一種電池箱體和一種動(dòng)力電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池箱體以及一種設(shè)置有該電池箱體的動(dòng)力電池系統(tǒng)，能夠避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。該電池箱體的內(nèi)部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊處設(shè)置有加強(qiáng)板，加強(qiáng)板與翻邊貼合并固定連接。該動(dòng)力電池系統(tǒng)包括上述電池箱體，以及設(shè)置于該電池箱體內(nèi)部的電池模組。
【專利說明】
一種電池箱體和一種動(dòng)力電池系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池箱體，以及一種設(shè)置有該電池箱體的動(dòng)力電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為保障能源安全，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)與道路交通的可持續(xù)發(fā)展，燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車以及純電動(dòng)汽車等成為研發(fā)重點(diǎn)。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車最重要的核心總成之一。
[0003]動(dòng)力電池系統(tǒng)包括電池包，電池包包括電池箱體和電池模組，電池箱體的內(nèi)部用于電池模組的排布與安裝，電池包形狀與汽車電池模組布置形狀相適應(yīng)。其中，電池箱體是電池模組的防護(hù)零件，也是電池模組的承載件，電池模組需要通過電池箱體連接到車身上。
[0004]車輛運(yùn)行過程中，電池箱體需要承受振動(dòng)和沖擊，電池箱體的抗振動(dòng)沖擊特性對(duì)電池的基本電性能、安全性、可靠性與耐久性具有重要影響。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，電池箱體承受的振動(dòng)和沖擊經(jīng)常導(dǎo)致箱體開裂現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響電池包，甚至是動(dòng)力電池系統(tǒng)及汽車的正常使用。尤其是，電池箱體的翻邊部位的拐角處存在應(yīng)力集中，容易發(fā)生開裂現(xiàn)象。
[0005]因此，如何避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電池箱體以及一種設(shè)置有該電池箱體的動(dòng)力電池系統(tǒng)，能夠避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種電池箱體，所述電池箱體的內(nèi)部用于汽車電池模組的排布與安裝，所述電池箱體的翻邊處設(shè)置有加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板與所述翻邊貼合并固定連接。
[0009]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述加強(qiáng)板設(shè)置有多個(gè)，均位于所述翻邊的下側(cè)，并分別位于所述翻邊的拐角處。
[0010]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述加強(qiáng)板與所述翻邊焊接固定，所述加強(qiáng)板上設(shè)置有用于塞焊的焊接工藝孔。
[0011]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述翻邊上設(shè)置有凸焊螺母，所述加強(qiáng)板在所述凸焊螺母處開孔穿過。
[0012]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，還包括增厚板，所述增厚板貼焊于所述電池箱體的內(nèi)表面。
[0013 ]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體內(nèi)壁上用于固定所述電池箱體內(nèi)部零部件的支架，以及所述電池箱體內(nèi)的底部加強(qiáng)托架，均與所述增厚板一體沖壓成型。
[0014]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體的外壁面設(shè)置有吊耳，所述吊耳和所述外壁面之間設(shè)置有過渡板。
[0015]優(yōu)選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體的外壁面包括非平直面，以及與所述非平直面相接的平直面，所述過渡板不僅覆蓋所述非平直面的至少部分結(jié)構(gòu)，并且延展至與所述非平直面相接的所述平直面處。
[0016]一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，所述動(dòng)力電池系統(tǒng)包括上文中所述的電池箱體，以及設(shè)置于所述電池箱體內(nèi)部的電池模組。
[0017]優(yōu)選地，在上述動(dòng)力電池系統(tǒng)中，所述電池模組上設(shè)置有:
[0018]位于所述電池模組前后方向的底部固定支架，所述電池模組通過所述底部固定支架和第一螺栓與所述電池箱體的底板固連；
[0019]位于所述電池模組左右方向的Z型支架，所述Z型支架一端通過第二螺栓與所述電池模組固連，另一端通過第三螺栓與所述箱體內(nèi)壁上的模組固定支架固連。
[0020]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的電池箱體，翻邊上設(shè)置有加強(qiáng)板，以加強(qiáng)電池箱體翻邊部位的強(qiáng)度，避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。此夕卜，本發(fā)明提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)，由于采用上述電池箱體，從而可以避免或減少振動(dòng)和沖擊帶來的開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的翻邊及加強(qiáng)板相關(guān)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖3中A區(qū)域的局部結(jié)構(gòu)放大圖；
[0026]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的下箱體的內(nèi)壁細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的吊耳及過渡板相關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的模組的固定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]1、2、3、5_下箱體邊角焊接結(jié)構(gòu)，4-吊耳，6-上蓋，7-下箱體，8-底部固定支架，9-電池模組，1-Z型支架，31-加強(qiáng)板，32-翻邊，311-焊接工藝孔，312-凸焊螺母，71-增厚板，711-BMS分板固定點(diǎn)，712-線束固定點(diǎn)，713-模組固定點(diǎn)、714-減重孔，715-底部加強(qiáng)托架，72-非平直面，73-過渡板，75-平直面，91-第二螺栓，92-第一螺栓，101-第三螺栓，102-第一螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明提供了一種電池箱體以及一種設(shè)置有該電池箱體的動(dòng)力電池系統(tǒng)，能夠避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]請(qǐng)參閱圖1至圖7，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的翻邊及加強(qiáng)板相關(guān)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3中A區(qū)域的局部結(jié)構(gòu)放大圖，圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的下箱體的內(nèi)壁細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的吊耳及過渡板相關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的模組的固定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體，其內(nèi)部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊32上設(shè)置有加強(qiáng)板31，以加強(qiáng)電池箱體翻邊部位的強(qiáng)度，避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)中的電池箱體。在優(yōu)選的具體實(shí)施例中，請(qǐng)參見圖1、圖3和圖4，該動(dòng)力電池系統(tǒng)包括一個(gè)上蓋6、一個(gè)下箱體7、多個(gè)吊耳4(例如九個(gè))，并且翻邊32上還設(shè)置有多個(gè)均勻排布的凸焊螺母312。其中，吊耳4均焊接在下箱體7的箱壁上，下箱體7的箱壁并非規(guī)矩的正四邊形，存在多處非平直面72(例如五處)，位于非平直面72上的吊耳4與箱壁之間焊接固定。此外，請(qǐng)參見圖2，該動(dòng)力電池系統(tǒng)中的上蓋6去除后，可見下箱體7中設(shè)置有電池模組9和模組固定Z型支架10。具體地，下箱體7為鈑金沖壓及焊接工藝制作而成，下箱體四個(gè)側(cè)面邊角為焊接結(jié)構(gòu)，該四個(gè)側(cè)面邊角在圖1中的序號(hào)分別1、2、3、5。但是并不局限于此，動(dòng)力電池系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)可以有多種不同方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，本發(fā)明對(duì)此并不做具體限定。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體內(nèi)部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊32處設(shè)置有加強(qiáng)板31，加強(qiáng)板31與翻邊32貼合并固定連接。本發(fā)明通過加強(qiáng)板31提高翻邊32的強(qiáng)度，從而能夠避免振動(dòng)和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0036]現(xiàn)有技術(shù)中，電池箱體在Y向(請(qǐng)參見圖1中坐標(biāo)軸)振動(dòng)時(shí)，由于翻邊32的拐角處以及與該拐角處位置對(duì)應(yīng)的下箱體側(cè)面邊角(1、2、3、5)均為焊接連接，存在應(yīng)力集中，更容易發(fā)生開裂。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)選的具體實(shí)施例，在該實(shí)施例中，翻邊32下側(cè)設(shè)置有多個(gè)加強(qiáng)板31，多個(gè)加強(qiáng)板31分別位于翻邊32的拐角處下側(cè)。
[0037]為保證加強(qiáng)板31與翻邊32可靠焊接，在優(yōu)選的具體實(shí)施例中，翻邊32下側(cè)貼焊的加強(qiáng)板31厚度為2_;加強(qiáng)板31與翻邊32焊接固定，加強(qiáng)板31上設(shè)置有用于塞焊的焊接工藝孔311，焊接工藝孔311的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置;為避開翻邊32上的凸焊螺母312，加強(qiáng)板31在凸焊螺母312處開孔穿過，使凸焊螺母312可以從該孔中穿出，以保證加強(qiáng)板31與翻邊32緊密貼合，保證焊接質(zhì)量。此外，在具體實(shí)施例中，翻邊32的材質(zhì)優(yōu)選為DC01-DC06，加強(qiáng)板31的材料為一切可進(jìn)行加強(qiáng)的鈑金，例如Q235、B340、DCO1-DC06。在此，需要說明的是，上述對(duì)于加強(qiáng)板31的具體設(shè)置僅為本發(fā)明提供的最為優(yōu)選的具體實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)于加強(qiáng)板31的厚度以及材料并不做具體限定。
[0038]請(qǐng)參見圖5，為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱體的內(nèi)壁貼焊增厚板71，增厚板71的形狀與箱體內(nèi)壁走向一致，目的是增大箱壁厚度，從而提高強(qiáng)度，以避免拉裂。
[0039]現(xiàn)有技術(shù)中，電池箱體為鈑金沖壓及焊接工藝制作而成，電池箱體內(nèi)壁上用于固定BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM電池管理系統(tǒng))分板、線束、模組等內(nèi)部零部件的安裝支架分別獨(dú)立焊接在箱壁上。
[0040]而本發(fā)明提供的具體實(shí)施例中，電池箱體內(nèi)壁上用于固定內(nèi)部零部件的支架與增厚板71—體沖壓成型，并且，位于電池箱體內(nèi)的底部加強(qiáng)托架715與增厚板71—體沖壓成型。具體地，如圖5所示，上述支架包括BMS分板固定支架711、線束固定支架712、模組固定支架713。但是并不局限于此，根據(jù)電池箱體內(nèi)部的不同布置方案，上述支架也可以是其他類型的但設(shè)置在電池箱體內(nèi)壁上的其他功能支架，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，本發(fā)明對(duì)此并不做具體限定。
[0041]在優(yōu)選的具體實(shí)施例中，為減輕重量，增厚板71上設(shè)置有減重孔714，增厚板71為鋼板，鋼板厚度為2mm;具體地，電池箱體內(nèi)壁材質(zhì)優(yōu)選為DCOl-DC06，增厚板71的材料為一切可進(jìn)行加強(qiáng)的鈑金，如Q235、B340、DC01-DC06。在此，需要說明的是，上述對(duì)于增厚板71的具體設(shè)置僅為本發(fā)明提供的最為優(yōu)選的具體實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)于增厚板71的厚度以及材料并不做具體限定。
[0042]請(qǐng)參見圖6，為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，電池箱體的外壁面設(shè)置有吊耳4，吊耳4和電池箱體的外壁面之間設(shè)置有過渡板73，過渡板73厚度優(yōu)選為2mm。本發(fā)明中，設(shè)置過渡板73的目的是增大吊耳4和箱體外壁面焊接處的受力面，避免拉裂。在此需要說明的是，過渡板73的厚度設(shè)置為2mm僅為本發(fā)明提供的最為優(yōu)選的具體實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)于過渡板73的厚度以及材料并不做具體限定。
[0043]進(jìn)一步地，如圖6所示，電池箱體的外壁包括非平直面72，以及與非平直面72相接的平直面75，位于非平直面處的過渡板73不僅覆蓋非平直面72的部分結(jié)構(gòu)，并且，該過渡板73還延展至與非平直面72相接的平直面75處，以進(jìn)一步增加焊接強(qiáng)度。具體地，電池箱體外壁的材質(zhì)優(yōu)選為DC01-DC06，過渡板的材料為一切可進(jìn)行加強(qiáng)的鈑金，如Q235、B340、DC01-DCO60
[0044]此外，請(qǐng)參見圖7，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，動(dòng)力電池系統(tǒng)包括上文中所述的電池箱體，以及設(shè)置于該電池箱體內(nèi)部的電池模組9。
[0045]在具體實(shí)施例中，為了令電池模組9實(shí)現(xiàn)前后左右多方向的固定，在電池模組9上設(shè)置有底部固定支架8和Z型支架10。其中，底部固定支架8位于電池模組9前后方向，電池模組9通過底部固定支架8和第一螺栓92與所述電池箱體的底板固連;Z型支架10位于電池模組9左右方向，Z型支架10—端通過第二螺栓91和螺母102與電池模組9固連，另一端通過第三螺栓101與箱體內(nèi)壁上的模組固定支架713固連。在此需要說明的是，Z型支架10及各種緊固件的數(shù)量根據(jù)電池模組的重量及體積大小確定。
[0046]在具體實(shí)施例中，第二螺栓91為凸焊螺栓或鉚接螺栓。此外，相關(guān)零部件需達(dá)到以下性能要求:
[0047]第三螺栓101的性能等級(jí)? 10.9級(jí)；
[0048]Z型支架10的高度< IlOmm;
[0049]第二螺栓91的性能等級(jí)2 8.8級(jí)；
[0050]螺母102的性能等級(jí)2 8級(jí)；
[0051 ] 第一螺栓92的性能等級(jí)2 8.8級(jí)。
[0052]為保證動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全使用，國家在2015年下發(fā)了一個(gè)新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3-2015《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分:安全性要求與測試方法》。此標(biāo)準(zhǔn)中包含有對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的振動(dòng)要求，此振動(dòng)要求非常高，幾乎現(xiàn)有動(dòng)力電池系統(tǒng)均無法滿足。通過測試可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述動(dòng)力電池系統(tǒng)可以滿足此標(biāo)準(zhǔn)中的振動(dòng)要求。
[0053]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0054]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0055]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池箱體，所述電池箱體的內(nèi)部用于汽車電池模組(9)的排布與安裝，其特征在于，所述電池箱體的翻邊(32)處設(shè)置有加強(qiáng)板(31)，所述加強(qiáng)板(31)與所述翻邊(32)貼合并固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述加強(qiáng)板(31)設(shè)置有多個(gè)，均位于所述翻邊(32)的下側(cè)，并分別位于所述翻邊(32)的拐角處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述加強(qiáng)板(31)與所述翻邊(32)焊接固定，所述加強(qiáng)板(31)上設(shè)置有用于塞焊的焊接工藝孔(311)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述翻邊(32)上設(shè)置有凸焊螺母(312)，所述加強(qiáng)板(31)在所述凸焊螺母(312)處開孔穿過。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池箱體，其特征在于，還包括增厚板(71)，所述增厚板(71)貼焊于所述電池箱體的內(nèi)表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體內(nèi)壁上用于固定所述電池箱體內(nèi)部零部件的支架，以及所述電池箱體內(nèi)的底部加強(qiáng)托架(715)，均與所述增厚板(71)—體沖壓成型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體的外壁面設(shè)置有吊耳(4)，所述吊耳(4)和所述外壁面之間設(shè)置有過渡板(73)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體的外壁面包括非平直面(72)，以及與所述非平直面(72)相接的平直面(75)，所述過渡板(73)不僅覆蓋所述非平直面(72)的至少部分結(jié)構(gòu)，并且延展至與所述非平直面(72)相接的所述平直面(75)處。9.一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力電池系統(tǒng)包括上述權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的電池箱體，以及設(shè)置于所述電池箱體內(nèi)部的電池模組(9)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模組(9)上設(shè)置有: 位于所述電池模組(9)前后方向的底部固定支架(8)，所述電池模組(9)通過所述底部固定支架(8)和第一螺栓(92)與所述電池箱體的底板固連； 位于所述電池模組(9)左右方向的Z型支架(10)，所述Z型支架(10)—端通過第二螺栓(91)與所述電池模組(9)固連，另一端通過第三螺栓(101)與所述箱體內(nèi)壁上的模組固定支架(713)固連。
【文檔編號(hào)】H01M2/10GK105870377SQ201610411617
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】楊圣, 陳小平, 吳金明, 鄧承浩, 姚振輝, 鄧柯軍
【申請(qǐng)人】重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司