【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别涉及一种电芯总成、汽车电池包以及仿形设计方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车日益发展，新能源汽车在碰撞安全中的表现将直接影响消费者对新能源汽车的接受程度，而且新车评价第三方测试机构-中国汽车技术研究中心和国标碰撞法规也已经出台并正式发布2021c-ncap评价规程和gb/t31498-2021《电动汽车碰撞后安全要求》，对汽车企业碰撞安全开发提出了更高挑战。
2、现有技术中应对新能源汽车的电池碰撞的策略主要有两种方案路线：1.电芯不承载碰撞力进行被动安全开发，即车身加电池包框架承载碰撞力，避免对电芯的电安全造成影响；2.电芯承载5％能量进行被动安全开发，即车身加电池包框架承载95％的碰撞力。上述两种方案在开发过程中存在一定问题，其中方案1存在的最大问题是车身加重明显，带来的续航里程变短、开发成本超标和工艺生产节拍变慢等问题；方案2相比方案1能略微减少车身重量，但是往往需要对电池包电芯单体和电池包总成做碰撞试验，以使得电池包电芯单体和电池包总成能承载部分碰撞力，同时电芯和电池包基于有限元仿真与试验对标，零部件试验开发成本提高，而且受限于电池包供应商和电芯供应商。因此电动车在发展时需要解决在满足电池包安全的前提下，如何减少车身零部件数量和重量的问题。也就是说现有技术存在减轻电池包的自身重量、减小零部件以提高电动车的续航里程的需求下，如何满足电池包在碰撞时的安全性能的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的减轻电池包的自身重量
2、为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种电芯总成，包括柱状的电芯本体和支撑底座，支撑底座设置于电芯本体的底部，支撑底座呈树形结构，包括支撑部、主干部、和弹性组件；其中主干部包括多个自支撑部靠近电芯本体的一端朝向电芯本体弯折延伸的弯折构件，每个弯折构件的一端固定于支撑部的一端外周缘、另一端抵接于电芯本体的端部。多个弯折构件沿支撑部的周向等间隔排列；弹性组件位于主干部包围形成的空间内，并且弹性组件靠近电芯本体的一侧端部与电芯本体的端部弹性相接。
3、采用上述技术方案，支撑底座呈树形结构，也就是说支撑底座通过仿树形结构，在碰撞过程中，当电芯本体受到挤压或者冲击时，树形结构的支撑底座会进行摆动、变形吸收电芯本体上受到的作用力，在碰撞结束后，仿树形结构的支撑底座恢复初始位置，能够有效解决碰撞过程中电芯被严重挤压而引发的安全问题，并且能够有效减小整车开发重量与开发成本，解决了车身重量和成本之间的矛盾。
4、更具体地，主干部上的弯折构件以及弹性组件能够在受到冲击力或者撞击力发生变形吸收冲击能量，多个弯折构件沿支撑部的周向等间隔排列，能够使得在每个电芯本体的底部的冲击能量被分散传递的更加均匀，并在冲击和碰撞结束后恢复初始状态。
5、进一步地，弹性组件靠近电芯本体的一侧端部与电芯本体的端部弹性相接，能够提供一条传力通道，也就是说弹性组件和电芯本体在弹性相接的情况下，电芯本体受到的冲击力会过渡和传递到弹性组件以及弯折构件上，从而避免电芯本体被破坏，进一步需要说明的是，仿树形结构的支撑底座在正常情况下能够提供较大的支撑刚度和强度，在受到较大撞击或冲击时又会变形和摆动吸能，撞击或者冲击结束后能够恢复初始状态。
6、本专利技术的实施方式还公开了一种电芯总成，弹性组件包括多个弹性形变体，并且，每个弯折构件的内侧设置有至少一个弹性形变体；其中每个弹性形变体的一端与弯折构件的内侧固定连接、另一端朝向电芯本体的端部延伸并与电芯本体的端部抵接，并且每个弹性形变体与主干部之间具有形变间隙。每个弯折构件的另一端抵接于电芯本体的端部外周缘内侧。
7、采用上述技术方案，弹性组件包括多个弹性形变体，其支撑效果更好，在受到冲击时，吸能和变形能力更强，吸能和变形状态也更加均匀。并且每个弹性形变体与主干部之间具有形变间隙，能够保证在受到冲击和碰撞时，弹性形变体和弯折构件在摆动或者自身发生形变时，形变间隙能够提供形变空间，避免相互之间发生形变时接触而造成干涉。
8、本专利技术的实施方式还公开了一种电芯总成，其中每个弯折构件包括自支撑部的一端依次设置的第一弯折段与第二弯折段，其中，第一弯折段的一端固定于支撑部的一端端面上、第二弯折段的一端固定于第一弯折段的另一端。
9、每个弯折构件的内侧设置有平行延伸的第一弹性形变体和第二弹性形变体，其中，第一弹性形变体的一端设置于第一弯折段的端部位置、另一端朝向电芯本体的端部延伸并与电芯本体的端部抵接，第二弯折段的一端设置于第一弯折段的另一端部、另一端朝向电芯本体的端部延伸并与电芯本体的端部抵接。
10、在沿电芯本体的轴向截取的截面图中，第一弯折段与第二弯折段呈朝向电芯本体弯折延伸的折线形状，且第一弯折段与电芯本体的轴向之间的夹角小于第二弯折段与电芯本体的轴向之间的夹角；并且每个弹性形变体与电芯本体的轴向之间还形成有形变夹角，形变夹角在20°～40°的范围内。
11、采用上述技术方案，第一弹性形变体和第二弹性形变体在每个弯折构件的内侧平行延伸时，第一弹性形变体和第二弹性形变体的形变程度近似相同，并且第一弹性形变体和第二弹性形变体在受到冲击和碰撞时的形变速率相同、回弹速率也相同，并且也提高了第一弹性形变体和第二弹性形变体的使用寿命。
12、进一步地，第一弯折段与第二弯折段呈朝向电芯本体弯折延伸的折线形状，以便于第一弯折段与第二弯折段在受到冲击力作用时发生弹性形变，并且每个弹性形变体与电芯本体的轴向之间形成的夹角处于最适于形变吸能的角度范围内。
13、本专利技术的实施方式还公开了一种电芯总成，弹性组件还包括多个弹性复位构件，其中，每个弯折构件上的两个弹性形变体之间设置有一个弹性复位构件，一个弹性复位构件的两端分别固定抵接在两个弹性形变体的相对侧面。或者，每个弯折构件的第一弯折段与第一弹性形变体之间和/或第二弯折段与第二弹性形变体之间设置有一个弹性复位构件。
14、采用上述技术方案，设置弹性复位构件的作用在于，电芯本体在碰撞或者冲击结束后，弯折构件和每个弹性形变体开始发生弹性复位，弹性复位构件能够辅助弯折构件和每个弹性形变体复位，进而辅助每个弯折构件和每个弹性形变体快速恢复初始状态。
15、具体而言，设置在两个弹性形变体之间的弹性复位构件能够辅助两个弹性形变体复位，设置在第一弯折段与第一弹性形变体之间的弹性复位构件能够辅助第一弯折段与第一弹性形变体进行弹性复位，第二弯折段与第二弹性形变体之间的弹性复位构件能够辅助第二弯折段与第二弹性形变体进行弹性复位。
16、本专利技术的实施方式还公开了一种电芯总成，弯折构件和弹性形变体均为板状弹性构件。其中每个弯折构件的第一弯折段与第二弯折段均一体形成。
17、弯折构件的厚度尺寸大于弹性形变体的厚度尺寸，并且弹性复位构件包括橡胶弹性体、压缩弹簧、复位弹片中的任意一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电芯总成，其特征在于，包括
2.如权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件包括多个弹性形变体，并且，每个所述弯折构件的内侧设置有至少一个所述弹性形变体；其中
3.如权利要求2所述的电芯总成，其特征在于，其中
4.如权利要求3所述的电芯总成，其特征在于，在沿所述电芯本体的轴向截取的截面图中，所述第一弯折段与所述第二弯折段呈朝向所述电芯本体弯折延伸的折线形状，且所述第一弯折段与所述电芯本体的轴向之间的夹角小于所述第二弯折段与所述电芯本体的轴向之间的夹角；并且每个所述弹性形变体与所述电芯本体的轴向之间还形成有形变夹角，所述形变夹角在20°～40°的范围内。
5.如权利要求4所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件还包括多个弹性复位构件；其中
6.如权利要求5所述的电芯总成，其特征在于，所述弯折构件和所述弹性形变体均为板状弹性构件；其中
7.如权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件包括设置于所述支撑部靠近所述电芯本体的一端、位于所述主干部包围形成的空间内的至少一个吸能构件，其中，每个所述
8.如权利要求1～7中任一项所述的电芯总成，其特征在于，其中
9.如权利要求8所述的电芯总成，其特征在于，所述支撑部包括底座、支撑本体和多个突出部；其中
10.如权利要求9所述的电芯总成，其特征在于，其中
11.一种汽车电池包，其特征在于，包括多个如权利要求1～10任意一项所述的电芯总成，电池包底护板、电池包框体、电池包上盖、以及至少一组水冷组件，其中，所述电池包底护板、所述电池包框体以及所述电池包上盖构成电池包壳体，所述多个电芯总成与所述水冷组件均设置于所述电池包壳体内部；其中
12.如权利要求11所述的汽车电池包，其特征在于，其中
13.一种汽车电池包的电芯总成的仿形设计方法，其特征在于，应用于权利要求11或12所述的汽车电池包的电芯总成，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电芯总成，其特征在于，包括
2.如权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件包括多个弹性形变体，并且，每个所述弯折构件的内侧设置有至少一个所述弹性形变体；其中
3.如权利要求2所述的电芯总成，其特征在于，其中
4.如权利要求3所述的电芯总成，其特征在于，在沿所述电芯本体的轴向截取的截面图中，所述第一弯折段与所述第二弯折段呈朝向所述电芯本体弯折延伸的折线形状，且所述第一弯折段与所述电芯本体的轴向之间的夹角小于所述第二弯折段与所述电芯本体的轴向之间的夹角；并且每个所述弹性形变体与所述电芯本体的轴向之间还形成有形变夹角，所述形变夹角在20°～40°的范围内。
5.如权利要求4所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件还包括多个弹性复位构件；其中
6.如权利要求5所述的电芯总成，其特征在于，所述弯折构件和所述弹性形变体均为板状弹性构件；其中
7.如权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述弹性组件包括设置于所述支撑部...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，张滕滕，王磊，李岩，韩俊阳，于智海，谢环宇，王志鹏，周江涛，高懿，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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