CN111211262A - 一种电池箱及其箱体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池箱及其箱体，涉及车用电池技术领域。电池箱包括箱体和电池模组，所述箱体包括底板和围设在底板边沿处的侧板，所述底板包括采用搅拌摩擦焊固定连接的上层板和下层板，上层板和下层板的相对板面中的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，上层板与下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道。在底板内的流道中通入相应的冷却液从而对箱体中的电池模组进行液冷降温，相当于将原有电池箱的箱体底板和液冷板或口琴管集成为一体结构，减少了零部件的数量，结构更加紧凑，并且不会导致电池箱的体积和重量增加，保证了电池箱的能量密度，采用搅拌摩擦焊确保内部流道的完整性，提高箱体对电池模组的冷却效果。

Description

一种电池箱及其箱体
技术领域
本发明涉及车用电池技术领域，具体涉及一种电池箱及其箱体。
背景技术
目前在车辆上都会使用电池箱作为电能储备单元，电池箱中电池模组的特性比较活跃，而且在使用时会产生热量，如果缺少相应的冷却***将会导致电池箱高温，进而危及整车的安全性。通常采用液冷***对电池模组进行冷却，从而提高电池箱的安全性和使用性能，最常见的液冷***是在箱体底部与电池模组底部之间设置液冷板或口琴管冷却，或者在电池模组的侧面等其他位置设置冷却结构。
但是，在电池箱的箱体与电池模组之间设置液冷板或口琴管，一方面势必会增加整个电池箱的体积和重量，导致电池箱的能量密度降低，另一方面还增加了零部件的数量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱的箱体，以解决在电池箱的箱体与电池模组之间设置液冷板或口琴管会增加电池箱的体积和重量，导致电池箱的能量密度降低，以及零部件数量较多的问题。同时本发明的目的还在于提供一种电池箱，以解决在电池箱的箱体与电池模组之间设置液冷板或口琴管会增加电池箱的体积和重量，导致电池箱的能量密度降低，以及零部件数量较多的问题。
为实现上述目的，本发明的电池箱的箱体的技术方案是：
电池箱的箱体包括底板和围设在底板边沿处的侧板，所述底板包括采用搅拌摩擦焊固定连接的上层板和下层板，上层板和下层板的相对板面中的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，上层板与下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道。
有益效果：电池箱的箱体包括底板和侧板，底板包括上层板和下层板，上、下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道，采用搅拌摩擦焊的方式将上层板和下层板之间固定连接，在底板内的流道中通入相应的冷却液从而对箱体中的电池模组进行液冷降温，相当于将原有电池箱的箱体底板和液冷板或口琴管集成为一体结构，减少了零部件的数量，结构更加紧凑，并且不会导致电池箱的体积和重量增加，保证了电池箱的能量密度。此外，在上层板与下层板的相对板面的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，通过压铸出加强筋一方面提高了底板的结构强度，保证对箱内的电池模组进行稳定支撑；另一方面还实现了底板中内部流道的构建，确保内部流道的完整性，避免发生流道串流的情况，提高了箱体对电池模组的冷却效果。
进一步的，为了简化结构，便于加工制造，所述加强筋处于下层板的上板面上，所述上层板为平板结构。
进一步的，在保证底板的厚度比较薄的前提下，而将进、出液口固定连接在底板的对应边缘位置，所述下层板的上板面上还设有挡设在流道的进口和出口处的堵头，所述堵头上设有与流道连通的流通孔，所述流通孔的孔口高于流道的进口和出口。
进一步的，为了增加箱体的保温效果，所述下层板的下板面上涂覆有保温涂层。
进一步的，为了便于在箱体内定位安装电池模组，所述上层板上焊接有模组支撑梁。
为实现上述目的，本发明的电池箱的技术方案是：
电池箱包括箱体和设置在箱体内的电池模组，所述箱体包括底板和围设在底板边沿处的侧板，所述底板包括采用搅拌摩擦焊固定连接的上层板和下层板，上层板和下层板的相对板面中的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，上层板与下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道。
有益效果：电池箱的箱体包括底板和侧板，底板包括上层板和下层板，上、下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道，采用搅拌摩擦焊的方式将上层板和下层板之间固定连接，在底板内的流道中通入相应的冷却液从而对箱体中的电池模组进行液冷降温，相当于将原有电池箱的箱体底板和液冷板或口琴管集成为一体结构，减少了零部件的数量，结构更加紧凑，并且不会导致电池箱的体积和重量增加，保证了电池箱的能量密度。此外，在上层板与下层板的相对板面的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，通过压铸出加强筋一方面提高了底板的结构强度，保证对箱内的电池模组进行稳定支撑；另一方面还实现了底板中内部流道的构建，确保内部流道的完整性，避免发生流道串流的情况，提高了箱体对电池模组的冷却效果。
进一步的，为了简化结构，便于加工制造，所述加强筋处于下层板的上板面上，所述上层板为平板结构。
进一步的，在保证底板的厚度比较薄的前提下，而将进、出液口固定连接在底板的对应边缘位置，所述下层板的上板面上还设有挡设在流道的进口和出口处的堵头，所述堵头上设有与流道连通的流通孔，所述流通孔的孔口高于流道的进口和出口。
进一步的，为了增加箱体的保温效果，所述下层板的下板面上涂覆有保温涂层。
进一步的，为了便于在箱体内定位安装电池模组，所述上层板上焊接有模组支撑梁。
附图说明
图1为本发明的电池箱的具体实施例1中电池箱的箱体(无顶板)的轴测示意图；
图2为图1中电池箱的箱体(无顶板)的背向图1视角方向的轴测示意图；
图3为本发明的电池箱的具体实施例1中电池箱的箱体中底板部分的立体分解示意图；
图4为图3中下层板的立体示意图。
图中：1-前侧板、11-进液口、12-出液口、2-后侧板、3-左侧板、4-右侧板、5-底板、50-下层板、500-底板流道、501-加强筋、502-安装孔、51-上层板、52-前模组支撑梁、53-进液堵头、54-出液堵头、55-后模组支撑梁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的电池箱的具体实施例1，该电池箱作为车辆的储备电源对车上的电气元件提供电能。电池箱包括箱体和电池模组，电池模组固定安装在箱体内，电池模组的底部直接与箱体的底板5接触，通过箱体的底板5对电池模组进行冷却。如图1、图2所示，电池箱的箱体形状为长方体，包括长方形的底板5、位于底板5前、后两侧边缘正对设置的前侧板1和后侧板2，以及位于底板5的左右两侧边缘正对设置的左侧板3和右侧板4，前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4围成供电池模组安装的容纳空间，并且相邻两侧板之间采用熔焊进行焊接连接，各侧板与底板5之间通过搭接和角接两种搅拌摩擦焊接头的方式进行焊接，并在搅拌头不能达到的边角位置进行熔焊补充，保证了四块侧板与底板5之间的焊接连接强度。其中，前侧板1上位于左右两侧的对称位置设置有进液口11和出液口12，冷却液自进液口11通入底板流道500中，经过与箱体中的电池模组换热后，从出液口12流出箱体外。
如图3所示，底板5包括上层板51和下层板50，其中上层板51为平板结构，如图4所示，下层板50的上板面一体压铸成型有多个间隔布置的加强筋501，布置加强筋501提高了底板5的结构强度，可对电池模组起到稳定支撑的作用。在其他实施例中，加强筋的设置位置可在上层板51和下层板50之间调整，即上层板的下板面一体压铸成型有加强筋，相应的，下层板50为平板结构。加强筋501的厚度相同，相邻两加强筋501之间间隔布置，确保当上层板51扣设在下层板50的上板面时在上、下层板以及相邻两加强筋501之间的间隔相互连通形成供冷却液朝特定方向流动的底板流道500，加强筋501包括沿箱体的前后方向延伸的多个纵向加强筋，纵向加强筋对称布置在下层板50的左右两侧位置。
在下层板50的前侧边缘分别对应左右两侧的纵向加强筋的位置设有进液堵头53和出液堵头54，两堵头的底面分别与下层板50的上板面的对应位置齐平，也采用搅拌摩擦焊将两堵头固定在下层板50上，进液堵头53和出液堵头54内部分别开设有与底板流道500连通的堵头流道，堵头流道形成与底板流道500连通的流通孔。进液堵头53位于下层板50的前侧边缘的左侧位置，出液堵头54位于下层板50的前侧边缘的右侧位置，进液堵头53和出液堵头54的形状均为块状且向上凸出于下层板50的上板面。进液堵头53和出液堵头54中的堵头流道分别与位于底板5左右两侧的底板流道500连通，堵头流道的流道口开设在进液堵头53和出液堵头54的前侧面上，而且进液堵头53和出液堵头54的流道口还分别与前侧板1上的进液口11和出液口12位置正对，进液堵头53和出液堵头54的前侧面密封贴合连接在前侧板1的后板面上，通过进液堵头53和出液堵头54的转接实现了进液口11、出液口12分别与底板流道500之间的连通。本实施例中，箱体的底板5相当于将原有箱体底板和液冷板或口琴管集成为一体结构，减少了零部件的数量，结构更加紧凑，并且不会导致电池箱的体积和重量增加，保证了电池箱的能量密度。
在下层板50上位于左、右两侧边缘分别向外悬伸有沿箱体前后方向延伸的翻沿，翻沿上沿箱体的前后方向间隔开设有安装孔502，通过在安装孔502中拧紧螺栓将整个电池箱固定在车体上。下层板50的后侧边缘位置凸设有沿箱体左右方向延伸的后模组支撑梁55，后模组支撑梁55向上凸出于上层板51的板面，并且在上层板51的前侧边缘也凸设有沿箱体左右方向延伸的前模组支撑梁52，前模组支撑梁52和后模组支撑梁55相互平行，以便将电池模组定位在箱体的底板5上，在下层板50的下板面上还涂覆有保温涂层，提高了底板5的保温效果。
加工时，将上层板51定位压紧在下层板50的上板面上，使用搅拌摩擦焊机将上层板51和下层板50密封连接，确保搅拌摩擦焊机的搅拌头沿上层板51的外周边缘位置的路径进行焊接，通过搅拌头对上层板51进行施压及摩擦加热，将上层板51和下层板50之间焊接连接。采用搅拌摩擦焊加工的焊接面更大，提高了上层板51和下层板50的加强筋501之间的密封连接效果，避免因漏焊或者焊接不到位导致存在空隙，保证了底板流道500的完整性，防止冷却液在底板流道500中发生串流的情况，即冷却液从进液口11进入至出液口12流出仅可在底板流道500中沿特定方向流动，提高了整个箱体的冷却散热性能。在前侧板1与进液堵头53、出液堵头54之间以及上层板51与前模组支撑梁52之间采用熔焊进行连接。
本发明的电池箱的具体实施例2，与具体实施例1的不同在于，上层板的下板面和下层板的上板面分别压铸成型有加强筋，上层板上的加强筋与下层板上的加强筋形状相同且位置正对，采用搅拌摩擦焊将上层板和下层板进行焊接连接，并确保搅拌摩擦焊机的搅拌头沿上层板的外周边缘位置的路径进行焊接。相较于上层板和下层板的其中一个为平板结构，另一个压铸有加强筋，本实施例中加工过程更复杂，而且在搅拌摩擦焊时对上、下层板的定位精度要求更高。
本发明的电池箱的具体实施例3，与具体实施例1的不同在于，进液堵头和出液堵头可直接凸设在下层板的前侧边缘位置，进液堵头和出液堵头分别与位于底板左右两侧的底板流道位置正对，并且进液堵头和出液堵头的堵头流道分别与位于底板左右两侧的底板流道连通。
本发明的电池箱的具体实施例4，与具体实施例1的不同在于，前模组支撑梁可以焊接固定在下层板的位于进出液堵头的后侧位置，并且前模组支撑梁凸出于上层板沿箱体的左右方向延伸，将上层板定位安装在下层板的上板面位于前、后两模组支撑梁之间位置，采用搅拌摩擦焊将上层板与下层板之间焊接连接，并在下层板与前、后两模组支撑梁之间的缝隙通过熔焊或点焊进行密封。在其他实施例中，前、后模组支撑梁还可以分别可拆固定在上层板的前后两侧边缘，且两模组支撑梁位于上层板的对应底板流道以外的板面位置。
本发明的电池箱的具体实施例5，与具体实施例1的不同在于，前侧板、后侧板、左侧板以及右侧板分别采用压铸成型的加工方式制造，在其他实施例中，各侧板还可以采用冲压、切割或者拼焊等加工方式制造。
本发明的电池箱的具体实施例6，与具体实施例1的不同在于，电池箱的箱体的底板形状可以是三角形，相应的，电池箱的箱体为对应底板形状的三棱柱形。在其他实施例中，电池箱的箱体的底板形状还可以是除长方形、三角形以外的其他多边形，相应的，电池箱的箱体为对应底板形状的多棱柱形，或者，电池箱的箱体的底板形状为圆形，相应的，电池箱的箱体为圆柱形。
本发明的电池箱的箱体的具体实施例，与本发明的电池箱的具体实施方式中箱体的各具体实施例相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.电池箱的箱体，包括底板和围设在底板边沿处的侧板，其特征在于：所述底板包括采用搅拌摩擦焊固定连接的上层板和下层板，上层板和下层板的相对板面中的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，上层板与下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道。
2.根据权利要求1所述的电池箱的箱体，其特征在于：所述加强筋处于下层板的上板面上，所述上层板为平板结构。
3.根据权利要求1所述的电池箱的箱体，其特征在于：所述下层板的上板面上还设有挡设在流道的进口和出口处的堵头，所述堵头上设有与流道连通的流通孔，所述流通孔的孔口高于流道的进口和出口。
4.根据权利要求1或2或3所述的电池箱的箱体，其特征在于：所述下层板的下板面上涂覆有保温涂层。
5.根据权利要求1或2或3所述的电池箱的箱体，其特征在于：所述上层板上焊接有模组支撑梁。
6.电池箱，包括箱体和设置在箱体内的电池模组，所述箱体包括底板和围设在底板边沿处的侧板，其特征在于：所述底板包括采用搅拌摩擦焊固定连接的上层板和下层板，上层板和下层板的相对板面中的至少一个上压铸成型有若干条加强筋，上层板与下层板相对扣合而将相邻的两条加强筋之间的空间围成流道。
7.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于：所述加强筋处于下层板的上板面上，所述上层板为平板结构。
8.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于：所述下层板的上板面上还设有挡设在流道的进口和出口处的堵头，所述堵头上设有与流道连通的流通孔，所述流通孔的孔口高于流道的进口和出口。
9.根据权利要求6或7或8所述的电池箱，其特征在于：所述下层板的下板面上涂覆有保温涂层。
10.根据权利要求6或7或8所述的电池箱，其特征在于：所述上层板上焊接有模组支撑梁。
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