CN207993916U - 一种电池箱箱体及使用该电池箱箱体的电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池箱箱体及使用该电池箱箱体的电池箱。通过围板和底部安装框架组成箱体的整体结构，均使用中空结构以提高电池箱轻量化水平；该框架式结构可以兼顾箱体承载强度和轻量化的双重要求，有别于传统一体式结构需要较厚的底板，采用质量轻、厚度小的底板即可满足同等承载力要求，尽可能的降低了箱体的重量；同时，由于底板变薄，相应地可提高箱体内的容纳空间，从而提高电池的能量密度；而且围板和底板为中空结构，中空结构具有良好的保温隔热作用，可大幅隔绝箱体内外的热量传递。围板和底板外表面喷涂隔热涂料，进一步改善其导热特性，内壁喷涂绝缘漆，利于提高电气绝缘安全性，从而对箱体内的电池起到更好的防护作用。

Description

一种电池箱箱体及使用该电池箱箱体的电池箱

技术领域

本实用新型涉及一种电池箱箱体及使用该电池箱箱体的电池箱。

背景技术

随着新能源汽车行业的兴起、发展和技术进步，国家补贴政策和能量密度门槛也随之不断提高，轻量化设计日益成为衡量新能源汽车电池系统的重要指标。电池箱作为动力电池系统中重量承载、安全防护的关键结构，轻量化需求也越来越高。

现有钢板钣金焊接箱体普遍重量大，无法满足能量密度的要求。新兴起的铸铝箱体作为钢板钣金焊接箱体的升级产品，也有其弊端，例如授权公告号为CN 205582997 U，专利名称为一种用于新能源汽车电池的铸铝箱体的实用新型专利。受限于铝材强度，铸铝壁厚需要达到钢板料厚1.5~2倍，同等箱体才能获得相当的结构强度，因此减重幅度非常有限。同时，铝导热率较高，传热快，易导致电池箱内部夏天热、冬天冷，保温隔热效果差，不利于内部电池实用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种质量轻、强度高且隔热性能优异的电池箱箱体；本实用新型的目的还在于提供一种使用上述电池箱箱体的电池箱。

为实现上述目的，本实用新型的电池箱箱体采用如下的技术方案：

技术方案1：电池箱箱体包括环向封闭的围板，围板在下开口位置连接有安装框架，所述安装框架上安装有封堵下开口的底板，围板和/或底板为中空结构。

有益效果：本实用新型通过围板和安装框架组成箱体的整体结构，均使用中空结构以提高电池箱轻量化水平；该框架式结构可以兼顾承载强度和轻量化的双重要求，有别于传统一体式结构需要较厚的底板，采用质量轻、厚度小的底板即可满足同等承载力要求，尽可能的降低了箱体的重量；同时，由于底板变薄，相应地可提高箱体内的容纳空间，从而提高电池的能量密度；而且围板和底板为中空结构，中空结构具有良好的保温隔热作用，可大幅隔绝箱体内外的热量传递。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述围板包括至少两块侧板拼接而成。

技术方案3：在技术方案2的基础上，侧板的下端设有向围板内侧延伸的支撑条，围板在下开口位置连接有交叉设置的底梁，支撑条和底梁构成安装框架。

技术方案4：在技术方案3的基础上，支撑条和底梁的边沿处设有用于供底板搭接的台阶。台阶的设置使得支撑条和底板相互搭接，从而增大了接触面积，可方便焊接的同时也提高了焊接强度。

技术方案5：在技术方案4的基础上，底板的下表面与底梁和支撑条的下表面平齐。底板、底梁和支撑条三者下表面平齐的目的是使得箱体的力的承载落在三者上，使得承载面积更大。

技术方案6：在技术方案3-5任意一项的基础上，底板与底梁和支撑条采用搅拌摩擦焊或CMT焊焊接。

技术方案7：在技术方案2-5任意一项的基础上，底板和/或侧板为中空铝型材。采用铝型材一方面使得箱体加工更加方便快捷，另一方面是铝型材的质量轻、强度高、易获取。

技术方案8：在技术方案3-5任意一项的基础上，所述围板由四块侧板拼接成矩形框，安装框架和底梁构成田字形框架。

技术方案9：在技术方案1-5任意一项的基础上，围板上还设有吊装结构。可方便对箱体的吊运。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述吊装结构为中空铝型材制成的吊耳。吊耳采用铝型材可进一步提高箱体的加工效率，同时利用铝型材的质量轻、强度高的特点进一步降低箱体重量，提高吊装结构强度。

技术方案11：在技术方案10的基础上，组成吊耳的中空铝型材呈L型。

技术方案12：在技术方案11的基础上，L形中空铝型材的短边朝上，短边上设有吊装孔，吊装孔内嵌硬质金属圆柱套，长边用于与围板贴合。

技术方案13：在技术方案12的基础上，L形中空铝型材的长边包括内、外两侧壁，外侧壁与围板贴合、内侧壁倾斜设置以形成三角形承载结构。可提高吊耳的承载强度且无需另外设置加强筋等结构。

技术方案14：在技术方案1-5任意一项的基础上，电池箱箱体外侧还喷涂有隔热涂料。进一步提高箱体的隔热保温性能，围板和底板外表面喷涂隔热涂料，进一步改善其导热特性。

技术方案15：在技术方案1-5任意一项的基础上，所述围板和/或底板内侧喷涂有绝缘漆。进一步提高箱体的绝缘性能，内壁喷涂绝缘漆，利于提高电气绝缘安全性，从而对箱体内的电池起到更好的防护作用。

技术方案16：在技术方案2的基础上，所述围板由一种或多种中空铝型材的侧板，两两相接端倒斜角后，焊接而成，环向封闭。

技术方案17：在技术方案3的基础上，所述侧板上设有顶部密封结构外侧缺口、内侧凸沿、底部台阶，环向焊接封闭后，均构成四周环向的安装槽，可分别作为箱盖、密封条、底部安装框架的安装连接位置。

本实用新型的电池箱采用如下的技术方案：

技术方案1：电池箱包括箱体和安装在箱体内的电池组件，箱体包括环向封闭的围板，围板在下开口位置连接有安装框架，所述安装框架上安装有封堵下开口的底板，围板和/或底板为中空结构。

有益效果：本实用新型通过围板和安装框架组成箱体的整体结构，均使用中空结构以提高电池箱轻量化水平；该框架式结构可以兼顾承载强度和轻量化的双重要求，有别于传统一体式结构需要较厚的底板，采用质量轻、厚度小的底板即可满足同等承载力要求，尽可能的降低了箱体的重量；同时，由于底板变薄，相应地可提高箱体内的容纳空间，从而提高电池的能量密度；而且围板和底板为中空结构，中空结构具有良好的保温隔热作用，可大幅隔绝箱体内外的热量传递，围板和底板外表面喷涂隔热涂料，进一步改善其导热特性，内壁喷涂绝缘漆，利于提高电气绝缘安全性，从而对箱体内的电池起到更好的防护作用。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述围板包括至少两块侧板拼接而成。

技术方案3：在技术方案2的基础上，侧板的下端设有向围板内侧延伸的支撑条，围板在下开口位置连接有交叉设置的底梁，支撑条和底梁构成安装框架。

技术方案4：在技术方案3的基础上，支撑条和底梁的边沿处设有用于供底板搭接的台阶。台阶的设置使得支撑条和底板相互搭接，从而增大了接触面积，可方便焊接的同时也提高了焊接强度。

技术方案5：在技术方案4的基础上，底板的下表面与底梁和支撑条的下表面平齐。底板、底梁和支撑条三者下表面平齐的目的是使得箱体的力的承载落在三者上，使得承载面积更大。

技术方案6：在技术方案3-5任意一项的基础上，底板与底梁和支撑条采用搅拌摩擦焊或CMT焊焊接。

技术方案7：在技术方案2-5任意一项的基础上，底板和/或侧板为中空铝型材。采用铝型材一方面使得箱体加工更加方便快捷，另一方面是铝型材的质量轻、强度高、易获取。

技术方案8：在技术方案3-5任意一项的基础上，所述围板由四块侧板拼接成矩形框，安装框架和底梁构成田字形框架。

技术方案9：在技术方案1-5任意一项的基础上，围板上还设有吊装结构。可方便对箱体的吊运。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述吊装结构为中空铝型材制成的吊耳。吊耳采用铝型材可进一步提高箱体的加工效率，同时利用铝型材的质量轻、强度高的特点进一步降低箱体重量，提高吊装结构强度。

技术方案11：在技术方案10的基础上，组成吊耳的中空铝型材呈L型。

技术方案12：在技术方案11的基础上，L形中空铝型材的短边朝上，短边上设有吊装孔，吊装孔内嵌硬质金属圆柱套，长边用于与围板贴合。

技术方案13：在技术方案12的基础上，L形中空铝型材的长边包括内、外两侧壁，外侧壁与围板贴合、内侧壁倾斜设置以形成三角形承载结构。可提高吊耳的承载强度且无需另外设置加强筋等结构。

技术方案14：在技术方案1-5任意一项的基础上，电池箱箱体外侧还喷涂有隔热涂料。进一步提高箱体的隔热保温性能。

技术方案15：在技术方案1-5任意一项的基础上，所述围板和/或底板内侧喷涂有绝缘漆。进一步提高箱体的绝缘性能，内壁喷涂绝缘漆，利于提高电气绝缘安全性，从而对箱体内的电池起到更好的防护作用。

技术方案16：在技术方案2的基础上，所述围板由一种或多种中空铝型材的侧板，两两相接端倒斜角后，焊接而成，环向封闭。

技术方案17：在技术方案3的基础上，所述侧板上设有顶部密封结构外侧缺口、内侧凸沿、底部台阶，环向焊接封闭后，均构成四周环向的安装槽，可分别作为箱盖、密封条、底部安装框架的安装连接位置。

附图说明

图1为本实用新型的电池箱的具体实施例中的箱体的结构示意图；

图2为图1中的侧板的截面示意图；

图3为图1中的吊耳的结构示意图；

图4为图1中底梁的横截面示意图；

图5为底板的截面示意图；

图中：1-侧板，101-顶部密封结构，102-支撑结构，103-底部焊接结构；2-吊耳，201-挤压型材，202-加强钢套；3-第一底梁，301-上台阶部，302-下台阶部；4-底板，401-空腔；5-第二底梁；6-支撑条。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的电池箱的具体实施例，电池箱包括箱体和安装在箱体内的电池组件，电池组件、车体等为现有技术，不再赘述。如图1所示，箱体包括箱体主体部分及箱盖（箱盖未画出），箱体主体部分包括四个侧板1组成的框架结构，侧板1之间通过搅拌摩擦焊、CMT焊等焊接为一体，如图2所示，侧板1为热熔铝挤压工艺生成的中空铝型材，包括顶部密封结构101、支撑结构102和底部焊接结构103，顶部密封结构101厚度比支撑结构102大些，因为顶部密封结构101主要用于与箱盖配合使用，且顶部密封结构101上设置有弹性密封条等密封件，支撑结构102主要构成箱体的侧壁部分，用于形成容纳电池箱的侧壁，其厚度较薄可尽可能减小侧板1的体积占用，从而为电池组件的布置腾出更多空间，进而提高能量密度，底部焊接结构103通过搅拌摩擦焊或AMT焊焊接在侧板1的支撑结构102上，底部焊接结构103构成了固定底板4的支撑条6，底部焊接结构103的上侧具有台阶以便空出电池组件的安装空间，底部焊接结构的下表面与支撑结构的下表面之间具有一定距离，该距离等于底板的厚度，以便与底板4搭接后表面齐平。

如图1所示，一对相对的侧板1之间设有第一底梁3，第一底梁3的两端相对于侧板1焊接固定，如图4所示，第一底梁3包括上中下三层，中板比上、下板略宽，从而形成上台阶部301和下台阶部302，其中下台阶部302用于与底板4搭接，上台阶部301的设置则是为了方便内部电池组件的布置和安装。上板为中空结构，且上部设有固定螺栓孔等。

如图5所示，底板4为具有空腔401的中空结构，采用铝型材，厚度较薄，以便提高能量密度。如图1所示，与第一底梁3垂直的中间位置还设有第二底梁5，第二底梁5的两端分别与对应的侧板1焊接固定，第二底梁5、第一底梁3和四个侧板1构成一个框架结构，该框架结构作为箱体的骨架，起到承载作用。其中第二底梁5、第一底梁3和四个侧板1的底部焊接结构103组成田字形结构，田字形结构的四个开口处通过底板4封堵，且底板4分别与底部焊接结构103的台阶、第一底梁3的下台阶部302相互搭接以保证箱体的底部齐平，集美观和强度于一体，搭接处采用搅拌摩擦焊或者CMT焊接固定。

如图1所示，箱体的四个侧板1上还根据吊装需要焊接有多个吊耳2，如图3所示，吊耳2包括铝型材基体和位于铝型材基体上的加强钢套202，铝型材基体为采用热熔铝挤压工艺加工而成的中空的挤压型材201，呈L形，包括上部的吊装部和下部的连接支撑部，连接支撑部包括内、外板，外板与箱体的侧板贴合并通过搅拌摩擦焊焊接固定，内板呈倾斜设置，起到倾斜支撑的作用，挤压型材的中间包括多个矩形、梯形或三角形的空腔，以在确保强度足够的同时降低重量，加强钢套202通过过盈装配在挤压型材201上，可承受大连接螺栓超过大安装扭矩不变形。吊耳2通过搅拌摩擦焊焊接在侧板1的外侧面上，吊耳2的布置方式可根据箱体的重心去设置，数量可适当改变。

完成箱体的焊接组装后，可在箱体的外侧喷涂隔热涂料，与中空铝型材型腔内的空气构成箱体的隔热层，可有效改善铝材导热率高、不利于保温隔热等在新能源电池箱领域应用的不良特性。箱体的侧板1、底板4内壁喷涂绝缘漆，提高绝缘安全性，可有效改善铝材易导电、与内部电池绝缘防护不良易漏电等在新能源电池箱领域应用的不良特性。

本实用新型的电池箱在使用时：箱盖也采用中空铝型材加工而成，箱盖和箱体的主体部分连接后可形成一个密封性良好且隔热良好的轻质箱体，而且其强度也满足使用需求，能量密度较大，在冬夏等极热和极冷环境下能时刻保证箱体内的温度适宜，使得电池具有较好的充放电效率。

在其他实施例中：箱体的侧板、底板和吊耳的铝型材的截面也不限于图示结构，也可采用其他截面的中空结构。

本实用新型的电池箱箱体的实施例与本实用新型的电池箱的各实施例中的箱体的各实施例相同，不再赘述。

Claims (30)

1.电池箱箱体，其特征是，包括环向封闭的围板，围板在下开口位置连接有安装框架，所述安装框架上安装有封堵下开口的底板，围板和/或底板为中空结构。

2.根据权利要求1所述的电池箱箱体，其特征是，所述围板包括至少两块侧板拼接而成。

3.根据权利要求2所述的电池箱箱体，其特征是，侧板的下端设有向围板内侧延伸的支撑条，围板在下开口位置连接有交叉设置的底梁，支撑条和底梁构成安装框架。

4.根据权利要求3所述的电池箱箱体，其特征是，支撑条和底梁的边沿处设有用于供底板搭接的台阶。

5.根据权利要求4所述的电池箱箱体，其特征是，底板嵌入搭接在底梁和支撑条的台阶上，下表面平齐。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，底板与底梁和支撑条采用搅拌摩擦焊或CMT焊焊接。

7.根据权利要求2-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，底板和/或侧板为中空铝型材。

8.根据权利要求3-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，所述围板由四块侧板拼接成矩形框，安装框架和底梁构成田字形框架。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，围板上还设有吊装结构。

10.根据权利要求9所述的电池箱箱体，其特征是，所述吊装结构为中空铝型材制成的吊耳。

11.根据权利要求10所述的电池箱箱体，其特征是，组成吊耳的中空铝型材呈L型。

12.根据权利要求11所述的电池箱箱体，其特征是，L形中空铝型材的短边朝上，短边上设有吊装孔，吊装孔内嵌硬质金属圆柱套，长边用于与围板贴合。

13.根据权利要求12所述的电池箱箱体，其特征是，L形中空铝型材的长边包括内、外两侧壁，外侧壁与围板贴合、内侧壁倾斜设置以形成三角形承载结构。

14.根据权利要求1-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，电池箱箱体外侧还喷涂有隔热涂料。

15.根据权利要求1-5任意一项所述的电池箱箱体，其特征是，所述围板和/或底板内侧喷涂有绝缘漆。

16.电池箱，包括箱体和安装在箱体内的电池组件，其特征是，箱体包括环向封闭的围板，围板在下开口位置连接有安装框架，所述安装框架上安装有封堵下开口的底板，围板和/或底板为中空结构。

17.根据权利要求16所述的电池箱，其特征是，所述围板包括至少两块侧板拼接而成。

18.根据权利要求17所述的电池箱，其特征是，侧板的下端设有向围板内侧延伸的支撑条，围板在下开口位置连接有交叉设置的底梁，支撑条和底梁构成安装框架。

19.根据权利要求18所述的电池箱，其特征是，支撑条和底梁的边沿处设有用于供底板搭接的台阶。

20.根据权利要求19所述的电池箱，其特征是，底板嵌入搭接在底梁和支撑条的台阶上，下表面平齐。

21.根据权利要求18-20任意一项所述的电池箱，其特征是，底板与底梁和支撑条采用搅拌摩擦焊或CMT焊焊接。

22.根据权利要求17-20任意一项所述的电池箱，其特征是，底板和/或侧板为中空铝型材。

23.根据权利要求18-20任意一项所述的电池箱，其特征是，所述围板由四块侧板拼接成矩形框，安装框架和底梁构成田字形框架。

24.根据权利要求16-20任意一项所述的电池箱，其特征是，围板上还设有吊装结构。

25.根据权利要求24所述的电池箱，其特征是，所述吊装结构为中空铝型材制成的吊耳。

26.根据权利要求25所述的电池箱，其特征是，组成吊耳的中空铝型材呈L型。

27.根据权利要求26所述的电池箱，其特征是，L形中空铝型材的短边朝上，短边上设有吊装孔，吊装孔内嵌硬质金属圆柱套，长边用于与围板贴合。

28.根据权利要求27所述的电池箱，其特征是，L形中空铝型材的长边包括内、外两侧壁，外侧壁与围板贴合、内侧壁倾斜设置以形成三角形承载结构。

29.根据权利要求16-20任意一项所述的电池箱，其特征是，电池箱箱体外侧还喷涂有隔热涂料。

30.根据权利要求16-20任意一项所述的电池箱，其特征是，所述围板和/或底板内侧喷涂有绝缘漆。