CN115020898A - 一种电池箱体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池箱体，包括上盖板、框架、液冷板和下护板，其中，所述上盖板与所述框架的上端之间设置有上密封条，所述框架的下端与所述液冷板和所述下护板均连接，所述下护板与所述框架的下端之间设置有下密封条；所述框架包括边两个边横梁和两个边纵梁，一个所述边横梁、一个所述边纵梁、另一个所述边横梁和另一个所述边纵梁之间首尾连接形成所述框架，所述边纵梁和所述边横梁的内部均中空。本发明公开一种电池箱体，利用辊压工艺生产箱体的边横梁和边纵梁，利用中空和内部支撑保证强度的同时达到轻量化效果。

Description

一种电池箱体

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池箱体。

背景技术

现有电池箱体材质有铝合金材质和钢材质两种，其中铝合金材料主要通过挤出拼焊等方式生产，钢材通过冲压生产。铝合金材质轻量化效果较好，但是材质较贵；钢材材质便宜但是冲压模具成本高，且钢材冲压是目前轻量化效果最差的方案之一。

铝合金和钢两种材质和方案在电池包底部受到剧烈撞击时均会有破裂渗水的风险，严重时会造成电池起火等事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池箱体，在保证强度的情况下达到轻量化减重效果，同时实现了低成本和轻量化。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池箱体，包括上盖板、框架、液冷板和下护板，其中，所述上盖板与所述框架的上端之间设置有上密封条，所述框架的下端与所述液冷板和所述下护板均连接，所述下护板与所述框架的下端之间设置有下密封条；所述框架包括边两个边横梁和两个边纵梁，一个所述边横梁、一个所述边纵梁、另一个所述边横梁和另一个所述边纵梁之间首尾连接形成所述框架，所述边纵梁和所述边横梁的内部均中空。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述上盖板和所述下护板设置有若干凹陷或凸起，所述上盖板和所述凹陷或所述凸起由钣金冲压一体成型，所述下护板和所述凹陷或所述凸起由钣金冲压一体成型，所述上盖板和所述下护板的材质为冷轧钢板，冷轧钢板的型号选DC01，所述上盖板和所述下护板的厚度为1.0mm -1.5mm。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述上密封条为EDPM材质的泡棉，所述上密封条的一面粘贴有胶带，所述上密封条的具有所述胶带的一面贴在所述框架上，所述上盖板与所述框架的上端通过螺栓连接，所述下护板与所述框架的下端通过螺栓连接，所述螺栓通过铆螺母与所述框架连接，所述螺栓拧紧时，所述上密封条和所述下密封条的压缩量均为40%-60%。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述边纵梁上设置有与车身连接的挂载点所述边横梁的端部和所述边纵梁的端部通过焊接加强件焊接在一起，所述边横梁的端部和所述边纵梁的端部均通过斜切45度形成一斜切面，位于所述边横梁上的斜切面和位于所述边纵梁的斜切面连接。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述边横梁的外侧连接有套筒安装梁，所述套筒安装梁的内部中空，所述套筒安装梁上设置有与车身连接的套筒，所述套筒安装横梁的内部具有支撑组件，所述支撑组件由上横板、立板和下横板组成，所述上横板与所述套筒安装梁的上侧壁连接，所述下横板与所述套筒安装梁的下侧壁连接，所述上横板的一端与所述立板的上端连接，所述上横板的另一端向远离所述立板的方向延伸，所述下横板的一端与所述立板的下端连接，所述下横板的另一端向远离所述立板的方向延伸。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述框架包括还包括内横梁和内纵梁，所述内纵梁的两端分别与两个所述边横梁连接，所述内横梁的一端与一个所述边纵梁连接，所述内横梁的另一端与所述内纵梁的一侧表面连接，在所述内纵梁上并与所述一侧表面相对的另一侧表面通过所述内横梁与另一个所述边纵梁连接，所述内横梁和所述内纵梁通过焊接与所述边横梁或者所述边纵梁连接，所述内横梁的端部搭接在所述边纵梁或者所述内横梁上。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述边纵梁的下端具有向所述箱体内侧延伸的第一凸台，所述内横梁的端部的下表面向上收缩，所述内横梁的端部的下表面搭接在所述第一凸台上，所述边纵梁和所述第一凸台一体成型，所述内横梁的下表面与所述边纵梁的下表面齐平，所述内横梁的上表面的端部与所述边纵梁焊接。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述第一凸台的下表面相比于所述边纵梁的下表面向上收缩。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述内纵梁和所述内横梁的内部均中空，所述内横梁的内部具有第一支撑板，所述第一支撑板的两端分别与所述内横梁的相对的两侧壁连接，在所述内横梁的相对的两侧壁上均设置有若干第一孔，所述内纵梁的内部具有第二支撑板，所述第二支撑板的两端分别与所述内纵梁的相对的两侧壁连接，在所述内纵梁的相对的两侧壁上均设置有若干第二孔。

进一步地，在上述的电池箱体中，所述液冷板包括上板和下板，所述上板和所述下板的材质均为铝合金，所述上板与所述框架的下端接触，所述下板与所述下护板接触，所述上板和所述下板之间为冷媒流道，所述液冷板通过涂胶与所述边横梁和所述边纵梁的下端连接并密封，所述液冷板通过双头螺栓与所述内横梁和所述内纵梁的下端连接并密封，所述双头螺栓通过螺母与所述下护板进行焊接密封，所述双头螺栓通过密封圈的压缩与所述液冷板形成密封。

分析可知，本发明公开一种电池箱体，利用辊压工艺生产箱体边梁（边横梁和边纵梁）和内梁（内横梁和内纵梁），利用中空和内部支撑保证强度的同时达到轻量化效果；设计了箱体底部双层防水结构，使用双头螺栓进行密封。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明一实施例的立体分解结构示意图。

图2为本发明一实施例的框架的立体结构示意图。

图3为本发明一实施例的边横梁和边纵梁装配的立体结构爆炸示意图。

图4为本发明一实施例的上盖板、液冷板、下护板和边横梁装配的结构示意图。

图5为图4的A处放大结构示意图。

图6为本发明一实施例的内横梁和边纵梁装配的结构示意图。

图7为本发明一实施例的内纵梁和内横梁装配的结构示意图。

图8为本发明一实施例的内横梁的截面的结构示意图。

图9为本发明一实施例的内纵梁的截面的结构示意图。

图10为本发明一实施例的下护板、液冷板和内横梁或内纵梁装配的结构示意图。

附图标记说明：1、上盖板；2、框架；20、边横梁；200、套筒安装梁；21、边纵梁；210、第一凸台；211、焊接加强件；22、内横梁；220、第一支撑板；221、第一孔；23、内纵梁；230、第二支撑板；231、第二孔；24、支撑组件；240、上横板；241、立板；242、下横板；25、铆螺母；26、螺栓；27、挂载点；28、套筒；29、内横梁；3、液冷板；30、上板；31、下板；32、冷媒流道；33、涂胶层；4、下护板；40、双头螺栓；400、螺栓头；401、螺杆；402、螺母；41、密封圈；5、上密封条；6、下密封条；7、凸起。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

如图1至图10所示，根据本发明的实施例，提供了一种电池箱体，包括上盖板1、框架2、液冷板3和下护板4，其中，上盖板1与框架2的上端之间设置有上密封条5，框架2的下端与液冷板3和下护板4均连接，下护板4与框架2的下端之间设置有下密封条6；所述框架2包括边两个边横梁20和两个边纵梁21，一个所述边横梁20、一个所述边纵梁21、另一个所述边横梁20和另一个所述边纵梁21之间首尾连接形成所述框架2，所述边纵梁21和所述边横梁20的内部均中空，如图1和图2所示。

通过使用钢材利用辊压技术生产框架2，框架2包括边梁（边横梁20和边纵梁21）和内梁（内横梁22和内纵梁23），边梁（边横梁20和边纵梁21）和内梁（内横梁22和内纵梁23）的主体是一致的，所以模具成本远低于钢材冲压模具成本，同时对边梁和内梁进行不同截面设计在保证强度的情况下达到轻量化减重效果，最终实现低成本和轻量化统一。

优选地，上盖板1和下护板4设置有若干凹陷或凸起7，用于增加上盖板1的强度和模态。上盖板1和凹陷或凸起7由钣金冲压一体成型，下护板4和凹陷或凸起7由钣金冲压一体成型，一体成型能够降低模具成本，凹陷或凸起7增加结构强度。上盖板1和下护板4的材质为冷轧钢板，冷轧钢板的型号选DC01，DC01是一款冷轧钢板，在国标GBT 5213-2008冷轧低碳钢板及钢带中有定义。上盖板1和下护板4的厚度为1.0mm -1.5mm。

优选地，上密封条5为EDPM材质的泡棉，EDPM为三元乙丙橡胶(含双环戊二稀)。上密封条5的一面粘贴有胶带，上密封条5的具有胶带的一面贴在框架2上，上盖板1与框架2的上端通过螺栓26连接，下护板4与框架2的下端通过螺栓26连接，框架2内设置有铆螺母25，螺栓26通过铆螺母25与框架2连接，螺栓26拧紧时，上密封条5和下密封条6的压缩量均为40%-60%，保证密封效果。如果压缩量小于40%，密封不好，达不到密封效果；如果压缩量大于60%，会压坏上密封条5和下密封条6、或者导致上密封条5和下密封条6反弹，影响密封效果、也会导致密封条的寿命下降。

优选地，如图2所示，框架2包括边两个边横梁20和两个边纵梁21，一个边横梁20、一个边纵梁21、另一个边横梁20和另一个边纵梁21之间首尾连接形成框架2。边横梁20的端部和边纵梁21的端部通过焊接加强件211焊接在一起，边横梁20的端部和边纵梁21的端部均通过斜切45度形成一斜切面，位于边横梁20上的斜切面和位于边纵梁21的斜切面连接，这样设置的好处是无论电池在那个方向上受到冲击力，边横梁20和边纵梁21都可以分担。焊接加强件211的材质也为钢材，焊接加强件211的材质和边梁（边横梁20和边纵梁21）的材质一致。焊接加强件211的形状与边横梁20和边纵梁21的连接处的形状一致，即焊接加强件211的一部分落在边横梁20上，另一部分落在边纵梁21上，焊接加强件211的一部分与另一部分之间的夹角与边横梁20和边纵梁21之间的夹角一致，焊接加强件211与边横梁20和边纵梁21焊接后将提高框架2的强度。

边纵梁21上设置有与车身连接的挂载点27。

优选地，边纵梁21和边横梁20的内部均中空。如图3、图5和图7所示，边横梁20的外侧连接有套筒28安装梁200，套筒28安装梁200的内部中空，套筒28安装梁200上设置有与车身连接的套筒28。套筒28安装梁200的内部具有支撑组件24，支撑组件24由上横板240、立板241和下横板242组成，上横板240与套筒28安装梁200的上侧壁连接（优选采用焊接连接），下横板242与套筒28安装梁200的下侧壁连接（优选采用焊接连接），上横板240的一端与立板241的上端连接，上横板240的另一端向远离立板241的方向延伸，下横板242的一端与立板241的下端连接，下横板242的另一端向远离立板241的方向延伸，下横板242和下横板242分别位于立板241的两侧。边纵梁21和边横梁20的内部均中空能够降低成本和实现轻量化。在边横梁20的内部设置支撑组件24，属于对组成框架2的各梁进行不同截面设计，目的为了保证框架2的强度。最终实现低成本和轻量化。

优选地，如图2所示，框架2包括还包括内横梁（29、22）和内纵梁23，内纵梁23的两端分别与两个边横梁20连接，内横梁（29、22）的一端与一个边纵梁21连接，内横梁（29、22）的另一端与内纵梁23的一侧表面连接，在内纵梁23上并与一侧表面相对的另一侧表面通过内横梁（29、22）与另一个边纵梁21连接，内横梁（29、22）和内纵梁23通过焊接与边横梁20或者边纵梁21连接，内纵梁23的下端具有向内纵梁23的两侧延伸的第三凸台，第三凸台与边纵梁21上的第一凸台210相对应，内横梁（29、22）的两端部分别搭接在第一凸台210和/或第三凸台上。

如图2所示，较短的内横梁29用于放轻零件，比如BMS（电池管理系统）等，较长的内横梁22用于放模组，根据模组的尺寸设计这段内横梁22的长度。虽然图中只示出了一个内纵梁23，但内纵梁23根据情况可以设置多个。

如图5和图7所示，边横梁20的下端具有向箱体内侧延伸的第二凸台，内纵梁23的端部的下表面向上收缩，内纵梁23的端部的下表面搭接在第二凸台上，边横梁20和第二凸台一体成型，内纵梁23的下表面与边横梁20的下表面齐平，内纵梁23的上表面的端部与边横梁20焊接。使内纵梁23和边横梁20的连接更容易，并提高整理框架2的强度。

如图5和图7所示，与边横梁20连接的第二凸台的下表面相比于边横梁20的下表面向上收缩。第二凸台的下表面相比于边横梁20的下表面向上收缩1mm -3mm，收缩的这部分用于容纳液冷板3上的涂胶形成的涂胶层33，提高框架2整体强度和连接的紧密性。

如图6所示，边纵梁21的下端具有向箱体内侧延伸的第一凸台210，内横梁（29、22）的端部的下表面向上收缩，内横梁（29、22）的端部的下表面搭接在第一凸台210上，边纵梁21和第一凸台210一体成型，内横梁（29、22）的下表面与边纵梁21的下表面齐平，内横梁（29、22）的上表面的端部与边纵梁21焊接。使内横梁（29、22）和边纵梁21的连接更容易，并提高整理框架2的强度。

如图6所示，与边纵梁21连接的第一凸台210的下表面相比于边纵梁21的下表面向上收缩。第一凸台210的下表面相比于边纵梁21的下表面向上收缩1mm -3mm，收缩的这部分用于容纳液冷板3上的涂胶形成的涂胶层33，提高框架2整体强度和连接的紧密性。

优选地，如图8和图9所示，内纵梁23和内横梁（29、22）的内部均中空，内横梁（29、22）的内部具有第一支撑板220，第一支撑板220的两端分别与内横梁（29、22）的相对的两侧壁连接，在内横梁（29、22）的相对的两侧壁上均设置有若干第一孔221，内纵梁23的内部具有第二支撑板230，第二支撑板230的两端分别与内纵梁23的相对的两侧壁连接，在内纵梁23的相对的两侧壁上均设置有若干第二孔231。内纵梁23和内横梁（29、22）的内部均中空能够降低成本和实现轻量化。在内横梁（29、22）的内部设置第二支撑板230，属于对组成框架2的各梁进行不同截面设计，目的为了保证框架2的强度。最终实现低成本和轻量化。第一孔221和第二孔231进一步促进实现框架2的低成本和轻量化。在本发明的已实施例中，内纵梁23和内横梁（29、22）均通过钢板折弯而成，钢板向同一方向依次进行四次折弯后，再向内纵梁23或内横梁（29、22）内部进行折弯，向内纵梁23或内横梁（29、22）内部折弯的钢板形成第一支撑板220或第二支撑板230，如图8和图9所示。

优选地，如图4和图5所示，液冷板3包括上板30和下板31，上板30和下板31的材质均为铝合金，上板30与框架2（边横梁20、边纵梁21、内横梁29、内横梁22和内纵梁23）的下端接触，下板31与下护板4接触，上板30和下板31之间为冷媒流道32，冷媒流道32用于流通冷媒，液冷板3的端部与边横梁20的下端或边纵梁21的下端连接处设置有涂胶层33，通过涂胶（常规聚氨酯双组份的胶）实现液冷板3与边横梁20的下端或边纵梁21的下端连接并密封。涂胶层33和下密封条6的共同作用，实现在下护板4、液冷板3与边横梁20或边纵梁21的连接处的双重密封。

如图10所示，液冷板3通过双头螺栓40与内横梁（29、22）和内纵梁23的下端连接并密封，双头螺栓40通过螺母402与下护板4进行焊接密封，双头螺栓40通过密封圈41的压缩与液冷板3形成密封。双头螺栓40的中部为螺栓头、两端为螺杆401，内横梁（29、22）和内纵梁23内嵌设有铆螺母25，双头螺栓40的一端的螺杆401穿过液冷板3后与内横梁（29、22）或内纵梁23内的铆螺母25螺纹连接，双头螺栓40的另一端的螺杆401穿过下护板4后通过螺母402固定。在双头螺栓40的螺栓头靠近液冷板3的一侧面上设置有环形的凹槽，凹槽内设置有密封圈41。密封圈41和下密封条6的共同作用，实现在下护板4、液冷板3与内横梁（29、22）或内纵梁23的连接处的双重密封。将电池底部的下护板4和液冷板3进行设计，使用双头螺栓40、涂胶层33和下密封条6达到双重防水效果。既电池在底部的下护板4破裂后，液冷板3和电池箱体依然可以起到防水的效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

通过使用钢材利用辊压技术生产框架2，框架2包括边梁（边横梁20和边纵梁21）和内梁（内横梁29、内横梁22和内纵梁23），边梁（边横梁20和边纵梁21）和内梁（内横梁29、内横梁22和内纵梁23）的主体是一致的，所以模具成本远低于钢材冲压模具成本，同时对边梁和内梁进行不同截面设计在保证强度的情况下达到轻量化减重效果，最终实现低成本和轻量化统一。

另外，将电池底部的下护板4和液冷板3进行设计，使用双头螺栓40达到双重防水效果。既电池在底部的下护板4破裂后，液冷板3和电池箱体依然可以起到防水的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱体，其特征在于，包括上盖板、框架、液冷板和下护板，其中，

所述上盖板与所述框架的上端之间设置有上密封条，

所述框架的下端与所述液冷板和所述下护板均连接，

所述下护板与所述框架的下端之间设置有下密封条；

所述框架包括边两个边横梁和两个边纵梁，一个所述边横梁、一个所述边纵梁、另一个所述边横梁和另一个所述边纵梁之间首尾连接形成所述框架，

所述边纵梁和所述边横梁的内部均中空。

2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，

所述上盖板和所述下护板设置有若干凹陷或凸起，

所述上盖板和所述凹陷或所述凸起由钣金冲压一体成型，

所述下护板和所述凹陷或所述凸起由钣金冲压一体成型，

所述上盖板和所述下护板的材质为冷轧钢板，冷轧钢板的型号选DC01，

所述上盖板和所述下护板的厚度为1.0mm -1.5mm。

3.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，

所述上密封条为EDPM材质的泡棉，所述上密封条的一面粘贴有胶带，所述上密封条的具有所述胶带的一面贴在所述框架上，

所述上盖板与所述框架的上端通过螺栓连接，

所述下护板与所述框架的下端通过螺栓连接，

所述螺栓通过铆螺母与所述框架连接，

所述螺栓拧紧时，所述上密封条和所述下密封条的压缩量均为40%-60%。

4.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，

所述边纵梁上设置有与车身连接的挂载点所述边横梁的端部和所述边纵梁的端部通过焊接加强件焊接在一起，

所述边横梁的端部和所述边纵梁的端部均通过斜切45度形成一斜切面，位于所述边横梁上的斜切面和位于所述边纵梁的斜切面连接。

5.根据权利要求4所述的电池箱体，其特征在于，

所述边横梁的外侧连接有套筒安装梁，所述套筒安装梁的内部中空，所述套筒安装梁上设置有与车身连接的套筒，

所述套筒安装横梁的内部具有支撑组件，所述支撑组件由上横板、立板和下横板组成，

所述上横板与所述套筒安装梁的上侧壁连接，所述下横板与所述套筒安装梁的下侧壁连接，

所述上横板的一端与所述立板的上端连接，所述上横板的另一端向远离所述立板的方向延伸，

所述下横板的一端与所述立板的下端连接，所述下横板的另一端向远离所述立板的方向延伸。

6.根据权利要求4所述的电池箱体，其特征在于，

所述框架包括还包括内横梁和内纵梁，

所述内纵梁的两端分别与两个所述边横梁连接，

所述内横梁的一端与一个所述边纵梁连接，

所述内横梁的另一端与所述内纵梁的一侧表面连接，

在所述内纵梁上并与所述一侧表面相对的另一侧表面通过所述内横梁与另一个所述边纵梁连接，

所述内横梁和所述内纵梁通过焊接与所述边横梁或者所述边纵梁连接，所述内横梁的端部搭接在所述边纵梁或者所述内横梁上。

7.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于，

所述边纵梁的下端具有向所述箱体内侧延伸的第一凸台，所述内横梁的端部的下表面向上收缩，所述内横梁的端部的下表面搭接在所述第一凸台上，

所述边纵梁和所述第一凸台一体成型，

所述内横梁的下表面与所述边纵梁的下表面齐平，

所述内横梁的上表面的端部与所述边纵梁焊接。

8.根据权利要求7所述的电池箱体，其特征在于，

所述第一凸台的下表面相比于所述边纵梁的下表面向上收缩。

9.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于，

所述内纵梁和所述内横梁的内部均中空，

所述内横梁的内部具有第一支撑板，所述第一支撑板的两端分别与所述内横梁的相对的两侧壁连接，

在所述内横梁的相对的两侧壁上均设置有若干第一孔，

所述内纵梁的内部具有第二支撑板，所述第二支撑板的两端分别与所述内纵梁的相对的两侧壁连接，

在所述内纵梁的相对的两侧壁上均设置有若干第二孔。

10.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于，

所述液冷板包括上板和下板，所述上板和所述下板的材质均为铝合金，

所述上板与所述框架的下端接触，所述下板与所述下护板接触，所述上板和所述下板之间为冷媒流道，

所述液冷板通过涂胶与所述边横梁和所述边纵梁的下端连接并密封，

所述液冷板通过双头螺栓与所述内横梁和所述内纵梁的下端连接并密封，

所述双头螺栓通过螺母与所述下护板进行焊接密封，

所述双头螺栓通过密封圈的压缩与所述液冷板形成密封。

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