CN221041372U - 一种电池包箱体边梁及电池包箱体、电池包、电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池包箱体边梁，用于电池包箱体并接合于电池包托盘的两侧翻边处，其包括外侧梁和内侧梁；外侧梁接合于电池包托盘翻边的外侧，外侧梁为截面为L型的空腔结构并具有至少两个空腔；内侧梁接合于电池包托盘翻边的内侧且其截面为倒P型结构。本实用新型的电池包箱体边梁包括设置在电池包托盘的翻边外侧的外侧梁以及设置在翻边内侧的内侧梁，在碰撞时，外侧梁在外侧吸收来自大部分碰撞能量，以防止电池包托盘在撞击下发生较大的形变，内侧梁在内侧进一步吸收碰撞能力以防止碰撞能量传递至电池模组，从而能够保障电池包的安全，防止撞击起火等意外发生，满足边梁的强度要求，提高电池包的稳定性和安全性。

Description

一种电池包箱体边梁及电池包箱体、电池包、电动汽车

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包箱体边梁及电池包箱体、电池包、电动汽车。

背景技术

电动汽车的电池包装配技术中，电池包的物理强度和抗碰撞冲击强度。电池包的物理强度和抗碰撞冲击强度由容纳电池的电池箱所提供。因此电池箱的物理强度和抗碰撞冲击强度非常重要。现有技术下动力电池箱中，为了强化电池箱的物理强度和抗碰撞冲击强度，通常均设计有加强边梁结构。

目前新能源电池包箱体的边梁主要采用铝型材的部件，在Y向的边梁对碰撞的安全要求很高。现有铝合金型材材料本身强度低，易造成在外力碰撞时发生溃缩失效。同时，铝合金原材料成本高，零件生产效率低，从而铝合金型材边梁的成本高。因此需要通过超高强度钢提升电池箱体的结构强度和刚度，但是使用超高强度钢制造时，发现仅按照单个辊压高强度钢的断面不能满足边梁的强度要求。市场上也存在采用‘日’字或者‘P字’混合使用并采用激光焊接的方式组成电池包箱体Y向边梁，但强度、刚度、成本及制造难度依然满足不了现有客户的需求。

实用新型内容

基于此，针对目前现有技术存在的技术问题，本实用新型有必要提供一种电池包箱体边梁及电池包箱体、电池包、电动汽车。

本实用新型提出的一种电池包箱体边梁，用于电池包箱体并接合于电池包托盘的两侧翻边处，其包括外侧梁和内侧梁；外侧梁接合于电池包托盘翻边的外侧，外侧梁为截面为L型的空腔结构并具有至少两个空腔；内侧梁接合于电池包托盘翻边的内侧且其截面为倒P型结构。

本实用新型的电池包箱体边梁包括设置在电池包托盘的翻边外侧的外侧梁以及设置在翻边内侧的内侧梁，在碰撞时，外侧梁在外侧吸收来自大部分碰撞能量，以防止电池包托盘在撞击下发生较大的形变，内侧梁在内侧进一步吸收碰撞能力以防止碰撞能量传递至电池模组，从而能够保障电池包的安全，防止撞击起火等意外发生，满足边梁的强度要求，提高电池包的稳定性和安全性。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，外侧梁包括：

辊压件一，其包括依次连接的第一竖板、第一横板、第二竖板、第二横板，第一竖板、第二竖板位于第一横板的同一侧并相对布置，第二横板位于第二竖板靠近第一竖板的一侧，第一竖板的外侧面与电池包托盘翻边的外侧面贴合；

辊压件二，其包括依次连接的第三竖板、第三横板，第三竖板的外侧面一部分与第一竖板的内侧面贴合，第三竖板的外侧面另一部分与电池包托盘翻边的外侧面贴合，第三横板远离第三竖板一端的外侧面与第二横板远离第二竖板一端的外侧面贴合，辊压件二与辊压件一之间形成外侧梁的一个空腔；以及

辊压件三，其包括依次接的第四竖板、第四横板、第五竖板、第五横板，第四竖板、第五竖板位于第四横板的两侧，第五横板位于第五竖板远离第四横板的一侧；第四竖板远离第四横板的一侧面与第三竖板内侧面贴合，第五横板远离第五竖板的一侧面与第三横板远离第二横板的一侧面贴合，辊压件三与辊压件二之间形成外侧梁的另一个空腔。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，辊压件一、辊压件二、辊压件三均由厚度为1.2-1.5mm的钢板辊压成型。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，内侧梁的P字型竖边与电池包托盘翻边的内侧面贴合，内侧梁由厚度为1.2-1.5mm的钢板辊压成型。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，内侧梁的P字型竖边、电池包托盘翻边、第三竖板通过三层点焊进行连接；电池包托盘翻边、第一竖板、第三竖板通过三层点焊进行连接；第二横板、第三横板、第五横板通过三层点焊进行连接，电池包托盘翻边、第三竖板、第四竖板通过三层点焊进行连接。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，辊压件一、辊压件二、辊压件三、内侧梁的辊压弯折处均设为圆角。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，辊压件一还具有与第二横板连接的第六竖板，第六竖板、第二竖板位于第二横板的同一侧，第六竖板远离第二横板一端设置有向第一竖板方向延伸的延边，延边焊接固定于第一横板的内侧面，第六竖板、第二横板、第二竖板、第一横板之间围成外侧梁的第三个空腔。

本实用新型还提出一种电池包箱体，所述电池包箱体包括如前所述的电池包箱体边梁。

本实用新型还提出一种电池包，包括箱体和设于所述箱体内的电池模组，所述箱体采用如前所述的电池包箱体。

本实用新型还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括如前所述的电池包。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的电池包箱体边梁包括设置在电池包托盘的翻边外侧的外侧梁以及设置在翻边内侧的内侧梁，外侧梁为截面为L型的空腔结构并具有至少两个空腔，内侧梁截面为倒P型结构，在碰撞时，外侧梁在外侧吸收来自大部分碰撞能量，以防止电池包托盘在撞击下发生较大的形变，内侧梁在内侧进一步吸收碰撞能力以防止碰撞能量传递至电池模组，从而能够保障电池包的安全，防止撞击起火等意外发生，满足边梁的强度要求，提高电池包的稳定性和安全性。

2.本实用新型的辊压件一、辊压件二、辊压件三、内侧梁的辊压结构设计难度低于日字型的辊压件，尺寸精度易控制，易于辊压生产且生产效率高。

3.本实用新型的电池包箱体边梁采用超高强钢来替代铝作为低成本原材料，可以满足产品轻量化要求，提升电池包箱体边梁的强度及刚度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提出的一种电池包箱体边梁的截面图；

图2为图1中辊压件一的结构示意图；

图3为图1中辊压件二的结构示意图；

图4为图1中辊压件三的结构示意图；

图5为图1中内侧梁的结构示意图；

图6为本实用新型实施例2提出的一种电池包箱体边梁中辊压件一的结构示意图。

附图标记：1、电池包托盘；2、外侧梁；21、辊压件一；22、辊压件二；23、辊压件三；3、内侧梁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种电池包箱体边梁，用于新能源电池包，外形线性笔直并接合于电池包托盘的Y向两侧翻边处。请参照图1，本实施例的电池包箱体边梁包括外侧梁2和内侧梁3，外侧梁2接合于电池包托盘1的Y向翻边的外侧面，内侧梁3接合于电池包托盘1翻边的内侧，在碰撞时，外侧梁2在外侧吸收来自大部分碰撞能量，以防止电池包托盘1在撞击下发生较大的形变，内侧梁3在内侧进一步吸收碰撞能力以防止碰撞能量传递至电池模组，从而能够保障电池包的安全，防止撞击起火等意外发生。

外侧梁2为截面为L型的空腔结构并具有两个空腔。本实施例中，外侧梁2包括辊压件一21、辊压件二22以及辊压件三23，辊压件一21、辊压件二22、辊压件三23、电池包托盘1的Y向翻边的外侧面之间通过点焊连接方式以在电池包托盘1的Y向翻边的外侧面构成外侧梁2。本实施例中，辊压件一21、辊压件二22、辊压件三23均采用HC1350/1700MS强度的超高钢钢板辊压成型，料厚范围在1.2-1.5mm，可以根据边梁的强度及刚度对辊压件一21、辊压件二22、辊压件三23进行材料及料厚的分配。

请结合图2，辊压件一21包括依次连接的第一竖板、第一横板、第二竖板、第二横板。第一竖板、第二竖板位于第一横板的同一侧并相对布置，第一竖板的截面长度大于第二竖板的截面长度，第二横板位于第二竖板靠近第一竖板的一侧且第二横板的截面长度小于第一横板的截面长度，第一竖板的外侧面与电池包托盘1翻边的外侧面贴合并设置为第一点焊位。

请结合图3，辊压件二22包括依次连接的第三竖板、第三横板。第三竖板的外侧面一部分与第一竖板的内侧面贴合并设置为第二点焊位，第三竖板的外侧面另一部分与电池包托盘1翻边的外侧面贴合。第三横板远离第三竖板一端的外侧面与第二横板远离第二竖板一端的外侧面贴合并设置为第三点焊位。辊压件二22与辊压件一21之间形成外侧梁2的一个空腔。

请结合图4，辊压件三23包括依次接的第四竖板、第四横板、第五竖板、第五横板。第四竖板、第五竖板位于第四横板的两侧，第五横板位于第五竖板远离第四横板的一侧。第四竖板远离第四横板的一侧面与第三竖板内侧面贴合，第五横板远离第五竖板的一侧面与第三横板远离第二横板的一侧面贴合。辊压件三23与辊压件二22之间形成外侧梁2的另一个空腔。

请结合图5，内侧梁3的截面为倒P型结构，内侧梁3的P字型竖边与电池包托盘1翻边的内侧面贴合并设置为第四点焊位。本实施例中，内侧梁3采用HC1350/1700MS强度的超高钢钢板辊压成型，料厚范围在1.2-1.5mm，可以根据边梁的强度及刚度对内侧梁3进行材料及料厚的分配。

本实施例的辊压件一21、辊压件二22、辊压件三23、内侧梁3的辊压结构设计难度低于‘日’字型，尺寸精度易控制且生产效率高，生产效率提高50％，零件综合成本降低30％，断面性能提升30％。此外，从图1中可以看出，为避免应力集中，外侧梁2、内侧梁3中所有的辊压弯折部位均设有平滑过渡的圆角。

本实施例的电池包箱体边梁在与电池包托盘1的Y向翻边接合时，采用两步点焊的方式：

第一步：以Y向翻边为主焊接件，在第一点焊位进行第一竖板、第三竖板、Y向翻边之间的三层点焊焊接，在第四点焊位进行内侧梁3的P字型竖边、Y向翻边、第三竖板之间的三层点焊焊接，从而形成边梁分总成；

第二步：再在第二点焊位进行第二横板、第三横板、第五横板之间的三层点焊焊接，在第三点焊位进行Y向翻边、第二竖板、第四竖板之间的三层点焊焊接。

以上两步过程焊接夹具使用同一套，焊接机器人也是使用同一个工作站。

需要说明的是，在实际应用中本实施例的外侧梁2、内侧梁3的长度可以根据所需自由截取。

实施例2

本实施例提出一种电池包箱体边梁，其与实施例1的不同之处在于：请结合图6，本实施例中，外侧梁2的辊压件一21还具有与第二横板连接的第六竖板，第六竖板、第二竖板位于第二横板的同一侧，第六竖板远离第二横板一端设置有向第一竖板方向延伸的延边，延边焊接固定于第一横板的内侧面，第六竖板、第二横板、第二竖板、第一横板之间围成外侧梁2的第三个空腔。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池包箱体边梁，用于电池包箱体并接合于电池包托盘(1)的两侧翻边处，其特征在于，其包括外侧梁(2)和内侧梁(3)；外侧梁(2)接合于电池包托盘(1)翻边的外侧，外侧梁(2)为截面为L型的空腔结构并具有至少两个空腔；内侧梁(3)接合于电池包托盘(1)翻边的内侧且其截面为倒P型结构。

2.根据权利要求1所述的电池包箱体边梁，其特征在于，外侧梁(2)包括：

辊压件一(21)，其包括依次连接的第一竖板、第一横板、第二竖板、第二横板，第一竖板、第二竖板位于第一横板的同一侧并相对布置，第二横板位于第二竖板靠近第一竖板的一侧，第一竖板的外侧面与电池包托盘(1)翻边的外侧面贴合；

辊压件二(22)，其包括依次连接的第三竖板、第三横板，第三竖板的外侧面一部分与第一竖板的内侧面贴合，第三竖板的外侧面另一部分与电池包托盘(1)翻边的外侧面贴合，第三横板远离第三竖板一端的外侧面与第二横板远离第二竖板一端的外侧面贴合，辊压件二(22)与辊压件一(21)之间形成外侧梁(2)的一个空腔；以及

辊压件三(23)，其包括依次接的第四竖板、第四横板、第五竖板、第五横板，第四竖板、第五竖板位于第四横板的两侧，第五横板位于第五竖板远离第四横板的一侧；第四竖板远离第四横板的一侧面与第三竖板内侧面贴合，第五横板远离第五竖板的一侧面与第三横板远离第二横板的一侧面贴合，辊压件三(23)与辊压件二(22)之间形成外侧梁(2)的另一个空腔。

3.根据权利要求2所述的电池包箱体边梁，其特征在于，辊压件一(21)、辊压件二(22)、辊压件三(23)均由厚度为1.2-1.5mm的钢板辊压成型。

4.根据权利要求2所述的电池包箱体边梁，其特征在于，内侧梁(3)的P字型竖边与电池包托盘(1)翻边的内侧面贴合，内侧梁(3)由厚度为1.2-1.5mm的钢板辊压成型。

5.根据权利要求4所述的电池包箱体边梁，其特征在于，内侧梁(3)的P字型竖边、电池包托盘(1)翻边、第三竖板通过三层点焊进行连接；电池包托盘(1)翻边、第一竖板、第三竖板通过三层点焊进行连接；第二横板、第三横板、第五横板通过三层点焊进行连接，电池包托盘(1)翻边、第三竖板、第四竖板通过三层点焊进行连接。

6.根据权利要求4所述的电池包箱体边梁，其特征在于，辊压件一(21)、辊压件二(22)、辊压件三(23)、内侧梁(3)的辊压弯折处均设为圆角。

7.根据权利要求2所述的电池包箱体边梁，其特征在于，辊压件一(21)还具有与第二横板连接的第六竖板，第六竖板、第二竖板位于第二横板的同一侧，第六竖板远离第二横板一端设置有向第一竖板方向延伸的延边，延边焊接固定于第一横板的内侧面，第六竖板、第二横板、第二竖板、第一横板之间围成外侧梁(2)的第三个空腔。

8.一种电池包箱体，其特征在于，所述电池包箱体包括如权利要求1-7中任一项所述的电池包箱体边梁。

9.一种电池包，包括箱体和设于所述箱体内的电池模组，其特征在于，所述箱体采用如权利要求8所述的电池包箱体。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求9所述的电池包。