一种下箱体、电池包和电动装置的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，涉及一种下箱体、电池包和电动装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车产业的发展，纯电动汽车越来越被用户认可，同时一直困扰用户体验的安全可靠性问题没有被彻底解决，动力电池作为电动汽车的核心零部件需要被进一步创新和迭代。
3.但是目前动力电池箱体结构中钣金箱体重量相对较重，铸铝箱体模具费用较高，重量较重。铝型材箱体新能源汽车动力电池中应用较为广泛的一种方案。同时零部件数量多，装配工艺复杂，制造成本较高。
4.因此，如何提供一种电池包结构，实现轻量化、模块化和集成化理念，成为目前迫切需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种下箱体、电池包和电动装置，采用呈凸字形的平板状下箱体结构，分为电芯放置区和插件放置区，区域模块化划分，有效减少电池包零部件数量，并降低整体重量。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.第一方面，本实用新型提供了一种下箱体，所述下箱体包括呈凸字形的板体，所述板体分为电芯放置区和插件放置区。
8.所述电芯放置区位于呈凸字形的所述板体的主体部，所述电芯放置区用于放置电池包中的电芯；所述插件放置区位于呈凸字形的所述板体的凸出部，所述插件放置区用于放置电池包内的外接插件。
9.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述板体包括至少两个相互拼接的扩展板，相邻所述扩展板的扩展连接处设置有拼接结构，所述拼接结构用于拼接扩展形成所述电芯放置区。
10.所述扩展板的拼接扩展方向包括所述板体的长度方向和/或所述板体的宽度方向。
11.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述拼接结构包括分别设置于相邻所述扩展板上的拼接孔和拼接座，所述拼接孔和拼接座固定连接。
12.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述板体内设置有散热流道，所述散热流道的进口和出口均集成设置于所述板体上。
13.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述板体靠近电芯放置的一侧表面设置有绝缘层。
14.第二方面，本实用新型提供了一种电池包，所述电池包包括上箱体、电芯堆叠单元和如第一方面所述的下箱体，所述上箱体和下箱体相互扣合在所述电芯放置区形成电芯放
置空腔，所述电芯堆叠体设置于所述电芯放置空腔内。
15.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述电池包包括电气交互单元，所述上箱体和所述下箱体相互扣合，在所述插件放置区形成插件放置空腔，所述电气交互单元与所述电芯堆叠单元电性连接并设置于所述插件放置空腔。
16.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述上箱体包括顶板，以及由所述顶板边缘外延形成的侧壁，所述顶板、所述侧壁和所述下箱体密封形成所述电芯放置空腔和所述插件放置空腔。
17.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述电芯堆叠单元包括至少一个绑带，以及至少一个并排排列的电芯，所述绑带套设于所述电芯堆叠单元的周向。
18.所述电芯堆叠单元中所述电芯的极柱均设置于靠近顶板一侧，所述电芯堆叠单元与所述上箱体之间设置有汇流排组件，所述汇流排组件用于连接所述电芯的极柱。
19.所述电芯堆叠单元靠近所述侧壁的至少一侧设置有电芯膨胀约束固定件。
20.第三方面，本实用新型提供了一种电动装置，所述电动装置包括至少一个如第二方面所述的电池包。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型采用呈凸字形的平板状下箱体结构，分为电芯放置区和插件放置区，采用扁平化下箱体结构，区域模块化划分，有效减少电池包零部件数量，并降低整体重量。
附图说明
23.图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的下箱体的顶面结构示意图，相邻两个虚线之间为一块扩展板；
24.图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的下箱体的区域划分图，其中，x1-y1区域为插件放置区，x2-y2区域为电芯放置区；
25.图3为本实用新型一个具体实施方式中提供的电池包的拆解示意图。
26.其中，1-下箱体；101-板体；102-扩展板；103-散热进口；104-散热出口；105-绝缘层；106-固定孔；107-安装孔；2-上箱体；3-电芯堆叠单元；4-电气交互单元；5-绑带；6-汇流排组件；7-第一电芯膨胀约束固定件；8-第二电芯膨胀约束固定件；9-总正负连接件。
具体实施方式
27.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连
接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
30.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种下箱体，如图1和图2所示，所述下箱体包括呈凸字形的板体101，所述板体101分为电芯放置区和插件放置区。
31.所述电芯放置区位于呈凸字形的所述板体101的主体部(如图2中x2-y2区域)，所述电芯放置区用于放置电池包中的电芯；所述插件放置区位于呈凸字形的所述板体101的凸出部(如图2中x1-y1区域)，所述插件放置区用于放置电池包内的外接插件。
32.本实用新型采用呈凸字形平板状的下箱体，分别形成电芯放置区和插件放置区，采用扁平化、区域化和模块化设计，电芯放置区放置电芯，插件放置区集成设置插件，从而取消电池模组结构，电芯直接组成电池包，减少零部件数量，有效降低电池包整体重量，简化电池包结构、降低成本。
33.需要说明的是，本实用新型中的下箱体结构可以是是一体成型，成型方式可以是模压成型、注塑成型或一体铸造成型，也可以是拼接扩展结构。进一步地，由于插件放置区受限于制备工艺和安装位置限定，可插件放置区的板体101可采用单独安装至板体101上成型。
34.具体地，板体101包括至少两个相互拼接的扩展板102，相邻所述扩展板102的扩展连接处设置有拼接结构，所述拼接结构用于拼接扩展形成所述电芯放置区；所述扩展板102的拼接扩展方向包括所述板体101的长度方向和/或所述板体101的宽度方向。进一步地，所述拼接结构包括分别设置于相邻所述扩展板102上的拼接孔和拼接座(图中未示出)，所述拼接孔和拼接座固定连接。
35.本实用新型通过将下箱体1设置成能够拼接扩展的至少两个扩展板102结构，在使用过程中能够根据电池包的安装位置，对下箱体1进行x方向和y方向的拼接扩展，合理排布电芯，有效缩短电池包系统开发周期，以电池包组装在电动汽车为例，x2的长度可以根据整车的周距进行伸缩扩展，y2的长度可以根据整车的轴距进行伸缩扩展，实现柔性扩展结构，适配性高。
36.需要说明的是，对于扩展板102的拼接扩展方式，本领域技术人员可以采用其他拼接方式进行拼接固定，本实用新型提供了一种拼接结构，即采用拼接孔和拼接座进行固定连接，其中固定连接的方式可以是焊接、胶粘或螺栓可拆卸连接等，进一步地，扩展板102的长度和宽度尺寸可根据实际使用需要合理设置，以满足不同尺寸电池包的需求，可选地，扩展板102拼接扩展完成后，可以在板体101的边缘设置固定梁，从而提高板体101边缘结构的稳定性。
37.具体地，所述板体101内设置有散热流道，所述散热流道的进口和出口均集成设置于所述板体101上，分别为散热进口103和散热出口104。
38.本实用新型采用散热板与下箱体集成的结构，即将散热流道集成设置于板体101内部，从而下箱体能够实现支撑和冷却的作用，进一步地能够减少独立液冷板的使用，从而减少零部件数量。
39.需要说明的是，本实用新型中对于具有扩展板102结构的板体101，扩展板102中均
内部设置有散热流道，在扩展板102拼接的过程中，将各个扩展板102的散热流通进出口对接，从而形成整个板体101的散热流道。进一步地，散热流道可以是直接一体成型设置于板体101内部，板体101也可以采用夹层结构，即板体101由两块夹板夹设形成，两块夹板接触的一侧相互夹设形成散热流道，其中，可以是一块夹板上预先开设有散热流道，也可以是两块夹板对应开设有散热流道，相互夹合后形成一体式的散热流道。
40.具体地，所述板体101靠近电芯放置的一侧表面设置有绝缘层105。
41.需要说明的是，本实用新型对绝缘层105的设置方式不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据实际操作需要合理选择，例如，绝缘层105可以是喷涂或覆膜。
42.需要说明的是，本实用新型中在下箱体上分别设置固定孔106和安装孔107，其中固定孔106用于与电池包中的下箱体扣合过程中连接固定，安装孔107设置于下箱体的边缘，用于将电池包组装至电动装置内部。
43.本实用新型还提供了一种电池包，如图3所示，所述电池包包括上箱体2、电芯堆叠单元3和上述的下箱体1，所述上箱体2和下箱体1相互扣合在所述电芯放置区形成电芯放置空腔，所述电芯堆叠体设置于所述电芯放置空腔内。
44.具体地，所述电池包包括电气交互单元4，所述上箱体2和所述下箱体1相互扣合，在所述插件放置区形成插件放置空腔，所述电气交互单元4与所述电芯堆叠单元3电性连接并设置于所述插件放置空腔。
45.本实用新型将电气交互单元4设置在插件放置区域，并利用上箱体2和下箱体1扣合形成插件放置空腔，电芯堆叠单元3和电气交互单元4分别设置相应区域独立放置，具有集成化和模块化理念。
46.具体地，所述上箱体2包括顶板，以及由所述顶板边缘外延形成的侧壁，所述顶板、所述侧壁和所述下箱体1密封形成所述电芯放置空腔和所述插件放置空腔。
47.需要说明的是，本实用新型对上箱体2的制备方式不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据实际操作需要合理选择，例如，上箱体2采用钣金材料冲压成型或非金属材料模压成型。
48.具体地，所述电芯堆叠单元3包括至少一个绑带5，以及至少一个并排排列的电芯，所述绑带5套设于所述电芯堆叠单元3的周向；电芯堆叠单元3中所述电芯的极柱均设置于靠近顶板一侧，所述电芯堆叠单元3与所述上箱体2之间设置有汇流排组件6，所述汇流排组件6用于连接所述电芯的极柱；所述电芯堆叠单元3靠近所述侧壁的至少一侧设置有电芯膨胀约束固定件。可选地，电芯的排列方式可以是矩阵排列。
49.本实用新型中直接采用电芯进行堆叠从而形成电芯堆叠单元3，取消了电池模组的结构，减少了电池模组中外壳结构件，进一步地增设了电芯膨胀约束固定件和绑带5对电芯的四周进行约束固定，有效提高了电芯堆叠单元3的结构稳定性。
50.需要说明的是本实用新型中对于电芯膨胀约束固定件的设置位置不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据实际电芯排布情况合理设置，例如电芯膨胀约束固定件可以分别设置于电芯堆叠单元3靠近插件放置区的一侧，以及相对侧，分别为第一电芯膨胀约束固定件7和第二电芯膨胀约束固定件8，从x方向对电芯堆叠单元3进行夹设固定。
51.需要说明的是，本实用新型中还可在电芯堆叠单元3与下箱体1的接触面设置导热胶，以提高电芯堆叠单元3在箱体内的结构稳定。进一步地，本实用新型提供的电池包必然
包括总正负连接件9(即将电芯堆叠单元3中的总正和总负与电气交互单元4中的高压盒连接)、低压线束和防爆阀等电池包基础结构，本领域技术人员可根据实际使用需要合理调整和布局。
52.第三方面，本实用新型提供了一种电动装置，所述电动装置包括至少一个如第二方面所述的电池包。
53.示例性地，提供一种上述电池包的组装方法，所述组装方法具体包括以下步骤：
54.一、下箱体1为一体式结构：将电芯堆叠在电芯放置区，堆叠完成后采用绑带5进行周向固定，电芯与下箱体1之间设置导热胶进行胶粘固定，设置汇流排组件6实现电芯电连接后，形成电芯堆叠单元3，在插件放置区放置电气交互单元4，并与电芯堆叠单元3进行连通，在电芯堆叠单元3的两端设置电芯膨胀约束固定件后，将上箱体2和下箱体1扣合固定，组装得到所述的电池包；或，
55.二、下箱体1为扩展板102结构：根据电池包安装尺寸，利用扩展板102进行x方向拼接和y方向拼接，拼接过程中采用拼接孔和拼接座进行螺栓可拆卸连接，保证拼接板拼接后的结构稳定性，进一步地还可以采用焊接固定，扩展完成后形成所述的下箱体1，在下箱体1上分别设置电芯堆叠单元3、电气交互单元4和电芯膨胀约束固定件后，组装得到电池包。
56.通过一个具体实施方式，本实用新型采用呈凸字形的平板状下箱体1结构，即下箱体1扁平化设计，分为电芯放置区和插件放置区，进一步地组装成电池包，与上箱体2直接扣合形成电芯放置腔，采用电芯堆叠体组装，取消电池模组部分结构，减少零部件数量，使制备工艺更简单，且电池包整体重量低，降低成本；此外本实用新型中还可采用下箱体1扩展结构，根据使用情况扩展应用，以适应不同电动装置的尺寸需要，具有模块化、集成化和轻量化等特点。
57.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。