CN217574835U - 与车身集成的电池包壳体结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种与车身集成的电池包壳体结构及车辆，本实用新型的电池包壳体结构具有被设置成环形的边框，并由该边框限定出电池模组安装空间。而且，边框具有中空的内腔，内腔中填充有隔热隔音材料。本实用新型的与车身集成的电池包壳体结构，由边框限定出电池模组安装空间，从而使边框在作为车身框架结构的同时作为电池包的侧部壳体使用，有利于简化车身中部下方的装配结构；边框内内腔的设置可使边框具有一定的隔热和撞击缓冲性能，同时在内腔内填充隔热隔音材料，可进一步改善电池包整体的隔热保温性能。

Description

与车身集成的电池包壳体结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及车身结构技术领域，特别涉及一种与车身集成的电池包壳体结构。另外，本实用新型还涉及一种车辆。

背景技术

随着新能源汽车的发展和普及，新能源汽车的动力电池技术也取得了显著进步。新能源汽车的电池包一般设于车辆中部的底部，位于前地板下方。电池包一般会配设底托盘，用于承载电池包内的模组等部件，并通过底托盘将电池包整体固装于车辆的底部框架上。

车身的中部结构，尤其是电池包附近的框架结构，不仅要承载电池包的重量，并对电池包起到保护作用；而且是车辆的重要支撑结构，需要承载车身主体的主要重量，而且还需要具有抗碰撞强度，以降低来自车辆侧部碰撞的风险。

现有的车身中部框架结构，设置比较复杂，包括门槛梁、前地板、电池包壳体、门槛加强梁、座椅横梁等。装配工艺繁复，不利于整车装配效率的提升。而且，现有的电池包壳体，为了降低电池包的整体重量，需要严格控制壳体的厚度，导致电池包壳体的防护强度不足，隔热效果差，不利于电池包内部的工况温度控制。

而且，由于车身中部下方的装配结构复杂，由门槛梁、前地板、电池包壳体、门槛加强梁等多个部件装配而成，导致车身底部的隔音性能下降，不利于提升车辆的使用体验。

此外，车辆前部和后部之间需要布设较多的线路、管路，车辆中部的结构还需要考虑线路、管路布设的问题。为了便于线路管路布设，很多框架结构需要进行避让设计，这进一步增加了车辆的制造成本，车辆的装配以及线路管路的布设等操作难度也进一步提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种与车身集成的电池包壳体结构，以提供一种具有良好隔热性能的电池包壳体结构。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种与车身集成的电池包壳体结构，所述电池包壳体结构具有被设置成环形的边框，所述边框用于限定出电池模组安装空间，且所述边框具有中空的内腔，所述内腔中填充有隔热隔音材料。

进一步的，所述边框采用一体成型的铝型材结构。

进一步的，所述内腔中设有若干隔板，所述内腔被所述隔板分隔为多个分腔体，各所述分腔体中均填充有所述隔热隔音材料。

进一步的，所述隔热隔音材料采用聚氨酯发泡材料。

进一步的，所述边框具有分设在两侧的平直段部分，所述平直段部分沿车身长度方向延伸，且两侧的所述平直段部分构成车身中的门槛梁。

进一步的，所述电池包壳体结构还具有连接在所述边框内侧的前地板面板，所述电池模组安装空间位于所述前地板面板下方。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的与车身集成的电池包壳体结构，由边框限定出电池模组安装空间，从而使边框在作为车身框架结构的同时作为电池包的侧部壳体使用，有利于简化车身中部下方的装配结构；边框内内腔的设置可使边框具有一定的隔热和撞击缓冲性能，同时在内腔内填充隔热隔音材料，可进一步改善电池包整体的隔热保温性能，从而提供了一种集成度高且具有良好隔热性能的电池包壳体结构。

此外，边框的两侧设置成平直段部分，并作为车身的门槛梁使用，从而简化了车身中部下方的整体框架结构，边框在作为车身中部框架结构组成部分的同时，还作为电池包的侧部壳体，具有良好的支撑强度和电池防护性能，且利于精简车辆的装配工艺。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆的车身中具有上述的与车身集成的电池包壳体结构。

进一步的，所述车身中具有沿所述车身长度方向布置的中通道，所述中通道的两端分别与所述边框的前端及后端相连。

进一步的，所述边框的前端与后端的顶部均设有凹槽，所述中通道的两端分别固连在与之对应的所述凹槽中。

进一步的，所述车身中具有沿所述车身宽度方向布置的座椅安装横梁，所述座椅安装横梁与所述中通道的两侧分别相连。

相对于现有技术，本实用新型的车辆具有上述电池包壳体结构所具备的技术优势。

同时，在边框的前后两端连接设置中通道，不仅利于增强边框的整体强度，且有助于增加车身框架的整体强度；在车辆受到来自前后部碰撞时，可对驾乘舱和电池包均起到一定的防护效果。而通过在边框的前后两端设置两个凹槽，可改善边框和中通道之间的连接强度，并使中通道不至于突出于中通道的上方，便于中通道上方驾乘舱的布置。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的与车身集成的电池包壳体结构的立体结构示意图；

图2为图1所述部件于下方视角下的立体结构示意图；

图3为图1中A-A所示部位的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例二所述的电池包壳体结构集成于车身上的装配结构示意图；

图5为本实用新型实施例二所述的中通道的立体结构示意图；

图6为图5中B所示视角下中通道的结构示意图；

附图标记说明：

1、边框；100、隔板；101、分腔体；12、平直段部分；13、凹槽；14、加强梁；15、前地板面板；16、电池模组安装腔；17、座椅安装横梁；18、车架连接件；

2、中通道；200、过孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实用新型涉及一种与车身集成的电池包壳体结构，以提供一种具有良好隔热性能的电池包壳体结构。

本实施例的电池包壳体结构的一种示例性结构如图1和图2所示。整体而言，该电池包壳体结构具有被设置成环形的边框1，由边框1限定出电池模组安装空间16；并且，边框1具有中空的内腔，在内腔中填充有隔热隔音材料。

基于上述整体设计，结合图3所示，本实施例作为一种优选实施形式，上述的边框1优选采用铝型材制成，且特别的，边框1可为一体挤压成型。采用铝型材，便于加工制造，且便于边框1内内腔的设置，这样不仅使作为电池包壳体的与车身集成的电池包壳体结构具有轻量化的特点，且可改善边框1作为电池包壳体的防护性能。

基于上述内腔的设置，内腔中可加设若干隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，在各分腔体101中均填充隔热隔音材料。通过在内腔内设置多个隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，对边框1的整体强度起到良好的改善作用，当边框1作为车身主体框架时，其可以具备良好的支撑性能和承受来自车辆侧部撞击的能力，利于提升边框1的抗撞击和缓冲性能。

隔热隔音材料的加设，可进一步改善边框1作为电池包壳体情况下的隔热保温性；由于内腔为全封闭结构，为了便于隔热隔音材料的加设，隔热隔音材料优选采用聚氨酯发泡材料。这样，可在边框1上开设加注孔，将聚氨酯发泡材料加注到内腔内，便于操作实施。

需要指出的是，边框1的环形设置并非指边框1整体为圆环状，而是指边框1为整圈的结构；其可以是矩形、或者角部具有倒角形状的多边形，可以根据车身中部框架的设置要求灵活调整结构形状，边框1的截面尺寸及壁厚以使边框1具有足够的车身支撑强度为原则设置即可。

在本实施例中，边框1具有分设在两侧的平直段部分12，平直段部分12沿车身长度方向延伸，且两侧的平直段部分12构成车身中的门槛梁。将边框1的两侧部分地设置成平直状，并作为车身的门槛梁使用，可简化车身中部下方的整体框架结构，边框1在作为车身中部框架结构组成部分的同时，还作为电池包的侧部壳体，具有良好的支撑强度和电池防护性能，利于精简车辆的装配工艺。

此外，在电池包壳体结构中还设有连接在边框1内侧的前地板面板15，电池模组安装空间16位于前地板面板15的下方。前地板面板15的设置，将驾乘舱和电池模组安装空间16分隔开，不仅作为车身的前地板使用，而且作为电池包的上壳体使用，对于车辆部件的精简，以及车辆装配工艺的简化具有良好的效果。

综上所述，本实施例的与车身集成的电池包壳体结构，由边框1限定出电池模组安装空间16，从而使边框1在作为车身框架结构的同时作为电池包的侧部壳体使用，有利于简化车身中部下方的装配结构。边框1内内腔的设置可使边框1具有一定的隔热和撞击缓冲性能，同时在内腔内填充隔热隔音材料，可进一步改善电池包整体的隔热保温性能，从而提供了一种集成度高且具有良好隔热性能的电池包壳体结构。

实施例二

本实用新型涉及一种车辆，该车辆的车身中具有实施例一所提供的与车身集成的电池包壳体结构；其一种示例性结构如图4所示。

当将本实施例的与车身集成的电池包壳体结构作为车身中部的集成式框架使用时，可在边框1的四个角部分别设置车架连接件18，用于和车辆的前后副车架连接。此外，还可在边框1的前端设置加强梁14，以提升中通道2前部的支撑强度，如此不仅便于车辆前部机舱纵梁与中通道2和加强梁14的连接；而且，整体车身中，一般机舱纵梁相对于中通道2的高度稍高，加强梁14的设置可使其与机舱纵梁在一个高度上，可保持机舱纵梁到车辆的传力畅通，降低机舱纵梁高度高于电池包结构，而出现碰撞时机舱纵梁上掀的情况。

如图5所示，本实施例中，车身中具有沿车身长度方向布置的中通道2，中通道2的两端分别与边框1的前端及后端相连。这样的设计，不仅利于增强边框1的整体强度，且有助于增加车身框架的整体强度；在车辆受到来自前后部碰撞时，可对驾乘舱和电池包均起到一定的防护效果。

基于上述的设置，本实施例在边框1的前端与后端的顶部均设有凹槽13，中通道2的两端分别固连在与之对应的凹槽13中。通过在边框1的前后两端设置两个凹槽13，可改善边框1和中通道2之间的连接强度，并使中通道2不至于突出于中通道2的上方，便于中通道2上方驾乘舱的布置。

另外，在车身宽度方向上，车身中也设有具有沿车身宽度方向布置的座椅安装横梁17，座椅安装横梁17与中通道2的两侧分别相连，并且可同时和中通道2和前地板面板15固连。通过设置座椅安装横梁17，不仅便于车辆座椅的设置安装，而且，由于座椅安装横梁17与中通道2两侧的连接，可有效提升车身中部的整体结构强度。

上述的中通道2与座椅安装横梁17优选的也可采用铝型材制作，以具有轻量化和便于挤压成型的优点。而且，参照图6所示，可在中通道2中设置贯通中通道2的过孔200，以便于车辆管线的布置。

此外，本实施例的车辆采用实施例一的电池包壳体结构，仍需说明的是，电池包壳体的边框1采用挤出铝型材结构，且自身为环形而形成传力环结构，可提高边框1整体的结构强度。与此同时，使得边框1为一体挤压成型的，由于整体挤压成型比现有的分体拼接强度更高，因而也可大大增加边框1自身的结构强度。

同时，再配合于横、纵交织的中通道2和座椅安装横梁17的设置，也能够在电池包壳体中形成力传递通道。由此，通过环形的边框1与其内的中通道2及座椅安装横梁17共同组成的传力网络，可在车辆发生碰撞时，一方面利用铝型材结构特点，对碰撞力进行吸收，另一方面也可对碰撞力、特别是侧碰碰撞力，进行有效的分散传递，从而提升车身中部的碰撞安全性。

另外，仍参见图1、图2或图4所示的，利用边框1两端具有倾斜部分，而呈指向车头或车尾的锥状结构，其也能够利于来自车身前部或后部的碰撞力向两侧的门槛梁部位传递，如此再结合于中通道2的设置，能够减少碰撞时车身中部位置、也即驾乘舱处的变形，以提高碰撞安全性。

并且，通过在边框1内设置隔热材料，可避免电池包热量外散，且再通过采用具有较好传热性能的合金材质的前地板面板15，便可在寒冷季节用车时，使得电池包热量经前地板面板15向驾乘舱内传递。由此可使得位于驾乘舱底部的电池包形成类似于地暖的结构，以改善车内环境温度，并且其也可以降低空调制热耗能，而有利于整车能耗的减少。

此外，进一步的，本实施例基于电池包壳体顶部下凹设置，也可在前地板面板15上设置具有良好传热性的材料，以可更好地将电池包的热量传递至驾乘舱中。此时，传热材料例如可采用石墨烯材料，且具体可采用现有的石墨烯板，当然在传热材料上面会铺设有地毯。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述电池包壳体结构具有被设置成环形的边框(1)，所述边框(1)用于限定出电池模组安装空间(16)，且所述边框(1)具有中空的内腔，所述内腔中填充有隔热隔音材料。

2.根据权利要求1所述的与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述边框(1)采用一体成型的铝型材结构。

3.根据权利要求2所述的与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述内腔中设有若干隔板(100)，所述内腔被所述隔板(100)分隔为多个分腔体(101)，各所述分腔体(101)中均填充有所述隔热隔音材料。

4.根据权利要求1所述的与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述隔热隔音材料采用聚氨酯发泡材料。

5.根据权利要求1所述的与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述边框(1)具有分设在两侧的平直段部分(12)，所述平直段部分(12)沿车身长度方向延伸，且两侧的所述平直段部分(12)构成车身中的门槛梁。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的与车身集成的电池包壳体结构，其特征在于：

所述电池包壳体结构还具有连接在所述边框(1)内侧的前地板面板(15)，所述电池模组安装空间(16)位于所述前地板面板(15)下方。

7.一种车辆，其特征在于：

所述车辆的车身中具有权利要求1至6中任一项所述的与车身集成的电池包壳体结构。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：

所述车身中具有沿所述车身长度方向布置的中通道(2)，所述中通道(2)的两端分别与所述边框(1)的前端及后端相连。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：

所述边框(1)的前端与后端的顶部均设有凹槽(13)，所述中通道(2)的两端分别固连在与之对应的所述凹槽(13)中。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：

所述车身中具有沿所述车身宽度方向布置的座椅安装横梁(17)，所述座椅安装横梁(17)与所述中通道(2)的两侧分别相连。

Images