CN212625830U - 轻量化动力电池箱下箱体 - Google Patents

Abstract

一种轻量化动力电池箱下箱体，包括下箱体外壳与下箱体底板，所述的下箱体外壳为一体成型，下箱体外壳的上部开口边缘处设有密封翻边、下部开口边缘处设有箱体固定翻边，箱体固定翻边上设有箱体固定孔，箱体固定翻边上设有至少一个箱体吊耳，箱体吊耳与箱体固定孔上下固定连接。下箱体外壳为一体成型，其固定通过安装在箱体固定翻边上的箱体吊耳来实现，不需要螺栓连接固定结构，在主体位置没有开孔，可以避免箱体固定支架与箱体侧壁相连带来的开裂、密封失效、固定失效等风险，同时本设计使吊耳、密封翻边在同一宽度空间内，减少了额外的空间占用。

Description

轻量化动力电池箱下箱体

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电池技术领域，尤其是涉及一种轻量化动力电池箱下箱体。

背景技术

近年来随着人们环保意识的提高以及政策的大力支持，电动汽车行业发展迅速，而电池模组作为电动车的动力装置，其安全性时影响电动汽车性能的重要指标。电动汽车上的电池模组安装在电池箱内，电池箱起着保护电池组正常工作的关键作用，因此电池箱的结构性能十分重要。过去所用的电池箱一般使用铁、铝等金属材料作为主体材质，但是由于金属材料较为笨重、易腐蚀、不具有电磁屏蔽效果等因素，近年来逐渐被复合材料所取代。

例如公开号为CN106207044A的一种碳纤维复合材料电池箱及其设计方法，该电池箱箱体由碳纤维复合材料以及PVC泡沫夹层组成，夹层采用PVC泡沫，能有效提高箱体的刚度，减小箱体的变形；吊耳采用铝合金材料；碳纤维复合材料铺层由Optistruct结构优化求得的铺层块组成；铺层厚度以及铺层次序均按优化后的结果的进行排布；电池箱设计的约束条件为，颠簸急刹车、颠簸急转弯、正面碰撞、侧面碰撞工况下箱体的刚度需求。还有公开号为CN106784416A的一种复合材料电池箱，包括具有一端开口的箱体和对应于箱体的箱盖，所述箱体和箱盖均是由第一复合层、第二复合层及位于第一复合层与第二复合层之间的第三复合层构成，所述第一复合和第二复合层均采用的是连续玻璃纤维材料，所述第三复合层采用的是编织碳纤维材料，所述第一复合层、第二复合层及第三复合层通过预浸料模压成型为一体结构，所述箱体和箱盖的第三复合层贴合在一起形成一个屏蔽空间。上述专利中电池箱使用的材质为复合材料，不仅减轻了箱体的重量，而且也减少了电池箱的制作工艺工序，另外还具有电磁屏蔽的作用、很强的韧性与耐腐蚀的性能。

但是复合材料的抗弯强度较低，上述现有技术方案预埋螺母或钢套会导致玻璃纤维分散，成型后预埋件周围玻璃纤维不均匀，在没有玻璃纤维处强度更低，更容易开裂，并且现有技术方案箱体固定结构通过螺栓螺母与主箱体连接，固定结构承受外部工况所有的载荷，复杂的载荷通过固定结构传导到螺栓，螺栓再作用在箱体上，这种集中应力很容易使箱体开裂，即使增加钢套使应力均匀降低风险，但因螺栓和箱体孔之间必定有装配间隙，有些方案通过在连接螺栓处涂胶来密封，但在螺栓存复杂载荷条件下涂胶很难实现长期有效的密封，箱体的IP67密封等级要求也很难保证。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术预埋螺母或钢套导致复合材料容易开裂、固定的螺栓螺母集中受力导致密闭性不佳的缺点，提供一种轻量化动力电池箱下箱体，不需要螺栓固定连接结构且在重要位置没有开孔，大大降低了使用过程中存在的箱体密封不良、开裂等风险。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种轻量化动力电池箱下箱体，包括下箱体外壳与下箱体底板，所述的下箱体外壳为一体成型，下箱体外壳的上部开口边缘处设有密封翻边、下部开口边缘处设有箱体固定翻边，箱体固定翻边上设有箱体固定孔，箱体固定翻边上设有至少一个箱体吊耳，箱体吊耳与箱体固定孔上下固定连接。下箱体外壳为一体成型，其固定通过安装在箱体固定翻边上的箱体吊耳来实现，不需要螺栓连接固定结构，在主体位置没有开孔，可以避免箱体固定支架与箱体侧壁相连带来的开裂、密封失效、固定失效等风险，同时本设计使吊耳、密封翻边在同一宽度空间内，减少了额外的空间占用。

作为优选，所述的箱体固定孔上方设有至少一个第二固定连接件，箱体固定孔下方设有至少一个第一固定连接件，箱体吊耳自上而下与第二固定连接件固定连接和/或自下而上与第一固定连接件固定连接。箱体吊耳可以从箱体底部自下而上地穿过位于箱体固定翻边上的箱体固定孔，然后与位于箱体固定孔上方的第二固定连接件相配合，也可以自上而下地穿过第一固定连接件后与位于箱体固定口下方的螺母配合固定，即可将箱体吊耳固定在箱体固定翻边上，进而通过箱体吊耳将电池箱固定在车上。上下两种的固定方式适用车型范围更广，能够满足绝大多数电动汽车电池箱的安装固定。

作为优选，所述的下箱体底板包括相配合的铝合金骨架组件与铝蜂窝板组件。铝合金骨架组件与铝蜂窝板组件相配合，使得整个下箱体底板为平面结构，结构简单易于制作，具有制作成本低、制作效率高、产品重量轻等优势。

作为优选，所述的铝合金骨架组件包括铝管材焊接骨架与至少一个铝块，铝管材焊接骨架上设有位置开孔，铝块通过位置开孔与铝管材焊接骨架固定连接，且铝块上表面与铝管材焊接骨架平齐。铝块焊接于铝管材焊接骨架内，可以提高铝管材焊接骨架的强度。

作为优选，所述的铝块上固定连接有自攻螺套。自攻螺套用于将铝块固定到下箱体外壳上，进而将相配合好的铝合金骨架组件与铝蜂窝板组件固定在下箱体外壳上，用自攻螺套连接具有承拉能力强、防松动能力好、气密性好、成本低以及安装简便等优点，非常适合于铝合金材质骨架组件与复合材料制作而成的的下壳体的连接。

作为优选，所述的下箱体外壳底部设有至少一个模组固定孔，模组固定孔开孔至铝块底部并与自攻螺套相嵌合，自攻螺套的上表面与下箱体外壳的内底面平齐。下箱体外壳底部的模组固定孔与铝块上的自攻螺套相嵌合，使得两者可以简便快速地固定在一起，且自攻螺套具有良好的强度与气密性，可以使得连着的连接牢固稳定、不易松动；在两者嵌合安装完成后，自攻螺套的上表面与下箱体外壳的内底面平齐，整个电池箱下箱体在安装完成后内底面也不具有凹凸部分，使得在电池组放入并使用较长时间后也不会因为底部的凹坑或是凸起而损坏，尤其是在路况较差或是行驶里程数较多的时候，平整的内底面大大增加了电池组的稳定性与安全性。

作为优选，所述的密封翻边上设有至少一个通过开孔嵌入的上盖定位销。上盖定位销用于在电池箱下箱体装入电池后与电池箱盖固定时的定位，便于电池箱盖的安装，并增加电池箱盖安装后的稳定性与牢固性。

作为优选，所述的下箱体外壳侧壁上设有至少一个连接器固定孔。连接器固定孔用以将位于箱体内部的电池组与箱体外部的电气设备相连，连接器固定孔的开孔形状与数量可以根据电池组所需要的连接的电气设备及连接线的形状与数量等调整，是两者只通过相配合的孔连接，增加了电池组在使用时的安全性。

作为优选，所述的密封翻边上设有密封条。密封条可以保证箱体在装入电池并上盖后的箱体密封性。

作为优选，所述密封翻边上设有至少一个上盖固定孔，上盖固定孔内固定有上盖固定螺母，上盖固定螺母的表面涂有树脂胶。上盖固定螺母用于将电池箱下箱体在装入电池组后与电池箱盖相固定，螺母的表面涂有环氧树脂胶，使得螺母能够与箱体无缝接触，大大降低开孔处的开裂风险，同时起到粘连作用，增加牢固性。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）下箱体外壳为一体成型，在主体位置没有开孔，吊耳与箱体侧壁无连接，避免箱体固定支架与箱体侧壁相连带来的开裂、密封失效、固定失效等风险，大大提高了电池箱下箱体的耐用性；（2）箱体吊耳具有从上往下或是从下往上两种固定方式，适用的车型更广，能够配合绝大多数电动车的安装结构；（3）下箱体底板为平面结构，结构简单易于制作，具有制作成本低、制作效率高、产品重量轻等优点。

附图说明

图1是本实用新型的一种电池箱下箱体总装结构爆炸图。

图2是本实用新型的一种下箱体下箱体总装结构示意图。

图3是本实用新型的一种电池箱下箱体夹层剖视图。

图4是本实用新型的一种电池箱下箱体外壳结构示意图。

图5是本实用新型的一种铝合金骨架组件结构示意图。

图6是本实用新型的一种铝蜂窝板组件结构示意图。

图7是本实用新型的一种上盖固定件结构示意图。

图8是本实用新型的一种箱体吊耳结构示意图。

图9是本实用新型的一种第二固定连接件结构示意图。

图10是本实用新型的一种第一固定连接件结构示意图。

图中：1、上盖固定件 2、下箱体外壳 3、第一固定连接件 4、箱体吊耳 5、第二固定连接件 6、铝合金骨架组件 7、铝蜂窝板组件 2-1、上盖定位销 2-2、上盖固定孔 2-3、密封翻边 2-4、连接器固定孔 2-5、模组固定孔 2-6、箱体固定孔 2-7、箱体固定翻边 6-1、铝管材焊接骨架 6-2、铝块 6-3、自攻螺套。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

在如图1至图10所示的实施例中，一种轻量化动力电池箱下箱体，包括下箱体外壳2与下箱体底板，下箱体外壳2由复合材料一体成型制成，为长方体形状且顶部一侧开口，下箱体外壳2的上部在主体位置没有开孔；下箱体外壳2的上部设有密封翻边2-3，密封翻边2-3由下箱体外壳2的顶部边缘为起始点且垂直于下箱体外壳2的侧边，向远离下箱体外壳2的方向延伸，下箱体外壳2的下部与密封翻边的对应位置设有箱体固定翻边2-7，箱体固定翻边2-7的宽度与密封翻边2-3的宽度相近。箱体固定翻边2-7上设有若干个箱体固定孔2-6与若干个箱体吊耳，箱体吊耳安装在箱体固定孔上，并与箱体固定翻边上下固定连接。

进一步地，箱体固定孔2-6上方设有第二固定连接件5，箱体固定孔2-6下方设有第一固定连接件3，箱体吊耳4可以自上而下与第二固定连接件5固定连接和/或自下而上与第一固定连接件3固定连接。

进一步地，密封翻边2-3上设有上盖定位销2-1与上盖固定孔2-2，用以将电池箱下箱体在装入电池后与盖子相连接，进而将电池箱下箱体盖上；下箱体壳体2的侧边还设有与外部电气设备形状相配合的连接器固定孔2-4，用以将电池组与外部电气设备的连接；下箱体壳体2的底部还设有模组固定孔2-5，用以下箱体壳体2与下箱体底板的连接。

进一步地，下箱体底板包括相配合的铝合金骨架组件6与铝蜂窝板组件7，其中铝合金金属骨架组件6包括铝管材焊接骨架6-1、铝块6-2以及固定连接在铝块上的自攻螺套6-3。铝管材焊接骨架6-1上设有与铝块6-2大小相配合的位置开孔，铝块6-2通过位置开孔与铝管材焊接骨架6-1焊接在一起，且在两者连接完成后铝块6-2上表面与铝管材焊接骨架6-1平齐。自攻螺套固定在铝块上方且部分突出于铝块6-2。

在拼装时，先将相配合的如图5所示的铝合金骨架组件6与如图6所示的铝蜂窝板组件7组合在一起，使得整个下箱体底板为平面结构，结构简单易于制作，制作成本低且效率高、产品重量轻。然后突出于铝块6-2的自攻螺套6-3与位于下箱体壳体2底部的模组固定孔2-5连接在一起，使得两者形成牢固稳定、不易松动的配合，进而将下箱体壳体2与下箱体底板稳固地连接在一起，且在两者嵌合安装完成后，自攻螺套6-3的上表面与下箱体外壳2的内底面平齐，整个电池箱下箱体在安装完成后内底面不具有凸起或是凹坑，如图2所示的整个电池箱下箱体的主体结构即可拼装完成。本电池箱下箱体采用连续玻璃纤维增强复合材料制作下箱体，铝管材加强结构，成本比使用碳纤维具有较大优势，并且铝管材的立体结构比碳纤维的平面结构有更好的抗弯抗扭能力；铝蜂窝板组件7代替发泡泡沫料填充，也不同程度地提高了电池箱下箱体的耐温性与强度。

在使用时，现将电池组放入至拼装完成的电池箱下箱体内。由于电池箱下箱体底面为平滑的平面，因此在路况较差或是行驶里程数较多的时候，电池组使用较长时间后也不会因为底部的凹坑或是凸起而损坏，大大增加了电池组的稳定性与安全性。然后将电池组与汽车上的电气连接设备通过位于下箱体外壳2侧壁上的连接器固定孔2-4连接在一起，连接孔固定器2-4的形状与电气连接设备的连接线形状相配合，使得两者连接后也不会在连接处产生较大的空隙，增加了电池组的稳定性。再将电池箱下箱体的箱盖与电池箱下箱体配合固定连接在一起，其过程为：先将箱盖通过位于密封翻边3顶角上的上盖定位销2-1进行定位，然后通过上盖固定孔2-2将箱盖与电池箱下箱体通过螺丝连接在一起，最后通过如图7所示的上盖固定螺母1将两者固定，最后在密封翻边2-3上贴上密封条，保证箱体封闭。上盖固定螺母1的表面涂有环氧树脂胶，使之能够与箱体无缝接触，降低开孔处箱体的断裂，同时起到粘结的作用，增加牢固性。在电池组与箱盖安装完成后，将箱体吊耳4通过通过沉头螺栓固定在箱体固定孔2-6上，并上下连接在与下箱体外壳2侧面垂直的箱体固定翻边2-7上，然后将箱体吊耳4悬挂在汽车上电池箱部分相应的固定挂件上并固定，即可实现电池箱下箱体与汽车的固定连接。下箱体外壳为一体成型，其固定通过如图8所示的铝合金一体成型的箱体吊耳4来实现，而箱体吊耳4固定在固定翻边2-7上，与下箱体外壳2的侧壁无连接，因此可以避免在下箱体外壳2的主体上打孔，下箱体外壳2的主体部分不需要螺栓连接固定结构，可以避免箱体固定支架与箱体侧壁相连带来的开裂、密封失效、固定失效等风险，同时箱体吊耳4安装完成后，其与箱体密封翻遍2-3与箱体固定翻边2-7在同一宽度空间内，没有突出于两翻边的部分，不需要额外的空间占用，节省了空间的同时还增加了安全性。且第一固定连接件3为下箱体固定钢套嵌件，其上预留有圆孔或长圆孔，第二固定连接件5为下箱体固定螺母嵌件，箱体吊耳可以自上而下与如图9所示的第二固定连接件5固定连接和/或自下而上与如图10所示的第一固定连接件3固定连接，具有上下两种固定连接方式，使得本电池箱下箱体的适用车型范围更广，能够满足绝大多数电动汽车电池箱的安装固定。

Claims (10)

1.一种轻量化动力电池箱下箱体，包括下箱体外壳（2）与下箱体底板，其特征是，所述的下箱体外壳（2）为一体成型，下箱体外壳（2）的上部开口边缘处设有密封翻边（2-3）、下部开口边缘处设有箱体固定翻边（2-7），箱体固定翻边（2-7）上设有箱体固定孔（2-6），箱体固定翻边（2-7）上设有至少一个箱体吊耳（4），箱体吊耳（4）与箱体固定孔（2-6）上下固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的箱体固定孔（2-6）上方设有至少一个第二固定连接件（5），箱体固定孔（2-6）下方设有至少一个第一固定连接件（3），箱体吊耳（4）自上而下与第二固定连接件（5）固定连接和/或自下而上与第一固定连接件（3）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的下箱体底板包括相配合的铝合金骨架组件（6）与铝蜂窝板组件（7）。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的铝合金骨架组件（6）包括铝管材焊接骨架（6-1）与至少一个铝块（6-2），铝管材焊接骨架（6-1）上设有位置开孔，铝块（6-2）通过位置开孔与铝管材焊接骨架（6-1）固定连接，且铝块（6-2）上表面与铝管材焊接骨架（6-1）平齐。

5.根据权利要求4所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的铝块（6-2）上固定连接有自攻螺套（6-3）。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的下箱体外壳（2）底部设有至少一个模组固定孔（2-5），模组固定孔（2-5）开孔至铝块（6-2）底部并与自攻螺套（6-3）相嵌合，自攻螺套（6-3）的上表面与下箱体外壳（2）的内底面平齐。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的密封翻边（2-3）上设有至少一个通过开孔嵌入的上盖定位销（2-1）。

8.根据权利要求1所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的下箱体外壳（2）侧壁上设有至少一个连接器固定孔（2-4）。

9.根据权利要求1所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述的密封翻边（2-3）上设有密封条。

10.根据权利要求1或9所述的一种轻量化动力电池箱下箱体，其特征是，所述密封翻边（2-3）上设有至少一个上盖固定孔（2-2），上盖固定孔（2-2）内固定有上盖固定件（1），上盖固定件（1）的表面涂有树脂胶。

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