电池托盘、电池箱和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆配件领域，特别涉及一种电池托盘、电池箱和车辆。


背景技术：

2.随着人们环保意识的提高，新能源汽车越来越受关注，其中，纯电动汽车和混合动力电动汽车由于采用了电驱动的形式，内部配备有电池箱，电池箱内收容安装有动力电池。目前，在电池箱的生产过程中，电池托盘的各部件之间通过胶粘、搅拌摩擦焊、cmt(cold metal transfer，冷金属过渡)弧焊等工艺加工为一体，然而，现有技术中的这几种工艺在对电池托盘进行加工，均容易出现质量问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种电池托盘，旨在提供一种以激光焊接方式进行加工的电池托盘，以提升电池托盘的加工质量。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的电池托盘，包括：
5.框架，所述框架包括多根边梁，多根所述边梁相围合，并形成有安装位；以及
6.底板，安装于所述安装位，并与所述边梁相搭接，且所述底板通过激光焊接的方式连接于所述框架。
7.可选地，所述框架还包括相搭接的至少一根横梁和至少一根纵梁，所述横梁及所述纵梁的相对两端均分别连接于相对而设的两根所述边梁，所述横梁和所述纵梁还连接于所述底板。
8.可选地，所述横梁和所述纵梁的端部均设置有用于和所述边梁相卡接的卡口。
9.可选地，所述横梁设置有卡槽，所述卡槽朝向所述底板开口，所述纵梁卡合于卡槽，并被夹设于所述横梁和所述底板之间。
10.可选地，所述底板通过激光焊接的方式连接于所述边梁、所述横梁和所述纵梁中的至少一者。
11.可选地，所述横梁和所述纵梁之间通过激光焊接的方式连接。
12.可选地，所述横梁和所述边梁之间通过激光焊接的方式连接。
13.可选地，所述纵梁和所述边梁之间通过激光焊接的方式连接。
14.可选地，所述电池托盘还包括多个穿设所述底板的连接轴，多个连接轴相间隔地分布于所述底板，所述连接轴的一端设置有限位凸部，所述限位凸部抵接于所述底板，所述连接轴的另一端对应穿设于一所述横梁或一所述纵梁。
15.可选地，所述连接轴和所述底板通过激光焊接的方式连接。
16.可选地，所述连接轴和对应的所述横梁或纵梁通过激光焊接的方式连接。
17.可选地，每一所述边梁均设置有限位筋，所述限位筋的延伸方向并行于所述边梁的延伸方向，所述安装位由多个所述限位筋限位形成，所述底板安装于多个所述限位筋之间。
18.可选地，所述限位筋到所述边梁的内边侧的距离为2.5mm-5.5mm。
19.可选地，所述激光焊接的方式为填料焊接。
20.本实用新型还提出一种电池箱，包括：
21.箱体；
22.前述的电池托盘，设置于所述箱体的底侧；
23.箱盖，设置于所述箱体的顶侧，与所述箱体、所述电池托盘共同构造出收容空间；以及
24.动力电池，收容安装于所述收容空间。
25.本实用新型还提出一种车辆，包括前述的电池箱。
26.本实用新型技术方案中，框架和底板通过激光焊接的方式连接，能够使得框架和底板稳定连接。相较于搅拌摩擦焊工艺，激光焊接的焊接速度更快，耗材成本更低，能够避免底板受力变形的问题，且不需要在焊接区域加厚，由此可优化框架的结构，取消摩擦焊加厚区域，能使得电池托盘减重，有利于电池箱的轻量化，以及，能够减少生产电池托盘所需的材料，有利于降低成本；相较于mct弧焊工艺，激光焊接的外观更好，能够大大改善焊道外观不良的问题，以及避免底板热变形的问题；相较于胶粘工艺，激光焊接的可靠性更优，且避免了脱胶、溢胶的问题。因此，本实用新型的电池托盘通过采用激光焊接的方式加工，能够提升电池托盘的加工质量。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型电池托盘一实施例的装配结构示意图；
29.图2为本实用新型电池托盘一实施例的爆炸结构示意图；
30.图3为本实用新型电池托盘一实施例另一视角下的装配结构示意图；
31.图4为本实用新型图3中a处的局部放大图；
32.图5为本实用新型电池托盘的边梁一实施例的结构示意图；
33.图6为本实用新型电池托盘的横梁一实施例的结构示意图；
34.图7为本实用新型电池托盘的纵梁一实施例的结构示意图；
35.图8(a)为现有技术中底板与外框架通过搅拌摩擦焊连接的结构示意图，图8(b)为本实用新型的电池托盘的底板与外框架通过激光焊接连接的结构示意图。
36.附图标号说明：
37.标号名称标号名称100框架120横梁101外框架121卡槽102内框架130纵梁103卡口200底板110边梁300连接轴
111限位筋310限位凸部
38.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
42.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
43.本实用新型提出一种电池托盘。
44.在本实用新型一实施例中，如图1和图2所示，该电池托盘，包括：
45.框架100，所述框架100包括多根边梁110，多根所述边梁110相围合，并形成有安装位；以及
46.底板200，安装于所述安装位，并与所述边梁110相搭接，且所述底板200通过激光焊接的方式连接于所述框架100。
47.在电池托盘现有的加工工艺中，搅拌摩擦焊工艺对焊接对象的重叠面积及厚度要求较高，焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头会形成一个键孔，并且，难以对焊缝进行修补，焊接过程易导致底板200变形，搅拌头的磨损消耗太快；胶粘工艺则涂胶量与轨迹较难管控，易发生底板200平面度超差、脱胶、溢胶问题，且整体工序耗时长、限制产能提升，mct弧焊工艺易产生穿、气孔、焊渣等现象，焊接后外观较难管控，且焊接过程温度较高，易导致底板200变形。
48.在本实用新型技术方案中，框架100和底板200通过激光焊接的方式连接，能够使得框架100和底板200稳定连接。可以理解，若采用激光焊接的方式加工，将使得被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙，焊接深度/宽度比高，焊缝强度高，焊缝窄，且表面状态好。相较于搅拌摩擦焊工艺，激光焊接的焊接速度更快，耗材成本更低，能够避免底板200受力变
形的问题，使得激光焊接的外观更好，且通过图8可知，本实用新型不需要在焊接区域加厚，由此可优化框架100的结构，取消摩擦焊加厚区域，能使得电池托盘减重，有利于电池箱的轻量化，以及，能够减少生产电池托盘所需的材料，有利于降低成本；相较于mct弧焊工艺，激光焊接的外观更好，能够大大改善焊道外观不良的问题，以及避免底板200热变形的问题；相较于胶粘工艺，激光焊接的可靠性更优，且避免了脱胶、溢胶的问题。因此，本实用新型的电池托盘通过采用激光焊接的方式加工，能够提升电池托盘的加工质量。
49.进一步地，在本实施例中，所述框架100还包括相搭接的至少一根横梁120和至少一根纵梁130，所述横梁120及所述纵梁130的相对两端均分别连接于相对而设的两根所述边梁110，所述横梁120和所述纵梁130还连接于所述底板200。如此，多个相搭接的边梁110构成外框架101，相搭接的横梁120和纵梁130则构成内框架102，框架100由这两部分连接组成，使得框架100的结构稳定性得到提升，有利于提升电池托盘的承载力，从而能够供动力电池稳定安装。
50.进一步地，在本实施例中，如图6和图7所示，所述横梁120和所述纵梁130的端部均设置有用于和所述边梁110相卡接的卡口103。如此，通过卡口103和边梁110相配合，能够在横梁120和边梁110的装配过程中以及横梁120和边梁110的装配过程中提供定位作用，并能提升横梁120和边梁110之间以及纵梁130和边梁110之间的连接稳定性。
51.进一步地，在本实施例中，所述横梁120设置有卡槽121，所述卡槽121朝向所述底板200开口，所述纵梁130卡合于卡槽121，并被夹设于所述横梁120和所述底板200之间。如此，能够提升横梁120和纵梁130之间的连接稳定性，并且，能够地横梁120和纵梁130装配时起到定位作用，提升横梁120和纵梁130的装配便利性。
52.进一步地，在本实施例中，如图1至图4所示，所述电池托盘还包括多个穿设所述底板200的连接轴300，多个连接轴300相间隔地分布于所述底板200，所述连接轴300的一端设置有限位凸部310，所述限位凸部310抵接于所述底板200，所述连接轴300的另一端对应穿设于一所述横梁120或一所述纵梁130。如此，可以先将多个连接轴300一一穿设于底板200上，横梁120和纵梁130再通过设置的过孔和连接轴300相对位，而精准地安装于底板200，并且，连接轴300的设置，还能提升横梁120和底板200之间以及纵梁130和底板200之间的连接稳定性。不失一般性，连接轴300可以设置为中空结构，横梁120、纵梁130以及边梁110也均设置为中空结构，以节约电池托盘的生产材料。
53.进一步地，在本实施例中，所述底板200通过激光焊接的方式连接于所述边梁110、所述横梁120和所述纵梁130，所述横梁120和所述纵梁130之间通过激光焊接的方式连接，所述横梁120和所述边梁110之间通过激光焊接的方式连接，所述纵梁130和所述边梁110之间通过激光焊接的方式连接，所述连接轴300和所述底板200通过激光焊接的方式连接，所述连接轴300和对应的所述横梁120或纵梁130通过激光焊接的方式连接。现有技术中，通过多种加工工艺对电池托盘进行加工，具体而言，底板200和内框架102通过胶粘的方式加工，底板200和外框架101之间通过搅拌摩擦焊的方式加工，底板200和连接轴300之间通过mct弧焊的方式进行加工，如此，使得电池托盘的加工工序复杂，所需的加工工装、加工设备种类多，使得生产成本高，并且，需要布置多个工位，导致生产效率低。而在本实用新型中，各部件均通过激光焊接的方式加工，加工方式具有一致性，减少了生产所需工位数量，降低了设备成本和人力成本，且便于对生产质量进行把控。更进一步地，各部件通过填料焊接的方
式进行焊接。如此，能够避免焊接位置产生裂缝，以保障电池托盘焊接处的气密性。
54.进一步地，在本实施例中，如图3至图5所示，每一所述边梁110均设置有限位筋111，所述限位筋111的延伸方向并行于所述边梁110的延伸方向，所述安装位由多个所述限位筋111限位形成，所述底板200安装于多个所述限位筋111之间。如此，能够方便底板200和外框架101的定位，以使底板200和外框架101能够精准安装。进一步地，所述限位筋111到所述边梁110的内边侧的距离为2.5mm-5.5mm。请参照图8，边梁110的内边侧到限位筋111之间的部分用于供底板200搭接后进行焊接，现有技术中，底板200和外边框通过搅拌摩擦焊进行焊接，底板200和外边框重叠宽度需要到达9mm，才能焊接牢固；本实用新型中，由于采用了激光焊接的方式，限位筋111到边梁110的内边侧的距离为2.5mm-5.5mm，底板200和边梁110的搭接宽度对应在这范围内，即可使得底板200和外边框焊接牢固，其中，底板200和边梁110的搭接宽度以3mm为宜，如此，能够减小底板200的尺寸，有利于电池托盘的轻量化以及降低电池托盘的生产成本。
55.本实用新型还提出一种电池箱，该电池箱包括箱体、箱盖、电池托盘和动力电池，电池托盘设置于箱体的底侧，箱盖设置于箱体的顶侧，箱盖、箱体和电池托盘共同构造出供动力电池收容安装的收容空间。其中，电池托盘的具体结构参照上述实施例，由于本电池箱采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
56.本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括前述的电池箱，因此，同样采用了上述所有实施例的全部技术方案，至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
57.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本发明实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。