CN115764101A - 汽车底盘和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车底盘和汽车，其中，在所述汽车底盘中集成有固态电池***，所述汽车底盘还包括车身底板、主车架和底盘横梁，所述车身底板和底盘横梁分别与主车架连接，所述固态电池***安装在底盘横梁上。

Description

汽车底盘和汽车

技术领域

本发明涉及一种汽车底盘和汽车，尤其涉及一种集成有固态电池***的汽车底盘。

背景技术

对于电动汽车而言，电池***是其核心储能部件，也是整车唯一的动力来源。增加电动汽车续航、降低电池***成本始终是各大电动汽车厂商的目标，在众多措施中，提升电池能量密度、开发轻量化的动力电池***是实现上述目标的一项有效方法。

传统的锂离子电池含有大量的液态电解液，因此其安全性不稳定，尤其在电池受到极端工况如挤压、过充、针刺等时极易引发起火、***等安全问题。固态电池因采用固态电解质替代传统液态电解质，具有不可燃、不漏液等优势，极大提高了电芯本身的安全性。

对于传统的纯电动汽车的驱动***而言，可分为4个层级：电芯（Cell）集成到模组（Module），模组集成到电池包（Pack），电池包集成到整车（Vehicle）。随着集成层级的增加，电池***的能量密度、体积利用率逐渐降低，制造成本也逐渐提升。因此，降低电芯到整车之间的集成层级，优化集成结构，是提升动力电池***集成效率、增加电动汽车续航里程、降低电池***成本的一种有效手段。

目前，较多企业在开发电芯直接集成到电池包的电池***产品（CTP），如专利CN112224003A公开了一种电动车，其在电动汽车上形成至少一个容纳装置，在容纳腔内组成了由电芯直接集成到电池包的电池***，通过单体电池本身来起到横梁或纵梁的作用。专利CN112397828A公开了一种软包无模组化动力电池***，将自身无强度的软包电芯通过结构胶和横梁压接固定在电池箱体上，省去了模组外壳、模组端板并更改了热交换路径，提升了热传递的效率。以上两个专利文献中所提及的方案均省略了中间集成至模组的环节，有效地减少了电池包零件，提升了***的集成效率。但是，这种方案对电池***的零件质量和制造质量要求较高，电芯集成至电池包的CTP方案存在维修性差甚至无法返修的劣势，在生产制造以及用户使用过程中若出现产品质量缺陷，更换成本高昂，变相提升了制造和使用成本。

中国专利文献CN112038517A公开了一种MTC动力电池***，其技术方案要点是包括一体化车架和并列设置于一体化车架内的若干电池模组，该方案虽然省去了模组集成到电池包的环节，但是车架上方为乘客舱，动力电池***集成至车辆后返修困难，维修成本相较于电芯集成至电池包的方案更高，且一体化车架需在底板上承受电池模组的重力，车架重量较大。

发明内容

本发明的一个方面要解决的技术问题是如何降低汽车电池***中电芯到整车的集成层级。

此外，本发明的其它方面还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明提供了一种汽车底盘和汽车，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：

一种汽车底盘，其中，在所述汽车底盘中集成有固态电池***，所述汽车底盘还包括车身底板、主车架和底盘横梁，所述车身底板和底盘横梁分别与主车架连接，所述固态电池***安装在底盘横梁上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述车身底板与主车架通过满焊连接，在所述车身底板与主车架之间填充有密封介质。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述固态电池***通过能够拆卸的紧固件安装在所述底盘横梁上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述固态电池***包括多个电池模组、电池断路单元、电气汇流排、电池***接口和电池组罩盖，电池模组通过电气汇流排与彼此串联连接，电池断路单元与电池模组串联连接，电池***接口集成在电池断路单元中，电池组罩盖布置在固态电池***的底部外侧。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述电池模组包括模组端板、模组侧板、模组上盖和固态电芯，模组端板、模组侧板和模组上盖分别从模组的端部、侧面和上方包围固态电芯。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述电池模组中的一个电池模组包括24个固态电芯。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述模组端板和模组侧板由铝合金材料制成并通过激光焊接连接，所述模组上盖由绝缘材料制成。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述模组侧板中构造有承载件，所述承载件承载固态电芯的重量。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述电池组罩盖中布置有能够被压缩的电池导热垫用于传导固态电池***产生的热量。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种汽车，其中，所述汽车具有以上所述的汽车底盘。

本发明的有益之处包括：

1. 将电池模组直接集成于车身底盘，省去了传统电池安装工艺中将电池模组组装至电池壳体组成电池***、再将电池***整体组装至车身底盘的方式，提升了整车组装效率；

2. 电池模组吊装于车身底盘横梁，省去了传统电池***中电池壳体内的横纵梁，降低了整个电池组的重量，使电池***轻量化；

3. 电池模组吊装于车身底盘横梁上，维修和更换电池***内零件时只需吊起车辆后拆卸电池组罩盖即可进行操作，便于电池***维修和更换零件，降低了维修成本；

4. 采用热稳定性好的固态电芯组成电池模组，从电芯端解决了冷却和加热问题，节省了液冷***的成本。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出根据本发明的一个实施方式提出的集成有固态电池***的汽车底盘的分解示意图；

图2示出根据本发明的一个实施方式提出的集成有固态电池***的汽车底盘的侧视图；

图3示出根据本发明的一个实施方式提出的汽车底盘的固态电池***的电池模组的侧视图；

图4示出根据本发明的一个实施方式提出的汽车底盘的固态电池***的电池模组的立体图；

图5示出根据本发明的一个实施方式提出的集成有固态电池***的汽车底盘的立体图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神的条件下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1和图2，其分别示出根据本发明的一个实施方式提出的集成有固态电池***的汽车底盘的分解示意图和侧视图。

在根据图1和图2的实施例中，本发明的集成有固态电池***10的汽车底盘1包括固态电池***10、车身底板20、主车架30和底盘横梁40。其中，在车身底板20中没有过孔设计，车身底板20与主车架30通过满焊连接，在车身底板20与主车架30之间填充有密封介质以达到密封的效果。底盘横梁40与主车架30通过焊接连接，以增强整车的强度。底盘横梁40的横梁数量根据固态电池***10的电池模组11的数量来确定，横梁的壁厚和型面设计根据整车碰撞需求进行确定。固态电池***10通过能够拆卸的紧固件50安装在底盘横梁40上。这样的设计实现了将车架和原电池包的电池壳体集成为一体式的汽车底盘1，降低了整车重量，提升了固态电池组的集成效率。在传统电池***中，保护电池组的横纵梁被包含在电池壳体内，而本发明的底盘横梁40布置在固态电池***10之外，降低了固态电池***10的重量，优化了空间结构。

所述固态电池***10用于集成到汽车底盘1中，包括多个电池模组11、电池断路单元12、电气汇流排13、电池***接口14和电池组罩盖15。所述电池模组11包括多个固态电芯111用于提供电能。电池模组11之间通过电气汇流排13串联连接在高压回路上，以满足整车的电压要求从而驱动电机运转。电池断路单元12串联在所述高压回路上，以便控制整个固态电池***10的开关并保护整个高压回路。电池***接口14集成在电池断路单元12内部，用于对外输出高压电流和低压信号。电池组罩盖15布置在固态电池***10的其它元器件的底部外侧用于阻隔外界尘土与水汽以保护整个电池***，在电池组罩盖15内侧布置有不具有粘接功能且能够被压缩的电池导热垫16，用于将固态电池产生的热量传导至外界环境进行散热，电池导热垫16能够被压缩的性能可以保证电池组罩盖15与主车架30和底盘横梁40总成的安装面密封且***漏。在本发明的汽车底盘1的固态电池***10中，省去了传统电池***中的电池壳体，使得将固态电池***10组装到整车时无需先将电池模组组装到电池壳体、再将电池壳体组装至整车，提高了组装效率。

参考图3和图4，其分别示出根据本发明的一个实施方式提出的汽车底盘1的固态电池***10的电池模组11的侧视图和立体图。所述电池模组11包括固态电芯111、模组端板112、模组侧板113和模组上盖114。单个电池模组由24个全固态电芯111排列组成。固态电芯111的内部含有固态电介质，能够在提供电能的同时具备不起火、热稳定性高的特点，因此无需在电池***中配置液冷***，优化了固态电池***10的结构。模组端板112和模组侧板113分别置于模组的端部和侧面，由铝合金材料制成，模组端板112和模组侧板113之间采用激光焊接连接并对成组后的所有固态电芯111起到预紧和固定的作用。模组侧板113的底部构造有垂直于模组侧板113的平面延伸的承载件，用于托住固态电芯111，从而承载固态电芯111的重量。模组上盖114安置于固态电芯111的上方，由绝缘材料制成，对固态电芯111的极耳起到绝缘保护的作用。

参考图5，其示出根据本发明的一个实施方式提出的集成有固态电池***10的汽车底盘1的立体图。本发明的汽车底盘1的固态电池***10在集成至汽车底盘1时，组装方式为：先将车身底板20、主车架30、底盘横梁40焊接连接为一个整体，然后将预先集成完成的固态电池模组111通过能够拆卸的紧固件50吊装在底盘横梁40上，接着通过所述紧固件50安装已经集成有电池***接口14的电池断路单元12到底盘横梁40上，然后使用电气汇流排13连接所有固态电池模组111的正负极和电池断路单元12，从而形成整个高压回路。然后将电池组罩盖15的内表面根据固态电池模组111的位置布置电池导热垫16，最后将电池组罩盖15基于定位孔通过可拆卸螺栓安装于主车架30和底盘横梁总成40上。

本发明的汽车底盘1的固态电池***10从汽车底盘1的拆卸维修方式为：首先拆除固定于底盘横梁40和主车架30的电池组罩盖15并更换其内侧表面的电池导热垫16，接着定位到需要维修或更换的电池模组111或电池断路单元12，拆除需要维修或更换的零件周围的电气汇流排13，最后拆除能够拆卸的紧固件50，即可取出需要维修或更换的零件。对本发明的汽车底盘1的固态电池***10进行拆卸维修时，无需首先拆卸整个电池***然后再将电池***拆解，由此提高了拆卸效率。

应当理解的是，本发明的汽车底盘可装设在各种车辆上，包括轿车、货车、客车、纯电动汽车等等。因此，本发明的主题还旨在保护装设有本发明的汽车底盘的各种车辆。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车底盘，其特征在于，在所述汽车底盘中集成有固态电池***，所述汽车底盘还包括车身底板、主车架和底盘横梁，所述车身底板和底盘横梁分别与主车架连接，所述固态电池***安装在底盘横梁上。

2.根据权利要求1所述的汽车底盘，其特征在于，所述车身底板与主车架通过满焊连接，在所述车身底板与主车架之间填充有密封介质。

3.根据权利要求1所述的汽车底盘，其特征在于，所述固态电池***通过能够拆卸的紧固件安装在所述底盘横梁上。

4.根据权利要求1所述的汽车底盘，其特征在于，所述固态电池***包括多个电池模组、电池断路单元、电气汇流排、电池***接口和电池组罩盖，电池模组通过电气汇流排与彼此串联连接，电池断路单元与电池模组串联连接，电池***接口集成在电池断路单元中，电池组罩盖布置在固态电池***的底部外侧。

5.根据权利要求4所述的汽车底盘，其特征在于，所述电池模组包括模组端板、模组侧板、模组上盖和固态电芯，模组端板、模组侧板和模组上盖分别从模组的端部、侧面和上方包围固态电芯。

6.根据权利要求5所述的汽车底盘，其特征在于，所述电池模组中的一个电池模组包括24个固态电芯。

7.根据权利要求6所述的汽车底盘，其特征在于，所述模组端板和模组侧板由铝合金材料制成并通过激光焊接连接，所述模组上盖由绝缘材料制成。

8.根据权利要求7所述的汽车底盘，其特征在于，在所述模组侧板中构造有承载件，所述承载件承载固态电芯的重量。

9.根据权利要求4所述的汽车底盘，其特征在于，在所述电池组罩盖中布置有能够被压缩的电池导热垫用于传导固态电池***产生的热量。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有根据权利要求1至9中任一项所述的汽车底盘。

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