CN207199691U - 电池箱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池箱结构，包括：安装层，安装层为具有凸台和凹槽的瓦楞结构；夹心层，位于安装层的下方，与安装层密封连接；托盘，位于夹心层的下方，与安装层和夹心层固定连接。与现有技术相比，本实用新型电池箱结构具有重量轻、加工工艺简单、机械强度高、安全可靠等优点，实现了电池箱体轻量化的要求，提高了电池包的能量密度。

Description

电池箱结构

技术领域

本实用新型属于电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种电池箱结构。

背景技术

随着动力电池行业的快速发展，动力电池行业对电池包的能量密度提出了更高的要求，再加上消费者对电动汽车更高续航里程的迫切需求，轻量化已成为整个新能源汽车行业亟待解决的问题。

目前，市场上常见的电池包为钣金材质的电池包，钣金材质由于自身密度较大，使得电池包能量密度较低。市场上也存在一些复合材料的箱体，但这种复合材料的箱体只是单纯的在箱体的各个部位全部采用复合材料，虽然实现了部分轻量化的需求，但是强度方面比不上钣金材质，而且自身材质本身的脆性属性导致某些承受应力较大的部位易发生开裂等问题。

有鉴于此，确有必要提供一种电池箱结构，以增加箱体的机械强度和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种电池箱结构，以增加箱体的机械强度和安全性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池箱结构，包括：

安装层，安装层为具有凸台和凹槽的瓦楞结构；

夹心层，位于安装层的下方，与安装层密封连接；以及

托盘，位于夹心层的下方，与安装层和夹心层固定连接。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述凸台的下方设置有空腔，凸台的两端设置有螺栓孔。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述夹心层包括底盘，底盘上设置有与安装层的凸台对应的填充泡沫结构，填充泡沫结构中填充有发泡材料，填充泡沫结构的两端设置有金属嵌件，金属嵌件上设置有安装孔。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述夹心层与安装层一体成型。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述托盘包括一个凹型的底板，底板向前端延伸有加强梁，凹型底板凸起的边上设置有与整车安装的第一挂载点结构，加强梁的端部设置有与整车安装的第二挂载点结构，两边的第一挂载点结构互相对应并延伸设置有凹槽，从第二挂载点结构延伸出来的凹槽与从第一挂载点结构延伸出来的凹槽互相垂直。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述托盘通过模具一体成型。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述第一挂载点结构和所述第二挂载点结构处的凹槽内设置有金属块，金属块上设置有安装孔，金属块通过粘接贴合在挂载点结构处的凹槽与夹心层之间。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述安装层和夹心层上设置有翻边，所述安装层的翻边上设置有挂载安装孔。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述托盘通过粘接与安装层和夹心层固定连接。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述安装层和夹心层由碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或竹纤维制成。

作为本实用新型电池箱结构的一种改进，所述发泡材料为低密度发泡材料。

相对于现有技术，本实用新型电池箱结构采用复合材料，具有重量轻、加工工艺简单、机械强度高、安全可靠等优点，实现了电池箱体轻量化的要求，提高了电池箱的能量密度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型电池箱结构及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为本实用新型电池箱结构的组装示意图。

图2为本实用新型电池箱结构的分解示意图。

图3为本实用新型电池箱结构的剖视示意图。

图4为本实用新型电池箱结构安装层的示意图。

图5为本实用新型电池箱结构夹心层的示意图。

图6为本实用新型电池箱结构夹心层的分解示意图。

图7为本实用新型电池箱结构托盘的示意图。

图8为图3所示电池箱结构中圆圈部A的局部放大图。

图9为图1所示电池箱结构中圆圈部B的局部放大图。

图10为本实用新型电池箱结构中金属块的结构示意图。

附图标记，

10-安装层；100-凸台；101-凸台；102-凹槽；103-螺栓孔；104-挂载安装孔； 105-第一翻边；106-螺栓孔；107-第二翻边；

20-夹心层；200-底盘；201-填充泡沫；202-填充泡沫；203-翻边；204-金属嵌件；205-安装孔；206-螺栓孔；

30-托盘；300-加强梁；301-第一挂载点结构；302-第二挂载点结构；303- 凹槽，304-凹槽；

40-金属块；400-安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式只是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1至图10所示，本实用新型电池箱结构包括：

安装层10，安装层10为具有凸台101和凹槽102的瓦楞结构；

夹心层20，位于安装层10的下方，与安装层10密封连接；以及

托盘30，位于夹心层20的下方，与安装层10和夹心层20固定连接。

请参阅图4所示，安装层10为瓦楞结构，其上间隔设置有多个凸台101和凹槽102，其中，凸台101用于安装固定电池模组，凹槽102用于铺设水冷板，水冷板紧贴在电池模组的下方，以达到对电池模组的加热和冷却作用。凸台101 和凹槽102凹凸组合的结构还可以起到加强筋的作用，用来增加安装层10整体的刚度和强度。在图示实施方式中，凸台101为长条形结构，安装层10的前端还设置有面积较大的矩形凸台100，凸台100也用于安装电池模组，凸台100和凸台101的下部设置有空腔，便于减轻重量。凸台100和凸台101的两端设置有螺栓孔103，安装层10的两侧设置有第二翻边107，前端设置有第一翻边105，第一翻边105和第二翻边107上设置有挂载安装孔104，用于与整车安装固定。为便于安装，安装层10上还设置有若干螺栓孔106。

请参阅图5和图6所示，夹心层20包括由复合材料制成的底盘200，主要实现对安装层10的密封作用，以满足电池包的IP67要求。底盘200上设置有长条形填充泡沫结构201和面积较大的矩形填充泡沫结构202，填充泡沫结构 201,202中填充有发泡材料，填充泡沫结构201的位置与安装层10凸台101的位置对应，用于填充凸台101下部的空腔，填充泡沫结构202的位置与安装层 10凸台100的位置对应，用于填充凸台100下部的空腔，进而将安装层10和夹心层20连为一个整体；填充泡沫结构201,202的两端设置有金属嵌件204，金属嵌件204上设置有安装孔205，用于与安装层10形成装配关系。

填充泡沫结构201,202的设定，既能减轻箱体整体的重量，又能利用填充结构的支撑作用来提高箱体的整体刚度，同时发泡属性的材质还可以起到较好的吸能缓冲作用，能够弥补纤维增强复合材料的脆性。

安装孔205与安装层10上的螺栓孔103贯通，通过螺栓连接作用共同实现对箱体内模组的安装固定，以实现模组载荷的作用力传递到塑性和刚度较好的金属嵌件204上，使整个电池箱结构在重量尽可能轻的基础上更可靠的承担上方模组的载荷。夹心层20的框型结构上设置有螺栓孔206，并设置有翻边203，用于和安装层10一起通过螺栓孔206与上盖(未示出)连接形成密封装配。

根据本实用新型电池箱结构优选的实施方式，安装层10和夹心层20一体成型。

安装层10和夹心层20一体成型的过程为：先把形成安装层10的纤维铺到相应模具上，然后将填充有发泡材料的泡沫结构201,202和金属嵌件204填充到安装层10凸台101,100背面的空腔中，再铺上形成夹心层10底盘200的纤维，最终合上模具，通过注入树脂调节合适的工艺参数，在压力作用下将安装层10 和包含填充泡沫结构201,202以及金属嵌件204的夹心层20成型为一体结构。

夹心层20中的金属嵌件204和填充有发泡材料的填充泡沫结构201,202可通过胶沾的方式提前实现连接，也可以采用嵌入的形式，如将金属嵌件204的侧面开一个槽将填充有发泡材料的填充泡沫结构201,202嵌入槽中；或者在填充有发泡材料的填充泡沫结构201,202的端部开一个槽，然后将金属嵌件204嵌入槽中以实现连接。

请参阅图7所示，托盘30由复合材料制成，包括一个凹型的底板，底板向前端延伸有加强梁300，凹型底板凸起的边上设置有与整车安装的第一挂载点结构301，加强梁300的端部设置有与整车安装的第二挂载点结构302，两边的第一挂载点结构301互相对应，并延伸设置有凹槽303，从第二挂载点结构302延伸出来的凹槽304与从第一挂载点结构301延伸出来的凹槽303互相垂直。托盘30通过铺设纤维和注入树脂的方式在压力作用下一体成型，托盘30作为一个整体的凹形结构，可以起到类似加强筋的作用，以避免整个托盘30幅面过大而造成刚度不足，从而在减重的基础上提升整个托盘30的强度和刚度。

请参阅图7、图9和图10所示，托盘30挂载点结构处的凹槽303,304内设置有中空的金属块40，金属块40上设置有安装孔400，通过胶粘工艺贴合在托盘30第一挂载点结构301处的凹槽303和第二挂载点结构302处的凹槽304中，然后和一体成型的安装层10和夹心层20粘接在一起，为挂载位置的螺栓连接提供足够的刚度支撑和强度保证。

电池箱结构的成型过程如下：安装层10和夹心层20一体成型后，将金属块40先粘接在托盘30的凹槽303,304结构中，然后再和托盘30一起作为一个整体与安装层10和夹心层20一体成型的结构在接触位置通过胶粘工艺粘接成具有三层结构的电池箱结构，从而最终成型为多材质组合的复合材料电池箱结构。

根据本实用新型电池箱结构的优选实施方式，复合材料材质主要为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、竹纤维等低密度的纤维增强复合材料，发泡材料为低密度发泡材料，金属块材质为铝合金、高强钢、镁合金等轻质合金材质。

相对于现有技术，本实用新型电池箱结构采用多种轻质材料的组合，具有重量轻、加工工艺简单、机械强度高、安全可靠等优点，实现了电池箱体轻量化的要求，提高了电池箱的能量密度。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述具体实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池箱结构，其特征在于，包括：

安装层，安装层为具有凸台和凹槽的瓦楞结构；

夹心层，位于安装层的下方，与安装层密封连接；以及

托盘，位于夹心层的下方，与安装层和夹心层固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述凸台的下方设置有空腔，凸台的两端设置有螺栓孔。

3.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述夹心层包括底盘，底盘上设置有与安装层的凸台对应的填充泡沫结构，填充泡沫结构中填充有发泡材料，填充泡沫结构的两端设置有金属嵌件，金属嵌件上设置有安装孔。

4.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述夹心层与安装层一体成型。

5.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述托盘包括一个凹型的底板，底板向前端延伸有加强梁，凹型底板凸起的边上设置有与整车安装的第一挂载点结构，加强梁的端部设置有与整车安装的第二挂载点结构，两边的第一挂载点结构互相对应并延伸设置有凹槽，从第二挂载点结构延伸出来的凹槽与从第一挂载点结构延伸出来的凹槽互相垂直。

6.根据权利要求5所述的电池箱结构，其特征在于，所述托盘通过模具一体成型。

7.根据权利要求5所述的电池箱结构，其特征在于，所述第一挂载点结构和所述第二挂载点结构处的凹槽内设置有金属块，金属块上设置有安装孔，金属块通过粘接贴合在挂载点结构处的凹槽与夹心层之间。

8.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述安装层和夹心层上设置有翻边，所述安装层的翻边上设置有挂载安装孔。

9.根据权利要求1所述的电池箱结构，其特征在于，所述托盘通过粘接与安装层和夹心层固定连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池箱结构，其特征在于，所述安装层和夹心层由碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或竹纤维制成。