[发明专利]带有水冷板的电池框托盘及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种与水冷板一体化的电池包。

背景技术

新能源汽车对整车的轻量化要求越来越高，车身的轻量化对新能源汽 车来说显得越来越重要。其中新能源电池组的轻量化在整个车身轻量化中 占有很大的比重。电池组的轻量化设计主要包括电池的轻量化设计和电池 框架及水冷板的轻量化设计，因新能源汽车在电池容量研发方面需要有更 多的突破与研发，所以电池的轻量化显得较为困难。而电池框架及水冷板 的轻量化设计则相对容易，因此整个电池组轻量化设计的主要方向为减重 电池框架和水冷板。

电池组的设计需要解决的一个主要问题就是电池的散热问题，关于电 池组的散热设计目前在业界有两种方式：一种采用风冷方式，另一种采用 水冷方式。风冷方式有着设计简单加工方便的优点，但风冷方式需要采用 敞开或者半敞开设计，因此不利于防水防尘要求。而电池组一般需要达到 IP67的防水防尘等级，而达到IP67的防水防尘等级就需要电池框架的密封 设计。电池框架的密封设计带来了另一个问题就是电池的散热问题，因此 水冷方式很好的解决了电池框的密封与散热问题，另水冷比风冷有更高的 散热效率。其将成为电池组设计的主要方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带水冷功能的电池 框架一体化设计方案，此方案既减轻了整个电池包的重量，也简化了产品 的加工工艺步骤。同时还能满足IP67的防水防尘等级要求。

为达到上述发明目的，提供一种带有水冷板的电池框托盘，所述托盘 表面上通过搅拌摩擦焊焊接水冷盖板，所述的水冷盖板和托盘之间有两端 分别抵靠水冷盖板和托盘的凸筋隔板，在水冷盖板和托盘之间隔离出迂回 水道，水道两端连接进水口水嘴和出水口水嘴，水道内还有若干平行分布 的水道凸筋，水冷盖板中部固定有定位电池组的中部横梁。

优选的，所述的水道凸筋和凸筋隔板通过重力铸造一体成型于托盘上，所 述的水冷盖板下表面抵靠在凸筋隔板上。

所述的水水冷盖板与凸筋隔板胶连；或所述的水冷盖板与凸筋隔板通 过搅拌摩擦焊焊接。

另一种优选方式，所述的水道凸筋和凸筋隔板通过挤压一体成型于水 冷盖板上，凸筋隔板抵靠在托盘的上表面上。

将水冷盖板焊接在托盘上。

优选的，所述的底部托板、水冷盖板和中部横梁均采用铝合金材料。

一种加工带有水冷板的电池框托盘的方法，包括

采用重力倾注整体铸造方式加工电池框架托盘的步骤；

水冷盖板采用冷轧系铝板材加工的步骤；

水冷盖板及凸筋形成的水道采用整体挤压成型加工的步骤；

水冷盖板和托架之间使用搅拌摩擦焊焊接方式固定的步骤；

水道凸筋顶端和水冷盖板配合的台阶由CNC加工成型的步骤。

所述的水道凸筋及凸筋隔板与托盘整体铸造成型，所述的水冷盖板采 用结构胶胶接方式与水道凸筋及凸筋隔板顶端连接或采用搅拌摩擦焊焊接 方式与水道凸筋及凸筋隔板顶端连接。

或者，所述的水冷盖板采用挤压铝型材挤压成型，并一体成型水道凸 筋及凸筋隔板，所述的水冷盖板焊接于托盘上。

优选的，中部横梁采用挤压铝型材挤压成型。

本发明设计了一种水冷板与电池包一体化的托盘结构，水冷板即指水 冷盖板，通过水冷盖板与电池包框架底部托盘一体化结构并在两者之间设 置水道中间隔板产生水道，水冷盖板结构容易安装也保证了水冷方式，能 够有效解决电池框密封与散热的问题，并且能够减少零件数量和加工步骤， 减轻了整个电池包的重量。其中加工工艺采用了搅拌摩擦焊的焊接方式， 铸造铝合金、挤压铝合金、冷轧铝合金不同加工工艺铝合金之间搅拌摩擦 焊焊接工艺为此设计的一个难点，通过CNC工艺加工台阶以及电池框架采 用重力铸造或重力倾注方式整体制作等加工步骤有效解决了不同搅拌摩擦 焊的技术难点，水冷板和电池包底部托板融为一体，既减轻了重量也简化 了工艺步骤从而降低了成本。使得纯铝的电池包整个框架不但比钢制框架 更轻，也使得产品成本和钢制框架相当。

本发明的有益效果是水冷板和电池包一体化的结构具有较强的结构强 度和较高的刚度，该结构零部件少，工艺步骤简化。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；