CN212113812U - 一种电池箱及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池箱及电动汽车，涉及汽车结构技术领域，电池箱用于容纳电池模组，电池箱包括：本体，本体包括多个侧壁、多个纵梁和多个横梁；其中，多个侧壁围设为第一安装空间，多个纵梁和多个横梁设置于第一安装空间，且将第一空间分割为多个第二安装空间；盖体，盖体盖设于本体的上端面，且与多个侧壁连接；液冷组件，设置于本体的下端面，且与多个侧壁连接；防护盖板，设置于本体与盖体之间；其中，多个电池模组分别设置于第二安装空间；液冷组件与电池模组之间具有导热材料，液冷组件内部形成有冷却液流道。本实用新型的方案减少了热量损失，提升了电池箱的能量密度，使得电池箱重量变轻。

Description

一种电池箱及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车结构技术领域，尤其是涉及一种电池箱及电动汽车。

背景技术

在电动汽车生产过程中，动力电池占了整车很大的重量及成本。现有技术中，一方面，电池箱采用钢材质的箱子，其能量密度很低且需要增加防腐措施，导致成本提高、重量增加。另一方面，动力电池的液冷板单独安装在箱体内，水冷板之间需要很多管路和接口连接，导致安装效率很低且存在泄漏风险；而有些则是先将箱体封闭，再将水冷板通过导热材料与箱体接触，这样又导致热热量损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池箱及电动汽车，从而解决现有技术中电池箱中间热量损失及电池箱重量较大的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种电池箱，用于容纳电池模组，所述电池箱包括：

本体，所述本体包括多个侧壁、多个纵梁和多个横梁；其中，多个所述侧壁围设为第一安装空间，多个所述纵梁和多个所述横梁设置于所述第一安装空间，且将所述第一安装空间分割为多个第二安装空间；

盖体，所述盖体盖设于所述本体的上端面，且与多个所述侧壁连接；

液冷组件，设置于所述本体的下端面，且与多个所述侧壁连接；

防护盖板，设置于所述本体与所述盖体之间；

其中，多个所述电池模组分别设置于所述第二安装空间；所述液冷组件与所述电池模组之间具有导热材料，所述液冷组件内部形成有冷却液流道。

可选的，所述液冷组件包括：

液冷上板，与所述本体的侧壁固定连接；

液冷下板，与所述液冷上板固定连接；

其中，所述液冷上板和所述液冷下板均为冲压件；

所述液冷上板与所述电池模组相对应的位置向靠近所述电池模组的方向凸出；所述液冷下板形成冷却液流道的位置向远离所述液冷上板的方向凸出，在所述液冷上板和所述液冷下板之间形成冷却液流道；

所述液冷上板上开设有冷却液入口和冷却液出口；所述冷却液流道通过所述冷却液入口和所述冷却液出口与外部的冷却液管道连通。

可选的，所述电池箱还包括：冲压防护板；

其中，所述冲压防护板位于所述液冷组件远离所述电池模组的端面的下方；

所述冲压防护板与所述本体的侧壁可拆卸连接。

可选的，所述电池箱还包括：多个弧形支撑件；

多个所述弧形支撑件设置在所述冲压防护板靠近所述电池模组的一侧，且每一所述弧形支撑件的顶部与一个所述电池模组抵接；

其中，所述弧形支撑件包括：支撑件本体和套设在所述支撑件本体上的弹性件。

可选的，所述电池箱还包括：

多个立柱，设置于相邻两个所述纵梁上，其中，相邻两个所述纵梁为围设为一个所述第二安装空间的两个纵梁；

支撑板，与多个所述立柱连接，其中，所述支撑板与电池包断路单元可拆卸连接。

可选的，每一所述横梁和每一所述纵梁的侧面上均设置有防火材料。

可选的，所述盖体包括盖体本体和位于所述盖体本体四周的翻边，所述盖体通过所述翻边与所述本体可拆卸连接；

其中，所述翻边靠近所述本体的一侧设置有台阶状密封结构，且所述台阶状密封结构上设置有密封件。

可选的，每一所述电池模组的上表面和侧表面均罩设有防护罩；其中，所述防护罩上开设有供铜排穿过的过孔。

可选的，在每一所述电池模组设置有铜排的侧表面还设置有端部防护板。

本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电池箱。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本实用新型实施例的电池箱，通过将本体设置为包括围设为第一安装空间的多个侧壁，并在所述第一安装空间设置多个横梁和纵梁，从而形成多个用于容纳电池模组的第二安装空间；减轻了电池箱的重量；通过将液冷组件设置于所述本体的下端面并充当本体的下盖板，一方面，经一部减轻了电池箱的重量，另一方面，使得液冷组件的冷却液流道位于本体的外侧，避免冷却液泄漏到本体内部，提升了电池箱的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电池箱与电池模组连接的爆炸图；

图2为本实用新型实施例的液冷组件与电池模组的爆炸图；

图3为本实用新型实施例的本体内安装电池模组的示意图；

图4为本实用新型实施例的电池模组与防护盖板的位置示意图；

图5为本实用新型实施例的本体、液冷组件和电池模组的安装示意图；

图6为本实用新型实施例的电池包断路单元的安装示意图；

图7为本实用新型实施例的盖体与本体连接的局部示意图；

图8为本实用新型实施例的冲压防护板与本体连接的局部剖视图；

图9为本实用新型实施例的位于冲压防护板与液冷组件之间的弧形支撑件的局部剖视图。

附图标记说明：

1-本体，11-侧壁，12-横梁，13-纵梁，2-盖体，21-密封件，22-流钻螺钉， 3-液冷组件，31-液冷上板，32-液冷下板，4-电池模组，5-冲压防护板，6-弧形支撑件，71-立柱，72-支撑板，73-电池包断路单元，8-防护盖板，9-电器组件。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有技术中的电池箱中间热量损失较大且电池箱质量较大的问题，提供了一种电池箱及电动汽车，减轻了电池箱的重量和中间热量的损失。

顾名思义，电池箱为用于容纳电池的箱体，在电动汽车上，电池箱用于容纳电池模组4及对电池模组4进行监测与控制的电器组件9，其中，电器组件 9与电池模组4电连接。在本实用新型实施例中，电器组件9包括但不限于以下内容：电池系统控制板、高压连接铜排、低压连接线束、电池包断路单元 (Battery Disconnect Unit，简称：BDU)、电池熔断器。其中，电池系统控制板用于根据外部设备需求及电池包的自身状态，控制电池模组的输出电压和输出电流；高压连接铜排用于连接各电池模组4，低压连接线束用于为各电气件提供供电电压，电池熔断器连接在多个电池模组4的接近中间的位置，在出现异常情况下，通过电池熔断器的断开，使得电池模组4的输出电压减小，电池包断路单元用于在异常情况下，切断电池包与外部设备的电连接。

如图1所示，电池箱用于容纳电池模组4，电池箱具体包括：

本体1，所述本体1包括多个侧壁11、多个纵梁13和多个横梁12；其中，多个所述侧壁11围设为第一安装空间，也就是说，本体1是上下端面为开口端面的本体，亦即，本体1的轮廓由四个侧壁依次连接构成；多个所述纵梁 13和多个所述横梁12设置于所述第一安装空间，且将所述第一空间分割为多个第二安装空间；这样，增加了本体1的模态，保证了本体1受力良好。另优选地，横梁12、纵梁13和侧壁11通过焊接固定连接。

盖体2，所述盖体2盖设于所述本体1的上端面，且与多个所述侧壁11 连接；

液冷组件3，设置于所述本体1的下端面，且与多个所述侧壁11连接；也就是说，液冷组件3一方面提供制冷，另一方面充当本体1的底板，使得通过盖体2和液冷组件3的安装，将本体1的开口端面封闭。

防护盖板8，设置于所述本体1与所述盖板2之间；如图4所示，防护盖板8的轮廓与电池模组4的排布相适配，具体的，防护盖板8可粘贴在横梁 12和纵梁13上，通过设置防护盖板8，实现了对横梁12和纵梁13的保护作用，也实现了对火焰冲击的抵挡作用。优选地，防护盖板8为云母、云母与超级棉的组合物，或者，云母与气凝胶材料的复合物。具体的，所述防护盖板8 包括盖板本体和设置于所述盖板本体的四周且垂直于所述盖板本体向所述电池模组4延伸的折边。这样，可以有效防止火焰和热量从防护盖板8喷射出来。

其中，所述电池模组4分别设置于所述第二安装空间，这样实现了对电池模组4之间的保护，从而对相邻电池模组4之间形成隔离，使得电池模组4 之间的影响变小；所述液冷组件3与所述电池模组4之间具有导热材料，所述液冷组件3内部形成有冷却液流道。

本实用新型实施例的电池箱，将本体1设置为包括多个侧壁、多个纵梁和多个横梁的结构，将液冷组件3设置在本体1的下方，使得液冷组件3一方面能为电池模组4进行冷却，另一方面，将电池模组4封装在本体1中。实现了不仅将液冷组件3集成在本体1上，而且液冷组件3的流道位于本体1的外侧，当整车发生撞击时，确保冷却液不会泄漏到本体1的内部，保证了电池系统的安全性；再一方面，在电池模组4与液冷组件3之间设置导热材料，确保了对电池模组4的冷却的有效性，优选地，导热材料为导热胶或硅胶垫等，但不以此为限。

作为一个可选实施例，如图2所示，所述液冷组件3包括：液冷上板31 和液冷下板32。

具体的，液冷上板31与本体1的侧壁11固定连接；可选地，液冷上板 31通过焊接与本体1的侧壁11相连，同时起到了密封作用，防止底部液冷板流道出现泄漏或者其他外力造成失效时，冷却液进入本体1。

具体的，液冷下板32，与所述液冷上板31固定连接；可选的，液冷上板 31与液冷下板32通过边缘的焊接而固定连接，具体焊接方式可选搅拌摩擦焊接，提升两者之间的密封性。

其中，所述液冷上板31和所述液冷下板32均为冲压件，所述液冷上板 31与所述电池模组4相对应的位置向靠近所述电池模组4的方向凸出；所述液冷下板32形成冷却液流道的位置向远离所述液冷上板31的方向凸出。也就是说，液冷上板31和液冷上板32分别向远离另一部件的方向冲压，从而在液冷上板31与液冷下板32焊接后，两者之间能够形成腔体，使得液冷流道与本体1内部形成有效隔绝。所述液冷上板31上开设有冷却液入口和冷却液出口；所述冷却液流道通过所述冷却液入口和所述冷却液出口与外部的冷却液管道连通。优选地，冷却液流道包括多条串联或并联的流道，从而确保每个电池模组4都能得到合理的温度控制。具体的，冷却液入口和冷却液出口通过焊接的方式与冷却液管道连通，并通过粘接形成防护，从而减少焊接对液冷组件3 造成的损害。

本实用新型实施例中，一方面，通过由一个液冷上板31和一个液冷下板 32构成的液冷组件实现对电池箱内的所有电池模组4的制冷，使得过个液冷流道之间无需设置管接头，减少了液冷组件3的泄漏风险；另一方面，由于液冷流道在液冷组件3的内部，高压部件在本体1的内部，使得高压器件与液冷流道实现了安全隔离，在整车发生碰撞，液冷流道与液冷组件接口出现泄漏时，确保了高压器件整体的安全性。

具体的，所述液冷组件3与所述本体1连接，具体为液冷上板31与所述本体1的侧壁11通过搅拌摩擦焊接的方式固定连接。具体的，搅拌摩擦焊接是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后补，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊接。从而确保了液冷组件3与本体1之间的密封性。

进一步的，作为一个可选实施例，如图8和图9所示，所述电池箱还包括：冲压防护板5；其中，所述冲压防护板5位于所述液冷组件3远离所述电池模组4的端面的下方；所述冲压防护板5与所述本体1的侧壁11可拆卸连接。

冲压防护板5一方面对液冷组件3起到了支撑作用，保证液冷组件3与电池模组4之间的充分接触，从而提升传热效率；另一方面对液冷组件3和电池底部起到了保护作用，避免电动汽车在托底的情况下，对电池模组4造成损伤。

进一步的，作为又一个可选实施例，如图9所示，所述电池箱还包括：多个弧形支撑件6；多个所述弧形支撑件6设置在所述冲压防护板5靠近所述电池模组4的一侧，且每一所述弧形支撑件6的顶部与一个所述电池模组4抵接。

换句话说，冲压防护板5的上端面设置有多个加强板，每一加强板由多个弧形支撑件6依次连接形成波浪结构，其中，弧形支撑件6呈“Ω”形。具体的，为了减小电池箱的重量，本实施例优选在冲压防护板5上与电池模组4 相对的位置设置一个加强板。

具体的，本实施例中，在冲压防护板5上增加波浪形加强板，既可以支撑液冷组件3，保证液冷组件3与电池模组4在底部球击时，不会损伤模组本身，提升电池系统及整车的安全性。

其中，所述弧形支撑件6包括：支撑件本体和套设在所述支撑件本体上的弹性件。优选地，弹性件为泡棉或塑料片，一方面，满足防护底板5的装配性能，另一方面，保证对液冷组件3的支撑。

进一步的，作为一个可选实施例，如图1、图3、图5和图6所示，所述电池箱还包括：

多个立柱71，设置于相邻两个所述纵梁13上，其中，相邻两个所述纵梁 13为围设为一个所述第二安装空间的两个纵梁13；其中，在该第二安装空间内的电池模组4的上方，安装有BDU。

支撑板72，与多个所述立柱71连接，其中，所述支撑板72与电池包断路单元73可拆卸连接，优选地，支撑板72为冲压板。

也就是说，立柱71用于固定支撑板72，支撑板72用于支撑BDU。本实施例中，将BDU设置于电池模组4的上方，借用本体1的纵梁安装立柱71，使得BDU固定在支撑板72上，在BDU继电器吸合时，可以阻断造成传播，有效减低继电器噪声。

作为一个可选实施例，每一所述横梁12和每一所述纵梁13的侧面上均设置有防火材料。在横梁12和纵梁13的侧面设置防火材料，起到了隔绝热量和火焰的作用，有效隔绝电池模组4之间的火焰及热量。具体的，防火材料优选通过胶粘与横梁12/纵梁13固定连接。优选地，防火材料为云母。

作为一个可选实施例，所述盖体2包括盖体本体和位于所述盖体本体四周的翻边，所述盖体2通过所述翻边与所述本体1可拆卸连接；优选的，盖体2 和本体1采用螺纹连接的方式进行连接，方便拆装与更换。

如图7和图8所示，所述翻边靠近所述本体1的一侧设置有台阶状密封结构，且所述台阶状密封结构上设置有密封件21。保证了本体1与盖体2之间的密封的有效性。优选地，台阶状密封结构位于翻边靠近盖体本体的一侧，盖体2与本体1的连接件位于台阶状密封结构的外侧，这样，可防止外部环境对密封件21的冲击。密封件21为与台阶状密封结构适配的密封圈，该密封圈优选及时发泡密封圈，具体的，发泡采用硅橡胶或者聚氨酯材料。

作为一个可选实施例，所述本体1为铝型材，所述盖体2为片状模材料，如图7和图8所示，所以本体1与所述盖体2通过流钻螺钉22螺纹连接；其中，所述盖体2上与所述本体1内设置的零部件的相对位置具有容纳腔。

具体的，一方面，本体1为通过对铝型材的挤压构成，亦即，本体1采用挤压铝工艺制成；盖体2采用片状模塑料(Sheet Molding Compound，简称： SMC)成型工艺制成，相对于钢材质的盖体，本实施例中的盖体2具有轻量化的有点，可以提升电池包能量密度。另一方面，将流钻螺钉22设置于盖体1的翻边上，亦即，流钻螺钉22位于本体1的外侧，实现了本体1和盖体2 的螺纹连接，无需预先在本体1和盖体2上开设安装孔，且在安装过程中无需定位，提高了安装效率。

作为一个可选实施例，每一所述电池模组4的上表面和侧表面均罩设有防护罩；其中，所述防护罩上开设有供铜排穿过的过孔。通过设置该防护罩，实现了对电池模组4周边进行热安全防护，较好防护单个电池模组4热失控引起其它模组热失控，起到分部隔离防护效果，达到局部控制整体阻挡热蔓延作用，对整个电池箱通的热安全起到至关重要的作用。

作为一个可选实施例，在每一所述电池模组4设置有铜排的侧表面还设置有端部防护板。这样，能够有效防止单个电池模组4对对面电池模组4(与当个电池模组4的端部相对的电池模组4形成热冲击，起到了分部隔离防护的效果。优选地，端部防护板为云母、云母与超级棉，或者，云母与气凝胶的复合物，但不以此为限。

本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的电池箱。

以上所述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所述原理的前提下，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)

1.一种电池箱，用于容纳电池模组(4)，其特征在于，所述电池箱包括：

本体(1)，所述本体(1)包括多个侧壁(11)、多个纵梁(13)和多个横梁(12)；其中，多个所述侧壁(11)围设为第一安装空间，多个所述纵梁(13)和多个所述横梁(12)设置于所述第一安装空间，且将所述第一安装空间分割为多个第二安装空间；

盖体(2)，所述盖体(2)盖设于所述本体(1)的上端面，且与多个所述侧壁(11)连接；

液冷组件(3)，设置于所述本体(1)的下端面，且与多个所述侧壁(11)连接；

防护盖板(8)，设置于所述本体(1)与所述盖体(2)之间；

其中，多个所述电池模组(4)分别设置于所述第二安装空间；所述液冷组件(3)与所述电池模组(4)之间具有导热材料，所述液冷组件(3)内部形成有冷却液流道。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述液冷组件(3)包括：

液冷上板(31)，与所述本体(1)的侧壁(11)固定连接；

液冷下板(32)，与所述液冷上板(31)固定连接；

其中，所述液冷上板(31)和所述液冷下板(32)均为冲压件；

所述液冷上板(31)与所述电池模组(4)相对应的位置向靠近所述电池模组(4)的方向凸出；所述液冷下板(32)形成冷却液流道的位置向远离所述液冷上板(31)的方向凸出，在所述液冷上板(31)和所述液冷下板(32)之间形成冷却液流道；

所述液冷上板(31)上开设有冷却液入口和冷却液出口；所述冷却液流道通过所述冷却液入口和所述冷却液出口与外部的冷却液管道连通。

3.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括：冲压防护板(5)；

其中，所述冲压防护板(5)位于所述液冷组件(3)远离所述电池模组(4)的端面的下方；

所述冲压防护板(5)与所述本体(1)的侧壁(11)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括：多个弧形支撑件(6)；

多个所述弧形支撑件(6)设置在所述冲压防护板(5)靠近所述电池模组(4)的一侧，且每一所述弧形支撑件(6)的顶部与一个所述电池模组(4)抵接；

其中，所述弧形支撑件(6)包括：支撑件本体和套设在所述支撑件本体上的弹性件。

5.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括：

多个立柱(71)，设置于相邻两个所述纵梁(13)上，其中，相邻两个所述纵梁(13)为围设为一个所述第二安装空间的两个纵梁(13)；

支撑板(72)，与多个所述立柱(71)连接，其中，所述支撑板(72)与电池包断路单元(73)可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，每一所述横梁(12)和每一所述纵梁(13)的侧面上均设置有防火材料。

7.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述盖体(2)包括盖体本体和位于所述盖体本体四周的翻边，所述盖体(2)通过所述翻边与所述本体(1)可拆卸连接；

其中，所述翻边靠近所述本体(1)的一侧设置有台阶状密封结构，且所述台阶状密封结构上设置有密封件(21)。

8.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，每一所述电池模组(4)的上表面和侧表面均罩设有防护罩；其中，所述防护罩上开设有供铜排穿过的过孔。

9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于，在每一所述电池模组(4)设置有铜排的侧表面还设置有端部防护板。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池箱。

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