一種電池箱體和一種動力電池系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種電池箱體以及一種設置有該電池箱體的動力電池系統，能夠避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。該電池箱體的內部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊處設置有加強板，加強板與翻邊貼合并固定連接。該動力電池系統包括上述電池箱體，以及設置于該電池箱體內部的電池模組。
【專利說明】
一種電池箱體和一種動力電池系統
技術領域
[0001]本發明涉及電動汽車電池系統技術領域，特別涉及一種電池箱體，以及一種設置有該電池箱體的動力電池系統。
【背景技術】
[0002]為保障能源安全，降低環境污染，實現汽車工業與道路交通的可持續發展，燃料電池汽車、混合動力汽車以及純電動汽車等成為研發重點。動力電池是電動汽車最重要的核心總成之一。
[0003]動力電池系統包括電池包，電池包包括電池箱體和電池模組，電池箱體的內部用于電池模組的排布與安裝，電池包形狀與汽車電池模組布置形狀相適應。其中，電池箱體是電池模組的防護零件，也是電池模組的承載件，電池模組需要通過電池箱體連接到車身上。
[0004]車輛運行過程中，電池箱體需要承受振動和沖擊，電池箱體的抗振動沖擊特性對電池的基本電性能、安全性、可靠性與耐久性具有重要影響。但是，現有技術中，電池箱體承受的振動和沖擊經常導致箱體開裂現象的發生，從而影響電池包，甚至是動力電池系統及汽車的正常使用。尤其是，電池箱體的翻邊部位的拐角處存在應力集中，容易發生開裂現象。
[0005]因此，如何避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

【發明內容】

[0006]有鑒于此，本發明提供了一種電池箱體以及一種設置有該電池箱體的動力電池系統，能夠避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。
[0007]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0008]—種電池箱體，所述電池箱體的內部用于汽車電池模組的排布與安裝，所述電池箱體的翻邊處設置有加強板，所述加強板與所述翻邊貼合并固定連接。
[0009]優選地，在上述電池箱體中，所述加強板設置有多個，均位于所述翻邊的下側，并分別位于所述翻邊的拐角處。
[0010]優選地，在上述電池箱體中，所述加強板與所述翻邊焊接固定，所述加強板上設置有用于塞焊的焊接工藝孔。
[0011]優選地，在上述電池箱體中，所述翻邊上設置有凸焊螺母，所述加強板在所述凸焊螺母處開孔穿過。
[0012]優選地，在上述電池箱體中，還包括增厚板，所述增厚板貼焊于所述電池箱體的內表面。
[0013 ]優選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體內壁上用于固定所述電池箱體內部零部件的支架，以及所述電池箱體內的底部加強托架，均與所述增厚板一體沖壓成型。
[0014]優選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體的外壁面設置有吊耳，所述吊耳和所述外壁面之間設置有過渡板。
[0015]優選地，在上述電池箱體中，所述電池箱體的外壁面包括非平直面，以及與所述非平直面相接的平直面，所述過渡板不僅覆蓋所述非平直面的至少部分結構，并且延展至與所述非平直面相接的所述平直面處。
[0016]一種動力電池系統，所述動力電池系統包括上文中所述的電池箱體，以及設置于所述電池箱體內部的電池模組。
[0017]優選地，在上述動力電池系統中，所述電池模組上設置有:
[0018]位于所述電池模組前后方向的底部固定支架，所述電池模組通過所述底部固定支架和第一螺栓與所述電池箱體的底板固連；
[0019]位于所述電池模組左右方向的Z型支架，所述Z型支架一端通過第二螺栓與所述電池模組固連，另一端通過第三螺栓與所述箱體內壁上的模組固定支架固連。
[0020]從上述技術方案可以看出，本發明提供的電池箱體，翻邊上設置有加強板，以加強電池箱體翻邊部位的強度，避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。此夕卜，本發明提供的動力電池系統，由于采用上述電池箱體，從而可以避免或減少振動和沖擊帶來的開裂現象的發生。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發明實施例提供的動力電池系統的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明實施例提供的電池箱體的內部結構示意圖；
[0024]圖3是本發明實施例提供的翻邊及加強板相關的細節結構示意圖；
[0025]圖4是圖3中A區域的局部結構放大圖；
[0026]圖5是本發明實施例提供的下箱體的內壁細節結構示意圖；
[0027]圖6是本發明實施例提供的吊耳及過渡板相關的結構示意圖；
[0028]圖7是本發明實施例提供的模組的固定結構示意圖。
[0029]1、2、3、5_下箱體邊角焊接結構，4-吊耳，6-上蓋，7-下箱體，8-底部固定支架，9-電池模組，1-Z型支架，31-加強板，32-翻邊，311-焊接工藝孔，312-凸焊螺母，71-增厚板，711-BMS分板固定點，712-線束固定點，713-模組固定點、714-減重孔，715-底部加強托架，72-非平直面，73-過渡板，75-平直面，91-第二螺栓，92-第一螺栓，101-第三螺栓，102-第一螺母。
【具體實施方式】
[0030]本發明提供了一種電池箱體以及一種設置有該電池箱體的動力電池系統，能夠避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。
[0031]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032]請參閱圖1至圖7，圖1是本發明實施例提供的動力電池系統的結構示意圖，圖2是本發明實施例提供的電池箱體的內部結構示意圖，圖3是本發明實施例提供的翻邊及加強板相關的細節結構示意圖，圖4是圖3中A區域的局部結構放大圖，圖5是本發明實施例提供的下箱體的內壁細節結構示意圖，圖6是本發明實施例提供的吊耳及過渡板相關的結構示意圖，圖7是本發明實施例提供的模組的固定結構示意圖。
[0033]本發明實施例提供的電池箱體，其內部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊32上設置有加強板31，以加強電池箱體翻邊部位的強度，避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。
[0034]本發明實施例提供的電池箱體為電動汽車動力電池系統中的電池箱體。在優選的具體實施例中，請參見圖1、圖3和圖4，該動力電池系統包括一個上蓋6、一個下箱體7、多個吊耳4(例如九個)，并且翻邊32上還設置有多個均勻排布的凸焊螺母312。其中，吊耳4均焊接在下箱體7的箱壁上，下箱體7的箱壁并非規矩的正四邊形，存在多處非平直面72(例如五處)，位于非平直面72上的吊耳4與箱壁之間焊接固定。此外，請參見圖2，該動力電池系統中的上蓋6去除后，可見下箱體7中設置有電池模組9和模組固定Z型支架10。具體地，下箱體7為鈑金沖壓及焊接工藝制作而成，下箱體四個側面邊角為焊接結構，該四個側面邊角在圖1中的序號分別1、2、3、5。但是并不局限于此，動力電池系統的具體結構可以有多種不同方案，本領域技術人員還可以根據實際需要進行設計，本發明對此并不做具體限定。
[0035]本發明實施例提供的電池箱體內部用于汽車電池模組的排布與安裝，電池箱體的翻邊32處設置有加強板31，加強板31與翻邊32貼合并固定連接。本發明通過加強板31提高翻邊32的強度，從而能夠避免振動和沖擊帶來的電池箱體翻邊部位開裂現象的發生。
[0036]現有技術中，電池箱體在Y向(請參見圖1中坐標軸)振動時，由于翻邊32的拐角處以及與該拐角處位置對應的下箱體側面邊角(1、2、3、5)均為焊接連接，存在應力集中，更容易發生開裂。因此，本發明提供了一種優選的具體實施例，在該實施例中，翻邊32下側設置有多個加強板31，多個加強板31分別位于翻邊32的拐角處下側。
[0037]為保證加強板31與翻邊32可靠焊接，在優選的具體實施例中，翻邊32下側貼焊的加強板31厚度為2_;加強板31與翻邊32焊接固定，加強板31上設置有用于塞焊的焊接工藝孔311，焊接工藝孔311的數量根據實際需要進行設置;為避開翻邊32上的凸焊螺母312，加強板31在凸焊螺母312處開孔穿過，使凸焊螺母312可以從該孔中穿出，以保證加強板31與翻邊32緊密貼合，保證焊接質量。此外，在具體實施例中，翻邊32的材質優選為DC01-DC06，加強板31的材料為一切可進行加強的鈑金，例如Q235、B340、DCO1-DC06。在此，需要說明的是，上述對于加強板31的具體設置僅為本發明提供的最為優選的具體實施例，本發明對于加強板31的厚度以及材料并不做具體限定。
[0038]請參見圖5，為了進一步優化上述技術方案，本發明實施例提供的電池箱體的內壁貼焊增厚板71，增厚板71的形狀與箱體內壁走向一致，目的是增大箱壁厚度，從而提高強度，以避免拉裂。
[0039]現有技術中，電池箱體為鈑金沖壓及焊接工藝制作而成，電池箱體內壁上用于固定BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM電池管理系統)分板、線束、模組等內部零部件的安裝支架分別獨立焊接在箱壁上。
[0040]而本發明提供的具體實施例中，電池箱體內壁上用于固定內部零部件的支架與增厚板71—體沖壓成型，并且，位于電池箱體內的底部加強托架715與增厚板71—體沖壓成型。具體地，如圖5所示，上述支架包括BMS分板固定支架711、線束固定支架712、模組固定支架713。但是并不局限于此，根據電池箱體內部的不同布置方案，上述支架也可以是其他類型的但設置在電池箱體內壁上的其他功能支架，本領域技術人員還可以根據實際需要進行設計，本發明對此并不做具體限定。
[0041]在優選的具體實施例中，為減輕重量，增厚板71上設置有減重孔714，增厚板71為鋼板，鋼板厚度為2mm;具體地，電池箱體內壁材質優選為DCOl-DC06，增厚板71的材料為一切可進行加強的鈑金，如Q235、B340、DC01-DC06。在此，需要說明的是，上述對于增厚板71的具體設置僅為本發明提供的最為優選的具體實施例，本發明對于增厚板71的厚度以及材料并不做具體限定。
[0042]請參見圖6，為了進一步優化上述技術方案，電池箱體的外壁面設置有吊耳4，吊耳4和電池箱體的外壁面之間設置有過渡板73，過渡板73厚度優選為2mm。本發明中，設置過渡板73的目的是增大吊耳4和箱體外壁面焊接處的受力面，避免拉裂。在此需要說明的是，過渡板73的厚度設置為2mm僅為本發明提供的最為優選的具體實施例，本發明對于過渡板73的厚度以及材料并不做具體限定。
[0043]進一步地，如圖6所示，電池箱體的外壁包括非平直面72，以及與非平直面72相接的平直面75，位于非平直面處的過渡板73不僅覆蓋非平直面72的部分結構，并且，該過渡板73還延展至與非平直面72相接的平直面75處，以進一步增加焊接強度。具體地，電池箱體外壁的材質優選為DC01-DC06，過渡板的材料為一切可進行加強的鈑金，如Q235、B340、DC01-DCO60
[0044]此外，請參見圖7，本發明實施例還提供了一種動力電池系統，動力電池系統包括上文中所述的電池箱體，以及設置于該電池箱體內部的電池模組9。
[0045]在具體實施例中，為了令電池模組9實現前后左右多方向的固定，在電池模組9上設置有底部固定支架8和Z型支架10。其中，底部固定支架8位于電池模組9前后方向，電池模組9通過底部固定支架8和第一螺栓92與所述電池箱體的底板固連;Z型支架10位于電池模組9左右方向，Z型支架10—端通過第二螺栓91和螺母102與電池模組9固連，另一端通過第三螺栓101與箱體內壁上的模組固定支架713固連。在此需要說明的是，Z型支架10及各種緊固件的數量根據電池模組的重量及體積大小確定。
[0046]在具體實施例中，第二螺栓91為凸焊螺栓或鉚接螺栓。此外，相關零部件需達到以下性能要求:
[0047]第三螺栓101的性能等級? 10.9級；
[0048]Z型支架10的高度< IlOmm;
[0049]第二螺栓91的性能等級2 8.8級；
[0050]螺母102的性能等級2 8級；
[0051 ] 第一螺栓92的性能等級2 8.8級。
[0052]為保證動力電池系統的安全使用，國家在2015年下發了一個新的國家標準GB/T31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分:安全性要求與測試方法》。此標準中包含有對動力電池系統的振動要求，此振動要求非常高，幾乎現有動力電池系統均無法滿足。通過測試可知，本發明實施例提供的上述動力電池系統可以滿足此標準中的振動要求。
[0053]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0054]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0055]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種電池箱體，所述電池箱體的內部用于汽車電池模組(9)的排布與安裝，其特征在于，所述電池箱體的翻邊(32)處設置有加強板(31)，所述加強板(31)與所述翻邊(32)貼合并固定連接。2.根據權利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述加強板(31)設置有多個，均位于所述翻邊(32)的下側，并分別位于所述翻邊(32)的拐角處。3.根據權利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述加強板(31)與所述翻邊(32)焊接固定，所述加強板(31)上設置有用于塞焊的焊接工藝孔(311)。4.根據權利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述翻邊(32)上設置有凸焊螺母(312)，所述加強板(31)在所述凸焊螺母(312)處開孔穿過。5.根據權利要求1所述的電池箱體，其特征在于，還包括增厚板(71)，所述增厚板(71)貼焊于所述電池箱體的內表面。6.根據權利要求5所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體內壁上用于固定所述電池箱體內部零部件的支架，以及所述電池箱體內的底部加強托架(715)，均與所述增厚板(71)—體沖壓成型。7.根據權利要求1所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體的外壁面設置有吊耳(4)，所述吊耳(4)和所述外壁面之間設置有過渡板(73)。8.根據權利要求7所述的電池箱體，其特征在于，所述電池箱體的外壁面包括非平直面(72)，以及與所述非平直面(72)相接的平直面(75)，所述過渡板(73)不僅覆蓋所述非平直面(72)的至少部分結構，并且延展至與所述非平直面(72)相接的所述平直面(75)處。9.一種動力電池系統，其特征在于，所述動力電池系統包括上述權利要求1-8任一項所述的電池箱體，以及設置于所述電池箱體內部的電池模組(9)。10.根據權利要求9所述的動力電池系統，其特征在于，所述電池模組(9)上設置有: 位于所述電池模組(9)前后方向的底部固定支架(8)，所述電池模組(9)通過所述底部固定支架(8)和第一螺栓(92)與所述電池箱體的底板固連； 位于所述電池模組(9)左右方向的Z型支架(10)，所述Z型支架(10)—端通過第二螺栓(91)與所述電池模組(9)固連，另一端通過第三螺栓(101)與所述箱體內壁上的模組固定支架(713)固連。
【文檔編號】H01M2/10GK105870377SQ201610411617
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】楊圣, 陳小平, 吳金明, 鄧承浩, 姚振輝, 鄧柯軍
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司