳框围合形成电芯容纳腔，可将一个电芯或多个电芯堆叠后直接放入电芯容纳腔，无需再将电芯组装成电池模组后放入电池包，简化电池包的结构，减少电池包中的框架结构，从而提高电池包的能量密度，使得在同等电容量的情况下，减少电池包所需的布置空间。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，以简化电池包的结构，提高其能量密度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，所述电池包设置有：根据上文所述的电池包的下壳体；电芯模块，所述电芯模块包括多个电芯，多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向层叠布置，所述电芯模块安装于所述电芯容纳腔，所述电芯容纳框向所述电芯模块施加沿所述电芯的厚度方向的压紧力；电芯上盖，所述电芯上盖覆盖于所述电芯模块的上侧并固定于所述电池包的下壳体。

进一步的，所述电芯模块与所述电池包的下壳体之间形成有灌胶固定部。

进一步的，所述电池包包括固定安装于所述电池包的下壳体的沿所述电芯的厚度方向延伸的限位压条，其中，所述限位压条包括上盖固定部和电芯限位部，所述上盖固定部压接于所述电芯上盖远离所述电芯模块的一侧，所述电芯限位部插接于所述电芯模块和所述电芯容纳框之间。

所述电池包与上述电池包的下壳体相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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为根据本实用新型实施方式所述的电池包的示意图；

图2为图1所示的电池包的爆炸图；

图3为图1所示的电池包的下壳体的底板和电芯容纳框的示意图；

图4为图3所示的电池包的下壳体的底板和电芯容纳框的爆炸图；

图5为图1所示的电池包的其中一个板体、电芯容纳框、电芯模块、限位压条和电芯上盖的爆炸图；

图6为图1所示的电池包的其中一个板体、电芯容纳框和限位压条的示意图；

图7为图3所示的电池包的下壳体的板体、侧板和中部隔板的示意图；

图8为图3所示的电池包的下壳体的端部压板的示意图；

图9为图3所示的电池包的下壳体的一种中部压板的示意图；

图10为图3所示的电池包的下壳体的另一种中部压板的示意图；

图11为图1所示的电池包的层叠电芯容纳支架的示意图；

图12为图11所示的层叠电芯容纳支架的层叠底板、层叠侧板和层叠中部隔板的示意图；

图13为图11所示的层叠电芯容纳支架的层叠中部压板的示意图；

图14为图1所示的电池包的边缘限位压条的示意图；

图15为图1所示的电池包的中部限位压条的示意图。

附图标记说明：

1-底板，11-板体，111-叠层板，12-边梁，121-外周加强部，122-板体固定部，2-电芯容纳框，21-端部压板，22-侧板，221-出线开口，23-中部隔板，24-中部压板，241-线束固定结构，25-层叠支架固定结构，3-电芯上盖，4-限位压条，41-边缘限位压条，42-中部限位压条，43-上盖固定部，44-电芯限位部，5-吊耳，6-层叠电芯容纳支架，61-层叠侧板，62-层叠中部隔板，63-层叠中部压板，64-层叠端部压板，65-层叠底板，7-螺纹安装件，8-电芯模块，81-电芯，82-加热片，821-加热片线束，9-附加电芯模块，91-附加电芯。

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。

另外，在本实用新型的实施方式中所提到的上、下、顶、底，是指附图中所示的上、下、顶、底，内、外是指相对于部件自身轮廓的内、外。该方位描述仅用于说明本实用新型中所要求的保护的装置的具体结构，并不构成对本实用新型的限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池包的下壳体，参见图1、图2和图3，所述电池包的下壳体包括底板1和固定于底板1的电芯容纳框2，底板1和电芯容纳框2围合形成电芯容纳腔，电芯容纳框2能够对放置于所述电芯容纳腔中的电芯81起到限位作用。

上述电池包的下壳体通过底板1和电芯容纳框2围合形成电芯容纳腔，可将一个电芯81或多个电芯81堆叠后直接放入电芯容纳腔，无需再将电芯组装成电池模组后放入电池包，简化电池包的结构，减少电池包中的框架结构，从而提高电池包的能量密度，使得在同等电容量的情况下，减少电池包所需的布置空间。

参见图1和3，电芯容纳框2包括矩形外框和将所述电芯容纳腔分隔为多个容纳腔组成部的分隔板，从而将电池容纳腔分隔为大小合适的多个容纳腔组成部，便于电芯81的放置，且提高电芯81稳定性。参见图2，根据容纳腔组成部的尺寸将适量的电芯81层叠后形成电芯模块8，并利用夹具将电芯模块8整体放置到对应的容纳腔组成部内。其中，各个容纳腔组成部的形状和尺寸可以相同也可以不同，使用者可根据使用需求对电芯容纳腔进行适当的分隔。

矩形外框和分隔板的具体结构可根据实际需要进行适当的选择，参见图3和图4，所述矩形外框包括沿所述矩形外框的宽度方向延伸的端部压板21和沿所述矩形外框的长度方向延伸的侧板22，间隔布置的端部压板21和间隔布置的侧板22拼接形成所述矩形外框。所述分隔板包括沿所述矩形外框的宽度方向延伸的中部压板24和沿所述矩形外框的长度方向延伸的中部隔板23，其中，端部压板21和中部压板24能够向容纳于容纳腔组成部中的电芯81施加压紧力。

参见图6，多个电芯81沿矩形外框的长度方向依次层叠，中部压板24和端部压板21向电芯81施加沿矩形外框的长度方向(即电芯81的厚度方向)的压紧力，从而将各个电芯81相互压紧，使得电芯81具有足够的稳定性。在装配时，可通过夹具压紧电芯81所组成的电芯模块8后，将电芯模块8放入容纳腔组成部中，夹具撤出后，电芯模块8被端部压板21和中部压板24压紧。

为了便于电芯模块8的线束布置，中部压板24上优选为形成有线束固定结构241。此外，在需要的情况下，也可在侧板22、端部压板21等适当的位置布置线束固定结构。

线束固定结构241的具体结构可根据实际需要进行适当的选择。由于电芯模块8的电连接端子通常位于其远离底板1的上端处，因此，参见图9，线束固定结构241形成为位于所述中部压板24远离底板1的一端处的凹槽，沿中部压板24的厚度方向，线束固定结构241位于所述中部压板(24)的中间位置。参见图10，线束固定结构241形成为位于中部压板24远离底板1的一端处的凹陷结构，沿中部压板24的厚度方向，线束固定结构241位于中部压板24的两端位置。

电池包通常还包括上壳体，上壳体固定安装于电池包的下壳体，其中，上壳体通常为注塑成型，因此，上壳体的内侧面具有一定的拔模斜度。参见图8，端部压板21远离所述电芯容纳腔的侧面形成为自下而上朝向所述电芯容纳腔倾斜的斜面，可避让电池包的上壳体的拔模角对装配空间的侵占，并且对上壳体和下壳体之间的装配起到一定的引导作用。

参见图7，侧板22上形成有出线开口221，便于电芯模块8出线。参见图1和图2，在图示实施方式中，该出线开口221用于加热片82出线，具体结构在下文中详细描述。

参见图1、图2和图11，沿底板1的厚度方向，所述电池包的下壳体包括层叠布置于电芯容纳框2远离底板1的一侧的层叠电芯容纳支架6，层叠电芯容纳支架6形成有附加电芯容纳腔，层叠电芯容纳支架6能够对放置于所述附加电芯容纳腔的附加电芯91起到限位作用，使得电池包的下壳体能够放置层叠布置的两层电芯模块，从而进一步提高电池包的能量密度。此外，在需要的情况下也可在电芯容纳框2上层叠更多层的层叠电芯容纳支架6。

层叠电芯容纳支架6的结构可根据实际需要进行适当的设计，优选为与电芯容纳框2类似，以使得电池包的结构整齐美观，且便于电池包的布置。参见图11，层叠电芯容纳支架6包括层叠底板65和固定于所述层叠底板的层叠电芯容纳框，层叠底板65和所述层叠电芯容纳框围合形成所述附加电芯容纳腔，其中，所述层叠电芯容纳框包括层叠矩形外框和将所述层叠电芯容纳腔分隔为多个层叠容纳腔组成部的层叠分隔板。

层叠电芯容纳支架6可固定于电池包的下壳体任意适当的位置，例如，固定于电池包的下壳体的底板1，但是由于层叠电芯容纳支架6与底板1之间间隔有电芯容纳框2，导致层叠电芯容纳支架6难以稳定、可靠的固定到底板1上，因此，优选地，电芯容纳框2形成有层叠支架固定结构25，层叠电芯容纳支架6通过螺纹安装件7固定安装于层叠支架固定结构25，便于层叠电芯容纳支架6的安装固定。

参见图3，在设置有层叠电芯容纳支架6的电芯容纳框2的端部压板21和中部压板24的顶部向上凸出于侧板22，且形成有螺纹安装孔，层叠电芯容纳支架6通过螺纹安装件7固定安装于电芯容纳框2。

再次参见图11、图12和图13，层叠电芯容纳支架6形成为与电芯容纳框架2和底板1类似的结构，具体地，层叠电芯容纳支架6包括层叠底板65、形成为层叠矩形外框的层叠侧板61和层叠端部压板64，层叠分隔板包括层叠中部隔板62和层叠中部压板63。

层叠中部压板63形成有层叠线束安装结构631，参见图13，该层叠线束安装结构631形成为层叠中部压板63顶部的凹槽。在需要的情况下，该层叠线束安装结构631也可形成为类似图10所示的线束安装结构241的去除材料部，或者形成为其他适当的结构。

参见图12，在图示实施方式中，层叠电芯容纳支架6的层叠侧板61形成为一个整体，层叠电芯容纳支架6的宽度方向，层叠中部压板63的两端形成有搭接凸起632，层叠侧板61上形成有与搭接凸起632对应的搭接凹槽612，以便于层叠中部压板63的定位安装。层叠中部隔板62形成为相互分隔的两个板体，层叠中部压板63从二者之间的间隙穿过。其中，层叠电芯容纳框的具体结构可根据实际需要进行适当的设计，能够将层叠电芯容纳腔分隔为适当的多个容纳腔组成部即可。

再次参见图12，在图示实施方式中，层叠底板65、层叠侧板61和层叠中部隔板62形成为一个整体，三者可通过焊接、螺纹连接等任意适当的方式连接在一起，或者三者通过注塑等方式一体成型，层叠端部压板64、层叠中部压板63焊接于层叠底板65、层叠侧板61和层叠中部隔板62，从而构成上述层叠电芯容纳支架6。

层叠中部隔板62、层叠底板65和中部压板24上设置有相互对应的固定孔，中部紧固螺栓依次穿过层叠中部隔板62、层叠底板65和中部压板24以将三者固定在一起，从而进一步提高电池包的下壳体的强度。

优选地，所述电池包的下壳体包括固定于底板1的多个电芯容纳框2，电芯容纳框2的数量和布置方式可根据实际用需求进行适当的选择。参见图1，底板1上并排布置有两个电芯容纳框2，其中一个电芯容纳框2的上侧设置有层叠电芯容纳支架6。电芯容纳框2的结构可根据是否设置层叠电芯容纳支架6进行适当的选择。

优选地，底板1包括板体11和设置于板体11的外周的边梁12，其中，边梁12包括靠近板体11的板体固定部122和远离板体11的外周加强部121，板体11固定于板体固定部122，并且电芯容纳框2与外周加强部121之间形成有缓冲间隙，外周加强部121的强度更好，从而能够更好的保护电池包内的电芯，并且在电芯容纳框2和外周加强部121之间形成有缓冲间隙，从而避免或减少外部冲击对电芯的影响。此外，板体11和与板体11相互平行的叠层板111形成为双层板结构，从而更好的保护电芯容纳腔内的电芯81。

边梁12的外侧固定有吊耳5，以便于电池包与车辆等用电设备的安装固定。并且，外周加强部121的上表面形成为与电池包的上壳体配合的密封面，上壳体和下壳体通过螺纹安装件固定在一起。

在图示实施方式中，侧板22、板体11、叠层板111、中间隔板23通过焊接、螺纹连接等任意释放的方式形成为一个整体，然后再与边梁12固定在一起形成为底板1，端部压板21焊接于边梁12，以更好的承载电芯模块8的膨胀。此外，沿矩形外框的宽度方向，端部压板21的两端凸出于侧板22，以便于将侧板22焊接于端部压板。此外，矩形外框的每一侧包括多段相互分隔的侧板22，中部压板固定焊接于相邻的侧板22的间隔处。

此外，为了避免电芯容纳框2和层叠电芯容纳框架6上的各个板件的结合位置的焊缝、固定件等侵占电芯容纳腔和层叠电芯容纳腔的空间，将焊缝、固定件等设置于电芯容纳腔和层叠电芯容纳腔的外侧，或者沿电芯容纳框2的宽度方向的两端处。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池包，参见图1和图2，所述电池包设置有：根据上文所述的电池包的下壳体；电芯模块8，电芯模块8包括多个电芯81，多个电芯81沿电芯81的厚度方向层叠布置，电芯模块8安装于所述电芯容纳腔，电芯容纳框2向电芯模块8施加沿电芯81的厚度方向的压紧力；电芯上盖3，电芯上盖3覆盖于电芯模块8的上侧并固定于所述电池包的下壳体。

上述电池包所具有的优势与上文所述的电池包的下壳体类似，电芯82可直接放置于电池包的下壳体中，提高电池包的能量密度。

电芯模块8的宽度无法压缩，因此电芯容纳腔的宽度需略大于电芯模块8的宽度，使得电芯模块8能够顺利放到电芯容纳腔内，为了使得电芯模块8稳定的固定在电芯容纳腔内，可在侧板22与电芯模块8之间设置适当的限位结构或者将侧板22设置为可调整以压紧电芯模块8，但是，这会使得电池包的下壳体结构复杂。优选地，电芯模块8与所述电池包的下壳体之间形成有灌胶固定部，灌胶固定部可将电芯模块8稳定、可靠的保持在适当的位置，且结构简单，装配简便，仅需将电芯模块8放置到电芯容纳腔内之后，向电池容纳腔内灌胶即可。

进一步的，所述电池包包括固定安装于所述电池包的下壳体的沿电芯81的厚度方向延伸的限位压条4，其中，限位压条4包括上盖固定部43和电芯限位部44，上盖固定部43压接于电芯上盖3远离电芯模块8的一侧，从而将电芯上盖3固定于电池包的下壳体，电芯限位部44插接于电芯模块8和电芯容纳框2之间，从而使得电芯模块8与电芯容纳框2之间保持适当的距离。

限位压条4的结构、数量和布置方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，在电芯模块8的四周均布置有限位线条、仅在电芯模块8的一侧布置限位压条等。参见图5和图6，限位压条4优选为由绝缘材料制成，侧板22和电芯模块8之间、中部隔板23和电芯模块8之间均设置有限位压条4，从而使得电芯模块8与侧板22之间形成间隙，起到绝缘保护的作用。

下面结合图5和图6简要描述限位压条4的装配方式，在限位压条4安装时电芯模块8会受到挤压作用，由于电芯模块8与电芯容纳框2之间形成有灌胶固定部，因此，需要在灌胶完成且灌胶固定部未完全固化时安装限位压条，电芯模块8在限位压条4的电芯限位部44的挤压下修正位置，使得电芯模块8的两侧均与侧板22保持适当的间隔。电芯上盖3的边缘被限位压条4的上盖固定部43压紧于电池包的下壳体，并通过紧固螺栓7固定安装于电芯容纳框7。此外，限位压条4可以起到固定电芯模块的作用，限制电芯模块8沿电芯的宽度方向和长度方向的移动。

限位压条4的具体结构可根据实际需要进行适当的选择，上盖固定部43和电芯限位部44能够分别实现其固定电芯上盖3和限位电芯模块8的作用即可。参见图14和图15，所述限位压条形成为t形结构，结构简单且装配简便，其中，所述t形结构的横向部分用作上盖固定部43，所述t形结构的纵向部用作电芯限位部44，所述纵向部分远离所述横向部分的一端形成有倾斜引导结构45。此外，限位压条4的具体结构可根据实际情况进行适当的变形，例如，设置于电芯模块8和侧板22之间的边缘限位压条41形成为规则的t形结构，设置于电芯模块8和中部隔板23之间的中部限位压条42将两个t形结构集成在一起，两个t形结构并排布置形成为类似π形的结构，便于电池包的装配。

优选地，所述电芯模块8包括加热片82和沿所述电芯模块8的长度方向层叠布置的多个电芯81，所述加热片82粘贴于所述电芯81并能够向所述电芯81传递热量。加热片82能够向电芯81传递热量，从而使得电芯模块8在低温环境(例如，冬季或者高海拔地区)依然能够正常工作，并且加热片82与电芯模块8粘贴在一起，无需单独布置加热片82，从而使得电芯模块8的结构更加紧凑，且便于电芯模块8与电池包的装配，此外，将加热片直接粘贴于电芯也使得加热片和电芯的结合更加紧密，提高热传递效率。

加热片82的加热片线束821自侧板22上的出线开口221引出，与电源连接。

加热片82可通过任意适当的方式粘贴于电芯模块8，优选地，加热片82通过导热结构胶粘贴于所述电芯模块8，提高加热片82与电芯模块8之间的热量传递效率。加热模82可形成为一个整体也可有多个部分组装而成，优选为形成为一个整体，以便于加热片82的粘贴布置，加热片82优选为由加热丝和包覆于加热丝外部的塑胶构成的柔性薄膜，以便于加热片82的布置，且减少其所需的布置空间。

参见图2，所述电芯模块8包括沿所述电芯模块8的长度方向延伸的四个侧面，所述加热片82设置于至少一个所述侧面，并且所述加热片82粘贴于每个所述电芯81，从而向每个电芯81传递热量。

加热片82的数量可根据实际所需的热传递效率进行适当的选择，例如，在电芯模块8的四个所述侧面甚至两个端面上均设置加热片，但是由于电芯模块的顶部设置有电连接端子，粘贴加热片较为困难。参见图2，加热片82包括分别粘贴于所述电芯模块8的两个相对的侧面的第一加热片和第二加热片，从而提高电芯模块8的加热效率，且便于电芯模块8的制造。

优选地，相邻的电芯81之间设置有绝缘缓冲垫(图中未示出)，以提高电芯模块8的绝缘性能，且避免相邻的电芯81之间碰撞。此外，绝缘缓冲垫还能够为电芯模块8提供一定的伸缩量，从而便于电芯模块8被夹具压缩后装配到电芯容纳腔内。

根据使用需求，层叠电芯模块9的结构可设置为与电芯模块8相同，或者设置为其他适当的结构。

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。