CN112787022A - 一种电池托盘及电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池托盘及电池箱。电池托盘，包括边框组件、底板、前安装梁和后安装梁；边框组件包括左边框和右边框，所述左边框和右边框由边框型材折弯形成，两边框在内侧面处设置有沿前后方向延伸的主流道；底板具有副流道，副流道分别与左边框和右边框上的主流道的连通口连通；前安装梁和后安装梁分别设置在底板的前后两侧，安装梁具有用于与主流道连通的安装梁流道；安装梁流道、主流道与副流道形成完整的冷却通路。本发明中边框组件由折弯的型材构成，将焊缝转移到了电池托盘侧面靠中部位置，相较于四角处更便于焊接，提高焊接质量，还能够减少焊缝的数量，最少时仅有两条焊缝，从而减小边框组件中的焊缝气密失效的概率。

Description

一种电池托盘及电池箱

技术领域

本发明涉及一种电池托盘及电池箱。

背景技术

随着电动汽车的普及程度越来越高，电池作为电动汽车的动力单元，当电池温度升高会引起自燃现象造成车辆报废，因此要控制电池的温度以保证车辆整体的安全性。乘用车上大部分使用的是三元锂电池，但因其不耐高温，其特性比较活跃，因此需要液冷***进行冷却，用以提高产品的安全性、使用寿命及使用性能。而在商用车领域，使用的电芯是磷酸铁锂，耐高温性能强，寿命长，但能量密度低于三元锂电池，为了进一步提升磷酸铁锂电芯单体能量密度，当前常用的做法是把电芯单体做大，这样做的缺陷是电芯散热性能变差，在夏天或炎热地区容易引起高温报警，影响产品的使用性能，因此需要给大电芯的磷酸铁锂电池增加液冷***。

托盘式结构的电池箱有在模组入箱工序、线束整理、售后维护等方面相较于传统的箱体操作便利性更好，也便于在底部设置口琴管进行冷却，因此着广泛的应用。但现有的电池托盘的边框部分大多在每侧单独设置型材并采用拼焊的方式对边框的四角进行焊接，由于焊缝缺陷能够影响产品的气密性，因此减少焊缝的数量能够减少气密性失效的概率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边框处焊缝较少的电池托盘，以提高电池托盘在边框处的气密性，本发明的目的还在于提供一种气密性较好的电池箱，以提高电池箱中的电池托盘在边框处的气密性。

为实现上述目的，本发明的电池托盘的技术方案是：

一种电池托盘，包括：

边框组件，包括左边框和右边框，所述左边框和右边框由边框型材折弯形成，左、右边框两端朝向内侧折弯，两边框在内侧面处设置有沿前后方向延伸的主流道，其中一个为用于进液的进液主流道，另一个为用于出液的出液主流道，主流道具有朝向内侧的连通口；

底板，具有副流道，副流道分别与进液主流道和出液主流道通过连通口连通；

前安装梁和后安装梁，用于固定安装电池，分别设置在底板的前后两侧，前安装梁和/或后安装梁具有与主流道连通的安装梁流道，安装梁流道具有用于与与外界冷却管路连通的开口，其中至少一个安装梁流道为与进液主流道连通的进液安装梁流道，至少一个为与出液主流道连通的出液安装梁流道。

本发明的电池托盘有益效果是：本发明中的电池托盘在边框组件上设置有主流道，在底板处设置与主流道连通的副流道，主流道再与底板前后两侧设置的安装梁中的安装梁流道连通，形成了完整的冷却通路，提高了电池托盘的散热性能。并且，本发明中边框组件由折弯的型材构成，将焊缝转移到了电池托盘侧面靠中部位置，相较于四角处更便于焊接，提高焊接质量，还能够减少焊缝的数量，最少时仅有两条焊缝，从而减小边框组件中的焊缝气密失效的概率。

进一步的，进液安装梁流道和出液安装梁流道均设置在前安装梁处，后安装梁与主流道的后端焊接密封。

进一步的，所述后安装梁上表面与边框组件上表面平齐，并通过搅拌摩擦焊焊接。后安装梁通过搅拌摩擦焊的方式焊接在边框组件内侧，能够降低边框后侧的焊缝气密失效风险。

进一步的，所述副流道为沿左右方向延伸的直流道，同一底板中的副流道在前后方向并列布置。通过多条并列布置的副流道进行分流，能够缩减冷却液的流经路径，避免了由于冷却回路过程导致的后端冷却液温度过高的现象，实现了整包温度平衡。

进一步的，边框组件上与安装梁流道开口相对的部分设置开口朝向下方的U型槽，U型槽内设置有与安装梁流道连通的水嘴，边框组件在U型槽内焊接有形状与U型槽吻合的U型堵板对边框组件进行密封。通过U型堵板对边框组件进行密封，能够防止车辆涉水时，外界水气进入边框组件内部，对边框组件进行锈蚀。并且设置U型堵板还能够增加边框组件在该出的结构强度。

进一步的，所述左边框和右边框上设置有安装脚，安装脚与左边框、右边框一体设置。

进一步的，所述安装脚侧面设置有吊装螺母。便于对电池箱进行运输。

进一步的，所述边框组件在与底板连接的连接处设置有定位台阶，底板通过定位台阶确定与边框组件在高度方向以及左右方向的位置。边框组件在与底板的连接处设置定位台阶，方便底板的安装和定位。

进一步的，所述边框组件顶部设置有环绕边框组件的环形凸起，环形凸起构成对密封圈进行限位的限位结构或是阻挡密封胶的档胶结构。电池箱体边框组件顶部的环形凸起，便于进行档胶或是设置密封圈。

为实现上述目的，本发明的电池箱的技术方案是：

电池箱包括电池托盘和上封盖，上封盖罩设在电池托盘上，电池托盘与上封盖密封配合，电池托盘包括：

边框组件，包括左边框和右边框，所述左边框和右边框由边框型材折弯形成，左、右边框两端朝向内侧折弯，两边框在内侧面处设置有沿前后方向延伸的主流道，其中一个为用于进液的进液主流道，另一个为用于出液的出液主流道，主流道具有朝向内侧的连通口；

底板，具有副流道，副流道分别与进液主流道和出液主流道通过连通口连通；

前安装梁和后安装梁，用于固定安装电池，分别设置在底板的前后两侧，前安装梁和/或后安装梁具有与主流道连通的安装梁流道，安装梁流道具有用于与与外界冷却管路连通的开口，其中至少一个安装梁流道为与进液主流道连通的进液安装梁流道，至少一个为与出液主流道连通的出液安装梁流道。

本发明的电池箱有益效果是：本发明中电池托盘在边框组件上设置有主流道，在底板处设置与主流道连通的副流道，主流道再与底板前后两侧设置的安装梁中的安装梁流道连通，形成了完整的冷却通路，提高了电池托盘的散热性能。并且，本发明中边框组件由折弯的型材构成，将焊缝转移到了电池托盘侧面靠中部位置，相较于四角处更便于焊接，提高焊接质量，还能够减少焊缝的数量，最少时仅有两条焊缝，从而减小边框组件中的焊缝气密失效的概率。

进一步的，进液安装梁流道和出液安装梁流道均设置在前安装梁处，后安装梁与主流道的后端焊接密封。

进一步的，所述后安装梁上表面与边框组件上表面平齐，并通过搅拌摩擦焊焊接。后安装梁通过搅拌摩擦焊的方式焊接在边框组件内侧，能够降低边框后侧的焊缝气密失效风险。

进一步的，所述副流道为沿左右方向延伸的直流道，同一底板中的副流道在前后方向并列布置。通过多条并列布置的副流道进行分流，能够缩减冷却液的流经路径，避免了由于冷却回路过程导致的后端冷却液温度过高的现象，实现了整包温度平衡。

进一步的，边框组件上与安装梁流道开口相对的部分设置开口朝向下方的U型槽，U型槽内设置有与安装梁流道连通的水嘴，边框组件在U型槽内焊接有形状与U型槽吻合的U型堵板对边框组件进行密封。通过U型堵板对边框组件进行密封，能够防止车辆涉水时，外界水气进入边框组件内部，对边框组件进行锈蚀。并且设置U型堵板还能够增加边框组件在该出的结构强度。

进一步的，所述左边框和右边框上设置有安装脚，安装脚与左边框、右边框一体设置。

进一步的，所述安装脚侧面设置有吊装螺母。便于对电池箱进行运输。

进一步的，所述边框组件在与底板连接的连接处设置有定位台阶，底板通过定位台阶确定与边框组件在高度方向以及左右方向的位置。边框组件在与底板的连接处设置定位台阶，方便底板的安装和定位。

进一步的，所述边框组件顶部设置有环绕边框组件的环形凸起，环形凸起构成对密封圈进行限位的限位结构或是阻挡密封胶的档胶结构。电池箱体边框组件顶部的环形凸起，便于进行档胶或是设置密封圈。

附图说明

图1为本发明中电池托盘的具体实施例的结构示意图；

图2为本发明中电池托盘的具体实施例中左边框的示意图；

图3为本发明中电池托盘的具体实施例中形成左边框的型材的截面示意图；

图4为本发明中电池托盘的具体实施例的剖视图；

图5为本发明中电池托盘的具体实施例左边框与底板拼接的示意图；

图6为本发明中电池托盘的具体实施例中水嘴处的结构示意图（电池托盘倒置）；

图7为本发明中电池托盘的具体实施例中安装脚处的结构示意图；

图8为本发明中电池箱的具体实施例的结构示意图；

附图标记说明：1-边框组件；11-左边框；12-右边框；13-安装脚；131吊装螺母；14-主流道侧壁；15-U型堵板；16-挡板；17-过孔支撑；18-螺母；19-主流道；21-前安装梁；22-后安装梁；23-安装梁流道；24-模组安装螺母；3-底板；31-液冷板；32-副流道；4-环形凸起；5-水嘴；101-电池托盘；102-上封盖。

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。

本发明的电池托盘的具体实施例，如图1所示，本发明的电池托盘主要由边框组件1、底板3以及设置在底板3前后两侧的前、后安装梁构成。其中，前安装梁21上设置有两条安装梁流道23，并通过边框1上与安装梁流道开口相对的部分处设置的水嘴5与外界的冷却管路连通，边框组件1上设置有主流道19，底板3上设置有与主流道19连通的副流道32，主流道19、副流道32和安装梁流道23构成完整的冷却通路。

如图1和图2所示，本实施例中边框组件1包括左边框11和右边框12，左边框11和右边框12均由边框型材折弯而成，整体为U型结构，并且左边框11和右边框12结构左右对称，两边框在电池托盘的宽度方向上对扣连接，共同构成边框组件1。

以左边框11为例，本实施例中用于制作左边框11的型材的截面如图3所示，该型材包括位于中部的主体部分，主体部分的内侧设置两个形成主流道19的主流道侧壁14，主流道侧壁14向内侧水平延伸。在通过机加工裁去边框型材两端的主流道侧壁14后，主流道侧壁14之间形成位于电池托盘长边的中部位置的主流道19，其中一个为进液主流道，另一个为出液主流道，两主流道侧壁14端部之间形成朝向内侧的流通口，并且两主流道侧壁14在流通口处设置有用于与底板3插接的定位台阶。

边框型材在主体部分的外侧具有形成安装脚13的外侧部分，在间隔裁去多余的外侧部分后，形成间隔布置的安装脚13，安装脚13侧面通过压铆、焊接设置有吊装螺母131，便于电池箱的运输。

如图1、图4和图5所示，本实施例中底板3由三块液冷板31构成，三块液冷板31沿前后方向并排布置，液冷板31的左右两端分别插接在边框组件1的主流道侧壁14处，并通过主流道侧壁14的定位台阶对底板3在高度方向以及左右方向上进行定位。每块液冷板31中设置有多条沿左右方向延伸的副流道32，在液冷板31***边框组件1内后，副流道32的左右两端分别与左边框11和右边框12的主流道19连通，底板3的在前后方向上的尺寸与主流道19的长度相同。通过底板3上设置的多条并列布置的副流道32进行分流，能够缩减冷却液的流经路径，避免了由于冷却回路过程导致的后端冷却液温度过高的现象，实现了整包温度平衡。

电池托盘的前、后安装梁22分别安装在底板3的前后两侧，主要用于安装电池模组。如图1所示，后安装梁22与底板3的后侧紧贴，并对左、右边框12的主流道19的后端开口进行封堵，同时后安装梁22上表面与边框组件1的上表面平齐，因此也便于采用搅拌摩擦焊的方式与边框组件1焊接在一起，能够降低边框后侧的焊缝气密失效的风险。前安装梁21中设置两条沿前后延伸的安装梁流道23，其中一个为与进液主流道连通的进液安装梁流道，另一个为与出液主流道连通的出液安装梁流道，安装梁流道23的前端延伸至边框组件1，与边框组件1上设置的水嘴5连通。

如图1和图6所示，安装梁流道23前端对应的边框组件1处设置开口朝向下方的U型槽，U型槽在边框组件1内侧焊接有竖直的挡板16，挡板16上设置有供水嘴5穿过的内孔，水嘴5焊接在挡板16的内孔中。边框组件1在U型槽内焊接有形状与U型槽吻合的U型堵板15，通过U型堵板15对边框组件1进行密封，能够防止车辆涉水时，外界水气进入边框组件1内部，对边框组件1进行锈蚀，并且设置U型堵板15还能够增加边框组件1在该出的结构强度。

如图3和图5所示，作为一种优选的实施方式，为了增强电池箱体的保温性能，边框型材中位于下方的主流道侧壁14略高于主体部分的底部，在液冷板31插接在边框组件1内后，液冷板31形成的底板3底面高于边框组件1的底面，因此在边框组件1内，电池托盘的底部形成有保温层容纳空间，本实施例中的电池箱体用在商用车中，该电池箱体底部与其他整车结构配合后，电池箱底部流通不畅，因此电池箱体的底部能够形成天然的空气保温层，利用空气导热速率较慢的特性，实现电池箱体保温。当然，在其他实施例中，该电池箱体也可以采用悬挂式安装，此时电池箱体无法在底部形成稳定的空气隔热层，但可以在保温层容纳空间喷涂保温涂层进行保温，保温层厚度由保温层容纳空间的高度决定。

如图3和图7所示，本实施例中边框型材的顶部靠近外侧处还设置有凸起，因此当边框型材折弯并组合成边框组件后，边框组件顶部形成一圈完整的环形凸起4，该环形凸起4构成了对设置在边框组件1顶面的密封圈进行限位的限位结构。当然，当边框组件上在环形凸起处设置有其他部件，例如在安装脚处设置的螺母18、过孔支撑17时，螺母18与过孔支撑17的上边缘也构成了限位结构的一部分。其他实施例中，电池托盘与上封盖之间除了采用密封圈外，也可以采用密封胶进行密封，此时环形凸起构成档胶结构。

本实施例中的电池托盘的边框组件由折弯的型材构成，将焊缝转移到了电池托盘前后两侧的中部位置，相较于四角处更便于焊接，提高焊接质量，焊缝数量有四个减少为两个，减小边框组件中的焊缝气密失效的概率。并且由于后安装梁与边框组件采用搅拌摩擦焊的方式焊接在一起，还能够进一步的降低边框后侧的焊缝气密失效风险。

在其他实施例中，用于进水和出水的安装梁流道也可以分别设置在前、后安装梁上，水嘴对应设置在边框组件左前处和右后处，冷却液由前向后流出。

在其他实施例中，设置在底板上的副流道也可以为S形，由左边框的主流道流出，经过两道折弯后流至右边框的主流道。

在其他实施例中，安装脚也可以采用焊接的方式在后续加工中设置在边框组件上。

本发明的电池箱的具体实施例，如图8所示，电池箱包括电池托盘101和罩设在电池托盘上方的上封盖102，上封盖102边框压紧在电池托盘103边框组件的顶部密封垫上，以实现密封配合。电池托盘的结构与上述电池托盘的具体实施例中的结构相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种电池托盘，其特征是，包括：

边框组件，包括左边框和右边框，左边框和右边框为U型结构，由边框型材两端朝向内侧折弯形成，两边框在内侧面处设置有沿前后方向延伸的主流道，其中一个为用于进液的进液主流道，另一个为用于出液的出液主流道，主流道具有朝向内侧的连通口；

底板，具有副流道，副流道分别与进液主流道和出液主流道通过连通口连通；

前安装梁和后安装梁，用于固定安装电池，分别设置在底板的前后两侧，前安装梁和/或后安装梁具有与主流道连通的安装梁流道，安装梁流道具有用于与与外界冷却管路连通的开口，其中至少一个安装梁流道为与进液主流道连通的进液安装梁流道，至少一个为与出液主流道连通的出液安装梁流道。

2.根据权利要求1所述的电池托盘，其特征是，进液安装梁流道和出液安装梁流道均设置在前安装梁处，后安装梁与主流道的后端焊接密封。

3.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，所述后安装梁上表面与边框组件上表面平齐，并通过搅拌摩擦焊焊接。

4.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，所述副流道为沿左右方向延伸的直流道，同一底板中的副流道在前后方向并列布置。

5.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，边框组件上与安装梁流道开口相对的部分设置开口朝向下方的U型槽，U型槽内设置有与安装梁流道连通的水嘴，边框组件在U型槽内焊接有形状与U型槽形状吻合的U型堵板对边框组件进行密封。

6.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，所述左边框和右边框上设置有安装脚，安装脚与左边框、右边框一体设置。

7.根据权利要求6所述的电池托盘，其特征是，所述安装脚侧面设置有吊装螺母。

8.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，所述边框组件在与底板连接的连接处设置有定位台阶，底板通过定位台阶确定与边框组件在高度方向以及左右方向的位置。

9.根据权利要求1或2所述的电池托盘，其特征是，所述边框组件顶部设置有环绕边框组件的环形凸起，环形凸起构成对密封圈进行限位的限位结构或是阻挡密封胶的档胶结构。

10.一种电池箱，其特征是，包括：

电池托盘，为上述权利要求1-9中任一项所述的电池托盘；

上封盖，罩设在电池托盘处；

电池托盘与上封盖密封配合。

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