CN219584286U - 车身结构和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车身结构和车辆。其中，车身结构包括电池箱体和车身横梁，电池箱体包括沿车辆的纵向方向延伸的箱体纵梁和沿车辆的横向方向延伸的箱体横梁，箱体纵梁和箱体横梁互相连接，围合形成用于容纳电池单体的容纳腔，箱体纵梁的端部相对箱体横梁凸出设置；车身横梁与箱体纵梁相对箱体横梁的凸出部分连接，可以减少零部件数量，简化结构。

Description

车身结构和车辆

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种车身结构和车辆。

背景技术

新能源汽车NEV(NewEnergyVehicle)是指采用非常规车用染料作为动力源的汽车，如纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式电动汽车及燃料电池电动汽车等，其电力主要储存在电池中。

电池包括电池箱体以及容纳于电池箱体内的电池单体，为了保证电池在车辆中的稳固性，一般需通过较复杂的连接结构将电池箱体与车辆的横梁的连接，增加了冗余的零部件数量。

发明内容

本申请实施例提供了一种车身结构和车辆，能够简化电池箱体与车身横梁之间的连接，减少零部件数量。

本申请实施例第一方面提供一种车身结构，包括电池箱体和车身横梁，电池箱体包括沿车辆的纵向方向延伸的箱体纵梁和沿车辆的横向方向延伸的箱体横梁，箱体纵梁和箱体横梁互相连接，围合形成用于容纳电池单体的容纳腔，箱体纵梁的端部相对箱体横梁凸出设置，箱体纵梁为车辆的门槛边梁；车身横梁与箱体纵梁相对箱体横梁的凸出部分连接。

上述方案中，电池单体能够容纳于箱体纵梁和箱体横梁围合的容纳腔中，通过将箱体纵梁相对箱体横梁凸出设置，然后将箱体纵梁的凸出部分直接连接于车身横梁，而且将车辆的门槛边梁作为箱体纵梁，可以减少零部件数量，简化结构。

在一些实施例中，车身横梁包括前横梁和后横梁，箱体纵梁包括连接段以及分别设置在连接段两端的第一凸出段和第二凸出段，第一凸出段与前横梁连接，第二凸出段与后横梁连接。

上述方案中，通过将箱体纵梁的两端均相对于箱体横梁凸出设置，使得箱体纵梁能够分别与前横梁和后横梁连接，进一步增加了电池箱体的稳固性，而且还进一步减少了零部件数量，简化了结构。

在一些实施例中，前横梁包括前横梁本体以及固定在前横梁本体两端的第一转接件，第一转接件用于与车辆的前舱纵梁连接，第一凸出段与第一转接件连接。

上述方案中，第一转接件固定于车辆的前舱纵梁，能够同时提高车身横梁与电池箱体的结构强度，而且若前舱被碰撞，碰撞力能够传导至箱体纵梁，缓解前舱的碰撞压力。

在一些实施例中，后横梁包括后横梁本体以及固定在后横梁本体两端的第二转接件，第二转接件用于与车辆的后备箱纵梁连接，第二凸出段与第二转接件连接。

上述方案中，第二转接件固定于车辆的后备箱纵梁，能够同时提高车身横梁和电池箱体的结构强度，而且若后备箱被碰撞，碰撞力能够传导至箱体横梁，缓解后备箱的碰撞压力。

在一些实施例中，箱体纵梁包括纵梁本体和第一连接部，纵梁本体沿纵向方向延伸，第一连接部设置在纵梁本体朝向容纳腔的一侧，箱体横梁与第一连接部固定。

上述方案中，通过在箱体纵梁上设置第一连接部，可以便于与箱体横梁连接，提高连接强度。

在一些实施例中，第一连接部沿纵向方向延伸，能够加强箱体纵梁的强度，从而提高车辆的抗侧碰能力。

在一些实施例中，箱体纵梁包括纵梁本体和第二连接部，纵梁本体沿纵向方向延伸，第二连接部设置在纵梁本体背离容纳腔的一侧，第二连接部用于与车辆的上车体连接，可以提高箱体纵梁的稳定可靠性，减少振动，从而降低噪音。

在一些实施例中，第二连接部沿纵向方向延伸，能够在第二连接部上设置更多的用于与上车体连接的安装点位，提高连接可靠性。

在一些实施例中，第二连接部的内部为空心结构。若车辆的侧部被碰撞，空心结构的第二连接部能够发生变形压缩，具有吸能作用，保护电池单体，提高电池的可靠性。

在一些实施例中，箱体纵梁的内部为空心结构，箱体纵梁与箱体横梁连接的部分的内部设置有加强筋。

上述方案中，由于箱体纵梁的内部为空心结构，当车辆的侧部被碰撞时，空心结构的箱体纵梁能够产生变形压缩，保护电池单体，而且在箱体纵梁用于与箱体横梁连接的部位的内部设置加强筋，使得该部位相对其它部分的变形程度更弱，能够提高该位置的连接强度。

本申请实施例第二方面提供一种车辆，包括电池单体和上述任一实施方式的车身结构，电池单体设置于电池箱体的容纳腔内。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例的车辆的示意图；

图2为本申请一些实施例的电池模块的结构示意图；

图3为本申请一些实施例车身结构的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例电池箱体的结构示意图；

图5为本申请另一些实施例车身结构的俯视图；

图6为本申请另一些实施例电池箱体的结构示意图；

图7为本申请一些实施例箱体纵梁的结构示意图。

附图标号如下：

车辆1000；电池100；控制器200；马达300；电池模块400；电池单体20；电池箱体500；容纳腔500a；箱体纵梁10；连接段11；第一凸出段12；第二凸出段13；纵梁本体14；第一连接部15；第二连接部16；第一区域17；第二区域18；加强筋171；箱体横梁20；车身横梁30；前横梁31；前横梁本体311；第一转接件312；后横梁32；后横梁本体321；第二转接件322；横向方向X；纵向方向Y。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

目前电池箱体具有框架结构，电池单体放置于框架结构中，框架结构具有箱体纵梁和箱体横梁。为了保证电池在车辆中的稳固性，一般需通过较复杂的连接结构将电池箱体的箱体纵梁与车身横梁连接，例如需要通过连接结构将电池箱体的侧梁与车辆的门槛边梁连接，然后门槛边梁再与车身横梁连接，增加了零部件数量。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种车身结构，包括电池箱体和车身纵梁，电池箱体包括沿车辆的纵向方向延伸的箱体纵梁和沿车辆的横向方向延伸的箱体横梁，箱体纵梁和箱体横梁互相连接，围合形成用于容纳电池单体的容纳腔，箱体纵梁的端部相对箱体横梁凸出设置；车身横梁与箱体纵梁相对箱体横梁的凸出部分连接。上述方案中，电池单体能够容纳于箱体纵梁和箱体横梁围合的容纳腔中，通过将箱体纵梁相对箱体横梁凸出设置，然后将箱体纵梁的凸出部分直接连接于车身横梁，可以减少零部件数量，简化结构。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

电池100包括电池箱体和以及容纳于电池箱体内部的电池单体20。图2为本申请一些实施例的电池模块的结构示意图。在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于电池箱体内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块400形式，多个电池模块400再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于电池箱体内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

图3为本申请一些实施例车身结构的分解结构示意图；图4为本申请一些实施例电池箱体的结构示意图。请结合参阅图3和图4，本申请实施例提供一种车身结构，包括电池箱体500和车身横梁30，电池箱体500包括沿车辆的纵向方向Y延伸的箱体纵梁10和沿车辆的横向方向X延伸的箱体横梁20，箱体纵梁10和箱体横梁20互相连接，围合形成用于容纳电池单体20的容纳腔500a，箱体纵梁10的端部相对箱体横梁20凸出设置；箱体纵梁10为车辆的门槛边梁；车身横梁30与箱体纵梁10相对箱体横梁20的凸出部分连接。

箱体纵梁10的数量和箱体横梁20的数量可分别为两个，两个箱体纵梁10沿横向方向X相对间隔设置，两个箱体横梁20沿纵向方向Y相对间隔设置，箱体纵梁10和箱体横梁20可围合形成矩形的容纳腔500a，电池单体20放置于该容纳腔500a中。箱体纵梁10和箱体横梁20可分别与电池单体20的侧部接触，以对电池单体20进行限位。其中，容纳于电池箱体500内的电池单体20可以为多个，多个电池单体20依次排列形成电池模块400，电池模块400的数量也可以为多个，多个电池模块400设置在电池箱体500内。电池单体20的底部可直接通过粘接等方式固定于车辆的地板，电池单体20的顶部朝下。还可以在箱体纵梁10和箱体横梁20下方固定一个底板，用于密封电池箱体500的容纳腔500a。

箱体纵梁10的端部相对箱体横梁20沿纵向方向Y凸出延伸设置，该凸出部分能够直接连接于车身横梁30，具体可通过螺钉、铆钉、焊接等方式连接。

上述方案中，电池单体20能够容纳于箱体纵梁10和箱体横梁20围合的容纳腔500a中，通过将箱体纵梁10相对箱体横梁20凸出设置，然后将箱体纵梁10的凸出部分直接连接于车身横梁30，可以减少零部件数量，简化结构。直接将车辆的门槛边梁作为电池箱体500的箱体纵梁10，将车辆的门槛边梁与电池箱体500的箱体纵梁10集成为一体，以进一步减少了零件数量，减轻了车辆的重量，而且还能提高车辆的空间利用率，增加电池单体20的安装空间，增强电池的续航能力。

在一些实施例中，车身横梁30包括前横梁31和后横梁32，箱体纵梁10包括连接段11以及分别设置在连接段11两端的第一凸出段12和第二凸出段13，第一凸出段12与前横梁31连接，第二凸出段13与后横梁32连接。

前横梁31和后横梁32分别沿横向方向X延伸，前横梁31靠近车辆的前舱设置，后横梁32靠近车辆的后备箱设置。前横梁31沿横向方向X的两端分别与两个第一凸出段12连接，后横梁32沿横向方向X的两端分别与两个第二凸出段13连接。

上述方案中，通过将箱体纵梁10的两端均相对于箱体横梁20凸出设置，使得箱体纵梁10能够分别与前横梁31和后横梁32连接，进一步增加了电池箱体500的稳固性，而且还进一步减少了零部件数量，简化了结构。

图5为本申请另一些实施例车身结构的俯视图。如图5所示，在一些实施例中，前横梁31包括前横梁本体311以及固定在前横梁本体311两端的第一转接件312，第一转接件312用于与车辆的前舱纵梁连接，第一凸出段12与第一转接件312连接。

前舱纵梁的作用是支撑车身，而且在发生严重的碰撞事故时，前舱纵梁可以溃缩吸收能量。第一转接件312可通过螺钉、铆钉或卡接等方式分别与前横梁本体311、箱体纵梁10和车辆的前舱纵梁连接。

上述方案中，第一转接件312固定于车辆的前舱纵梁，能够同时提高车身横梁30与电池箱体500的结构强度，而且若前舱被碰撞，碰撞力能够传导至箱体纵梁10，缓解前舱的碰撞压力，从而提高整车的稳定性。

在一些实施例中，后横梁32包括后横梁本体321以及固定在后横梁本体321两端的第二转接件322，第二转接件322用于与车辆的后备箱纵梁连接，第二凸出段13与第二转接件322连接。

后备箱纵梁位于车尾后备箱的位置，在碰撞事故中，后备箱纵梁通过压溃变形和弯曲变形吸收碰撞能量。第二转接件322可通过螺钉、铆钉或卡接等方式分别与后横梁本体321、箱体纵梁10和车辆的后备箱纵梁连接。

上述方案中，第二转接件322固定于车辆的后备箱纵梁，能够同时提高车身横梁30和电池箱体500的结构强度，而且若后备箱被碰撞，碰撞力能够传导至箱体横梁20，缓解后备箱的碰撞压力。

图6为本申请另一些实施例电池箱体的结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，箱体纵梁10包括纵梁本体14和第一连接部15，纵梁本体14沿纵向方向Y延伸，第一连接部15设置在纵梁本体14朝向容纳腔500a的一侧，箱体横梁20与第一连接部15固定。通过在箱体纵梁10上设置第一连接部15，可以便于与箱体横梁20连接，提高连接强度。

在一些实施例中，第一连接部15沿纵向方向Y延伸，能够加强箱体纵梁10的强度，从而提高车辆的抗侧碰能力。

第一连接部15的内部可以为空心结构，以减轻箱体纵梁10的重量，从而满足车辆的轻量化设计。为了加强第一连接部15的强度，可在第一连接部15的内部设置加强筋。

在一些实施例中，箱体纵梁10包括纵梁本体14和第二连接部16，纵梁本体14沿纵向方向Y延伸，第二连接部16设置在纵梁本体14背离容纳腔500a的一侧，第二连接部16用于与车辆的上车体连接。

在第二连接部16上可设置若干个安装孔，第二连接部16通过螺钉或铆钉穿过安装孔固定于车身的上车体等结构。第二连接部16还可以通过粘接或卡接等方式固定于车身。

上述方案中，第二连接部16可以提高箱体纵梁10的稳定可靠性，减少振动，从而降低噪音。

在一些实施例中，第二连接部16沿纵向方向Y延伸，能够在第二连接部上设置更多的用于与上车体连接的安装点位，提高连接可靠性。

第二连接部16的内部为空心结构。若车辆的侧部被碰撞，空心结构的第二连接部16能够发生变形压缩，具有吸能作用，保护电池单体20，提高电池的可靠性。

图7为本申请一些实施例箱体纵梁的结构示意图。如图7所示，在一些实施例中，箱体纵梁10的内部为空心结构，箱体纵梁10与箱体横梁20连接的部分的内部设置有加强筋171。

箱体纵梁10的纵梁本体14内部为空心结构，且被划分为第一区域17和第二区域18，第一区域17和第二区域18在受到外部撞击力时均可以压溃变形。其中，第一区域17与箱体横梁20连接，为了加强与箱体横梁20的连接强度，可在第一区域17内设置加强筋171，也就是在箱体纵梁10用于与箱体横梁20连接的部位的内部设置加强筋171。

上述方案中，由于箱体纵梁10的内部为空心结构，当车辆的侧部被碰撞时，空心结构的箱体纵梁10能够产生变形压缩，保护电池单体20，而且在箱体纵梁10用于与箱体横梁20连接的部位的内部设置加强筋171，使得该部位相对其它部分的变形程度更弱，能够提高该位置的连接强度。

本申请实施例第二方面提供一种车辆，包括电池单体20和上述任一实施方式的车身结构，电池单体20设置于电池箱体500的容纳腔500a内。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种车身结构，包括电池箱体500和车身纵梁，电池箱体500包括沿车辆的纵向方向Y延伸的箱体纵梁10和沿车辆的横向方向X延伸的箱体横梁20，箱体纵梁10和箱体横梁20互相连接，围合形成用于容纳电池单体20的容纳腔500a，箱体纵梁10的端部相对箱体横梁20凸出设置，箱体纵梁10为车辆的门槛边梁；车身横梁30与箱体纵梁10相对箱体横梁20的凸出部分连接。车身横梁30包括前横梁31和后横梁32，箱体纵梁10包括连接段11以及分别设置在连接段11两端的第一凸出段12和第二凸出段13，第一凸出段12与前横梁31连接，第二凸出段13与后横梁32连接。前横梁31包括前横梁本体311以及固定在前横梁本体311两端的第一转接件312，第一转接件312用于与车辆的前舱纵梁连接，第一凸出段12与第一转接件312连接。后横梁32包括后横梁本体321以及固定在后横梁本体321两端的第二转接件322，第二转接件322用于与车辆的后备箱纵梁连接，第二凸出段13与第二转接件322连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种车身结构，其特征在于，包括：

电池箱体，包括沿车辆的纵向方向延伸的箱体纵梁和沿所述车辆的横向方向延伸的箱体横梁，所述箱体纵梁和所述箱体横梁互相连接，围合形成用于容纳电池单体的容纳腔，所述箱体纵梁的端部相对所述箱体横梁凸出设置，所述箱体纵梁为车辆的门槛边梁；

车身横梁，与所述箱体纵梁相对所述箱体横梁的凸出部分连接。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述车身横梁包括前横梁和后横梁，所述箱体纵梁包括连接段以及分别设置在所述连接段两端的第一凸出段和第二凸出段，所述第一凸出段与所述前横梁连接，所述第二凸出段与所述后横梁连接。

3.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，所述前横梁包括前横梁本体以及固定在所述前横梁本体两端的第一转接件，所述第一转接件用于与车辆的前舱纵梁连接，所述第一凸出段与所述第一转接件连接。

4.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，所述后横梁包括后横梁本体以及固定在所述后横梁本体两端的第二转接件，所述第二转接件用于与车辆的后备箱纵梁连接，所述第二凸出段与所述第二转接件连接。

5.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述箱体纵梁包括纵梁本体和第一连接部，所述纵梁本体沿所述纵向方向延伸，所述第一连接部设置在所述纵梁本体朝向所述容纳腔的一侧，所述箱体横梁与所述第一连接部固定。

6.根据权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述第一连接部沿所述纵向方向延伸。

7.根据权利要求1～6任一项所述的车身结构，其特征在于，所述箱体纵梁包括纵梁本体和第二连接部，所述纵梁本体沿所述纵向方向延伸，所述第二连接部设置在所述纵梁本体背离所述容纳腔的一侧，所述第二连接部用于与车辆的上车体连接。

8.根据权利要求7所述的车身结构，其特征在于，所述第二连接部沿所述纵向方向延伸。

9.根据权利要求8所述的车身结构，其特征在于，所述第二连接部的内部为空心结构。

10.根据权利要求1～6、8～9任一项所述的车身结构，其特征在于，所述箱体纵梁的内部为空心结构，所述箱体纵梁与所述箱体横梁连接的部分的内部设置有加强筋。

11.一种车辆，其特征在于，包括：

电池单体；以及，

根据权利要求1～10任一项所述的车身结构，所述电池单体设置于所述电池箱体的容纳腔内。