一种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，涉及一种电池包和电动装置。


背景技术：

2.随着市场的发展，对电动汽车的需求越来越高，为了满足高电量、高续航、高能量密度，电池系统需要提高空间利用率，轻量化。
3.电池系统中是由箱体、模组单元、电气系统、热管理系统组成。根据电池系统中的不同电量需求，在电池箱内进行系统布局。常见的电池箱体主要是铝合金箱体和钣金箱体为主，在做单层模组布局的系统中，钣金箱体和型材箱体很容易实现布局。涉及多层模组时，常见的固定方法是在箱体上焊接做个支撑支架结构，再使用固定模组结构来搭接在支撑支架结构上，做出的电池系统结构复杂做样，高度方向强度存在安全的风险。
4.因此，如何提供一种电池包结构，能够解决电池包中模组单元在高度方向上的结构稳定性，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电池包和电动装置，通过层叠设置多层模组单元，并在相邻模组单元之间设置固定支架和支撑结构，强化电池包内模组单元在高度方向的结构稳定性。
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电池包，所述电池包包括箱体，所述箱体内沿高度方向设置有至少两层模组单元；相邻两层所述模组单元之间设置有固定支架，所述固定支架用于固定支撑上层模组单元；所述固定支架还包括支撑结构，所述支撑结构位于两层所述模组单元之间，用于连接固定相邻两个所述固定支架，或者，所述支撑结构位于所述模组单元与所述箱体的上盖之间，用于支撑所述箱体的上盖。
8.作为本实用新型的一个优选技术方案，每一层所述模组单元包括至少两个沿水平方向并排设置的电池模组。
9.所述支撑结构包括至少一个支撑支架，所述支撑支架设置于相邻两层所述模组单元的两个所述电池模组之间，连接相邻两个所述固定支架，或者，所述支撑支架位于所述模组单元与所述箱体的上盖之间，用于支撑所述箱体的上盖。
10.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述支撑支架与所述固定支架可拆卸连接，所述支撑支架与所述箱体的上盖之间可拆卸连接。
11.作为本实用新型的一个优选技术方案，同一层相邻所述电池模组之间的距离为3～10mm，所述电池模组与所述箱体的边框之间的距离为5～15mm。
12.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述箱体的内部侧壁环绕设置有凸台结构，所述凸台结构用于固定所述固定支架。
13.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述凸台结构凸出所述箱体侧壁的距离≥
20mm，所述固定支架与所述箱体侧壁的距离≥3mm，下层的所述电池模组与上方的所述固定支架的距离为≥2mm。
14.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述固定支架为框架型结构，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架。
15.所述第一固定支架沿所述箱体长度方向固定在所述凸台结构上，所述第二固定支架沿所述箱体宽度方向固定在所述凸台结构上。
16.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述固定支架上设有横向或纵向设置的固定梁，所述固定梁的两端分别固定在所述固定支架相对设置的所述第一固定支架或第二固定支架上，所述箱体的底部与相邻的所述固定支架之间设置有支撑梁，所述支撑梁的顶端与所述固定支架的所述固定梁相抵接。
17.所述电池模组与所述支撑梁之间的距离为5～15mm。
18.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述箱体包括下箱体和所述的上盖，所述上盖与所述下箱体密封连接；所述支撑结构对所述上盖的中部支撑。
19.第二方面，本实用新型提供了一种电动装置，所述电动装置包括如第一方面所述的电池包。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型通过在高度方向上层叠设置多个模组单元，并在模组单元之间设置固定支架和支撑结构，通过支撑结构连接固定相邻的固定支架以及箱体，有效保证模组单元以及固定支架的整体结构强度，有效提高了箱体内的空间利用率。
附图说明
22.图1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；
23.图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的电池包内部俯视结构图；
24.图3为本实用新型一个具体实施方式中提供的箱体内部结构示意图；
25.图4为本实用新型一个具体实施方式中提供的固定支架与上盖的连接结构示意图。
26.其中，1-箱体；2-固定支架；3-支撑结构；4-第一模组单元；5-第二模组单元；6-上盖；7-电气交互组件；8-电池模组；9-凸台结构；10-支撑梁。
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。此外，本实用新型中系统为系统装置和系统设备，而非系统方法。
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电池包，如图1所示，所述电池包包括箱体1，箱体1内沿高度方向设置有至少两层模组单元；相邻两层模组单元之间设置有固定支架2，固定支架2用于固定支撑上层模组单元；固定支架2还包括支撑结构3，支撑结构3位于两层所述模组单元之间，用于连接固定相邻两个固定支架2，或者，支撑结构3位于模组单元与箱体1的上盖6之间，用于支撑箱体1的上盖6。
31.本实用新型通过在箱体1内层叠设置多个模组单元，并在相邻模组单元之间设置固定支架2作为模组单元的放置支撑结构，进一步地，在相邻固定支架2，以及固定支架2与箱体1之间设置支撑结构3，支撑结构3对模组单元高度方向上进行支撑固定，有效保证电池包整体结构稳定性，使电池包内的电池模组8 布局更简洁，而且固定支架2采用型材边框结构，在减少结构件数量的情况下，还可以实现轻量化要求，具有结构简单、结构强度高和安全性高等特点。
32.可选地，本实用新型中的固定支架2可集成设置散热结构，从而提高电池模组8的散热效果，例如，固定支架2内设置有液冷流道，液冷流道可以是设置于固定支架2结构内的液冷盘管，也可以是设置于固定支架2内的液冷板，从而利用固定支架2结构将散热结构集成设置呈一体式结构。作为液冷支撑结构3，避免额外增设液冷板占用电池包内部空间。
33.可选地，本实用新型中箱体1、固定支架2以及支撑结构3均采用型材挤压成型，可以减少支撑结构3的焊接。
34.具体地，如图2所示，每一层模组单元包括至少两个沿水平方向并排设置的电池模组8。支撑结构3包括至少一个支撑支架，支撑支架设置于相邻两层模组单元的两个电池模组8之间，连接相邻固定支架2，或者，支撑支架位于模组单元与箱体1的上盖6之间，用于支撑箱体1的上盖6。
35.本实用新型通过将支撑结构3分为多个支撑支架，从而连接固定相邻的两个固定支架2，通过层层固定支撑固定有效提高箱体1内电池模组8在高度方向上的结构稳定性，进一步地，电池模组8与箱体1和固定支架2之间的距离小，整体空间利用率高。
36.具体地，支撑结构3与固定支架2可拆卸连接，支撑结构3与箱体1之间可拆卸连接。可选地，本实用新型中可拆卸连接方式包括螺栓可拆卸连接，从而在保证连接稳定性的情况下，提高了装配适应性。
37.具体地，同一层相邻电池模组8之间的距离为3～10mm，例如为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，电池模组8与箱体1之间的距离为 5～15mm，例如为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、 14mm或15mm。
38.本实用新型通过控制箱体1内电池模组8与各结构件之间的距离，从高度方向和水平方向，减小电池模组8与电池模组8之间的距离以及电池模组8与结构件之间的距离，有效提高空间利用率。
39.具体地，如图3所示，箱体1的内部侧壁环绕设置有凸台结构9，凸台结构 9用于固定固定支架2。进一步地，凸台结构9凸出箱体1侧壁的距离≥20mm，例如为20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、 29mm或30mm，固定支架2与箱体1侧壁的距离≥3mm，例如为3mm、4mm、 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，下层的电池模组8与上方的固定支架2的距离为≥2mm，例如为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、 9mm或10mm。
40.本实用新型通过在箱体1的内部侧壁设置凸台结构9，用于搭设固定支架2，将固定支架2的定位安装结构与箱体1一体设计，有效减少固定支架2与箱体1 之间的固定零部件使用，并且利用凸台结构9能够有效提高固定支架2的结构稳定性以及箱体1的整体结构强度，减少箱体1内的复杂固定结构，提高了电池模组8在箱体1内的布局空间，有效提高空间利用率。可选地，凸台结构9 可以是在侧壁同一高度设置的多个凸台，也可以是沿侧壁周向设置的连续凸台结构9。
41.具体地，固定支架2为框架型结构，固定支架包括第一固定支架和第二固定支架。第一固定支架沿箱体1长度方向固定在凸台结构9上，第二固定支架沿箱体1宽度方向固定在凸台结构9上。
42.具体地，固定支架2上设有横向或纵向设置的固定梁，固定梁的两端分别固定在固定支架2相对设置的第一固定支架或第二固定支架上，箱体1的底部与相邻的固定支架2之间设置有支撑梁10，支撑梁10的顶端与固定支架2的固定梁相抵接。可选地，电池模组8与支撑梁10之间的距离为5～15mm，例如为 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm。
43.本实用新型通过设置位于箱体1底部支撑最下层固定支架2的支撑梁10，有效保证顶部模组单元的结构稳定性，作为最底层支撑结构3，具有良好的支撑强度，进一步地，支撑梁10可以是利用螺栓可拆卸固定连接在电池箱体1的底部，有效保证支撑梁10的结构稳定性和支撑强度。
44.具体地，箱体1包括下箱体和上盖6，上盖6与下箱体密封连接；如图4所示，支撑结构3对上盖6的中部支撑。
45.本实用新型中通过将箱体1、固定支架2之间均采用支撑结构3进行连接固定，即通过支撑结构3将箱体1、固定支架2连接固定成一个整体，固定连接的一体式结构能够有效保证电池包内的整体结构稳定性。
46.需要说明的是，本实用新型的电池包还包括液冷板和电气交互组件7，其中液冷板可以设置于箱体1内的底部，电气组件设置于箱体1内部，位于箱体1 的前端，从而与各个电池模组8连接，实现电能输送以及采集数据汇总，例如电气交互组件7包括电池管理系统和电压配置系统，故本实用新型提供的电池包必然包括电池包必备的基础结构，本实用新型在此即不在过多赘述。
47.本实用新型提供了一种电动装置，所述电动装置包括上述的电池包。
48.需要说明的是，本实用新型对电动装置的种类不做具体要求和特殊限定，现有技术中需要采用供电装置进行驱动的电动装置均适用于本实用新型，具体地，可以是电动汽车。
49.示例性地，提供一种上述电池包的组装方法，以箱体1内设置两层模组单元为例，所述组装方法具体包括以下步骤：
50.将电池模组8设置于箱体1内的底部，并在箱体1底部设置支撑梁10，支撑梁10通过螺栓固定连接在箱体1的底部，排列放置形成第一模组单元4后，支撑梁10设置于电池模组8之间，具体可以是居中并横贯箱体1底部；
51.设置电池包的电气交互组件7后，在第一模组单元4的顶部设置固定支架2，固定支架2搭设于箱体1侧壁的凸台结构9上，并与支撑梁10利用螺栓固定连接；
52.固定支架2固定完成后，在固定支架2上排列放置第二模组单元5，并在电池模组8之间设置支撑支架，支撑支架与固定支架2螺栓固定连接，排列完成后盖设上盖6，将支撑支架与上盖6利用螺栓固定连接，进一步地，上盖6可与箱体1的接触侧可采用螺栓固定，提高箱体1的整体结构稳定性。
53.通过一个具体实施方式，本实用新型通过在高度方向上层叠设置多个模组单元，并在模组单元之间设置固定支架2和支撑结构3，通过支撑结构3连接固定相邻的固定支架2以及箱体1，主要包括以下优点：
54.1)电池包采用支撑结构3和固定支架2的固定方式，结构简单，电池包内电池模组8布局更简洁，提高了电池包的结构强度和安全性。
55.2)电池包中箱体1采用一体挤压成型，即箱体1内部结构(凸台结构9)，简化了电池包的结构复杂性，使用更便捷。
56.3)通过电池包内部的支撑结构3设计，提高了电池包的空间利用率，提高了电池包的能量密度。
57.本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
58.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。