电池包托盘和电池包的制作方法

专利2022-06-29  103


本申请属于汽车动力电池制造技术领域,具体而言,涉及一种电池包托盘和具有该电池包托盘的电池包。



背景技术:

随着电动汽车的发展,市场暴露出的安全问题频繁发生,作为电动汽车的核心之一,动力电池系统面临着越来越高的安全性、可靠性的挑战。目前常用的电池系统下壳体结构设计方案常采用钢钣金方案、铝合金型材挤压方案。钢钣金方案的电池系统一般较重,不满足汽车节能、轻量化的需求;常用的铝合金型材挤压方案,采用大量的焊缝用于密封、传力,壳体加工工艺复杂,且长期使用存在焊缝疲劳、整包结构强度不足、密封失效等安全风险。



技术实现要素:

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本申请实施例的电池包托盘,包括:侧边框,所述侧边框包括沿第一方向相对设置的第一边梁和第二边梁;横梁,所述横梁的两端分别与所述第一边梁和所述第二边梁相连;加强衬板,所述加强衬板设于所述第一边梁或所述第二边梁与所述横梁的连接处,所述加强衬板具有第一连接面和第二连接面,所述第一连接面与所述横梁相连,所述第二连接面与所述第一边梁或所述第二边梁相连。

根据本申请实施例的电池包托盘,侧边框和横梁的连接处设有加强衬板,加强衬板可有效地增强侧边框和横梁的连接强度,且可减少焊缝的数量,改善电池包托盘的内部受力情况,提高电池包托盘的机械强度。

本申请还提出了一种电池包。

根据本申请实施例的电池包,设置有上述任一种实施例所述的电池包托盘。

所述电池包和上述的电池包托盘相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本申请实施例的电池包托盘的结构示意图;

图2是图1中a处的放大图;

图3是根据本申请实施例的电池包托盘的侧边框与底板装配的截面图;

图4是根据本申请实施例的电池包托盘的横梁与底板的装配示意图。

附图标记:

电池包托盘100,

侧边框1,第一边梁11,第二边梁12,第三边梁13,第四边梁14,开口槽15,第一腔161,第二腔162,第三腔163,第四腔164,安装槽17,

横梁2,溢胶槽21,

加强衬板3,第一加强板31,第二加强板32,侧板33,加强筋34,

底板4,

铆钉101,螺母102。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图4描述本申请实施例的电池包托盘100,在该电池包托盘100的侧边框1和横梁2连接处设有加强结构,加强结构可有效地增强侧边框1和横梁2的连接强度,且可减少焊缝的数量,改善电池包托盘100的内部受力情况,提高电池包托盘100的机械强度。

如图1-图4所示,根据本申请实施例的电池包托盘100,包括:侧边框1、横梁2和加强衬板3。

如图1所示,侧边框1包括第一边梁11、第二边梁12、第三边梁13和第四边梁14,其中,第一边梁11和第二边梁12沿第一方向相对设置,即第一边梁11和第二边梁12沿第一方向平行间隔开设置,且如图1所示,第一边梁11的端部和第二边梁12的端部平齐设置。

如图1所示,第三边梁13和第四边梁14沿第二方向相对设置,即第三边梁13和第四边梁14沿第二方向平行间隔开设置,如图1所示,第三边梁13的端部和第四边梁14的端部平齐设置,第一方向和第二方向垂直。如图1所示,第一边梁11、第三边梁13、第二边梁12和第四边梁14首尾依次相连形成矩形环状的框架结构,侧边框1的两端(上端、下端)敞开。

其中,第一边梁11、第三边梁13、第二边梁12和第四边梁14可以拼焊连接而成,且可选择不同的挤压型材截面,拼焊的方式可采用激光焊接、tig焊等,或者第一边梁11、第二边梁12、第三边梁13和第四边梁14可为一体成型,使侧边框1的整体结构强度较大,利于提升电池包托盘100的整体稳定性。

其中,侧边框1材料采用铝合金型材,材料可以用6061、6063、6082等6系或7系的铝合金材料,这样,侧边框1的整体质量较轻,便于运输、安装,且有利于降低电池包整体的重量。

如图1所示,横梁2安装于侧边框1内,横梁2的两端分别与第一边梁11和第二边梁12相连,即横梁2的第一端与第一边梁11相连,横梁2的第二端与第二边梁12相连,且第一边梁11、第二边梁12均与横梁2垂直,第三边梁13、第四边梁14均与横梁2平行间隔开,其中,横梁2为铝合金材料制成,且第一边梁11、第二边梁12可与横梁2的端部通过激光焊、弧焊等方式焊接在一起,以使横梁2稳定地安装于侧边框1内。

加强衬板3设于横梁2和侧边框1的连接处,即加强衬板3为前述的加强结构,如图1所示,加强衬板3设于第一边梁11或第二边梁12与横梁2的连接处,即第一边梁11与横梁2的连接处、第二边梁12和横梁2的连接处均设有加强衬板3,其中,加强衬板3采用钢钣金进行冲压制成,且加强衬板3的材料可采用冷轧钢板、双相钢等材料,由此,加强衬板3本身具有较大的结构强度和刚度。

这样,在加强衬板3安装于横梁2和侧边框1的连接处,可极大地增强横梁2与侧边框1的连接强度,提升电池包托盘100的稳定性。且横梁2与侧边框1通过加强衬板3相连,可在保证横梁2与侧边框1连接强度的情况下,降低横梁2与侧边框1的焊接要求,减少焊缝数量,从而提高电池包托盘100的安全性和可靠性。

其中,加强衬板3具有第一连接面和第二连接面,第一连接面与横梁2相连,第二连接面与侧边框1相连,即第二连接面与第一边梁11或第二边梁12相连。如图2所示,加强衬板3的第一连接面与横梁2的上表面相连,加强衬板3的第二连接面与第一边梁11或第二边梁12的内侧面相连,由此,横梁2、侧边框1均与加强衬板3为面接触连接,可使得横梁2、侧边框1与加强衬板3均能够稳定地接触,且连接处的各个位置受力均匀,不易出现应力集中的问题。这样,横梁2和侧边框1通过加强衬板3连接,可有效地增强连接稳定性和可靠性,利于延长电池包托盘100的使用寿命,便于长期使用。

根据本申请实施例的电池包托盘100,侧边框1和横梁2的连接处设有加强衬板3,加强衬板3可有效地增强侧边框1和横梁2的连接强度,且可减少焊缝的数量,改善电池包托盘100的内部受力情况,提高电池包托盘100的机械强度。

在一些实施例中,如图2所示,加强衬板3包括第一加强板31和第二加强板32,第一加强板31与第二加强板32相连,如图2所示,第一加强板31沿水平方向延伸,第二加强板32沿竖直方向延伸,第一加强板31靠近侧边框1的一端与第二加强板32相连,第二加强板32的下端与第一加强板31相连,且第一加强板31和第二加强板32相互垂直。

其中,第一连接面设于第一加强板31背离第二加强板32的侧面,第二连接面设于第二加强板32背离第一加强板31的侧面,即如图2所示,第一加强板31背离第二加强板32的侧面与横梁2的上表面相连,第二加强板32背离第一加强板31的侧面与侧边框1的内表面相连。由此,加强衬板3与横梁2、侧边框1均为面接触相连,利于提高电池包托盘100的结构强度。

如图2所示,第一加强板31与横梁2通过铆接相连,侧边框1与第二加强板32通过铆接相连,即第一边梁11或第二边梁12与第二加强板32通过铆接相连,如图2所示,第一加强板31和横梁2通过两个间隔开的铆钉101相连,侧边框1与第二加强板32通过两个间隔开的铆钉101相连。这样,横梁2和侧边框1先焊接相连,再与加强衬板3通过铆钉101铆接,极大地增强了横梁2和侧边框1的连接强度。其中,铆钉101可采用快速铆钉101、抽芯铆钉101等。

如图2所示,第一加强板31和第二加强板32的连接处设有加强筋34,设计加强筋34结构可提升加强衬板3自身的结构强度、刚度,以在将加强衬板3安装于横梁2和侧边框1时,加强衬板3受力不易变形,进而保证横梁2和侧边框1稳定连接。

如图2所示,加强衬板3还包括:侧板33,侧板33连接在第一加强板31和第二加强板32之间,且第一加强板31和第二加强板32均与侧板33垂直。如图2所示,侧板33为两个,且两个侧板33间隔开设于加强筋34的两侧,侧板33整体结构呈直角三角形,且侧板33的竖直直角边与第二加强板32相连,侧板33的水平直角边与第一加强板31相连,这样,侧板33可在第一加强板31和第二加强板32之间起到连接和支撑的作用,保证加强衬板3具有较大的结构强度和刚度,利于增强横梁2和侧边框1的连接稳定性。

如图3所示,侧边框1具有挤压型材截面,且侧边框1限定出四个不同形状的内腔,即侧边框1包括间隔开设置的第一腔161、第二腔162、第三腔163和第四腔164,且第一腔161与第二腔162沿上下方向布置,第二腔162、第三腔163和第四腔164沿内外方向布置。由此,侧边框1设置多个间隔开的腔室结构,可减轻本身的重量,减少所耗型材,利于节省电池包托盘100的所需生产成本。其中,本申请所指的内外方向中的内为靠近侧边框1中心的方向,外为背离侧边框1中心的方向。

且如图3所示,侧边框1的第一端的外侧边设有开口槽15,开口槽15向内凹陷,即开口槽15向外敞开,如图3所示,开口槽15背离侧边框1的第二端的侧壁设有连接孔,连接孔用于与上盖法兰通过螺纹紧固件相连,如图3所示,侧边框1的第一端为上端,第二端为下端,开口槽15的上侧壁设有连接孔。由此,侧边框1的截面采用“开口”的形式,上盖法兰的螺纹紧固件采用拉铆螺母102,位于侧边框1的开口区域,可避免外部的水通过上盖法兰螺母102,进入侧边框1内部,引起腐蚀,电池包内部进水等风险,提高电池包使用的安全性。

其中,开口槽15沿侧边框1的周向延伸,且开口槽15呈矩形环状,由此,侧边框1沿周向的多个位置处均与上盖法兰相连,以使电池包托盘100沿周向的各个位置均受到很好的密封保护,且电池包托盘100与上盖法兰的各个连接处受力较为均匀,安全性和稳定性更佳。

如图3所示,电池包托盘100还包括:底板4。

底板4安装于侧边框1的第二端以使第二端封闭,侧边框1的第二端的内侧壁设有安装槽17,如图3所示,底板4安装于侧边框1的下端,安装槽17设于侧边框1下端的内侧壁,且如图3所示,安装槽17朝内、朝下敞开,即侧边框1的下端在安装槽17处形成台阶结构。这样,底板4与侧边框1相连,且底板4的侧边位于安装槽17内,且安装槽17沿轴向的深度等于底板4的厚度,使得底板4在安装于安装槽17内时,底板4的下表面与侧边框1的下表面平齐,进而使得电池包托盘100的整体结构视觉效果更佳。

其中,底板4可通过搅拌摩擦焊、弧焊的方式与侧边框1连接在一起,以使底板4与侧边框1连接稳定,且底板4与安装槽17的内壁之间涂有密封胶,利于提高底板4与侧边框1的密封性。底板4可采用铝合金平板,平板表面可作一些冲压特征,用于改善底板4的结构强度,底板4的材料可用al6061、al5083等,以使底板4的结构较轻。

如图2、图4所示,底板4在安装于侧边框1后,底板4的上表面与横梁2的下表面贴合,其中,横梁2与底板4通过粘性胶粘接相连,且如图4所示,横梁2与底板4相连的面设有溢胶槽21,溢胶槽21用于注胶,这样,多余的胶可暂收于溢胶槽21内,并使得底板4与横梁2之间始终具有足量的胶来保证连接强度,从而改善胶粘工艺。

本申请还提出了一种电池包。

根据本申请实施例的电池包,设置有上述任一种实施例的电池包托盘100,电池包托盘100的侧边框1和横梁2的连接处设有加强衬板3,利于增强电池包的整体的结构强度,减少焊缝的数量,改善电池包托盘100的内部受力情况,提高电池包托盘100的机械强度。且电池包托盘100特殊的开口槽15设计,与上盖法兰相连时可避免外部的水通过上盖法兰螺母102,进入侧边框1内部,引起腐蚀,电池包内部进水等风险,提高电池包使用的安全性。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种电池包托盘,其特征在于,包括:

侧边框,所述侧边框包括沿第一方向相对设置的第一边梁和第二边梁;

横梁,所述横梁的两端分别与所述第一边梁和所述第二边梁相连;

加强衬板,所述加强衬板设于所述第一边梁或所述第二边梁与所述横梁的连接处,所述加强衬板具有第一连接面和第二连接面,所述第一连接面与所述横梁相连,所述第二连接面与所述第一边梁或所述第二边梁相连。

2.根据权利要求1所述的电池包托盘,其特征在于,所述加强衬板包括第一加强板和第二加强板,所述第一加强板与所述第二加强板相连且相互垂直,所述第一连接面设于所述第一加强板背离所述第二加强板的侧面,所述第二连接面设于所述第二加强板背离所述第一加强板的侧面。

3.根据权利要求2所述的电池包托盘,其特征在于,所述第一边梁和所述第二边梁均与所述横梁的端部焊接相连,且所述第一加强板与所述横梁、所述第一边梁或所述第二边梁与所述第二加强板通过铆接相连。

4.根据权利要求2所述的电池包托盘,其特征在于,所述第一加强板和所述第二加强板的连接处设有加强筋。

5.根据权利要求2所述的电池包托盘,其特征在于,所述加强衬板还包括:侧板,所述侧板连接在所述第一加强板和所述第二加强板之间,且所述第一加强板、所述第二加强板均与所述侧板垂直。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池包托盘,其特征在于,所述侧边框的第一端的外侧边设有向内凹陷的开口槽,所述开口槽背离所述侧边框的第二端的侧壁设有用于与上盖法兰相连的连接孔。

7.根据权利要求6所述的电池包托盘,其特征在于,所述开口槽沿所述侧边框的周向延伸,且开口槽呈矩形环状。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的电池包托盘,其特征在于,还包括:底板,所述底板安装于所述侧边框的第二端以使所述第二端封闭,所述侧边框的第二端的内侧壁设有安装槽,所述底板的侧边位于所述安装槽内,且所述安装槽沿轴向的深度等于所述底板的厚度。

9.根据权利要求8所述的电池包托盘,其特征在于,所述横梁与所述底板胶粘相连,且所述横梁与所述底板相连的面设有用于注胶的溢胶槽。

10.一种电池包,其特征在于,设置有权利要求1-9中任一项所述的电池包托盘。

技术总结
本申请公开了一种电池包托盘和电池包,所述电池包托盘,包括:侧边框,所述侧边框包括沿第一方向相对设置的第一边梁和第二边梁;横梁,所述横梁的两端分别与所述第一边梁和所述第二边梁相连;加强衬板,所述加强衬板设于所述第一边梁或所述第二边梁与所述横梁的连接处,所述加强衬板具有第一连接面和第二连接面,所述第一连接面与所述横梁相连,所述第二连接面与所述第一边梁或所述第二边梁相连。本申请的电池包托盘,侧边框和横梁的连接处设有加强衬板,加强衬板可有效地增强侧边框和横梁的连接强度,且可减少焊缝的数量,改善电池包托盘的内部受力情况,提高电池包托盘的机械强度。

技术研发人员:林钦鸿;杨春雷
受保护的技术使用者:宝能(广州)汽车研究院有限公司
技术研发日:2019.06.12
技术公布日:2020.06.09

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