CN111430606B - 用于电池模组的下壳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电池模组的下壳体，包括：边框；托盘，所述托盘设置在所述边框上且所述托盘限定出容纳电池模组的容纳空间，所述托盘构造为非金属材质；水冷框架，所述水冷框架设置在所述托盘的底壁面上且适于对所述托盘内的电池进行冷却。本发明的用于电池模组的下壳体，通过将冷却系统与下壳体一起装配，减轻下壳体重量；现有技术中的托盘大多为金属材质，本发明的托盘为非金属材质，进一步减轻了下壳体的重量，为提升电池模组整体的能量密度奠定基础。

Description

用于电池模组的下壳体

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种用于电池模组的下壳体。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，对电池模组的能量密度提出了更高的要求。为了提升电池模组整体的能量密度，需要降低电池模组的整体重量，其中下壳体在电池模组总重量中占的重量比较大。目前电池模组下壳体采用金属材料且冷却系统单独装配，导致下壳体重量较重。

本发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电池模组的下壳体。

为达到上述目的，本发明提出了用于电池模组的下壳体，包括：边框；托盘，所述托盘设置在所述边框上且所述托盘限定出容纳电池模组的空间，所述托盘构造为非金属材质；水冷框架，所述水冷框架设置在所述托盘的底壁面上且适于对所述托盘内的电池进行冷却。

本发明的用于电池模组的下壳体，通过将冷却系统与下壳体一起装配，减轻下壳体重量；现有技术中的托盘大多为金属材质，本发明的托盘为非金属材质，进一步减轻了下壳体的重量，为提升电池模组整体的能量密度奠定基础。

进一步地，所述托盘构造为树脂和玻璃纤维的复合材料件。

进一步地，所述边框包括：在左右方向上间隔开的两个侧边梁，两个所述侧边梁与所述托盘固定连接；前边梁和后边梁，所述前边梁连接在两个所述侧边梁的前端，所述后边梁连接在两个所述侧边梁的后端。

进一步地，所述侧边梁包括：侧边梁本体；延伸板，所述延伸板设置在所述侧边梁本体的下侧且朝向内侧延伸，所述延伸板适于支撑所述托盘且与所述托盘固定连接。进一步地，所述延伸板与所述托盘的底壁通过第一紧固件固定连接，所述延伸板上设置有环绕所述第一紧固件的第一溢胶槽。

进一步地，所述侧边梁本体的内侧面与所述托盘的对应侧板的外侧面之间设置有第一胶层。

进一步地，所述托盘的底壁的左右两侧设置有向上隆起的搭接凸台，所述搭接凸台通过所述第一紧固件与所述延伸部固定连接。

进一步地，所述水冷框架设置在所述搭接凸台上且通过所述第一紧固件与所述搭接凸台固定连接。

进一步地，所述水冷框架包括：结构梁，所述结构梁包括：在左右方向上间隔设置的两个第一纵梁和连接在两个第一纵梁之间的横梁；水冷件，所述水冷件设置在所述结构梁上且适于对所述电池模组进行冷却；其中两个所述第一纵梁与对应的所述搭接凸台之间通过所述第一紧固件固定连接。

进一步地，所述前边梁包括：左前边梁、右前边梁和设置在所述左前边梁和所述右前边梁之间的插接板，所述插接板上设置有出线孔。

进一步地，每个所述第一纵梁上均设置有冷却水道，所述水冷件构造为冷却管，所述冷却管设置在两个所述第一纵梁之间分别与两个所述第一纵梁内的冷却水道连通。

进一步地，所述第一纵梁的外侧面与所述托盘的对应侧板的内侧面之间设置有第二胶层。

进一步地，所述冷却管与所述托盘的底壁之间还设置有冷却管支撑件，所述冷却管支撑件适于包覆所述冷却管的下半部分。

进一步地，所述插接板的下侧设置有第一支撑板；所述托盘的前板的下侧设置有第二支撑板，所述第二支撑板设置在所述第一支撑板上且与所述第一支撑板固定连接。

进一步地，所述第一支撑板与所述第二支撑板通过第二紧固件固定连接，所述第一支撑板上设置有环绕所述第二紧固件的第二溢胶槽。

进一步地，所述结构梁还包括：设置在两个所述第一纵梁之间的第二纵梁，所述横梁包括：设置在所述第二纵梁以及两侧的两个第一纵梁之间的第一横梁和第二横梁。

进一步地，所述水冷件构造为设置在所述结构梁上方的水冷板。

进一步地，所述水冷板上设置有避让所述第二纵梁上与所述电池模组之间的安装点的避让凹槽。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明具体实施例中边框结构示意图；

图2是本发明具体实施例中侧边梁俯视图；

图3是图2中A-A截面图；

图4是本发明具体一个实施例中的下壳体结构示意图；

图5是本发明具体一个实施例中的下壳体爆炸示意图；

图6是本发明具体一个实施例中的水冷框架爆炸示意图；

图7是本发明具体一个实施例中的下壳体与电池模组的结构示意图；

图8是本发明具体一个实施例中的下壳体爆炸示意图；

图9是本发明具体一个实施例中托盘结构示意图；

图10是本发明具体一个实施例中的结构梁结构示意图；

图11是本发明具体一个实施例中插接板结构示意图；

附图标记：

边框1，

侧边梁11，侧边梁本体111，延伸板112，

前边梁12，后边梁13，

第一支撑板101，

托盘2，搭接凸台21，

第二支撑板201，

水冷框架3，

第一纵梁301，第二纵梁302，

结构梁31，冷却管32，冷却支撑件33，水冷板34，

插接板4，

第一紧固件5，第一溢胶槽501，

第二紧固件6，第二溢胶槽601，

电池模组7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的用于电池模组的下壳体，包括边框1、托盘2和水冷框架3。

具体的，托盘2设置在边框1上且托盘2限定出容纳电池模组7的空间，托盘2构造为非金属材质；水冷框架3设置在托盘2的底壁面上且适于对托盘2内的电池模组7进行冷却。

本发明主要由边框1、托盘2和水冷框架3三部分组成，相互之间通过第一胶层、第二胶层粘接和第一紧固件5连接固定，实现冷却系统与下壳体一体化；水冷框架3上方固定电池模组7，通过水冷框架3上的冷却系统给电池模组7进行降温。

根据本发明的用于电池模组的下壳体，通过将冷却系统与下壳体一起装配，减轻下壳体重量；现有技术中的托盘2大多为金属材质，本发明的托盘2为非金属材质，通过模压成型，进一步减轻了下壳体的重量，为提升电池模组7整体的能量密度奠定基础。

优选的，托盘2构造为树脂和玻璃纤维的复合材料件。托盘2构造为非金属材质，可选为树脂和玻璃纤维的复合材料件，既能使电池模组7的下壳体重量减轻，又可以对电池模组7起到保温的作用。

根据本发明的具体实施例中，边框1包括：在左右方向上间隔开的两个侧边梁11，两个侧边梁11与托盘2固定连接；前边梁12和后边梁13，前边梁12连接在两个侧边梁11的前端，后边梁13连接在两个侧边梁11的后端。

其中，前边梁12、后边梁13和两个侧边梁11均采用挤压成型，前边梁12焊接在两个侧边梁11的前端，后边梁13焊接在两个侧边梁11的后端，形成边框1。

根据本发明的具体实施例中，侧边梁11包括侧边梁本体111和延伸板112。

具体的，延伸板112设置在侧边梁本体111的下侧且朝向内侧延伸，延伸板112适于支撑托盘2且与托盘2固定连接。侧边梁本体111用于焊接前边梁12和后边梁13；延伸板112用于支撑托盘2，延伸板112上还设有螺栓孔，可以与托盘2固定连接。

具体的，延伸板112与托盘2的底壁通过第一紧固件5固定连接，延伸板112上设置有环绕第一紧固件5的第一密封部。通过第一紧固件5将托盘2与边框1连接固定；优选的，第一紧固件5可以为螺栓，螺栓安装处周围环绕设有第一密封部，保持电池模组7的气密性。

优选的，第一密封部构造为第一溢胶槽501。螺栓安装处四周设计有第一溢胶槽501，用于灌注密封胶对电池模组7进行密封，保持电池模组7的气密性。

优选的，侧边梁本体111的内侧面与托盘2的对应侧板的外侧面之间设置有第一胶层。通过第一胶层将托盘2与边框1粘接固定，同时通过第一紧固件5将托盘2与边框1连接固定，两者结合可以使托盘2和边框1固定加强。

根据本发明的具体实施例中，托盘2的底壁的左右两侧设置有向上隆起的搭接凸台21，搭接凸台21通过第一紧固件5与延伸部固定连接。在延伸板112对应位置的托盘2底壁上，设置有向上隆起的搭接凸台21结构，搭接凸台21上有螺栓孔，可以用于与侧边梁11的延伸板112与边框1连接。

根据本发明的具体实施例中，水冷框架3设置在搭接凸台21上且通过第一紧固件5与搭接凸台21固定连接。水冷框架3上设有螺栓孔，第一紧固件5从上到下依次穿过水冷框架3、搭接凸台21和延伸板112，将水冷框架3、托盘2和边框1固定连接在一起。

具体的，水冷框架3包括结构梁31和水冷件。结构梁31采用挤压成型，并用焊接工艺制成，保证电池模组7整体的结构强度；水冷件为电池模组7提供冷却效果。

优选的，结构梁31包括在左右方向上间隔设置的两个第一纵梁301和连接在两个第一纵梁301之间的横梁；两个第一纵梁301提供与搭接凸台21的固定连接部位，横梁对电池模组7起到横向支撑加强的作用；水冷件设置在结构梁31上且适于对电池模组7进行冷却；其中两个第一纵梁301与对应的搭接凸台21之间通过第一紧固件5固定连接。两个第一纵梁301上设有螺栓孔，第一紧固件5从上到下依次穿过水冷框架3、搭接凸台21和延伸板112，将水冷框架3、托盘2和边框1固定连接在一起。

根据本发明的具体实施例中，前边梁12包括：左前边梁12、右前边梁12和设置在左前边梁12和右前边梁12之间的插接板4，插接板4上设置有出线孔。插接板4为一个环形结构，其两端分别与左前边梁12和右前边梁12焊接，高低压插接件和水冷接口均通过其出线孔与托盘2连接，插接板4上部设有法兰面，可用于安装固定托盘2。

根据本发明的具体实施例中，如图4-图6所示，每个第一纵梁301上均设置有冷却水道，水冷件构造为冷却管32，冷却管32设置在两个第一纵梁301之间分别与两个第一纵梁301内的冷却水道连通。第一纵梁301上设计有冷却水道，冷却液从其中一个第一纵梁301的冷却水道流入，流向两个第一纵梁301间的多个冷却管32，并从另一个第一纵梁301的冷却水道流出。

具体的，在两个第一纵梁301之间设置有多个冷却管32且分布在两个横梁之间，使冷却管32与水冷框在同一个平面内，节省电池内空间，既可以安装传统模组，又可以安装扎带式粘接模组。

优选的，冷却管32为水冷扁管，具有相对占电池内空间小、冷却面积大、承受电池模组7压力均匀的特点。

优选的，插接件出口位置可根据冷却水道进出口和高低压插接件的大小，设计相配合的孔。

根据本发明的具体实施例中，第一纵梁301的外侧面与托盘2的对应侧板的内侧面之间设置有第二胶层。通过第二胶层将托盘2与第一纵梁301粘接固定，即将托盘2与水冷框架3粘接固定，同时托盘2与水冷框架3之间通过第一紧固件5固定，两者结合可以使托盘2和水冷框架3固定加强。

根据本发明的具体实施例中，冷却管32与托盘2的底壁之间还设置有冷却管支撑件33。冷却管支撑件33采用树脂和玻璃纤维的复合材料制成；冷却管支撑件33用于支撑冷却管32，防止电池模组7把冷却管32压变形。

具体的，冷却管支撑件33适于包覆冷却管32的下半部分。冷却管支撑件33半包裹冷却管32，即下表面包裹上表面裸露，上表面与电池模组7接触，用于电池模组7冷却，下表面冷却管支撑件33紧贴托盘2上，托盘2给冷却管支撑件33提供支持力，进而冷却管支撑件33对冷却管32起到支撑加强作用。

根据本发明的具体实施例中，水冷框架3组装步骤为：先将结构梁31焊接成形；然后将冷却管32焊接到结构梁31上；最后用冷却管支撑件33包裹到冷却管32上。

根据本发明的具体实施例中，如图7-图11所示，插接板4的下侧设置有第一支撑板101；托盘2的前板的下侧设置有第二支撑板201，第二支撑板201设置在第一支撑板101上且与第一支撑板101固定连接。第一支撑板101和第二支撑板201上均设有第一安装孔，通过第一安装孔可以将托盘2与框架的前端固定连接。

根据本发明的具体实施例中，第一支撑板101与第二支撑板201通过第二紧固件6固定连接，第一支撑板101上设置有环绕第二紧固件6的第二密封部。通过第二紧固件6将托盘2与框架的前端固定连接，其中第一支撑板101上设置有环绕第二紧固件6的第二密封部，第二紧固件6安装处周围环绕设计有第二密封部，保证电池模组7的气密性。

优选的，第二紧固件6为螺栓。

根据本发明的具体实施例中，第二密封部构造为第二溢胶槽601。螺栓安装处四周设有第二溢胶槽601，用于灌注密封胶对电池模组7进行密封，保持电池模组7的气密性。

根据本发明的具体实施例中，结构梁31还包括：设置在两个第一纵梁301之间的第二纵梁302，横梁包括：设置在第二纵梁302以及两侧的两个第一纵梁301之间的第一横梁和第二横梁。第一纵梁301上还设计有电池模组7的第二安装孔和固定水冷件的第三安装孔；第二纵梁302的前部设计有螺栓孔，配合第一支撑板101和第二支撑板201用于水冷框架3、托盘2和边框1通过第二紧固件6的固定连接，同时在第二纵梁302上还设置有电池模组7的安装点，可以对电池模组7组装；第一横梁和第二横梁起到横向支撑作用，保持电池包横向强度。

根据本发明的具体实施例中，水冷件构造为设置在结构梁31上方的水冷板34；具体的，水冷板34上设置有避让第二纵梁302上与电池模组7之间的安装点的避让凹槽。水冷板34通过第三安装孔固定在结构梁31上；其中，避让开第二纵梁302上的电池模组7的安装点。

根据本发明的具体实施例中，电池模组7的下壳体的装配顺序为：

1、将边框1焊接成型，水冷框架3复合成型；

2、在延伸板112的第一溢胶槽501内灌注密封胶，在侧边梁本体111的内侧面涂抹结构胶，放入托盘2；

3、在托盘2的内侧面涂抹结构胶，将水冷框架3放入托盘2内；

4、通过第一紧固件5，依次穿过水冷框架3、托盘2和边框1，将三者连接固定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种用于电池模组的下壳体，其特征在于，包括：

边框（1）；

托盘（2），所述托盘（2）设置在所述边框（1）上且所述托盘（2）限定出容纳电池模组的容纳空间，所述托盘（2）构造为非金属材质；

水冷框架（3），所述水冷框架（3）设置在所述托盘（2）的底壁面上且适于对所述托盘（2）内的电池进行冷却；

所述边框（1）包括：

在左右方向上间隔开的两个侧边梁（11），两个所述侧边梁（11）与所述托盘（2）固定连接；

前边梁（12）和后边梁（13），所述前边梁（12）连接在两个所述侧边梁（11）的前端，所述后边梁（13）连接在两个所述侧边梁（11）的后端；

所述侧边梁（11）包括：

侧边梁本体（111）；

延伸板（112），所述延伸板（112）设置在所述侧边梁本体（111）的下侧且朝向内侧延伸，所述延伸板（112）适于支撑所述托盘（2）且与所述托盘（2）固定连接；

所述延伸板（112）与所述托盘（2）的底壁通过第一紧固件（5）固定连接，所述延伸板（112）上设置有环绕所述第一紧固件（5）的第一溢胶槽（501）。

2.根据权利要求1所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述托盘（2）构造为树脂和玻璃纤维的复合材料件。

3.根据权利要求1所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述侧边梁本体（111）的内侧面与所述托盘（2）的对应侧板的外侧面之间设置有第一胶层。

4.根据权利要求1所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述托盘（2）的底壁的左右两侧设置有向上隆起的搭接凸台（21），所述搭接凸台（21）通过所述第一紧固件（5）与所述延伸板（112）固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述水冷框架（3）设置在所述搭接凸台（21）上且通过所述第一紧固件（5）与所述搭接凸台（21）固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述水冷框架（3）包括：

结构梁（31），所述结构梁（31）包括：在左右方向上间隔设置的两个第一纵梁（301）和连接在两个第一纵梁（301）之间的横梁；

水冷件，所述水冷件设置在所述结构梁（31）上且适于对所述电池模组进行冷却；其中

两个所述第一纵梁（301）与对应的所述搭接凸台（21）之间通过所述第一紧固件（5）固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述前边梁（12）包括：左前边梁（12）、右前边梁（12）和设置在所述左前边梁（12）和所述右前边梁（12）之间的插接板（4），所述插接板（4）上设置有出线孔。

8.根据权利要求6所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，每个所述第一纵梁（301）上均设置有冷却水道，所述水冷件构造为冷却管（32），所述冷却管（32）设置在两个所述第一纵梁（301）之间分别与两个所述第一纵梁（301）内的冷却水道连通。

9.根据权利要求8所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述第一纵梁（301）的外侧面与所述托盘（2）的对应侧板的内侧面之间设置有第二胶层。

10.根据权利要求8所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述冷却管（32）与所述托盘（2）的底壁之间还设置有冷却管支撑件（33），所述冷却管支撑件（33）适于包覆所述冷却管（32）的下半部分。

11.根据权利要求7所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述插接板（4）的下侧设置有第一支撑板（101）；

所述托盘（2）的前板的下侧设置有第二支撑板（201），所述第二支撑板（201）设置在所述第一支撑板（101）上且与所述第一支撑板（101）固定连接。

12.根据权利要求11所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述第一支撑板（101）与所述第二支撑板（201）通过第二紧固件（6）固定连接，所述第一支撑板（101）上设置有环绕所述第二紧固件（6）的第二溢胶槽（601）。

13.根据权利要求6所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述结构梁（31）还包括：设置在两个所述第一纵梁（301）之间的第二纵梁（302），所述横梁包括：设置在所述第二纵梁（302）以及两侧的两个第一纵梁（301）之间的第一横梁和第二横梁。

14.根据权利要求13所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述水冷件构造为设置在所述结构梁（31）上方的水冷板（34）。

15.根据权利要求14所述的用于电池模组的下壳体，其特征在于，所述水冷板（34）上设置有避让所述第二纵梁（302）上与所述电池模组之间的安装点的避让凹槽。

Images