托盘组件、电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池包领域，尤其是涉及一种托盘组件、电池包及车辆。


背景技术：

2.相关技术中，电池托盘采用金属结构，而金属结构在提高强度时，仅能通过提高结构的厚度实现对托盘强度的增强，而在提高托盘强度的同时，导致托盘的重量提高，无法达到轻量化，并且金属托盘需要进行绝缘处理后才能实现对内部电芯的高压保护功能，工艺复杂成本高。


技术实现要素：

3.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，本实用新型的一个目的在于提出一种托盘组件，该托盘组件在托盘底部设置有防护板以及缓冲层，托盘组件的抗底部冲击能力强，托盘构造为绝缘件，具有良好的高压保护能力，且更加轻量化。
4.本实用新型还提出一种具有上述托盘组件的电池包。
5.本实用新型还提出一种具有上述电池包的车辆。
6.根据本实用新型的托盘组件包括：托盘，所述托盘形成有电芯容纳腔；防护板，所述防护板设置于所述托盘底部；缓冲层，所述缓冲层设置于所述托盘与所述防护板之间；其中所述托盘的至少部分构造为绝缘件。
7.根据本实用新型的托盘组件，通过设置托盘、防护板、缓冲层以及绝缘件可以使托盘组件具有良好的抗底部冲击能力，而缓冲层可以有效地缓冲冲击力，减小对电芯容纳腔内部的伤害。同时，托盘构造为绝缘件，绝缘件具有对托盘内电芯的高压绝缘保护的作用，进一步提高了电池包的安全性能，此外，托盘的抗冲击能力强、重量轻，进一步提升了托盘组件对于电芯的保护能力，且提高了电池包的能量密度。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘件构造为碳纤维件或玻璃纤维件。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述防护板的顶面面积大于或等于所述托盘的底面积，所述缓冲层设置于所述防护板的顶面，所述防护板的顶面面积为s1，所述缓冲层在所述防护板上的覆盖面积为s2，且满足：85％≤s1/s2≤98％。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述缓冲层与所述电芯容纳腔正对且所述缓冲层在托盘底面的覆盖面积大于或等于所述电芯容纳腔的底面面积。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述缓冲层构造为硬质发泡件。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述缓冲层的厚度为d1，且满足6mm≤d1≤12mm。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述缓冲层构造为pu件、ppo件、pet件或mpp 件。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述托盘包括：托盘本体，所述托盘本体形成有所述电芯容纳腔；外框部，所述外框部构造为金属件且环绕于所述托盘本体的至少部分外周并与所述托盘本体的外周连接；其中所述托盘本体构造为绝缘件。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述托盘本体包括多层在厚度方向上依次铺设的
铺层，相邻两层所述铺层的纤维延伸方向正交设置。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述铺层的层数为n且满足10≤n≤18。
17.根据本实用新型的一个实施例，所述防护板与所述外框部固定连接，所述防护板的厚度为d2且满足0.5mm≤d2≤2mm。
18.下面简单描述根据本实用新型的电池包。
19.根据本实用新型的电池包设置有上述实施例中任意一项所述的托盘组件，由于根据本实用新型的电池包设置有上述实施例中任意一项所述的托盘组件，因此该电池包的防护能力强，安全性好，可以有效地防护来自底部的物理冲击，电池包具有良好的高压绝缘保护能力，并且电池包的能量密度高。
20.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
21.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，因此该车辆的电池包的使用寿命长，车辆的续航里程远，具有优秀的底部抗冲击能力，并且车辆的安全性能好。
22.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
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本实用新型实施例的托盘组件的结构示意图；
25.图2是根据本实用新型实施例的托盘的结构示意图；
26.图3是根据本实用新型实施例的托盘本体与外框部的配合示意图；
27.图4是根据本实用新型实施例的托盘本体内铺层的铺层方向示意图；
28.图5是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图。
29.附图标记：
30.托盘组件1；
31.托盘11，托盘本体111，外框部112，
32.防护板12，缓冲层13，
33.铺层101，
34.电池包2，电芯3。
具体实施方式
35.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。
36.下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的托盘组件。
37.根据本实用新型的托盘组件1包括托盘11、防护板12和缓冲层13，托盘11内形成有电芯容纳腔，托盘11可以用于容纳模组电池或单体电芯3，防护板12设置于托盘11 的底部
以用于提高托盘组件1底部的强度，车辆在行驶过程中底部的异物有撞击托盘11 的可能，而防护板12可以提高托盘组件1底部的强度，避免托盘11内的电芯3受到影响提高托盘组件1底部的结构强度，从而提高托盘组件1对于电芯3的防护能力。在防护板12与托盘11之间设置有缓冲层13，缓冲层13可以构造为发泡材料以用于吸收冲击能力，在托盘组件1受到底部冲击后，在车辆的高速行驶过程中，异物对于托盘组件 1的冲击力较大，而设置缓冲层13可以有效缓冲异物的冲击力，通过形变进行吸能，以减少异物对于电芯容纳腔内电芯3所造成的伤害。
38.根据本实用新型的一个实施例，根据本实用新型的托盘11构造为绝缘件，将托盘 11构造为绝缘件可以使托盘组件1具有对电芯容纳腔内电芯3的高压绝缘保护作用，此外，本技术中托盘11构造为绝缘件，而绝缘件可以采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料编制而成，而碳纤维复合材料与玻璃纤维复合材料均具有多层铺层101结构，可以有效地耗散外界的冲击能量，进一步提高了托盘组件1的抗冲击能力。此外采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料的托盘11，密度低相比较现有的托盘11来说，重量更轻，可以提高电池包2的能量密度。进一步地，复合材料本身具有耐酸、耐碱性强，高温老化性能好。同时具有低导热系数，对电池包2底部具有保温隔热的作用。
39.根据本实用新型的托盘组件1，通过设置托盘11、防护板12、缓冲层13以及绝缘件可以使托盘组件1具有良好的抗底部冲击能力，而缓冲层13可以有效地缓冲冲击力，减小对电芯容纳腔内部的伤害。同时，托盘11构造为绝缘件，绝缘件具有对托盘11内电芯3的高压绝缘保护的作用，进一步提高了电池包2的安全性能，此外，托盘11的抗冲击能力强、重量轻，进一步提升了托盘组件1对于电芯3的保护能力，且提高了电池包2的能量密度。
40.根据本实用新型的一个实施例，防护板12的顶面面积大于或等于托盘11的底面积，缓冲层13设置于防护板12的顶面，防护板12的顶面面积为s1，缓冲层13在防护板 12上的覆盖面积为s2，且满足：85％≤s1/s2≤98％。
41.通过设置防护板12的顶面面积大于托盘11的底面面积，可以使防护板12对于托盘11的底面进行全方位保护，提高托盘组件1底部的防护效果，缓冲层13设置于防护板12的顶面，防护板12的顶面面积与缓冲层13的覆盖面积之间的比例设置在85％≤ s1/s2≤98％范围内，可以使缓冲层13充分覆盖防护板12，并可以达到缓冲冲击力的作用，同时缓冲层13还可以起到对托盘11内电芯容纳腔的保温作用。
42.根据本实用新型的一个实施例，缓冲层13与电芯容纳腔正对且缓冲层13在托盘11 底面的覆盖面积大于或等于电芯容纳腔的底面面积，通过设置缓冲层13的覆盖面积大于或等于电芯容纳腔的底面面积，电芯3容纳在电芯容纳腔内，而通过设置缓冲层13 的覆盖面积大于或等于电芯容纳腔的底面面积，可以使缓冲层13有效对电芯容纳腔的底部进行保护，缓冲冲击电芯容纳腔底壁异物的冲击力。同时可以提高对电芯容纳腔内电芯3的保温效果。
43.根据本实用新型的一个实施例，缓冲层13构造为硬质发泡件，将缓冲层13构造为硬质发泡件一方面可以提高缓冲层13的缓冲能力，此外硬质发泡件的成本低、化学性质稳定，具有良好的阻燃效果，可以在车辆受到冲击后，提高电池包2燃烧的蔓延速度。
44.根据本实用新型的一个实施例，缓冲层13的厚度为d1，且满足6mm≤d1≤12mm。将缓冲层13的厚度设置为上述范围内，可以使缓冲层13有效地对防机械冲击进行缓冲吸能，
同时不会过度导致电池包2的厚度降低，在上述范围内即保证了缓冲层13对于托盘 11的缓冲作用，又确保了电池包2的整体尺寸不会过厚，充分利用电池包2内的剩余空间。
45.根据本实用新型的一个实施例，pu件、ppo件、pet件或mpp件，采用上述种类的硬质发泡材料，可以使缓冲层13表面邵氏硬度范围在60-100
°
之间。发泡材料的硬度和压缩强度是由材料的相对密度决定，材料的发泡倍率设计建议为5、10、15倍。可以实现对于托盘 11的底部防护，并且有效缓冲防护板12在塑性变形后空间的压缩，缓冲层13可以安装贴合在防护板12对应的凹槽结构内，覆盖整个电池包2内部设置有电芯3的有效区域即电芯容纳腔，实现对电池包2内部电芯3全域防护。
46.根据本实用新型的一个实施例，托盘11包括托盘本体111、外框部112，托盘本体111 形成有电芯容纳腔，且托盘本体111构造为绝缘件，托盘本体111可以由碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料构成；外框部112构造为金属件且环绕于托盘本体111的至少部分外周并与托盘本体111的外周连接，外框部112围绕于托盘本体111的外周，可以有助于提高托盘本体111外周的结构强度，外框部112可以与托盘本体111之间胶粘连接，外框部112上可以设置有防护板12的安装点。
47.根据本实用新型的一个实施例，托盘本体111包括多层在厚度方向依次铺设的铺层101，每层铺层101内纤维的延伸方向相同，相邻两个所述铺层101的纤维延伸方向具有夹角为α，所述α且满足：0
°
＜α＜180
°
。其中两层所述铺层101的纤维延伸方向正交设置，可以实现托盘本体111的结构强度在长度方向和宽度方向的一致性。
48.此外，托盘11的铺层101可以构造为偶数层，通过设置托盘11的铺层101数量为偶数层可以进一步提升电池托盘11在长度方向和宽度方向的均衡一致性。
49.根据本实用新型的一个实施例，铺层101的层数为n且满足10≤n≤18，将铺层101 的数量设置为上述范围内，可以使托盘本体111具有更好的结构强度，可以提高托盘本体111的隔温隔热能力以及对于电芯容纳腔的缓冲效果。
50.根据本实用新型的一个实施例，防护板12与外框部112固定连接，防护板12的厚度为d2且满足0.5mm≤d2≤2mm。防护板12可以构造为高强钢防护板12，防护板12 可以采用dp780高强钢板，通过将防护板12的厚度设置在上述范围内，可以提高防护板12的抗冲击能力。外框部112上可以设置有适于紧固件穿过的安装孔，紧固件穿设防护板12并与安装孔配合以将防护板12固定在外框部112上。
51.下面简单描述根据本实用新型的电池包2。
52.根据本实用新型的电池包2设置有上述实施例中任意一项所述的托盘组件1，由于根据本实用新型的电池包2设置有上述实施例中任意一项所述的托盘组件1，因此该电池包2的防护能力强，安全性好，可以有效地防护来自底部的物理冲击，电池包2具有良好的高压绝缘保护能力，并且电池包2的能量密度高。
53.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
54.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池包2，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池包2，因此该车辆的电池包2的使用寿命长，车辆的续航里程远，具有优秀的底部抗冲击能力，并且车辆的安全性能好。
55.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。
56.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
57.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
58.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
59.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
60.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。
61.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。