电池包的下壳体及其动力电池包的制作方法

本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及电池包的下壳体及其动力电池包。

背景技术：

动力电池包作为新能源汽车的整车动力来源，其安全性能非常重要，而下壳体作为动力电池包的一个重要承重零件，其自身的密封结构、它与整车的固定结构等问题都是提高电池包的可装配性，提高电池包的安全性能，同时提高整车的安全性和可靠性的重要因素。

在现有技术中，电池包后部固定点的安装衬套是先完成孔位的机加工、镶嵌钢丝螺套，然后焊接是焊接在电池包后部，由电池包内部穿出，利用衬套凸缘限位衬套的安装位置，然后内外均使用cmt焊接，将衬套与下壳体焊为一体的。采用现有的结构，需要先焊接电池包边框，再焊接衬套，为实现焊接，就要求电池包内部的衬套周边预留较大的焊接空间，从而导致衬套周边无法布置或焊接其它零部件，衬套的布置位置受限；而且由于每个衬套在电池包内外均有一圈焊道，且焊道高度高于后边梁内表面，导致衬套衬套孔的位置度难以保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的焊道突出设置导致的干涉问题，提供电池包的下壳体及其动力电池包，通过固定后的衬套的插入端的固定面低于后边梁的内侧表面，在衬套孔的内壁形成内陷区的结构设置，实现了后边梁内侧表面平整无干涉，工艺简单且结构紧凑，提高电池包的可装配性和安全性，同时提高整车的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种电池包的下壳体，包括后边梁，在所述后边梁上开设有衬套孔，所述衬套孔内固设有用于将电池包固定在整车上的衬套，所述衬套插入所述衬套孔的一端为插入端，所述插入端的端面与所述衬套孔焊接固定并形成内侧焊道，所述后边梁的内侧表面与所述端面之间在所述衬套孔的内壁深度方向上形成用于使打磨后的内侧焊道的端面与所述后边梁的内侧表面平齐的内陷区。

优选地，所述衬套沿所述后边梁的外侧朝内侧的方向插入所述衬套孔并与所述衬套孔固定。

优选地，所述衬套孔的设置数量为多个。

优选地，多个所述衬套孔在所述后边梁的长度方向上分多组设置，每组包括相邻设置的两个衬套孔。

优选地，所述电池包的下壳体包括纵梁和侧边梁，所述纵梁和所述侧边梁的端部分别与所述后边梁的内侧表面焊接固定，焊接固定点设置在所述内侧焊道位置。

优选地，所述衬套内嵌设有用于将电池包固定在整车上的第一钢丝螺套。

优选地，所述电池包的下壳体包括与所述后边梁相连的底板，所述侧边梁与所述底板的对应位置分别设有凹槽和凸条，所述凸条嵌设在所述凹槽中固定连接。

本实用新型第二方面提供一种动力电池包，包括电池包的下壳体和固定在所述电池包的下壳体上的电池模组，所述电池包的下壳体为如上所述的电池包的下壳体。

优选地，所述电池模组上固设有多个安装支架，所述电池模组通过所述安装支架固定连接在所述电池包的下壳体上。

优选地，所述安装支架设置在所述电池模组的侧面上，所述侧面与所述后边梁的长度方向垂直。

通过上述技术方案，通过固定后的衬套的插入端的固定面低于后边梁的内侧表面，在衬套孔的内壁形成内陷区的结构设置，实现了后边梁内侧表面平整无干涉，工艺简单且结构紧凑，提高电池包的可装配性和安全性，同时提高整车的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电池包的下壳体整体结构示意图；

图2为图1所示的电池包的下壳体的后边梁局部结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中衬套孔的内壁形成的内陷区结构示意图；

图4至图6为分别为本实用新型一实施例在后边梁上设置衬套的三个步骤中后边梁外侧的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例在后边梁上设置衬套后打磨前的后边梁内侧结构示意图；

图8为图7的俯视结构示意图；

图9为本实用新型一实施例在后边梁上设置衬套后打磨后的后边梁内侧结构示意图；

图10为图9的俯视结构示意图；

图11和图12分别为后边梁的衬套中设置钢丝螺套前、后的结构示意图；

图13为本实用新型动力电池包中电池模组的装配结构示意图；

图14为图13的a-a剖视图。

附图标记说明

100下壳体101内陷区110后边梁111衬套孔112衬套113内侧焊道114第一钢丝螺套120底板121凸条130纵梁131纵梁固定区132第二钢丝螺套140侧边梁141凹槽200电池模组210安装支架

具体实施方式

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。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种电池包的下壳体100，包括后边梁110，在所述后边梁110上开设有衬套孔111，所述衬套孔111内固设有用于将电池包固定在整车上的衬套112，所述衬套112插入所述衬套孔111的一端为插入端，所述插入端的端面与所述衬套孔111焊接固定并形成内侧焊道113，所述后边梁110的内侧表面与所述端面之间在所述衬套孔111的内壁深度方向上形成用于使打磨后的内侧焊道113的端面与所述后边梁110的内侧表面平齐的内陷区101。为了方便装配，所述衬套112沿所述后边梁110的外侧朝内侧的方向插入所述衬套孔111并固定。也就是说，本实用新型通过固定后的衬套112的插入端的固定面低于后边梁110的内侧表面，在衬套孔111的内壁形成内陷区101的结构设置，实现了后边梁110内侧表面平整无干涉，工艺简单且结构紧凑。在如图3所示的实施例中，可以通过实际的尺寸比例关系对内陷区101的结构进行说明。如图3所示，衬套112插入下壳体100的后边梁110内的衬套孔111的厚度为28.5mm，而下壳体100的后边梁110总厚度为30mm，两者之间形成有1.5mm的高度差，从而在衬套孔111的内壁形成内陷区101，上述结构增加了焊道体积和搭接面积，以提升焊接强度。

通常情况下，所述衬套112是通过焊接的方式固定在所述后边梁110上的，所述固定面包括所述插入端和所述插入端在所述内陷区101形成的经打磨之后的内侧焊道113。由于固定后的所述衬套112的插入端的固定面低于所述后边梁110的内侧表面，在所述衬套孔111的内壁形成内陷区101，理论上说，在形成有内陷区101的情形下，内侧焊道113的绝大部分都形成在内陷区101内。但由于实际操作中所形成的焊道表面形状不规则，为了达到更好的效果，保证后边梁110与电池包的下壳体100的其他结构装配无干涉，结合图9和图10所示，可以通过打磨使所述内侧焊道113的表面与所述后边梁110的内侧表面平齐。另外，由于需要固定在电池包的下壳体100上的电池模组200具有一定的体积，需要通过多个固定位置才能将电池模组200稳固固定在下壳体100上。因此，后边梁110上的衬套孔111的设置数量通常为多个。多个所述衬套孔111在所述后边梁110的长度方向上分多组设置，每组包括相邻设置的两个衬套孔111。除此之外，如图1、图2并结合图11和图12所示，为了方便电池模组200在下壳体100上的定位，下壳体100除了包括后边梁110和底板120之外，还包括有纵梁130和侧边梁140，所述纵梁130和所述侧边梁140的端部分别与所述后边梁110的内侧表面焊接固定，焊接固定点为所述内侧焊道113的位置。更进一步地，为了方便将电池包固定在整车上，所述衬套112内嵌设有的第一钢丝螺套114。

另外，所述电池包的下壳体100进一步包括与所述后边梁110相连的底板120，在如图14所示的实施例中，所述侧边梁140与所述底板120的对应位置分别设有凹槽141和凸条121，所述凸条121嵌设在所述凹槽141中固定连接。当然，在实际应用中，也可以根据侧边梁140和底板120的具体结构要求，在侧边梁140上设置凸条，底板120上对应设置为凹槽。也就是说，凹槽和凸条可以在侧边梁和底板上对应设置，只要两者结构相应即可，并不局限于图14所示的实施例中的设置方式；当然，侧边梁和底板的对应结构也并不局限于凹槽和凸条的配合结构，类似的定位搭接结构均属于本实用新型的保护范围之内。此外，侧边梁140的内侧偏上部分为侧边梁140与电池模组200的侧边梁固定区142，如图14所示，侧边梁固定区142的截面厚度比侧边梁140的其他位置的截面厚度更厚，以确保电池模组200固定在侧边梁140上之后具有足够的强度。同时在截面加厚的侧边梁固定区142上设置第二钢丝螺套132。同理，在纵梁130上，也包括有纵梁固定区131，该部分的截面厚度比纵梁130的其他位置的截面厚度更厚，以确保电池模组200固定在纵梁130上之后具有足够的强度，同时在截面加厚的纵梁固定区131上设置第二钢丝螺套132。

结合图13和图14所示，本实用新型还提供一种动力电池包，包括电池包的下壳体100和固定在所述电池包的下壳体100上的电池模组200，所述电池包的下壳体100为如上所述的电池包的下壳体。为了使电池模组200在下壳体100上稳固固定，所述电池模组200上还固设有多个安装支架210，所述电池模组200通过所述安装支架210固定连接在所述电池包的下壳体100上。所述安装支架210设置在所述电池模组200的侧面上，所述侧面与所述后边梁110的长度方向垂直。

以下结合图4至图12所示，对本实用新型的装配过程进行详细地描述：

本实用新型在下壳体100上焊接衬套112，主要是为了保证电池包与整车的安装，将衬套112从电池包的后边梁110外部穿入，然后完成焊接。更具体的装配过程包括：如图4所示，将下壳体100的后边梁110的后部焊接至下壳体100前，并在后边梁110上钻出多个衬套孔111，在图4所示的实施例中，衬套孔111的开设数量为6个，两两靠近分成三组。衬套孔111的开设位置根据实际需要，和与其对接装配电池包的整车上的对应连接结构的设置位置有关。完成钻孔之后，如图5所示，将衬套112由电池包外部朝内部插入开设在后边梁110上的衬套孔111中。使用电池包焊接工装将衬套112在衬套孔111中定位后，将衬套112焊接在下壳体100上。此时，每个衬套112在电池包内外均有一圈焊道，分别形成衬套112的外侧焊道和衬套112的内侧焊道113。通常情况下，无论是内侧焊道还是外侧焊道，其高度都会高出后边梁110的内侧和外侧表面，而对于本实用新型来说，固定后的所述衬套112的插入端的固定面低于所述后边梁110的内侧表面，在所述衬套孔111的内壁形成内陷区101，相比现有技术，焊道的大部分已经容纳在内陷区101中；此外，为保证侧边梁140和纵梁130的焊接，还需要将衬套112的内部进行进一步地打磨处理，使内侧焊道113与后边梁110的内侧表面平齐，则内侧焊道113不会对侧边梁140和纵梁130在后边梁110上的焊接产生任何干涉。打磨前衬套112的插入端与后边梁110之间的相对位置关系如图8所示，打磨后参照图10所示，内侧焊道113与后边梁110的内侧表面平齐。之后使用工装夹具，将左侧的侧边梁140、右侧的侧边梁140和中间的纵梁130分别与后边梁110定位并分别将左侧的侧边梁140、右侧的侧边梁140和中间的纵梁130分别与后边梁110焊接在一起，分别形成纵梁焊道和侧边梁焊道，纵梁焊道和侧边梁焊道会与打磨后的衬套112的内侧焊道113相互覆盖从而完成焊接。经过上述过程制成的下壳体100，在仿真测试和实车测试中，各个焊道的强度均稳定而没有发生任何问题。最后使用电池包的定位基准，为后部的衬套112钻孔，钻孔后，镶嵌第一钢丝螺套114，可以提升螺纹孔的结构强度。

由上述内容可知，本实用新型所提供的这种电池包的下壳体及其动力电池包，焊道不会突出于后边梁的内表面，方便后边梁表面另外焊接或装配其它零部件；侧边梁与电池模组的固定区截面加厚，进而保证固定强度，并在与电池模组固定位置镶嵌钢丝螺套；侧边梁与底板的搭接处采用台阶型搭接；纵梁与电池模组的固定区同样采取了截面加厚的结构设置，也在与电池模组固定位置镶嵌有钢丝螺套，在电池模组的侧面设置安装支架结构，电池模组本体与安装支架焊接在一起，形成模组的固定结构。

需要说明的是，本实用新型焊道、侧边梁尺寸仅为示意，实际长度可以自由调整；另外，本实用新型在结构上的改变也带来了衬套的焊接、打磨顺序也与现有技术之间存在很大差别，通过固定后的衬套的插入端的固定面低于后边梁的内侧表面，在衬套孔的内壁形成内陷区的结构设置，实现了后边梁内侧表面平整无干涉，工艺简单且结构紧凑，提高电池包的可装配性和安全性，同时提高整车的可靠性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，衬套不增加钢丝螺套，更换为挤压螺纹也可以实现本实用新型的技术问题；同样地，变更焊接部位也可以实现。为了避免不必要的重复，本实用新型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实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。