电池箱和电池装置的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池箱和包括该电池箱的电池装置。


背景技术：

2.电池箱作为动力电池装置的主要防护结构，在进行设计时需要赋予其足够的机械强度。对于采用快换技术进行频繁替换的电池装置来讲，电池装置上的充放电接插件和液冷板接插件需要频繁进行插拔换接；但是，目前的电池箱，在长期的充放电接插件和液冷板接插件插拔换接过程中，在安装充放电接插件和液冷板接插件的位置容易破损，造成电池箱失效。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.本公开的目的在于克服上述现有技术的容易破损的不足，提供一种不容易破损的电池箱和包括该电池箱的电池装置。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种电池箱，包括：
6.盖板，其上设置有第一通孔；
7.加强板，设于所述盖板的一侧，所述加强板上设置有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对应设置，所述加强板的模量大于所述盖板的模量，所述加强板与所述盖板固定连接；
8.接插件，与所述盖板固定连接，且位于所述第一通孔和所述第二通孔内。
9.根据本公开的另一个方面，提供了一种电池装置，包括：
10.电池箱，是上述任意一项所述的电池箱；
11.电池组，设于所述电池箱内。
12.本公开的电池箱和电池装置，在盖板的一侧设置有加强板，加强板的模量大于盖板的模量，在加强板上设置有与盖板上的第一通孔相对应设置的第二通孔，在第一通孔和第二通孔内安装有接插件；即在安装接插件的位置设置为盖板和加强板的双层板结构，在长期的插拔换接接插件的过程中双层板结构不容易破损，不会造成电池箱失效；而且加强板的模量大于盖板的模量，进一步加强了双层板结构的强度，进一步避免在长期的插拔换接过程中的破损，避免电池箱失效。
13.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
14.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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本公开电池箱一示例实施方式的立体结构示意图。
16.图2为图1中电池箱没有安装接插件的立体结构示意图。
17.图3为图2中电池箱没有安装加强板的立体结构示意图。
18.图4为图1中加强板的立体结构示意图。
19.附图标记说明：
20.1、盖板；11、盖板本体；12、盖板延伸部；13、第一通孔；14、凹陷部；15、第一定位结构；16、第一连接通孔；
21.2、加强板；21、第二通孔；22、加强筋；23、第二定位结构；24、第二连接通孔；
22.3、接插件；31、充放电接插件；32、液冷板接插件；
23.41、第一前箱体边框；42、第一侧箱体边框；43、第二前箱体边框；44、第二侧箱体边框；45、后箱体边框；
24.5、固定连接件；7、安装孔；8、定位结构。
具体实施方式
25.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
26.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
27.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
28.本公开示例实施方式提供了一种电池箱，如图1-图4所示的本公开电池箱一示例实施方式的结构示意图，该电池箱可以包括盖板1、加强板2以及接插件3；盖板1设置有第一通孔13；加强板2设于所述盖板1的一侧，所述加强板2设置有第二通孔21，所述第二通孔21与所述第一通孔13相对应设置，所述加强板2的模量大于所述盖板1的模量，所述加强板2与所述盖板1固定连接；接插件3与所述盖板1固定连接，且位于所述第一通孔13和所述第二通孔21内。
29.本公开的电池箱和电池装置，在安装接插件3的位置设置为盖板1和加强板2的双
层板结构，在长期的插拔换接接插件3的过程中双层板结构不容易破损，不会造成电池箱失效；而且加强板2的模量大于盖板1的模量，进一步加强了双层板结构的强度，进一步避免在长期的插拔换接过程中的破损，避免电池箱失效。
30.在本示例实施方式中，电池箱可以包括箱体、盖板1和加强板2；参照图2和图3所示，箱体可以包括底板和箱体边框，以长方体形的电池箱为例，箱体边框可以包括一个第一前箱体边框41、两个第一侧箱体边框42、两个第二前箱体边框43、两个第二侧箱体边框44和一个后箱体边框45；两个第一侧箱体边框42对称连接于第一前箱体边框41的两端，且第一侧箱体边框42与第一前箱体边框41之间基本垂直设置。两个第一侧箱体边框42与第一前箱体边框41形成边框突出结构。
31.两个第二前箱体边框43对称连接于两个第一侧箱体边框42的相对另一端，第二前箱体边框43与第一侧箱体边框42之间基本垂直设置，使得第二前箱体边框43与第一前箱体边框41平行；且两个第二前箱体边框43向远离第一前箱体边框41一侧延伸。两个第二侧箱体边框44对称连接于两个第二前箱体边框43的相对另一端，第二侧箱体边框44与第二前箱体边框43之间基本垂直设置，使得第二侧箱体边框44与第一侧箱体边框42平行；后箱体边框45的两端连接于两个第二侧箱体边框44的相对另一端，后箱体边框45与第二侧箱体边框44之间基本垂直设置，使得后箱体边框45与第一前箱体边框41平行。两个第二前箱体边框43、两个第二侧箱体边框44和一个后箱体边框45形成边框本体结构。而且，边框本体结构的长度大于边框突出结构长度，边框本体结构的宽度大于边框突出结构宽度。
32.需要说明的，第一方向为长度方向，长度方向与第一侧箱体边框42的延伸方向一致；第二方向为宽度方向，宽度方向与第一前箱体边框41的延伸方向一致。
33.也就是说，第一前箱体边框41、第一侧箱体边框42、第二前箱体边框43、第二侧箱体边框44、后箱体边框45、第二侧箱体边框44、第二前箱体边框43、第一侧箱体边框42依次首尾连接形成箱体边框。
34.在箱体边框的相对两侧面设置有底板和盖板1，底板、盖板1与箱体边框形成一个容纳空间。底板可以包括底板本体和底板延伸部，底板本体连接于底板延伸部。边框本体结构围绕于底板本体的周边，边框突出结构围绕于底板延伸部的周边。盖板1可以包括盖板本体11和盖板延伸部12，盖板本体11连接于盖板延伸部12，边框本体结构围绕于盖板本体11的周边，边框突出结构围绕于盖板延伸部12的周边。
35.当然，电池箱还可以根据需要设置成正方体、棱柱体、圆柱体等等多种结构，均属于本公开保护的范围。
36.在本示例实施方式中，在盖板1上设置有两个第一通孔13，具体为，在盖板延伸部12上设置有两个第一通孔13。两个第一通孔13都设置为矩形，一个第一通孔13较大，另一个第一通孔13较小。可以理解的是，第一通孔13的数量可以根据需要设置为一个或更多个；第一通孔13的形状也可以根据需要设置为圆形、椭圆形、多边形等等。
37.请继续参照图1和图2所示，在盖板1的远离箱体边框的一侧设置有一个加强板2，具体为，在盖板延伸部12的远离箱体边框的一侧设置有加强板2。加强板2沿第一方向的长度稍小于盖板延伸部12沿第一方向的长度，加强板2沿第二方向的宽度等于盖板延伸部12沿第二方向的宽度；加强板2的远离盖板本体11的一侧边沿与盖板延伸部12的远离盖板本体11的一侧边沿平齐，加强板2的沿第一方向延伸的两侧边沿与盖板延伸部12的沿第一方
向延伸的两侧边沿平齐。如此设置，可以通过连接螺栓将加强板2、盖板1以及箱体连接为一体，降低装配工艺的复杂度，后续会具体说明。
38.当然，加强板2的大小不限于上述说明，加强板2可以设置的比上述说明的小一些，加强板2的大小需要保证在加强板2上能够设置第二通孔21，而且第二通孔21的大小和数量与第一通孔13的大小和数量相同即可。而且加强板2的形状也不限于上述描述，任何形状都可以，同样需要保证在加强板2上能够设置第二通孔21，而且第二通孔21的大小和数量与第一通孔13的大小和数量相同即可。
39.在本公开的另外一些示例实施方式中，在盖板1上仅设置有一个第一通孔13，在第一通孔13内安装有一个接插件3的情况下，加强板2的面积可以设置的较小。
40.加强板2可以通过螺钉与盖板1固定。当然，也可以通过焊接、粘接等方式固定。
41.对于粘接方式，采用的粘接胶可以是结构胶，结构胶是指强度高(压缩强度》65mpa，钢-钢正拉粘接强度》30mpa，抗剪强度》18mpa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。
42.对于连接方式，可以采用fds(flow drill screw，旋转攻丝铆接)热熔连接方式。fds热熔连接工艺通过专业设备驱动螺钉在待连接件表面高速旋摩擦产生高温转软化待连接件，并在旋转同时加载轴向压力，在巨大的轴向压力下，螺钉被挤压并旋入待连接件，最终在待连接件与螺钉之间形成热熔螺纹连接，而螺纹孔处的母材则被挤出，并在待连接件的底部形成一个环状套管。fds热熔连接工艺由于形成热熔螺纹，因此连接强度高，可以单向攻入待连接件且自密封性强，并能实现多重异种材料连接。
43.参照图2、图3和图4所示，在加强板2上设置有两个第二通孔21，两个第二通孔21都设置为矩形，一个第二通孔21较大，另一个第二通孔21较小。两个第二通孔21的大小与两个第一通孔13的大小对应相同。第二通孔与第一通孔相对应设置，例如，两个第二通孔21一一对应地与两个第一通孔13同中心轴设置形成两个安装孔7。可以理解的是，第二通孔21的数量可以根据需要设置为一个或更多个。第二通孔21的形状也可以根据需要设置为圆形、椭圆形、多边形等等。
44.在两个第一通孔13和两个第二通孔21内安装有两个接插件3，即在两个安装孔7内一一对应地安装有两个接插件3。其中一个接插件3为充放电接插件，另一个接插件3为液冷板接插件。具体为，在较大的第一通孔13和较大的第二通孔21形成的安装孔7内安装有充放电接插件31，在较小的第一通孔13和较小的第二通孔21形成的安装孔7内安装有液冷板接插件32。另外，接插件3的数量还可以设置为一个或更多个，且接插件3的种类还可以是其他种类，再此不再赘述。
45.即在安装充放电接插件31和液冷板接插件32的位置设置为盖板1和加强板2的双层板结构，在长期的插拔换接充放电接插件31和液冷板接插件32的过程中双层板结构不容易破损，不会造成电池箱失效。
46.在本示例实施方式中，加强板2的模量大于盖板1的模量，模量是指材料在受力状态下应力与应变之比。相应于不同的受力状态，有不同的称谓。例如，弹性模量、拉伸模量(e)、剪切模量(g)、体积模量(k)、纵向压缩量(l)等。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。加强板2的耐磨性优于盖板1的耐磨性，进一步
增加了双层板结构的强度和耐磨性，进一步避免电池箱的损坏，提高的电池箱的寿命。具体来讲，加强板2的材质可以是金属，例如，可以是不锈钢、各种合金等等。盖板1的材质可以为smc(sheet molding compound)复合材料。smc复合材料是玻璃钢的一种。主要原料由gf(专用纱)、md(填料)及各种助剂组成。smc复合材料有绝对的密封防水性能、防腐蚀性能、防窃电性能、不需接地线，外表美观，有锁与铅封的安全保护，使用寿命长。但是，强度低、耐磨性差，在长期的充放电接插件31和液冷板接插件32的插拔换接过程中容易破损，造成电池箱失效。
47.在本示例实施方式中，参照图3所示，在盖板1上设置有凹陷部14，加强板2位于凹陷部14内。具体来讲，凹陷部14设置在盖板延伸部12上，而且凹陷部14的沿第二方向的宽度等于盖板延伸部12沿第二方向的宽度，凹陷部14的沿第一方向的长度小于盖板延伸部12沿第一方向的长度。加强板2位于凹陷部14内，使得增加设置加强板2后，电池箱的高度也不会产生变化，不会对电池箱与车体等用电设备的配合产生影响。
48.由于盖板本体11、底板本体与边框本体结构形成的容纳空间用于容纳电池组，电池组的高度是固定的不可以改变的。而盖板延伸部12、底板延伸部与边框突出结构形成的容纳空间用于容纳电路板、连接导线等等各种电气元器件，其容纳空间对于电路板、连接导线等各种电气元器件具有一定的余量，因此，盖板延伸部12能够提供凹陷空间以形成凹陷部14。
49.在加强板2上还设置有多个加强筋22，设置加强筋22使得加强板2的强度进一步加强，可以理解的是，进一步增加了双层板结构的强度。且各个加强筋22的高度均小于或等于凹陷部14的深度，使得设置加强筋22后的加强板2也不会突出凹陷部14，电池箱的高度也不会产生变化，不会对电池箱与车体等用电设备的配合产生影响。
50.在本示例实施方式中，加强板2和加强筋22为一体成型，例如，加强板2和加强筋22可以是一体成型的钣金件。即将一个金属板通过钣金冲压工艺就能够形成设置有加强筋22的加强板2。当然，在本公开的其他示例实施方式中，加强筋22也可以是固定在加强板2上的金属条，固定方式可以是粘接、焊接、螺钉连接等等。
51.在本示例实施方式中，在盖板1上设置有两个第一定位结构15，第一定位结构15贯穿盖板1；两个第一定位结构15对称位于第一通孔13的相对两侧，且两个第一定位结构15与第一通孔13连通形成一个通孔，即第一定位结构15可以是设置在第一通孔13边沿的缺口。在加强板2上设置有两个第二定位结构23，第二定位结构23贯穿加强板2；两个第二定位结构23对称位于第二通孔21的相对两侧，且两个第二定位结构23与第二通孔21连通形成一个通孔，即第二定位结构23可以是设置在第二通孔21边沿的缺口。第二定位结构23与第一定位结构15相对应设置，例如，两个第二定位结构23与两个第一定位结构15一一对应地同中心轴设置形成两个定位结构8。在车体等用电设备上设置有定位柱，定位柱插入定位结构8(第一定位结构15和第二定位结构23)对电池箱进行定位，方便将电池箱上的充放电接插件31和液冷板接插件32与车体等用电设备上的充放电接插件和液冷板接插件对应插接。
52.而且，在充放电接插件31和液冷板接插件32的多次插拔换接过程中，定位柱也会进行多次插拔换接，盖板1强度低、耐磨性差，在第一定位结构15处容易破损，造成电池箱失效，设置加强板2可以与盖板1形成双层板结构，加强板2的强度较大、耐磨性较好，不容易破损，不会造成电池箱失效。
53.另外，第一定位结构15和第二定位结构23的数量可以根据需要设置，第一定位结构15也可以和第一通孔13不连通，即第一定位结构15还可以是独立于第一通孔13的定位通孔或定位盲孔；第二定位结构23也可以和第二通孔21不连通，即第二定位结构23还可以是独立于第二通孔21的定位通孔或定位盲孔。
54.在本示例实施方式中，在盖板1的边沿部设置有多个第一连接通孔16，在加强板2的边沿部设置有多个第二连接通孔24，在箱体的靠近盖板1的一侧设置有螺纹孔；电池箱还可以包括连接螺栓，连接螺栓作为固定连接件5，连接螺栓贯穿第一连接通孔16和第二连接通孔24，并螺纹配合于螺纹孔内，从而通过连接螺栓将加强板2、盖板1以及箱体连接为一体，降低装配工艺的复杂度。另外，在本公开的其他示例实施方式中，在箱体的靠近盖板1的一侧设置的连接孔可以是盲孔，固定连接件5可以是铆钉，铆钉贯穿第一连接通孔16和第二连接通孔24，并固定配合于盲孔内，从而通过铆钉将加强板2、盖板1以及箱体连接为一体。
55.在本公开的另外一些示例实施方式中，可以设置有两个或更多个加强板2；两个加强板2的大小和形状可以相同，也可以不相同，在两个加强板2上分别设置有一个第二通孔21，两个加强板2上的两个第二通孔21与两个第一通孔13一一对应地同中心轴设置；当然，这种情况下，凹陷部14也可以设置为两个，两个加强板2一一对应地位于两个凹陷部14内，在两个加强板2上可以分别设置加强筋22。当然，凹陷部14也可以设置为一个，两个加强板2均设置在这个凹陷部14内。
56.当然，在本公开的再一些示例实施方式中，在盖板1上设置有多个第一通孔13，需要安装多个接插件3的情况下，加强板2的数量可以设置为更多个，加强板2的数量可以与第一通孔13的数量相同，加强板2的数量可以大于第一通孔13的数量。凹陷部14也可以设置为多个，多个加强板2一一对应地位于多个凹陷部14内，凹陷部14的数量可以与加强板2的数量相同。当然，凹陷部14也可以设置为一个，多个加强板22均设置在这个凹陷部14内。
57.进一步的，本公开示例实施方式还提供了一种电池装置，该电池装置可以包括电池箱和电池组；电池箱是上述任意一项所述的电池箱；电池组设于电池箱内。电池箱的具体结构上述已经进行了详细说明，因此，此处不再赘述。
58.电池组(图中未示出)设于盖板本体11、底板本体与边框本体结构形成的容纳空间内。电池组可以设置为一个也可以设置为多个，各个电池组可以包括多个电池。
59.盖板延伸部12、底板延伸部与边框突出结构形成的容纳空间内设置有电路板、连接导线等等各种电器元器件。
60.电池装置可以是电池包或电池模组。
61.与现有技术相比，本实用新型示例实施方式提供的电池装置的有益效果与上述示例实施方式提供的电池箱的有益效果相同，在此不做赘述。
62.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。