抗挤压电池下箱体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗挤压电池下箱体及其制备方法，所述下箱体包括框架梁组件、带有水冷板和横梁的下底板、具有挂耳端板的电池模组、三通/软管/管接头组成的管路和铆接标准件；框架梁组件包括左右主承重边梁、前后边梁及拐角边梁和承重中梁；左右主承重边梁和前后边梁及拐角边梁底部均设有近方形凹槽，下底板的横梁两端设有与近方形凹槽搭接的凸台，下底板的横梁中间设有与承重中梁搭接的U形开口。本发明专利技术在电池系统轻量化的同时加强了箱体的整体结构强度和刚度，提升了电池系统的抗压能力和安全性。

【技术实现步骤摘要】
抗挤压电池下箱体及其制备方法
本专利技术属于动力电池领域，具体涉及一种抗挤压电池下箱体及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有比容量高、可逆性好、循环寿命长等优点，是一种较理想的电动乘用车储能器件。基于传统燃油车改造的电动车为了提高整车的续航里程，多采取在有限的底盘空间内布置电池模组数量最大化的电池系统，这对动力电池系统结构强度要求高，现有方案多采用铸造/钣金机械集成结构，导致电池系统重量大、成本高、装配工艺复杂、空间利用率不高。与此同时，现有技术中的框架梁一般设计为独立零部件，通过焊接或螺接的方式与箱体底板贴合，且不可承载较高的作用力，这种结构的箱体的框架梁和内部梁都较为简单，导致电池系统结构强度降低，抗挤压和抗冲击能力不足，可靠性差。中国专利CN107742683A公开了一种电动汽车用电池箱，包括箱体和箱盖，箱体包括由铝合金空腔型材制成的底板和边框、内部支撑梁；将五块铝合金空腔挤压型材制成的子板通过搅拌摩擦焊焊接，然后进行机加处理构成底板；所述边框通过CMT焊接，焊接完成后进行打磨机加处理；然后将底板与边框通过搅拌摩擦焊进行拼焊焊接，完成后在进行箱体内部支撑梁及其他附件焊接，然后进行铆螺母和钢丝套安装作业。上述方案中框架梁和内部梁梁型简单，并无特殊结构加强设计，导致电池系统结构强度降低，抗挤压和抗冲击能力不足，可靠性差。中国专利CN209282267U公开了一种电池包下箱体，包括：构成为框状的下箱体四周框架(箱体主体)，在下箱体四周框架1四周相对的侧边设有向框状开口内侧延伸的承接面(支承部)；下箱体安装梁(安装梁)，其架设于下箱体四周框架的相对的两个侧边的承接面。上述方案中简单的通过安装梁与四周框架进行焊接形成整体，框架结构的形成并没有特殊的结构加强设计，因而电池包的结构强度降低，抗挤压和抗冲击能力不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗挤压电池下箱体及其制备方法，本专利技术在电池系统轻量化的同时加强了箱体的整体结构强度和刚度，提升了电池系统的抗压能力和安全性。本专利技术所采用的技术方案是：一种抗挤压电池下箱体，包括框架梁组件、带有水冷板和横梁的下底板、具有挂耳端板的电池模组、三通/软管/管接头组成的管路和铆接标准件；框架梁组件包括左右主承重边梁、前后边梁及拐角边梁和承重中梁；左右主承重边梁和前后边梁及拐角边梁底部均设有近方形凹槽，下底板的横梁两端设有与近方形凹槽搭接的凸台，下底板的横梁中间设有与承重中梁搭接的U形开口。进一步地，左右主承重边梁包括向框架梁组件内侧突出的内侧腔体型材，用于与电池模组的端板挂耳连接；承重中梁左右两边分别设有左突出部和右突出部，用于与电池模组的端板挂耳连接；承重中梁在与下底板的横梁的U形开口区域相应设置切槽，承重中梁的左突出部和右突出部不连续设置，方便与下底板的横梁的U形开口搭接。进一步地，左右主承重边梁的内侧腔体型材间隔布置切槽，不连续设置。进一步地，左右主承重边梁采用内/中/外结构铝型材；内侧腔体型材用于与电池模组3的端板挂耳连接；中间腔体型材为左右主承重边梁的主体部分；外侧腔体型材能提高箱体侧壁在水平面内Y向和Z向的抗压能力，外侧腔体型材上布置有用于与整车装配定位的腰型孔。进一步地，左右主承重边梁的内侧腔体型材和外侧腔体型材上均布置有纵向加强筋，中间腔体型材上布置有横向和斜向加强筋；内侧腔体型材和外侧腔体型材与中间腔体型材之间均布置有加强肋。进一步地，前后边梁及拐角边梁采用的铝型材截面形状与左右主承重边梁的中间腔体型材的截面形状相同。进一步地，承重中梁腔体截面包括上方的含有加强筋的矩形截面部分、中间的包括纵向加强筋的左突出部分和右突出部分、下方的三角形截面和小矩形截面部分；整个承重中梁布置有斜向和纵向的多个加强筋。进一步地，承重中梁-X向的一端连接方式为:采用与承重中梁上方矩形截面嵌套的倒U形铝型材进行X向可微调活动连接，倒U形铝型材处于-X向的后边梁上，同时承重中梁X向的另一端未被嵌套连接，因而承重中梁在X向实现微调，从而保证承重中梁的左突出部分和右突出部分的安装孔与电池模组的挂耳安装孔的孔位精度。进一步地，下底板的横梁腔体截面设有横向和斜向加强筋。进一步地，承重中梁的切槽宽度大于下底板的横梁的厚度。进一步地，拐角边梁和前边梁与紧邻的下底板的横梁形成的区域布置有包括高压配电盒的电路元件。上述抗挤压电池下箱体的制备方法，将下底板与左右主承重边梁、前后边梁及拐角边梁和承重中梁焊接成整体，形成一体化动力电池下箱体。本专利技术的有益效果是：本专利技术在电池系统轻量化的同时加强了箱体的整体结构强度和刚度，提升了电池系统的抗压能力和安全性。附图说明图1是本专利技术实施例中抗挤压电池下箱体的结构分解图。图2是本专利技术实施例中框架梁组件的结构示意图。图3是本专利技术实施例中左右主承重边梁的铝型材截面图。图4是本专利技术实施例中前后边梁及拐角边梁的铝型材截面图。图5是本专利技术实施例中承重中梁的铝型材截面图。图6是本专利技术实施例中下底板的横梁的正视图。图7是本专利技术实施例中下底板的横梁的铝型材截面图。图8是本专利技术实施例中下底板的横梁与左右主承重边梁的搭接示意图。图9是本专利技术实施例中下底板的横梁与前后边梁的搭接示意图。图10是本专利技术实施例中抗挤压电池下箱体的装配结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种抗挤压电池下箱体，包括框架梁组件1，含有水冷板和横梁的下底板2，具有挂耳端板的590大模组3，三通/软管/管接头组成的管路4和铆接标准件5。如图2所示，框架梁组件1包括左右主承重边梁1.1，前后边梁1.3，连接前(后)边梁1.3与左右主承重边梁的两侧拐角边梁1.3，以及承重中梁1.2。如图3所示，左右主承重边梁1.1采用内/中/外结构铝型材，内侧腔体型材1.1.2用于与590大模组3的端板挂耳连接，中间腔体型材1.1.3为左右主承重边梁1.1的主体部分，外侧腔体型材1.1.4用于和整车进行固定装配，如图2所显示，外侧腔体型材1.1.4上布置有用于整车装配定位的腰型孔1.1.1。如图3所示，内侧腔体型材1.1.2和外侧腔体型材1.1.4均布置有纵向加强筋，中间腔体型材1.1.3布置有横向和斜向加强筋，保证整个梁的抗弯强度与结构刚度；内侧腔体型材1.1.2和外侧腔体型材1.1.4与中间腔体型材1.1.3之间分别布置有加强肋1.1.5和1.1.6，从而提升左右腔体型材的结构强度与刚度。为了提高箱体的机械冲击强度，降低模具成本，前后边梁及拐角边梁1.3采用的铝型材截面如图4所示，其只包括承重边梁1.1的中间腔体型材部分。承重中梁1.2采用的铝型材截面如图5所示，承重中梁1.2的腔体截面包括上方的含有加强筋的矩形截面部分、中间的包括纵向加强筋的左突出部1.2.1和右突出部1.2.2、下方的三角形截面和小矩形截面部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗挤压电池下箱体，其特征在于：包括框架梁组件、带有水冷板和横梁的下底板、具有挂耳端板的电池模组、三通/软管/管接头组成的管路和铆接标准件；框架梁组件包括左右主承重边梁、前后边梁及拐角边梁和承重中梁；左右主承重边梁和前后边梁及拐角边梁底部均设有近方形凹槽，下底板的横梁两端设有与近方形凹槽搭接的凸台，下底板的横梁中间设有与承重中梁搭接的U形开口。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗挤压电池下箱体，其特征在于：包括框架梁组件、带有水冷板和横梁的下底板、具有挂耳端板的电池模组、三通/软管/管接头组成的管路和铆接标准件；框架梁组件包括左右主承重边梁、前后边梁及拐角边梁和承重中梁；左右主承重边梁和前后边梁及拐角边梁底部均设有近方形凹槽，下底板的横梁两端设有与近方形凹槽搭接的凸台，下底板的横梁中间设有与承重中梁搭接的U形开口。


2.如权利要求1所述的抗挤压电池下箱体，其特征在于：左右主承重边梁包括向框架梁组件内侧突出的内侧腔体型材，用于与电池模组的端板挂耳连接；承重中梁左右两边分别设有左突出部和右突出部，用于与电池模组的端板挂耳连接；承重中梁在与下底板的横梁的U形开口区域相应设置切槽，承重中梁的左突出部和右突出部不连续设置，方便与下底板的横梁的U形开口搭接。


3.如权利要求2所述的抗挤压电池下箱体，其特征在于：左右主承重边梁的内侧腔体型材间隔布置切槽，不连续设置。


4.如权利要求1所述的抗挤压电池下箱体，其特征在于：左右主承重边梁采用内/中/外结构铝型材；内侧腔体型材用于与电池模组的端板挂耳连接；中间腔体型材为左右主承重边梁的主体部分；外侧腔体型材能提高箱体侧壁在水平面内Y向和Z向的抗压能力，外侧腔体型材上布置有用于与整车装配定位的腰型孔。


5.如权利要求4所述的抗挤压电池下箱体，其特征在于：左右主承重边梁的内侧腔体型材和外侧腔体型材上均布置有纵向加强筋，中间腔体型材上布置有横向和斜向加强筋；内侧腔体型材和外侧腔体型材与中间腔体型材之间均...

【专利技术属性】
技术研发人员：任强，刘坤，邢俊亚，怀慧，姜昕，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42