CN212967928U - 电池箱体及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种电池箱体及电动汽车。该电池箱体包括边框及固定连接于所述边框内的水冷板和底板，所述水冷板和底板在所述边框内沿第一方向相邻设置；其中，所述水冷板包括流道区域和非流道区域，所述底板上具有嵌合结构，所述嵌合结构用于嵌合及支撑于所述水冷板的所述非流道区域。本申请提供的技术方案，能提高电池箱体的安全性能。

Description

电池箱体及电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电池箱体及电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车的发展，新能源汽车的安全可靠性日益引起人们的关注和重视。电池包作为新能源汽车的核心部件之一，其安全性能直接影响到新能源汽车的安全性能。

相关技术中，电池包的电池箱体中的下箱体一般是铝挤型材箱体，具有双层底板，双层底板之间采用搅拌摩擦焊的方式进行固定连接，搅拌摩擦焊的连接方式使电池箱体容易出现焊接变形及焊接漏气的现象，对电池箱体的安全性能造成影响。另外，相关技术中的电池箱体采用铝合金或者表层具有PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)的铝合金板作为箱体底部的抗石击层，由于箱体底部的铝合金板刚性较低，容易导致电池包箱体底部受到外力后产生变形，影响安全，在电池箱体出现故障后，也难以维修。

总之，相关技术中的电池箱体，安全性不足。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电池箱体及电动汽车，能提高电池箱体的安全性能。

本申请第一方面提供一种电池箱体，包括：

边框及固定连接于所述边框内的水冷板和底板，所述水冷板和底板在所述边框内沿第一方向相邻设置；

其中，所述水冷板包括流道区域和非流道区域，所述底板上具有嵌合结构，所述嵌合结构用于嵌合及支撑于所述水冷板的所述非流道区域。

在其中一个实施例中，所述水冷板的流道区域具有设定形状，所述非流道区域的形状由所述流道区域限定出；及，

所述底板的嵌合结构包括所述底板表面沿第一方向延伸出的第一筋条结构，所述第一筋条结构的形状与所述水冷板的所述非流道区域的形状相配合。

在其中一个实施例中，所述水冷板上的所述非流道区域具有凹槽，所述底板的所述第一筋条结构沿所述第一方向嵌合及支撑于所述凹槽。

在其中一个实施例中，所述水冷板的所述流道区域和所述底板之间具有间隙；

所述间隙内填装有缓冲材料。

在其中一个实施例中，所述水冷板上具有间隔设置的至少一组流道结构，所述流道区域和所述非流道区域位于所述流道结构。

在其中一个实施例中，所述电池箱体具有高强护板，所述高强护板位于所述底板的底部，所述高强护板固定连接于所述底板和/或所述边框。

在其中一个实施例中，所述底板表面延伸出有第二筋条结构，所述第二筋条结构上开设有用于和所述高强护板相连的螺纹孔。

在其中一个实施例中，所述底板由铝合金材质冲压一体成型；和/或

所述高强护板由钢材冲压一体成型。

在其中一个实施例中，所述边框内侧设有用于与所述水冷板和所述底板通过搅拌摩擦焊连接的第三筋条结构；或

所述水冷板和所述底板通过所述搅拌摩擦焊一体式密封连接于所述边框内侧。

在其中一个实施例中，所述电池箱体具有支架结构，所述支架结构位于所述水冷板的顶部，所述支架结构沿所述第二方向及第三方向固定连接于所述边框。

在其中一个实施例中，所述支架结构包括交错相连的第二方向梁和第三方向梁，所述第二方向梁和所述第三方向梁分别连接于所述边框的相邻边梁。

本申请第二方面提供一种电动汽车，包括如上所述的电池箱体。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的实施例中，电池箱体包括边框及固定连接于所述边框内的水冷板和底板，所述水冷板和底板在所述边框内沿第一方向相邻设置；其中，所述水冷板包括流道区域和非流道区域，所述底板上具有嵌合结构，所述嵌合结构用于嵌合及支撑于所述水冷板的所述非流道区域。这样设置后，底板和水冷板通过嵌合结构嵌合为一体，嵌合结构支撑于所述水冷板的所述非流道区域后，水冷板的流道区域不受力，使得底板轻微变形也不会影响到水冷板的流道区域，从而提高了电池箱体的安全性。

本申请的实施例中，所述水冷板的流道区域具有设定形状，所述非流道区域的形状由所述流道区域限定出；所述底板的嵌合结构包括自所述底板表面沿第一方向延伸出的第一筋条结构，所述第一筋条结构的形状与所述水冷板的所述非流道区域的形状相配合。这样的设置，也充分利用水冷板与底板的嵌合，大大提高了在第一方向也即Z向的高度利用，提高空间利用率。

本申请的实施例中，所述电池箱体具有高强护板，所述高强护板位于所述底板的底部，所述高强护板固定连接于所述底板和/或所述边框。由于铝合金制成的底板刚度较低，抗变形能力差，因此，在底板的底部增加高强护板后，能提高电池箱体整体的强度，进一步提高了电池箱体的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的爆炸图；

图2a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的正面示意图；

图2b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的反面示意图；

图3是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的水冷板的结构示意图；

图4a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的边框的正面示意图；

图4b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的边框的反面示意图；

图5a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的底板的正面示意图；

图5b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的底板的反面示意图；

图6是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的护板的结构示意图；

图7是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的支架结构的结构示意图；

图8是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的断面局部结构示意图。

附图标记：支架结构1；第二方向梁1.1；第三方向梁1.2；水冷板2；非流道区域2.1；流道区域2.2；边框3；边梁3.1；第三筋条结构3.2；挂载点孔3.3；第三筋条螺纹孔3.4；边梁3.5；底板4；第一筋条结构4.1；第二筋条结构4.2；底板平面4.3；第二筋条螺纹孔4.4；高强护板5；护板平面5.1；通孔5.2。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相关技术中，电池箱体容易出现焊接变形及焊接漏气的现象；电池包箱体底部受到外力后产生变形而影响安全。本申请提供了一种电池箱体及电动汽车，可以提高电池箱体的安全性及提高空间利用率。以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。在其中一个实施例中，一种电池箱体包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，电池箱体包括以下的部分技术特征或全部技术特征。

图1是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的爆炸图；图2a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的正面示意图；图2b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的反面示意图。

本申请提供的电池箱体为电池包的下箱体总成，下箱体总成装配于上箱体后形成完整的电池包结构，图1、图2a及图2b示出了电池包下箱体总成的结构。

参见图1、图2a及图2b，本申请提供的电池箱体也即下箱体总成包括边框3，边框3内沿第一方向Z固定连接有支架结构1、水冷板2、底板4及高强护板5，本实施例的第一方向Z可以为电池箱体的高度方向，也就是说，支架结构1、水冷板2、底板4及高强护板5沿电池箱体的高度方向安装。水冷板2和底板4沿高度方向相邻设置且固定连接于边框3内，支架结构1和高强护板5分别固定连接于电池箱体沿高度方向的顶部和底部。同时可以参见图8，是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的断面局部结构示意图。图8中也显示了支架结构1、水冷板2、边框3、底板4及高强护板5沿电池箱体的高度方向安装的示意结构。

参见图3，是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的水冷板的结构示意图。本申请的实施例中，水冷板2具有流道结构，流道结构包括流道区域2.2和非流道区域2.1，底板4上具有嵌合结构，嵌合结构用于沿所述第一方向Z嵌合及支撑于所述水冷板2的所述非流道区域2.1。这样设置后，底板4和水冷板2嵌合为一体，嵌合结构支撑于非流道区域2.1，使得水冷板2的流道区域2.2不受力，而且流道区域2.2与底板4之间也可以有一定间隙，以保证底板4轻微变形也不会影响水冷板2的流道区域2.2，也就是说当底板4受外力变形也不会影响到水冷板2的流道区域2.2，对流道区域2.2形成保护作用，从而提高了电池箱体的安全性。

相关技术中，电池箱体的结构由PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)、双层底板、支撑泡沫及水冷板构成，这样的结构使电池下箱体的空间利用率低。本申请方案可以充分利用水冷板2与底板4的嵌合，大大提高了Z向的高度利用，提高空间利用率。在一种实现方式中，参见图5a，嵌合结构包括底板4表面沿第一方向Z延伸出的第一筋条结构4.1，第一筋条结构4.1的形状与水冷板2的非流道区域2.1的形状相配合，第一筋条结构4.1在底板4上相对于水冷板2的方向延伸出，可以沿第一方向嵌合并支撑于水冷板2的非流道区域2.1，这样就充分利用水冷板2非流道的非流道区域2.1(凹槽)与底板4上的第一筋条结构4.1嵌合，提高了Z向的高度利用，提高空间利用率。

图4a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的边框的正面示意图；图4b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的边框的反面示意图；图4a和图4b示出了边框的结构。

参照图4a和图4b，边框3可以是一体成型的铸铝件，形状可以呈矩形，边框3包括四条相连的边梁，相对的边梁3.1和边梁3.5上设置有挂载点孔位3.3，挂载点孔位3.3可以非均匀布置。四条边梁内侧设有用于与水冷板2和/或底板4通过搅拌摩擦焊拼接的第三筋条结构3.2，第三筋条结构3.2背部设有第三筋条螺纹孔3.4，第三筋条螺纹孔3.4用于与整车连接。水冷板2和底板4的形状可以配合于边框3的形状设置，例如可以设置为矩形，水冷板2和底板4的侧边固定连接于边框3内侧与边框3能形成一体式结构，可以采用搅拌摩擦焊的方式分别将水冷板2和底板4连接于边框3，搅拌摩擦焊可以保证连接的密封性，使电池箱体的底部具有良好的平面度以及能通过密封焊接的水冷板2和底板4形成双层密封。

图3是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的水冷板的结构示意图；图3示出了水冷板的流道区域和非流道区域的结构。

参见图3，水冷板2上具有间隔设置的至少一组流道结构，例如，水冷板2上具有并列设置的流道结构A、流道结构B及流道结构C，需要说明的是，本实施例对流道结构的数量不作限制。每个流道结构具有流道区域2.2和非流道区域2.1，流道区域2.2具有设定形状，例如，流道结构的流道可以呈并列的直线形布置于水冷板2，但不限于此。本实施例的非流道区域2.1的形状由流道区域2.2限定出，例如，相间隔的流道之间为非流道区域2.1。

图5a是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的底板的正面示意图；图5b是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的底板的反面示意图；图5a和图5b示出了底板的第一筋条结构4.1和第二筋条结构4.2。

参见图3、5a和图5b，本实施例的底板4可以由铝合金材质一体冲压成型，底板4包括底板平面4.3及在底板平面4.3相对于水冷板2延伸出的第一筋条结构4.1，第一筋条结构4.1的形状与水冷板2的非流道区域2.1的形状相配合。例如，当流道区域2.2的多个流道呈并列的直线形布置时，其限定出的非流道区域2.1也呈并列的直线形布置。需要说明的是，本实施例中水冷板2上的流道形状不作限制，对底板4上的第一筋条结构4.1的形状也不作限制。

为了实现第一筋条结构4.1和非流道区域2.1的嵌合，在水冷板2上的非流道区域2.1设有凹槽，凹槽的形状配合第一筋条结构4.1设置，例如，当第一筋条结构4.1为直线型时，将凹槽的形状也为直线型。凹槽的开口朝向第一筋条结构4.1，凹槽的宽度和第一筋条结构4.1相等或略大于第一筋条结构4.1，能使第一筋条结构4.1可以沿第一方向Z嵌合于凹槽。在一种实现方式中，第一筋条结构4.1的高度可以大于凹槽的深度，使第一筋条结构4.1能沿第一方向Z支撑于凹槽内，这样设置后，水冷板2的非流道区域2.1和底板4相互支撑，使流道区域2.2和底板4之间形成间隙，流道区域2.2不受力，当底板4收到外力而产生形变时，降低了对流道区域2.2损坏的可能性，能对流道区域2.2起到了保护作用，提高了电池箱体的安全性能。

在一种实现方式中，底板4还设有第二筋条结构4.2，第二筋条结构4.2的背对部开设有第二筋条螺纹孔4.4，用于与高强护板5连接。

在一种实现方式中，可以在水冷板2的流道区域2.2和底板4形成的间隙内填装缓冲材料，例如缓冲泡棉，填装缓冲材料后，缓冲材料可以对底板4受外力后产生的形变予以缓冲，可以更进一步的提高对流道区域2.2的保护作用。

需要说明的是，本实施例的水冷板2和底板4为独立设置，水冷板2和底板4分别独立连接于边框3，在其他实施例中，可以将底板4集成于水冷板2，和水冷板2设置为一体，形成加强型水冷板2。

图6是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的高强护板的结构示意图；图8是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的断面局部结构示意图；图6和图8示出了高强护板与电池箱体的配合关系。

参照图6，高强护板5位于底板4的底部且固定连接于底板4和/或边框3，高强护板5可以由钢材冲压一体成型，由于铝合金制成的底板4刚度较低，抗变形能力差，因此，在底板4的底部增加钢制的高强护板5后，能提高电池箱体整体的强度，进一步提高了电池箱体的安全性。

相比于相关技术中大部分双层铝挤型材拼焊的底板，本实施例中，一体成型的铝合金底板4能保证电池箱体底部的平面度及良好的轮廓一致性，底板4通过第一筋条结构4.1和水冷板2相嵌合，不仅实现了对水冷板2的有效保护，而且，高强护板5和底板4分别与边框3连接，避免了相关技术中铝挤成型底板需要搅拌摩擦焊的容易出现焊接变形及焊接漏气的缺陷，箱体底部具有良好的平整度，降低了因中间焊接造成的漏气概率。

在一种实现方式中，底板4的第二筋条结构4.2的背对部开设有第二筋条螺纹孔4.4，边框3的第三筋条结构3.2的背对部开设有第三筋条螺纹孔3.4，高强护板5的护板平面5.1上具有和第二筋条螺纹孔4.4及第三筋条螺纹孔3.4配合的通孔5.2，高强护板5可以通过第二筋条螺纹孔4.4及螺钉连接于底板4，可以通过螺钉连接于边框3。这样设置后，高强护板5可以分别连接于底板4和边框3，这样能保证高强护板5的安装稳定性，进而能提高电池箱体整体的结构稳定性。

需要说明的是，在其他实施例中，高强护板5还可以单独连接于边框3或单独连接于底板4，本实施例对高强护板5的连接方式不作限制。

需要说明的是，本实施例中高强护板5不限于以上固定方式，在其他实施例中，还可以采用胶粘、铆接等其他固定方式。

图7是根据本申请一示例性实施例示出的一种电池箱体的支架结构的结构示意图。

参照图7，电池箱体包括支架结构1，支架结构1位于水冷板2的顶部，支架结构1沿第二方向X及第三方向Y固定连接于边框3。本实施例的第二方向X可以是电池箱体的宽度方向，第三方向Y可以是电池箱体的长度方向。支架结构1包括交错相连的第二方向梁1.2和第三方向梁1.1，第二方向梁1.2和第三方向梁1.1分别连接于边框3的相邻边梁。本实施例中，第二方向梁1.2和第三方向梁1.1分别通过设定的连接方式固定于边框3，例如，第二方向梁1.2和第三方向梁1.1可以采用螺钉或卡接等方式交错相连，第二方向梁1.2和第三方向梁1.1的端部分别固定连接于边框3的相邻边梁。第二方向梁1.2和第三方向梁1.1对边框3在不同方向实现了支撑，使电池箱体具有更好的抗变形能力，进一步提高了电池箱体的安全性能。

需要说明的是，本实施例对第二方向梁1.2和第三方向梁1.1的连接方式不作限制，对第二方向梁1.2和第三方向梁1.1固定于边框3的方式也不作限制，例如，第二方向梁1.2和第三方向梁1.1之间可以通过卡接、胶粘或焊接等方式相连；第二方向梁1.2和第三方向梁1.1可以通过铆接、螺接等方式与边框3相连。

综上所述，本申请提供的技术方案，改变了电池箱体下箱体底部结构及改善底板4与水冷板2的装配，可以加强箱体底部刚度、强度等力学性能，而且，通过底板4的筋条与水冷板2的凹槽嵌合，底板4和水冷板2嵌合为一体，嵌合结构支撑于非流道区域2.1，使得水冷板2的流道区域2.2不受力，当底板4受外力变形也不会影响到水冷板2的流道区域2.2，对流道区域2.2形成保护作用，从而提高了电池箱体的安全性，同时也充分利用Z向空间，提高空间利用率。

以上介绍了本申请的电池箱体，相应地，本申请还提供一种电动汽车，该电动汽车具有如上图1-图8示出的电池箱体。

本实施例提供的电动汽车包括电池箱体，电池箱体包括边框3及固定连接于所述边框3内的水冷板2和底板4，所述的水冷板2和底板4在所述边框3内沿第一方向Z相邻设置；其中，所述水冷板2包括流道区域2.2和非流道区域2.1，所述底板4上具有嵌合结构，所述嵌合结构用于嵌合及支撑于所述水冷板2的所述非流道区域2.1。这样设置后，底板4和水冷板2嵌合为一体，水冷板2的流道区域2.2不受力，使得底板4轻微变形也不会影响到水冷板2的流道区域2.2，提高了电池箱体的安全性，进而能提高电动汽车的安全性。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电池箱体，其特征在于，包括：

边框及固定连接于所述边框内的水冷板和底板，所述水冷板和底板在所述边框内沿第一方向相邻设置；

其中，所述水冷板包括流道区域和非流道区域，所述底板上具有嵌合结构，所述嵌合结构用于嵌合及支撑于所述水冷板的所述非流道区域。

2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：

所述水冷板的流道区域具有设定形状，所述非流道区域的形状由所述流道区域限定出；及，

所述底板的嵌合结构包括自所述底板表面沿第一方向延伸出的第一筋条结构，所述第一筋条结构的形状与所述水冷板的所述非流道区域的形状相配合。

3.根据权利要求2所述的电池箱体，其特征在于：

所述水冷板上的所述非流道区域具有凹槽，所述底板的所述第一筋条结构沿所述第一方向嵌合及支撑于所述凹槽。

4.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：

所述水冷板的所述流道区域和所述底板之间具有间隙；

所述间隙内填装有缓冲材料。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池箱体，其特征在于：

所述电池箱体具有高强护板，所述高强护板位于所述底板的底部，所述高强护板固定连接于所述底板和/或所述边框。

6.根据权利要求5所述的电池箱体，其特征在于：

所述底板表面延伸出有第二筋条结构，所述第二筋条结构上开设有用于和所述高强护板相连的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的电池箱体，其特征在于：

所述底板由铝合金材质冲压一体成型；和/或

所述高强护板由钢材冲压一体成型。

8.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：

所述边框内侧设有用于与所述水冷板和所述底板通过搅拌摩擦焊连接的第三筋条结构；或

所述水冷板和所述底板通过所述搅拌摩擦焊一体式密封连接于所述边框内侧。

9.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：

所述电池箱体具有支架结构，所述支架结构位于所述水冷板的顶部，所述支架结构沿第二方向及第三方向固定连接于所述边框。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池箱体。

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