CN111682137A - 一种铝合金动力电池箱体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金动力电池箱体结构，包括动力电池箱本体、设在动力电池箱本体内的集成式液冷结构和设在动力电池箱本体内的多个电芯组，其特征是：所述集成式液冷结构将动力电池箱本体分隔成多个独立的电池容纳格，所述电芯组固定在电池容纳格内。其能够大幅度提升动力电池内部的空间利用率；既能够满足电芯组的散热需求，又能够充当动力电池箱本体的骨架，提升动力电池箱本体的强度；同时能够减轻动力电池箱体结构的重量。

Description

一种铝合金动力电池箱体结构
技术领域
本发明涉及电动汽车，具体涉及一种铝合金动力电池箱体结构。
背景技术
目前，能源问题和环境污染问题不断加剧，节能减排、发展低碳经济的需求日益急切，电动汽车的发展迫在眉睫。对于电动汽车而言，动力电池作为其核心部件，动力电池性能好坏直接决定了电动汽车性能。由于受到车身尺寸的限制，动力电池的体积有限，提升动力电池内部空间利用率，增加动力电池总容量，对提升电动汽车续航里程具有重要意义。
现有的动力电池箱体，如CN105810864A公开的一种动力电池箱体，包括箱体以及用于密封所述箱体的开口的箱盖，箱体内部沿深度方向设置有多层模组安装板；在箱体内设置的多层模组安装板，可以将电池模组、电池冷却系统、线束系统、控制器系统等部件分层安装布局于箱体内部，使得整个动力电池系统布局紧凑，极大地提高了电池的体积能量密度，有利于整车的空间利用。其内部水冷系统均单独安装，并未形成动力电池箱体骨架，无法提高动力电池箱体的强度性能，限制了动力电池的减重优化。同时，几乎所有动力电池内部电池均由电池模组通过串并联方式组成，电池模组尺寸相对比较固定，由于动力电池空间受车身尺寸限制，其内部空间利用率较低。因此需对现有的动力电池箱体进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金动力电池箱体结构，其能够大幅度提升动力电池内部的空间利用率；既能够满足电芯组的散热需求，又能够充当动力电池箱本体的骨架，提升动力电池箱本体的强度；同时能够减轻动力电池箱体结构的重量。
本发明所述的一种铝合金动力电池箱体结构，包括动力电池箱本体、设在动力电池箱本体内的集成式液冷结构和设在动力电池箱本体内的多个电芯组，其特征是：所述集成式液冷结构将动力电池箱本体分隔成多个独立的电池容纳格，所述电芯组固定在电池容纳格内。
进一步，所述动力电池箱本体包括矩形框架、多条位于该矩形框架内且平行布置的铝合金纵梁、位于所述矩形框架下面并与其连接的底板，每条所述铝合金纵梁下端均设有多个槽口；所述集成式液冷结构包括两块对应布置在所述矩形框架内侧并与所述铝合金纵梁平行的呈空腔状的集流板、与所述集流板相连的液冷管、多块平行布置并与所述铝合金纵梁垂直的呈空腔状的液冷板，所述液冷板的一端与一所述集流板连通、另一端穿过铝合金纵梁上的槽口与另一所述集流板连通；所述电芯组固定在所述液冷板与铝合金纵梁形成的电池容纳格和集流板、液冷板与铝合金纵梁共同形成的电池容纳格内。
进一步，所述液冷板内沿横向设有多块隔板，所述隔板平行于底板并将液冷板分隔为多个独立的腔室；所述集流板内沿纵向设有多块隔板，所述隔板平行于底板并将集流板分隔为多个独立的腔室；所述液冷板内的腔室与集流板内的腔室一一对应连通。
进一步，所述矩形框架上固定连接有多个电池包安装支架和多个电池包安装孔。
进一步，所述矩形框架由四段铝合金型材焊接而成。
进一步，所述集流板、液冷板均为铝合金材质。
进一步，所述底板为复合材料，并通过粘接的方式与矩形框架、铝合金纵梁、集成式液冷结构连接。
进一步，所述电芯组由多个方形的电芯单体并排粘结而成。
进一步，所述电芯组的侧面与集流板、液冷板之间通过结构胶进行粘接、与铝合金纵梁之间通过膨胀胶进行粘接。
本发明有益的技术效果：
本发明大幅度提升了动力电池内部的空间利用率；其既能够满足电芯组的散热需求，又能够充当动力电池箱本体的骨架，提升动力电池箱本体的强度；减轻了动力电池箱体结构的重量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是动力电池箱本体和集成式液冷结构的连接结构示意图；
图3是电芯组的结构示意图；
图4是铝合金纵梁的结构示意图；
图5是集流板的结构示意图；
图6是液冷板的结构示意图；
图7是电芯单体的结构示意图。
图中：1-动力电池箱本体，2-集成式液冷结构，3-电芯组，4-结构胶；
11-矩形框架，12-铝合金纵梁，13-底板；
21-集流板，22-液冷管，23-液冷板；
31-电芯单体；
111-电池包安装支架，112-电池包安装孔；
121-槽口；
231-隔板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。
参见图1至图7所述的一种铝合金动力电池箱体结构，包括动力电池箱本体1、设在动力电池箱本体1内的集成式液冷结构2和设在动力电池箱本体1内的多个电芯组3，其特征是：所述集成式液冷结构2将动力电池箱本体1分隔成多个独立的电池容纳格，所述电芯组3固定在电池容纳格内。能够大幅度提升动力电池内部的空间利用率。
所述动力电池箱本体1包括矩形框架11、多条位于该矩形框架11内且平行布置的铝合金纵梁12、位于所述矩形框架11下面并与其连接的底板13，每条所述铝合金纵梁12下端均设有多个槽口121；所述集成式液冷结构2包括两块对应布置在所述矩形框架11内侧并与所述铝合金纵梁12平行的呈空腔状的集流板21、与所述集流板21相连的液冷管22、多块平行布置并与所述铝合金纵梁12垂直的呈空腔状的液冷板23，所述液冷板23的一端与一所述集流板21连通、另一端穿过铝合金纵梁12上的槽口121与另一所述集流板21连通；所述电芯组3固定在所述液冷板23与铝合金纵梁12形成的电池容纳格和集流板21、液冷板23与铝合金纵梁12共同形成的电池容纳格内。液冷板23与铝合金纵梁12的槽口位置采用焊接方式固定连接为一体，液冷板23的两端与集流板21同样采用焊接方式固定连接为一体。两块集流板21均通过液冷管22与整车冷却循环系统相连。集成式液冷结构2既能够满足电芯组3的散热需求，又能够充当动力电池箱本体1的骨架，提升动力电池箱本体1的强度。
所述液冷板23内沿横向设有多块隔板231，所述隔板231平行于底板13并将液冷板23分隔为多个独立的腔室；所述集流板21内沿纵向设有多块隔板，所述隔板平行于底板并将集流板21分隔为多个独立的腔室；所述液冷板23内的腔室与集流板21内的腔室一一对应连通。冷却水经液冷管22流进集流板21，分别从不同高度位置的腔室进行流动，能够使得散热效果更好。
所述矩形框架11上固定连接有多个电池包安装支架111和多个电池包安装孔112。电池包安装支架111和电池包安装孔112用于将铝合金动力电池箱体结构与车身连接。
所述矩形框架11由四段铝合金型材焊接而成。铝合金型材采用挤压成形，铝合金纵梁12采用焊接的方式与矩形框架11进行固定连接。能够减轻动力电池箱本体1的重量。
所述集流板21、液冷板23均为铝合金材质。能够减轻集成式液冷结构2的重量。
所述底板13为复合材料，并通过粘接的方式与矩形框架11、铝合金纵梁12、集成式液冷结构2连接。
所述电芯组3由多个方形的电芯单体31并排粘结而成。相邻两个电芯单体31紧邻的侧面涂有导热性能良好的结构胶4，电芯单体31通过结构胶4粘接在一起后形成电芯组3。
所述电芯组3的侧面与集流板21、液冷板23之间通过结构胶4进行粘接、与铝合金纵梁12之间通过膨胀胶进行粘接。膨胀胶能够有效填充电芯组3与铝合金纵梁12之间的间隙，并且能够为电芯组3的安装提供预紧力；使得电芯组3紧固在电池容纳格内。

Claims (9)

1.一种铝合金动力电池箱体结构，包括动力电池箱本体(1)、设在动力电池箱本体(1)内的集成式液冷结构(2)和设在动力电池箱本体(1)内的多个电芯组(3)，其特征是：所述集成式液冷结构(2)将动力电池箱本体(1)分隔成多个独立的电池容纳格，所述电芯组(3)固定在电池容纳格内。
2.根据权利要求1所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述动力电池箱本体(1)包括矩形框架(11)、多条位于该矩形框架(11)内且平行布置的铝合金纵梁(12)、位于所述矩形框架(11)下面并与其连接的底板(13)，每条所述铝合金纵梁(12)下端均设有多个槽口(121)；所述集成式液冷结构(2)包括两块对应布置在所述矩形框架(11)内侧并与所述铝合金纵梁(12)平行的呈空腔状的集流板(21)、与所述集流板(21)相连的液冷管(22)、多块平行布置并与所述铝合金纵梁(12)垂直的呈空腔状的液冷板(23)，所述液冷板(23)的一端与一所述集流板(21)连通、另一端穿过铝合金纵梁(12)上的槽口(121)与另一所述集流板(21)连通；所述电芯组(3)固定在所述液冷板(23)与铝合金纵梁(12)形成的电池容纳格和集流板(21)、液冷板(23)与铝合金纵梁(12)共同形成的电池容纳格内。
3.根据权利要求2所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述液冷板(23)内沿横向设有多块隔板(231)，所述隔板(231)平行于底板(13)并将液冷板(23)分隔为多个独立的腔室；所述集流板(21)内沿纵向设有多块隔板，所述隔板平行于底板并将集流板(21)分隔为多个独立的腔室；所述液冷板(23)内的腔室与集流板(21)内的腔室一一对应连通。
4.根据权利要求2或3所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述矩形框架(11)上固定连接有多个电池包安装支架(111)和多个电池包安装孔(112)。
5.根据权利要求4所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述矩形框架(11)由四段铝合金型材焊接而成。
6.根据权利要求5所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述集流板(21)、液冷板(23)均为铝合金材质。
7.根据权利要求6所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述底板(13)为复合材料，并通过粘接的方式与矩形框架(11)、铝合金纵梁(12)、集成式液冷结构(2)连接。
8.根据权利要求7所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述电芯组(3)由多个方形的电芯单体(31)并排粘结而成。
9.根据权利要求8所述的铝合金动力电池箱体结构，其特征是：所述电芯组(3)的侧面与集流板(21)、液冷板(23)之间通过结构胶(4)进行粘接、与铝合金纵梁(12)之间通过膨胀胶进行粘接。
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