一种电池箱体和一种动力电池系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种电池箱体以及一种设置有该电池箱体的动力电池系统，能够避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。该电池箱体的内部用于汽车电池模组的排布与安装，电池箱体的翻边处设置有加强板，加强板与翻边贴合并固定连接。该动力电池系统包括上述电池箱体，以及设置于该电池箱体内部的电池模组。
【专利说明】
一种电池箱体和一种动力电池系统
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车电池系统技术领域，特别涉及一种电池箱体，以及一种设置有该电池箱体的动力电池系统。
【背景技术】
[0002]为保障能源安全，降低环境污染，实现汽车工业与道路交通的可持续发展，燃料电池汽车、混合动力汽车以及纯电动汽车等成为研发重点。动力电池是电动汽车最重要的核心总成之一。
[0003]动力电池系统包括电池包，电池包包括电池箱体和电池模组，电池箱体的内部用于电池模组的排布与安装，电池包形状与汽车电池模组布置形状相适应。其中，电池箱体是电池模组的防护零件，也是电池模组的承载件，电池模组需要通过电池箱体连接到车身上。
[0004]车辆运行过程中，电池箱体需要承受振动和冲击，电池箱体的抗振动冲击特性对电池的基本电性能、安全性、可靠性与耐久性具有重要影响。但是，现有技术中，电池箱体承受的振动和冲击经常导致箱体开裂现象的发生，从而影响电池包，甚至是动力电池系统及汽车的正常使用。尤其是，电池箱体的翻边部位的拐角处存在应力集中，容易发生开裂现象。
[0005]因此，如何避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种电池箱体以及一种设置有该电池箱体的动力电池系统，能够避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种电池箱体，所述电池箱体的内部用于汽车电池模组的排布与安装，所述电池箱体的翻边处设置有加强板，所述加强板与所述翻边贴合并固定连接。
[0009]优选地，在上述电池箱体中，所述加强板设置有多个，均位于所述翻边的下侧，并分别位于所述翻边的拐角处。
[0010]优选地，在上述电池箱体中，所述加强板与所述翻边焊接固定，所述加强板上设置有用于塞焊的焊接工艺孔。
[0011]优选地，在上述电池箱体中，所述翻边上设置有凸焊螺母，所述加强板在所述凸焊螺母处开孔穿过。
[0012]优选地，在上述电池箱体中，还包括增厚板，所述增厚板贴焊于所述电池箱体的内表面。
[0013 ]优选地，在上述电池箱体中，所述电池箱体内壁上用于固定所述电池箱体内部零部件的支架，以及所述电池箱体内的底部加强托架，均与所述增厚板一体冲压成型。
[0014]优选地，在上述电池箱体中，所述电池箱体的外壁面设置有吊耳，所述吊耳和所述外壁面之间设置有过渡板。
[0015]优选地，在上述电池箱体中，所述电池箱体的外壁面包括非平直面，以及与所述非平直面相接的平直面，所述过渡板不仅覆盖所述非平直面的至少部分结构，并且延展至与所述非平直面相接的所述平直面处。
[0016]一种动力电池系统，所述动力电池系统包括上文中所述的电池箱体，以及设置于所述电池箱体内部的电池模组。
[0017]优选地，在上述动力电池系统中，所述电池模组上设置有:
[0018]位于所述电池模组前后方向的底部固定支架，所述电池模组通过所述底部固定支架和第一螺栓与所述电池箱体的底板固连；
[0019]位于所述电池模组左右方向的Z型支架，所述Z型支架一端通过第二螺栓与所述电池模组固连，另一端通过第三螺栓与所述箱体内壁上的模组固定支架固连。
[0020]从上述技术方案可以看出，本发明提供的电池箱体，翻边上设置有加强板，以加强电池箱体翻边部位的强度，避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。此夕卜，本发明提供的动力电池系统，由于采用上述电池箱体，从而可以避免或减少振动和冲击带来的开裂现象的发生。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0022]图1是本发明实施例提供的动力电池系统的结构示意图；
[0023]图2是本发明实施例提供的电池箱体的内部结构示意图；
[0024]图3是本发明实施例提供的翻边及加强板相关的细节结构示意图；
[0025]图4是图3中A区域的局部结构放大图；
[0026]图5是本发明实施例提供的下箱体的内壁细节结构示意图；
[0027]图6是本发明实施例提供的吊耳及过渡板相关的结构示意图；
[0028]图7是本发明实施例提供的模组的固定结构示意图。
[0029]1、2、3、5_下箱体边角焊接结构，4-吊耳，6-上盖，7-下箱体，8-底部固定支架，9-电池模组，1-Z型支架，31-加强板，32-翻边，311-焊接工艺孔，312-凸焊螺母，71-增厚板，711-BMS分板固定点，712-线束固定点，713-模组固定点、714-减重孔，715-底部加强托架，72-非平直面，73-过渡板，75-平直面，91-第二螺栓，92-第一螺栓，101-第三螺栓，102-第一螺母。
【具体实施方式】
[0030]本发明提供了一种电池箱体以及一种设置有该电池箱体的动力电池系统，能够避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]请参阅图1至图7，图1是本发明实施例提供的动力电池系统的结构示意图，图2是本发明实施例提供的电池箱体的内部结构示意图，图3是本发明实施例提供的翻边及加强板相关的细节结构示意图，图4是图3中A区域的局部结构放大图，图5是本发明实施例提供的下箱体的内壁细节结构示意图，图6是本发明实施例提供的吊耳及过渡板相关的结构示意图，图7是本发明实施例提供的模组的固定结构示意图。
[0033]本发明实施例提供的电池箱体，其内部用于汽车电池模组的排布与安装，电池箱体的翻边32上设置有加强板31，以加强电池箱体翻边部位的强度，避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。
[0034]本发明实施例提供的电池箱体为电动汽车动力电池系统中的电池箱体。在优选的具体实施例中，请参见图1、图3和图4，该动力电池系统包括一个上盖6、一个下箱体7、多个吊耳4(例如九个)，并且翻边32上还设置有多个均匀排布的凸焊螺母312。其中，吊耳4均焊接在下箱体7的箱壁上，下箱体7的箱壁并非规矩的正四边形，存在多处非平直面72(例如五处)，位于非平直面72上的吊耳4与箱壁之间焊接固定。此外，请参见图2，该动力电池系统中的上盖6去除后，可见下箱体7中设置有电池模组9和模组固定Z型支架10。具体地，下箱体7为钣金冲压及焊接工艺制作而成，下箱体四个侧面边角为焊接结构，该四个侧面边角在图1中的序号分别1、2、3、5。但是并不局限于此，动力电池系统的具体结构可以有多种不同方案，本领域技术人员还可以根据实际需要进行设计，本发明对此并不做具体限定。
[0035]本发明实施例提供的电池箱体内部用于汽车电池模组的排布与安装，电池箱体的翻边32处设置有加强板31，加强板31与翻边32贴合并固定连接。本发明通过加强板31提高翻边32的强度，从而能够避免振动和冲击带来的电池箱体翻边部位开裂现象的发生。
[0036]现有技术中，电池箱体在Y向(请参见图1中坐标轴)振动时，由于翻边32的拐角处以及与该拐角处位置对应的下箱体侧面边角(1、2、3、5)均为焊接连接，存在应力集中，更容易发生开裂。因此，本发明提供了一种优选的具体实施例，在该实施例中，翻边32下侧设置有多个加强板31，多个加强板31分别位于翻边32的拐角处下侧。
[0037]为保证加强板31与翻边32可靠焊接，在优选的具体实施例中，翻边32下侧贴焊的加强板31厚度为2_;加强板31与翻边32焊接固定，加强板31上设置有用于塞焊的焊接工艺孔311，焊接工艺孔311的数量根据实际需要进行设置;为避开翻边32上的凸焊螺母312，加强板31在凸焊螺母312处开孔穿过，使凸焊螺母312可以从该孔中穿出，以保证加强板31与翻边32紧密贴合，保证焊接质量。此外，在具体实施例中，翻边32的材质优选为DC01-DC06，加强板31的材料为一切可进行加强的钣金，例如Q235、B340、DCO1-DC06。在此，需要说明的是，上述对于加强板31的具体设置仅为本发明提供的最为优选的具体实施例，本发明对于加强板31的厚度以及材料并不做具体限定。
[0038]请参见图5，为了进一步优化上述技术方案，本发明实施例提供的电池箱体的内壁贴焊增厚板71，增厚板71的形状与箱体内壁走向一致，目的是增大箱壁厚度，从而提高强度，以避免拉裂。
[0039]现有技术中，电池箱体为钣金冲压及焊接工艺制作而成，电池箱体内壁上用于固定BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM电池管理系统)分板、线束、模组等内部零部件的安装支架分别独立焊接在箱壁上。
[0040]而本发明提供的具体实施例中，电池箱体内壁上用于固定内部零部件的支架与增厚板71—体冲压成型，并且，位于电池箱体内的底部加强托架715与增厚板71—体冲压成型。具体地，如图5所示，上述支架包括BMS分板固定支架711、线束固定支架712、模组固定支架713。但是并不局限于此，根据电池箱体内部的不同布置方案，上述支架也可以是其他类型的但设置在电池箱体内壁上的其他功能支架，本领域技术人员还可以根据实际需要进行设计，本发明对此并不做具体限定。
[0041]在优选的具体实施例中，为减轻重量，增厚板71上设置有减重孔714，增厚板71为钢板，钢板厚度为2mm;具体地，电池箱体内壁材质优选为DCOl-DC06，增厚板71的材料为一切可进行加强的钣金，如Q235、B340、DC01-DC06。在此，需要说明的是，上述对于增厚板71的具体设置仅为本发明提供的最为优选的具体实施例，本发明对于增厚板71的厚度以及材料并不做具体限定。
[0042]请参见图6，为了进一步优化上述技术方案，电池箱体的外壁面设置有吊耳4，吊耳4和电池箱体的外壁面之间设置有过渡板73，过渡板73厚度优选为2mm。本发明中，设置过渡板73的目的是增大吊耳4和箱体外壁面焊接处的受力面，避免拉裂。在此需要说明的是，过渡板73的厚度设置为2mm仅为本发明提供的最为优选的具体实施例，本发明对于过渡板73的厚度以及材料并不做具体限定。
[0043]进一步地，如图6所示，电池箱体的外壁包括非平直面72，以及与非平直面72相接的平直面75，位于非平直面处的过渡板73不仅覆盖非平直面72的部分结构，并且，该过渡板73还延展至与非平直面72相接的平直面75处，以进一步增加焊接强度。具体地，电池箱体外壁的材质优选为DC01-DC06，过渡板的材料为一切可进行加强的钣金，如Q235、B340、DC01-DCO60
[0044]此外，请参见图7，本发明实施例还提供了一种动力电池系统，动力电池系统包括上文中所述的电池箱体，以及设置于该电池箱体内部的电池模组9。
[0045]在具体实施例中，为了令电池模组9实现前后左右多方向的固定，在电池模组9上设置有底部固定支架8和Z型支架10。其中，底部固定支架8位于电池模组9前后方向，电池模组9通过底部固定支架8和第一螺栓92与所述电池箱体的底板固连;Z型支架10位于电池模组9左右方向，Z型支架10—端通过第二螺栓91和螺母102与电池模组9固连，另一端通过第三螺栓101与箱体内壁上的模组固定支架713固连。在此需要说明的是，Z型支架10及各种紧固件的数量根据电池模组的重量及体积大小确定。
[0046]在具体实施例中，第二螺栓91为凸焊螺栓或铆接螺栓。此外，相关零部件需达到以下性能要求:
[0047]第三螺栓101的性能等级? 10.9级；
[0048]Z型支架10的高度< IlOmm;
[0049]第二螺栓91的性能等级2 8.8级；
[0050]螺母102的性能等级2 8级；
[0051 ] 第一螺栓92的性能等级2 8.8级。
[0052]为保证动力电池系统的安全使用，国家在2015年下发了一个新的国家标准GB/T31467.3-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》。此标准中包含有对动力电池系统的振动要求，此振动要求非常高，几乎现有动力电池系统均无法满足。通过测试可知，本发明实施例提供的上述动力电池系统可以满足此标准中的振动要求。
[0053]最后，还需要说明的是，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”、“包含”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。
[0054]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0055]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，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。
【主权项】
1.一种电池箱体，所述电池箱体的内部用于汽车电池模组(9)的排布与安装，其特征在于，所述电池箱体的翻边(32)处设置有加强板(31)，所述加强板(31)与所述翻边(32)贴合并固定连接。2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述加强板(31)设置有多个，均位于所述翻边(32)的下侧，并分别位于所述翻边(32)的拐角处。3.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述加强板(31)与所述翻边(32)焊接固定，所述加强板(31)上设置有用于塞焊的焊接工艺孔(311)。4.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述翻边(32)上设置有凸焊螺母(312)，所述加强板(31)在所述凸焊螺母(312)处开孔穿过。5.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，还包括增厚板(71)，所述增厚板(71)贴焊于所述电池箱体的内表面。6.根据权利要求5所述的电池箱体，其特征在于，所述电池箱体内壁上用于固定所述电池箱体内部零部件的支架，以及所述电池箱体内的底部加强托架(715)，均与所述增厚板(71)—体冲压成型。7.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述电池箱体的外壁面设置有吊耳(4)，所述吊耳(4)和所述外壁面之间设置有过渡板(73)。8.根据权利要求7所述的电池箱体，其特征在于，所述电池箱体的外壁面包括非平直面(72)，以及与所述非平直面(72)相接的平直面(75)，所述过渡板(73)不仅覆盖所述非平直面(72)的至少部分结构，并且延展至与所述非平直面(72)相接的所述平直面(75)处。9.一种动力电池系统，其特征在于，所述动力电池系统包括上述权利要求1-8任一项所述的电池箱体，以及设置于所述电池箱体内部的电池模组(9)。10.根据权利要求9所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池模组(9)上设置有: 位于所述电池模组(9)前后方向的底部固定支架(8)，所述电池模组(9)通过所述底部固定支架(8)和第一螺栓(92)与所述电池箱体的底板固连； 位于所述电池模组(9)左右方向的Z型支架(10)，所述Z型支架(10)—端通过第二螺栓(91)与所述电池模组(9)固连，另一端通过第三螺栓(101)与所述箱体内壁上的模组固定支架(713)固连。
【文档编号】H01M2/10GK105870377SQ201610411617
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】杨圣, 陈小平, 吴金明, 邓承浩, 姚振辉, 邓柯军
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司