CN107732058A - 电池箱以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池箱以及制造方法，其中，电池箱包括：底板，具有外周边缘；多个侧壁，每个侧壁不相连地固定在底板的外周边缘上；多个连接件，每个连接件用于连接两个相邻的侧壁以使多个侧壁与底板形成一端敞口的结构，每个连接件与对应的侧壁的连接处形成填充槽，填充槽用于填充焊料。这种结构既能保证电池箱的强度和刚度，又能减轻电池箱的重量，提高能量密度。

Description

电池箱以及制造方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，更具体地，涉及一种用于固定并存放 电池模组的电池箱以及制造方法。

背景技术

动力电池系统是纯电动汽车的关键零部件，它的安全性、可靠性和 耐久性至关重要，决定着电动汽车的性能。纯电动汽车的动力电池系统 多布置在车身底板下，因此有着较为残酷的安装环境，电池箱体作为动 力电池模组的载体，除了要容纳所有电池及管理系统，还要承受电池箱 自重及汽车高速运动状态下的振动和砂石等异物的撞击，同时替代了传 统电动汽车的底盘，需要电池箱密封防水性能好。如何在保证强度及密 封性的情况下减轻重量进而提高汽车的续航能力成为电池箱综合性能的 发展方向。

新能源汽车的轻量化与新材料密不可分。从目前的市场接受情况来 看，在众多的轻质材料中，铝合金的优势比较明显。在2014-2015年欧 洲汽车车身大会上，铝合金以诸多的优良性能和成熟的应用技术被新能 源汽车材料工程师们评为汽车轻量化首选材料。

现有技术上，铝材电池箱体主要采用整体铸造及焊接的方式制造。

其中，整体铸造工艺方面：由于电池箱体板材通常较薄，铸造成型 过程不可避免会出现气孔、针孔、裂纹、缩孔、疏松、变形、冷隔、未 浇足等缺陷，导致产品质量合格率低，同时对纯电动汽车的安全性能造 成隐患。

在整体焊接工艺方面，铝合金在焊接过程中，焊缝及其附近的温度 很高，冷却后，焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力，使焊接构件产 生各种变形，导致焊接后变形的电池箱无法安装电池模组。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池箱与制造电池箱的方法， 既能保证电池箱的强度和刚度，又能减轻电池箱的重量，提高能量密度。

根据本发明的一方面提供一种电池箱，其特征在于，包括：底板， 具有外周边缘；多个侧壁，每个所述侧壁不相连地固定在所述底板的所 述外周边缘上；多个连接件，每个所述连接件用于连接两个相邻的所述 侧壁以使所述多个侧壁与所述底板形成一端敞口的结构，每个所述连接 件与对应的所述侧壁的连接处形成填充槽，所述填充槽用于填充焊料。

优选地，每个所述连接件具有至少两个突起部，每个所述侧壁的对 应位置处具有与对应的所述连接件的所述突起部匹配的插槽。

优选地，所述底板为空腔结构。

优选地，所述底板还包括底板加强结构，位于所述底板空腔内部。

优选地，所述底板加强结构为多个平行设置的沿所述底板延伸的三 角形结构。

优选地，所述的电池箱还包括：支架，固定于所述电池箱内，所述 支架上设有多个用于安装所述电池模组的安装槽；上盖，所述上盖与所 述底板和所述支架相对放置并与所述多个侧壁固定。

优选地，所述底板以及多个侧壁为铝合金材料制成；所述多个连接 件为铸铝材料制成。

根据本发明的另一方面，提供一种电池箱的制造方法，其中，包括： 制造底板；在所述底板的外周边缘上不相连地安装多个侧壁；安装多个 连接件，每个所述连接件用于连接两个相邻的所述侧壁以使所述多个侧 壁与所述底板形成一端敞口的结构，每个所述连接件与对应的所述侧壁 的连接处形成填充槽；在填充槽中填充焊料以固定所述多个连接件与对 应的所述侧壁。

优选地，安装所述多个连接件的步骤包括：在每个所述连接件上设 置突起部；在每个侧壁上与所述连接件的对应位置处设置与所述突起部 形状匹配的插槽；将每个所述连接件的所述突起部插入对应的所述侧壁 中的所述插槽以将每个所述连接件与对应的所述侧壁固定。

优选地，制造所述底板的步骤包括：将多块铝合金空腔挤压型材通 过搅拌摩擦焊焊接以形成底板；在所述底板空腔内部安装底板加强结构

优选地，所述的制造方法还包括：制造支架，所述支架上设有多个 用于安装电池模组的安装槽；制造上盖，所述上盖与所述底板和所述支 架相对放置并与所述多个侧壁固定。

与现有技术的电池箱相比，本发明的电池箱采用铸铝结构与铝合金 挤压空腔型材相结合的设计，结构简单、方便制作安装，既能保证电池 箱的强度和刚度，又能减轻电池箱的重量，提高能量密度。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他 目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本发明实施例的上盖立体结构示意图。

图2示出根据本发明实施例的电池箱立体结构示意图。

图3示出图2中A部的放大示意图。

图4示出根据本发明实施例的电池箱的俯视示意图。

图5示出图4中沿E-E方向的截面示意图。

图6示出根据本发明实施例的支架的侧视图。

图7示出根据本发明实施例的支架的俯视图。

图中：电池箱1、底板11、侧壁13、连接件15、突起部18、插槽 19、底板加强结构111、上盖2、加强筋21、支架3、安装槽31、散热 孔32、固定筋33。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件 采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按 比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、 尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技 术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另 一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另 一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或 区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一 个区域“下面”或“下方”。

本发明实施例的电池箱1包括上盖2、底板11、侧壁13以及支架3。 以下参照附图对本发明实施例进行详细说明。

图1示出根据本发明实施例的上盖2的立体结构示意图。

如图1所示，所述上盖2上冲压有加强筋21，其包括纵横交错的多 个内凹的加强筋，所述加强筋自上述上盖2的一侧面，贯穿整个上表面， 延伸至相对的另一侧面。一方面可以加强上盖2的整体强度，防止其在 外部压力的作用下发生塌陷，更好的保护了电箱内部的电池模组。另一 方面，由于加强筋21为内槽结构，能够将雨水导流到地面，可以防止电池箱生锈。并且上盖2的边缘上设置有多个连接孔(图中未示出)，用 于将上盖2固定到电池箱1上。

图2-5分别从不同角度示出根据本发明实施例的电池箱1的部分结 构示意图。

如图2-5所示，本发明实施例的电池箱1由多个侧壁13与底板11 围成一端敞口的结构。

底板11由两块铝合金空腔挤压型材通过搅拌摩擦焊焊接而成。优选 地，两块铝合金空腔挤压型材之间的焊缝12处的型材增厚1mm，宽度 为5mm，这是因为在搅拌摩擦焊焊接的过程中，会导致焊道附近型材凹 陷，所以在焊接前提高型材高度，能有效保证箱体底板的整体平整。

优选地，底板11的空腔中具有底板加强结构111，在本发明实施例 中，采用多个平行的沿底板11延伸的多个三角形结构，这样可以在不增 加底板11的重量的前提下有效的提高整个电池箱的结构强度。

各个侧壁13为铝合金挤压型材，每两个相邻的侧壁通过连接件15 连接。连接件15例如为铸铝材质材料，连接件15的两端具有突起部18， 每个侧壁13的两端分别具有与对应的连接件15的突起部18相配适的插 槽19。在本发明实施例中，每个所述连接件15与对应的所述侧壁13的 连接处形成填充槽，所述填充槽用于填充焊料。填充槽的宽度例如为6mm，但是根据本发明实施例的填充槽宽度并不以此为限，本领域技术 人员可以根据具体情况确定填充槽的宽度。

图6-7分别从不同视角示出了根据本发明实施例的电池箱支架3的 结构示意图。

如图6-7所示，该支架3上设有多个用于安装电池模组的安装槽31， 安装槽31例如经冲压成型。为了更好的散热，各个安装槽31的底部开 设散热孔32，用于电池模组的散热。在所述支架3的低面上设有多个固 定筋33，用于支撑支架3并将支架3固定于所述电池箱1的内侧底壁上。

根据本发明的第二方面，提供一种上述的电池箱的制造方法，包括： 制造底板11；将多个侧壁13固定于底板11的外周边缘；制造支架3， 所述支架3上设有多个用于安装电池模组的安装槽31；制造上盖2，所 述上盖2外周边缘具有多个与所述多个侧壁上方相固定的固定孔；将支 架3固定于所述多个侧壁12组成的电池箱1的内侧壁上，将所述上盖2 与所述支架3相对放置，固定于所述多个侧壁13组成的环形面上，这里 的固定方式有多种方式，在本发明实施例中采用螺纹连接的方式。

其中，制造所述底板11的步骤包括：将多块铝合金空腔挤压型材通 过搅拌摩擦焊焊接以形成底板11，在搅拌摩擦焊前，将所述底板11的 焊缝12处的型材增厚(例如将型材的厚度增加1mm，宽度为5mm)， 这是因为在搅拌摩擦焊焊接的过程中，会导致焊道附近型材凹陷，所以 在焊接前提高型材高度，能有效保证箱体底板11的整体平整；然后在所 述底板11空腔内部安装底板加强结构111，在本发明实施例中，所述底 板加强结构111为多个平行的沿底板11延伸的多个三角形结构，这样可 以在不增加底板11的重量的前提下有效的提高整个电池箱的结构强度。

将侧壁13固定与所述底板11的外周边缘的步骤包括通过所述多个 连接件15将所述多个侧壁13连接起来，每个所述连接件15与对应的所 述侧壁13的连接处形成填充槽，所述填充槽用于填充焊料。

与现有技术的电池箱相比，本发明的电池箱采用铸铝结构与铝合金 挤压空腔型材相结合的设计，结构简单、方便制作安装，既能保证电池 箱的强度和刚度，又能减轻电池箱的重量，提高能量密度。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅 用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且， 术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、 方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句 “包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有 的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述， 可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了 更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能 很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要 求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (11)

1.一种电池箱，其特征在于，包括：

底板，具有外周边缘；

多个侧壁，每个所述侧壁不相连地固定在所述底板的所述外周边缘上；

多个连接件，每个所述连接件用于连接两个相邻的所述侧壁以使所述多个侧壁与所述底板形成一端敞口的结构，每个所述连接件与对应的所述侧壁的连接处形成填充槽，所述填充槽用于填充焊料。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其中，每个所述连接件具有至少两个突起部，每个所述侧壁的对应位置处具有与对应的所述连接件的所述突起部匹配的插槽。

3.根据权利要求2所述的电池箱，其中，所述底板为空腔结构。

4.根据权利要求3所述的电池箱，其中，所述底板还包括底板加强结构，位于所述底板空腔内部。

5.根据权利要求4所述的电池箱，其中，所述底板加强结构为多个平行设置的沿所述底板延伸的三角形结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池箱，还包括：

支架，固定于所述电池箱内，所述支架上设有多个用于安装所述电池模组的安装槽；

上盖，所述上盖与所述底板和所述支架相对放置并与所述多个侧壁固定。

7.根据权利要求6所述的电池箱，其中，

所述底板以及多个侧壁为铝合金材料制成；

所述多个连接件为铸铝材料制成。

8.一种电池箱的制造方法，其中，包括：

制造底板；

在所述底板的外周边缘上不相连地安装多个侧壁；

安装多个连接件，每个所述连接件用于连接两个相邻的所述侧壁以使所述多个侧壁与所述底板形成一端敞口的结构，每个所述连接件与对应的所述侧壁的连接处形成填充槽；

在填充槽中填充焊料以固定所述多个连接件与对应的所述侧壁。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，安装所述多个连接件的步骤包括：

在每个所述连接件上设置突起部；

在每个侧壁上与所述连接件的对应位置处设置与所述突起部形状匹配的插槽；

将每个所述连接件的所述突起部插入对应的所述侧壁中的所述插槽以将每个所述连接件与对应的所述侧壁固定。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其中，制造所述底板的步骤包括：

将多块铝合金空腔挤压型材通过搅拌摩擦焊焊接以形成底板；

在所述底板空腔内部安装底板加强结构。

11.根据权利要求8所述的制造方法，其中，还包括：

制造支架，所述支架上设有多个用于安装电池模组的安装槽；

制造上盖，所述上盖与所述底板和所述支架相对放置并与所述多个侧壁固定。