CN107732079A - 电池箱体侧壁、电池箱及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池箱体侧壁、电池箱及车辆，电池箱体侧壁包括侧壁本体，侧壁本体具有用于朝向电池箱体内部的侧壁内侧面和用于背向电池箱体内部的侧壁外侧面，所述侧壁本体设有加强结构，所述加强结构凸出设置在侧壁内侧面上，加强结构上远离侧壁本体的一端具有用于与电池箱体内部的电池模组定位配合的定位面。电池箱体由底壁和电池箱体侧壁围成，通过在电池箱体侧壁设置与电池箱体内部的电池模组定位配合的加强结构，既能实现电池箱体的轻量化，又能保证电池箱体的强度，同时加强结构在箱体内壁设置对电池模组进行定位，并使加强结构两边留有散热空间，有利于电池模块的散热，提高了散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池箱体侧壁、电池箱及车辆。
背景技术
随着新能源电动汽车的发展，动力电池作为新能源汽车的核心动力器件，其安全性直接影响着整车的安全性，纯电动汽车的动力电池系统多布置在车身底板下方，电池箱体作为动力电池的载体，对电池组的安全和防护起着关键的作用，因此，电池箱的安全性、可靠性以及耐久性决定了整车的性能。
现有技术中，传统的电池箱体大多采用钢板焊接或铸铝加工的方法。钢板电池箱普遍存在着重量偏重、加工工艺复杂、导热系数低、密封性差、抗撞强度低等缺陷，因此钢板电池箱性能较差且无法实现轻量化；铸铝工艺由于铸造流动性差，容易产生气孔、砂眼等铸造缺陷，造成废品率较高、表面粗糙度大以及耐腐蚀性差，不适合安全性和密封性。针对以上问题，申请公布号为CN106784505A、申请公布日为2017.05.31的中国发明申请文件公开了一种新能源汽车用铝合金电池箱体及其制备方法，所述电池箱体的箱壁包括箱壁主体（侧壁本体）和位于箱壁主体顶端和底端的横筋，其中所述箱壁主体为内设空腔的平板结构，且所述空腔内设有加强筋。该电池箱体虽然具有重量轻、抗碰撞冲击力强的优点，但其箱壁主体未与电池箱体内的电池模块接触，不能对电池模块进行定位，从而不能保证电池模块在电池箱体内的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱，以解决现有技术中的电池箱未与电池箱体内的电池模块接触，不能对电池模块进行定位的问题；本发明的目的还在于提供一种用于该电池箱的电池箱体侧壁；本发明的目的还在于提供一种使用该电池箱的车辆。
为实现上述目的，本发明电池箱体侧壁的第一种技术方案是：电池箱体侧壁包括侧壁本体，侧壁本体具有用于朝向电池箱体内部的侧壁内侧面和用于背向电池箱体内部的侧壁外侧面，所述侧壁本体设有加强结构，所述加强结构凸出设置在侧壁内侧面上，加强结构上远离侧壁本体的一端具有用于与电池箱体内部的电池模组定位配合的定位面。
本发明电池箱体侧壁的第二种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第一种技术方案的基础上，所述加强结构为沿侧壁本体长度方向延伸的侧壁加强筋。加强筋结构简单，便于加工且能起到很好的加强和定位作用。
本发明电池箱体侧壁的第三种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第一种或第二种技术方案的基础上，所述侧壁本体在宽度方向上的两端均设有厚壁段，侧壁外侧面上设有处于两个厚壁段之间的通槽。通槽可以减轻电池箱的整体重量，有利于实现轻量化。
本发明电池箱体侧壁的第四种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第三种技术方案的基础上，至少一端的厚壁段内设有沿侧壁本体长度方向延伸的减重孔。减重孔既能起到减重作用，又能起到加强作用，在电池箱壁受到冲击时还能起到缓冲作用。
本发明电池箱体侧壁的第五种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段中的其中一个与电池箱底壁固定，与电池箱底壁固定的厚壁段的端部设有与电池箱底壁匹配的阶梯形限位槽。梯形限位槽便于与电池箱底壁焊接时对底壁起限位作用，同时也便于电池箱底壁与电池框架焊接为整体。
本发明电池箱体侧壁的第六种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，所述第一折边上设有朝向第二折边翻折的翻边。第一折边上设有翻边可以增加电池箱体的密封性能，提高密封等级。
本发明电池箱体侧壁的第七种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第四种或第五种或第六种技术方案的基础上，所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，设有第二折边的厚壁段、第二折边以及通槽构成用于定位安装吊耳的吊耳安装结构。
本发明电池箱体侧壁的第八种技术方案是：在本发明电池箱体侧壁的第一种或第二种技术方案的基础上，所述侧壁本体由镁铝合金制成。镁铝合金成本较低，质量较轻，有利于电池箱的轻量化。
为实现上述目的，本发明电池箱的第一种技术方案是：电池箱包括多边形底壁和与底壁的每条边对应的电池箱体侧壁，所述电池箱体侧壁包括侧壁本体，侧壁本体具有朝向电池箱体内部的侧壁内侧面和背向电池箱体内部的侧壁外侧面，所述侧壁本体设有加强结构，所述加强结构凸出设置在侧壁内侧面上，加强结构上远离侧壁本体的一端具有用于与电池箱体内部的电池模组定位配合的定位面。
本发明电池箱的第二种技术方案是：在本发明电池箱的第一种技术方案的基础上，所述加强结构为沿侧壁本体长度方向延伸的侧壁加强筋。加强筋结构简单，便于加工且能起到很好的加强和定位作用。
本发明电池箱的第三种技术方案是：在本发明电池箱的第一种或第二种技术方案的基础上，所述侧壁本体在宽度方向上的两端均设有厚壁段，侧壁外侧面上设有处于两个厚壁段之间的通槽。通槽可以减轻电池箱的整体重量，有利于实现轻量化。
本发明电池箱的第四种技术方案是：在本发明电池箱的第三种技术方案的基础上，至少一端的厚壁段内设有沿侧壁本体长度方向延伸的减重孔。减重孔既能起到减重作用，又能起到加强作用，在电池箱壁受到冲击时还能起到缓冲作用。
本发明电池箱的第五种技术方案是：在本发明电池箱的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段中的其中一个与电池箱底壁固定，与电池箱底壁固定的厚壁段的端部设有与电池箱底壁匹配的阶梯形限位槽。梯形限位槽便于与电池箱底壁焊接时对底壁起限位作用，同时也便于电池箱底壁与电池框架焊接为整体。
本发明电池箱的第六种技术方案是：在本发明电池箱的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，所述第一折边上设有朝向第二折边翻折的翻边。第一折边上设有翻边可以增加电池箱体的密封性能，提高密封等级。
本发明电池箱的第七种技术方案是：在本发明电池箱的第六种技术方案的基础上，至少一个箱体侧壁上固定有吊耳，固定有吊耳的箱体侧壁为吊耳固定侧壁，吊耳固定侧壁的两厚壁段的外侧分别设有第一折边和第二折边，其中设有第二折边的厚壁段、第二折边以及通槽构成用于定位安装吊耳的吊耳安装结构。在箱体侧壁焊接吊耳，便于箱体的安装，降低了劳动强度，提高了工作效率。
本发明电池箱的第八种技术方案是：在本发明电池箱的第七种技术方案的基础上，所述吊耳固定侧壁上设有与吊耳安装结构定位配合的固定加强件，固定加强件上设有加强件固定孔，吊耳固定侧壁的第二折边上设有用于将电池箱固定在车架上的折边固定孔，所述加强件固定孔与折边固定孔对应供紧固件穿过以实现固定加强件和第二折边一起固定在车架上。固定加强件加强箱体和车架之间的牢固性和稳定性。
本发明电池箱的第九种技术方案是：在本发明电池箱的第一种或第二种技术方案的基础上，所述电池箱由镁铝合金制成。镁铝合金成本较低，质量较轻，有利于电池箱的轻量化。
本发明电池箱的第十种技术方案是：在本发明电池箱的第一种或第二种技术方案的基础上，所述底壁由至少两个底板拼接而成，所述各个底板的下表面均设有底板加强筋。加强筋加强底壁的强度，提高电池箱的稳定性。
为实现上述目的，本发明车辆的第一种技术方案是：车辆包括车架和安装在车架上的电池箱，所述电池箱包括多边形底壁和与底壁的每条边对应的电池箱体侧壁，所述电池箱体侧壁包括侧壁本体，侧壁本体具有朝向电池箱体内部的侧壁内侧面和背向电池箱体内部的侧壁外侧面，所述侧壁本体设有加强结构，所述加强结构凸出设置在侧壁内侧面上，加强结构上远离侧壁本体的一端具有用于与电池箱体内部的电池模组定位配合的定位面。
本发明车辆的第二种技术方案是：在本发明车辆的第一种技术方案的基础上，所述加强结构为沿侧壁本体长度方向延伸的侧壁加强筋。加强筋结构简单，便于加工且能起到很好的加强和定位作用。
本发明车辆的第三种技术方案是：在本发明车辆的第一种或第二种技术方案的基础上，所述侧壁本体在宽度方向上的两端均设有厚壁段，侧壁外侧面上设有处于两个厚壁段之间的通槽。通槽可以减轻电池箱的整体重量，有利于实现轻量化。
本发明车辆的第四种技术方案是：在本发明车辆的第三种技术方案的基础上，至少一端的厚壁段内设有沿侧壁本体长度方向延伸的减重孔。减重孔既能起到减重作用，又能起到加强作用，在电池箱壁受到冲击时还能起到缓冲作用。
本发明车辆的第五种技术方案是：在本发明车辆的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段中的其中一个与电池箱底壁固定，与电池箱底壁固定的厚壁段的端部设有与电池箱底壁匹配的阶梯形限位槽。梯形限位槽便于与电池箱底壁焊接时对底壁起限位作用，同时也便于电池箱底壁与电池框架焊接为整体。
本发明车辆的第六种技术方案是：在本发明车辆的第三种技术方案的基础上，所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，所述第一折边上设有朝向第二折边翻折的翻边。第一折边上设有翻边可以增加电池箱体的密封性能，提高密封等级。
本发明车辆的第七种技术方案是：在本发明车辆的第六种技术方案的基础上，至少一个箱体侧壁上固定有吊耳，固定有吊耳的箱体侧壁为吊耳固定侧壁，吊耳固定侧壁的两厚壁段的外侧分别设有第一折边和第二折边，其中设有第二折边的厚壁段、第二折边以及通槽构成用于定位安装吊耳的吊耳安装结构。在箱体侧壁焊接吊耳，便于箱体的安装，降低了劳动强度，提高了工作效率。
本发明车辆的第八种技术方案是：在本发明车辆的第七种技术方案的基础上，所述吊耳固定侧壁上设有与吊耳安装结构定位配合的固定加强件，固定加强件上设有加强件固定孔，吊耳固定侧壁的第二折边上设有用于将电池箱固定在车架上的折边固定孔，所述加强件固定孔与折边固定孔对应供紧固件穿过以实现固定加强件和第二折边一起固定在车架上。固定加强件加强箱体和车架之间的牢固性和稳定性。
本发明车辆的第九种技术方案是：在本发明车辆的第一种或第二种技术方案的基础上，所述电池箱由镁铝合金制成。镁铝合金成本较低，质量较轻，有利于电池箱的轻量化。
本发明车辆的第十种技术方案是：在本发明车辆的第一种或第二种技术方案的基础上，所述底壁由至少两个底板拼接而成，所述各个底板的下表面均设有底板加强筋。加强筋加强底壁的强度，提高电池箱的稳定性。
本发明的有益效果是：电池箱由底壁和电池箱体侧壁围成，通过在电池箱体侧壁设置与电池箱体内部的电池模组定位配合的加强结构，既能实现电池箱体的轻量化，又能保证电池箱体的强度，同时加强结构在箱体内壁设置对电池模组进行定位，并使加强结构两边留有散热空间，有利于电池模块的散热，提高了散热性能；本箱体结构简单、组装容易，有利于规模化生产。
附图说明
图1为本发明电池箱的左箱体侧壁或右箱体侧壁的结构示意图；
图2为本发明电池箱的前箱体侧壁或后箱体侧壁的结构示意图；
图3为本发明电池箱的底壁的第一底板的结构示意图；
图4为本发明电池箱的底壁的第二底板的结构示意图；
图5为本发明电池箱的吊耳的结构示意图；
图6为本发明电池箱的固定件的结构示意图；
图7为本发明电池箱的主视图；
图8为本发明电池箱的左视图；
图9为本发明电池箱的俯视图；
图10为本发明电池箱的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的电池箱的具体实施例，如图1和图10所示，电池箱包括多边形底壁和与底壁的每条边对应的电池箱体侧壁，本实施例中，底壁为矩形；电池箱体侧壁由前、后、左、右箱体侧壁围成，其中前、后箱体侧壁为第一型材1，第一型材1由镁铝合金采用挤压工艺一体成型，第一型材1包括左、右方向延伸的侧壁本体，侧壁本体在宽度方向上的两端均设有厚壁段，侧壁外侧面上设有处于两个厚壁段之间的通槽18，通槽18既能实现电池箱体的轻量化，又能保证电池箱体的强度；如图8所示，侧壁本体的顶部在设有通槽18的一侧设有与箱盖9可拆连接的第一折边12，第一折边12的上表面构成了与箱盖9的接触面，上表面与箱盖9之间的接触面上粘贴有聚氨酯密封条8，聚氨酯密封条8用于保证电池箱体的密封性能，第一折边12上设有翻边11，翻边11与侧壁本体平行，翻边11与第一折边12配合用于保证电池箱体与箱盖9之间的密封性能，在其他实施例中，翻边11也可以不与侧壁本体平行。
本实施例中，侧壁本体的底部在设有通槽18的一侧设有用于与车架可拆连接的第二折边15，第二折边15的下表面构成了与车架的接触面，第二折边15上设有螺纹孔，第二折边15通过螺栓将电池箱体固定在车架上，其他实施例中，也可以用螺钉固定；第一型材1构成了吊耳固定侧壁，第一折边12和第二折边15分别设置在吊耳固定侧壁的两厚壁段的外侧，其中设有第二折边15的厚壁段、第二折边15以及通槽18构成用于定位安装吊耳5的吊耳安装结构。
本实施例中，如图5和图7所示，第二折边15的上表面上焊接有吊耳5，吊耳5包括吊耳本体，吊耳本体上部设有吊钩，吊钩有第一吊钩折边51和第二吊钩折边52构成，吊耳本体下部设有固定座，吊耳本体侧面53与侧壁本体的通槽18相接触，固定座侧面54与侧壁本体侧面17接触，固定座底面55与第一型材1的第二折边15的上表面16接触，固定座底面55上设有螺纹孔，螺栓自下向上旋入，将电池箱体固定在车架上，其中，吊耳5采用CMT满焊的方式进行角焊焊接固定。
本实施例中，如图6所示，第二折边15的上表面上还焊接有固定加强件6，固定加强件6包括第一固定件折边和第二固定件折边，第一固定件折边的上侧面63与通槽18接触，第一固定件折边的下侧面62与侧壁本体侧面17接触，第二固定件折边的底面61与第一型材1的第二折边15的上表面16接触，第二固定件折边的上表面64上设有螺栓孔，螺纹孔构成了加强件固定孔，螺栓自上而下旋入，将电池箱体固定在车架上，其中，固定加强件6采用CMT满焊的方式焊接固定；第二折边15下表面低于侧壁本体下表面，所述第二折边15靠近侧壁本体的一侧与侧壁本体下表面构成用于与电池箱底壁匹配的阶梯形限位槽14，阶梯形限位槽14用于对电池箱底壁限位，保证了阶梯形限位槽14和电池箱底壁配合紧密，便于焊接。
本实施例中，侧壁本体在通槽18相对的一侧设有侧壁加强筋13，侧壁加强筋13构成了加强结构，侧壁加强筋13位于电池箱体的内侧面上用于与电池模组接触，侧壁加强筋13在侧壁本体上沿左、右方向延伸，侧壁加强筋13上下两侧形成了用于电池模组散热的散热空间，提高了电池箱体的散热性能；通槽18的上方设有沿前后方向延伸并贯穿侧壁本体的减重孔19，减重孔19为条形，减重孔19既能减轻侧壁本体的重量，又能保证侧壁本体的强度，减少电池箱体受到的侧向撞击损坏，延长电池模组的寿命。
本实施例中，如图2所示，左、右箱体侧壁为第二型材2，第二型材2由镁铝合金采用挤压工艺一体成型，第二型材2与第一型材1截面结构基本相同，区别在于第二型材2的第二折边21比第一型材1的第二折边15的长度要短。
本实施例中，如图3和图9所示，底壁包括第一底板3，第一底板3的上表面31上设有第一横筋32，第一横筋32上设有用于排线的排线槽和用于定位电池模组的连接孔，第一底板3的下表面33上设有第一底板加强筋34，第一底板加强筋34位于第一底板3与第三底板7相拼接的一侧，本实施例中，第一底板加强筋34的数量为三道，其他实施例中，第一底板加强筋34的数量可以为一道、两道或四道以上。
本实施例中，如图4所示，底壁还包括第二底板4，第二底板4上设有空腔45和第二横筋42，第二横筋42上设有用于定位电池模组的连接孔，第二底板4的下表面43设有第二底板加强筋44，第二底板加强筋44位于第二底板4与第三底板7相拼接的一侧，本实施例中，第二底板加强筋44的数量为四道，其他实施例中，第二底板加强筋44的数量可以为一道、两道、三道或五道以上。
本实施例中，如图10所示，底壁还包括第三底板7，第三底板7位于第一底板3和第二底板4之间，第一底板3和第二底板4各为一个，第三底板7的数量为四个，在其他实施例中，可以根据电池模组的大小来调节第三底板7的数量，第三底板可以为一个、两个、三个或五个以上；第三底板7的上表面光滑平整，下表面的两端分别设置有一道和三道第三底板加强筋73；在底壁两个底板连接的位置处分别焊接有短形垫块72和长形垫块73，短形垫块72和长形垫块73既能提高两个相邻底板的焊接稳定性，又能减小电池箱体与车架装配时的接触面积，从而提高电池箱体的散热性能和箱体强度。
实施中，先在左电池箱体侧壁上进行钻孔、攻丝等数控加工工序，加工通讯、维修、正负极等通孔，通孔用于实现数据传输，且便于维修，然后将前、后、左、右箱体侧壁通过CMT点焊得到电池箱体的侧壁框架；再将第一底板3、第二底板4和第三底板7通过搅拌摩擦焊焊接成底壁；随后把侧壁框架和底壁焊接成电池箱体，焊接过程中将箱体侧壁框架倒立，把底壁放入侧壁框架上的阶梯形限位槽14内，阶梯形限位槽14保证了箱体侧壁框架与底壁配合紧密，避免焊接过程中出现坍塌现象；最后使用CMT焊接工艺对侧壁框架的侧焊缝进行满焊，起到加强电池箱体强度的作用，同时满焊焊接工艺也保证了电池箱体具有良好的气密性。
本实施例中，侧壁本体上的加强结构为侧壁加强筋，在其他实施例中，加强结构为翅片，翅片在加强侧壁本体强度的同时又有利于电池箱体的散热；本实施例中，加强结构沿前后方向延伸或左右方向延伸，在其他实施例中，加强结构也可以间隔设置若干个沿竖直方向延伸的加强筋；在本实施例中，第一折边上设有翻边，在其他实施例中，也可以不设置翻边；本实施例中，侧壁本体由镁铝合金挤压成型，在其他实施例中，侧壁本体也可以由镁合金或铝合金挤压成型。
本发明的电池箱体侧壁的具体实施例，该电池箱体侧壁与上述电池箱体的具体实施例中的电池箱体侧壁的结构相同，不予赘述。
本发明的车辆的具体实施例，车辆包括车架和安装在车架上的电池箱，电池箱包括电池模组和电池箱体，该电池箱体与上述电池箱体的具体实施例中的电池箱体的结构相同，不予赘述。
Claims (10)
1.电池箱体侧壁，包括侧壁本体，侧壁本体具有用于朝向电池箱体内部的侧壁内侧面和用于背向电池箱体内部的侧壁外侧面，其特征在于：所述侧壁本体设有加强结构，所述加强结构凸出设置在侧壁内侧面上，加强结构上远离侧壁本体的一端具有用于与电池箱体内部的电池模组定位配合的定位面。
2.根据权利要求1所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述加强结构为沿侧壁本体长度方向延伸的侧壁加强筋。
3.根据权利要求1或2所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述侧壁本体在宽度方向上的两端均设有厚壁段，侧壁外侧面上设有处于两个厚壁段之间的通槽。
4.根据权利要求3所述的电池箱体侧壁，其特征在于：至少一端的厚壁段内设有沿侧壁本体长度方向延伸的减重孔。
5.根据权利要求3所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述两厚壁段中的其中一个与电池箱底壁固定，与电池箱底壁固定的厚壁段的端部设有与电池箱底壁匹配的阶梯形限位槽。
6.根据权利要求3所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，所述第一折边上设有朝向第二折边翻折的翻边。
7.根据权利要求4或5或6所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述两厚壁段的外侧分别设有用于与箱盖可拆连接的第一折边和用于与车架可拆连接的第二折边，设有第二折边的厚壁段、第二折边以及通槽构成用于定位安装吊耳的吊耳安装结构。
8.根据权利要求1或2所述的电池箱体侧壁，其特征在于：所述侧壁本体由镁铝合金制成。
9.电池箱，包括多边形底壁和与底壁的每条边对应的电池箱体侧壁，其特征在于：所述电池箱体侧壁为权利要求1-8任意一项所述的电池箱体侧壁。
10.车辆，包括车架和安装在车架上的电池箱，所述电池箱包括多边形底壁和与底壁的每条边对应的电池箱体侧壁，其特征在于：所述电池箱体侧壁为权利要求1-8任意一项所述的电池箱体侧壁。
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