CN217881776U - 电池箱的上箱盖、电池箱、电池包及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池箱的上箱盖、电池箱、电池包及电动汽车，上箱盖用于盖设于下箱体上，以形成电池箱，所述上箱盖包括箱盖外壳、隔热层和保护层，所述隔热层和所述保护层依次覆盖并固定于所述箱盖外壳朝向所述下箱体一侧，所述箱盖外壳由非金属复合材料制成。该上箱盖由非金属复合材料制成，并且在箱盖外壳与保护层之间设置有保温层，与金属材质的壳体相比，保温效果更好，更适用于寒区使用，并且重量更轻；该上箱盖由箱盖外壳、隔热层和保护层复合制成，使得下箱体的结构得到了强化，满足电池箱的强度要求，也便于加工制作上箱盖。

Description

电池箱的上箱盖、电池箱、电池包及电动汽车
本申请要求申请日为2021年12月20日的中国专利申请202111567173.8的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。
技术领域
本实用新型涉及一种电池箱的上箱盖、电池箱、电池包及电动汽车。
背景技术
电动汽车具有零排放、低噪音、运营和维护都十分经济等优点，越来越受到用户的青睐。电动汽车使用的能源为自身搭载的电池包提供的电能，电动汽车在电能使用完后需要充电。电动汽车的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池包可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池包充电完毕后，再安装在车辆上。
由于动力电池输出的电能受环境温度的影响较大，特别是低温会大幅度降低动力电池的充放电性能。现有的电动汽车配置的电池包，出于强度方面的考量，通常采用金属材质的壳体，金属材质导热系数大，导热性能好，由此造成电池包内电芯的温度易受环境温度的影响。配置上述电池包的电动汽车在寒区使用时，电池包的保温性能差，导致电动汽车的续航里程大幅度的下降，这已成为限制电动汽车或混合动力汽车在寒区推广的巨大障碍。因此，如何提高电池包的保温性能，已成为设计人员的研发重点。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电池箱保温效果差的缺陷，提供一种电池箱的上箱盖、电池箱、电池包及电动汽车。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种电池箱的上箱盖，其用于盖设于下箱体上，以形成电池箱，所述上箱盖包括箱盖外壳、隔热层和保护层，所述隔热层和所述保护层依次覆盖并固定于所述箱盖外壳朝向所述下箱体一侧，所述箱盖外壳由非金属复合材料制成。
在本方案中，箱盖外壳由非金属复合材料制成，并且在箱盖外壳与保护层之间设置有保温层，与金属材质的壳体相比，保温效果更好，更适用于寒区使用，并且重量更轻。该上箱盖由箱盖外壳、隔热层和保护层复合制成，使得下箱体的结构得到了强化，满足电池箱的强度要求，也便于加工制作上箱盖。
较佳地，所述非金属复合材料包括纤维增强树脂基复合材料；优选所述纤维增强树脂基复合材料包括玻璃纤维增强树脂基复合材料、和/或碳纤维增强树脂基复合材料、和/或树脂纤维增强树脂基复合材料、和/或陶瓷纤维增强树脂基复合材料。
在本方案中，非金属复合材料可以是纤维增强树脂基复合材料，也可以是其他重量轻、具有一定强度和高温性能的高分子复合材料，优选非金属复合材料为纤维增强树脂基复合材料，其具有较好的强度和保温性能，而且加工成型方便。进一步优选所述非金属复合材料为玻璃纤维增强树脂基复合材料，更进一步优选非金属复合材料为SMC(Sheetmolding compound)，又称为片状模塑料，是一种高分子复合材料，主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。经高温一次模压成型，具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长，绝缘强度高、耐电弧、阻燃、密封性能好，且产品设计灵活，易规模化生产，并有安全美观的优点，具有全天候防护功能，克服了金属材质箱体的易锈蚀、寿命短和隔热保温性能差等缺陷。
较佳地，所述隔热层为轻质柔性隔热层，优选所述轻质柔性隔热层包括聚合物发泡材料层或气凝胶毡层。
本方案中，隔热层优选为轻质柔性隔热层，这些隔热材料有一定的变形能力，能够适应高分子复合材料壳体在使用过程中的微量变形，避免与壳体脱开或造成材料裂开。聚合物发泡材料是以聚合物(塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料)为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，典型的发泡材料如聚氨酯(Polyurethane)泡沫、聚苯乙烯(Polystyrene)泡沫等。气凝胶毡是以二氧化硅气凝胶为主体材料，并复合于增强性纤维中，具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性。本申请中进一步优选轻质柔性隔热层为气凝胶毡层。
较佳地，所述保护层为薄层防火材料层，优选所述薄层防火材料层包括防火布层或金属箔层。
本方案中，保护层一方面起到对隔热层与电池箱内电芯或电器元件的物理隔离作用，避免隔热层材料掉落或散落导致的保温性能降低以及对电池箱内或对电池箱内电芯或电器元件的正常工作造成干扰。另一方面，保护层还能起到一定的隔热作用，能够减弱热量从电池箱内部的散失。采用薄层防火材料，可以减少重量。所述金属薄层优选防火布层。
较佳地，所述箱盖外壳与隔热层之间，以及隔热层与保护层之间分别通过粘接固定。
本方案中，粘接固定的方式，便于分开制作不同部件，然后将多个部件复合制成上箱盖。
较佳地，所述箱盖外壳的内表面和/或外表面设有凹凸结构。
在本方案中，采用上述结构形式，通过凹凸结构以增加箱盖外壳的强度，同时凹凸结构也便于电池箱与电动汽车的底部贴合固定。
较佳地，所述凹凸结构包括纵向凸筋和横向凸筋，所述纵向凸筋和所述横向凸筋交叉设置。
在本方案中，采用上述结构形式，增强箱盖外壳在纵向和横向的强度。
较佳地，所述箱盖外壳具有环绕其边缘设置并向外延展的第一延伸部，所述第一延伸部上设有朝向所述下箱体方向的密封部，所述隔热层和所述保护层从所述箱盖外壳延伸至所述密封部内。
在本方案中，采用上述结构形式，所述隔热层和所述保护层的外侧边缘贴合于密封部的内侧，使得隔热层和保护层在上箱盖与下箱体的结合部位也能够起到保温作用，提高电池箱的保温效果。
较佳地，所述密封部包括所述第一延伸部朝向所述下箱体的至少部分表面；
或者，所述密封部包括设置于所述第一延伸部朝向所述下箱体的表面上的密封立板，所述密封立板环绕所述箱盖外壳的边缘延伸设置，所述密封立板用于通过与密封条配合并嵌入设置于所述下箱体的密封槽内，以实现所述上箱盖与所述下箱体的密封。
在本方案中，当密封部为第一延伸部的部分表面时，以便上箱盖与下箱体形成贴合密封的方式，结构简单，也便于加工上箱盖的边缘结构。当密封立板与密封槽形成U形密封的方式，在不增加密封结构占用箱体宽度的情况下，大幅提升密封面积以及密封部与密封条之间的相互作用力，提高密封效果。
较佳地，所述密封立板在垂直于其延伸方向的截面上的宽度沿远离所述第一延伸部的方向逐渐减小。
在本方案中，采用上述结构形式，密封立板横截面形成锥形面(也可以是梯形或类似形状)，便于密封立板将密封条压紧密封，提高密封效果。
较佳地，所述第一延伸部上设有装配连接结构，所述装配连接结构用于所述上箱盖与所述下箱体的连接，所述装配连接结构包括螺栓式连接结构和/或卡扣式连接结构。
在本方案中，装配连接结构安装在第一延伸部上，使得装配连接结构安装牢固可靠，不会影响上箱盖的强度。螺栓式连接结构和/卡扣式连接结构便于上箱盖与下箱体的可拆卸连接。
较佳地，所述螺栓式连接结构包括设置于所述第一延伸部上的多个连接孔，多个所述连接孔环绕所述箱盖外壳的边缘间隔布置，所述连接孔用于通过螺栓将所述上箱盖与所述下箱体连接固定。
在本方案中，采用上述结构设置，安装简单方便。
较佳地，所述卡扣式连接结构包括第二延伸部以及设于所述第二延伸部上的多个凹陷部，所述第二延伸部从所述第一延伸部的边缘向所述下箱体方向延伸设置，多个所述凹陷部环绕所述箱盖外壳的边缘间隔布置，所述凹陷部用于与对应设置于所述下箱体上的凸起部卡合连接，以实现所述上箱盖与所述下箱体的扣接连接；
或者，所述卡扣式连接结构包括第二延伸部以及设于所述第二延伸部上的多个凸起部，所述第二延伸部从所述第一延伸部的边缘向所述下箱体方向延伸设置，多个所述凸起部沿所述箱盖外壳的边缘周向方向布置，所述凸起部用于与设于所述下箱体上的凹陷部卡合连接，以实现所述上箱盖与所述下箱体的扣接连接。
在本方案中，采用上述结构设置，卡合连接的方式安装可靠，安装时一次模压定型，拆装方便。另外，卡扣式连接结构设置于箱体的侧面，不占用横向宽度。而且在箱体采用非金属复合材料的情况下，使得电池箱的上箱盖与下箱体之间的连接处可以不采用金属件(螺栓和螺母)，避免了采用金属件所带来的保温性能下降和重量增加。
较佳地，所述凹陷部的边缘设置有导滑槽，所述导滑槽用于引导所述凸起部滑入所述凹陷部。
在本方案中，采用上述结构设置，便于凸起部沿导滑槽顺滑卡入凹陷部，提高操作的便捷性。
较佳地，所述凹陷部为盲孔或通孔。
在本方案中，采用上述结构设置，当凹陷部为盲孔时，可增强箱盖外壳的强度，避免箱盖外壳由于受力被扯断。当凹陷部为通孔时，便于观察凸起部是否卡合到位，也便于通过通孔对凸起部进行辅助校正操作。
较佳地，所述凹陷部设于所述第二延伸部上，所述第二延伸部的外表面在所述凹陷部周围设有向外凸起的加强部。
在本方案中，采用上述结构设置，增加了箱盖外壳在凹陷部周围的厚度，从而增强箱盖外壳在凹陷部处的强度。
较佳地，所述凸起部具有导滑面，所述导滑面用于引导所述凸起部滑入所述凹陷部。
在本方案中，采用上述结构设置，导滑面便于凸起部顺滑卡入凹陷部，增强卡扣式连接结构的可操作性。
较佳地，所述箱盖外壳具有顶板以及环绕所述顶板的边缘设置并朝向所述下箱体的侧壁，所述第一延伸部设置于所述侧壁上且朝向所述下箱体的边缘处。
在本方案中，采用上述结构设置，第一延伸部形成箱盖外壳的边缘结构，便于与下箱体连接，也便于在其上设置连接结构，而不会影响箱体的强度。
较佳地，所述箱盖外壳上固定有防爆阀，所述防爆阀具有暴露于所述箱盖外壳的内侧的暴露部，所述箱盖外壳的内侧设置有至少包围所述暴露部的保温罩，所述保温罩上设有通气孔。
在本方案中，采用上述结构设置，当电池箱内的电池热失控时，防爆阀工作，将电池箱内的液体或气体通过通气孔排出，提高电池箱的安全性。保温罩的设置，可减少电池箱从防爆阀安装位置处进行热交换，提高保温效果。
一种电池箱，所述电池箱包括下箱体和如上所述的上箱盖，所述下箱体具有上端开口的容纳腔，所述上箱盖盖设于所述下箱体上并将所述容纳腔封闭，所述下箱体具有由非金属复合材料制成的下箱体壳。
在本方案中，该电池箱由非金属复合材料制成，便于一体成型外壳，且重量轻，保温效果好。
一种电池包，其包括电池单元和上述的电池箱，所述电池单元安装于所述容纳腔，所述电池单元由多个电芯或电池模组组成，所述下箱体的侧壁安装有快换单元或电池包固定单元，所述快换单元用于与电动汽车可拆卸连接，所述电池包固定单元用于与电动汽车固定连接。
其中，快换单元包括但不限于：电/液冷连接器、锁止机构等，锁止机构包括螺纹锁止机构(通过多个螺栓把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、锁销锁止机构(通过锁销锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、旋转锁止机构(通过旋转锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、翻转锁止机构(通过翻转锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、顶压锁止机构(通过顶压锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、错齿锁止机构(通过错齿锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、插销锁止机构(通过插销锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、推拉锁止机构(通过推拉锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)。
电池包固定单元包括螺栓式锁紧机构或其他类型的固定连接式机构(包括但不限于机械式、电连接式或磁连接式等)等。
在本方案中，该电池包由非金属复合材料制成，电池包的整体重量轻，保温效果好，增强电池包的使用效能，便于在寒区的电动汽车上使用。
一种电动汽车，包括上述的电池包。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：该箱盖外壳采用非金属复合材料制成，并且在箱盖外壳与保护层之间设置有保温层，与金属材质的壳体相比，保温效果更好，更适用于寒区使用，并且重量更轻。该上箱盖由箱盖外壳、隔热层和保护层复合制成，使得下箱体的结构得到了强化，满足电池箱的强度要求。
附图说明
图1为实施例1的电池箱的上箱盖的分解结构示意图。
图2为实施例1的电池箱的结构示意图。
图3为实施例1的电池箱的上箱盖的俯视图。
图4为图3中沿A-A线的剖面图。
图5为实施例2的电池箱的结构示意图。
图6为实施例2的电池箱的局部剖面结构示意图。
图7为实施例2的下箱体的局部结构示意图。
图8为实施例2的上箱盖上的防爆阀剖面结构示意图。
图9为试验例中非金属复合材质电池箱的下箱体的结构示意图。
图10为试验例中非金属复合材质电池箱的外壳体的结构示意图。
图11为试验例中非金属复合材质电池箱的外壳体的局部结构示意图。
图12为试验例中非金属复合材质电池箱第一视角的立体结构示意图。
图13为试验例中非金属复合材质电池箱第二视角的立体结构示意图。
图14为图13中沿B-B线的剖面图。
图15为图14中C部分的放大图。
图16为试验例中非金属复合材质电池箱的外壳体的局部结构示意图。
图17为试验例中非金属复合材质电池箱的下箱体的分解结构示意图。
图18为试验例中非金属复合材质电池箱的局部剖面结构示意图。
附图标记说明：
上箱盖 1
箱盖外壳 11
顶板 111
凹凸结构 1111
侧壁 112
第一延伸部 1121
密封部 1122
第二延伸部 1123
凹陷部 1124
加强部 1125
防爆阀 1126
保温罩 11261
通气孔 11262
密封立板 1127
密封条 1128
连接孔 1129
隔热层 12
保护层 13
下箱体 2
凸起部 21
导滑面 22
电池箱 3
外壳体 21a
内壳体 22a
支撑结构 23a
加强筋 231a
涂胶凹槽 2314a
底部加强筋 2311a
侧部加强筋 2312a
翻边 221a
密封条 3a
加强结构 211a
第一加强部 201
第二加强部 202
外部加强筋 203
锁轴 10a
导向块 20a
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1-图4所示，本实施例公开了一种电池箱的上箱盖，该上箱盖1用于盖设于下箱体2上，以形成电池箱3，放置电芯(以及电气部件)并连接必要部件后，形成电池包，用于电动汽车。上箱盖1包括箱盖外壳11、隔热层12和保护层13，隔热层12和保护层13依次覆盖并固定于箱盖外壳11朝向下箱体2一侧(即隔热层12覆盖并固定于箱盖外壳11朝向下箱体2的一侧，保护层覆盖并固定在隔热层12朝向下箱体2的一侧)，箱盖外壳11由非金属复合材料制成。由于上箱盖1由非金属复合材料制成，并且在箱盖外壳11与保护层13之间设置有保温层，与金属材质的壳体相比，保温效果更好，更适用于寒区使用，并且重量更轻。该上箱盖1由箱盖外壳11、隔热层12和保护层13复合制成，使得下箱体2的结构得到了强化，满足电池箱的强度要求，也便于加工制作上箱盖1。
在本实施例中，箱盖外壳的材质为SMC(Sheet molding compound)，又称为片状模塑料(一种玻璃纤维增强树脂基复合材料)。隔热层的材质为气凝胶毡，保护层的材质为防火布。箱盖外壳、隔热层与保护层之间通过结构胶粘接连接。
SMC(Sheet molding compound)，又称为片状模塑料，是一种玻璃纤维增强树脂基复合材料，主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。经高温一次模压成型，具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长，绝缘强度高、耐电弧、阻燃、密封性能好，且产品设计灵活，易规模化生产，并有安全美观的优点，具有全天候防护功能，克服了金属材质箱体的易锈蚀、寿命短和隔热保温性能差等缺陷。
气凝胶毡以二氧化硅气凝胶为主体材料，并复合于增强性纤维中，具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性。进一步地，本实施例中，用作隔热层的气凝胶毡的厚度为5mm。
防火布重量轻，具有一定的拉伸强度，柔性，容易粘接。可以选用市售的防火布。
粘接固定的方式，便于分开制作不同部件，然后将多个部件复合制成上箱盖。
在使用SMC作为箱盖外壳11，气凝胶毡层作为隔热蹭的情况下，不仅质量轻，保温性能好，而且能够为上箱盖1带来一定程度上的阻燃隔热性能，避免由于电池箱内部的电芯失火造成的箱体材料燃烧，避免产生明火。
增强树脂基复合材料增强树脂基复合材料增强树脂基复合材料增强树脂基复合材料在本实施例中，箱盖外壳11具有顶板111以及环绕顶板111的边缘设置并朝向下箱体2的侧壁112，箱盖外壳11的内表面和外表面均设有凹凸结构1111，具体地为向箱盖外壳11的顶板111的外表面凸出从而而在内表面形成凹陷的凹陷结构1111。通过凹凸结构1111以增加箱盖外壳11的强度，同时凹凸结构1111也便于电池箱3与电动汽车的底部贴合固定。具体地，凹凸结构1111包括纵向凸筋和横向凸筋，纵向凸筋和横向凸筋交叉设置，多个间隔布置的横向凸筋连接于相对顶板长度方向中线对称布置的两个纵向凸筋的两侧，两个纵向凸筋的中间还连接有一连接凸筋，以增强箱盖外壳11在纵向和横向的强度，如图1-图3和图5所示。
如图4所示，箱盖外壳11具有环绕其边缘设置并向外延展的第一延伸部1121，第一延伸部1121设置于侧壁112上且朝向下箱体2的边缘处，更具体地，第一延伸部1121为从箱盖外壳11的边缘向外侧延展的延伸板，该延伸板环绕箱盖外壳11边缘一周设置，且延伸板与箱盖外壳11的连接处过渡平缓。第一延伸部1121形成箱盖外壳11的边缘结构，便于与下箱体2连接，也便于在其上设置连接结构，而不会影响箱体的强度。
如图4所示，第一延伸部1121上设有朝向下箱体2方向的密封部1122，隔热层12和保护层13从箱盖外壳11延伸至密封部1122内(即：隔热层12和保护层13的外侧边缘贴合于密封部1122的内侧)。上述结构设置，一来避免了隔热层被密封部挤压对密封的不利影响，二来也避免了隔热层被密封部挤压造成的密封性能下降。使得隔热层和保护层在上箱盖与下箱体的结合部位也能够起到保温作用，提高电池箱的保温效果。
密封部1122为第一延伸部1121朝向下箱体2的至少部分表面，以便于形成贴合密封的方式，此时可以采用平面密封的形式，本实施例中第一延伸部1121朝向下箱体2的整个宽度的面都作为密封面，不浪费第一延伸部1121的宽度，尽量增大密封面的面积，而且结构简单，也便于加工上箱盖1的边缘结构。密封部1122在上箱盖1与下箱体2的结合部位(使用平面密封带)也能够起到保温作用，提高电池箱3的保温效果。
如图3所示，第一延伸部1121上设有装配连接结构，装配连接结构用于上箱盖1与下箱体2的连接，使得装配连接结构安装牢固可靠，不会影响上箱盖1的强度。本实施例中，装配连接结构为螺栓连接结构，螺栓式连接结构包括设置于第一延伸部1121上的多个连接孔1129，多个连接孔1129环绕箱盖外壳11的边缘间隔布置，连接孔1129用于通过螺栓将上箱盖1与下箱体2连接固定，通过使用螺栓穿过上箱盖1和下箱体2，同时也穿过二者结合部位处的密封条，并配合紧固螺母，将上箱盖1与下箱体2紧密连接。
一种电池箱，电池箱3包括下箱体2和上述的上箱盖1，下箱体2具有上端开口的容纳腔，上箱盖1盖设于下箱体2上并将容纳腔封闭，下箱体2具有由非金属复合材料制成的下箱体壳。该电池箱3由非金属复合材料制成，便于一体成型外壳，且重量轻，保温效果好。
如图2所示，一种电池包，该电池包包括电池单元和上述的电池箱3，电池单元安装于容纳腔。电池单元由多个电池模组组成，下箱体的侧壁安装有快换单元，快换单元通过连接板安装于下箱体的侧面，连接板采用L型钣金件，覆盖下箱体露出的侧壁，并向下翻折覆盖下箱体的底部边缘，快换用于与电动汽车可拆卸连接，快换单元包括但不限于：电/液冷连接器、锁止机构(电池包端)等。电/液冷连接器包括电连接器和/或液冷连接器，电连接器用于与电动汽车的电连接，液冷连接器主要是用于在电池包内部使用液冷机构的情况下作为液冷机构与电动汽车连接的接口，对电池包进行冷却，提高安全性。本实施例的锁止机构采用包括锁轴和导向块等构成的错齿锁止机构(通过错齿锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)，固定于L型钣金件的侧面。本实施例的电池包可用于快换电动汽车(电池包可拆卸地连接于车身，可以进行快速的车电分离)。
一种电动汽车，包括上述的电池包。
实施例2
如图5-图8所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：密封部为设置于第一延伸部1121朝向下箱体2的表面上的密封立板1127，密封立板1127环绕箱盖外壳11的边缘延伸设置，密封立板1127用于通过与密封条1128配合并嵌入设置于下箱体2的密封槽内，以实现上箱盖1与下箱体2的密封。密封立板1127与密封槽形成U形密封的方式，在不增加密封结构占用箱体宽度的情况下，大幅提升密封面积以及密封部与密封条之间的相互作用力，提高密封效果。
如图6所示，本实施例中，密封立板1127的一端形成于第一延伸部1121朝向下箱体的表面的靠近中部的位置处，并环绕箱盖外壳11边缘一周设置，另一端朝向密封槽。密封立板1127在垂直于其延伸方向的截面上的宽度沿远离第一延伸部1121的方向逐渐减小，密封立板1127横截面形成类似倒梯形的结构(也可以是其他类似形状)，便于密封立板1127和密封条1128嵌入密封槽时，将密封条1128压紧密封，提高密封效果。
如图6和图7所示，第一延伸部1121上还设有装配连接结构，装配连接结构用于上箱盖1与下箱体2的连接，使得连接结构安装牢固可靠，不会影响上箱盖1的强度。装配连接结构包括卡扣式连接结构，卡扣式连接结构包括第二延伸部1123以及设于第二延伸部1123上的多个凹陷部1124，第二延伸部1123从第一延伸部1121的边缘向下箱体2方向延伸设置，形成环绕第一延伸部1121外侧边缘一周且将下箱体2包围的板状结构，第二延伸部1123朝向下箱体2的一侧为其内侧。多个凹陷部1124环绕箱盖外壳11的边缘间隔布置，凹陷部1124用于与对应设置于下箱体2上的凸起部21卡合连接，以实现上箱盖1与下箱体2的扣接连接。
在本方案中，采用上述结构设置，卡合连接的方式安装可靠，安装时一次模压定型，拆装方便。另外，卡扣式连接结构设置于箱体的侧面，不占用横向宽度。而且在箱体采用非金属复合材料的情况下，使得电池箱的上箱盖与下箱体之间的连接处可以不采用金属件(螺栓和螺母)，避免了采用金属件所带来的保温性能下降和重量增加。而且由于在上箱盖1与下箱体2的连接处不使用螺栓和螺母连接，也能够降低电池箱的质量。
凹陷部1124的边缘设置有导滑槽，导滑槽用于引导凸起部21滑入凹陷部1124，提高操作的便捷性。
如图5和图6所示，凹陷部1124为通孔。通孔时，便于观察凸起部21是否卡合到位，也便于通过通孔对凸起部21进行辅助校正操作。当然，本实施例中，凹陷部1124还可为盲孔，当凹陷部为盲孔时，凹陷部形成在第二延伸部1123朝向内侧的一侧表面。凹陷部1124为盲孔时，可增强箱盖外壳11的强度，避免箱盖外壳11在凹陷部1124处断开。
如图6所示，凹陷部1124设于第二延伸部1123上，第二延伸部1123的外表面在凹陷部1124周围设有向外凸起的加强部1125，增加了凹陷部1124周围的箱盖外壳11的厚度，从而增强箱盖外壳11在凹陷部1124处的强度。
如图7所示，凸起部21上设有导滑面22，导滑面22用于引导凸起部21滑入凹陷部1124，提高卡扣式连接操作的便捷性。本实施例中同时设置导滑槽与导滑面22，上箱盖1与下箱体2之间的扣合更加顺畅。
如图5和图8所示，箱盖外壳11上固定有防爆阀1126，防爆阀1126具有暴露于箱盖外壳11的内侧的暴露部(可从箱盖外壳11内侧被看到，暴露部至少可以起到上箱盖内侧气体能够作用到防爆阀1126上起到泄压作用的部件上)，箱盖外壳11的内侧设置有至少包围暴露部的保温罩11261，保温罩11261上设有通气孔11262。当电池箱3内的电池热失控时，防爆阀1126工作，将电池箱3内的液体或气体通过通气孔11262排出，提高电池箱3的安全性。保温罩11261的设置，可防止电池箱3从防爆阀1126安装位置处进行热交换，提高保温效果。通气孔采用单孔的通气孔，结构简单，通气效果好。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：第一延伸部1121上同时设有实施例1中的螺栓式连接结构和实施例2中的卡扣式连接结构，螺栓式连接结构的连接孔1129与卡扣式连接结构的凹陷部和在箱盖外壳11边缘周向方向上一一间隔排列。螺栓式连接结构与卡扣式连接结构间隔设置，以减少螺栓用量，减轻电池箱的重量和装配时间。当然，螺栓式连接结构的连接孔1129与卡扣式连接结构的凹陷部也可以采用其他沿和在箱盖外壳11边缘周向方向上的排列方式。
除了以上实施例以外，在其他实施例中还可以：
箱盖外壳11的材质也可以是其他重量轻、具有一定强度和高温性能的高分子复合材料，优选高分子复合材料为纤维增强树脂基复合材料。纤维增强树脂基复合材料可以是碳纤维增强树脂基复合材料、和/或树脂纤维增强树脂基复合材料、和/或陶瓷纤维增强树脂基复合材料、和/或其他类型的玻璃纤维增强树脂基复合材料。
隔热层12可以是其他轻质柔性隔热层，这些隔热材料有一定的变形能力，能够适应高分子复合材料壳体在使用过程中的微量变形(例如电池包由于胀气和泄压造成的微量变形)，避免与壳体脱开或造成材料裂开。例如可以是聚合物发泡材料层聚合物发泡材料是以聚合物(塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料)为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，典型的发泡材料如聚氨酯(Polyurethane)泡沫、聚苯乙烯(Polystyrene)泡沫等。
隔热层的厚度可以为1-15mm，例如1mm、15mm或二者之间的任意值。
保护层13还还可以是其他薄层防火材料层，薄层是指厚度在毫米级及以下(例如微米级)，满足使用条件的情况下，厚度较小的为优。例如保护层可以是金属箔层，一种典型的金属箔层类保护层可以铝箔。保护层一方面起到对隔热层与电池箱内电芯或电器元件的物理隔离作用，避免隔热层材料掉落或散落导致的保温性能降低以及对电池箱内或对电池箱内电芯或电器元件的正常工作造成干扰。另一方面，保护层还能起到一定的隔热作用，能够减弱热量从电池箱内部的散失。采用薄层防火材料，可以减少重量。
箱盖外壳、隔热层与保护层之间还可采用其他可行的连接方式。
凹凸结构可以设置在箱盖外壳的内表面或外表面。凹凸结构1111的形状也可以根据需要进行设置。
密封部可以是仅是第一延伸部朝向下箱体的部分表面。
卡扣式连接结构可以包括第二延伸部以及设于第二延伸部上的多个凸起部，第二延伸部从第一延伸部的边缘向下箱体方向延伸设置，多个凸起部沿箱盖外壳的边缘周向方向布置，凸起部用于与设于下箱体上的凹陷部卡合连接，以实现上箱盖与下箱体的扣接连接。
保温罩11261上的通气孔可以采用二维多孔结构的通气孔，也可以采用三维多孔结构的通气孔。通气孔采用二维多孔结构的通气孔时，例如可以是网状的通气结构，这种结构能够提升保温效果；当通气孔采用三维多孔通气结构时，可以在单孔的通气孔内填充蓬松多孔的保温材料，进一步提升保温效果。
电池单元可以是由多个电芯直接组成的无模组单元。
下箱体的侧壁还可以安装有其他结构的快换单元，或者安装有电池包固定单元，其他结构的快换单元用于与电动汽车可拆卸连接，电池包固定单元用于与电动汽车固定连接。其中，其他快换单元包括但不限于：电/液冷连接器、锁止机构(电池包端)等。电/液冷连接器包括电连接器和/或液冷连接器，电连接器用于与电动汽车的电连接，液冷连接器主要是用于在电池包内部使用液冷机构的情况下作为液冷机构与电动汽车连接的接口，对电池包进行冷却，提高安全性。锁止机构(电池包端)包括螺纹锁止机构(通过多个螺栓把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、锁销锁止机构(通过锁销锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、旋转锁止机构(通过旋转锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、翻转锁止机构(通过翻转锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、顶压锁止机构(通过顶压锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、其他类型的错齿锁止机构(通过错齿锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、插销锁止机构(通过插销锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)、推拉锁止机构(通过推拉锁止方式把电池箱与车身进行固定的锁止机构)等等设置于电池包端(相对于车端而言)的锁止机构。固定单元包括螺栓式锁紧机构或其他类型的固定连接式机构(包括但不限于机械式、电连接式或磁连接式等)等。
通过安装合适的快换单元或电池包固定单元，使得电池包可用于快换电动汽车(电池包可拆卸地连接于车身，可以进行快速的车电分离)、充电型电动汽车(电池包固定于车身，以装载在车身上充电作为主要的补能手段)、兼具快换和充电功能的电动汽车等类型的电动汽车。
试验例
某快换电动汽车目前使用钣金材质电池包(使用云母片作为保温材料)，其重量为371.5kg。根据实施例1和实施例2来制备得到相同的尺寸规格(外部尺寸以及电池箱内部空间尺寸)的非金属复合材质电池包。
如图9-图18所示，将实施例2的非金属复合材质上箱盖记作非金属复合材质上箱盖，采用卡扣扣合连接的方式组合，分别与非金属复合材料下箱体A和非金属复合材料下箱体B组合形成非金属电池箱，分别记作非金属复合材质电池箱A和非金属复合材质电池箱B，装入电池模组及必要的电气元件后分别形成非金属复合材料电池包A和非金属复合材料电池包B。
非金属复合材料下箱体A和非金属复合材料下箱体B的区别在于非金属复合材料下箱体A的腔室结构中不含气凝胶毡，而非金属复合材料下箱体B的腔室结构中设有气凝胶。
上述用于与非金属复合材质上箱盖组合形成非金属复合材质电池箱A的非金属复合材质下箱体A采用以下结构：
如图9所示，该下箱体2具有上端开口的容置腔，下箱体2包括外壳体21a、内壳体22a和支撑结构23a，支撑结构23a设置在外壳体21a与内壳体22a之间，使得下箱体2的结构得到了强化，以满足电池箱的强度要求。并且，在外壳体21a与内壳体22a之间还形成有腔室结构，以提高下箱体2的隔热保温效果。在本试验例中，外壳体21a和内壳体22a均由非金属复合材料制成，与金属材料的壳体相比，保温性能更好，重量与金属材质箱体相比更轻，生产工艺更加简单，提高了经济效益。
如图10所示，在本试验例中，支撑结构23a为加强筋231a，加强筋231a在内壳体22a与外壳体21a之间沿二者相对的表面延伸并交错设置，加强筋231a将外壳体21a与内壳体22a之间隔成若干腔室，以形成腔室结构，使得加强筋231a形成网格化的腔室结构，增强并均衡下箱体2底部的强度和保温效果。更具体地，本试验例中，加强筋231a采用纵横相交的交错形式。
在本试验例中，加强筋231a与外壳体21a一体形成于外壳体21a的内侧表面(即外壳体21a上相对于内壳体22a一侧的表面)，且外壳体21a通过加强筋231a与内壳体22a粘接连接。加强筋231a与外壳体21a一体成型的方案相对于加强筋231a与外壳体21a粘接或焊接的方案，连接强度更高，有利于增强整体结构强度，而且加强筋231a与外壳体21a可以一体模压(或注塑等其他非金属复合材料成型工艺)成型，简化制作工艺，同时这种加强筋231a与外壳体21a的连接方式，使得加强筋231a与内壳体22a的连接面位于加强筋231a的顶部，也便于在加强筋231a上涂胶。
本试验例中，内壳体22a用于与加强筋231a连接的连接面积为外壳体21a与内壳体22a相对的表面面积的20％。能更好地平衡保温效果和下箱体的重量。
如图9和图10所示，本试验例中，加强筋231a垂直于其延伸方向所在的截面为连续结构，以形成宽度较大的加强筋231a，增强下箱体的强度。
如图11所示，本试验例中，加强筋231a的连接面上设有涂胶凹槽2314a，涂胶凹槽2314a的延伸方向与其所在加强筋231a的长度方向相同。涂胶凹槽2314a形成于加强筋231a的顶部，为位于涂胶凹槽2314a顶部的凹陷，涂胶凹槽2314a的截面形状为矩形，具有一定的深度，足够容纳满足粘接强度所需的粘胶，涂胶凹槽2314a用于容纳粘胶，防止胶水外溢，内壳体22a外侧表面同时与涂胶凹槽2314a内的粘胶以及涂胶凹槽2314a的槽壁顶部接触，保证粘接面上有足够量的胶水，提高粘接效果，并保证连接强度。
如图11所示，本试验例中，交错设置的加强筋231a的连接面上的涂胶凹槽2314a在加强筋231a的相交处相连通，使得粘胶多地方能够沿涂胶凹槽2314a流动至胶水少的地方，并均匀分布在涂胶凹槽2314a内，提高粘胶分布的均匀性以及与内壳体22a粘接的均匀性，也在一定程度上避免了粘胶的外溢。另外也能提高粘接面的连贯性，增强粘接连接的强度。本是实施例中，粘接用的胶水采用结构胶。
如图9和图11所示，本试验例中，内壳体22a和外壳体21a叠放设置，且外壳体21a和内壳体22a均具有底板以及包围于底板边缘的侧板，外壳体21a的底板和内壳体22a的底板共同构成下箱体2的底壁，外壳体21a的侧板和内壳体22a的侧板构成下箱体2的侧壁，容置腔形成于内壳体22a中，加强筋231a包括设置于内壳体22a的底板与外壳体21a的底板之间的底部加强筋2311a以及设置于内壳体22a的侧板与外壳体21a的侧板之间的侧部加强筋2312a。加强筋231a在整个下箱体2的侧壁和底壁上都能起到结构加强和保温作用，从而提高下箱体2的整体的强度。而且该结构形式，对于非金属复合材料的下箱体2而言，其制作成型是很容易实现的，由于内壳体22a、外壳体21a均由非金属复合材料制成，便于底壁与侧壁一体成型(模压、注塑等方式)，简化制作工艺。本试验例中采用模压成型的方式制备外壳体21a和内壳体22a。
如图11所示，本试验例中，侧部加强筋2312a形成于外壳体21a的侧板内表面，且侧部加强筋2312a与内壳体22a连接。侧部加强筋2312a包括间隔设置且沿竖向方向延伸的竖向加强筋，且竖向加强筋与底部加强筋2311a相连接，能够提升加强筋231a的整体强度。
在本试验例中，电池箱的侧壁是电池包与电动汽车之间连接的主要受力部件。竖向加强筋的涂胶凹槽2314a比底部加强筋2311a更宽，能够容纳更多的结构胶，提升竖向加强筋与内壳体22a的侧板之间的粘接强度，增强内壳体22a和外壳体21a侧板的一体性，提升整体强度。
进一步地，本试验例中，竖向加强筋的底部沿外壳体21a的侧板的内表面(及外壳体21a的朝向内壳体22a的表面)延伸至外壳体21a的底板，底部加强筋2311a伸入至竖向加强筋的涂胶凹槽2314a中，并与竖向加强筋相连形成一体，竖向加强筋的下部厚度大于上部厚度，不仅有利于模具成型过程中，产品与模具的分离；而且由于竖向加强筋的底部位于外壳体21a的侧板与底板的连接处，属于应力集中处，将竖向加强筋下部加厚，有利于增强应力集中处的强度。
更进一步地，本试验例中，竖向加强筋的顶部沿外壳体21a的侧板内表面高度方向逐渐向外壳体21a的侧板内表面收缩。竖向加强筋顶部收缩，优选采用R角的方式收缩，这样的结构有利于外壳体21a的边缘与内壳体22a的边缘平缓过度，避免在二者边缘处出现应力集中。
更进一步地，本试验例中，外壳体21a与内壳体22a之间的腔室结构的高度为5mm。利用外壳体21a与内壳体22a之间的空腔中的空气作为热的不良导体，起到隔热保温的作用。结构更加简单，重量更轻。在电池箱外部尺寸确定以及内部电池单元容量确定的情况下，腔室结构的高度(也就是外壳体21a与内壳体22a之间相对的表面之间的距离)会影响内外壳体的厚度，或者在内外壳体厚度确定的情况下，腔室结构的高度会影响到该下箱体2所形成的电池箱承载电池单元的空间的容积。而5mm的腔室结构高度，是各方面一个较为均衡的选择。在满足电池包使用强度的情况下，同时满足保温要求，且基本上不会对电池能量密度带来影响。
本试验例中，制作外壳体21a和内壳体22a的非金属复合材料为SMC(Sheetmolding compound)，又称为片状模塑料，这是一种高分子复合材料，主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。经高温一次模压成型，具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长，绝缘强度高、耐电弧、阻燃、密封性能好，比热容也高于钣金材料，且产品设计灵活，易规模化生产，并有安全美观的优点，具有全天候防护功能，能够满足室外工程项目中各种恶劣环境和场所的需要，克服了金属材料箱体的易锈蚀、寿命短和隔热保温性能差等缺陷。
使用SMC作为内外壳体材料，不仅质量轻，保温性能好，而且能够为电池箱带来一定程度上的阻燃隔热性能，避免由于电池箱内部的电芯失火造成的箱体材料的燃烧，能够避免产生明火。
SMC满足以下性能要求：材料级(无序玻纤状态)拉伸强度≥70MPa，弯曲强度≥160MPa，冲击韧性≥60KJ/m2，断裂延伸率≥1.3％。
如图15所示，进一步地，在本试验例中，内壳体22a的边缘处设有翻边221a，外壳体21a的边缘处设有开口朝向上盖1的密封槽，翻边221a扣设于密封槽内，上盖1在与密封槽相对应的位置设有密封立板1127，上盖1与下箱体2之间通过密封槽、密封立板1127以及设置于密封槽与密封立板1127之间的密封条3实现密封，密封条3与翻边221a相抵接。利用密封槽与翻边221a连接，不仅能够提高内壳体22a与外壳体21a的连接固定效果，增强下箱体2的整体强度，而且能够提高密封效果。
进一步地，在本试验例中，如图9所示，外壳体21a的侧面外周环绕设置有加强结构211a，外壳体21a侧面向外延展形成加强结构211a。进一步地，加强结构211a加强结构包括第一加强部201、第二加强部202和若干外部加强筋203，第一加强部201和第二加强部202一上一下环绕侧壁间隔设置，若干外部加强筋203沿侧壁的周向方向间隔设置于第一加强部201和第二加强部202之间。第一加强部201和第二加强部202均为板状结构，能够在周向方向强化下箱体的侧壁的强度。外部加强筋203设在第一加强部201和第二加强部202之间，以强化侧壁在竖向方向的强度。第一加强部201、第二加强部202和若干外部加强筋203的结构形式，增强下箱体的侧壁在环向和竖向方向上的强度，而且有利于下箱体结构的轻量化。通过设置加强结构211a，增强外壳体21a侧面强度。加强结构211a作为受力部位，能够实现在该加强结构211a上固定快换单元实现与电动汽车的可拆卸连接。
进一步地，在本试验例中，如图10和图12所示，在加强结构上安装有L型连接板，L形连接板上安装有锁轴10a和导向块20a构成的错齿锁止机构(电池包端)以及电连接器，用于快速挂接到快换电动汽车上。
进一步地，快换单元于下箱体2的连接处与下箱体2的加强筋231a对应设置，使得快换单元与下箱体2的连接部位的强度足够大，提高下箱体2的可靠性。更进一步地，快换单元于下箱体2的连接处与下箱体2的加强筋231a对应设置的偏差在±5cm之内。
进一步地，在本试验例中，在外壳体21a的外侧底部的外露面上覆有聚脲层。优选地，聚脲层的厚度为0.8-1.2mm。聚脲层能提高非金属复合材料自身强度，并且具有耐磨、隔热保温的作用，能够提高箱底强度，并且有一定柔软度，在冲击下能保证稳定性。
上述用于与非金属复合材质上箱盖组合形成非金属复合材质电池箱B的非金属复合材质下箱体B与A基本相同，不同之处在于采用以下结构：
腔室结构内设有轻质保温材料。轻质保温材料采用气凝胶毡。气凝胶毡是以二氧化硅气凝胶为主体材料，并复合于增强性纤维中，具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性。在使用SMC作为内外壳体材料的情况下，同时使用，不仅质量轻，保温性能好，而且能够为电池箱带来一定程度上的阻燃隔热性能，避免由于电池箱内部的电芯失火造成的箱体材料的燃烧，能够避免产生明火。
进一步地，在本试验例中，本试验例中，气凝胶毡采用结构胶粘接的方式，以尽量充满并不被压缩(以避免影响气凝胶毡的保温性能)的形式粘接于腔室结构中。
对相同尺寸规格的非金属复合材质电池包A、非金属复合材质电池包B以及钣金材质电池包进行测试。
重量测试方面，实施例2的非金属复合材料上箱盖，其质量为12.8kg，而相同尺寸规格的钣金材质上箱盖(使用云母片作为保温材料)其质量为10.4kg。相较于钣金材质上箱盖，虽然非金属复合材质上箱盖重量略有增加，但是相较于其所带来的保温性能的极大提升，略微增加的重量是值得的，这在后文会继续说明。上箱盖只是整个电池箱结构的一部分，其重量对电池箱总体重量的影响权重很小。例如，本试验例中，非金属复合材料下箱体B的质量为45kg，而相同尺寸规格的钣金材质下箱体(使用云母片作为保温材料)其质量为60.4kg。相较于钣金材质下箱体，非金属复合材质下箱体B减重达到25.5％。非金属复合材料电池箱B的重量为57.8kg，钣金材质电池箱的重量为70.772kg，非金属复合材质电池箱在整体重量方面优势明显。在电池包总体重量方面，非金属复合材料电池包A和非金属复合材料电池包B的总体重量相较于钣金材质电池包，总体重量减少2-3％，重量优势明显。
实施例1的上箱盖，相较于实施例2的非金属复合材料下箱体B，仅是凹陷部的形式不同，因此，二者质量相当(几乎可以忽略)。
强度测试方面，非金属复合材质下箱体A和非金属复合材质下箱体B，以及用于与二者组合形成复合材料非金属电池箱的非金属复合材料上箱盖均满足GB/T 31467.3-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法》所规定的强度等方面的要求(实际测试中可达到标准的1.5倍)。能够用于电动汽车。
保温性能和隔热性能方面：初始包内温度在20-30℃，并放置在7-9℃的环境中经历600min，非金属复合材质电池包A的包内电芯单体的累计温度变化率(累计降温速率)低于钣金材质电池包的50％(电芯单体温度通过光纤测量)，非金属复合材质电池包B的包内电芯单体的累计温度变化率更是仅有钣金材质电池包的约40％。在更低温度下，这个优势更加明显，在北方寒冷地区使用，能够保证电芯的温度处于较佳的运行温度下。而且经过测试，非金属复合材料电池包A和非金属复合材料电池包B可耐1000℃高温，在模拟电池起火的试验中，即使电池完全燃烧，非金属复合材料箱体在整个试验过程中基本保持完好，仅出现过冒烟而没有明火。
非金属复合材质电池包A和非金属复合材质电池包B的电芯放置腔内灌注导热胶(导热胶灌注高度为电池高度的1/3左右)，一来增加电芯之间的温度均一性，避免由于个别电芯温度异常导致的热失控。二来也使得电池箱内部的各电芯(或者由电芯形成的电池模组)形成一个整体，增加了电池包的整体强度。上述情况下的非金属复合材料电池包B与上述钣金材料电池包相比，在相同的环境中，以40A的充电电流充电(SOC从0-100％)时，钣金材质电池包比非金属复合材质电池包B累计温升高5℃以上，非金属复合材质电池包B相较于钣金材质电池包充电容量高5％以上，且复合材料非金属电池包的箱体内部最大温差(通过记录所有正负极耳温度获得)均匀性维持在1.5-2℃。这不仅与使用了导热胶有关，还与SMC的比热容及保温性能高于钣金材料有关，上述因素使得本申请的非金属复合材料电池包在避免热失控方面较钣金材质电池包更具优势。
上述试验例所使用到的部分原料性能如下：
SMC满足以下性能要求：材料级(无序玻纤状态)拉伸强度≥70Mpa(GB/T 1447-2005)，弯曲强度≥160MPa(GB/T 1449-2005)，冲击韧性≥55KJ/m2(GB/T 1451-2005)，断裂延伸率≥1.3％(GB/T 1447-2005)。
气凝胶毡的密度为约0.16mg/cm3。
结构胶剪切强度(阳极氧化铝-阳极氧化铝)≥6MPa，拉伸强度≥5MPa，阻燃等级V0。
上述SMC、气凝胶毡和结构胶可以是复合以上性能要求的市售产品或自制产品，其余材料为市售产品。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (22)

1.一种电池箱的上箱盖，其用于盖设于下箱体上，以形成电池箱，其特征在于，所述上箱盖包括箱盖外壳、隔热层和保护层，所述隔热层和所述保护层依次覆盖并固定于所述箱盖外壳朝向所述下箱体一侧，所述箱盖外壳由非金属复合材料制成。
2.如权利要求1所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述上箱盖包括以下条件中的至少一项；
所述非金属复合材料包括纤维增强树脂基复合材料；
所述隔热层为轻质柔性隔热层；
所述保护层为薄层防火材料层；
所述箱盖外壳与隔热层之间，以及隔热层与保护层之间分别通过粘接固定。
3.如权利要求2所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述纤维增强树脂基复合材料包括玻璃纤维增强树脂基复合材料、碳纤维增强树脂基复合材料、树脂纤维增强树脂基复合材料或陶瓷纤维增强树脂基复合材料。
4.如权利要求2所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述轻质柔性隔热层包括聚合物发泡材料层或气凝胶毡层。
5.如权利要求2所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述薄层防火材料层包括防火布层或金属箔层。
6.如权利要求1或2所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述箱盖外壳的内表面和/或外表面设有凹凸结构。
7.如权利要求6所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述凹凸结构包括纵向凸筋和横向凸筋，所述纵向凸筋和所述横向凸筋交叉设置。
8.如权利要求1所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述箱盖外壳具有环绕其边缘设置并向外延展的第一延伸部，所述第一延伸部上设有朝向所述下箱体方向的密封部，所述隔热层和所述保护层从所述箱盖外壳延伸至所述密封部内。
9.如权利要求8所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述密封部包括所述第一延伸部朝向所述下箱体的至少部分表面；
或者，所述密封部包括设置于所述第一延伸部朝向所述下箱体的表面上的密封立板，所述密封立板环绕所述箱盖外壳的边缘延伸设置，所述密封立板用于通过与密封条配合并嵌入设置于所述下箱体的密封槽内，以实现所述上箱盖与所述下箱体的密封。
10.如权利要求9所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述密封立板在垂直于其延伸方向的截面上的宽度沿远离所述第一延伸部的方向逐渐减小。
11.如权利要求8或9所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述第一延伸部上设有装配连接结构，所述装配连接结构用于所述上箱盖与所述下箱体的连接，所述装配连接结构包括螺栓式连接结构和/或卡扣式连接结构。
12.如权利要求11所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述螺栓式连接结构包括设置于所述第一延伸部上的多个连接孔，多个所述连接孔环绕所述箱盖外壳的边缘间隔布置，所述连接孔用于通过螺栓将所述上箱盖与所述下箱体连接固定。
13.如权利要求11所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述卡扣式连接结构包括第二延伸部以及设于所述第二延伸部上的多个凹陷部，所述第二延伸部从所述第一延伸部的边缘向所述下箱体方向延伸设置，多个所述凹陷部环绕所述箱盖外壳的边缘间隔布置，所述凹陷部用于与对应设置于所述下箱体上的凸起部卡合连接，以实现所述上箱盖与所述下箱体的扣接连接；
或者，所述卡扣式连接结构包括第二延伸部以及设于所述第二延伸部上的多个凸起部，所述第二延伸部从所述第一延伸部的边缘向所述下箱体方向延伸设置，多个所述凸起部沿所述箱盖外壳的边缘周向方向布置，所述凸起部用于与设于所述下箱体上的凹陷部卡合连接，以实现所述上箱盖与所述下箱体的扣接连接。
14.如权利要求13所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述凹陷部的边缘设置有导滑槽，所述导滑槽用于引导所述凸起部滑入所述凹陷部。
15.如权利要求13所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述凹陷部为盲孔或通孔。
16.如权利要求14或15所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述凹陷部设于所述第二延伸部上，所述第二延伸部的外表面在所述凹陷部周围设有向外凸起的加强部。
17.如权利要求13所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述凸起部具有导滑面，所述导滑面用于引导所述凸起部滑入所述凹陷部。
18.如权利要求8所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述箱盖外壳具有顶板以及环绕所述顶板的边缘设置并朝向所述下箱体的侧壁，所述第一延伸部设置于所述侧壁上且朝向所述下箱体的边缘处。
19.如权利要求1所述的电池箱的上箱盖，其特征在于，所述箱盖外壳上固定有防爆阀，所述防爆阀具有暴露于所述箱盖外壳的内侧的暴露部，所述箱盖外壳的内侧设置有至少包围所述暴露部的保温罩，所述保温罩上设有通气孔。
20.一种电池箱，其特征在于，所述电池箱包括下箱体和如权利要求1-19中任一项所述的上箱盖，所述下箱体具有上端开口的容纳腔，所述上箱盖盖设于所述下箱体上并将所述容纳腔封闭，所述下箱体具有由非金属复合材料制成的下箱体壳。
21.一种电池包，其特征在于，其包括电池单元和如权利要求20所述的电池箱，所述电池单元安装于所述容纳腔，所述电池单元由多个电芯或电池模组组成，所述下箱体的侧壁安装有快换单元或电池包固定单元，所述快换单元用于与电动汽车可拆卸连接，所述电池包固定单元用于与电动汽车固定连接。
22.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求21所述的电池包。
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