具有倾斜表面的动力电池及电动汽车制造技术

本发明专利技术涉及一种具有倾斜表面的动力电池及电动汽车。该具有倾斜表面的动力电池包括：电池外壳；以及电池模组，设置于所述电池外壳中，所述电池模组沿电动汽车的长度方向设置，所述电池模组朝向所述电动汽车的前端具有第一倾斜面，所述第一倾斜面相对于竖直面倾斜设置。当动力电池发生托底碰撞时，电池模组的第一倾斜面能够与障碍物接触，此时，电池模组的第一倾斜面会将碰撞力分解为径向分力和垂向分力，以降低动力电池在托底碰撞过程中被障碍物的剐蹭阻力，使托底碰撞后动力电池剩余的动能增加。能增加。能增加。

【技术实现步骤摘要】
具有倾斜表面的动力电池及电动汽车


[0001]本专利技术涉及出行设备
，特别是涉及一种具有倾斜表面的动力电池及电动汽车。

技术介绍

[0002]电动车电池(electric
‑
vehicle battery，简称EVB)，是用在纯电动车(BEV)或混合动力电动汽车(HEV)上，以供应电动机能量。目前，电动车的电动车电池主要选用锂离子电池，并且一般安放在电动车的底部位置，即主要集成在车身的底板上。
[0003]其中，为了满足电动车具有更大的续驶里程，通常会通过增大电池包的体积，以容纳更多的动力电池单体，从而可以向电动机持续提供更多的能量，但在此情况下，为了不缩减车内空间以及不增加车辆的整体高度，就会对底板的高度进行降低，即通过减小底板的离地间隙来获得更大空间以容纳更大体积尺寸的电池包。
[0004]但是，由于动力电池包一般布置在电动车的地板上，在通过降低底板以容纳更大体积电池包的情况下，就会导致电动车在行驶时更容易发生托底事故。动力电池是电动车最贵、最重、最大、最危险的部件，伤及动力电池无论是修复或者是换新皆需付出庞大的金钱成本；而托底事故中产生的托底冲击会对电动车电池造成极为严重的损伤，甚至导致电动车电池的热失控等问题。
[0005]当前，针对电动车托底事故的解决方法主要是对底板的结构进行改造，例如增加护板，以提高底板的抗托底冲击能力，降低托底事故对电动车电池造成的损伤。然而，通过对底板结构改造以降低托底事故对电动车电池造成损伤的方法，不仅需要对电动车的整个底板进行重新设计改造，增加电动车的设计制造成本，而且还会导致电动车的整车质量增加，不利于电动车具有更大的续驶里程。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对目前为解决动电池包发生托底碰撞过程中易导致电池包损坏的问题，提供一种能够有效的分解托底碰撞的剐蹭阻力、降低托底的损坏程度的具有倾斜表面的动力电池及电动汽车。
[0007]一种具有倾斜表面的动力电池，包括：
[0008]电池外壳；以及
[0009]电池模组，设置于所述电池外壳中，所述电池模组沿电动汽车的长度方向设置，所述电池模组朝向所述电动汽车的前端具有第一倾斜面，所述第一倾斜面相对于竖直面倾斜设置。
[0010]在其中一个实施例中，所述电池模组朝向所电动汽车的后端具有第二倾斜面，所述第二倾斜面相对于竖所述直面倾斜设置；
[0011]所述第一倾斜面与所述第二倾斜面平行设置；
[0012]或者，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面朝向同一方向倾斜，所述第一倾斜面与
所述第二倾斜面的倾斜角度相异；
[0013]或者，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面朝向相反方向倾斜，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面倾斜的角度相同或相异。
[0014]在其中一个实施例中，所述电池模组呈平行六面体设置，所述电池模组朝向所述电动汽车左右方向的两个表面呈平行四边形设置，使所述第一倾斜面相对于所述竖直面倾斜。
[0015]在其中一个实施例中，所述电池模组包括多个单体电池，每个所述单体电池的形状均为平行六面体，所述单体电池朝向所述电动汽车左右方向的两个表面为平行四边形，使所述单体电池相对于竖直面倾斜设置，各所述单体电池排列设置。
[0016]在其中一个实施例中，各所述单体电池从所述电动汽车的前端向所述电动汽车的后端倾斜；或者，各所述单体电池从所述电动汽车的后端向所述动力电池的前端倾斜。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一倾斜面与所述竖直面的夹角范围大于0
°
，小于等于45
°
。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一倾斜面与竖直面的夹角为20
°
。
[0019]在其中一个实施例中，所述单体电池具有顶面、底面、第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，所述顶面与所述底面相设置，所述第一侧面与所述第三侧面相对设置，所述第二侧面与所述第四侧面相对设置，所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧面以及所述第四侧面顺次连接并与所述顶面及所述底面连接形成所述单体电池的外侧面；
[0020]所述底面、所述顶面、所述第一侧面及所述第三侧面呈方形设置，所述第一侧面朝向所述电动汽车的前端设置，所述第二侧面及所述第四侧面呈平行四边形设置，并相对于所述竖直面倾斜设置。
[0021]在其中一个实施例中，所述电池模组包括多个单体电池，多个所述单体电池列设置，最前端的所述单体电池的表面为所述第一倾斜面。
[0022]一种电动汽车，包括车身主体以及如上述任一技术特征的动力电池，所述动力电池安装于所述车身主体。
[0023]本专利技术的具有倾斜表面的动力电池及电动汽车，在该具有倾斜表面的动力电池中，电池模组设置在电池外壳中，而且，电池模组沿电动汽车的长度方向布置，电池模组朝向电动汽车的前端具有第一倾斜面，该第一倾斜面相对于竖直面倾斜设置。
[0024]可见，本专利技术的动力电池所采用的电池模组为前端具有第一倾斜面的电池模组。当动力电池发生托底碰撞时，电池模组的第一倾斜面能够与障碍物接触，此时，电池模组的第一倾斜面会将碰撞力分解为径向分力和垂向分力，以降低动力电池在托底碰撞过程中被障碍物的剐蹭阻力，使托底碰撞后动力电池剩余的动能增加。因能量守恒定律，托底碰撞后动力电池的剩余动能越多，动力电池承受的冲击能量越小，进一步降低电动汽车托底事故发生时，动力电池内部电池模组变形损伤，提升动力电池碰撞安全性。
[0025]而且，本专利技术的电动汽车采用上述的动力电池后，当发生托底事故时，通过电池模组的第一倾斜面降低剐蹭阻力，无需改造电动汽车的底板，进而无需增加设计制造成本，还不会增加电动汽车的整车重量，利于电动汽车具有更大的行驶里程。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一实施例的具有倾斜表面的动力电池的结构示意图；
[0027]图2为图1所示的动力电池中单体电池俯视图、立体图及从一角度的侧视图；
[0028]图3为图2所示的单体电池的从另一角度的侧视图，并示出单体电池的倾角；
[0029]图4为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中受到径向力的对比图；
[0030]图5为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中受到垂向力的对比图；
[0031]图6为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中塑性耗能的对比图；
[0032]图7为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中单体电池的卷芯塑性能耗的对比图；
[0033]图8为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中单体电池的外壳塑性能耗的对比图；
[0034]图9为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中电池外壳塑性能耗的对比图；
[0035]图10为图1所示的动力电池与常规电池在托底碰撞过程中应力分布的对比图。
[0036]其中：100、动力电池；110、电池外壳；120、电池模组；121、第一倾斜面；12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有倾斜表面的动力电池，其特征在于，包括：电池外壳；以及电池模组，设置于所述电池外壳中，所述电池模组沿电动汽车的长度方向设置，所述电池模组朝向所述电动汽车的前端具有第一倾斜面，所述第一倾斜面相对于竖直面倾斜设置。2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电池模组朝向所电动汽车的后端具有第二倾斜面，所述第二倾斜面相对于竖所述直面倾斜设置；所述第一倾斜面与所述第二倾斜面平行设置；或者，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面朝向同一方向倾斜，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面的倾斜角度相异；或者，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面朝向相反方向倾斜，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面倾斜的角度相同或相异。3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电池模组呈平行六面体设置，所述电池模组朝向所述电动汽车左右方向的两个表面呈平行四边形设置，使所述第一倾斜面相对于所述竖直面倾斜。4.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述电池模组包括多个单体电池，每个所述单体电池的形状均为平行六面体，所述单体电池朝向所述电动汽车左右方向的两个表面为平行四边形，使所述单体电池相对于竖直面倾斜设置，各所述单体电池排列设置。5.根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于，各所述单体电池从所述电动汽车的前端向所述电动汽车的后端倾斜；或者，各所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青，陈柏彣，夏勇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：