CN209472025U - 一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池生产技术领域，具体为一种多材料组合的轻量化电池包箱体，包括配合设置的上盖和下箱体，上盖与下箱体之间螺栓连接，下箱体由边框、内加强筋和底板组成，底板与边框的底部胶接，底板上设有网格状的内加强筋，电池置于网格状的空隙内，底板内设有传感器，传感器与整车控制器电连接。本实用新型通过内设网格状的内加强筋将电池固定于网格状的空隙内，高效且质轻；优化箱体材料的选择，不仅控制了电池包箱体的强度和成本，而且减轻了质量；在底板内植入传感器以检测电池包的机械结构损伤，通过监测内阻变化值即可实时监测底板的结构损伤，进而对整个动力电池系统的机械安全性进行实时检测。
Description
技术领域
本实用新型属于电池生产技术领域，具体为一种多材料组合的轻量化电池包箱体。
背景技术
现有技术中电池包箱体的材料有钣金箱体、挤压铝型材拼焊、复合材料等，钣金箱体质量大，挤压铝型材箱体强度差，一般需要多层组合结构，完整的复合材料箱体质量轻，力学性能好，但成本高。
电池包安装在汽车上，在汽车行驶的过程中受振动、冲击的影响，特别是电池包的底部，作为主要的承载部件，受力情况复杂，同时也易受到路面飞石等的撞击损伤，易造成整个电池包及模组的失效并产生安全隐患，因此，如何在电池包运行过程中实时检测电池包的机械结构损伤，特别是底板的损伤尤为重要。
鉴于此，如何在控制成本和质量的前提下，保证电池包箱体的强度，同时还能检测电池包的机械结构损伤成为本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有技术中不足，而提供一种高效质轻、随时监测电池包强度的一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体，包括配合设置的上盖和下箱体，所述上盖与下箱体之间螺栓连接，所述下箱体由边框、内加强筋和底板组成，所述底板与边框的底部胶接，所述底板上设有网格状的内加强筋，电池置于网格状的空隙内，所述底板内设有传感器，所述传感器与整车控制器电连接。
作为优选，所述边框和内加强筋采用挤压铝型材材料，所述底板采用CFRP复合材料，所述上盖采用SMC材料。
作为优选，所述边框与底板之间设有外胶结层，所述边框与外胶结层和地板之间贯穿设有铆钉，所述底板与内加强筋之间设有内胶结层，所述内加强筋与内胶结层和底板之间贯穿设有铆钉。
作为优选，所述边框和内加强筋为中空结构。
作为优选，所述边框内为呈若干个三角形或/和梯形的中空结构。三角形或/和梯形的中空结构可以增加边框的稳定性。
作为优选，所述内加强筋为呈“几”字形的凹槽结构。
作为优选，所述传感器为若干个电阻应变片通过串联或/和并联形成的损伤识别矩阵，所述电阻应变片之间互相平行。
作为优选，所述传感器嵌入底板中，与地板为一体结构，所述传感器置于电池模组的正下方，所述电阻应变片与电池模组一一对应。
作为优选，所述上盖顶部设有凹槽。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型提供了一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体，通过内设网格状的内加强筋将电池固定于网格状的空隙内，高效且质轻；
2、本实用新型优化箱体材料的选择，不仅控制了电池包箱体的强度和成本，而且减轻了质量；
3、本实用新型在底板内植入传感器以检测电池包的机械结构损伤，由内部的电阻应变片的结构变化导致其内阻值发生变化，通过监测内阻变化值即可实时监测底板的结构损伤，进而对整个动力电池系统的机械安全性进行实时检测。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型下箱体的结构示意图；
图3为本实用新型底板的结构示意图；
图4为本实用新型边框的截面图。
图中：1-上盖；11-凹槽；2-下箱体；21-边框；22-内加强筋；23-底板；24-电阻应变片。
具体实施方式
下面通过实施例，结合附图，对本实用新型的技术方案进一步阐述说明。
本实用新型涉及一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体，包括配合设置的上盖1和下箱体2，所述上盖1与下箱体2之间螺栓连接，所述下箱体2由边框21、内加强筋22和底板23组成，所述底板23与边框21的底部胶接，所述底板23上设有网格状的内加强筋22，电池置于网格状的空隙内，所述底板23内设有传感器，所述传感器与整车控制器电连接。所述上盖1与下箱体2和内加强筋22之间设置对应的定位孔，增加连接的稳定性。
在本申请实施例中，所述边框21和内加强筋22采用挤压铝型材材料，所述底板23采用CFRP复合材料，所述上盖1采用SMC材料。
通过底板23采用碳纤维复合材料对电池系统进行承载，四周边框21采用铝型材，上盖1采用SMC材料对电池包进行包覆，达到强度高，轻量化的目的；在相同的强度条件下，多材料组合的方式制造工艺简单，成本较低。
在本申请实施例中，所述边框21与底板23之间设有外胶结层，所述边框21与外胶结层和底板23之间贯穿设有铆钉，所述底板23与内加强筋22之间设有内胶结层，所述内加强筋22与内胶结层和底板23之间贯穿设有铆钉。
底板23与边框21及加内强筋22之间采用胶接的方式连接，分别设置内胶结层和外胶结层，在本实施例中胶接剂选用环氧结构胶，为了进一步提升底板23与边框21以及内加强筋22之间的机械连接的可靠性、安全性，在上述内、外胶接层的基础上，对底板与边框以及内加强筋之间采用铆接的方式提升连接的强度。为提高连接的可靠性，对复合材料底板及边框和内加强筋的待连接部位进行激光处理，去除底板的表面树脂残留，提高待连接部位的粗糙度，进而提高铝合金边框和底板之间的连接可靠性。
在本申请实施例中，所述边框21和内加强筋22为中空结构，所述内加强22筋为呈“几”字形的凹槽结构，所述边框21内为呈若干个三角形或/和梯形的镂空结构。
为降低整个电池包的质量，所述的边框21、内加强筋22为中空结构，边框21的截面图呈若干个三角形或/和梯形的镂空结构既保证了结构的稳定性，又减轻了质量，边框21上还设有挂点位置，用于电池包与箱体之间的固定，内加强筋22设置为‘几’字形凹槽结构形式增强内加强筋的强度。
在本申请实施例中，所述传感器为若干个电阻应变片24通过串联或/和并联形成的损伤识别矩阵，所述传感器嵌入底板23中，与底板23为一体结构，所述传感器置于电池模组3的正下方，所述电阻应变片24与电池模组3一一对应。
根据底板复合材料的可设计性，在底板23内植入传感器以检测电池包的机械结构损伤，由内部的电阻应变片24的结构变化导致其内阻值发生变化，通过监测内阻变化值即可实时监测底板23的结构损伤，进而对整个动力电池系统的机械安全性进行实时检测，简便可行；所述传感器布置在电池模组3的正下方，优先检测模组底部箱体的结构损伤，保证电池模组3的结构安全性，所述传感器与整车控制器电连接，传感器数据直接传输至整车控制器，进而对电池包损伤进行实时检测，保证动力电池系统的安全性。
在本申请实施例中，所述上盖1顶部设有凹槽11。上盖1顶部设置凹槽11方便上盖1的提取与安装。所述上盖1上还设有增加上盖1刚度的图纹，提升整个电池包的共振频率。
本实用新型提供了一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体，通过内设网格状的内加强筋将电池固定于网格状的空隙内，高效且质轻；本实用新型优化箱体材料的选择，不仅控制了电池包箱体的强度和成本，而且减轻了质量；本实用新型在底板内植入传感器以检测电池包的机械结构损伤，由内部的电阻应变片的结构变化导致其内阻值发生变化，通过监测内阻变化值即可实时监测底板的结构损伤，进而对整个动力电池系统的机械安全性进行实时检测。
以上所述的实施例只是本实用新型的较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。
Claims (9)
1.一种多材料组合的轻量化车用电池包箱体，包括配合设置的上盖和下箱体，所述上盖与下箱体之间螺栓连接，其特征在于，所述下箱体由边框、内加强筋和底板组成，所述底板与边框的底部胶接，所述底板上设有网格状的内加强筋，电池模组置于网格状的空隙内，所述底板内设有传感器，所述传感器与整车控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述边框与底板之间设有外胶结层，所述边框与外胶结层和底板之间贯穿设有铆钉，所述底板与内加强筋之间设有内胶结层，所述内加强筋与内胶结层和底板之间贯穿设有铆钉。
3.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述边框和内加强筋均为中空结构。
4.根据权利要求3所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述边框内为呈若干个三角形或/和梯形的中空结构。
5.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述边框和内加强筋采用挤压铝型材材料，所述底板采用CFRP复合材料，所述上盖采用SMC材料。
6.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述内加强筋为呈“几”字形的凹槽结构。
7.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述传感器为若干个电阻应变片通过串联或/和并联形成的损伤识别矩阵，所述电阻应变片之间互相平行。
8.根据权利要求7所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述电阻应变片与电池模组一一对应。
9.根据权利要求1所述的多材料组合的轻量化车用电池包箱体，其特征在于，所述上盖顶部设有凹槽。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022134432A1 (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 比亚迪股份有限公司 | 电池包防护系统及车辆 |
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2019
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