CN114335798A - 电池箱体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池箱体，包括框体和底板，框体包括依次连接的前边框、左边框、后边框和右边框，前边框、左边框、后边框和右边框均通过搅拌摩擦焊的方式与底板固定连接，前边框上设置有进液嘴和出液嘴，前边框的内部设置有进液容腔和出液容腔，左边框与右边框之间设置有前支撑梁，前支撑梁的上表面形成前支撑面，后边框上形成后支撑面，后支撑面与前支撑面位于同一平面内，底板内部设置有流道，进液容腔和出液容腔均连通至流道，冷却液经进液嘴、进液容腔进入流道，再经出液容腔、出液嘴流出。本发明提供的电池箱体，制作工艺简单、结构强度高、流量均匀性好、外观美观，可有助于提高工程机械核心零部件的可靠性，适于大批量制造，降低整机成本。

Description

电池箱体

技术领域

本发明涉及工程机械专用电池包技术领域，特别是涉及一种电池箱体。

背景技术

随着中国对环境保护和减碳减排的重视，工程机械继大巴车和乘用车之后，也开始逐步向电动化方向发展。目前工程及机械主要使用为大巴车定制开发的标准箱体，但大巴车通常在路况较好的公路上运营，不像工程机械经常在路况较差的工地、山区等场所运营，现有标准箱体难以适用工程机械振动和冲击强烈的工况。此外，现有标准箱体及其水道存在制作工艺复杂、成本高的缺点，进一步限制了标准箱体在工程机械上的批量应用。

中国专利CN201910458384.4和CN201821923983.6分别公开了一种电池箱体，但其应用在工程机械上存在一定缺点：1.两者公开的电池箱体都是针对大巴车开发的，而大巴车通常路况较好，只需满足国标《GB 38031-2020》垂直方向7g的机械冲击即可，但工程机械通常在工地和山区等恶劣路况运营，机械冲击远大于7g，因此，这两种电池箱体结构强度存在不满足工程机械适应恶劣工况的风险；2.这两种电池箱体制造工艺复杂，尤其是其中的堵头需要大量的机加工工序。该堵头首先要在一块很厚的铝基板上机加工出配液板与一体凸设于配液板上板面上的转接台；接着在转接台上加工L型通道，其中L型的横向通道可以从转接台前端面挖孔贯通，但竖向通道只能从配液板底面挖孔贯通，留在配液板地面的开放孔后续又需要盖板来封堵密封；然后在配液板后端加工出侧端面和后端面均开口的配液腔，堵头插头与流道板的插座装配后，它们上板面结合处焊接时，为防止配液腔变形，还需要将填充块从配液腔侧端面的开口塞入作为支撑，焊接完成后再取出，但由于焊接产生的强大压力，造成填充块不容易取出；另外，为封堵密封配液腔侧端面开口，还需要焊接塞块。总之，现有电池箱体存在结构强度不满足工程机械路况差的需求，而且制造工艺复杂、成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种电池箱体，其制作工艺简单、结构强度高、流量均匀性好、外观美观，可有助于提高工程机械核心零部件的可靠性，适于大批量制造，降低整机成本。

一种电池箱体，包括框体和底板，所述框体包括依次连接的前边框、左边框、后边框和右边框，所述前边框、所述左边框、所述后边框和所述右边框均通过搅拌摩擦焊的方式与所述底板固定连接，所述前边框上设置有进液嘴和出液嘴，所述前边框的内部设置有进液容腔和出液容腔，所述进液嘴连通至所述进液容腔，所述出液嘴连通至所述出液容腔，所述左边框与所述右边框之间设置有前支撑梁，所述前支撑梁的上表面形成前支撑面，所述后边框上形成后支撑面，所述后支撑面与所述前支撑面位于同一平面内，所述前支撑面上开设有前安装孔，所述后支撑面上开设有后安装孔，所述底板内部设置有流道，所述进液容腔和所述出液容腔均连通至所述流道，冷却液经所述进液嘴、所述进液容腔进入流道，再经所述出液容腔、所述出液嘴流出。

可选地，所述左边框、所述右边框相对内侧分别设置有斜坡支撑面，所述前支撑梁的两端具有分别用于对应抵紧在两个所述斜坡支撑面上的斜坡端面；所述左边框、所述右边框相对外侧分别设置有多个肋片，所述肋片的高度与所述斜坡支撑面的高度相同。

可选地，所述底板包括上层板和下层板，所述流道形成在所述上层板与所述下层板之间。

可选地，所述前边框的与所述底板相接的一侧具有用于插入所述上层板与所述下层板之间的前凸棱，所述后边框的与所述底板相接的一侧具有用于插入所述上层板与所述下层板之间的后凸棱。

可选地，所述前边框上对应所述进液容腔的位置具有第一阶梯面，所述进液嘴上具有第一肩部结构，所述进液嘴通过所述第一肩部结构定位在所述第一阶梯面上；所述前边框上对应所述出液容腔的位置具有第二阶梯面，所述出液嘴上具有第二肩部结构，所述出液嘴通过所述第二肩部结构定位在所述第二阶梯面上；所述第一肩部结构的前侧面、所述第二肩部结构的前侧面均与所述前边框的前侧面位于同一平面内。

可选地，所述进液嘴、所述出液嘴均通过搅拌摩擦焊的方式与所述前边框固定连接。

可选地，所述后边框上具有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面高于所述第二台阶面，所述第一台阶面为所述后支撑面，所述第二台阶面与所述底板的上表面位于同一平面内。

可选地，所述进液容腔包括沿前后方向开设在所述前边框上的进液通孔，所述进液通孔连通至所述流道；所述出液容腔包括沿前后方向开设在所述前边框上的出液通孔，所述出液通孔连通至所述流道。

可选地，所述底板内设置有若干个封闭隔板和若干个开放隔板，相邻两个所述封闭隔板中的一者的一端密封固定在所述前边框上、另一端与所述后边框之间形成供冷却液通过的通道，另一者的一端密封固定在所述后边框上、另一端与所述前边框之间形成供冷却液通过的通道，所述开放隔板的两端与所述前边框、所述后边框之间均形成供冷却液通过的通道，所述左边框与相邻的所述封闭隔板之间、相邻的两个所述封闭隔板之间、所述右边框与相邻的所述封闭隔板之间均设置有等距分布的相同数量的所述开放隔板。

可选地，所述左边框与相邻的所述开放隔板之间、相邻的两个所述开放隔板之间、相邻的所述开放隔板与所述封闭隔板之间、所述右边框与相邻的所述开放隔板之间形成子流道，每个所述子流道对应的所述进液通孔或所述出液通孔的数量相同。

可选地，所述前支撑梁焊接在所述底板上，或者，所述前支撑梁与所述前边框一体挤压成型。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明提供的电池箱体，制作工艺简单、结构强度高、流量均匀性好、外观美观，可有助于提高工程机械核心零部件的可靠性，适于大批量制造，降低整机成本。

附图说明

图1为本发明的电池箱体的立体结构图；

图2为本发明的电池箱体的拆分示意图；

图3为本发明的电池箱体的俯视图；

图4为图3中A-A处断面示意图；

图5为图3中B-B处断面示意图；

图6为图3中C-C处断面示意图；

图7为本发明的电池箱体的侧视图；

图8为本发明的电池箱体中进液嘴/出液嘴与前边框的装配示意图；

图9为本发明的电池箱体的主视图；

图10为图9中D-D向剖视图；

图11为图10中E处放大示意图。

附图中：1-前边框，2-后边框，3-左边框，4-右边框，5-底板，6-前支撑梁，7-进液嘴，8-出液嘴，9-焊缝，11-前凸棱，12-进液容腔，121-第一阶梯面，122-进液通孔，21-后支撑面，22-后安装孔，23-后凸棱，31-斜坡支撑面，32-肋片，51-子流道，61-前安装孔，71-第一肩部结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。以下实施例中的前后左右方向旨为便于对本产品的结构进行说明，对本专利申请的保护范围不具有限定作用，具体地，图3中的上侧为“左”方向、下侧为“右”方向、左侧为“前”方向、右侧为“后”方向。

下面结合图1至图11，对本发明的电池箱体进行详细说明。该电池箱体包括框体和底板5，框体包括依次连接的前边框1、左边框3、后边框2和右边框4，前边框1、左边框3、后边框2和右边框4均通过搅拌摩擦焊的方式与底板5固定连接（焊缝9如图3所示），前边框1上设置有进液嘴7和出液嘴8，前边框1的内部设置有进液容腔12和出液容腔，进液嘴7连通至进液容腔12，出液嘴8连通至出液容腔，左边框3与右边框4之间设置有前支撑梁6，前支撑梁6的上表面形成前支撑面，后边框2上形成后支撑面21，后支撑面21与前支撑面位于同一平面内，前支撑面上开设有前安装孔61，后支撑面上开设有后安装孔22，底板5内部设置有流道，进液容腔12和出液容腔均连通至流道，冷却液经进液嘴7、进液容腔12进入流道，再经出液容腔、出液嘴8流出；左边框3、右边框4相对内侧分别设置有斜坡支撑面31，前支撑梁6的两端具有分别用于对应抵紧在两个斜坡支撑面31上的斜坡端面；左边框3、右边框4相对外侧分别设置有多个肋片32，肋片32的高度与斜坡支撑面31的高度相同，参见图5，使电池模块的受力能闭环传递到左、右边框4上的电池箱体固定座，以增加电池箱体结构强度。；底板5包括上层板和下层板，流道形成在上层板与下层板之间；前边框1的与底板5相接的一侧具有用于插入上层板与下层板之间的前凸棱11，后边框2的与底板5相接的一侧具有用于插入上层板与下层板之间的后凸棱23，此处的前凸棱11和后凸棱23在对前边框1和后边框2进行搅拌摩擦焊时起到支撑作用；前边框1上对应进液容腔12的位置具有第一阶梯面121，进液嘴7上具有第一肩部结构71，进液嘴7通过第一肩部结构71定位在第一阶梯面121上；前边框1上对应出液容腔的位置具有第二阶梯面，出液嘴8上具有第二肩部结构，出液嘴8通过第二肩部结构定位在第二阶梯面上，此处的第一阶梯面121和第二阶梯面分别在对进水嘴和出水嘴进行搅拌摩擦焊时起到支撑作用；第一肩部结构71的前侧面、第二肩部结构的前侧面均与前边框1的前侧面位于同一平面内；进液嘴7、出液嘴8均通过搅拌摩擦焊的方式与前边框1固定连接（焊缝9如图7所示）；后边框2上具有第一台阶面和第二台阶面，第一台阶面高于第二台阶面，第一台阶面为后支撑面21，第二台阶面与底板5的上表面位于同一平面内；进液容腔12包括沿前后方向开设在前边框1上的进液通孔122，进液通孔122连通至流道；出液容腔包括沿前后方向开设在前边框1上的出液通孔，出液通孔连通至流道；底板5内设置有若干个封闭隔板和若干个开放隔板，相邻两个封闭隔板中的一者的一端密封固定在前边框1上、另一端与后边框2之间形成供冷却液通过的通道，另一者的一端密封固定在后边框2上、另一端与前边框1之间形成供冷却液通过的通道，开放隔板的两端与前边框1、后边框2之间均形成供冷却液通过的通道，左边框3与相邻的封闭隔板之间、相邻的两个封闭隔板之间、右边框4与相邻的封闭隔板之间均设置有等距分布的相同数量的开放隔板；左边框3与相邻的开放隔板之间、相邻的两个开放隔板之间、相邻的开放隔板与封闭隔板之间、右边框4与相邻的开放隔板之间形成子流道51，每个子流道51对应的进液通孔122或出液通孔的数量相同。

本发明的设计方案通过大量使用搅拌摩擦焊工艺，不仅可以确保电池箱体和水道的密封性，同时避免出现其它焊接工艺带来的凸起疙瘩焊缝，使电池箱体变得美观。

上述的前支撑梁6可以是焊接在底板5上，在其他实施例中，也可以是前支撑梁6与前边框1一体挤压成型。

进液容腔12只需要从前边框1上沿着电池箱体前后方向，从前到后通过铣削的方式便能加工出来，而进液容腔12后部的进液通孔122是沿前后方向从前边框1的后部向前至进液容腔12的侧壁，即从后向前通过钻孔的方式加工出来。该方案有如下益处：（1）保留了前边框1的凸台（即进液容腔12外部形成的凸起的结构），后续前边框1与底板5在进行搅拌摩擦焊时就不需要使用填充快来支撑和塞块来封堵；（2）进液容腔12不需要从前边框1的底部从下往上加工开放孔，后续也就不要盖板来封堵。因此，本发明水道的设计节约了大量的机加工和焊接工作量。另外，进液容腔12的后部设有若干个进液通孔122，底板5也设有多个平行子流道51，每个平行子流道51对应的进液通孔122的数量相同，以确保底板5各子流道51在起始阶段就流量均匀。冷却液从电池箱体一侧的进液嘴7进入前边框1的进液容腔12，再通过进液通孔122进入底板5内部，之后冷却液在底板5内的子流道51中以蛇形方向流动；而为确保冷却液转向后各子流道51流量仍保持均匀，在底板5在流道端部采用了凹曲线设计，即同方向的多个子流道51对应的开放隔板和封闭隔板中，位于中间的隔板至位于两侧的隔板距离前边框1/后边框2的距离逐渐减小，形成凹形；最终冷却液通过电池箱体出液嘴8流出，冷却液流动方向参见图10和11中的箭头方向。

与现有技术相比，本发明实施例的电池箱体，制作工艺简单、结构强度高、流量均匀性好、外观美观，可有助于提高工程机械核心零部件的可靠性，适于大批量制造，降低整机成本。

以上具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池箱体，其特征在于，包括框体和底板，所述框体包括依次连接的前边框、左边框、后边框和右边框，所述前边框、所述左边框、所述后边框和所述右边框均通过搅拌摩擦焊的方式与所述底板固定连接，

所述前边框上设置有进液嘴和出液嘴，所述前边框的内部设置有进液容腔和出液容腔，所述进液嘴连通至所述进液容腔，所述出液嘴连通至所述出液容腔，

所述左边框与所述右边框之间设置有前支撑梁，所述前支撑梁的上表面形成前支撑面，

所述后边框上形成后支撑面，所述后支撑面与所述前支撑面位于同一平面内，所述前支撑面上开设有前安装孔，所述后支撑面上开设有后安装孔，

所述底板内部设置有流道，所述进液容腔和所述出液容腔均连通至所述流道，冷却液经所述进液嘴、所述进液容腔进入流道，再经所述出液容腔、所述出液嘴流出。

2.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述左边框、所述右边框相对内侧分别设置有斜坡支撑面，所述前支撑梁的两端具有分别用于对应抵紧在两个所述斜坡支撑面上的斜坡端面；所述左边框、所述右边框相对外侧分别设置有多个肋片，所述肋片的高度与所述斜坡支撑面的高度相同。

3.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述底板包括上层板和下层板，所述流道形成在所述上层板与所述下层板之间。

4.如权利要求3所述的电池箱体，其特征在于，所述前边框的与所述底板相接的一侧具有用于插入所述上层板与所述下层板之间的前凸棱，所述后边框的与所述底板相接的一侧具有用于插入所述上层板与所述下层板之间的后凸棱。

5.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述前边框上对应所述进液容腔的位置具有第一阶梯面，所述进液嘴上具有第一肩部结构，所述进液嘴通过所述第一肩部结构定位在所述第一阶梯面上；所述前边框上对应所述出液容腔的位置具有第二阶梯面，所述出液嘴上具有第二肩部结构，所述出液嘴通过所述第二肩部结构定位在所述第二阶梯面上；所述第一肩部结构的前侧面、所述第二肩部结构的前侧面均与所述前边框的前侧面位于同一平面内。

6.如权利要求5所述的电池箱体，其特征在于，所述进液嘴、所述出液嘴均通过搅拌摩擦焊的方式与所述前边框固定连接。

7.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述后边框上具有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面高于所述第二台阶面，所述第一台阶面为所述后支撑面，所述第二台阶面与所述底板的上表面位于同一平面内。

8.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述进液容腔包括沿前后方向开设在所述前边框上的进液通孔，所述进液通孔连通至所述流道；所述出液容腔包括沿前后方向开设在所述前边框上的出液通孔，所述出液通孔连通至所述流道。

9.如权利要求8所述的电池箱体，其特征在于，所述底板内设置有若干个封闭隔板和若干个开放隔板，相邻两个所述封闭隔板中的一者的一端密封固定在所述前边框上、另一端与所述后边框之间形成供冷却液通过的通道，另一者的一端密封固定在所述后边框上、另一端与所述前边框之间形成供冷却液通过的通道，所述开放隔板的两端与所述前边框、所述后边框之间均形成供冷却液通过的通道，所述左边框与相邻的所述封闭隔板之间、相邻的两个所述封闭隔板之间、所述右边框与相邻的所述封闭隔板之间均设置有等距分布的相同数量的所述开放隔板。

10.如权利要求9所述的电池箱体，其特征在于，所述左边框与相邻的所述开放隔板之间、相邻的两个所述开放隔板之间、相邻的所述开放隔板与所述封闭隔板之间、所述右边框与相邻的所述开放隔板之间形成子流道，每个所述子流道对应的所述进液通孔或所述出液通孔的数量相同。

11.如权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述前支撑梁焊接在所述底板上，或者，所述前支撑梁与所述前边框一体挤压成型。

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