全文摘要
本实用新型公开了一种电动汽车用铝型材电池箱，属于新能源电池零部件技术领域，包括电池箱本体，电池箱本体固定连接在汽车上，电池箱本体采用铝材制成；电池箱本体包括底板和固定连接在底板周边的框架；底板包括依次焊接的第一底板，第二底板，第三底板，第四底板和第五底板；框架包括设置在第一底板端部的第一框边，分别设置在第一底板两侧的第二框边，分别设置在第二底板两侧的第三框边，分别设置在第三底板、第四底板和第五底板两侧的第四框边，设置在第五底板端部的第五框边，第一框边、第二框边、第三框边、第四框边和第五框边间固定连接。本实用新型公开的一种电动汽车用铝型材电池箱结构合理，防腐性强，便于生产加工，降低加工成本，提高箱体强度和能量密度。
主设计要求
1.一种电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，包括电池箱本体(1)，所述电池箱本体(1)固定连接在汽车上，所述电池箱本体(1)采用铝材制成；所述电池箱本体(1)包括底板(2)和固定连接在所述底板(2)周边的框架(3)；所述底板(2)包括依次焊接的第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(24)和第五底板(25)，所述第三底板(23)、第四底板(24)和第五底板(25)长度相等且长度大于所述第一底板(21)长度，所述第二底板(22)长度由第一底板(21)长度向第三底板(23)长度直线过渡；所述框架(3)包括设置在第一底板(21)端部的第一框边(31)，分别设置在第一底板(21)两侧的第二框边(32)，分别设置在第二底板(22)两侧的第三框边(33)，分别设置在第三底板(23)、第四底板(24)和第五底板(25)两侧的第四框边(34)，设置在第五底板(25)端部的第五框边(35)，所述第一框边(31)、第二框边(32)、第三框边(33)、第四框边(34)和第五框边(35)间焊接固定连接。
设计方案
1.一种电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，包括电池箱本体(1)，所述电池箱本体(1)固定连接在汽车上，所述电池箱本体(1)采用铝材制成；所述电池箱本体(1)包括底板(2)和固定连接在所述底板(2)周边的框架(3)；
所述底板(2)包括依次焊接的第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(24)和第五底板(25)，所述第三底板(23)、第四底板(24)和第五底板(25)长度相等且长度大于所述第一底板(21)长度，所述第二底板(22)长度由第一底板(21)长度向第三底板(23)长度直线过渡；
所述框架(3)包括设置在第一底板(21)端部的第一框边(31)，分别设置在第一底板(21)两侧的第二框边(32)，分别设置在第二底板(22)两侧的第三框边(33)，分别设置在第三底板(23)、第四底板(24)和第五底板(25)两侧的第四框边(34)，设置在第五底板(25)端部的第五框边(35)，所述第一框边(31)、第二框边(32)、第三框边(33)、第四框边(34)和第五框边(35)间焊接固定连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(24)和第五底板(25)由铝材挤压成空腔结构，包括上支撑板(201)和下支撑板(202)以及连接上支撑板和下支撑板的支撑筋(203)。
3.如权利要求1所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(24)和第五底板(25)上表面一体成型设有加强梁(26)，所述加强梁(26)平行于第一框边(31)。
4.如权利要求3所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述加强梁(26)为中空式结构，在加强梁内一体设有连接加强梁内侧壁的加强筋，所述加强筋的厚度的中间厚度小于与加强梁内侧壁连接处的厚度。
5.如权利要求1所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述第五框边(35)上部设有垂直所述第五框边(35)固定箱体铸件(36)，所述箱体铸件(36)采用铸铝材质制成，所述箱体铸件(36)上设有通孔(361)。
6.如权利要求1所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述框架(3)外侧一体设有防撞梁(37)。
7.如权利要求1所述的电动汽车用铝型材电池箱，其特征在于，所述第一底板(21)两侧的第二框边(32)外侧的防撞梁(37)外部分别固定连接第一吊装梁(38)，所述第一吊装梁(38)沿所述底板(2)平面方向设置；所述第五框边(35)外侧的防撞梁(37)外部沿所述框架(3)轴线对称固定连接第二吊装梁(39)，所述第二吊装梁(39)沿所述底板(2)平面方向设置。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于新能源电池零部件技术领域，尤其涉及一种电动汽车用铝型材电池箱。
背景技术
我国处在新能源汽车高速发展阶段，新能源汽车大量投入市场，在政策和市场的引导下，普通老百姓开始逐步接受新能源汽车，电动汽车尤其是纯电动汽车已经广泛的进入大众消费领域。
动力电池是电动汽车的核心部件，由于电池都是独立的单体，因此需要将电池集成到电池箱里，目前大多电池箱采用钣金材质，钣金箱体虽然可以满足设计标准要求，但重量较重，导致电池包的能量密度不高，影响车辆的行驶里程，并且模具成本较高，防腐性能较差，且钣金折弯处易产生撕裂；现有电池箱也使用铸铝材质，由于制造工艺问题，容易产生气孔，针孔等，影响电池箱体的防水能力。因此，电池箱结构已影响动力电池系统的性能提高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种结构合理，防腐性强，便于生产加工，降低加工成本，提高箱体强度和能量密度的电动汽车用铝型材电池箱。
本实用新型是这样实现的，一种电动汽车用铝型材电池箱，包括电池箱本体，所述电池箱本体固定连接在汽车上，所述电池箱本体采用铝材制成；所述电池箱本体包括底板和固定连接在所述底板周边的框架；
所述底板包括依次焊接的第一底板，第二底板，第三底板，第四底板和第五底板，所述第三底板、第四底板和第五底板长度相等且长度大于所述第一底板长度，所述第二底板长度由第一底板长度向第三底板长度直线过渡；
所述框架包括设置在第一底板端部的第一框边，分别设置在第一底板两侧的第二框边，分别设置在第二底板两侧的第三框边，分别设置在第三底板、第四底板和第五底板两侧的第四框边，设置在第五底板端部的第五框边，所述第一框边、第二框边、第三框边、第四框边和第五框边间固定连接。
该技术方案中，电池箱本体采用铝材制成，减轻了电池箱本体重量，不易产生气孔和针孔，提高了电池箱本体的防水能力和防腐蚀抗氧化能力，同时保证了箱体的结构强度；上述底板连接可采用焊接，焊接方式可采用搅拌摩擦焊，该方式残余应力或变形小，保持了底板的材料性能；箱体框架挤出后采用拼焊成型，焊接方式可采用TIG焊，使铝材制成的框架焊接过程中不易被氧化，焊接处不易产生气孔，提高了电池箱本体的防水能力；框架与底板焊接连接，焊接方式采用搅拌摩擦焊接。该设计增大了电池箱底板和框架强度，减轻了电池箱重量，提高了系统能量密度，从而提高了电动汽车续航里程，并且降低了电池箱的加工难度，提高了电池箱使用寿命。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板，第二底板，第三底板，第四底板和第五底板均由铝材挤压成空腔结构，包括上支撑板和下支撑板以及连接上支撑板和下支撑板的支撑筋。
采用空腔结构。包括上支撑板和下支撑板以及连接上支撑板和下支撑板的支撑筋。上支撑板和下支撑板中间为空腔，采用该结构，使底板的强度增大，减轻了底板的重量，提高了电池箱的能量密度。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板，第二底板，第三底板，第四底板和第五底板上表面一体成型设有加强梁，所述加强梁平行于第一框边。
底板与加强梁一同挤压成型，既增加了底板强度，又能减轻重量。
在上述技术方案中，优选的，所述加强梁为中空式结构，在加强梁内一体设有连接加强梁内侧壁的加强筋，所述加强筋的厚度的中间厚度小于与加强梁内侧壁连接处的厚度。
加强梁采用两侧较厚、中间较薄的变截面设计，两侧较厚处可适应较强的受力，满足加强梁实际使用工况需求，同时降低了生产成本，减轻了底板的重量，提高了电池箱的能量密度。
在上述技术方案中，优选的，所述第五框边上部垂直所述第五框边固定箱体铸件，所述箱体铸件采用铸铝材质制成，所述箱体铸件上设有通孔。
箱体铸件可焊接或通过紧固件固定连接在第五框边上；箱体铸件单独制造，可避免与框架一起挤压生产带来的加工难度，降低加工成本；箱体铸件上设有的通孔可用于固定高压插件、低压插件、水冷管件等，使电池箱内部紧凑有序，提高散热效率。
在上述技术方案中，优选的，所述框架外侧一体设有防撞梁。
框架与防撞梁一同挤压成型，增加了框架强度；防撞梁通过框架固定连接底板，防撞梁可以减缓底板和框架受碰撞，延长底板和框架的使用寿命。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板两侧的第二框边外侧的防撞梁外部分别固定连接第一吊装梁，所述第一吊装梁沿所述底板平面方向设置；所述第五框边外侧的防撞梁外部沿所述框架轴线对称固定连接第二吊装梁，所述第二吊装梁沿所述底板平面方向设置。
所述电池箱通过第一吊装梁和第二吊装梁固定在汽车上，固定方式可采用紧固件连接或焊接等可固定连接在汽车上的其他方式。
综上所述，电池箱本体采用铝材制成，减轻了电池箱本体重量，不易产生气孔和针孔，提高了电池箱本体的防水能力和防腐蚀抗氧化能力，同时保证了箱体的结构强度；底板采用空腔结构，使底板的强度增大，减轻了底板的重量，提高了电池箱的能量密度；另外，底板与加强梁一同挤压成型，框架与防撞梁一同挤压成型，进一步加强了电池箱强度。该实用新型增大了电池箱底板和框架强度，减轻了电池箱重量，从而提高了电动汽车续航里程，并且降低了电池箱的加工难度，提高了电池箱使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的立体图；
图2是本实用新型实施例提供的俯视图；
图3是本实用新型实施例提供的仰视图；
图4是本实用新型实施例提供的侧视图；
图5是本实用新型实施例中底板的截面图；
图6是挤压试验仿真效果图。
图中：1、电池箱本体；2、底板；21、第一底板；22、第二底板；23、第三底板；24、第四底板；25、第五底板；26、加强梁；261、加强筋；201、上支撑板；202、下支撑板；203、支撑筋；274、空腔；3、框架；31、第一框边；32、第二框边；33、第三框边；34、第四框边；35、第五框边；36、箱体铸件；361、通孔；37、防撞梁；38、第一吊装梁；39、第二吊装梁。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型公开的一种电动汽车用铝型材电池箱结构合理，防腐性强，便于生产加工，降低加工成本，提高箱体强度和能量密度，为了进一步说明本实用新型，结合附图进行详细阐述如下：
如图1至图3所示，一种电动汽车用铝型材电池箱，包括电池箱本体1，所述电池箱本体1固定连接在汽车上，所述电池箱本体1采用铝材制成；所述电池箱本体1包括底板2和固定连接在所述底板2周边的框架3；
所述底板2包括依次焊接的第一底板21，第二底板22，第三底板23，第四底板24和第五底板25，所述第三底板23、第四底板24和第五底板25长度相等且长度大于所述第一底板21长度，所述第二底板22长度由第一底板21长度向第三底板23长度直线过渡；
所述框架3包括设置在第一底板21端部的第一框边，分别设置在第一底板21两侧的第二框边32，分别设置在第二底板22两侧的第三框边33，分别设置在第三底板23、第四底板24和第五底板25两侧的第四框边34，设置在第五底板25端部的第五框边35，所述第一框边、第二框边32、第三框边33、第四框边34和第五框边35间固定连接。
该技术方案中，电池箱本体1的底板2和框架3均由铝材挤压成型，减轻了电池箱本体1重量，不易产生气孔和针孔，提高了电池箱本体1的防水能力和防腐蚀抗氧化能力，同时保证了箱体的结构强度；上述底板2连接可采用焊接，焊接方式可采用搅拌摩擦焊，残余应力或变形小，保持了底板2的材料性能；箱体框架3挤出后采用拼焊成型，焊接方式可采用TIG焊，使铝材制成的框架3焊接过程中不易被氧化，焊接处不易产生气孔，提高了电池箱本体1的防水能力；框架3与底板2焊接连接，焊接方式采用搅拌摩擦焊接。该设计增大了电池箱底板2和框架3强度，减轻了电池箱重量，提高了系统能量密度，从而提高了电动汽车续航里程，并且降低了电池箱的加工难度，提高了电池箱使用寿命。另外，电池箱本体1还可采用碳纤维的非金属材料，具有良好的防腐性，使电池箱体具有较高的强度和能量密度。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(23)和第五底板(23)由铝材挤压成空腔结构，包括上支撑板(201)和下支撑板(202)以及连接上支撑板和下支撑板的支撑筋(203)。如图5所示，采用该结构，使底板2的强度增大，减轻了底板2的重量，提高了电池箱的能量密度。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板(21)，第二底板(22)，第三底板(23)，第四底板(23)和第五底板(23)上表面一体成型设有加强梁(26)，所述加强梁(26)平行于第一框边(31)。如图2、图5所示，加强梁26可设置为一条或多条，底板2与加强梁26一同挤压成型，进一步增加了底板2强度，又能减轻重量。
在上述技术方案中，优选的，所述加强梁26为中空式结构，在加强梁内一体设有连接加强梁内侧壁的加强筋261，所述加强筋的厚度的中间厚度小于与加强梁内侧壁连接处的厚度。如图2所示、图5所示，加强梁26采用两侧较厚、中间较薄的变截面设计，两侧较厚处可适应较强的受力，满足加强梁26实际使用工况需求，同时降低了生产成本，减轻了底板2的重量，提高了电池箱的能量密度
在上述技术方案中，优选的，所述第五框边35上部垂直所述第五框边35固定箱体铸件36，所述箱体铸件36采用铸铝材质制成，所述箱体铸件36上设有通孔361。如图1、图4所示，箱体铸件36可焊接或通过紧固件固定连接在第五框边35上；箱体铸件36单独制造，可避免与框架3一起挤压生产带来的加工难度，降低加工成本；箱体铸件36上设有的通孔361可用于固定高压插件、低压插件、水冷管件等，使电池箱内部紧凑有序，提高散热效率。
在上述技术方案中，优选的，所述框架3外侧一体设有防撞梁37。如图1、图2、图4所示，框架3与防撞梁37一同挤压成型，增加了框架3强度；防撞梁37通过框架3固定连接底板2，防撞梁37可以减缓底板2和框架3受碰撞，延长底板2和框架3的使用寿命。
在上述技术方案中，优选的，所述第一底板21两侧的第二框边32外侧的防撞梁37外部分别固定连接第一吊装梁38，所述第一吊装梁38沿所述底板2平面方向设置；所述第五框边35外侧的防撞梁37外部沿所述框架3轴线对称固定连接第二吊装梁39，所述第二吊装梁39沿所述底板2平面方向设置。如图1至图4所示，所述电池箱通过第一吊装梁38和第二吊装梁39固定在汽车上，固定方式可采用紧固件连接或焊接等可固定连接在汽车上的其他方式。
表1：某新能源汽车电池箱钣金箱体和铝型材箱体对比：
通过上述的表格可见，在满足机械强度要求的情况下，从成本、重量、系统能量密度方面，铝型材方案都优于钣金方案。
综上所述，电池箱本体采用铝材制成，减轻了电池箱本体重量，不易产生气孔和针孔，提高了电池箱本体的防水能力和防腐蚀抗氧化能力，同时保证了箱体的结构强度；底板采用空腔结构，使底板的强度增大，减轻了底板的重量，提高了电池箱的能量密度；另外，底板与加强梁一同挤压成型，框架与防撞梁一同挤压成型，进一步加强了电池箱强度。该实用新型增大了电池箱底板和框架强度，减轻了电池箱重量，从而提高了电动汽车续航里程，并且降低了电池箱的加工难度，提高了电池箱使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822246986.7
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:12(天津)
授权编号:CN209119197U
授权时间:20190716
主分类号:H01M 2/10
专利分类号:H01M2/10
范畴分类:38G;
申请人:国能新能源汽车有限责任公司
第一申请人:国能新能源汽车有限责任公司
申请人地址:300301 天津市滨海新区滨海高新区滨海科技园日新道188号1号楼1047号
发明人:刘斌
第一发明人:刘斌
当前权利人:国能新能源汽车有限责任公司
代理人:范建良
代理机构:12101
代理机构编号:天津市鼎和专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计