CN220021398U - 一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构，包括依次焊接于一起以形成一个回形框的前侧边框、左侧边框、后侧边框以及右侧边框，回形框的底部焊接有相互拼接于一起的第一底板、第二底板、第三底板和第四底板，回形框中放置有第一横梁和第二横梁，前侧边框与第一横梁焊接于一起，右侧边框与第一底板和第二底板的右侧面焊接于一起，左侧边框与第三底板和第四底板的左侧面焊接于一起。本实用新型箱体框架为弧焊焊接的方式进行拼接，底板为搅拌摩擦焊与箱体框架拼接，整体强度高，因大量采用搅拌摩擦焊的方式焊接，电池箱整体平面度较高，变形量小，安装精度高，产品一致性好。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其属于动力电池技术领域。
背景技术：
在动力电池系统中，电池箱体占系统总重量约15-25％，是重要的结构件，因此在保证电池系统功能安全和车辆整体安全的前提下，电池箱体的轻量化已经成为电池系统主要改进目标之一。目前电池箱体轻量化技术主要从新材料，新工艺和新设计考虑，将会提升电池系统的安全，并且增加电动汽车的续航里程。
在新能源发展初期，电池包箱体所用的金属材料中，钢板材料因制造工艺简单，不涉及模具、成本低，具有较好的导热性和抗冲击性，为箱体的常用材料，但其主要缺点是重量较大易受到腐蚀，电动汽车的续航会造成一定影响，所以在电池箱体设计中逐步被淘汰。
随着汽车轻量化设计理念的深入，新的结构设计以及低密度材料的运用，成为轻量化的主要途径之一，铝合因金密度小，强度较高，冲击性好，塑型性好，耐腐蚀性好，易回收，可加工成各种型材，工业上被广泛使用，逐渐成为电池轻量化的主要材料，目前已经生产出铸铝电池箱和铝型材电池箱等产品。通过铝型材制作的电池箱体在轻量化优势很明显，在各大电池厂运用越来越广泛，本实用新型所描述的就是高强度铝合金材料制作的一种底板式电池箱体。
实用新型内容：
本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其使用高强度铝合金型材拼接成型，边框与双层底板相互拼接，焊接难度低，成品率高。
本实用新型所采用的技术方案有：一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构，包括依次焊接于一起以形成一个回形框的前侧边框、左侧边框、后侧边框以及右侧边框，所述回形框的底部焊接有相互拼接于一起的第一底板、第二底板、第三底板和第四底板，所述回形框中放置有第一横梁和第二横梁，所述前侧边框与第一横梁焊接于一起，所述右侧边框与第一底板和第二底板的右侧面焊接于一起，所述左侧边框与第三底板和第四底板的左侧面焊接于一起。
进一步地，所述后侧边框底面设有向前延伸的第四模组安装梁，所述第四模组安装梁和第二底板和第四底板的后侧面焊接于一起。
进一步地，所述第一横梁底面后侧延伸出第一模组安装梁，所述第一模组安装梁与第一底板和第三底板前侧端部区域焊接于一起。
进一步地，所述第一横梁左右两端分别与左侧边框的内壁和右侧边框的内壁焊接于一起。
进一步地，所述第二横梁的底面前后两侧分别延伸出第二模组安装梁和第三模组安装梁，所述第二模组安装梁与第一底板和第三底板进行焊接，所述第三模组安装梁与第二底板和第四底板进行焊接。
进一步地，所述左侧边框和右侧边框外侧面均设有向外延伸的安装耳，所述安装耳上表面上均匀分布有若干间隔开的箱体安装孔。
进一步地，所述第二横梁左右两端分别与左侧边框的内壁和右侧边框的内壁焊接于一起。
进一步地，在所述前侧边框和第一横梁上焊接有若干间隔开的安装座。
进一步地，所述安装座上连接有电气板。
本实用新型具有如下有益效果：
(1).箱体框架为弧焊焊接的方式进行拼接，底板为搅拌摩擦焊与箱体框架拼接，整体强度高，因大量采用搅拌摩擦焊的方式焊接，电池箱整体平面度较高，变形量小，安装精度高，产品一致性好；
(2).箱体采用高强度铝合金型材拼焊，箱体底部为双层板结构，强度高，轻量化较传统箱体提升35％左右，散热效率较传统钢壳箱体提高18％以上；
(3).箱体高强度6系铝合金型材制作，轻度高，轻量化优势明显，型材规格多种多样，充分满足结构设计。
附图说明：
图1为本实用新型铝型材底板式轻量化电池箱体结构分解示意图。
图2为图1中A的放大示意图。
图3为第一底板、第二底板、第三底板和第四底板的示意图。
图4为本实用新型铝型材底板式轻量化电池箱体结构组装示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型铝型材底板式轻量化电池箱体结构，包括依次焊接于一起以形成一个回形框的前侧边框1、左侧边框4、后侧边框1以及右侧边框2，在回形框的底部焊接有相互拼接于一起的第一底板7、第二底板8、第三底板9和第四底板10。
前侧边框1底面设有向后延伸的第一区域20，第一横梁5的底面设有向前延伸形成的第二区域21，第一区域20通过搅拌摩擦焊与第二区域21进行焊接。在前侧边框1前表面上设有若干间隔开的加工孔(未标示)，用于电气插件的安装，并且顶部开有安装孔(未标示)用于箱盖的固定。
左侧边框4和右侧边框2底面均设有向内部延伸的第三区域22，且右侧边框2延伸的第三区域22和第一底板7和第二底板8的右侧面搅拌摩擦焊接，左侧边框4延伸的第三区域22和第三底板9和第四底板10左侧面搅拌摩擦焊接在一起，并且左侧边框4和右侧边框2顶部亦开设有安装孔(未标示)用于箱盖的固定。左侧边框4和右侧边框2外侧面均设有向外延伸的安装耳17，安装耳17上表面为平面，在安装耳17上表面上均匀分布有若干间隔开的箱体安装孔18，箱体安装孔18通过螺栓与整车安装固定。
后侧边框3底面设有向前延伸的第四模组安装梁16，第四模组安装梁16前端存在向前延伸的第四区域23，且延伸的第四区域23和第二底板8和第四底板10的后侧面通过搅拌摩擦焊焊接在一起。
第一横梁5放置在回形框中的前端区域，第一横梁5底面后侧延伸出第一模组安装梁13，第一模组安装梁13存在向后延伸的第五区域(未标示)，该第五区域通过搅拌摩擦焊与第一底板7和第三底板9前侧端部区域焊接在一起，第一横梁5左右两端分别与左侧边框4的内壁和右侧边框2的内壁通过氩弧焊进行焊接在一起。
第二横梁6为前后对称件，底面前后两侧分别延伸出第二模组安装梁14和第三模组安装梁15，第二模组安装梁14和第三模组安装梁15的两侧又延伸出第六区域(未标示)，其中第二模组安装梁14延伸的第六区域与第一底板7和第三底板9后侧端部进行焊接，第三模组安装梁15延伸第六区域与第二底板8和第四底板10前侧端部进行焊接。第二横梁6左右两端分别与左侧边框4的内壁和右侧边框2的内壁通过氩弧焊进行焊接在一起。
安装座11均匀间隔焊接在前侧边框1和第一横梁5底部延伸处，安装座11两头预留有螺栓安装孔，电气板12上同样预留有与螺栓安装孔相对应的安装通孔，通过在安装通孔和螺栓安装孔中旋入螺栓进而将电气板12与安装座11进行固定，电气板12的功能是转接安装继电器、保险丝等电气元器件。
第一模组安装梁13、第二模组安装梁14、第三模组安装梁15以及第四模组安装梁16的上部存在等距的模组安装孔19，用于安装固定模组。
第一底板7、第二底板8、第三底板9和第四底板10均为型材，其中内部结构均相同，均由上层面、下层面、内部型腔构成，同时每种底板均有相同型腔均匀分布在每个底板内部，截面如图3所示，起到了在保证强度的同时，起到了轻量化的目的。并且第一底板7、第二底板8、第三底板9和第四底板10的设计为双层板结构，该结构比传统单层板结构在箱体整体强度方面至少提升百分之45％，能有效提升电池包的整体强度。
本实用新型铝型材底板式轻量化电池箱体结构中箱体框架为弧焊焊接的方式进行拼接，底板为搅拌摩擦焊与箱体框架拼接，整体强度高，因大量采用搅拌摩擦焊的方式焊接，电池箱整体平面度较高，变形量小，安装精度高，产品一致性好。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：包括依次焊接于一起以形成一个回形框的前侧边框(1)、左侧边框(4)、后侧边框(3)以及右侧边框(2)，所述回形框的底部焊接有相互拼接于一起的第一底板(7)、第二底板(8)、第三底板(9)和第四底板(10)，所述回形框中放置有第一横梁(5)和第二横梁(6)，所述前侧边框(1)与第一横梁(5)焊接于一起，所述右侧边框(2)与第一底板(7)和第二底板(8)的右侧面焊接于一起，所述左侧边框(4)与第三底板(9)和第四底板(10)的左侧面焊接于一起。
2.如权利要求1所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述后侧边框(3)底面设有向前延伸的第四模组安装梁(16)，所述第四模组安装梁(16)和第二底板(8)和第四底板(10)的后侧面焊接于一起。
3.如权利要求2所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述第一横梁(5)底面后侧延伸出第一模组安装梁(13)，所述第一模组安装梁(13)与第一底板(7)和第三底板(9)前侧端部区域焊接于一起。
4.如权利要求1所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述第一横梁(5)左右两端分别与左侧边框(4)的内壁和右侧边框(2)的内壁焊接于一起。
5.如权利要求1所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述第二横梁(6)的底面前后两侧分别延伸出第二模组安装梁(14)和第三模组安装梁(15)，所述第二模组安装梁(14)与第一底板(7)和第三底板(9)进行焊接，所述第三模组安装梁(15)与第二底板(8)和第四底板(10)进行焊接。
6.如权利要求1所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述左侧边框(4)和右侧边框(2)外侧面均设有向外延伸的安装耳(17)，所述安装耳(17)上表面上均匀分布有若干间隔开的箱体安装孔(18)。
7.如权利要求5所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述第二横梁(6)左右两端分别与左侧边框(4)的内壁和右侧边框(2)的内壁焊接于一起。
8.如权利要求1所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：在所述前侧边框(1)和第一横梁(5)上焊接有若干间隔开的安装座(11)。
9.如权利要求8所述的铝型材底板式轻量化电池箱体结构，其特征在于：所述安装座(11)上连接有电气板(12)。
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