电池包底护结构、电池包及车辆的制作方法

1.本公开涉及动力电池制造技术领域，尤其涉及一种电池包底护结构、电池包及车辆。


背景技术：

2.在新能源技术领域中，电池的能量密度直接关系到新能源的发展，因此，为了提升电池的能量密度，且实现对电池包结构的整体保护，通常会在电池包的底部使用液冷板来对电池包进行冷却，同时设置底护板保护整个电池包结构，以避免液冷板在使用过程中被球击产生损坏而需要对整个电池包结构进行更换。
3.目前对于电池包底护板结构，通常采用钢板和加强筋焊接为一体的方式来形成加强底护板，然而这种底护板结构由于无法保证板体两侧的接触和抵接效果，因此容易在底部受到磕碰后使电池包因为受力不均而出现局部受力过大导致的损坏情况，也就是说，在受到外界较大撞击时仍然难以保证对电池包的防护需求。


技术实现要素：

4.为了解决或者至少部分解决上述技术问题，本公开提供了一种电池包底护结构、电池包及车辆。
5.第一方面，本公开提供了一种电池包底护结构，其包括底护层和加强层，所述底护层至少用于保护电池包的底部，所述加强层设置于所述底护层的朝向所述电池包的一侧表面；
6.所述加强层上形成有沿所述底护层的表面分布的若干具有开口端的缓冲腔，若干所述缓冲腔中，至少存在一个所述缓冲腔的所述开口端朝向所述底护层，以及至少存在另一个所述缓冲腔的所述开口端背向所述底护层。
7.可选地，若干所述缓冲腔中，相邻的两个所述缓冲腔的所述开口端的朝向相反。
8.可选地，所述加强层包括若干凹条部，所有所述凹条部的表面凹陷均形成所述缓冲腔。
9.可选地，所述凹条部沿所述底护层的长度方向延伸设置；
10.沿与所述底护层的长度方向垂直的宽度方向上，所有所述凹条部均匀布设，且相邻的两个所述凹条部的侧边相接。
11.可选地，若干所述凹条部中，至少存在一个所述凹条部的表面设有若干铆接点，所述底护层的表面设置有与所有所述铆接点对应的若干固定点，所述固定点和所述铆接点铆接连接以实现所述凹条部和所述底护层的相互连接。
12.可选地，所述底护层包括底板主体和延伸翻边，所述延伸翻边环绕所述底板主体的边部设置并与所述底板主体的顶部表面围设形成安装槽，所述加强层铺设在所述安装槽内。
13.可选地，所述电池包底护结构还包括保温层，所述保温层铺设于所述加强层的顶
部表面。
14.第二方面，本公开还提供了一种电池包，其包括上述的电池包底护结构。
15.可选地，所述电池包的底面设置有侧边框和中间纵梁，所述电池包底护结构的顶面与所述侧边框和所述中间纵梁接触。
16.第三方面，本公开还提供了一种车辆，其包括上述的电池包。
17.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：
18.本公开提供的电池包底护结构、电池包及车辆，通过采用将加强层设置为具有若干缓冲腔的结构，以起到在底护层和电池包之间进行缓冲减震的效果，在此基础上，缓冲腔的开口端在朝向底护层的方向和背向底护层的方向均进行排布，从而在满足了缓冲减震效果的基础上，使加强层与电池包连接的一侧以及加强层和与底护层连接的一侧均具有较为牢靠的抵接效果，从而使两侧的受力均衡，在面对外部较大撞击的情况下，能够通过两侧均衡受力所起到的较好的支撑效果来有效保护电池包结构，大大提高了电池包的稳定性。
附图说明
19.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。
20.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。
21.图1为本公开实施例中所述的电池包底护结构的结构示意图；
22.图2为本公开实施例中所述的电池包底护结构的截面示意图；
23.图3为本公开实施例中所述的电池包底护结构的安装示意图；
24.图4为本公开实施例中所述的电池包底护结构的内部结构示意图；
25.图5为图4中a部分的局部结构示意图；
26.图6为本公开实施例中所述的底护层的结构示意图；
27.图7为本公开实施例中所述的加强层的结构示意图；
28.图8为本公开实施例中所述的加强层的截面示意图；
29.图9为本公开实施例中所述的铆钉的结构示意图。
30.附图标记：
31.1、底护层；1a、固定点；11、底板主体；12、延伸翻边；2、加强层；20、缓冲腔；21、凹条部；21a、铆接点；3、侧边框；4、中间纵梁；5、铆钉；6、通孔；7、保温层；a、长度方向；b、宽度方向。
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.目前对于电池包液冷板以及电池包整体结构进行保护的方式有两种，其一是采用钢板加钢板折弯加强筋然后焊接为一体形成加强底护板，以保证结构强度能够达到底护效果。在此基础上，由于钢板不满足防腐要求，所以还需要在外露的钢板面进行电泳形成防腐层。然而这种底护板结构强度较弱，并且无法同时保证加强板两侧的接触和抵接效果，在受到较大撞击时，仍然存在会损坏电池包的内部结构的风险。
35.针对上述缺陷，本实施例提供了一种电池包底护结构，其通过将加强层设置为具有多个缓冲腔，保证结构强度，避免电池包受到撞击导致损坏，实现了两者兼顾的效果。该电池包底护结构的具体结构设置如下：
36.如图1-9所示，本实施例提供了一种电池包底护结构，用于设置在电池包的底部，其包括底护层1和加强层2，底护层1至少用于保护电池包的底部，加强层2设置在底护层1的朝向电池包的一侧表面；加强层2上形成有沿底护层1的顶部表面分布的若干具有开口端的缓冲腔20，并且该若干缓冲腔20中，至少存在一个缓冲腔20的开口端朝向底护层1，以及至少存在另一个缓冲腔20的开口端背向底护层1。
37.通常，电池包底护结构设置在电池包正常放置状态下的底部表面，其中，底护层1使用1.2mm的冲压板即可满足基本要求，当然在其他实施例中也可采用其他规格的板材。加强层2上所形成的缓冲腔20可以仅对电池包底部需要重点进行保护的区域进行覆盖即可，或者为了保证更全面的防护效果，也可以形成在整个铺设面上。缓冲腔可选用顶部开口的结构，其顶部开口则形成该缓冲腔的开口端。
38.由于在电池包的底面设置有侧边框3和中间纵梁4，侧边框3形成电池包的环形框架，中间纵梁4沿横向布置并端部连接在侧边框3处，以提高整体电池包底面的结构强度。因此，在安装该电池包底护结构时，使电池包底护结构的顶面与侧边框3和中间纵梁4接触，具体可参见图3所示。即，使电池包底护结构的能够包覆在电池包底面并且与电池包底面接触牢靠，例如使底护层1的形状尺寸与电池包的侧边框3所形成的尺寸相同，并使底护层1的边部和电池包的侧边框3连接，从而实现两者间的相对固定。在电池包受到底部球击时，挤压力先传递到侧边框3和中间纵梁4上，避免直接挤压到电池包底部的液冷板和电池包的电芯。
39.该电池包底护结构通过采用将加强层2设置为具有若干缓冲腔的结构，以起到在底护层1和电池包之间进行缓冲减震的效果，在此基础上，缓冲腔20的开口端在朝向底护层1的方向和背向底护层1(也即朝向电池包底部)的方向均进行排布，从而在满足了缓冲减震效果的基础上，使加强层2与电池包连接的一侧以及加强层2与底护层1连接的一侧均具有较为牢靠的抵接效果，从而使两侧的受力均衡，在面对外部较大撞击的情况下，能够通过两侧均衡受力所起到的较好的支撑效果来有效保护电池包结构，大大提高了电池包的稳定性。
40.进一步地，选用底护层1为铝板，加强层2为钢板。通过采用钢铝复合结构，即通过底护层1结构保证了最外侧的防腐效果，又通过加强层2形成内部加强结构，来保证该电池包底护结构的整体结构强度，使其同时具有了铝板防腐、密封和轻量化的优势以及钢板层结构强度和成本的优势。
41.底护层1具体可包括底板主体11和延伸翻边12，延伸翻边12环绕底板主体11设置
并与底板主体11的顶部表面围设形成安装槽，加强层2设置在安装槽内。
42.底护层1成形成了一个外部包围结构，从而将加强层2包覆在与电池包底部的空间内，使加强层2不会外露，因此不需要对加强层2进行电泳即可保证防腐效果。同时安装槽的设计也能够方便对加强层2进行限位和固定。
43.在本实施例中，加强层2的两端延伸至抵接在延伸翻边12的内侧，方便两者之间进行固定限位，使整体结构更加固定牢靠。加强层2上形成的若干缓冲腔20，设置为相邻的两个缓冲腔20的开口端的朝向彼此相反。由于至少存在一个开口端朝向底护层1，所以此处所指的开口端的朝向相反，即为相邻两个缓冲腔20之间的开口端的朝向分别为底护层1和背向底护层1。
44.进一步地，加强层2包括若干凹条部21，所有凹条部21的表面凹陷均形成缓冲腔20。通过凹条部21的设计形成能够覆盖整个底护层1表面的结构，并且通过凹条部21表面形成的凹陷来作为缓冲腔20，结构设计简单，且方便进行布设。当该电池包底护结构安装在电池包底部时，凹条部21的顶部或者底部的其中一端固定在底护层1的表面，凹条部21的顶部或者底部的其中另一端支撑在电池包的底部表面，从而使表面凹陷形成了中空的缓冲腔20，在车辆底部受到碰撞时，凹条部21能够进行适当变形以吸收冲击能量，从而减小了电池包底部受到的冲击，避免影响到电池包内部的电芯和液冷板。
45.在本实施例中，凹条部21沿底护层1的长度方向a延伸设置。并且，在沿与底护层1的长度方向a垂直的宽度方向b上，所有凹条部21均匀布设，且相邻的两个凹条部21的侧边相接。也就是说，所有凹条部21依次侧边相接以形成近似于波浪形的横向延伸结构，从而便于使加强层2成为一体式结构，便于与底护层1进行安装，同时还能够尽量保证抵靠表面的平整性。相对应地，底护层1的长度方向a，即指代的为与电池包抵接的表面的延伸方向，可以是任何一对侧边之间的连接方向，宽度方向则为对应的与其相垂直的另一方向。
46.其中，相邻的两个凹条部21的开口方向相反，具体指的是，沿凹条部21的排布方向，凹条部21的开口依次先朝向电池包的底部，然后朝向底护层1的表面，或者先朝向底护层1的表面，再朝向电池包的底部，从而使加强层2两侧的表面分布均匀，利于保证抵接牢靠性。
47.在此基础上，若要最终实现上述结构设计，在本实施例中，可采用一整片钢板进行多段依次反向折弯来形成由凹条部21组成的凹条组，通过反向折弯从而在加强层2的表面形成均布的且开口朝向依次交错的缓冲腔，即通过一个钢板即可快速获得整个凹条组，方便实现加强层2和底护层1之间的快速安装，加快了制作效率，节省时间。当然，在其他实施例中，也可采用若干凹条部21依次侧边相接来形成一整片的凹条组布设在底护层1的顶部表面，或者直接通过横纵两个方向延伸且均布的钢条来实现形成整个凹条组的效果。具体地，钢板可使用1mm厚钢板或者其他厚度的能够满足强度要求的钢板进行钣金折弯来获得上述结构。对于凹条部21的具体形状，在本实施例中，使其形成为两侧边垂直延伸的槽型结构，在其他可应用的方式中，也可设置成其他能够保证稳定性的支撑结构。
48.对于该电池包底护结构的部件间的连接方式来说，具体地，加强层2与底护层1之间采用锁铆连接。
49.锁铆连接技术，具体可称为spr技术，其原理为使用铆钉在外力作用下穿透第一层(和中间层材料)材料并在最底层材料进行流动和延展，以形成相互向前的塑性变形的机械
连接方式。
50.锁铆连接技术可以连接不同厚度和材质的材料，动态疲劳强度高，碰撞能量吸收性能好，该种连接方式不需要在隔层表面进行预先开孔，并且无突出部分，不仅有利于生产制造过程，还能够使最终结构更加美观完整，十分适合应用在类似该电池包底护结构等较为轻薄的板材上。
51.具体实现时，可采用在该若干凹条部21中，至少存在一个凹条部21的表面设有若干铆接点21a，底护层1的表面设置有与所有铆接点21a对应的若干固定点1a，凹条部21与底护层1之间通过在固定点1a和铆接点21a处铆接连接。即，先进行锁铆连接的连接点定位，然后再进行进一步连接固定。首先，在铆接点21a和固定点1a处放置铆钉5，并对铆钉5进行施压，使铆钉5的端部刺穿材料表面，并逐渐伸入材料内部，同时材料发生变形，以适应铆钉5的插入，直至铆钉5的上表面压至与材料表面平齐。在本实施例中，可在3-6个凹条部21上布设铆接点21a，当然，在其他实施例中，也可布设在其他不同数量的凹条部21上。
52.铆钉5可采用沉头铆钉，其头部能够与上层板的表面保持平齐，使外观尽量整洁美观，同时平齐后也能够减少z向，即该电池包底护结构的竖直方向所占的空间，有利于结构的集成。当然，在其他实施例中，也可以采用其他类型的铆钉，例如平头铆钉或者t形铆钉等。
53.铆接点21a在加强层2的表面均匀布设，优选地可设置在凹条部21的底部表面上，并且具体为顶部开口朝向电池包底部的凹条部21上，方便与底护层1进行连接固定。优选地，可在2-3个凹条部21上设置一组铆接点21a，该组铆接点21a沿凹条部21的长度方向排布，具体可为1-3个。
54.另外，在加强层2的表面还设置有若干通孔6，通孔6能够位于电池包的电芯底部。通孔6的设置是为了在电池包电芯的底部位置留出受撞击时发生变形的空间，起到抗底部碰撞时的吸收冲击的作用。该通孔6间隔式开设在加强层2上，具体的设置数量以及开孔规格可根据实际需要进行设计或灵活调整。具体地，通孔6可以开设在加强层2的宽度方向的中间位置处，避免对加强层2的结构强度造成影响。
55.为了起到对电池包底部液冷板进行保护作用的同时，还能够对液冷板的液冷作用进行维持，在本实施例中，采用在电池包底护结构上还包括保温层7，并使保温层7铺设于加强层2的顶部表面。保温层7的设置一方面可以起到保温的作用，另一方面还可以避免电池包底护结构和液冷板刚性接触，改善nvh效果。nvh为noise、vibration、harshness的缩写，具体指噪声、振动与声振粗糙度，该三个指标最能够直接且表面地体现制造质量和电池包结构的性能。
56.在此基础上，保温层7可采用与加强层2(具体可为钢板)之间粘接连接，以保证连接牢靠。或者其他连接方式，甚至不进行连接，使其夹持在电池包的液冷板与电池包底护结构之间也可。保温层7可采用泡棉材料，重量较轻，且保温性能好，具体地，本实施例中使用1mm厚度的泡棉，当然，在其他实施例中也可以采用其他材质和厚度的保温材料，只要保证满足对电池的保温要求即可。
57.另外，本技术还提供了一种电池包，包括上述的电池包底护结构。
58.在某些具体实施方式中，电池包的底面设置有侧边框3和中间纵梁4，电池包底护结构的顶面与侧边框3和中间纵梁4接触。
59.此外，本技术还提供了一种车辆，包括上述电池包。
60.本技术提供的电池包和车辆均具有上述电池包底护结构，因此能带来与电池包底护结构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。
61.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。只要是具有上述电池包底护结构及电包池的车辆均属于本实施例保护的范围。
62.其他技术特征与实施例一相同，此处不再赘述。
63.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。
64.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。