下箱體及電池箱的製作方法

2023-05-07 22:01:41 5

本申請涉及電池技術領域，尤其涉及一種下箱體及電池箱。

背景技術：

隨著能源問題的日趨嚴重，電池箱的應用範圍也越來越廣。傳統的電池箱中包含上蓋、下箱體、電池模組和換熱裝置，該換熱裝置能夠實現電池模組的冷卻或者加熱，使得電池模組的溫度保持在合理範圍內，進而延長電池箱的使用壽命。

上述換熱裝置直接安裝於下箱體上，而該換熱裝置會佔用較大的空間，進而對電池箱的體積能量密度產生不良影響，最終導致電池箱的性能偏低。

技術實現要素：

本申請提供了一種下箱體及電池箱，以提高電池箱的性能。

本申請的第一方面提供了一種下箱體，所述下箱體包括內層殼體、外層殼體和夾層，所述內層殼體和所述外層殼體形成空腔，所述夾層填充於所述空腔內，所述下箱體上設置安裝槽，所述安裝槽用於容納換熱裝置。

優選地，所述安裝槽的凹陷方向為自所述內層殼體指向所述外層殼體的方向。

優選地，所述內層殼體、外層殼體和夾層一體成型。

本申請的第二方面提供了一種電池箱，其包括上蓋、下箱體、電池模組和換熱裝置，所述上蓋與所述下箱體固定連接，所述下箱體為上述任一項所述的下箱體，所述電池模組放置在所述下箱體內，且與所述下箱體固定連接，所述換熱裝置安裝於所述下箱體上的安裝槽內，且所述換熱裝置位於所述下箱體與所述電池模組之間。

優選地，所述換熱裝置與所述安裝槽相配合，並通過所述安裝槽的槽壁對所述換熱裝置限位。

優選地，所述換熱裝置包括換熱管和集流體，所述換熱管與所述集流體連通，所述換熱管安裝於所述安裝槽內。

優選地，還包括彈性體，所述彈性體安裝於所述安裝槽內，且所述彈性體設置於所述下箱體與所述換熱管之間。

優選地，所述安裝槽設為多個，各所述安裝槽間隔分布，相鄰的兩個所述安裝槽之間形成加強筋，所述加強筋相對於所述安裝槽的底部凸出。

優選地，所述下箱體上還設置有連通槽，所述連通槽連通相鄰的兩個所述安裝槽，所述連通槽容納所述換熱裝置的集流體。

優選地，還包括導熱墊，所述導熱墊安裝於所述換熱裝置與所述電池模組之間。

本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果：

本申請提供的下箱體上開設安裝槽，該安裝槽可以容納換熱裝置，因此當換熱裝置安裝於下箱體內時，安裝槽可以減小換熱裝置佔用的空間，繼而提高電池箱的體積能量密度，使得電池箱的性能有所提升。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性的，並不能限制本申請。

附圖說明

圖1為本申請實施例所提供的下箱體的爆炸圖；

圖2為本申請實施例所提供的下箱體的俯視圖；

圖3為圖2所示結構的A-A向剖視圖；

圖4為本申請實施例所提供的下箱體的側視圖；

圖5為本申請實施例所提供的下箱體與換熱裝置的裝配圖；

圖6為圖5所示結構的B-B向剖視圖；

圖7為本申請實施例所提供的電池箱的爆炸圖；

圖8為本申請實施例所提供的電池箱的側視圖；

圖9為本申請實施例所提供的電池箱的俯視圖；

圖10為圖9所示結構的C-C向剖視圖；

圖11為圖10中D部分的放大圖；

圖12為本申請實施例所提供的電池箱的部分結構示意圖。

附圖標記：

10-下箱體；

100-內層殼體；

101-外層殼體；

102-夾層；

103-安裝槽；

104-進口；

105-出口；

106-加強筋；

107-連通槽；

20-上蓋；

30-電池模組；

40-換熱裝置；

400-換熱管；

401-集流體；

50-導熱墊；

60-彈性體。

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，並與說明書一起用於解釋本申請的原理。

具體實施方式

下面通過具體的實施例並結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。

如圖1-12所示，本申請實施例提供了一種下箱體10，該下箱體10能夠與電池箱的上蓋20固定到一起，該電池箱的內部可以安裝電池模組30、換熱裝置40等等。該下箱體10包括內層殼體100、外層殼體101和夾層102，該內層殼體100和外層殼體101形成空腔，夾層102填充於該空腔內。下箱體10的整體厚度可以是0.5mm～10mm。上蓋20的材料與下箱體10的材料可以相同。

內層殼體100和外層殼體101的製造材料具有強度較高、導熱係數較低等優點，可以選用複合材料。該材料可以是玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維、硼纖維、天然纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者這些材料的組合，而內層殼體100和外層殼體101的結構形式則可以是複合氈、短切氈、網格布、單向布、無捻粗紗布、表面氈、預成型胚、織物、纖維預混料、預侵膠布等，其為長纖維、短纖維或者兩者的組合。該複合材料的樹脂基可採用環氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯、乙烯基酯、雙馬來醯亞胺、聚醯亞胺、氰酸酯樹脂、聚苯硫醚、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醚酮或者這些材料的組合。該複合材料的結構纖維含量可選為10％～80％。

夾層102的特點是：密度較低，以此提高電池箱的能量密度；導熱係數較低，進而提高電池箱的隔熱保溫特性；同時具有一定的結構強度，可提高下箱體的整體剛度、強度。夾層102的製造材料可以採用泡沫芯材、木頭夾芯或者兩者的組合，泡沫芯材可以是聚氯乙烯泡沫(PVC泡沫)、聚苯乙烯泡沫(PS泡沫)、聚氨酯泡沫(PU泡沫)、聚甲基丙烯醯胺泡沫(acrylic泡沫)、苯乙烯丙烯腈共聚泡沫(SAN泡沫)、聚甲基丙烯醯亞胺泡沫(PMI泡沫)或者這些材料的組合。木頭夾芯可以採用木質材料，主要有輕木、杉木、松木、巴爾沙木、楊木、橡木、樺木或者各種類的組合。

下箱體10上可以設置安裝槽103，該安裝槽103的凹陷方向優選為自內層殼體100指向外層殼體101的方向，該安裝槽用於容納電池箱的換熱裝置40。該安裝槽103可以設置為一個尺寸較大的槽，使得整個換熱裝置40都可以放入該安裝槽103內。

上述安裝槽103可以容納換熱裝置40，因此當換熱裝置40安裝於下箱體10內時，安裝槽103可以減小換熱裝置40佔用的空間，繼而提高電池箱的體積能量密度，使得電池箱的性能有所提升。

為了提高下箱體10的結構強度，可將內層殼體100、外層殼體101和夾層102一體成型。

本申請實施例還提供一種電池箱，該電池箱包括下箱體10、上蓋20、電池模組30和換熱裝置40，上蓋20與下箱體10固定連接，該下箱體10為上述各實施例所描述的下箱體10。電池模組30放置在下箱體10內，且可以通過螺紋緊固件將電池模組30固定於下箱體10上。換熱裝置40安裝於下箱體10上的安裝槽103內，且換熱裝置40位於下箱體10的內層殼體100與電池模組30之間。此換熱裝置40可以採用冷卻液換熱的方式。需要對電池模組30進行冷卻時，可採用壓縮機對冷卻液進行冷卻，冷卻液進入電池模組30中即可對電池模組30進行冷卻；需要對電池模組30進行加熱時，外部裝置對冷卻液進行加熱，冷卻液進入電池模組30中即可對電池模組30進行加熱。

可選地，換熱裝置40的外周尺寸可以小於安裝槽103的周向尺寸，當換熱裝置40放入安裝槽103內以後，換熱裝置40與安裝槽103之間存在間隙。而電池箱在使用過程中通常會受到振動作用力，在該振動作用力的驅動下，換熱裝置40容易相對於安裝槽103產生位移，導致換熱裝置40與下箱體10發生碰撞，同時換熱裝置40也會與電池模組30摩擦。為了緩解此類問題，換熱裝置40可以與安裝槽103相配合，並通過安裝槽103的槽壁對換熱裝置40進行限位。也就是說，換熱裝置40的外表面基本與安裝槽103的槽壁相貼合，以此限制換熱裝置40的移動。

一種實施例中，換熱裝置40可包括換熱管400和集流體401，此換熱管400與集流體401連通，且換熱管400安裝於安裝槽103內。下箱體10上開設進口104和出口105，換熱管400連通於進口104和出口105之間，以供冷卻液流通。此種換熱裝置40可使得冷卻液在換熱管400和集流體401內流動，進而實現換熱裝置40與電池模組30之間的換熱操作，同時可以簡化換熱裝置40的結構。

進一步地，還可以包括彈性體60。換熱管400位於彈性體60與電池模組30之間，彈性體60安裝於安裝槽103內，且彈性體60設置於下箱體10的內層殼體100與換熱管400之間，彈性體60的形變方向為內層殼體100指向電池模組30的方向。需要說明的是，彈性體60的形變方向是雙向的。

設置上述彈性體60以後，將電池模組30安裝至下箱體10內的過程中，電池模組30將通過換熱管400向彈性體60施加作用力，該彈性體60發生變形，進而向換熱管400施加反作用力，使得換熱管400可以更加可靠地與電池模組30的表面相接觸，以此提高換熱效果。具體地，該彈性體60可以採用金屬彈簧板、金屬彈簧架、橡膠體、泡棉等具有彈性的結構。

可以理解地，由於電池模組30的重量通常較大，因此電池模組30向彈性體60施加的作用力很容易超出彈性體60的承受範圍，導致彈性體60的變形能力降低。為了防止此種情況出現，可以通過安裝槽103的邊緣限制彈性體60的變形程度，具體地，在彈性體60被壓縮到一定程度時，電池模組30與內層殼體100相擋接，此時電池模組30無法繼續向彈性體60施加作用力，以此防止電池模組30過度壓縮彈性體60。

彈性體60可以僅設置在安裝槽103的局部位置處，但為了擴大彈性體60的作用面積，以使整個電池箱的結構穩定性更高，彈性體60可以覆蓋安裝槽103的整個底面，繼而達到前述目的。

為了提高下箱體10的結構強度，可以將安裝槽103設置為多個，各安裝槽103間隔分布，相鄰的兩個安裝槽103之間形成加強筋106，該加強筋106相對於安裝槽103的底部凸出。也就是說，在加工多個安裝槽103時，同時成型出加強筋106。此方案可以降低安裝槽103對下箱體10的強度削弱力度，從而達到提高下箱體10的結構強度這一效果。

當安裝槽103設置為多個時，相鄰的兩個安裝槽103可以互相獨立，此時安裝於各安裝槽103內的換熱裝置40也可以互相獨立，但此種情況下，需要在下箱體10上針對每個換熱裝置40都設置進口104和出口105，會對下箱體10的結構強度造成不良影響。或者在各加強筋106的上方設置連通結構，該連通結構可以連通相鄰的換熱裝置40，但此時連通結構會浪費電池箱內的空間。有鑑於此，還可以在下箱體10上設置連通槽107，該連通槽107連通相鄰的兩個安裝槽103，且該連通槽107可容納換熱裝置40的集流體401，該集流體401即為前述的連通結構。可見，該連通槽107可以減小前述連通結構佔用的空間，以此提高電池箱的體積能量密度。

另外，當安裝槽103設置為多個時，彈性體60仍然可以僅設置為一個，或者僅在部分安裝槽103內安裝彈性體60，但這兩種方式均會導致彈性體60向電池模組30施加的作用力不穩定。因此，換熱裝置40可包括多個彈性體60，各彈性體60安裝於各安裝槽103內，以使電池模組30受到的作用力趨於穩定。

優選地，本申請實施例提供的電池箱還可包括導熱墊50，該導熱墊50安裝於換熱裝置40與電池模組30之間，且導熱墊50的相對兩側分別與換熱裝置40和電池模組30相接觸。此導熱墊50可以採用導熱係數較高的材料，使得該導熱墊50具有較高的導熱性能和電氣絕緣性能，同時該導熱墊50可以填充換熱裝置40和電池模組30之間的縫隙，以此將電池模組30中的熱量導出，進一步提高電池箱的散熱效果。該導熱墊50可以採用矽膠，也可以採用矽膠布、矽膠片、石墨膜、導熱泥、導熱矽脂等。

以上所述僅為本申請的優選實施例而已，並不用於限制本申請，對於本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護範圍之內。