箱体底盘的底板结构、箱体底盘、电池包和汽车的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车技术领域，具体地涉及一种箱体底盘的底板结构、箱体底盘、电池包和汽车。


背景技术：

2.在新能源汽车的动力电池系统中，电池包的箱体底盘用来承载电池模组以及其他电气部件，该部件一般采用焊接工艺拼接制成，由于焊接的原理是通过高温来实现两个实体相互熔接一体，而箱体底盘的材料五金在高温条件下很容易产生形变，如果使用不合格的箱体底盘，会影响电池包整体的机械强度和密封性。而目前的新能源汽车行业中，电池包需要满足ip67防护等级要求，因此有必要提高箱体底盘的可靠性，以满足目前的行业需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术存在的电池包的箱体底盘设计不合理的问题，提供一种箱体底盘的底板结构、箱体底盘、电池包和汽车。
4.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种箱体底盘的底板结构，所述箱体底盘的底板结构包括底板、两个第一横梁和至少一个第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁贴合设置在所述底板的正面，所述底板包括彼此垂直的两个第一边和两个第二边，所述第一横梁平行于所述第一边且从一个所述第二边延伸至另一个所述第二边，所述第二横梁平行于所述第二边且从一个所述第一边延伸至另一个所述第一边，其中，两个所述第一横梁分别靠近两个所述第一边设置且和所述第一边之间具有间隙，所述第一横梁的两端和两个所述第二边之间具有间隙，多个所述第二横梁的两端和两个所述第一边之间具有间隙。
5.通过上述技术方案，利用本申请提供的箱体底盘的底板结构，第一横梁的侧面和底板的第一边之间具有间隙，第一横梁的两端和底板的第二边之间具有间隙，底板上设置至少一个第二横梁，第二横梁的两端和底板的第二边之间具有间隙，使得在进行搅拌摩擦焊时，搅拌摩擦焊焊接头能够沿着底板的边缘进行运动，从而将围框和底板焊接在一起，更可以采用机械设备进行搅拌焊接，使得焊接的一致性好，强度、密封性、精度等各项参数都能够达到要求。利用本申请提供的箱体底盘的底板结构，能够提高电池包的生产效率，降低生产的成本。
6.可选地，限定连接两个所述第一横梁的对应的端部之间的线段为端部连线，所述端部连线平行于所述第一边，限定两个所述端部连线和两个所述第一横梁围成的框体为内框体，所述底板位于所述内框体和所述底板的周沿之间的区域为焊接区域，所述底板位于所述焊接区域内的部分配置为阶梯段。
7.可选地，所述阶梯段包括阶梯横面和连接于所述阶梯横面的两端的两个阶梯竖面，所述阶梯横面平行于所述底板的板面。
8.可选地，所述阶梯横面和所述底板的正面以及所述底板的背面的间距均不低于4mm。
9.可选地，所述第二横梁的两端和所述第一横梁的侧边齐平。
10.本发明第二方面提供一种箱体底盘，所述箱体底盘包括围框、填补梁和权利要求如上所述的箱体底盘的底板结构，所述围框和所述底板的周沿相匹配以围绕所述底板设置，所述填补梁设置在所述第一横梁的两端和所述围框之间以及所述第二横梁的两端和所述围框之间。
11.可选地，所述填补梁焊接设置在所述第一横梁的两端和所述围框之间以及所述第二横梁的两端和所述围框之间。
12.本发明第三方面提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的箱体底盘。
13.本发明最后一方面提供一种汽车，所述汽车包括如上所述的电池包。
附图说明
14.图1是根据本发明优选实施方式的箱体底盘的俯视图，其中未装配有填补梁；
15.图2是图1的箱体底盘的俯视图，示出了搅拌摩擦焊焊接头的运动轨迹；
16.图3是根据本发明优选实施方式的箱体底盘的分解图；
17.图4是根据本发明优选实施方式的箱体底盘的俯视图；
18.图5是图4的箱体底盘的立体图；
19.图6是图1中沿a
‑
a的剖视图；
20.图7是图6中i处的放大图。
21.附图标记说明
22.10、底板；11、第一横梁；12、第二横梁；13、端部连线；
23.21、阶梯横面；22、阶梯竖面；
24.30、围框；31、前边梁；32、后边梁；33、左边梁；34、右边梁；
25.40、填补梁；50、搅拌摩擦焊焊接头；60、运动轨迹
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
27.本发明提供一种箱体底盘的底板结构，该箱体底盘具体为电池包的箱体底盘，如图1所示，所述箱体底盘的底板结构包括底板10、两个第一横梁11和至少一个第二横梁12，所述第一横梁11和所述第二横梁12贴合设置在所述底板10的正面，所述底板包括彼此垂直的两个第一边和两个第二边，所述第一横梁11平行于所述第一边且从一个所述第二边延伸至另一个所述第二边，所述第二横梁12平行于所述第二边且从一个所述第一边延伸至另一个所述第一边，其中，两个所述第一横梁11分别靠近两个所述第一边设置且和所述第一边之间具有间隙，所述第一横梁11的两端和两个所述第二边之间具有间隙，多个所述第二横梁12的两端和两个所述第一边之间具有间隙。
28.在图1的结构中，第一横梁11的侧面和底板10的第一边之间具有间隙，第一横梁的两端和底板10的第二边之间具有间隙，底板10上设置有3个第二横梁12，第二横梁12的两端和底板10的第二边之间具有间隙，使得在进行搅拌摩擦焊时，搅拌摩擦焊焊接头50能够沿着底板10的边缘进行运动，从而将围框30和底板10焊接在一起，更可以采用机械设备进行
搅拌焊接，使得焊接的一致性好，强度、密封性、精度等各项参数都能够达到要求。利用本申请提供的箱体底盘的底板结构能够提高电池包的生产效率，降低生产的成本。
29.其中，第二横梁12的两端和第一横梁11的侧边齐平，从而使得焊接头在第一横梁11和底板10的边缘之间运动时，不会碰到凸出于第一横梁11 的第二横梁12，提高焊接头运动的稳定性。此外，第二横梁12主要用于为各个部件提供安装基础，其数量可以根据实际需求进行选取。
30.在本申请的一个实施方式中，第一横梁11和底板10的第一边之间的间隙不低于25mm，第一横梁11的两端和底板10的第二边之间的间隙不低于 25mm。
31.在进行搅拌摩擦焊时，可以利用焊接头在底板10的背面和正面依次进行搅拌，图2示出了焊接头在底板10背面的运动轨迹60，底板10的背面没有设置部件，表面平整，焊接头的运动不会受到干扰。在实际操作中，可以先在底板10的背面走焊接头，之后再在底板10的正面走焊接头；此外也可以同时在底板10的背面和正面走焊接头。
32.本申请第二方面提供一种箱体底盘，所述箱体底盘包括围框30、填补梁 40和如上所述的箱体底盘的底板结构，所述围框30和所述底板10的周沿的形状相匹配以围绕所述底板10设置，所述填补梁40设置在所述第一横梁11 的两端和所述围框30之间以及所述第二横梁12的两端和所述围框30之间。其中，围框30包括前边梁31、后边梁32、左边梁33以及右边梁34，围框 30凸出于底板10的正面，从而和底板10共同构成箱体底盘。
33.如图3、图4和图5所示，填补梁40能够填补第一横梁11的两端和底板10的第二边之间的间隙，以及第二横梁12和底板10的第一边之间的间隙，使得整个箱体底板的结构完成，从而能够应用在电池包中，作为电池包的构成部件。填补梁40能够通过焊接的方式设置在相对应的位置，在通过搅拌摩擦焊完成底板10和围框30的连接之后，通过气保满焊工艺将填补梁 40焊接在对应的位置。
34.继续参考图1所示的结构，限定连接两个所述第一横梁11的对应的端部之间的线段为端部连线13，所述端部连线13平行于所述第一边，限定两个所述端部连线13和两个所述第一横梁11围成的框体为内框体，所述底板 10位于所述内框体和所述底板的周沿之间的区域为焊接区域，搅拌摩擦焊焊接头50在该区域进行运动，其中底板10位于所述焊接区域内的部分配置为阶梯段，从而便于焊接头的端部的伸入。
35.具体地，如图6和图7所示，阶梯段包括阶梯横面21和连接于所述阶梯横面的两端的两个阶梯竖面22，阶梯横面21平行于底板10的板面，阶梯竖面22垂直于底板10的板面，阶梯横面21和底板10的正面以及背面之间的间距能够便于搅拌摩擦焊焊接头50的伸入，从而充分发挥搅拌作用。
36.其中，如图7所示，底板10的正面和背面之间的间距为h1，该h1最小值为8mm，阶梯横面21和底板10的背面之间的间距为h2，该h2的最小值为4mm。由于搅拌摩擦焊焊接头50的插入头的深度在1.5mm和3.5mm 之间，在本申请的优选实施方式中，阶梯横面21和底板10的正面以及背面之间的间距均不低于4mm，从而避免干涉焊接头。
37.本申请还提供一种焊接箱体底盘的方法，该方法包括：利用搅拌摩擦焊焊接头50在底板10的背面运动以将围框30和底板10焊接在一起；之后拆除位于第一横梁11的两端和围框30之间以及第二横梁12的两端和所述围框30之间的填补梁40；然后利用搅拌摩擦焊焊接头50在底板10的正面运动以加强所述围框30和所述底板10的焊接连接；随后将填补梁40
焊接在第一横梁11的两端和围框30之间以及第二横梁12的两端和围框30之间。其中，也可以事先不在底板上设置填补梁40，利用焊接头将围板30和底板 10焊接连接在一起之后，再焊接填补梁40，更加节省工序。另外，利用搅拌摩擦焊焊接头50在底板10的背面和正面均进行运动可以使得箱体的整体强度得到增加，从而满足ip67标准。
38.本申请再一方面提供一种电池包，该电池包包括如上所述的箱体底盘。本申请最后一方面提供一种汽车，该汽车包括如上所述的电池包。
39.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。