电池包结构、车身结构总成及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆设计及生产技术领域，尤其涉及一种电池包结构、车身结构总成及车辆。


背景技术：

2.随着电动汽车的逐渐普及，对于车辆重量及空间利用率等方面也有了更高的要求。由于电动汽车的能源主要来自其内部的电池包结构，为了保证拥有足够电力，电池包至少需具备一定重量和规格，导致其成为影响车辆重量以及空间利用率的一个重要因素。
3.目前的电动汽车中为了进一步取消电池包的外壳结构，通常采用直接将电芯与车身地板进行连接固定，例如在车身地板上设置框梁结构以固定电芯。这种方式虽然取消了电池包的外壳结构，但仍需在车身地板上设置固定结构，仍然会占用车身地板底部的空间，难以对整车布置的空间利用率以及整车重量和成本进行较大的提升。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种电池包结构、车身结构总成及车辆。
5.第一方面，本公开提供了一种电池包结构，其特征在于，包括电芯和底护板；
6.所述电芯与所述底护板连接，所述底护板用于与车身门槛连接，所述底护板用于与所述车身门槛和车身地板共同围成容置腔，所述电芯位于所述容置腔内。
7.可选地，所述电池包结构还包括电池固定框架，所述电池固定框架设置在所述底护板上并在所述底护板上围设形成顶部开口的凹腔，所述电芯位于所述凹腔内。
8.第二方面，本公开提供了一种车身结构总成，其包括车身地板、车身门槛和如上所述的电池包结构；
9.所述车身门槛连接于所述车身地板的侧边处。
10.可选地，所述车身门槛包括门槛内板和门槛加强件，所述底护板与所述门槛内板连接，所述门槛加强件和所述底护板设置在所述门槛内板的同一侧。
11.可选地，所述底护板与所述门槛内板之间密封连接；
12.可选地，所述车身地板与所述车身门槛之间密封连接。
13.可选地，所述车身结构总成还包括上车体，所述车身地板上设置有用于与所述上车体连接的地板框架。
14.可选地，所述上车体包括车门侧板，所述车门侧板与所述车身门槛连接；
15.所述车门侧板上穿设有侧门管路组件，所述侧门管路组件与所述车门侧板密封连接。
16.可选地，所述侧门管路组件包括管道和堵盖，所述车门侧板上具有安装孔，所述管道穿设在所述安装孔中，所述堵盖夹设在所述安装孔与所述管道之间，并且所述堵盖的内侧与所述管道密封连接，所述堵盖的外侧与所述安装孔密封连接。
17.第三方面，本公开还提供一种车辆，其包括上述的车身结构总成。
18.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
19.本公开实施例提供的电池包结构、车身结构总成及车辆，通过将电池包结构设置为包括电芯和底护板，电芯固定在底护板上，底护板用于与车身门槛连接，从而提供用于容置电芯的容置腔，实现了电池包结构与车身地板的间接连接，因此，只需将承托电芯的底护板与车身门槛连接即可实现整个电池包结构与车身的连接，无需在车身地板上设置任何用于连接电芯的结构，从而可在一定程度上进一步缩小电芯与车身地板之间的距离，不仅减小了安装电池包结构所需的纵向空间，电芯旁侧同样不需要设置连接结构用于与车身地板连接，因此一定程度上也缩小了安装电池包结构所需的横向空间，电池包结构整体结构的重量减少，简化了车身地板结构，降低了电池包结构以及整车成本，提升了车内空间利用率，进一步提升了车辆的整体性能。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
21.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本公开实施例一所述的车身结构总成的结构示意图；
23.图2为本公开实施例一所述的电池包结构的结构示意图；
24.图3为本公开实施例一所述的车身结构总成的截面示意图；
25.图4为本公开实施例一所述的车身地板和车身门槛的结构示意图；
26.图5为本公开实施例一所述的车身门槛的结构爆炸示意图；
27.图6为本公开实施例一所述的车身地板上的地板框架的结构示意图；
28.图7为本公开实施例一所述的车门侧板和侧门管路组件的结构示意图；
29.图8为本公开实施例一所述的侧门管路组件的堵盖的结构示意图。
30.附图标记：
31.1、车身地板；11、前框架；12、后框架；13、连接部；2、车身门槛；21、门槛内板；22、门槛加强件；3、电池包结构；31、电芯；32、底护板；33、电池固定框架；4、前机舱；5、后地板；6、上车体；61、车门侧板；7、侧门管路组件；71、管道；72、堵盖；721、外热熔环；722、内热熔环；723、弹性密封件。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.随着电动汽车的逐渐普及，对于车辆重量及空间利用率等方面也有了更高的要
求。由于电动汽车的能源主要来自其内部的电池包结构，为了保证拥有足够电力，电池包至少需具备一定重量和规格，导致其成为影响车辆重量以及空间利用率的一个重要因素。
35.目前的电动汽车中，电池包具有完整的上壳体和下壳体，两者通过组装将电池进行封闭以形成独立的电池箱体结构，然后再将整体安装在车体上。这种方式安装的电池箱体占用车内较大空间，导致整车布置的空间利用率较差，同时也难以降低整车重量和成本。
36.针对上述缺陷，本实施例提供一种车身结构总成及车辆，通过对电池与车身的安装结构进行简化，节省了部分结构，不仅降低了重量，还进一步缩小了车辆内部需要为电池安装所提供的空间。具体地，关于该车身结构总成及车辆的结构设置方式见以下实施例内容所述。
37.实施例一
38.如图1-8所示，本实施例提供一种电池包结构，其包括电芯31和底护板32，电芯31与底护板32连接，底护板32用于与车身结构的车身门槛2连接，底护板32用于与车身门槛2和车身结构的车身地板1共同围成容置腔，电芯31位于容置腔内。
39.具体实现时，电芯31与底护板32先进行固定，形成电池包结构3，具体地，电芯31可通过螺栓固定安装于底护板32，并且可设置为拆卸式连接，便于后期对电芯31进行检修维护。当然，在其他实施例中，也可采用其他连接方式。
40.由于电池包结构3通常设置在车身地板1的底侧，因此，电池包结构3通常是与车身地板1进行连接固定。而现有的电池包结构3由于需要保证连接可靠性，其上壳体的顶盖部分需要与车身地板1连接，同时在电池包结构3周侧的部分同样需要与车身地板1连接，一方面进一步保证连接可靠性，另一方面便于传递横向侧的应力。这样导致不论在车辆的纵向还是横向方向上均需要设置相应的连接结构。
41.通过本实施例提供的电池包结构3，将电池包结构3的电芯31固定在底护板32上，并使底护板32与车身门槛2连接，以实现电池包结构3与车身地板1的间接连接，这种方式由于不需要在车身地板上设置用于连接电池电芯的结构，从而进一步缩小电芯31距离车身地板1之间的距离，减小安装电池包结构3所需的纵向空间，另外，电池包结构3的底护板32直接与车身门槛2连接，因此电芯31旁侧同样不需要设置连接结构用于与车身地板1连接，从而可进一步缩小安装电池包结构3所需的横向空间，电池包结构3整体的重量减少，降低了电池包结构3以及整车成本，所占用的空间减少，提升了车内空间利用率，从而能够进一步提升车辆的整体性能。
42.对应上述电池包结构3，本实施例还提供一种车身结构总成，其包括有车身地板1、车身门槛2和上述的电池包结构3，并且，车身门槛2连接于车身地板1的侧边处。
43.车身结构总成还包括有前机舱4、后地板5和上车体6，其中，车身地板1和车身门槛2取代现有的车身前地板，用于实现车辆乘客舱前半部分的密封及车辆内部座椅、中间扶手、地毯等内饰件的支撑固定，由于电池包结构3位于车身地板1的底侧，因此，用于电池包结构3的液冷板可对应设置在车身地板1的对应电池包结构3的位置处。另外，方便对电池包结构3进行预定位的相当于电池边框的结构也可设置在车身地板1的对应电池包结构3的位置处。即，车身地板1和车身门槛2承担了车身承载功能和内饰件固定功能，并集成了原本的电池包结构3上盖的电池保护功能和电池液冷板的电池散热功能。
44.在一些实施例中，车身地板1上设置有用于与上车体6连接的地板框架。地板框架
用于与上车体6连接，因此，对应地，地板框架上设置有能够与上车体6的连接点对应的多个连接部13，以实现多点固定安装。具体地，连接部13的位置设置可根据实际的地板框架与上车体6的连接要求优先选择设置在应力集中的位置处。
45.地板框架的形状与上车体6的与车身地板1的所有连接点所形成的形状相对应，也就是说，地板框架的设置需要保证能够实现所有连接部13的设置，同时，地板框架的设置也需要方便将其固定在车身地板1上。在本实施例中，地板框架包括前框架11和后框架12，前框架11和后框架12的设置更加方便与上车体6进行对应，同时减少结构冗余。前框架11和后框架12可通过多个金属零件采用焊接或机械连接等方式与车身地板1进行总成，当然，在其他实施例中，也可采用胶粘的方式，只要保证连接效果即可。另外，在其他实施例中，也可使地板框架整体为一体成型式设计，以减少安装步骤。
46.车身门槛2用于连接上车体6、车身地板1和电池包结构3，同时，车身门槛2集成了原电池包结构3的边框功能，在碰撞工况下起传力、吸能的作用。在一些实施例中，车身门槛2包括门槛内板21和门槛加强件22，底护板32与门槛内板21连接，门槛加强件22设置在门槛内板21的与底护板32同侧的位置处。在本实施例中，门槛外板可设置为归属于上车体6结构，在此基础上，门槛内板21和门槛外板能够进行安装并形成闭合腔体，门槛加强件22位于闭合腔体内，也可位于门槛内板21的朝向车体中部的一侧。
47.在一些实施例中，电池包结构3还包括电池固定框架33，电池固定框架33设置在底护板32上，并在底护板32上围设形成有顶部开口的凹腔，电芯31位于凹腔内。通过在底护板32上设置固定框架，方便形成用于放置电芯31的顶部开口的凹腔，并且，在电芯31具有多个时，电池固定框架33的设计也能够在安装后在底护板32表面同时形成若干均匀排布的凹腔。具体地，电池固定框架33与底护板32之间可采用螺栓连接或焊接等方式，只要保证连接处的可靠性即可。另外，对于顶部开口的凹腔的设置，当电芯31放入后，需要保证凹腔顶部高于电芯31的顶部，以避免电池包结构3与车身门槛2连接后电芯31顶部与车身地板1之间发生干涉。
48.由于现有的电池包结构3在具有上壳体时需要将上壳体与车身地板1之间进行密封连接，并且还存在有其他结构也需与车身地板1连接，为了保证电池包结构3内部的密封效果，电池包结构3与车身地板1间的连接处需要进行密封。在本实施例中，由于电池包结构3与车身地板1之间没有直接连接，而是与车身门槛2进行了连接，因此，设置为底护板32与门槛内板21之间密封连接，以保证电芯31底部的密封效果，另外，车身地板1与门槛内板21之间也可进行密封连接。以保证电芯31顶部的密封效果。具体地，在进行密封设置时，可通过胶水或者胶条实现密封。具体可参见图3所示，底护板32与门槛内板21之间的密封处见图中标号10所示，车身地板1与门槛内板21之间的密封处件图中标号20所示。
49.在一些实施例中，该车身结构总称还包括侧门管路组件7。上车体6包括有车门侧板61，车门侧板61与车身门槛2连接。车门侧板61上设置有侧门管路组件7，侧门管路组件7与车门侧板61密封连接。由于现有的车辆内部在排线或者排管的时候，均是从车身地板1底部的横向侧通过，占用较大车内空间，将侧门管路组件7设置在车门侧板61上，则能够利用到门板内部空间，从而进一步提升整车内的空间利用率。
50.侧门管路组件7包括有管道71和堵盖72，车门侧板61上具有安装孔，堵盖72夹设在安装孔与管道71之间，并且堵盖72的内侧与管道71密封连接，堵盖72的外侧与安装孔密封
连接。管道71内用于走线，堵盖72的设置能够对安装孔处起到密封作用。
51.为了使堵盖72能够起到更好的密封和固定管道71的效果，堵盖72可包括内热熔环722和外热熔环721，内热熔环722与管道的外表面连接，外热熔环721与安装孔的孔壁连接，内热熔环722和外热熔环721之间填充有弹性密封件723。弹性密封件723的设置能够对内热熔环722和外热熔环721起到挤压作用，保证堵盖72与安装孔及管道71之间尽可能不存在缝隙。在本实施例中，弹性密封件723可采用尼龙材质。
52.实施例二
53.本实施例提供一种车辆，其包括实施例一所述的车身结构总成。
54.车身结构总成在装配时，可先将电池包结构与车身地板连接，进而将前机舱、后地板和上车体一次进行连接，最终得到集成后的车身结构总成。并且，在连接电池包结构时，不需要使电池包结构直接与车身地板连接，而是将电池包结构的电芯设置在底护板上，并使底护板与车身门槛连接，因此可取消掉电芯与车身地板之间的连接结构，从而可进一步缩小电芯距离车身地板之间的距离，减小安装电池包结构所需的纵向空间，另外，电池包结构的底护板直接与车身门槛连接，因此电芯旁侧同样不需要设置连接结构用于与车身地板连接，从而可进一步缩小安装电池包结构所需的横向空间，从而大大减少了电池包结构所占用的空间，提升了车内空间利用率。
55.另外，对于本实施例的车辆中的车身结构总成的其他设置方式与实施例一提供的车身结构总成相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照实施例一的描述。
56.本实施例提供的车辆可以是乘用车，也可以是商用车等，本实施例并不限于此。只要是能够安装上述车身结构总成的车辆均属于本实施例保护的范围。
57.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
58.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。