CN217134569U - 一种电池包托盘框架、托盘、电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池包托盘框架，所述托盘框架包括多个依次首尾相接的第一边框(1)；所述第一边框(1)包括第一壁板(101)和由所述第一壁板(101)围成的第一内腔(102)；所述第一内腔(102)中设置有至少一个第一波纹板(103)，所述第一波纹板(103)的两个侧边分别固定在所述第一壁板(101)两个不同的内表面上。本公开还分别提供了一种电池包托盘、一种电池包和一种电动汽车。本公开的技术方案通过采用波纹板作为内腔中的隔板，能够避免在托盘边框承受挤压作用时，隔板制造和安装过程产生的行为偏差等几何缺陷导致托盘失稳。采用本公开的波纹板形式的隔板，能够提高隔板的抗压失稳荷载，提高边框整体对挤压作用的承载能力。

Description

一种电池包托盘框架、托盘、电池包及电动汽车

技术领域

本公开属于汽车动力电池包技术领域，具体地，涉及一种电池包托盘框架、托盘、电池包及电动汽车。

背景技术

随着电动汽车的快速普及，动力电池技术也不断的发展更新。通常使用布置在车辆的车轴之间的电池托盘来固持电池模块。

当电池包在承受挤压载荷时，电池托盘的边框在挤压力的作用下弯曲变形，同时，由于受到挤压作用，边框也会受到其内部其它结构件的压缩作用。现有的电池托盘的边框为平板结构，由于平板结构对于几何缺陷较为敏感，当电池包受到挤压作用时，托盘容易发生失稳等现象。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种电池包托盘框架、托盘、电池包及电动汽车，以解决现有技术中平板结构的电池包托盘边框，对几何缺陷敏感，对挤压作用的承载能力低的技术问题。

本公开第一方面提供了一种电池包托盘框架，所述托盘框架包括多个依次首尾相接的第一边框；所述第一边框包括第一壁板和由所述第一壁板围成的第一内腔；所述第一内腔中设置有至少一个第一波纹板，所述第一波纹板的两个侧边分别固定在所述第一壁板两个不同的内表面上。

可选地，所述第一波纹板的波纹为梯形波纹、正弦波纹、矩形波纹和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第一波纹板中的多个所述波纹彼此相同或不同。

可选地，所述第一内腔中设置有多个第一波纹板，多个所述第一波纹板固定于所述第一壁板的内表面并交叉设置，多个所述第一波纹板中的所述波纹彼此相同或不同。

可选地，所述托盘框架还包括多个依次首尾相接的第二边框，所述第二边框设置在所述第一边框靠近所述托盘框架中心的外表面上；

所述第二边框包括第二壁板和由所述第二壁板围成的第二内腔；所述第二内腔中设置有至少一个第二波纹板；所述第二波纹板的两个侧边分别固定在所述第二壁板的两个不同的内表面上，所述第二波纹板的波纹为梯形波纹、正弦波纹、矩形波纹和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第二波纹板中的多个所述波纹彼此相同或不同。

可选地，所述第一波纹板和所述第二波纹板中的所述波纹彼此相同或不同。

可选地，所述第一壁板和第二壁板的厚度为1-5mm，所述第一波纹板和第二波纹板的厚度为1-5mm，所述波纹宽度为10～50mm，所述波纹高度为5-20mm。

可选地，所述第一波纹板与所述第一壁板之间、所述第二波纹板与所述第二壁板之间形成焊接连接和/或一体成型连接；

多个所述依次首尾相接的第一边框、第二边框之间形成焊接连接和/或一体成型连接。

本公开第二方面提供了一种电池包托盘，所述电池包托盘包括第一方面所述的托盘框架以及固定在所述托盘框架中的托盘底板。

本公开第三方面提供了一种电池包，所述电池包包括第二方面所述的电池包托盘和固定在所述电池包托盘上的动力电池。

本公开第四方面提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括底盘和固定在所述底盘上的第三方面所述的电池包。

本公开的方案中，采用由壁板和波纹板构成的中空结构的边框，能够减轻电池包边框的重量；采用波纹板作为内腔中的隔板，能够避免在托盘边框承受挤压作用时，隔板制造和安装过程产生的行为偏差等几何缺陷导致托盘失稳。采用本公开的波纹板形式的隔板，能够提高隔板的抗压失稳荷载，提高边框整体对挤压作用的承载能力。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开电池包托盘框架的立体图。

图2是本公开电池包托盘框架的边框的立体图。

图3是本公开电池包托盘框架的边框的横截面图。

图4是本公开电池包托盘框架的梯形波纹板的结构示意图。

图5是本公开电池包托盘框架的正弦波纹板的结构示意图。

图6是本公开电池包托盘框架的矩形波纹板的结构示意图。

附图标记说明

1-第一边框 101-第一壁板 102-第一内腔

103-第一波纹板 2-梯形波纹 3-正弦波纹

4-矩形波纹 5-第二边框 501-第二壁板

502-第二内腔 503-第二波纹板

具体实施方式

以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述。在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所记载的内容。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的权利要求的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本公开的较佳实施方式而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

参考图1-3，本公开提供了一种电池包托盘框架，所述托盘框架包括多个依次首尾相接的第一边框1；所述第一边框1包括第一壁板101和由所述第一壁板101围成的第一内腔102；所述第一内腔102中设置有至少一个第一波纹板103，所述第一波纹板103的两个侧边分别固定在所述第一壁板101两个不同的内表面上。

本公开的方案中，采用由第一壁板101和第一波纹板103构成的中空结构的第一边框1，能够减轻电池包边框的重量。在电池包承受横向挤压等载荷工况时，第一边框1是其中的主要承载部件，通常承受其中较大部分的载荷，在第一边框1的第一内腔102中设置隔板，且根据具体的挤压载荷强度，设计隔板的布局，能够承载挤压载荷。然而，平板形式的隔板容易失稳。第一波纹板103的截面结构为波纹形，第一波纹板103的波纹使其相比平板具有一定的面外尺寸，具有明显更大的面外抗弯刚度，通过采用具有面外尺寸结构的第一波纹板103作为第一内腔102中的隔板，能够避免在第一边框1承受挤压作用时，隔板制造和安装过程产生的行为偏差等几何缺陷导致托盘失稳，采用波纹板形式的隔板，能够提高隔板的抗压失稳荷载，提高第一边框整体对挤压作用的承载能力。

本公开的方案中，第一波纹板103具有的面外尺寸结构，可以在减小第一内腔102中隔板厚度的前提下，避免通过加筋来防止局部失稳。

本公开的方案中，第一波纹板103较薄的厚度就可以使得平面外刚度和剪切失稳强度得到很大提高，同时具有较好的局部承压性能，因此第一波纹板在保证稳定性的同时可以减薄厚度，提高材料的利用效率，由此可以解决轻量化和失稳载荷下降之间的矛盾。

本公开的方案中，第一波纹板对相连接板件的约束强于平板，有助于提高相连接板件弯曲受压的稳定性。

可以理解的是，本公开的方案中，除了第一波纹板103之外，还可以包括平板形式的隔板，固定于所述第一壁板101两个不同的内表面上。

优选地，参考图4-6，所述第一波纹板103的波纹为梯形波纹2、正弦波纹3、矩形波纹4和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第一波纹板103中的多个所述波纹彼此相同或不同。不同形式的波纹的提高抗弯承载能力的作用有所不同，可以根据具体的设计要求选择。根据具体的载荷承载需求，同一个波纹板可以包括梯形波纹2、正弦波纹3、矩形波纹4和三角形波纹中的多种，也可以仅包括一种波纹。

优选地，所述第一内腔102中设置有多个第一波纹板103，多个所述第一波纹板103固定于所述第一壁板101的内表面并交叉设置，多个所述第一波纹板103中的所述波纹彼此相同或不同。电池托盘的边框在挤压力的作用下弯曲变形时，波纹板需要同时承担正应力和剪应力，通过交叉设置波纹板，可以进一步提高托盘边框的失稳载荷。不同形式的波纹的提高抗弯承载能力的作用有所不同，可以根据具体的设计要求选择。第一边框1中，交叉设置的第一波纹板103，可以包括图4-6中的多种波纹板，也可以仅包括一种波纹板。

优选地，所述托盘框架还包括多个依次首尾相接的第二边框5，所述第二边框5设置在所述第一边框1靠近所述托盘框架中心的外表面上；所述第二边框5包括第二壁板501和由所述第二壁板501围成的第二内腔502；所述第二内腔502中设置有至少一个第二波纹板503；所述第二波纹板503的两个侧边分别固定在所述第二壁板501的两个不同的内表面上，所述第二波纹板503的波纹为梯形波纹2、正弦波纹3、矩形波纹4和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第二波纹板503中的多个所述波纹彼此相同或不同。通过采用第一边框1和第二边框5的结构，便于将电池包安装在电动汽车上，且能够更好的承载挤压载荷。

优选地，所述第一波纹板103和所述第二波纹板503中的所述波纹彼此相同或不同。不同形式的波纹的提高抗弯承载能力的作用有所不同，可以根据具体的设计要求选择。

优选地，所述第一壁板101和第二壁板501的厚度为1-5mm，所述第一波纹板103和第二波纹板503的厚度为1-5mm，波纹宽度为10～50mm，波纹高度为5-20mm。所述波纹宽度指波纹板的中轴线上，波纹板上的每个波纹的长度。所述波纹高度指以波纹板的中轴线为基准，每个波纹的最大高度的2倍，也即波纹板上波谷到波峰的高度差。从轻量化角度考虑，所述波纹板的厚度为1～5mm，当所述波纹板的厚度为1～5mm，为了提高抗弯承载能力和失稳载荷，波纹宽度为10～50mm，波纹高度为5-20mm。可以根据实际所需的抗弯承载能力，选择波纹板的形式、厚度、波纹高度和波纹宽度。

优选地，所述第一波纹板103与所述第一壁板101之间、所述第二波纹板503与所述第二壁板501之间形成焊接连接和/或一体成型连接；多个所述依次首尾相接的第一边框1、第二边框5之间形成焊接连接和/或一体成型连接。一体成型可以进一步提高失稳载荷。

优选地，第一壁板101和第二壁板501为平板，考虑到壁板一般需要与周边其他电池包/车身结构件等进行连接，可以保持平板型设计。

本公开中第一波纹板103和第二波纹板503为金属板或复合材料板，具体地，材质可以为铝合金、钢等金属材料，也可以是玻璃纤维或碳纤维等复合材料等，材料强度范围可以在200MPa直至1000MPa以上。

可以理解的，每个波纹板的材料可以相同，也可以不同，所述波纹板和所述壁板的材料可以相同，也可以不同。

本公开提供了一种电池包托盘，包括托盘框架以及固定在所述托盘框架中的托盘底板。

本公开提供了一种电池包，包括电池包托盘和固定在所述电池包托盘上的动力电池。

本公开提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括底盘和固定在所述底盘上的电池包。

以上仅为本公开的较佳实施方式而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包托盘框架，其特征在于，所述托盘框架包括多个依次首尾相接的第一边框(1)；所述第一边框(1)包括第一壁板(101)和由所述第一壁板(101)围成的第一内腔(102)；所述第一内腔(102)中设置有至少一个第一波纹板(103)，所述第一波纹板(103)的两个侧边分别固定在所述第一壁板(101)两个不同的内表面上。

2.根据权利要求1所述的托盘框架，其特征在于，所述第一波纹板(103)的波纹为梯形波纹(2)、正弦波纹(3)、矩形波纹(4)和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第一波纹板(103)中的多个所述波纹彼此相同或不同。

3.根据权利要求1所述的托盘框架，其特征在于，所述第一内腔(102)中设置有多个第一波纹板(103)，多个所述第一波纹板(103)固定于所述第一壁板(101)的内表面并交叉设置，多个所述第一波纹板(103)中的所述波纹彼此相同或不同。

4.根据权利要求3所述的托盘框架，其特征在于，所述托盘框架还包括多个依次首尾相接的第二边框(5)，所述第二边框(5)设置在所述第一边框(1)靠近所述托盘框架中心的外表面上；

所述第二边框(5)包括第二壁板(501)和由所述第二壁板(501)围成的第二内腔(502)；所述第二内腔(502)中设置有至少一个第二波纹板(503)；所述第二波纹板(503)的两个侧边分别固定在所述第二壁板(501)的两个不同的内表面上，所述第二波纹板(503)的波纹为梯形波纹(2)、正弦波纹(3)、矩形波纹(4)和三角形波纹中的一种或多种，同一个所述第二波纹板(503)中的多个所述波纹彼此相同或不同。

5.根据权利要求4所述的托盘框架，其特征在于，所述第一波纹板(103)和所述第二波纹板(503)中的所述波纹彼此相同或不同。

6.根据权利要求4所述的托盘框架，其特征在于，所述第一壁板(101)和第二壁板(501)的厚度为1-5mm，所述第一波纹板(103)和第二波纹板(503)的厚度为1-5mm，所述波纹宽度为10～50mm，所述波纹高度为5-20mm。

7.根据权利要求4所述的托盘框架，其特征在于，所述第一波纹板(103)与所述第一壁板(101)之间、所述第二波纹板(503)与所述第二壁板(501)之间形成焊接连接和/或一体成型连接；

多个所述依次首尾相接的第一边框(1)、第二边框(5)之间形成焊接连接和/或一体成型连接。

8.一种电池包托盘，其特征在于，所述电池包托盘包括权利要求1-7中任意一项所述的托盘框架以及固定在所述托盘框架中的托盘底板。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括权利要求8所述的电池包托盘和固定在所述电池包托盘上的动力电池。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括底盘和固定在所述底盘上的权利要求9所述的电池包。

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