CN209150197U - 一种铝合金榫卯连接结构电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铝合金榫卯连接结构电池包，所述电池包包括上壳体和下壳体；所述上壳体固定在所述下壳体上，与所述下壳体形成内腔封闭结构；所述下壳体包括侧壁和底板，所述侧壁和所述底板先通过榫卯连接结构完成初步连接和密封，然后进行焊接固定。本实用新型通过榫卯连接结构拼接，提高电池包零件之间的关联性，使得电池包不仅有效实现轻量化、提升性能，而且能够有效提高电池包下壳体的焊接效率，并提高电池包的密封性和连接可靠性，减小焊接对于密封性、焊接精度等的性能要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车电池包，具体涉及一种铝合金榫卯连接结构电池包。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强，新能源汽车的推广和使用越来越受到人们的欢迎。对于新能源汽车来说，动力电池包是新能源汽车的核心部件之一，因此电池包的好坏直接影响着新能源汽车的使用寿命、续航里程以及新能源汽车的安全性等性能要求。目前市场上电池包大多采用钢材壳体，钢材壳体具有强度高、刚性大、质量大、成本低、加工工艺成熟等特点。但是随着国家对电池包设计所需要满足的要求日益严格，为了适应新能源汽车的发展，开发更加合理和性能更加优异的电池包成为提高新能源汽车性能以及推广新能源汽车的重要途径。
目前使用较多的电池包壳体虽然能够满足新能源汽车基本的性能及安全要求，但是随着时间的推移，电池包所需要满足的性能要求越来越多、面临需要解决的问题越来越复杂、电池包能量密度提升亟待解决。这些设计要求的提高使得现有设计的电池包壳体存在如下缺陷：
一、目前大多数电池包是由钢材或者铸铝制造，质量过于笨重，整体的设计空间也有待进一步提升，性能要求仍然有很大的提升空间；
二、模组支架与下箱体之间需要通过焊接实现连接固定，不仅增加生产成本而且导致生产周期长；
三、目前电池包都是采用焊接工艺实现密封和连接，但是由于零部件之间在焊接之前没有任何连接，为了保证电池包的密封性和安全可靠性，因此会对焊接有较高技术的要求，这必然会降低焊接工艺的效率。
四、传统焊接铝合金零件之间连接密封性以及零件之间相互作用都是依靠零件之间的焊缝，这种设计会加快对焊缝疲劳磨损，从而减少电池包使用寿命。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种铝合金榫卯连接结构电池包，该电池包充分使用性能更加优异的新材料和新工艺，最终实现轻量化以及显著提升性能的效果。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述电池包包括上壳体和下壳体；所述上壳体固定在所述下壳体上，与所述下壳体形成内腔封闭结构；
所述下壳体包括侧壁和底板，所述侧壁和所述底板先通过榫卯连接结构完成初步连接和密封，然后进行焊接固定。
进一步地，所述侧壁和所述底板之间使用锥形榫卯结构完成初步连接和密封。
进一步地，所述侧壁由多个挤压件通过榫卯连接结构拼接形成。
进一步地，多个挤压件中包括第一挤压件、第二挤压件、第三挤压件和第四挤压件；当两个所述挤压件为垂直拼接时，所述第一挤压件和所述第二挤压件之间由锥形榫结构拼接垂直相连；当两个所述挤压件为钝角相连或直线拼接时，所述第三挤压件和所述第四挤压件之间由格肩榫结构拼接相连。
进一步地，所述底板包括第一底板和第二底板，所述第一底板和所述第二底板通过榫卯连接结构连接。
进一步地，所述第一底板两端分别带有锥形榫头，所述第二底板两端分别带有锥形卯口，所述第一底板和所述第二底板之间通过锥形榫卯结构镶嵌拼接。
进一步地，所述上壳体根据预设形状采用铝合金薄板冲压制成。
进一步地，所述下壳体采用空腔薄壁挤压铝合金板制成。
进一步地，所述电池包还包括安装支架，所述安装支架固定在所述侧壁外侧，通过所述安装支架所述电池包固定在车上。
进一步地，所述安装支架为铝合金挤压成型件。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的电池包能够实现和满足保护电池、固定电池、管理电池要求。
其中，电池包下壳体是空腔薄壁挤压铝合金板，充分节约材料和减轻重量，下壳体采用榫卯拼接组合，可以实现初步的电池包的密封性，减小在焊接过程中对电池包密封性的要求。
榫卯连接结构可以有效加强电池包零部件之间的关联性，而且榫卯连接结构本身能够起到一定的连接和固定的作用，能有效提高电池包在相同焊接工艺下的安全可靠性，并且可以减少对零件之间焊缝的疲劳磨损，提高电池包使用寿命。
电池包下壳体中侧壁采用格肩榫、锥形榫两种不同的榫卯连接结构拼接而成，能够确保电池包顺利完成拼接并确保工作效率。
电池模组直接通过长螺栓固定在下壳体底板上，可以省去模组支架与底板的焊接工艺、减少零件数量，降低成本、缩短加工周期。
电池包材料均采用铝合金，能够显著地降低电池包的质量、提升电池包性能，实现电池包轻量化的同时提高电池包的能量密度以及改善电池包性能。
铝合金电池包具有使用寿命长、抗老化性能优异，远远超过传统钢材的使用年限。
本实用新型通过榫卯连接结构提前拼接，能够有效提高电池包下壳体在焊接时的效率，并减小焊接对于密封性、焊接精度等的性能要求。
附图说明
图1为本实用新型铝合金榫卯连接结构电池包总体布局图；
图2为本实用新型中中下壳体总成结构示意图；
图3为本实用新型中侧壁示意图一；
图4为本实用新型中侧壁的格肩榫结构示意图；
图5为本实用新型中侧壁示意图二；
图6为本实用新型中下壳体拼接示意图；
图7为本实用新型中底板示意图。
其中：1-上壳体、2-紧固螺栓、3–下壳体、4-安装支架、5–侧壁、5.1-第一挤压件、5.2-第二挤压件、5.3-第三挤压件、5.4-第四挤压件、6-底板、6.1-第一底板、6.2-第二底板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实施例记载了一种铝合金榫卯连接结构电池包，该电池包充分借鉴传统工艺使得电池包下壳体通过组装的形式实现初步拼接成整体，提高电池包零件之间的关联性，使得电池包下壳体不仅能够有效实现轻量化、提升性能，而且提高电池包的密封性并且能够增加电池包的连接可靠性。电池模组直接通过长螺栓固定在下壳体底板上
如图1所示，该电池包包括上壳体1、紧固螺栓2、下壳体3和安装支架4。上壳体1根据预设形状采用铝合金薄板冲压制成，并通过紧固螺栓2固定在下壳体3上方，与下壳体3形成内腔密闭结构，内腔用于容纳电池模组。
下壳体3采用空腔薄壁挤压铝合金板制成，如图2所示，下壳体3包括侧壁5和底板6，侧壁5和底板6之间使用锥形榫卯结构完成初步连接和密封。
为确保电池包下壳体3高效完成零件拼接，如图3和图4所示，侧壁5沿电池包底板6外形由多个挤压件通过格肩榫和锥形榫拼接而成，如两个挤压件为垂直拼接时，在第一挤压件5.1和第二挤压件5.2的相邻端部设置锥形榫结构垂直相连，当两个挤压件为钝角相连或直线拼接时，在第三挤压件5.3和第四挤压件5.4的相邻端部设置格肩榫结构相连。侧壁5上还可以根据需要开设槽孔，以便电池模组的使用。如图5和图6所示，在侧壁5底端侧部具有锥形榫，与底板6由锥形榫卯实现拼接。
如图7所示，底板6由第一底板6.1和第二底板6.2构成，第一底板6.1两端分别带有锥形榫头，第二底板6.2两端分别带有锥形卯口，第一底板6.1和第二底板6.2之间通过锥形榫结构镶嵌实现拼接。第一底板6.1和第二底板6.2的所需数量及形状尺寸根据电池包规格大小及所需形状而定，由于底板6采用空腔薄壁挤压铝合金板制成，电池模组可通过长螺栓直接安装在底板6上，可节省模组支架与底板6的焊接。
本实施例中多个挤压件通过锥形榫和格肩榫拼接形成侧壁5，通过锥形榫镶嵌拼接构成底板6，并通过锥形榫将侧壁5组装在底板6上，根据以上连接方式可以确保电池包下壳体3通过榫卯连接结构顺利拼接组成一个整体，并保证拼接效率，由于榫卯连接结构本身具有很好的力学性能和连接优点，因此下壳体3通过榫卯拼接初步实现电池包的连接固定和密封性。
下壳体3通过榫卯连接结构拼接后进行焊接固定，榫卯连接结构可减小在焊接过程中对电池包密封性、焊接精度的要求，有效提高电池包下壳体3的焊接效率，也有效提高了电池包在相同焊接工艺下的安全可靠性。
安装支架4用于将该电池包固定在车上，本实施例中的安装支架4为铝合金挤压成型件。多个安装支架4分别按预设位置固定在下壳体3的侧壁5外侧。安装支架4上具有安装孔，用于与车的固定连接。
虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述电池包包括上壳体(1)和下壳体(3)；所述上壳体(1)固定在所述下壳体(3)上，与所述下壳体(3)形成内腔封闭结构；
所述下壳体(3)包括侧壁(5)和底板(6)，所述侧壁(5)和所述底板(6)先通过榫卯连接结构完成初步连接和密封，然后进行焊接固定。
2.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述侧壁(5)和所述底板(6)之间使用锥形榫卯结构完成初步连接和密封。
3.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述侧壁(5)由多个挤压件通过榫卯连接结构拼接形成。
4.根据权利要求3所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，多个挤压件中包括第一挤压件(5.1)、第二挤压件(5.2)、第三挤压件(5.3)和第四挤压件(5.4)；当两个所述挤压件为垂直拼接时，所述第一挤压件(5.1)和所述第二挤压件(5.2)之间由锥形榫结构拼接垂直相连；当两个所述挤压件为钝角相连或直线拼接时，所述第三挤压件(5.3)和所述第四挤压件(5.4)之间由格肩榫结构拼接相连。
5.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述底板(6)包括第一底板(6.1)和第二底板(6.2)，所述第一底板(6.1)和所述第二底板(6.2)通过榫卯连接结构连接。
6.根据权利要求5所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述第一底板(6.1)两端分别带有锥形榫头，所述第二底板(6.2)两端分别带有锥形卯口，所述第一底板(6.1)和所述第二底板(6.2)之间通过锥形榫卯结构镶嵌拼接。
7.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述上壳体(1)根据预设形状采用铝合金薄板冲压制成。
8.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述下壳体(3)采用空腔薄壁挤压铝合金板制成。
9.根据权利要求1所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述电池包还包括安装支架(4)，所述安装支架(4)固定在所述侧壁(5)外侧，通过所述安装支架(4)所述电池包固定在车上。
10.根据权利要求9所述的铝合金榫卯连接结构电池包，其特征在于，所述安装支架(4)为铝合金挤压成型件。
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Cited By (2)
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