CN210554144U - 设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，包括一铝合金制成的底板总成以及铝合金制成的边框总成，底板总成包括至少三个从左至右依次排布的子底板，至少三个子底板中相邻的子底板搅拌摩擦焊相连；边框总成上设有用于嵌入底板总成的安装槽，安装槽的内壁涂覆有胶黏结构，胶黏结构是结构胶构成的首尾相连的封闭结构；边框总成通过胶黏结构与底板总成胶黏；底板总成的背部的外边缘与边框总成的背部通过搅拌摩擦焊相连，进而构成一用于固定连接底板总成的背部与边框总成的背部的封闭状焊缝；胶黏结构与封闭状焊缝构成底板防渗漏连接结构。本专利通过底板总成与边框总成采用胶黏连接，保证连接强度的同时最大化的保证箱体气密。

Description

设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘

技术领域

本实用新型涉及电动汽车零部件技术领域，具体涉及铝合金电池托盘。

背景技术

现阶段实现汽车轻量化主要方式为应用高强度的轻质材料，比如性价比高的铝合金，动力电池为新能源汽车较传统汽车增重数百公斤，是减重的主要目标，但受阻于技术与成本，成效不大，而承载电池的托盘则有一定操作空间。

现有的电池托盘面临的问题是在减重的同时，如何保证托盘的机械强度与安装稳固性。如何解决焊接变形以及密封防漏性。现有的铝合金电池托盘的底板总成和边框总成采用焊接直接连接结构，虽然保证了两者连接的强度，但是连接处易于产生变形，容易出现渗水的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，以解决现有铝合金电池托盘的底板总成与边框总成焊接直连易于变形、渗漏的技术问题。

本实用新型的技术方案是：设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，包括一铝合金制成的底板总成以及铝合金制成的边框总成，其特征在于，所述底板总成包括至少三个从左至右依次排布的子底板，至少三个子底板中相邻的子底板搅拌摩擦焊相连；

所述边框总成上设有用于嵌入底板总成的安装槽，所述安装槽的内壁涂覆有胶黏结构，所述胶黏结构是结构胶构成的首尾相连的封闭结构；

所述边框总成通过所述胶黏结构与所述底板总成胶黏；

所述底板总成的背部的外边缘与所述边框总成的背部通过搅拌摩擦焊相连，进而构成一用于固定连接底板总成的背部与所述边框总成的背部的封闭状焊缝；

所述胶黏结构与所述封闭状焊缝构成底板防渗漏连接结构。

本专利通过将传统焊接直连的连接结构，改良为胶黏结构与封闭状焊缝的结构，底板总成与边框总成采用胶黏连接，保证连接强度的同时最大化的保证箱体气密。底板总成背部与边框总成连接采用搅拌摩擦焊连接保证箱体整体强度的同时，满足箱体的整体外密封。底板总成采用子底板搅拌摩擦焊相连，边框总成与底板总成的焊接采用搅拌摩擦焊，在焊接时焊缝金属产生塑性流动，接头不会产生柱状晶等组织，可以使晶粒细化，且焊接接头的力学性能优良，大幅提升焊缝的密封性，提高底板总成结构的强度及抗疲劳性能。采用搅拌摩擦焊，焊后的焊缝抗拉强度最少达到母材抗拉强度的百分之七十。保证了底板总成的整体强度。

结构胶指强度高(压缩强度>65MPa,钢-钢正拉粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa),能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。

进一步优选地，所述底板总成包括至少三个从左至右依次排布的子底板，至少三个子底板中相邻的子底板焊接相连；

至少三个子底板中至少一个子底板上开设有用于输送冷却水的水冷通道；

所述底板总成还包括一用于导入冷却水的进水管路，所述进水管路轴向上的一端封口，所述进水管路与所述水冷通道对接导通；

所述底板总成还包括一用于导出冷却水的出水管路，所述进水管路轴向上的一端封口，所述出水管路与所述水冷通道对接导通。

便于实现底板总成上集成有水冷结构，便于实现冷却水的输送，实现对电池模组的水冷降温。

进一步优选地，以开设有水冷通道的子底板为水冷板；

至少三个子底板中还包括用于支撑并安装固定电池模组的加强板，所述加强板上设有用于支撑并安装固定电池模组的安装孔；

两个加强板之间安装有一个所述水冷板。

进而通过加强板可以实现电池模组的支撑与固定，通过水冷板可以实现对电池模组的冷却散热。避免了电池模组与水冷板的施压，保证了底板总成的强度。避免水冷板上打孔安装电磁模组对水冷板强度的破损，易于出现渗水的问题。

水冷板的顶面低于加强板的顶面。避免水冷板接触到电池模组，对水冷板的施压。

进一步优选地，所述进水管路包括从左至右顺序连接的进水支管以及进水分流管；

所述出水管路包括从左至右顺序连接的出水支管以及出水分流管；

每个水冷板的前后两侧分别安装固定有一个所述出水分流管与一个所述进水分流管，固定连接有出水分流管以及进水分流管的水冷板构成一水冷组件，所述水冷组件上的进水分流管与出水分流管均与水冷板的水冷通道对接导通。

便于实现对水冷板的供水，便于进水管路与出水管路的设置空间的控制。

进一步优选地，所述进水分流管以及所述出水分流管分别与所述水冷板的两侧插接，并焊接相连。

便于保证进水分流管、出水分流管两者与水冷板的安装固定效果。

进一步优选地，所述水冷板是一前后两端均开口的中空水冷板，以所述中空水冷板的内腔为所述水冷通道。

便于冷却水的导流。

进一步优选地，所述中空水冷板的内壁设有从左至右排布的至少三个加强筋，所述加强筋的顶部与底部均与中空水冷板的内壁固定连接，所述加强筋将所述中空水冷板的水冷通道分隔为至少四个并联设置的子通道。

便于保证中空水冷板的强度，实现水冷通道的分流。

进一步优选地，所述进水分流管包括上下设置的管状体以及安装部，所述管状体的轴向为前后方向，所述管状体轴向上的两端均开口；

所述安装部与所述水冷板插接；

所述安装部上开设有轴向依次排布的至少五个导流孔，所述导流孔的一端与所述管状体的内腔导通，所述导流孔的另一端作为所述进水分流管与水冷板的水冷通道导通的出水端；

所述进水分流管与所述出水分流管呈镜像对称结构设置在所述水冷板的两侧。

便于实现进水分流管向位于右方的进水支管的导流的同时，通过导流孔的增设可以实现向水冷板的输送。便于并联式导流。

进一步优选地，所述进水分流管的安装部上开设有左右导通的减重孔。便于实现重量的减重设计。

进一步优选地，所述进水管路与所述出水管路均设置在所述底板总成的外边缘。

避免对电池模组摆放的干扰。

进一步优选地，所述进水管路的封口端以及所述出水管路的封口端位于同侧，且所述进水管路的封口端设置在所述进水管路的右端部。

便于同侧进水导流。

进一步优选地，所述进水管路的封口端以及所述出水管路的封口端安装有一密封盖。便于端部的封堵。

有益效果：1)底板总成采用摩擦搅拌焊相连，保证底板的防渗漏以及强度。

2)底板总成与边框总成采用胶黏与摩擦搅拌焊的结合，实现了底板总成与边框总成连接处的防渗漏与强度。

3)底板总成采用加强板与水冷板交替摩擦搅拌焊，加强板保证对电池模组的支撑与安装，避免了水冷板的受力。实现底板总成对电池模组的支撑强度的保证。

4)优化水冷水路的结构，便于保证散热效果。

附图说明

图1为本实用新型边框总成与底板总成连接处的局部剖视图；

图2为本实用新型边框总成与底板总成背部的一种结构示意图；

图3为本实用新型边框总成上涂覆有胶黏结构的一种结构示意图；

图4为本实用新型底板总成的一种结构示意图；

图5为本实用新型底板总成的一种爆炸图；

图6为本实用新型安装有进水嘴与出水嘴情况下的一种结构示意图；

图7为本实用新型进水分流管的局部结构示意图；

图8为本实用新型水冷板的局部结构示意图。

图中：1为加强板，2为水冷板，3为进水管路，4为出水管路，5为边框总成，6为胶黏结构，7为封闭状焊缝，11为为第一加强板、12为第二加强板、13为第三加强板、14为第四加强板、21为第一水冷板、22为第二水冷板、23为第三水冷板、31为进水支管，32为出水支管，41为出水支管，42为出水分流管，311为第一进水支管、321为第一进水分流管、312为第二进水支管、322为第二进水分流管、313为第三进水支管、323为第三进水分流管，411为第一出水支管、412为第二出水支管、413为第三出水支管、421为第一出水分流管、422为第二出水分流管、423为第三出水分流管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

具体实施例1，参见图1至图5，设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，包括一底板总成以及边框总成5，底板总成为铝合金底板总成，边框总成为铝合金边框总成；底板总成包括至少三个从左至右依次排布的子底板，至少三个子底板中相邻的子底板搅拌摩擦焊相连；边框总成5上设有用于嵌入底板总成的安装槽，安装槽的内壁涂覆有胶黏结构6，胶黏结构6是结构胶构成的首尾相连的封闭结构；边框总成5通过胶黏结构6与底板总成胶黏；底板总成的背部的外边缘与边框总成5的背部通过搅拌摩擦焊相连，进而构成一用于固定连接底板总成的背部与边框总成5的背部的封闭状焊缝7；胶黏结构6与封闭状焊缝7构成底板防渗漏连接结构。本专利通过将传统焊接直连的连接结构，改良为胶黏结构6与封闭状焊缝7的结构，底板总成与边框总成5采用胶黏连接，保证连接强度的同时最大化的保证箱体气密。底板总成背部与边框总成5连接采用搅拌摩擦焊连接保证箱体整体强度的同时，满足箱体的整体外密封。边框总成5与底板总成的焊接采用搅拌摩擦焊，在焊接时焊缝金属产生塑性流动，接头不会产生柱状晶等组织，可以使晶粒细化，且焊接接头的力学性能优良，大幅提升焊缝的密封性，提高底板总成结构的强度及抗疲劳性能。采用搅拌摩擦焊，焊后的焊缝抗拉强度最少达到母材抗拉强度的百分之七十。保证了底板总成的整体强度。

边框总成是至少五个横梁通过CMT焊接相连构成的。

结构胶指强度高(压缩强度>65MPa,钢-钢正拉粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa),能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。

参见图4至图8，底板总成包括七个从左至右依次排布的子底板，七个子底板中相邻的子底板搅拌摩擦焊接相连。七个子底板分别为依次交替排布的用于支撑并安装固定电池模组的加强板1以及用于输送冷却水的水冷板2，相邻的加强板1与水冷板2焊接相连；水冷板2上开设有用于输送冷却水的水冷通道；还包括一用于导入冷却水的进水管路3，进水管路3包括从左至右顺序连接的进水支管31以及进水分流管32，进水管路3轴向上的一端封口；还包括一用于导出冷却水的出水管路4，出水管路4包括从左至右顺序连接的出水支管41以及出水分流管42，进水管路3轴向上的一端封口；每个水冷板2的前后两侧分别安装固定有一个出水分流管与一个进水分流管，固定连接有出水分流管以及进水分流管的水冷板2构成一水冷组件，水冷组件上的进水分流管与出水分流管均与水冷板2的水冷通道对接导通。本专利通过优化传统的电池框水冷结构，将水冷结构设置在底板上，实现水冷管路与电池框底板两者的整合。采用并联式的导流回路，便于保证散热效果。进水支管与进水分流管的连接处过盈配合连接，且进水支管与进水分流管的连接处设有密封圈。出水支管与出水分流管的连接处过盈配合连接，且出水支管与出水分流管的连接处设有密封圈。

子底板的上表面可以焊接固定有加强条等。加强条的长度方向为左右方向。如图1的子底板的中央处。

具体的，图5中的七个子底板分别为从左至右依次排布第一加强板11、第一水冷板21、第二加强板12、第二水冷板22、第三加强板13、第三水冷板23、第四加强板14。

进水管路3分别为从左至右依次排布的第一进水支管311、第一进水分流管321、第二进水支管312、第二进水分流管322、第三进水支管313、第三进水分流管323。

出水管路4分别为从左至右依次排布的第一出水支管411、第一出水分流管421、第二出水支管412、第二出水分流管422、第三出水支管413、第三出水分流管423。

参见图3，进水管路3的进水处安装有一进水嘴33。进水管路的出口处安装有一出水嘴43。当底板总成与边框总成连接后，进水嘴从边框总成的侧边穿过与进水管路联通。出水嘴从边框总成的侧边穿过与出水管路联通。进水嘴与边框总成的连接处焊接密封。出水嘴与边框总成的连接处焊接密封。

进水分流管以及出水分流管分别与水冷板的两侧插接，并焊接相连。便于保证进水分流管、出水分流管两者与水冷板的安装固定效果。

水冷板是一前后两端均开口的中空水冷板，以中空水冷板的内腔为水冷通道。便于冷却水的导流。中空水冷板的内壁设有从左至右排布的至少三个加强筋，加强筋的顶部与底部均与中空水冷板的内壁固定连接，加强筋将中空水冷板的水冷通道分隔为至少四个并联设置的子通道。便于保证中空水冷板的强度，实现水冷通道的分流。

参见图7以及图8，进水分流管包括上下设置的管状体51以及安装部52，管状体51的轴向为前后方向，管状体51轴向上的两端均开口；安装部52与水冷板12插接；安装部52上开设有轴向依次排布的至少五个导流孔53，导流孔53的一端与管状体51的内腔导通，导流孔53的另一端作为进水分流管与水冷板的水冷通道导通的出水端；进水分流管与出水分流管呈镜像对称结构设置在水冷板的两侧。便于实现进水分流管向位于右方的进水支管的导流的同时，通过导流孔的增设可以实现向水冷板的输送。便于并联式导流。进水分流管的安装部上开设有左右导通的减重孔。便于实现重量的减重设计。

进水管路与出水管路均设置在底板总成的外边缘。避免对电池模组摆放的干扰。进水管路与出水管路的长度方向与底板总成的外轮廓相匹配。针对于底板总成有弯折部的区域，可以在进水管路以及出水管路上增设有弯头，实现管路沿着底板总成的外轮廓进行不同角度的弯折。

加强板上开设有用于安装固定电池模组的安装孔。便于实现电池模组的固定。便于电池模组的左右两端分别固定在两个加强板上。进水管路的封口端以及出水管路的封口端位于同侧，且进水管路的封口端设置在进水管路的右端部。便于同侧进水导流。进水管路的封口端以及出水管路的封口端安装有一密封盖。便于端部的封堵。

有益效果：1)底板总成采用摩擦搅拌焊相连，保证底板的防渗漏以及强度。

2)底板总成与边框总成采用胶黏与摩擦搅拌焊的结合，实现了底板总成与边框总成连接处的防渗漏与强度。

3)底板总成采用加强板与水冷板交替摩擦搅拌焊，加强板保证对电池模组的支撑与安装，避免了水冷板的受力。实现底板总成对电池模组的支撑强度的保证。

4)优化水冷水路的结构，便于保证散热效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，包括一铝合金制成的底板总成以及铝合金制成的边框总成，其特征在于，所述底板总成包括至少三个从左至右依次排布的子底板，至少三个子底板中相邻的子底板搅拌摩擦焊相连；

所述边框总成上设有用于嵌入底板总成的安装槽，所述安装槽的内壁涂覆有胶黏结构，所述胶黏结构是结构胶构成的首尾相连的封闭结构；

所述边框总成通过所述胶黏结构与所述底板总成胶黏；

所述底板总成的背部的外边缘与所述边框总成的背部通过搅拌摩擦焊相连，进而构成一用于固定连接底板总成的背部与所述边框总成的背部的封闭状焊缝；

所述胶黏结构与所述封闭状焊缝构成底板防渗漏连接结构。

2.根据权利要求1所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：至少三个子底板中至少一个子底板上开设有用于输送冷却水的水冷通道；

所述底板总成还包括一用于导入冷却水的进水管路，所述进水管路轴向上的一端封口，所述进水管路与所述水冷通道对接导通；

所述底板总成还包括一用于导出冷却水的出水管路，所述进水管路轴向上的一端封口，所述出水管路与所述水冷通道对接导通。

3.根据权利要求2所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：以开设有水冷通道的子底板为水冷板；

至少三个子底板中还包括用于支撑并安装固定电池模组的加强板，所述加强板上设有用于支撑并安装固定电池模组的安装孔；

两个加强板之间安装有一个所述水冷板。

4.根据权利要求3所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述进水管路包括从左至右顺序连接的进水支管以及进水分流管；

所述出水管路包括从左至右顺序连接的出水支管以及出水分流管；

每个水冷板的前后两侧分别安装固定有一个所述出水分流管与一个所述进水分流管，固定连接有出水分流管以及进水分流管的水冷板构成一水冷组件，所述水冷组件上的进水分流管与出水分流管均与水冷板的水冷通道对接导通。

5.根据权利要求4所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述进水分流管以及所述出水分流管分别与所述水冷板的两侧插接，并焊接相连。

6.根据权利要求3所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述水冷板是一前后两端均开口的中空水冷板，以所述中空水冷板的内腔为所述水冷通道。

7.根据权利要求6所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述中空水冷板的内壁设有从左至右排布的至少三个加强筋，所述加强筋的顶部与底部均与中空水冷板的内壁固定连接，所述加强筋将所述中空水冷板的水冷通道分隔为至少四个并联设置的子通道。

8.根据权利要求4所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述进水分流管包括上下设置的管状体以及安装部，所述管状体的轴向为前后方向，所述管状体轴向上的两端均开口；

所述安装部与所述水冷板插接；

所述安装部上开设有轴向依次排布的至少五个导流孔，所述导流孔的一端与所述管状体的内腔导通，所述导流孔的另一端作为所述进水分流管与水冷板的水冷通道导通的出水端；

所述进水分流管与所述出水分流管呈镜像对称结构设置在所述水冷板的两侧。

9.根据权利要求8所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述进水分流管的安装部上开设有左右导通的减重孔。

10.根据权利要求2所述的设有底板防渗漏连接结构的铝合金电池托盘，其特征在于：所述进水管路与所述出水管路均设置在所述底板总成的外边缘。

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