一种冲压二层模组托盘、液冷系统、液冷托盘组件以及电池包的制作方法

本实用新型涉及新能源技术领域，具体涉及一种冲压二层模组托盘、液冷系统、液冷托盘组件以及电池包。

背景技术：

当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战；能量利用率高，对环境无污染的纯电动汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。作为纯电动汽车的核心部件，动力电池包的结构设计与安全性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。由于纯电动汽车中给电池包预留的安装空间较小且形状不规则，为了充分利用电池包有限的空间，经常需要布置二层模组，二层模组托盘的设计就变的尤为必要。

传统的动力电池包的二层托盘多采用钣金拼焊方式，通过人工激光下料，折弯机折弯而成，产品的一致性低，表面不够平整，生产效率低，不利于大规模生产。另外，传统的动力电池包的二层托盘由于采用钣金拼焊方式，重量较大，随着对能量密度要求的提高，难以满足客户要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种冲压二层模组托盘、液冷系统、液冷托盘组件以及电池包。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种冲压二层模组托盘，包括通过冲压成型工艺制成的托盘本体，所述托盘本体上侧面冲压形成有若干与电池模组上的液冷系统相配合并对所述液冷系统进行限位的限位结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的冲压二层模组托盘，采用冲压工艺成型，相比于钣金拼焊托盘，工序简单，可以省去大量的机加工工序和设备，降低成本；通过在托盘本体上设置若干限位结构，可有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统受到冲击破坏。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述限位结构为在所述托盘本体上侧面上冲压形成的限位凸起，所述限位凸起与所述托盘本体垂直布置；每个所述限位凸起上形成有至少两个与所述液冷系统相配合抵接的限位面，若干所述限位凸起上的限位面相互平行设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：各个限位面相互平行设置，有利于与液冷系统紧密有效配合，结构紧凑，容易冲压成型，而且将限位面设置为弧面，方便抵接配合，容易发生错位移动。

进一步，所述托盘本体上冲压形成有若干通孔，且所述通孔的内侧壁向所述托盘本体的上侧面延伸形成环筒状结构的所述限位凸起；所述限位凸起包括两条平行设置的限位段，两条限位段的外侧面形成所述限位面，所述限位面为弧面。

采用上述进一步方案的有益效果是：将限位凸起设置为环筒状结构，并设置两条平行设置的限位段，方便在限位凸起的两侧分别对液冷系统进行限位，可有效防止液冷系统滑动。

进一步，还包括分别采用冲压成型工艺制成的托盘梁和支撑立柱；所述托盘梁固定在所述托盘本体的边缘位置上，所述支撑立柱固定在所述托盘梁的下端且位于所述托盘本体的底部。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置托盘梁和支撑立柱，方便二层模组托盘的安装固定；而且通过冲压形成的安装孔，定位更加精确。

进一步，所述托盘本体的四周边缘向上延伸形成有用于固定线束的折边；所述托盘本体上的底部冲压形成若干底壳加强筋，所述托盘本体四周的折边处冲压形成有若干三角形加强筋；所述托盘本体上冲压形成若干减重孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：在托盘本体上以及托盘梁上分别设置加强筋，可以极大的提升模组托盘的耐振动和耐冲击性能，使模组托盘整体的结构强度与刚度得到了大幅度的提升；在托盘本体上设置减重孔，可以有效减重，有利于提升动力电池能量密度。

一种液冷系统，包括液冷板和若干与冲压二层模组托盘上的限位结构适配抵接的弹性件，所述弹性件卡接在所述液冷板底部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的液冷系统，通过设置液冷板，并在液冷板底部设置若干弹性件，可将液冷板弹性抵接在模组本体上，可有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统发生大幅度振动或冲击破坏。

进一步，所述弹性件为弧形片状结构，所述弹性件的中部卡接在所述液冷板底部，所述弹性件的两端分别向内弯折形成两个抵接边，所述抵接边的外表面适配抵接在所述限位结构的限位面上。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用弧形片状结构的弹性件，并使弹性件两端分别弯折并抵接在限位结构的限位面上，在发生冲击时，可以使弹性片向两边发生延伸形变，使作用力向两边分散，大大提高了耐冲击和耐振动性能。

进一步，所述液冷板的底部设有若干对卡钩，每对所述卡钩的上端分别固定在所述液冷板的底部，每对所述卡钩的下端分别向相互远离的方向延伸；所述弹性件的中部开设有两个卡接孔，若干所述弹性件通过所述卡接孔一一对应的卡接在若干对所述卡钩上。

采用上述进一步方案的有益效果是：在液冷板底部设置若干对卡钩，方便弹性件的安装和拆卸。

一种液冷托盘组件，包括所述的模组托盘以及所述的液冷系统；所述液冷板通过弹性件适配抵接在所述托盘本体上侧面的限位结构上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的液冷托盘组件，可对电池包进行有效支撑和冷却，而且还大大提高了整体的耐振动和耐冲击的性能。

一种电池包，包括电池箱体、电池模组、以及所述的液冷托盘组件，所述模组托盘安装在所述电池箱体内，所述液冷系统安装在所述模组托盘上，所述电池模组安装在所述液冷系统上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电池包，内部设置冲压成型工艺制成的二层电池模组，可有效提高电池包整体的耐振动和耐冲击性能，而且能有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统受到冲击破坏。

附图说明

图1为本实用新型的模组托盘的主视结构示意图；

图2为图1的A-A剖面结构示意图；

图3为本实用新型的模组托盘的立体爆炸结构示意图；

图4为图3中A部的放大结构示意图；

图5为本实用新型的液冷板的立体结构示意图一；

图6为本实用新型的液冷板的立体结构示意图二；

图7为本实用新型的模组托盘与液冷系统配合的主视结构示意图；

图8为本实用新型的模组托盘与液冷系统配合的侧视结构示意图；

图9为图8中B部的放大结构示意图；

图10为本实用新型的电池模组与模组托盘配合的立体结构示意图；

图11为本实用新型的电池模组与模组托盘配合的主视结构示意图；

图12为本实用新型的电池模组与模组托盘配合的侧视结构示意图；

图13为本实用新型的电池模组的立体安装结构示意图；

图14为本实用新型的电池模组安装结构的主视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、托盘本体；101、限位结构；102、限位面；103、通孔；104、限位段；105、折边；106、三角形加强筋；107、凸台；

200、托盘梁；201、安装孔；

300、支撑立柱；

400、液冷板；401、卡钩；

500、弹性件；501、抵接边；

600、电池模组；

700、电池支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例的一种冲压二层模组托盘，包括通过冲压成型工艺制成的托盘本体100，所述托盘本体100上侧面冲压形成有若干与电池模组600上的液冷系统相配合并对所述液冷系统进行限位的限位结构101。其中，每个所述限位结构101包括至少两个与所述液冷系统相抵接的限位面102，限位结构101上设置至少两个与液冷系统相抵接的限位面102，使液冷系统分别抵接在对应的限位面上，防止滑动。

具体的，如图1和图2所示，本实施例的模组托盘采用与电池箱体配合的长方形结构，而且设置为内凹的结构形式，并且在托盘本体100的底部向上凸起形成若干凸台107，将限位结构101设置在凸台107上，方便与液冷系统进行配合。

如图3和图4所示，本实施例的一个具体方案为，所述限位结构101为在所述托盘本体100上侧面上冲压形成的限位凸起，所述限位凸起与所述托盘本体100垂直布置；所述限位凸起上形成有至少两个与所述液冷系统相配合抵接的限位面102，若干所述限位凸起上的限位面102相互平行设置。其中，各个限位面102相互平行设置，有利于与液冷系统紧密有效配合，结构紧凑，容易冲压成型，而且将限位面设置为弧面，方便抵接配合，容易发生错位移动。

如图3和图4所示，本实施例的一个优选方案为，所述托盘本体100上冲压形成有若干通孔103，且所述通孔103的内侧壁向所述托盘本体100的上侧面延伸形成环筒状结构的所述限位凸起；所述限位凸起包括两条平行设置的限位段104，两条限位段104的外侧面形成所述限位面102，所述限位面102为弧面。实际上，所述限位凸起为在托盘本体100由下至上冲压形成的，限位凸起中部冲压形成所述通孔103，然后限位凸起向上延伸且限位凸起与托盘本体100的连接处为弧形结构，这样使得形成的限位凸起的外表面为一圈弧形的限位面；将限位凸起设置为环筒状结构，并设置两条平行设置的限位段，方便在限位凸起的两侧分别对液冷系统进行限位，可有效防止液冷系统滑动。

如图1-图4所示，本实施例的模组托盘还包括分别采用冲压成型工艺制成的托盘梁200和支撑立柱300，所述托盘梁200和所述托盘本体100上分别通过冲压形成有若干安装孔；所述托盘梁200固定在所述托盘本体100的边缘位置上，所述支撑立柱300固定在所述托盘梁200的下端且位于所述托盘本体100的底部。其中，托盘梁200为两个，分别固定在托盘本体100的两个长边的上侧面上，托盘梁200的一部分与所述托盘本体100的两个长边的内侧结构相适配，另一部分从所述托盘本体100上侧面水平弯折且延伸出，然后将支撑立柱300固定在所述托盘梁200延伸出托盘本体100的一部分结构上。通过设置托盘梁和支撑立柱，方便二层模组托盘的安装固定；而且通过冲压形成的安装孔，定位更加精确。

如图1-图4所示，本实施例的所述托盘本体100的底部冲压形成若干底壳加强筋，所述托盘本体100四周的直角边上冲压形成有若干三角形加强筋106；所述托盘本体100上冲压形成若干减重孔；所述托盘本体100的四周边缘向上延伸形成有用于固定线束的折边105。实际上，托盘本体100四周边缘形成有一圈折边105，使托盘本体100上侧面整体呈下凹结构，折边105的设置以方便便于固定线束，另一方面也便于安装托盘梁200，使托盘梁200一部分固定在托盘本体100长边的折边105位置处。另外，在托盘本体100上设置加强筋，可以极大的提升模组托盘的耐振动和耐冲击性能，使模组托盘整体的结构强度与刚度得到了大幅度的提升；在托盘本体上设置减重孔，可以有效减重，有利于提升动力电池能量密度。

具体的，如图3和图4所示，所述三角形加强筋106为在所述托盘本体100的折边105位置底部斜向上冲压而成，整个托盘本体100的两个短边上分别冲压形成有两个三角形加强筋106，整个托盘本体100的两个长边上分别冲压形成有四个三角形加强筋106。

另外，本实施例的一个优选方案为，如图3、图4和图9所示，所述托盘本体100的底部沿其宽度方向冲压形成有若干凸台107，每个所述凸台107上分别冲压形成有两个所述通孔103，所述通孔103为沿所述托盘本体100宽度方向延伸的长条形通孔，所述托盘本体100上的各个通孔103相互平行布置。相邻两个凸台107之间形成一个沿其宽度方向布置的凹陷结构，所述凹陷结构中也冲压形成有避重孔，避重孔的结构与所述通孔103结构相同或只在宽度和长度上有差异，避重孔的内侧壁上也冲压形成有所述限位凸起，避重孔上的限位凸起不与液压系统进行配合，只起到加强托盘本体整体结构强度的作用。而且所述托盘本体100的凹陷结构与所述长边对应的位置分别设有一个所述三角形加强筋106。实际上，凸台107的设置一方面是为了方便其上的限位凸起与液冷系统配合，另一方面也是为了方便增加整个托盘本体100的整体强度。液冷系统的底部结构与所述托盘本体100上的各个限位结构相配合，使托盘本体100与液冷系统相互支撑限位，防止液冷系统发生滑动，避免液冷系统受到冲击破坏。

其中，位于所述凹陷结构中的避重孔也在一定程度上起到了散热的作用。

本实施例的二层模组托盘，采用冲压工艺成型，相比于钣金拼焊托盘，工序简单，可以省去大量的机加工工序和设备，降低成本；通过在托盘本体上设置若干限位结构，可有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统受到冲击破坏。

实施例2

如图5和图6所示，本实施例的一种液冷系统，包括液冷板400以及卡接在所述液冷板400底部的若干弹性件500，所述液冷板400压接在所述托盘本体100上，所述弹性件500适配抵接在所述模组托盘上侧面的限位结构101上。具体的，每个所述弹性件500都分别抵接在所述限位结构101的各个限位面102上，也就是说，每个弹性件500都能起到防止液冷系统晃动的作用。

其中，弹性件500的材质可选用塑料、金属等，只要可满足在弹性件上施加作用力后可恢复形变的材料均可。

如图5-图9所示，本实施例的一个优选方案为，所述弹性件500为弧形片状结构，所述弹性件500的中部卡接在所述液冷板400底部，所述弹性件500的两端分别向内弯折形成两个抵接边501，所述抵接边501的外表面适配抵接在所述限位结构101的限位面102上。实际上，弹性件500的两个抵接边501相对弯折并且都位于所述弹性件500的内侧，两个抵接边501都水平设置且其端部都位于所述同一平面上，使弹性件500的两端形成向内翻卷的结构，采用弧形片状结构的弹性件，并使弹性件两端分别弯折并抵接在限位结构的限位面上，在发生冲击时，可以使弹性片向两边发生延伸形变，使作用力向两边分散，大大提高了耐冲击和耐振动性能。

如图5和图9所示，本实施例的一个具体方案为，所述液冷板400的底部设有若干对卡钩401，每对所述卡钩401的上端分别固定在所述液冷板400的底部，每对所述卡钩401的下端分别向相互远离的方向延伸；所述弹性件500的中部开设有两个卡接孔，若干所述弹性件500一一对应的通过所述卡接孔卡接在若干对所述卡钩401上，两个卡接孔对称开设在所述弹性件500上。卡钩401的端部向上延伸形成有斜钩，卡钩通过斜钩钩住所述弹性件500的内侧面上，在液冷板400底部设置若干对卡钩401，方便弹性件500的安装和拆卸。

本实施例的一个优选方案为，如图7和图8所示，所述液冷系统包括多个平行设置且位于同一个平面的液冷板400，每个液冷板400的底部设有多对沿其长度方向排布的卡钩401，每对所述卡钩401上都安装有一个弹性件500。也就是说，每个液冷板400的底部分别设有至少一对所述卡钩401。而且每对所述卡钩401都沿所述液冷板400的宽度方向排布。

本实施例的液冷系统，通过设置液冷板，并在液冷板底部设置若干弹性件，可将液冷板弹性抵接在模组本体上，可有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统发生大幅度振动或冲击破坏。

实施例3

如图5和图6所示，本实施例的一种液冷托盘组件，包括实施例1所述的模组托盘以及实施例2所述的液冷系统；所述液冷板400通过弹性件500适配抵接在所述托盘本体100上侧面的限位结构101上。本实施例的液冷托盘组件，可对电池包进行有效支撑和冷却，而且还大大提高了整体的耐振动和耐冲击的性能。

本实施例的液冷托盘组件的一个优选方案为，如图1-图4所示，所述模组托盘上冲压形成有多个限位结构101，各个限位结构101相互平行并向所述托盘本体100的上表面延伸。所述液冷系统包括多个液冷板400，各个液冷板400相互平行设置且位于同一平面上，与所述托盘本体100相配合的各个液冷板400的底部分别设有一排所述弹性件500(由于在实际安装中，液冷系统可能会与托盘本体100发生错位，大部分的液冷板400都是设有弹性件500的，不需要与托盘本体100配合的液冷板400底部可不设置弹性件500)，当液冷系统压接在所述托盘本体100上时，所述液冷板400底部的各个弹性件500两端的抵接边分别位于同一平面上，所述液冷板400底部的各个弹性件500两端的抵接边分别抵接在所述限位凸起的两个限位段104的外表面上。由于限位段104的外表面为弧面，所述弹性件500的抵接边501的外表面也为与之配合的弧面结构。

本实施例的液冷托盘组件，将液冷系统通过弹性件适配压接在托盘本体上，使液冷板底部的一排弹性件对应抵接在所述限位凸起的两个限位段上，使整个液冷系统弹性架设在所述托盘本体的上侧面上，可以有效防止液冷系统发生滑动。而且托盘本体也配合所述液冷系统的结构，每个凸台上设置两个限位凸起，与液冷系统的每两个液冷板为一组的结构相配合，限位更加稳定可靠。

实施例4

如图10-图14所示，本实施例的一种电池包，包括电池箱体、电池模组600、以及实施例1所述的模组托盘或实施例2所述的液冷系统或实施例3所述的液冷托盘组件，所述模组托盘安装在所述电池箱体内，所述液冷系统安装在所述模组托盘上，所述电池模组600安装在所述液冷系统上。

如图10-图14所示，本实施例的电池箱体内的底部设有电池支架700，所述电池支架700安装在所述电池箱体的底部，电池支架700设有纵横交错的若干支撑梁，位于底层的电池模组600安装在所述支撑梁上，所述二层模组托盘安装在底层的电池模组600上，二层模组托盘通过其底部的支撑立柱300安装在位于底层的电池模组600上，二层模组托盘的上侧面上弹性压接有所述液冷系统，然后在所述液冷系统的上侧面上再安装一层电池模组600，而位于液冷系统上侧面的电池模组600也是安装在二层模组托盘上侧面的，电池模组600的底部设有一通道，液冷系统的液冷板400刚好位于所述通道内，位于上层的电池模组600将液冷板400弹性压接在所述二层模组托盘的上侧面上，实际上位于二层模组托盘上表面的电池模组600也是架设在所述冷板板400上并安装在所述二层模组托盘上的。使每个电池模组底部都有液冷板通过。

本实施例的电池包，内部设置冲压成型工艺制成的二层电池模组，可有效提高电池包整体的耐振动和耐冲击性能，而且能有效防止液冷系统滑动，避免液冷系统受到冲击破坏。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。