一种轻量化双层板液冷电池箱体的制作方法

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1.本实用新型涉及一种轻量化双层板液冷电池箱体，其属于动力电池技术领域。


背景技术：

2.动力电池作为新能源汽车关键零部件，安全性与能量密度已成为动力电池包的重要指标，其性能表现直接影响新能源汽车的整体性能，因此安全性与能量密度对于电池包而言就显得尤为重要。
3.传统的自然散热和强制风冷已无法满足动力电池在大倍率充放电等车辆使用工况下的冷却需求。为了将动力电池的温度保持在合适范围内，保证电池系统的安全及使用寿命，就需要开发高效率液冷系统电池包。
4.传统的电池箱体结构大都为钣金结构，不仅整体重量重，而且箱体结构强度不高，为了降低电池箱体的重量以及提高电池箱体的结构强度，就需要开发轻量化电池箱体结构。


技术实现要素：

5.本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种轻量化双层板液冷电池箱体，其能够降低电池箱体的重量以及提高电池箱体的结构强度。
6.本实用新型所采用的技术方案有：一种轻量化双层板液冷电池箱体，包括依次焊接于一起以形成一个回形框的第一边框、第二边框、第三边框、第四边框、第五边框以及第六边框，所述第六边框的下底部向后延伸形成有底边框，所述底边框的后末端焊接有第一模组横梁，所述第三边框下底部的前末端一体成型有第四模组横梁，所述第六边框和第三边框之间设置有前后间隔开的第二模组横梁和第三模组横梁，所述第二模组横梁和第三模组横梁的左右两末端分别延伸焊接至第四边框、第二边框上，所述第二边框、第四边框、第一模组横梁和第二模组横梁围城的区域中设置有第一底板，所述第二边框、第四边框、第二模组横梁和第三模组横梁围城的区域中设置有第二底板，所述第二边框、第四边框、第三模组横梁和第四模组横梁围城的区域中设置有第三底板，所述第一底板的上方安装有第一水冷板，所述第二底板的上方安装有第二水冷板，所述第三底板的上方安装有第三水冷板。
7.进一步地，所述第一底板、第二底板和第三底板均包括上层板、下层板、位于上层板和下层板之间的加强筋以及位于上层板上表面上的支撑筋。
8.进一步地，所述第一底板、第二底板和第三底板内部均匀分布有矩形的型腔。
9.进一步地，所述第一底板、第二底板和第三底板的设计为双层板结构。
10.进一步地，所述第一模组横梁、第二模组横梁、第三模组横梁和第四模组横梁上分别下凹形成有水冷板安装面，每个所述水冷板安装面上面设有铆钉安装孔，所述铆钉安装孔中安装有沉头铆钉。
11.进一步地，所述第一水冷板、第二水冷板和第三水冷板的下表面冲压形成有位于前后两侧位置的水冷板固定边以及位于前、后水冷板固定边之间的水冷板流道板。
12.进一步地，所述第一底板、第二底板以及第三底板的支撑筋上均涂有结构胶，用于与水冷板流道板进行固定。
13.进一步地，所述第六边框上穿设安装有进水接头与出水接头，所述第六边框上还开设有电气插件安装固定孔。
14.进一步地，所述第二边框上表面和第四边框上表面均设有衬套安装孔，每个衬套安装孔上安装焊接有衬套。
15.进一步地，所述第一水冷板、第二水冷板和第三水冷板采用al3003铝合金冲压钎焊成型。
16.本实用新型具有如下有益效果：本实用新型轻量化双层板液冷电池箱体，能够满足各种复杂路况使用，集成度高，强度高，散热好，重量轻，工艺可行性高。
附图说明：
17.图1为本实用新型轻量化双层板液冷电池箱体的分解示意图。
18.图2为图1中a的放大示意图。
19.图3为图1中b的放大示意图。
20.图4为第一底板、第二底板、第三底板的示意图。
21.图5为本实用新型轻量化双层板液冷电池箱体的局部剖视图。
22.图6为图5中c的放大示意图。
23.图7为图5中d的放大示意图。
24.图8为本实用新型轻量化双层板液冷电池箱体的组装示意图。
具体实施方式：
25.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
26.本实用新型轻量化双层板液冷电池箱体，包括依次焊接于一起以形成一个回形框的第一边框1、第二边框2、第三边框3、第四边框4、第五边框5以及第六边框6，其中第一边框1与第二边框2焊接，第二边框2与第三边框3焊接，第三边框3与第四边框4焊接，第四边框4与第五边框5焊接，第五边框5与第六边框6焊接，第六边框6再与第一边框1焊接在一起。
27.第六边框6的下底部向后延伸形成有底边框(未标示)，底边框的后末端焊接有第一模组横梁9。第三边框3下底部的前末端一体成型有第四模组横梁12。第三边框3位于第六边框6的后方且与第六边框6相间隔开。第二边框2和第四边框4位于第三边框3和第六边框6之间且相间隔开，且第二边框2和第四边框4均与第三边框3和第六边框6相垂直。在第六边框6和第三边框3之间设置有前后间隔开的第二模组横梁10和第三模组横梁(1)第二模组横梁10和第三模组横梁11的左右两末端分别延伸焊接至第四边框4、第二边框2上。
28.第六边框6上穿设安装有进水接头7与出水接头8，进水接头7与出水接头8焊接在第六边框6上，同时第六边框6上还开设有电气插件安装固定孔(未标示)，用于安装正负极插件。
29.在第二边框2、第四边框4、第一模组横梁9和第二模组横梁10围城的区域中设置有第一底板16，第一底板16与第二边框2、第四边框4、第一模组横梁9和第二模组横梁10搅拌摩擦焊焊接在一起。在第二边框2、第四边框4、第二模组横梁10和第三模组横梁11围城的区
域中设置有第二底板17，第二底板17与第二边框2、第四边框4、第二模组横梁10和第三模组横梁11搅拌摩擦焊焊接在一起。在第二边框2、第四边框4、第三模组横梁11和第四模组横梁12围城的区域中设置有第三底板18，第三底板18与第二边框2、第四边框4、第三模组横梁11和第四模组横梁12搅拌摩擦焊焊接在一起。
30.第一底板16、第二底板17和第三底板18均为型材，其中内部结构均相同，均包括上层板25、下层板26、位于上层板25和下层板26之间的加强筋27以及位于上层板25上表面上的支撑筋23。
31.同时第一底板16、第二底板17和第三底板18内部均匀分布有矩形的型腔(未标示)，起到了在保证强度的同时，起到了轻量化的目的。并且第一底板16、第二底板17和第三底板18的设计为双层板结构，该双层板结构比传统单层板结构在箱体整体强度方面至少提升百分之40％，能有效提升电池包的整体强度。
32.第一模组横梁9、第二模组横梁10、第三模组横梁11和第四模组横梁12上分别下凹形成有台阶平面，该台阶平面为水冷板安装面22，并且每个水冷板安装面22上面设有铆钉安装孔22，铆钉安装孔22中安装有沉头铆钉22，用于固定水冷板。
33.第一水冷板13、第二水冷板14和第三水冷板15的下表面冲压形成有位于前后两侧位置的水冷板固定边29以及位于前、后水冷板固定边29之间的水冷板流道板28。第一水冷板13的水冷板固定边29安装在第一模组横梁9与第二模组安装横梁10的水冷板安装面上，并通过沉头铆钉21进行固定，同时第一底板16的支撑筋23上面涂有结构胶与水冷板流道板28进行固定，起到支撑固定第一水冷板13的作用。第二水冷板14的水冷板固定边29安装在第二模组安装横梁10与第三模组安装横梁11的水冷板安装面上，并通过沉头铆钉21进行固定，同时第二底板17的支撑筋23上面涂有结构胶与水冷板流道板28进行固定，起到支撑固定第二水冷板14的作用。第三水冷板15的水冷板固定边29安装在第三模组安装横梁11与第四模组横梁12的水冷板安装面上，并通过沉头铆钉21进行固定，同时第三底板18的支撑筋23上面涂有结构胶与水冷板流道板28进行固定，起到支撑固定第三水冷板15的作用。
34.第二边框2上表面和第四边框4上表面均设有衬套安装孔20，每个衬套安装孔20上安装焊接有衬套19，衬套19内部的孔中安装有螺栓进而将电池箱体与整车底盘(未标示)进行固定。
35.本实用新型中轻量化双层板液冷电池箱体，将水冷板与箱体集成，用铆接的方式将水冷板与模组横梁连接在一起，该种连接方式大大的降低了水冷板的形变，同时底板支撑筋支撑每个水冷板并通过结构胶固定，提高了安全性。箱体边框为弧焊焊接的方式进行拼接，底板为搅拌摩擦焊与箱体边框拼接，整体强度高，行变量小。水冷板底部有支撑筋为其支撑，有效的防止上下晃动，水冷板内部设水冷流道，水冷板的左右两侧的位置分别设有水嘴接头，水冷流道通过将每个水嘴接头连接，形成闭合流道，再通过箱体外侧留有的进水接头和出水接头用于带走模组产生的热量。
36.本实用新型中轻量化双层板液冷电池箱体采用高强度铝合金型材(al6061-t6铝合金型材)拼焊，箱体底部的第一底板16、第二底板17和第三底板18均为双层板结构，第一水冷板13、第二水冷板14和第三水冷板15集成在箱体内部，集成度高，强度高，轻量化较传统箱体提升45％，封闭式水道可避免冷却液泄露风险，散热效率较传统非液冷箱体提高60％以上。其中第一水冷板13、第二水冷板14和第三水冷板15采用al3003铝合金冲压钎焊
成型，有很高的塑性，耐腐蚀好，焊接性良好。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：包括依次焊接于一起以形成一个回形框的第一边框(1)、第二边框(2)、第三边框(3)、第四边框(4)、第五边框(5)以及第六边框(6)，所述第六边框(6)的下底部向后延伸形成有底边框，所述底边框的后末端焊接有第一模组横梁(9)，所述第三边框(3)下底部的前末端一体成型有第四模组横梁(12)，所述第六边框(6)和第三边框(3)之间设置有前后间隔开的第二模组横梁(10)和第三模组横梁(11)，所述第二模组横梁(10)和第三模组横梁(11)的左右两末端分别延伸焊接至第四边框(4)、第二边框(2)上，所述第二边框(2)、第四边框(4)、第一模组横梁(9)和第二模组横梁(10)围城的区域中设置有第一底板(16)，所述第二边框(2)、第四边框(4)、第二模组横梁(10)和第三模组横梁(11)围城的区域中设置有第二底板(17)，所述第二边框(2)、第四边框(4)、第三模组横梁(11)和第四模组横梁(12)围城的区域中设置有第三底板(18)，所述第一底板(16)的上方安装有第一水冷板(13)，所述第二底板(17)的上方安装有第二水冷板(14)，所述第三底板(18)的上方安装有第三水冷板(15)。2.如权利要求1所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一底板(16)、第二底板(17)和第三底板(18)均包括上层板(25)、下层板(26)、位于上层板(25)和下层板(26)之间的加强筋(27)以及位于上层板(25)上表面上的支撑筋(23)。3.如权利要求2所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一底板(16)、第二底板(17)和第三底板(18)内部均匀分布有矩形的型腔。4.如权利要求3所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一底板(16)、第二底板(17)和第三底板(18)的设计为双层板结构。5.如权利要求4所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一模组横梁(9)、第二模组横梁(10)、第三模组横梁(11)和第四模组横梁(12)上分别下凹形成有水冷板安装面(22)，每个所述水冷板安装面(22)上面设有铆钉安装孔，所述铆钉安装孔中安装有沉头铆钉。6.如权利要求5所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一水冷板(13)、第二水冷板(14)和第三水冷板(15)的下表面冲压形成有位于前后两侧位置的水冷板固定边(29)以及位于前、后水冷板固定边(29)之间的水冷板流道板(28)。7.如权利要求6所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一底板(16)、第二底板(17)以及第三底板(18)的支撑筋(23)上均涂有结构胶，用于与水冷板流道板(28)进行固定。8.如权利要求7所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第六边框(6)上穿设安装有进水接头(7)与出水接头(8)，所述第六边框(6)上还开设有电气插件安装固定孔。9.如权利要求8所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第二边框(2)上表面和第四边框(4)上表面均设有衬套安装孔(20)，每个衬套安装孔(20)上安装焊接有衬套(19)。10.如权利要求9所述的轻量化双层板液冷电池箱体，其特征在于：所述第一水冷板(13)、第二水冷板(14)和第三水冷板(15)采用al3003铝合金冲压钎焊成型。

技术总结
本实用新型公开一种轻量化双层板液冷电池箱体，包括第一边框、第二边框、第三边框、第四边框、第五边框以及第六边框，第六边框下底部焊接有第一模组横梁，第三边框下底部一体成型有第四模组横梁，第六边框和第三边框之间设置有第二模组横梁和第三模组横梁，第二边框、第四边框、第一模组横梁和第二模组横梁围城的区域中设置有第一底板，第二边框、第四边框、第二模组横梁和第三模组横梁围城的区域中设置有第二底板，第二边框、第四边框、第三模组横梁和第四模组横梁围城的区域中设置有第三底板，第一底板、第二底板以及第三底板的上方分别安装有第一水冷板、第二水冷板和第三水冷板。本实用新型能够降低电池箱体的重量，提高电池箱体的结构强度。体的结构强度。体的结构强度。


技术研发人员：刘滕 孙健 李骏 时腾飞 孔露强 范迅
受保护的技术使用者：南京创源天地动力科技有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/8/19