一种电池箱的制作方法

本实用新型涉及锂电池热管理技术领域，具体涉及一种电池箱。

背景技术：

随着传统能源的消耗，以及对环境的污染等原因，近些年来国家越来越重视新能源的发展，尤其是电动汽车发展迅速。电动汽车的动力输出是锂离子动力电池，但只有在合适的温度范围内才能保证电动汽车的续航、寿命及安全，因此动力电池系统就需要配备相应的热管理系统，这样既可以帮助锂离子动力电池高温散热，又能辅助锂离子动力电池低温加热。而传统的电池车热管理是将液冷板组件和箱体进行分离装配的，即液冷板组件经过螺栓固定在箱体底板上，这样做不仅增加了箱体的复杂性，以及降低装配效率，同时也增加了箱体的尺寸及重量。更重要的是随着补贴政策的取消，同时对电池包的能量密度的要求越来越高，市场迫切需要对电池包的结构进行轻量化。综上所述，目前针对电动汽车锂离子电池包的续航、安全以及成本要求是越来越高，需要从结构轻量化设计、热管理系统调控等方面来提高其续航要求。

目前主流的电池包热管理系统主要是由液冷板组件、管路、主进主出接嘴等组成，其中液冷板组件是和箱体分开装配的，液冷板组件是经过螺栓连接固定在箱体底板上，然后将电池模组底部与液冷板组件紧紧接触，同时两者之间为了更好的进行热传递，通常会填充导热材料。冷却介质在液冷板组件内进行流动，对模组进行冷却，从而将模组的过多热量带走，保证电池的工作范围温度。液冷板组件之间利用管路来进行连接，其中可以根据实际的应用来进行串并联的使用。而传统的这种方式装配的工序较多，结构相对复杂，并且箱体和液冷板组件的分离组装造成整个电池包的能量密度降低，同时在振动过程中也增加了失效的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的电池箱。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电池箱，包括箱体和冷板组件，所述冷板组件形成所述箱体的底部，所述冷板组件具有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体位于所述第二腔体的上方，且所述第一腔体和所述第二腔体之间互不连通，所述第一腔体内设置有供冷却介质流通的流道，所述第二腔体中填充有隔热材料。

优选地，所述电池箱还包括设置在所述箱体内的管路系统，所述管路系统包括进水管和出水管，所述冷板组件上分别设置有进水口和出水口，所述进水管与所述进水口连通，所述出水管与所述出水口连通。

进一步地，所述进水口和所述出水口分别位于所述冷板组件的长度方向上的两端部，所述进水管在所述箱体中位于所述进水口一侧，所述出水管在所述箱体中位于所述出水口一侧。

进一步地，所述冷板组件设置有多个，多个所述冷板组件沿所述箱体的长度延伸方向顺序排列，多个所述冷板组件之间并联设置，每个所述冷板组件上的所述进水口分别与所述进水管连通，每个所述冷板组件上的所述出水口分别与所述出水管连通。

进一步地，所述箱体包括位于所述箱体底部的底梁，所述底梁设置有多个，所述冷板组件宽度方向上的两端部分别与所述底梁通过搅拌摩擦焊焊接连接。

更进一步地，所述底梁上设置有支撑部，所述冷板组件部分搭设在所述支撑部上，且所述冷板组件与所述支撑部的结合面之间通过搅拌摩擦焊焊接连接。

优选地，所述箱体还包括位于所述箱体的宽度方向上的两侧的侧梁和位于所述箱体的长度方向上的两侧的横梁，相邻的所述侧梁和所述横梁的相邻的端部通过搅拌摩擦焊焊接连接。

进一步地，所述冷板组件的长度方向上的两端部分别与两侧的所述侧梁通过搅拌摩擦焊焊接连接。

更进一步地，每侧的所述侧梁上均设置有凸部，所述冷板组件上设置有与所述凸部相配合的凹部，所述凹部在所述冷板组件上位于所述第一腔体和所述第二腔体的过渡位置处，所述凸部卡入所述凹部中，所述凸部与所述凹部的结合面之间通过搅拌摩擦焊焊接连接。

优选地，所述冷板组件还包括分别设置在所述第一腔体的长度方向的两端部的堵头。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的电池箱结构简单，冷板组件与箱体集成设置在一起，大大降低了整个电池箱的重量，可以有效地提高电池箱的能量密度，冷板组件具有上下并列设置的两个腔体，上层的腔体中可供冷却介质流通，从而对模组进行冷却散热，下层的腔体中可填充隔热保温材料，从而提高模组的冷却效果。

附图说明

附图1为本实用新型的电池箱的结构示意图；

附图2为本实用新型的第一横梁的结构示意图；

附图3为本实用新型的第二横梁的结构示意图；

附图4为本实用新型的侧梁的结构示意图；

附图5为本实用新型的底梁的结构示意图；

附图6为本实用新型的冷板组件的立体图；

附图7为附图6的主视图；

附图8为附图6的俯视图；

附图9为附图8中a处局部放大图；

附图10为附图6的侧视图（去掉堵头）；

附图11为本实用新型的管路系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，本实用新型的电池箱包括箱体和冷板组件1，冷板组件1集成设置在箱体上，冷板组件1形成箱体的底部。

箱体包括侧梁21和横梁，侧梁21沿箱体的长度方向延伸，横梁沿箱体的宽度方向延伸，侧梁21分别设置在箱体的宽度方向上的相对两侧，横梁分别设置在箱体的长度方向上的相对两侧。侧梁21和横梁均采用铝合金型材，每相邻的侧梁21和横梁相邻的一端部通过搅拌摩擦焊焊接连接。

箱体还包括位于箱体底部的底梁23，底梁23用于固定模组。底梁23设置有多组，多个底梁23沿箱体的长度延伸方向间隔设置。底梁23也采用铝合金型材，每个底梁23的长度方向上的两端部分别与对应一侧的侧梁21通过搅拌摩擦焊焊接连接。

如图6~图10所示，冷板组件1包括板体11，板体11具有第一腔体111和第二腔体112，第一腔体111位于第二腔体112的上方，即第一腔体111朝向箱体的内部，第二腔体112朝向箱体的外部，第一腔体111和第二腔体112之间相互独立，互不连通。第一腔体111内设置有供冷却介质流通的流道，模组放置在冷板组件1上且位于第一腔体111的上方，通过第一腔体111中的冷却介质对模组进行冷却，第二腔体112中填充有隔热材料，来保证冷板组件1具有更高的冷却效率。

冷板组件1一方面作为箱体底部的型材支撑模组的重量，另一方面冷板组件1用于对模组的底部进行冷却。冷板组件1的表面与模组底部表面尺寸相同，这增大了换热面积。

第一腔体111内的流道设置有多个，多个流道可并联设置、也可串联设置，或者串并联混合设置。本实施例中，多个流道并联设置。当冷却介质进入第一腔体111中后，冷却介质在各流道中流动，从而可使冷却介质均匀流过第一腔体111，可有效的对模组进行换热冷却。

具体的，如图10所示，在冷板组件1的第一腔体111内设置有多个平行设置的加强筋12，每个加强筋12的长度延伸方向均垂直于箱体的长度延伸方向，相邻的两个加强筋12之间的间隔以及冷板组件1的侧壁与和其相邻的一个加强筋12之间的间隔均形成供冷却介质流动的流道。

冷板组件1还包括分别设置在第一腔体111的长度方向上的两端部的堵头13，堵头13与板体11通过搅拌摩擦焊焊接连接，从而使得第一腔体111形成一密封的腔体。

冷板组件1设置有多个，多个冷板组件1沿箱体的长度延伸方向顺序排列，多个冷板组件1之间并联设置。

底梁23设置有多个，冷板组件1的宽度方向上的两端部分别与底梁23通过搅拌摩擦焊焊接连接，冷板组件1的长度方向上的两端部分别与侧梁21通过搅拌摩擦焊焊接连接。

如图5所示，底梁23包括连接部231和支撑部232，连接部231用于支撑并连接模组，冷板组件1部分搭设在支撑部232上，且冷板组件1与支撑部232的结合面之间通过搅拌摩擦焊焊接连接。

如图4所示，每侧的侧梁21上均设置有凸部211，冷板组件1上设置有与凸部211相配合的凹部16，凹部16在冷板组件1上位于第一腔体111和第二腔体112的过渡位置处，凸部211卡入凹部16中，且凸部211与凹部16的结合面之间通过搅拌摩擦焊焊接连接。

冷板组件1与底梁23和侧梁21之间通过这样的连接方式可提高焊接的密封及强度等性能。

该电池箱还包括设置在箱体内的管路系统，如图1和图11所示，管路系统包括进水管31和出水管32，每个冷板组件1上分别设置有进水口14和出水口15，进水管31上设置有多个进水接头33，各个进水接头33分别与各个冷板组件1上的进水口14连通，出水管32上设置有多个出水接头34，各个出水接头34分别与各个冷板组件1上的出水口15连通。

本实施例中，进水口14和出水口15分别位于冷板组件1的长度方向上的两端部，各个冷板组件1上的进水口14位于箱体的同一侧，各个冷板组件1上的出水口15也位于箱体的同一侧，进水管31在箱体中位于进水口14一侧，出水管32在箱体中位于出水口15一侧。

如图1~图3所示，横梁包括第一横梁1和第二横梁2，第一横梁1上分别设置有进水接嘴35和出水接嘴36，进水管31的一端部连接到进水接嘴35上，出水管32的一端部连接到出水接嘴36上。

焊接完成后，在各连接处，可利用熔焊技术再次进行焊接，以进一步地提高其密封及强度等性能。

该电池箱的工作原理如下：

模组安装在底梁33及冷板组件1上，冷却介质从第一横梁1上的进水接嘴33流入进水管31并在进水管31中流动，然后冷却介质分别经设置在各个冷板组件1上进水口14流入第一腔体111中，并沿各个第一腔体111内并联设置的多个流道流动，冷却介质在流道中流动时对模组底部进行冷却，然后冷却介质经各出水口15流出冷板组件1，进入出水管32，最后从第一横梁1上的出水接嘴34流出出水管32。

综上，该电池箱将冷板组件与箱体集成设置在一起，可避免传统的冷板组件与箱体之间因为振动或冲击等因素对其造成的损伤；冷板组件采用双层结构设计，既保证了模组的充分换热，又大大减少了电池箱的重量，从而可提高电池箱的能量密度，增加续航里程；而且，冷板组件采用双层结构设计可以做到保温隔热，从而有效的提高了冷却效率；最后，该电池箱是铝合金型材采用搅拌摩擦焊连接工艺进行连接，冷板组件完全可以承载模组重量，其结构强度高，安全性高。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。