CN209282249U - 电动车及其电池箱箱体、电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动车及其电池箱箱体、电池箱。电池箱的底板组件上设有冷却结构，冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，当电池箱在运行过程中，冷却通道中的冷却液能够对电池箱中的电池模组进行冷却，同时，下方的中空通道中填充有隔热材料，使得形成一层保温隔热层，避免了外界环境中的热量传递到电池箱中，隔热材料避免了外界环境中的热量对冷却液的影响，解决了因此造成的电池箱的性能受到影响的问题；将底板组件中填充为隔热材料后，也能够明显降低底板组件的重量，并且设置中空结构还能够保证底板组件的结构强度。

Description

电动车及其电池箱箱体、电池箱

技术领域

本实用新型涉及一种电动车及其电池箱箱体、电池箱。

背景技术

随着电动汽车的蓬勃发展，市场对其续航里程的要求也越来越高，增加电池箱的容量迫在眉睫。与此同时，随着能量密度的提高，高容量的电芯不断被开发并使用，电芯产热也越来越高，过高的热量对电池箱性能和寿命造成了不可逆转的负面影响，严重制约了电动汽车的发展。因此，对电池箱进行合适的热管理控制和设计变得至关重要，其成为继BMS之后的又一个技术难点和核心竞争力。

现有动力电池系统的冷却结构一般是在电池箱箱体上设置冷却流道，其中冷却流道多为吹胀式冷板、口琴管、蛇形板管或者钎焊式冲压冷板。其中每种结构都存在在相应的不足：

1、吹胀式冷板由于吹胀工艺加工出的壁厚较薄，在实际恶劣工况中，由于挤压变形会导致局部冷却效果不理想，甚至泄露的风险。

2、口琴管多为70-100mm的宽常用型材，宽度窄冷却面积小，冷却效果不好且均温性差。

3、蛇形板管与钎焊式冲压冷板制造工艺复杂，生产周期长，重量重轻量化程度低。

同时，现有技术中的冷却方案一般采用与箱体独立的液冷结构件，如冷板、口琴管、蛇形管板等。增加的液冷器件至少使整个电池箱的增重7kg，即不利于整车轻量化，影响续航里程，又降低电池系统总体的能量密度。而且具有独立的冷却结构电池箱体，在系统装配时会增加冷板装配工位，降低装配生产线的效率。

现有技术中还有一种相对轻量化的冷板，但是由于轻量化冷板一般壁厚较薄，电池系统又是长生命周期的设计产品，在箱体内部有震动失效的风险，可能引发安全问题。

还有一种分离式冷却结构，如现有技术中授权公告号为CN207852857U的中国专利文献公开的一种模块化电池箱箱体，包括底板和设置在底板上的水冷板，水冷板通过相应的管路连通形成水冷系统，这种冷却结构就是在电池箱内部专门设置了水冷板，属于分离式冷却结构，存在着上述诸多的问题。至于水冷板的结构现有技术中有很多，如授权公告号为CN207868347U的中国专利文献就公开了一种挤压铝型材水冷板。这种分离式冷却结构不仅需要考虑安全的固定方式，还会占用箱体内部空间，影响电芯布置的数量，降低箱体容量，同时采用分离式的液冷结构的整个电池系统开发成本也较高。

现有技术中还有将冷却水道直接设置在电池箱底板上的方案，如授权公告号为CN207398228U的中国专利文献公开的一种电池箱，该电池箱包括箱体，箱体的底板组件包括底板和盖板，底板上设有多个并排设置的凹槽，盖板覆盖设置在底板上将上述凹槽封盖从而形成冷却流道，同时，底板上还设置有相应的进液孔和出液孔，使用过程中，冷却液在冷却流道中流通从而带走电池箱中的热量，这种结构电池箱将冷却水道集成到箱体上，这样就能够避免单独设置水道所带来的上述问题。但是，对于电池箱而言，一方面要考虑自身发热所带来的热量，另一方面还需要考虑外界环境对电池箱的影响，上述这些结构的电池箱均无法解决外界环境中的温度对电池箱的影响，造成电池箱性能受到影响的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池箱，以解决现有的电池箱因外界环境温度对电池箱的性能造成影响的问题；同时，本实用新型还提供上述电池箱中的电池箱箱体以及使用该电池箱的电动车。

本实用新型的电池箱箱体采用如下技术方案：

电池箱箱体，包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，所述底板组件上设有冷却结构，所述冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，所述冷却通道具有进液口和出液口。

所述底板组件包括两个以上的底板以及设置在相邻两个底板之间的横梁，所述底板组件中对应相应的电池模组的底板上均设有所述冷却结构。

所述冷却通道包括并排设置的进液通道和出液通道，所述进液通道和出液通道的一端连通、另一端分别形成进液端和出液端，所述进液通道和出液通道中均设有多个沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置的分隔条，所述分隔条将相应的通道分隔成多条在前后方向上并排设置的通道分支。

设有冷却结构的底板的一端为连通端、另一端为封闭端，所述进液端和出液端均设置在所述底板靠近连通端的位置处，任意相邻两个底板的连通端处于底板组件的同一侧。

所述底板组件的材质为铝合金材质，所述底板组件的冷却结构中的中空通道通过铝挤压加工而成。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上，所述横梁的两端对应连接在所述围框上，靠近底板组件的端部位置处的横梁与围框之间设有加强筋。

所述围框和横梁均为中空结构的铝合金型材。

本实用新型的电池箱采用如下技术方案：

电池箱，包括电池箱箱体，电池箱箱体包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，所述底板组件上设有冷却结构，所述冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，所述冷却通道具有进液口和出液口。

所述底板组件包括两个以上的底板以及设置在相邻两个底板之间的横梁，所述底板组件中对应相应的电池模组的底板上均设有所述冷却结构。

所述冷却通道包括并排设置的进液通道和出液通道，所述进液通道和出液通道的一端连通、另一端分别形成进液端和出液端，所述进液通道和出液通道中均设有多个沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置的分隔条，所述分隔条将相应的通道分隔成多条在前后方向上并排设置的通道分支。

设有冷却结构的底板的一端为连通端、另一端为封闭端，所述进液端和出液端均设置在所述底板靠近连通端的位置处，任意相邻两个底板的连通端处于底板组件的同一侧。

所述底板组件的材质为铝合金材质，所述底板组件的冷却结构中的中空通道通过铝挤压加工而成。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上，所述横梁的两端对应连接在所述围框上，靠近底板组件的端部位置处的横梁与围框之间设有加强筋。

所述围框和横梁均为中空结构的铝合金型材。

本实用新型的电动车采用如下技术方案：

电动车，包括车架以及设置所述车架上的电池箱，电池箱包括电池箱箱体，电池箱箱体包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，所述底板组件上设有冷却结构，所述冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，所述冷却通道具有进液口和出液口。

所述底板组件包括两个以上的底板以及设置在相邻两个底板之间的横梁，所述底板组件中对应相应的电池模组的底板上均设有所述冷却结构。

所述冷却通道包括并排设置的进液通道和出液通道，所述进液通道和出液通道的一端连通、另一端分别形成进液端和出液端，所述进液通道和出液通道中均设有多个沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置的分隔条，所述分隔条将相应的通道分隔成多条在前后方向上并排设置的通道分支。

设有冷却结构的底板的一端为连通端、另一端为封闭端，所述进液端和出液端均设置在所述底板靠近连通端的位置处，任意相邻两个底板的连通端处于底板组件的同一侧。

所述底板组件的材质为铝合金材质，所述底板组件的冷却结构中的中空通道通过铝挤压加工而成。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上。

所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上，所述横梁的两端对应连接在所述围框上，靠近底板组件的端部位置处的横梁与围框之间设有加强筋。

所述围框和横梁均为中空结构的铝合金型材。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电池箱的底板组件上设有冷却结构，冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，当电池箱在运行过程中，冷却通道中的冷却液能够对电池箱中的电池模组进行冷却，同时，下方的中空通道中填充有隔热材料，使得形成一层保温隔热层，避免了外界环境中的热量传递到电池箱中，具体地说，隔热材料避免了外界环境中的热量对冷却液的影响，解决了因此造成的电池箱的性能受到影响的问题；将底板组件中填充为隔热材料后，也能够明显降低底板组件的重量，并且设置中空结构还能够保证底板组件的结构强度。

进一步地，底板的水冷板为挤压型材制成生产周期短，且方便多车型电池包通用化使用，降低了不同尺寸电池包开发周期及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电动车的实施例中的电池箱的结构示意图；

图2为图1中的电池箱箱体的结构示意图；

图3为图2中的底板组件的结构示意图；

图4为图3中的底板与横梁连接位置处的局部放大图；

图5为图2中的底板的结构示意图；

图6为底板的主视图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6中B-B方向的剖视图；

图9为图6中C-C方向的剖视图；

图10为图6中A-A方向的剖视图；

图中：1、围框；2、电池模组；3、冷却管路；11、吊耳；12、吊装架；31、第一水管接头；32、第二水管接头；

33、第一管路；34、第二管路；4、底板；41、横梁；42、加强筋；

43、端部底板；

411、第一底板接头；412、第二底板接头；

401、进液缓冲腔；402、出液缓冲腔；403、流道板；404、堵头；405、连通腔；406、流道分隔条；407、冷却通道；

4001、支撑板；4002、隔热分隔条；4003、隔热通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的电动车的实施例，电动车包括车架以及设置所述车架上的电池箱，如图1至图10所示，电池箱包括电池箱箱体，电池箱箱体包括电池箱箱体，电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，底板组件上设有冷却结构，冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，在本实施例中，中空通道具体设有两层，其中处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道407，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，冷却通道407具有进液口和出液口。与此同时，冷却通道所分布的一层形成冷却层，隔热材料分布的一层空间形成隔热层，整个底板形成冷板结构。

在本实施例中，底板组件包括两个以上的底板4以及设置在相邻两个底板4之间的横梁41，底板组件中对应电池模组2的底板上均设有冷却结构，具体地，底板设有两个，同时在底板的前后位置处均设有端部底板43，端部底板43也为中空结构，但是由于该处没有设置电池模组2，因此该处的端部底板43不设置相应的冷却结构，这样能够一定程度上降低成本。就降低成本具体来讲，主要是采用多个底板拼接后，使得底板具有一定的，这样在多种车型设计过程中，可以通过不同数量的底板拼接来满足电池箱底板的设计，相对于一整块异形板结构而言，避免重新开模，避免车型变化时带来的重新设计开模等费用。

如图8所示，冷却通道包括并排设置的进液通道和出液通道，进液通道和出液通道的一端连通，具体地，这两端通过连通腔连通，另一端分别形成进液端和出液端，进液通道和出液通道中均设有多个沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置的流道分隔条406，流道分隔条406将相应的通道分隔成多条在前后方向上并排设置的通道分支，在本实施例中，进液端设有液缓冲腔，出液端设有出液缓冲腔，同时这两个缓冲腔与相应的进水口和出水口对应，这样设置两个缓冲腔后能够保证液体能够均匀地从通道分支中通过，保证冷却效率。如图8所示，进液通道和出液通道之间通过流道板403分隔，堵头404用于将通道的两端封闭。同时，如图9所示，隔热通道4003多个分支，这些流动分支通过发热分隔条4002分隔，同时在中部位置处对应流道板的位置处设有支撑板4001，用于增加底板接头强度。

设有冷却结构的底板的一端为连通端、另一端为封闭端，进液端和出液端均设置在底板靠近连通端的位置处，任意相邻两个底板的连通端处于底板组件的同一侧，这样的话使各个底板的接头处于同一侧，便于连通水管与高压导电铜排的分离布置。

具体地，如图5所示，底板上设有两个接头，分别是第一底板接头411和第二底板接头412，这两个接头一个用于进水，另一个用于出水。底板之间的水路通过冷却管路3连通，冷却管路包括第一管路33和第二管路34，这两个管路其中一个是进水管路，另一个是出水管路，同时，这两个管路分别于设置在为围框上的第一水管接头31和第二水管接头32连通。

在本实施例中，底板组件的材质为铝合金材质，底板组件的冷却结构中的中空通道通过铝挤压加工而成，这样能够降低底板整体的重量，同时，底板整体设置为一体式的中空结构后，能够保证底板的强度。当然，流道中一些特殊的结构还需要采用机加工配合加工而成。

电池箱箱体还包括围框1，围框1对应焊接连接在底板组件的周向侧边上，横梁41的两端对应连接在围框1上，靠近底板组件的端部位置处的横梁41与围框1之间设有加强筋42。围框1和横梁均为中空结构的铝合金型材。其中底板、围框1、横梁以及相应的加强筋42等部件均采用焊接工艺连接，这样能够保证结构的强度，具体的焊接工艺可以采用FSW搅拌摩擦焊接或者MIG焊等焊接方式。在围框上还设有吊耳11和吊装架12。

该电池箱体的所有结构均为中空内部具有加强筋结构的型材，不仅在轻量化的同时也增加了整个电池箱体的结构强度。该实用新型专利中铝型材式冷板（设有冷却结构的底板）仅布置在电池模组的正下方，冷却水路采用并联结构。通过FSW搅拌摩擦焊接将冷板与模组支架正反两面焊为一体。在电池包内部通过MIG焊将冷板与边梁形成的直角进行焊接，电池包底部通过FSW搅拌摩擦焊将冷板与边梁形成统一平面焊接。为了保证箱体IP等级，内部底板与边梁处四周打耐热密封胶。整个箱体外部喷涂低导热系数的底盘装甲，提高了耐刮擦性和保温性能。电池箱体上盖为阻燃ABS吸塑工艺制作而成。

本实用新型的电池箱的底板组件上设有冷却结构，冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，当电池箱在运行过程中，冷却通道中的冷却液能够对电池箱中的电池模组进行冷却，同时，下方的中空通道中填充有隔热材料，使得形成一层保温隔热层，避免了外界环境中的热量传递到电池箱中，具体地说，隔热材料避免了外界环境中的热量对冷却液的影响，解决了因此造成的电池箱的性能受到影响的问题；将底板组件中填充为隔热材料后，也能够明显降低底板组件的重量，并且设置中空结构还能够保证底板组件的结构强度。

在本实用新型的其他实施例中，底板的数量还可以根据电池模组的实际需要具体设置；进液通道和出液通道的加工方式还可以采用拼装结构，即先在一块板上加工出槽，然后再盖上一张封闭板；同时，底板的材质还可以采用其他材质，比如铁、铜或者其他导热系数较好的材质。

本实用新型的电池箱的实施例，所述电池箱与上述电动车的实施例中的电池箱的结构相同，不再赘述。

本实用新型的电池箱箱体的实施例，所述电池箱箱体与上述电动车的实施例中的电池箱箱体的结构相同，不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池箱箱体，包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，其特征在于：所述底板组件上设有冷却结构，所述冷却结构包括两层以上在上下方向上间隔设置的中空通道，处于上方的中空通道形成用于供冷却液流通的冷却通道，处于下方的中空通道中填充有隔热材料，所述冷却通道具有进液口和出液口。

2.根据权利要求1所述的电池箱箱体，其特征在于：所述底板组件包括两个以上的底板以及设置在相邻两个底板之间的横梁，所述底板组件中对应相应的电池模组的底板上均设有所述冷却结构。

3.根据权利要求2所述的电池箱箱体，其特征在于：所述冷却通道包括并排设置的进液通道和出液通道，所述进液通道和出液通道的一端连通、另一端分别形成进液端和出液端，所述进液通道和出液通道中均设有多个沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置的分隔条，所述分隔条将相应的通道分隔成多条在前后方向上并排设置的通道分支。

4.根据权利要求3所述的电池箱箱体，其特征在于：设有冷却结构的底板的一端为连通端、另一端为封闭端，所述进液端和出液端均设置在所述底板靠近连通端的位置处，任意相邻两个底板的连通端处于底板组件的同一侧。

5.根据权利要求4所述的电池箱箱体，其特征在于：所述底板组件的材质为铝合金材质，所述底板组件的冷却结构中的中空通道通过铝挤压加工而成。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池箱箱体，其特征在于：所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上。

7.根据权利要求2所述的电池箱箱体，其特征在于：所述电池箱箱体还包括围框，所述围框对应焊接连接在所述底板组件的周向侧边上，所述横梁的两端对应连接在所述围框上，靠近底板组件的端部位置处的横梁与围框之间设有加强筋。

8.根据权利要求7所述的电池箱箱体，其特征在于：所述围框和横梁均为中空结构的铝合金型材。

9.电池箱，包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，所述底板组件上设有电池模组，其特征在于：所述电池箱箱体为如权利要求1-8中任意一项所述的电池箱箱体。

10.电动车，包括车架以及设置所述车架上的电池箱，所述电池箱包括电池箱箱体，所述电池箱箱体具有沿前后方向延伸的底板组件，所述底板组件上设有电池模组，其特征在于：所述电池箱箱体为如权利要求1-8中任意一项所述的电池箱箱体。