CN114552091A - 一种集成车身壳体的电池包结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成车身壳体的电池包结构，包括电池包箱体框架和电池模组，电池包箱体框架与电池模组通过螺栓连接，电池包箱体框架包括平面结构和曲面结构，平面结构与曲面结构采用CMT焊接，曲面结构通过压铸成型，曲面结构与车身壳体曲面的连接面形成密封面，电池包箱体框架上设有若干用于固定电池包箱体框架的中间挂点。本发明提供了一种集成车身壳体的电池包结构，取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是一种集成车身壳体的电池包结构。
背景技术
随着新能源汽车发展迅速，使用日趋普遍。新能源汽车一般采用动力电池包作为动力来源。
现有技术中，传统电池包是一个独立的模块，存在能量密度低，集成化成度低，不能合理利用空间等缺点；传统与车身集成化的电池包结构是以车身壳体为主体，存在售后维修困难等缺点；传统车身底部框架是由许多个零件组成，且无法做到在同一个平面上。
例如，一种在中国专利文献上公开的“车用电池包下壳体结构、电池包壳体及电池包”，其公告号CN206076324U，该车用电池包下壳体结构包括上部开口的下壳体，所述下壳体的底部设置有凹凸结构，所述凹凸结构包括相间设置的多个凸台及多个凹槽。本实用新型的车用电池包下壳体结构，下壳体的底部设置有凹凸结构，凹凸结构包括相间设置的多个凸台及多个凹槽，相对于现有的下壳体底部为平整的钣金结构的下壳体，在不增加壳体材料厚度的情况下，底部具有该凹凸结构的下壳体能够增强下壳体的强度及刚度，有效降低路面碎石对动力电池包底部的冲击损坏风险。缺点是电池包是一个独立的模块，车身底部框架是由许多个零件组成，且无法做到在同一个平面上。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中新能源汽车的电池包是一个独立的模块，车身底部框架是由许多个零件组成，且无法做到在同一个平面上的问题，提供了一种集成车身壳体的电池包结构，取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种集成车身壳体的电池包结构，包括电池包箱体框架和电池模组，所述电池包箱体框架与电池模组通过螺栓连接，所述电池包箱体框架包括平面结构和曲面结构，所述平面结构与曲面结构采用CMT焊接，所述曲面结构通过压铸成型，所述曲面结构与车身壳体曲面的连接面形成密封面，所述电池包箱体框架上设有若干用于固定电池包箱体框架的中间挂点。通过上述技术方案，克服现有技术中新能源汽车的电池包是一个独立的模块，车身底部框架是由许多个零件组成，且无法做到在同一个平面上的问题，取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成，电池包箱体框架与电池模组通过螺栓连接，使得电池模组与电池包箱体框架可拆卸连接地固定在一起，将电池包箱体框架划分成各个平面单元和各个曲面单元，电池包箱体框架采用了压铸铝与挤压铝型材焊接，用压铸铝来设计配合车身壳体曲面那段的密封面，从而可以将电池包上盖这个零件取消，减少了紧固件使用的数量和种类，提高了能量密度，利于集成化与平台化，实现电池包直接与车身壳体集成，使电池包箱体框架的空间不再局限于车身壳体的内部，释放了整个车身底部的空间，布置提高电量及便于安全设计，相比于传统的车身与电池集成，本发明在集成的同时亦可以把电池包单独拆卸，便于故障时的售后维修，平面结构与曲面结构两者连接处采用CMT焊接，CMT是一种冷金属过渡焊接技术，是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。
作为优选，所述曲面结构的材质为AlSi10MnMg，所述曲面结构经过热处理，用于提高曲面结构的延展性。压铸铝材料为经历过特殊热处理的AlSi10MnMg，这样能够提高压铸铝的延展性，解决压铸铝采用FDS工艺的问题。
作为优选，所述平面结构的材质为铝型材，所述平面结构通过挤压成型。平面结构采用的是挤压铝型材。
作为优选，所述电池包箱体框架内设有箱体纵横梁，所述箱体纵横梁与电池包箱体框架焊接。电池包箱体框架内的箱体纵横梁与箱体框架焊接。
作为优选，所述中间挂点设置在箱体纵横梁上，所述中间挂点与箱体纵横梁焊接。8个中间挂点焊接在箱体纵横梁上面，中间挂点与箱体纵横梁焊接，结构稳固。
作为优选，所述密封面上设有若干用于固定和密封的固定点。将电池包挂点与电池包密封固定点合二为一，在密封面的外侧设计36个固定点，固定点既能用于固定，又能用于密封。
作为优选，所述固定点的间距为180mm-220mm。每两个固定点间距为180mm-220mm，从而有效保障了密封性能。
作为优选，所述电池包箱体框架上设有液冷系统，所述液冷系统与电池包箱体框架通过流钻螺钉连接。液冷系统通过FDS方式固定在箱体框架上，液冷系统用于对电池包工作发热后进行降温，并使液冷系统能够采用FDS工艺与箱体集成；并在FDS处实施打胶，保证箱体的密封性。
作为优选，所述电池包箱体框架的后端与车身后地板固定，所述电池包箱体框架的前端与车身前舱总成固定，所述电池包箱体框架的两侧与车身门槛梁固定。电池包箱体框架分别与车身后地板、车身前舱总成、车身门槛梁固定。
作为优选，所述电池包箱体框架的内腔设有凹槽，所述电池模组的外侧设有凸块，所述凸块下方抵接有一托块，所述凹槽内设有用于带动托块移动的L型杠杆。电池包箱体框架与电池模组通过螺栓连接，当螺栓松动时，会出现电池包松动的情况，利用防脱结构，对电池模组的位置进行限制。
本发明具有如下有益效果：（1）取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成；（2）减少了紧固件使用的数量和种类，提高了能量密度；（3）当螺栓松动时，防脱结构对电池模组的位置进行限制。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1是本发明中电池包箱体框架的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明中防脱结构的结构示意图。
图中：电池包箱体框架1，平面结构1.1，曲面结构1.2，电池模组2，箱体纵横梁3，中间挂点4，车身后地板5，车身前舱总成6，车身门槛梁7，凹槽8，凸块9，托块10，L型杠杆11，挤压块12，弹性体13，压力传感器14，轴承15。
具体实施方式
具体实施例一：
如图1或图2所示，包括电池包箱体框架1和电池模组2，电池包箱体框架1与电池模组2通过螺栓连接，电池包箱体框架1包括平面结构1.1和曲面结构1.2，平面结构1.1与曲面结构1.2采用CMT焊接，曲面结构1.2通过压铸成型，曲面结构1.2与车身壳体曲面的连接面形成密封面，电池包箱体框架1上设有若干用于固定电池包箱体框架1的中间挂点4。曲面结构1.2的材质为AlSi10MnMg，曲面结构1.2经过热处理，用于提高曲面结构1.2的延展性。平面结构1.1的材质为铝型材，平面结构1.1通过挤压成型。电池包箱体框架1内设有箱体纵横梁3，箱体纵横梁3与电池包箱体框架1焊接。中间挂点4设置在箱体纵横梁3上，中间挂点4与箱体纵横梁3焊接。密封面上设有若干用于固定和密封的固定点。固定点的间距为180mm-220mm。电池包箱体框架1上设有液冷系统，液冷系统与电池包箱体框架1通过流钻螺钉连接。电池包箱体框架1的后端与车身后地板5固定，电池包箱体框架1的前端与车身前舱总成6固定，电池包箱体框架1的两侧与车身门槛梁7固定。
上述技术方案中，克服现有技术中新能源汽车的电池包是一个独立的模块，车身底部框架1是由许多个零件组成，且无法做到在同一个平面上的问题，取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成，电池包箱体框架1与电池模组2通过螺栓连接，使得电池模组2与电池包箱体框架1可拆卸连接地固定在一起，将电池包箱体框架1划分成各个平面单元和各个曲面单元，电池包箱体框架1采用了压铸铝与挤压铝型材焊接，用压铸铝来设计配合车身壳体曲面那段的密封面，从而可以将电池包上盖这个零件取消，减少了紧固件使用的数量和种类，提高了能量密度，利于集成化与平台化，实现电池包直接与车身壳体集成，使电池包箱体框架1的空间不再局限于车身壳体的内部，释放了整个车身底部的空间，布置提高电量及便于安全设计，相比于传统的车身与电池集成，本发明在集成的同时亦可以把电池包单独拆卸，便于故障时的售后维修，平面结构1.1与曲面结构1.2两者连接处采用CMT焊接，CMT是一种冷金属过渡焊接技术，是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。压铸铝材料为经历过特殊热处理的AlSi10MnMg，这样能够提高压铸铝的延展性，解决压铸铝采用FDS工艺的问题。平面结构1.1采用的是挤压铝型材。电池包箱体框架1内的箱体纵横梁3与箱体框架焊接。8个中间挂点4焊接在箱体纵横梁3上面，中间挂点4与箱体纵横梁3焊接，结构稳固。将电池包挂点与电池包密封固定点合二为一，在密封面的外侧设计36个固定点，固定点既能用于固定，又能用于密封。每两个固定点间距为180mm-220mm，从而有效保障了密封性能。液冷系统通过FDS方式固定在箱体框架上，液冷系统用于对电池包工作发热后进行降温，并使液冷系统能够采用FDS工艺与箱体集成；并在FDS处实施打胶，保证箱体的密封性。电池包箱体框架1分别与车身后地板5、车身前舱总成6、车身门槛梁7固定。
具体实施例二：
如图3所示，在实施例1基础上，电池包箱体框架1的内腔设有若干个凹槽8，电池模组2的外侧设有凸块9，凸块9下方抵接有一托块10，托块10的一端贯穿凹槽8侧壁，凹槽8内设有用于带动托块移动的L型杠杆11。托块10的另一端与L型杠杆11连接，凹槽8内还设有挤压块12，挤压块12的一端贯穿凹槽8侧壁，挤压块12的另一端与L型杠杆11连接，托块10设置在挤压块12下方，L型杠杆11通过轴承15进行转动，L型杠杆11的远离电池包的一侧设有用于复位的弹性体13，凹槽8还设有压力传感器14，压力传感器14与车内指示灯电连接。
上述技术方案中，电池包箱体框架1与电池模组2通过螺栓连接，当螺栓松动时，会出现电池模组2松动的情况，利用防脱结构，对电池模组2的位置进行限制。当电池包箱体框架与电池模组连接紧固时，电池包和凸块9位于挤压块12上方，挤压块12部分在凹槽8外，托块10完全在凹槽8内部，弹性体13为弹簧，弹簧处于未压缩状态；当电池包箱体框架与电池模组连接松动时，电池模组2带动凸块9下移，将挤压块12完全挤入凹槽内，推动L型杠杆11进行转动，从而带动托块10进行右移，托块10将凸块9抵住，防止电池模组2继续下落，同时L型杠杆11会给予弹簧压力，弹簧处于压缩状态，使得结构稳固，L型杠杆11转动一定角度后会碰到压力传感器14，从而车内指示灯亮起，提示用户电池模组2松动，应尽快维修。
本发明具有如下有益效果：（1）取消了传统电池包的上盖这一零部件，将传统车身底部框架作为电池包的上盖，实现电池包与车身壳体的集成；（2）减少了紧固件使用的数量和种类，提高了能量密度；（3）当螺栓松动时，防脱结构对电池模组的位置进行限制。
Claims (10)
1.一种集成车身壳体的电池包结构，包括电池包箱体框架（1）和电池模组（2），其特征在于：所述电池包箱体框架（1）与电池模组（2）通过螺栓连接，所述电池包箱体框架（1）包括平面结构（1.1）和曲面结构（1.2），所述平面结构（1.1）与曲面结构（1.2）采用CMT焊接，所述曲面结构（1.2）通过压铸成型，所述曲面结构（1.2）与车身壳体曲面的连接面形成密封面，所述电池包箱体框架（1）上设有若干用于固定电池包箱体框架（1）的中间挂点（4）。
2.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述曲面结构（1.2）的材质为AlSi10MnMg，所述曲面结构（1.2）经过热处理，用于提高曲面结构（1.2）的延展性。
3.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述平面结构（1.1）的材质为铝型材，所述平面结构（1.1）通过挤压成型。
4.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述电池包箱体框架（1）内设有箱体纵横梁（3），所述箱体纵横梁（3）与电池包箱体框架（1）焊接。
5.根据权利要求4所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述中间挂点（4）设置在箱体纵横梁（3）上，所述中间挂点（4）与箱体纵横梁（3）焊接。
6.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述密封面上设有若干用于固定和密封的固定点。
7.根据权利要求6所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述固定点的间距为180mm-220mm。
8.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述电池包箱体框架（1）上设有液冷系统，所述液冷系统与电池包箱体框架（1）通过流钻螺钉连接。
9.根据权利要求1所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述电池包箱体框架（1）的后端与车身后地板（5）固定，所述电池包箱体框架（1）的前端与车身前舱总成（6）固定，所述电池包箱体框架（1）的两侧与车身门槛梁（7）固定。
10.根据权利要求1或4或8或9所述的一种集成车身壳体的电池包结构，其特征在于：所述电池包箱体框架（1）的内腔设有凹槽（8），所述电池模组（2）的外侧设有凸块（9），所述凸块（9）下方抵接有一托块（10），所述凹槽（8）内设有用于带动托块（10）移动的L型杠杆（11）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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