本發(fā)明涉及汽車領域，具體而言，涉及一種電池包下殼體、電池包以及車輛。

背景技術：

在現有技術中，碳纖維復合材料電池包下殼體通常采用真空輔助成型(VARI)工藝制造，成型周期長、生產成本高，無法應對汽車工業(yè)高效生產的要求，同時電池包下殼體由于需要具有足夠的強度和剛度，因此鋪層的層數較多，導致電池包下殼體的重量較大，不利于節(jié)省能耗。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種電池包下殼體，該電池包下殼體在保證結構強度的前提下在一定程度上實現了輕量化設計。

本發(fā)明還提出一種具有上述電池包下殼體的車輛電池包。

此外，本發(fā)明還提出一種具有上述電池包的車輛。

根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體包括：下殼體本體，所述下殼體本體為多層復合材料；加強骨架，所述加強骨架至少部分地嵌設在所述多層復合材料中的相鄰兩層之間，所述加強骨架延伸至所述下殼體本體的外周邊緣處，且所述加強骨架為輕質金屬件或輕質合金件或碳纖維復合材料件。

根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體，通過在多層復合材料之間嵌設加強骨架，滿足了電池包下殼體的高強度要求，同時實現了電池包下殼體的輕量化設計。

另外，根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發(fā)明的一些實施例，所述加強骨架包括：第一加強骨架和第二加強骨架，所述第一加強骨架與所述第二加強骨架交叉布置。

根據本發(fā)明的一些實施例，至少一部分所述第一加強骨架沿所述電池包下殼體的左右方向延伸至所述下殼體本體的兩個短邊處，至少一部分所述第二加強骨架沿所述電池包下殼體的前后方向延伸至所述下殼體本體的兩個長邊處。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述下殼體本體分為前部部分和后部部分，所述前部部分的長度小于所述后部部分的長度，所述前部部分的寬度小于所述后部部分的寬度，所述第一加強骨架的一部分設置在所述前部部分上且剩下的一部分設置在所述后部部分上，所述第二加強骨架的一部分設置在所述后部部分上且剩下的一部分貫穿所述前部部分和所述后部部分。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述第一加強骨架分為從前向后的四條，第一條所述第一加強骨架設置在所述前部部分的前邊緣處且分別向左、向后延伸至所述前部部分的左邊緣和右邊緣處，第二條所述第一加強骨架設置在所述后部部分上且與所述前部部分的后邊緣鄰接，第三條所述第一加強骨架設置在所述后部部分的中間位置，第四條所述第一加強骨架設置在所述后部部分的后邊緣處，其中第二條、第三條和第四條第一加強骨架分別向左、向右延伸至所述后部部分的左邊緣和右邊緣；

所述第二加強骨架包括位于左右兩端的兩條以及位于中間部分的三條，其中位于左右兩端的兩條第二加強骨架設置在所述后部部分的左邊緣或右邊緣處且分別向前、向后延伸至所述后部部分的前邊緣和后邊緣，中間部分的三條第二加強骨架分別向前、向后延伸至所述前部部分的前邊緣和后部部分的后邊緣，中間部分的三條第二加強骨架中位于最左邊的一條和最右邊的一條分別與所述前部部分的左邊緣和右邊緣鄰接，且中間部分的三條第二加強骨架等間距平行分布。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述加強骨架具有中空的空腔結構。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述空腔結構內填充設置緩沖結構。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述緩沖結構為緩沖橡膠。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述空腔結構構造為電池包的水冷通道。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述空腔結構包括上下疊置的第一空腔結構和第二空腔結構，所述第一空腔結構的寬度小于所述第二空腔結構的寬度。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述加強骨架具有“工”字型截面。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述下殼體本體為雙層纖維復合材料，所述加強骨架嵌設在所述雙層纖維復合材料之間。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述下殼體本體在設置有加強骨架的部分處為雙層纖維復合材料，其余部分為中間具有芯層的三層結構。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述雙層纖維復合材料為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維中的至少一種。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述芯層為聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、紙蜂窩、鋁蜂窩、芳綸蜂窩中的至少一種。

根據本發(fā)明第二方面實施例的電池包，包括上述的電池包下殼體。

根據本發(fā)明第三方面實施例的車輛，包括上述的電池包。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體的示意圖；

圖2是下殼體本體的第一個實施例的局部截面示意圖；

圖3是下殼體本體的第二個實施例的局部截面示意圖。

附圖標記：

電池包下殼體10、下殼體本體1、長邊11、短邊12、前部部分13、后部部分14、復合材料15、芯層16、加強骨架2、第一加強骨架21、第一條第一加強骨架211、第二條第一加強骨架212、第三條第一加強骨架213、第四條第一加強骨架214、第二加強骨架22、空腔結構23、第一空腔結構231、第二空腔結構232。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或可以互相通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合圖1-圖3詳細描述根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體10。

參照圖1所示，根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體10可以包括下殼體本體1和加強骨架2。其中，需要說明一點，圖2僅僅是示意性示出加強骨架2與下殼體本體1的大致位置關系，并不表示加強骨架2與下殼體本體1的實際空間位置等。

下殼體本體1采用多層復合材料15制成，復合材料15的結構強度較高，且重量較輕，有利于實現電池包下殼體10的輕量化設計。

加強骨架2至少部分地嵌設在多層復合材料15中的相鄰兩層之間，加強骨架2延伸至下殼體本體1的外周邊緣處，由此增強了電池包下殼體10的強度。優(yōu)選地，加強骨架2為輕質金屬件或輕質合金件或碳纖維復合材料件，例如，加強骨架2的材質可以是鋁合金、鎂合金、碳纖維復合材料等，由此有利于進一步實現電池包下殼體10的輕量化設計，同時保證電池包下殼體10具有所需的結構強度。

根據本發(fā)明實施例的電池包下殼體10，通過在多層復合材料15之間嵌設加強骨架2，滿足了電池包下殼體10的高強度要求，同時實現了電池包下殼體10的輕量化設計。

具體地，加強骨架2可以包括第一加強骨架21和第二加強骨架22，優(yōu)選地，第一加強骨架21與第二加強骨架22交叉布置，由此可以顯著增強電池包下殼體10的強度。并且交叉設置的第一加強骨架21與第二加強骨架22可以實現采用最少的加強骨架結構而獲得所需的結構強度要求，對整個電池包的輕量化改善效果明顯。

進一步地，至少一部分第一加強骨架21(例如下面將要提到的第二條第一加強骨架212、第三條第一加強骨架213和第四條第一加強骨架214)沿電池包下殼體10的左右方向延伸至下殼體本體1的兩個短邊12處，至少一部分第二加強骨架22(例如下面將要提到的位于中間部分的三條第二加強骨架22)沿電池包下殼體10的前后方向延伸至下殼體本體1的兩個長邊11處。這樣一來，加強骨架2縱橫交錯地分布在下殼體本體1內部，且延伸長度拓展到下殼體本體1的外周邊緣，從而在下殼體本體1的橫向和縱向分別提升了下殼體本體1的結構強度，從而進一步保證了電池包下殼體10的高強度。

參照圖1所示，下殼體本體1分為前部部分13和后部部分14，前部部分13的長度小于后部部分14的長度(即左右方向尺寸)，前部部分13的寬度小于后部部分14的寬度(即前后方向尺寸)，結合圖1，下殼體本體1為“凸”字形，其中前部部分13即為“凸”字形的上面較窄的部分，后部部分14即為該“凸”字形的下面較寬的部分。

第一加強骨架21的一部分設置在前部部分13上且剩下的一部分設置在后部部分14上，第二加強骨架22的一部分設置在后部部分14上且剩下的一部分貫穿前部部分13和后部部分14。

具體而言，第一加強骨架21分為從前向后的四條，第一條第一加強骨架211設置在前部部分13的前邊緣處且分別向左、向后延伸至前部部分13的左邊緣和右邊緣處，第二條第一加強骨架212設置在后部部分14上且與前部部分13的后邊緣鄰接，第三條第一加強骨架213設置在后部部分14的中間位置，第四條第一加強骨架214設置在后部部分14的后邊緣處，其中第二條第一加強骨架212、第三條第一加強骨架213和第四條第一加強骨架214分別向左、向右延伸至后部部分14的左邊緣和右邊緣。

第二加強骨架22包括位于左右兩端的兩條以及位于中間部分的三條，其中位于左右兩端的兩條第二加強骨架22設置在后部部分14的左邊緣或右邊緣處且分別向前、向后延伸至后部部分14的前邊緣和后邊緣，中間部分的三條第二加強骨架22分別向前、向后延伸至前部部分13的前邊緣和后部部分14的后邊緣，中間部分的三條第二加強骨架22中位于最左邊的一條和最右邊的一條分別與前部部分13的左邊緣和右邊緣鄰接，并且優(yōu)選地，中間部分的三條第二加強骨架22等間距平行分布，由此可使電池包下殼體10在承力時，受力更加均勻。此外，如上所述，多條第一加強骨架21和第二加強骨架22以上述特定的方式設置，使得電池包下殼體10的整體結構強度大大優(yōu)化，在電池包下殼體10收到來自左右方向或前后方向的碰撞時，這些加強骨架2可以配合傳力，形成多條橫向、縱向傳力通道，從而分解碰撞力，保護電池包不受損壞。

參照圖2、圖3所示，加強骨架2具有中空的空腔結構23，空腔結構23可以進一步減輕加強骨架2的重量，具有顯著的輕量化效果。

在一些實施例中，空腔結構23內填充設置緩沖結構，緩沖結構可以吸收電池包的震動能量，從而可以更好地保護電池芯體。優(yōu)選地，緩沖結構為緩沖橡膠，緩沖橡膠價格低廉且具有良好的減震吸能效果，有利于提升車輛的NVH性能。

可選地，緩沖橡膠至少在上下方向上填充連接空腔結構23的頂壁和底壁，由此可增加加強骨架2的支撐強度。

當然，緩沖結構如緩沖橡膠也可以填滿整個空腔結構23。同時，作為一種優(yōu)選的實施方式，緩沖結構如緩沖橡膠可以具有多孔結構，這樣在滿足支撐、加強加強骨架2的同時，也實現了輕量化設計要求。

在另一些可選的實施例中，空腔結構23構造為電池包的水冷通道，由此，水冷通道便可以集成在加強骨架2內，而不必另外加工水冷通道，有利于減少電池包下殼體10的加工工序，進而節(jié)省制造成本，電池包的冷卻水在空腔結構23內循環(huán)，由此實現對電池芯體的冷卻。

參照圖2、圖3所示，空腔結構23的截面呈“凸”字型，具體地，空腔結構23包括上下疊置的第一空腔結構231和第二空腔結構232，第一空腔結構231的寬度小于第二空腔結構232的寬度，上窄下寬的結構具有較高的穩(wěn)定性，進而提高了電池包下殼體10的承載能力。

在一些未示出的實施例中，加強骨架2可以具有“工”字型截面，還可以具有“口”字型、“C”字型或“P”字型截面。

參照圖2所示，下殼體本體1為雙層纖維復合材料15，加強骨架2嵌設在雙層纖維復合材料15之間，由此可以大大減少零部件數量，從而進一步實現了電池包下殼體10的輕量化。

參照圖3所示，下殼體本體1在設置有加強骨架2的部分處為雙層纖維復合材料15，其余部分為中間具有芯層16的三層結構，可選地，芯層16為巴爾沙(Balsa)木、泡桐木、杉木、橡木、聚氨酯(PU)蜂窩、聚氯乙烯(PVC)蜂窩、聚丙烯蜂窩、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氨酯(PU)泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫、碳泡沫、紙蜂窩、鋁蜂窩、芳綸蜂窩中的至少一種，芯層16的質地較軟，可以進一步起到吸能減震的作用，從而進一步提升車輛的NVH性能。

雙層纖維復合材料15為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維中的至少一種。在制造下殼體本體1時，樹脂基體可以是熱塑性塑料基體或熱固性塑料基體，對于熱塑性基體的復合材料15，采用在線模壓工藝制造，對于熱固性基體的復合材料15，采用濕法模壓工藝制造。需要說明的是，若樹脂基體是熱固性樹脂時，選用環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基樹脂和酚醛樹脂中的一種或多種，若樹脂基體是熱塑性樹脂時，選用聚丙烯(PP)、尼龍(PA)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)等。

下面舉例說明電池包下殼體10的兩種制備工藝過程：

方法一：

(1)使用擠壓工藝制造第一加強骨架21和第二加強骨架22，并將第一加強骨架21和第二加強骨架22焊接形成加強骨架2；

(2)依據電池包下殼體10的模壓模具，將加強骨架2預先放置于模具中，將纖維增強熱塑性料團放入下模具，合模模壓，冷卻脫模，形成復合材料15包覆加強骨架2的電池包下殼體10制件。

方法二：

(1)使用擠壓工藝制造第一加強骨架21和第二加強骨架22，并將第一加強骨架21和第二加強骨架22焊接形成加強骨架2；

(2)在下模具中鋪放預浸樹脂的纖維織物形成下蒙皮鋪層，放置加強骨架2，再鋪設由預浸樹脂的纖維織物形成的上蒙皮；

(3)合模模壓，加熱固化，冷卻脫模，形成完整電池包下殼體10制件。

這兩種制備工藝簡單、易操作，有利于降低電池包下殼體10的成型成本，同時，可以提高電池包下殼體10的制造效率、縮短制造周期。

根據本發(fā)明第二方面實施例的電池包，包括上述的電池包下殼體10，先將電池芯體組裝入電池包下殼體10，再將電池包上殼體與電池包下殼體10螺接以形成完整的電池包，由此得到的電池包的重量較輕。

根據本發(fā)明第三方面實施例的車輛，包括上述的電池包，有利于車輛的輕量化設計，從而降低整車能耗，同時提高了車輛的NVH性能。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。