CN208690340U - 一种电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供了一种新的电池箱，所述电池箱用于容纳电池模组，包括：下箱体；设置于下箱体上的第一结构梁；以及加强件，所述加强件沿所述第一结构梁轴向设置，并与所述第一结构梁之间具有间距，所述加强件通过两个以上的连接件与所述第一结构梁固定连接。上述技术方案在第一结构梁增设了加强件，并且通过两个以上的连接件与所述第一结构梁固定连接，从而有效提升了电池箱体的刚度；由于所述加强件与所述第一结构梁之间具有间距，因此在达到同等刚度情况下的质量更小，从而达到电池箱体的轻量化的要求。

Description

一种电池箱

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池箱结构。

背景技术

随着电池的能量密度以及使用寿命的不断提高，对电池箱的机械结构的使用寿命的要求也越来越高。提高电池箱机械使用寿命主要是通过提升电池箱整体结构刚度实现的，而电池箱中下箱体结构对整个电池箱结构刚度起着至关重要的作用。

在现有技术中，提升电池箱下箱体结构刚度主要是通过增大箱体中结构件的尺寸和数量来实现，然而这样势必增大箱体的体积和重量，与现有的电池轻量化和高能量密度要求相悖。因此如何在满足电池箱轻量化与高能量密度的前提下，有效提升电池箱的结构刚度就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为此，需要提供一种新的电池箱，用于在满足轻量化要求的同时提升电池箱结构的刚度。

为实现上述目的，发明人提供了一种电池箱，所述电池箱用于容纳电池模组，包括：

下箱体；

第一结构梁，设置于所述下箱体；

加强件，所述加强件沿所述第一结构梁轴向设置，并与所述第一结构梁之间具有间距，所述加强件通过两个以上的连接件与所述第一结构梁固定连接。

进一步的，所述加强件包括直杆段和弯折段；所述弯折段分别设置于所述直杆段的两端，并分别向所述第一结构梁方向倾斜；所述直杆段以及两个所述弯折段分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

进一步的，所述直杆段与所述弯折段的夹角大于120°。

进一步的，所述加强件包括两根夹角为钝角的直杆，两根所述直杆的一端相互连接，另一端分别向所述第一结构梁倾斜，并且两根所述直杆分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

进一步的，所述加强件为直杆，加强件的中部以及两端分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

进一步的，所述第一结构梁设置于所述电池箱本体的底部，并沿所述电池箱本体的长度方向设置，所述加强件设置于所述第一结构梁的上方，并通过所述连接件与所述第一结构梁的顶部固定连接。

进一步的，所述连接件包括底座和连接片，所述底座上设置有与所述第一结构梁连接的第一固定孔，所述连接片竖直设立于所述底座上，所述连接片的顶部设置有与所述加强件相连接的第二固定孔。

进一步的，所述连接件的底座上设立有两个以上的所述连接片；所述连接片位于所述底座的侧边，并与所述底座为一体成型结构。

进一步的，所述电池箱本体还包括两根以上的第二结构梁；所述第二结构梁相互平行地设置于所述第一结构梁之间。

进一步的，所述下箱体包括容纳电池模组的容纳槽，以及分别设置于所述容纳槽两侧的第一结构梁。

区别于现有技术，上述技术方案在电池箱下箱体的第一结构梁增设了加强件，所述加强件沿第一结构梁轴向设置，并且通过两个以上的连接件与所述第一结构梁固定连接，从而有效提升了电池箱体的刚度；由于所述加强件与所述第一结构梁通过连接件连接，两者之间具有间距，因此在达到同等刚度情况下的质量更小，从而达到电池箱的轻量化的要求。

附图说明

图1为具体实施方式所述电池箱的结构示意图；

图2为对比实施方式中电池箱的结构示意图；

图3为具体实施方式中所述第一结构梁的剖面图；

图4为具体实施方式中所述加强件与第一结构梁的结构意图；

图5为图4的爆炸图；

图6为具体实施方式中所述连接的结构示意图；

图7为具体实施方式中另一所述连接的结构示意图；

图8为另一具体实施方式中所述加强件与第一结构梁的结构示意图；

图9为另一具体实施方式中所述加强件与第一结构梁的结构示意图；

附图标记说明：

10、电池箱本体；

20、加强件；

30、连接件；

40、电池模组；

50、螺栓；

60、螺母；

70、定位销；

110、下箱体；120、第一结构梁；130、第二结构梁；

140、容纳槽；

201、直杆段；202、折弯段；203、直杆；

301、底座；302、连接片；

3010、第一固定孔；3011、定位孔；3020、第二定位孔；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图9，本实施方式提供了一种电池箱。如图1所示，所述电池箱，用于容纳电池模组40，所述电池箱包括有电池箱本体10、加强件20和连接件30。所述加强件20通过所述连接件30固定于所述电池箱本体10上，用于提升电池箱本体10的刚度。所述电池箱可用于新能源汽车的动力电池，电池箱内的电池模组40可为驱动电机提供电能，当然该电池箱也可应用于移动储能设备等其他技术领域，用于为外界提供电能。其中，所述电池箱中的所述电池模组40为用于存储电能的基础单元，所述电池模组40内至少包括两个以上相互串联或并联的电池单体，所述电池单体可以是锂离子电池单体，也可以是铅酸电池或镍氢电池等其他类型的可充放电的电池单体。

所述电池箱本体10为所述电池箱的结构件，用于承载所述电池模组40，如图1所示，所述电池箱本体10包括有下箱体110，在所述下箱体110上设置有用于容纳所述电池模组40的容纳槽140，所述容纳槽140内可容纳两个以上的电池模组40。优选的，所述容纳槽140呈矩形状并设置于所述下箱体110的中部，所述电池模组40在所述容纳槽140内呈矩阵式排列。

当然在其他实施方式中，可以根据电池箱的具体安装空间，对所述下箱体110以及所述容纳槽140的形状进行适应性调整。例如，当所述电池箱作为动力电池应用于新能源汽车上时，所述电池箱固定于汽车的底盘上，所述电池箱的下箱体110和所述容纳槽140根据汽车底盘的结构不同，可以设置成矩形、“凸”字形或其他的结构形状。

在其他实施方式中，所述电池箱本体10还可以设置有上盖(上盖图中未示出)，所述上盖可设置于所述下箱体110上方，将所述电池模组40位于上盖与下箱体110之间的空腔内，从而对所述电池模组40全方位的防护。

所述电池箱本体10还包括设置于所述容纳槽140两侧的第一结构梁120，第一结构梁120可通过焊接、螺栓固定或铆接等方式固定所述下箱体110上，所述第一结构梁120有利于增强所述下箱体110的刚度。在本实施方式中，所述第一结构梁120的数量为两根，两根第一结构梁120位于所述容纳槽140的两侧并沿所述下箱体110的长度方向平行设置。当然，根据实际的需要，所述第一结构梁120的数量可以为1根或者3根以上。

为了提高所述第一结构梁120的刚度，每个所述第一结构梁120都对应设置了所述加强件20。所述加强件20沿第一结构梁120的轴向(即长度方向)设置，并且与所述第一结构梁120之间具有间距(即加强件20与第一结构梁120的侧面没有贴合在一起)，所述加强件20通过两个以上的所述连接件30与所述第一结构梁120轴向上的不同位置固定连接。为了保证所述加强件20的结构强度，所述加强件20可优先选用高强度钢制作而成。所述高强度钢通常是指屈服强度在1370MPa(140kgf/mm2)以上，抗拉强度在1620MPa(165kgf/mm2)以上的合金钢。

具体的，如图1和图4所示，所述加强件20设置于所述第一结构梁120的上方，在加强件20的两端以及中部分别设置了连接件30，所述连接件30的一端与所述加强件20固定连接，另一端与所述第一结构梁120固定连接。其他实施方式中，所述连接件30的个数可以为两个，并设置于所述加强件20的两端。当然，在一些实施方式中，所述连接件30可以为4个以上，所述连接件30可等间距的设置于所述加强件20与所述第一结构梁120之间。通过所述连接件30将所述第一结构梁120与所述加强件20连接成一体，提升了第一结构梁120的刚度，进而提升了所述电池箱的刚度。

如图1所示，为了提高所述电池箱本体10的整体刚度，在所述下箱体110上还可设置第二结构梁130，所述第二结构梁130位于两根所述第一结构梁120之间，并与所述第一结构梁120正交。

如图2所示，为一对比实施方式中电池箱的结构示意图，如图3所示，为对比实施方式中设置于下箱体上的第一结构梁120的截面示意图。在图2所示对比实施方式中，为了使电池箱具有同等的刚度，在该电池箱中增大了下箱体110上的第一结构梁120的尺寸(其他结构与上述实施方式相同)，特别是增大了第一结构梁120的高度。分析电池箱中所述下箱体110中的第一结构梁120的受力情况，第一结构梁120的受到的主要为弯曲力，因此其刚度与第一结构梁120的抗弯界面系数成正比，而方形梁的抗弯截面系数为W；

其中，b为第一结构梁120的抗弯界面的宽度，h为第一结构梁120的抗弯界面的高度。当高度h加大时，第一结构梁120抗弯截面系数W也随之增大。对比图1所示实施方式与图2所示的对比实施方式可知，在本实施方式中由于所述加强件20与所述第一结构梁120之间具有间距，因此明显增大了第一结构梁120的高度，并且在达到与对比实施方式同等刚度情况下，第一结构梁120与加强件20的质量总和要小于对比实施方式中的第一结构梁120，从而达到电池箱体的轻量化的要求。并且在本实施方式中，所述加强件20可应用于已有的电池箱中，无需对电池箱下箱体110以及第一结构梁120的结构进行改进，极大的提高了电池箱整体的刚度和机械使用寿命。并且该加强件20和连接件30的结构形式简单，成本低，易于安装，不占用电池模组容纳槽空间。

为了控制电池箱内电池模组40的温度，在电池箱内通常都设置有换热管道(通常又称为冷却管道，图中未示出)，换热管道内流通有冷却水等冷却介质，在低温情况下，可通过所述换热管道对所述电池模组40进行预热；而当电池模组的温度较高时，可通过所述换热管道吃饭电池模组40进行冷却。在本实施方式中，通过在所述第一结构梁120上设置加强件20，可以使第一结构梁120的高度较低，并且在第一结构梁120与加热件20之间具有间距，换热管道可从所述第一结构梁120与加热件20之间的间距穿出容纳槽140，从而便于所述换热管道分布安装。

如图4至图7所示，为本实施方式中所述加强件20与第一结构梁120的结构示意图。其中，所述加强件20包括直杆段201和弯折段202，所述弯折段202分别设置于所述直杆段201的两端，并且所述弯折段202的一端与所述直杆段201的末端固定连接，弯折段202的另一端分别向所述第一结构梁120方向倾斜。优选的，所述直杆段201与所述弯折段202的夹角大于120°，所述弯折段202的长度大于或等于直杆段201长度的两倍。所述直杆段201以及两个所述弯折段202分别通过连接件30与所述第一结构梁120固定连接，因此，所述加强件20与第一结构梁120形成梯形状的结构件，该梯形状的结构件受力时不易变形，具有良好的自身稳定性，能够有效的将第一结构梁120的径向作用力部分传递至所述加强件20上，从而使第一结构梁120以及所述电池箱具有良好的刚度。

在该实施方式中，所述连接件30分别设置于所述加强件20的两端以及中部，在所述连接件30的两端分别通过螺栓50、螺母60与加强件30以及第一结构梁120固定连接。

如图6所示，为设置于加强件20中部的连接件的结构示意图，如图7所示，为设置于加强件20两端的连接件30的结构示意图。所述连接件30均包括底座301和连接片302，所述底座301上设置有用于与所述第一结构梁120相连接的第一固定孔3010，所述连接片302竖直设立于所述底座301上，所述连接片302的顶部设置有用于与所述加强件相连接的第二固定孔3020。为了减轻所述连接件30的重量，同时又能够保证其具有足够的强度，所述连接件30优选使用高强度钢制成。在固定连接所述第一结构梁120和所述加强件20时，所述连接件30的底座301与所述第一结构梁120的上表面贴紧，并通过螺栓50和螺母60固定于所述第一结构梁120上；同理，所述连接件30的连接片302的顶部与所述加强件的侧面贴紧，并通过所述螺栓50和螺母60固定于所述加强件20。

在本实施方式中，所述连接片302与底座301为一体成型结构，使连接件30具有良好的结构强度，所述连接片302与底座301可以为同一片钢板经折弯形成。具体的，可通过冲压模具在一平面钢片上冲压出所述底座301与连接片302的外形(两者处于同一平面)，然后再将所述连接片302折弯，使连接片302垂直立于所述底座301的侧边。当然，在其他不同实施方式中，所述连接件30中上所述连接片302可通过焊接、铆接或螺栓连接等方式固定于所述底座301上。

如图6所示，为了保证加强件20中部与第一结构梁120的连接强度，所述加强件20中部的所述连接件的底座301上设置有两个所述连接片302，两个所述连接片302并排设置并分别与所述加强件20的中部固定连接。

如图7所示，设置于加强件20两端的连接件30的底座301上设置了两个通孔，其中一个为圆形的第一固定孔3010，另一个为腰形的定位孔3011。如图5所示，在所述第一结构梁120上设置有向上凸起的定位销70，在安装所述加强件20时，可先通过所述定位孔3011与所述定位销70配合，确定所述加强件20在第一结构梁上的位置，然后再通过螺栓50与螺母60将其固定于第一结构梁120上。

如图8所示，为另一实施方式中，所述加强件20与第一结构梁120的连接关系示意图。其中，所述加强件20由两根直杆203连接而成，其中，所述两根直杆203的夹角呈钝角，两根所述直杆203的一端相互固定连接，直杆203的另一端分别向所述第一结构梁120倾斜，并且两根所述直杆203分别通过连接件30与所述第一结构梁120固定连接，因此使所述加强件20与所述第一结构梁120形成类似钝角三角形的结构。三角形结构具有良好的稳定性和刚度，从而可大大提升连接有所述加强件20的第一结构梁120的刚度。

如图9所示，为另一实施方式中，所述加强件20与第一结构梁120的连接关系示意图。在该实施方式中，所述加强件20为直杆，加强件20的中部以及两端分别通过连接件30与所述第一结构梁120固定连接。该实施方式中加强件20同样能够提升第一结构梁120的刚度，并且该加强件20结构简单，助于加工与安装。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱，用于容纳电池模组，其特征在于，包括：

下箱体；

第一结构梁，设置于所述下箱体；

加强件，所述加强件沿所述第一结构梁轴向设置，并与所述第一结构梁之间具有间距，所述加强件通过两个以上的连接件与所述第一结构梁固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述加强件包括直杆段和弯折段；

所述弯折段分别设置于所述直杆段的两端，并分别向所述第一结构梁方向倾斜；所述直杆段以及两个所述弯折段分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述直杆段与所述弯折段的夹角大于120°。

4.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述加强件包括两根夹角为钝角的直杆，两根所述直杆的一端相互连接，另一端分别向所述第一结构梁倾斜，并且两根所述直杆分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

5.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述加强件为直杆，加强件的中部以及两端分别通过连接件与所述第一结构梁固定连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的电池箱，其特征在于，所述第一结构梁设置于所述电池箱本体的底部，并沿所述电池箱本体的长度方向设置，所述加强件设置于所述第一结构梁的上方，并通过所述连接件与所述第一结构梁的顶部固定连接。

7.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述连接件包括底座和连接片，所述底座上设置有与所述第一结构梁连接的第一固定孔，所述连接片竖直设立于所述底座上，所述连接片的顶部设置有与所述加强件相连接的第二固定孔。

8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于，所述连接件的底座上设立有两个以上的所述连接片；

所述连接片位于所述底座的侧边，并与所述底座为一体成型结构。

9.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱本体还包括两根以上的第二结构梁；所述第二结构梁相互平行地设置于所述第一结构梁之间。

10.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述下箱体包括容纳电池模组的容纳槽，以及分别设置于所述容纳槽两侧的第一结构梁。