小型纯电动汽车动力电池箱体设计
动力电池箱体密封结构设计
。为了保证电池包的密封可靠 性，一般密封垫的变形量要大于 30%，小于 60%；密封界面压力大于 3kPa。
在选用密封垫时，除了需考虑密封垫的 压缩率外，还需考虑密封垫的黏结力、防水 性能、高低温性能、防火阻燃性能、还有比 较重要的长久使用的可靠性能，这样才能保 证电池包上箱体与下箱体处连接界面密封安
密封垫压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量
过大，则会导致密封橡胶应力松驰，甚至破
坏而引起泄漏，同时也易永久变形。压缩率
ε 通常用以下式表示：
ε
=
h0 − h1 h0
×100%
式（1）中：
（1）
h0 为密封垫自由状态下的截面高度，单 位为 mm；
h1 为密封垫压缩后的电池包上下箱体密 封面平面的高度，单位为 mm。
关键词：动力电池 密封 结构
Seal Structure Design of Power Battery Box Xie Jihong Shao Jie Huang Zupeng Wang Fujian Meng Xin
A b s t r a c t ：The sealing structure of the power battery has an important impact on its safety performance. Therefore, this paper proposes the design idea of the sealing structure of the power battery from the key parts of the upper/lower box connection interface of the power battery, the high/low voltage connector and the installation interface between the exposed device and the battery box.
电动汽车电池箱结构设计分析
电动汽车电池箱结构设计分析电动汽车电池箱结构设计分析摘要：⽬前⽽⾔，寰球不能再⽣资源逐步⼲枯，环境净化问题⽇趋严重，“更平安、更节能、更环保”成为当今世界汽车⼯业展开的重要技术⽬标。
传统的化⽯能源的燃烧对环境的污染较为严重，纯电动汽车具有⾼效能，噪声低，零排放等⼀系列优点，正好满⾜了现在⼈们对能源的要求，更是解决化⽯燃料对环境污染的问题，收到了全球各国的关注与重视。
所以，从保护环境、节约能源、减少污染物排放量等诸多⽅⾯，以环保动⼒源做为汽车动⼒源替代化⽯能源是社会可持续发展的必然发展，在近些年来也成为全球共同关注的话题。
因此，在我国发展纯电动汽车的意义重⼤，更是长远的发展战略考虑。
关键词:能源，环保，电动汽车。
The design of the pure electric vehicle battery boxAbstract:At present, the gradual depletion of the global non renewable energy, environmental pollution is becoming increasingly serious, "more secure, more energy saving, more environmentally friendly" has become the world's main technical direction of the development of the world's auto industry. Traditional fossil fuel combustion on the environment pollution is more serious, pure electric vehicles with high efficiency, low noise, zero emissions, and a series of advantages, just to meet now people's demand for energy, fossil fuels on the environment pollution problem solving, received a concern and attention of world each country.So, from environmental protection, energy conservation, reduction of pollutant emissions and many other aspects, to environmental protection power source do for automobile power source to replace fossil energy is the inevitable development of social sustainable development, in recent years has become a topic of common concern in the world. Therefore, the development of pure electric vehicles in China is of great significance, but also a long-term development strategy to consider.Keywords:.Energy,Environmental Protection, Electric Vehicle.⽬录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)⽬录 (Ⅲ)1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2本⽂研究内容 (1)1.3电动汽车蓄电池箱国内外现状 (2)2电动汽车底盘布置⽅案 (5)2.1引⾔ (5)2.2电动汽车整车性能要求及技术路线 (5)2.2.1电动汽车性能要求 (5)2.2.2技术⽅案 (5)2.3车辆操纵稳定性影响因素分析 (6)2.3.1改装电动汽车结构因素的改变 (6)2.3.2结构因素对操纵稳定性影响分析初探 (7)2.4底盘布置⽅案设计 (9)3 电池箱结构设计与初步分析 (13)3.1电动汽车整车性能计算 (13)3.2动⼒电池箱结构设计 (14)3.3动⼒电池箱静态结构分析 (19)3.4整车参数变化 (21)4总结 (24)4.1全⽂总结 (24)参考⽂献 (25)致谢 (26)1绪论1．1 研究背景在经济发展的带动下，汽车保有量在持续增加。
纯电动汽车动力电池包箱体结构轻量化设计与优化
由此可推断,该优化方案具有一定的可行性。4.建立电动汽车的 整车碰撞模型,并依照安全碰撞法规要求利用LS-Dyna求解器对 其模型进行碰撞仿真分析,以验证电池包优化后的安全性能。
验证结果表明,优化后的电池包结构满足电动汽车动力电池的安 全性能要求,其各项检验指标均在正常范围之内。同时,也进一 步地证明了该优化设计方案的可行性。
并且也能有效减少电池的充电次数从而延长电池的使用寿命。 因此,对电动汽车动力电池包结构的优化化设计具有重要研究意 义。
本文以某款纯电动汽车的动力电池包作为研究对象,利用有限元 方法对电池包中的不同结构件进行优化设计,并探讨各结构件经 优化后电池包整体静动态性能的变化以及结构件优化对整车安 全性能的影响。其主要研究内容如下:1.根据分析的需求并结构 实际情况,通过CATIA几何建模软件对该纯电动汽车的电池包结 构进行简化。
因此,需对电池包的结构做进一步的优化改进,以实现电池包的 减重和动态性能的提升。3.参照电池包静动态性能的分析结果, 利用Optistruct优化软件对动力电池包进行优化设计。
通过对电池包进行材料更换、尺寸和拓扑优化等方式来实现以 及减重和提高电池包整体结构性能的目的。通过优化,优化后的 动力电池包在整体质量减轻6.3%情况下,仍然具有良好的静态性 能并且其动态性能得到明显改善。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
纯电动汽车动力电池包箱体结构轻量 化设计与优化
近年来,电动汽车因其零污染、低噪声、高效便捷等优势得以迅 速发展,并受到广大消费者的青睐。动力电池作为电动汽车动力 的唯一来源,对电动汽车起着关键作用。
然而,电动汽车的续航能力相比传统燃油汽车有着较大的差距, 并且动力电池包的引入也大幅增加了电动汽车的整车质量。同 燃油车一样,电动汽车的耗电量与汽车重量紧密相关,电动汽车 重量越轻,其续航能力就越高。
沃特玛A级轿车动力电池系统设计
沃特玛A级轿车动力电池系统设计一、设计依据沃特玛根据整车性能要求，对A级纯电动车使用的电池系统进行适应性开发，以满足整车在布置、可维护性、动力性、经济性等多方面的需求。
总布置要求：基于A级纯电动车车身，动力电池系统放置在车身底盘中后部，后排座椅和中央通道下方。
二、动力电池系统系统设计方案（一）整车布置和性能要求1、整车对动力电池系统的性能要求（见表1）表1 整车对动力电池系统的性能要求序号技术指标可用能量标称能量1 动力电池系统能量≥17.6kWh ≥22kWh2、整车对动力电池系统的布置要求（见表2）表2 整车对动力电池系统的布置要求序号技术要求1 动力电池包在整车上布置的包络面定义2 动力电池系统重心在整车纵向对称面上3 车身前后应预留足够空间，以便满足碰撞安全要求4 保证离地间隙（二）动力电池系统的设计1、根据总布置定义的动力电池系统布置包络面情况，对动力电池系统主要的结构进行了设定。
表3 动力电池系统结构技术定义序号项目结构定义1 动力电池箱体一体化承载式结构设计2 电池箱体密封IP673 BMS 分布式（含均衡）3 热管理被动散热4 电池模组端接技术5 整车安装螺栓连接2、电池箱外形设计电池箱外形根据车身底板结构，设计成“凹”字形，充分利用中央通道及后排座椅下方空间。
最大外形尺寸：1542×1130×258.5（mm）。
动力电池下箱体底板内测采用了框架结构，以横、纵梁的搭接组成电池模块的固定结构。
同时增加了额外的纵梁以提高箱体的碰撞安全性能。
动力电池下箱体底板外侧采用双向加强设计，横梁和纵梁采用搭接设计，与电池下箱体密封底板一次焊接成型。
图1 动力电池在整车上的布置位置图2 动力电池在整车上的布置位置（仰视图）图3 动力电池包外形图图4 动力电池箱体内侧框架梁图5 动力电池箱体外侧加强3、动力电池系统布置方案设计本方案选取的电芯为标称电压3.2V，容量5Ah的圆柱形磷酸铁锂电芯，为满足电池系统容量需求12个单体电芯并联，构成标称容量为60Ah的模块，数量为104个模块。
电动汽车动力电池箱结构分析及优化设计
从以上计算可以得出颠簸路面上行驶时，最大应力 没有超过许用应力，但仍有改进空间［10］。
图 4 平稳路面工况下下箱体应力分布云图
工况下下箱体应力分布云图
2． 2 变形量分析
电动汽车电池箱下箱体行驶在平稳路面和颠簸 路面两种工况的总体变形量，如图 6、图 7 所示。从 图中的数据可以看出，汽车行驶在平稳路面和颠簸 路面下箱体结构所受最大变形量分别为 1． 1647mm 和 2． 3293mm，变形比较集中，且变形量较大。出现 的原因主要是电池箱下箱体的尺寸较大，而梁的数 量较少且跨度较大。下箱体需要进行结构的改进， 以便减少变形集中现象，增加其结构强度。
摘 要： 电池箱起到固定及承载电池重量的作用，是动力电池系统的关键部件。本文根据某企业生产的 纯电动汽车动力电池箱结构，采用 Ansys Workbench 有限元分析软件建立动力电池箱的模型，分析电池箱的 应力分布情况。根据有限元分析的结果对其结构进行优化设计，改善了应力集中情况，增加了结构强度以及 减轻了重量，为电池箱的优化设计提供了理论支撑和实践指导。
1． 1 实体模型的建立
电池箱主要承受电池组的重量，电池组作用在 下箱体上，顶盖不受力，因此只建立下箱体的实体模
型。在 SolidWorks 软件中建立动力电池箱的模型， 电池箱的下箱体模型如图 2 所示。
1． 吊耳 1； 2． 排线盖； 3． 后顶盖； 4． 前顶盖； 5． 吊耳 2； 6． 吊耳 3； 7． 下箱体； 8． 吊耳 4
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电动汽车动力电池箱结构分析及优化设计
用平台，其中涵盖了一系列先进的工程仿真应用，并 且拥有 CAD 的双向接口，强大的参数化管理功能以 及集成的优化工具［8］。根据实际要求，使用 Ansys Workbench 建立 电 动 汽 车 动 力 电 池 箱 的 有 限 元 模 型。为了保证计算的准确性，没有对下箱体进行几 何简化，先将实体模型转化为 IGES 格式，再导入到 Ansys Workbench 中进行有限元分析。
某纯电动汽车电池箱结构设计分析及优化
某纯电动汽车电池箱结构设计分析及优化一、本文概述本文主要探讨了纯电动汽车电池箱的结构设计分析及优化。
随着环保意识的提高和新能源汽车的发展，电动汽车已成为现代社会的重要组成部分。
电池箱作为电动汽车的关键部件之一，用于存放电池单元并提供电力给汽车的电动驱动系统，其结构优化设计对电动汽车的性能和安全性至关重要。
本文将对电动汽车电池箱的结构进行分析，并针对现有结构存在的问题，提出相应的优化设计方案，以期提高电池箱的性能和可靠性。
通过本文的研究，旨在为纯电动汽车电池箱的设计提供参考和指导，推动电动汽车行业的进一步发展。
二、电池箱结构设计理论基础电池箱是纯电动汽车的核心组件之一，其主要功能是安全、高效地储存和供应电能。
在进行电池箱的结构设计时，需要综合考虑电气性能、机械强度、热管理、安全性和成本效益等多方面因素。
本节将重点讨论电池箱结构设计的基本理论和关键参数。
（1）安全性：确保电池在正常使用和极端条件下都能保持安全，防止电池过热、短路和泄漏。
（2）电气性能：优化电池箱的布局，减少电池间的电阻，提高电池组的整体性能。
（3）机械强度：电池箱需要有足够的强度和刚度，以承受车辆运行中的各种振动和冲击。
（4）热管理：合理设计电池箱的散热系统，确保电池在适宜的温度范围内工作，延长电池寿命。
（2）单体电池箱：将单个电池封装在一个独立的箱体内，适用于小型电动汽车。
（3）整体式电池箱：将所有电池集成在一个大型的箱体内，适用于大型电动汽车。
（2）电池箱材料：选择具有良好机械性能、耐腐蚀性和散热性能的材料。
（3）电池箱布局：合理布置电池，减少电池间的电阻，提高电池组的性能。
（4）电池箱连接方式：选择合适的连接方式，确保电池间的电气连接可靠。
电池在充放电过程中会产生热量，如果不能及时散发，会影响电池的性能和寿命。
电池箱的热管理至关重要。
常见的热管理方式包括：（1）自然散热：通过电池箱的材料和结构设计，利用自然对流和辐射散热。
本节对电池箱结构设计的基本理论和关键参数进行了分析，为后续的电池箱结构优化提供了理论基础。
BD-ZX-QB-JS001-2020 动力电池箱体设计规范
Q/DAGXXXX企业标准Q/DAG JS001-2020动力电池箱体设计规范2020-XX-XX发布 2020-XX-XX实施XXXX公司发布Q/DAG JS001-2020前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由XXXX有限公司XXXX部门提出。
本标准由XXXX有限公司XXXX部门起草。
本标准主要起草人：XXX本标准于2020年X月X日首次发布。
Q/DAG JS001-2020动力电池箱体设计规范1范围本标准规定了动力电池系统中电池箱体设计时所需注意的安全要求、使用要求、规格尺寸、安装、储存及运输等通用要求。
本标准适用于纯电动汽车动力电池包的箱体部分。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
GB/T 19595-2004 电动汽车术语GB 2894-2008 安全标志及其使用导则GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）GB/T 18384.1 2015 电动汽车安全要求第1部分:车载可充电储能装置GB/T 18384.2 2015 电动汽车安全要求第2部分:操作安全和故障防护GB/T 18384.3 2015 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护GB/T 20234-2015 电动汽车传导充电用插头/插座/车辆耦合器和车辆插孔通用要求GB/T 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统_第3部分：安全性要求与测试方法QC/T 413-2002 汽车电器设备基本技术条件GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则: 冲击GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验 Fc：振动(正弦) GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB 6388 运输包装收发货标志GB/T 13306 标牌GB 50169-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范QC/T 625-1999 汽车用涂镀层和化学处理层QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理层3术语和定义GB/T 19596中界定的术语和定义适用于本标准。
拓扑优化动力电池轻量化箱体设计
拓扑优化动力电池轻量化箱体设计Topology Optimization Design of Light Weight Power Battery Pack摘 要 ：动力电池是电动汽车关键重要部件，是电动汽车能量储藏的载体；其振动性能关系到整车安全，其重量及能量密度关系到整车动力性经济性等指标。
拓扑优化作为有效的CAE优化方法使用，对结构设计指导意义明显。
在某动力电池箱体结构设计中，采用Altair拓扑优化方法OptiStruct对箱体进行优化。
模态最大化分析一阶模态频率可提高至原结果2.03倍，重量最小化设计空间材料剔除率83.8%；对单根梁截面的拓扑优化也具有较大参考价值。
根据箱体拓扑优化分析结果重新设计后，整包模态由44.60Hz提高为56.48Hz，模态优化提高11.88Hz，满足高于50Hz的要求；梁截面优化后电池箱体梁框架重量由54.31kg降低至39.56kg，降重27.2%，且模态仅降低4.43Hz至52.05Hz，满足50Hz设计指标前提下避免了保留过大的设计冗余，更好的提高了电池系统能量密度。
关键词：拓扑优化；动力电池；轻量化；模态； OptiStructAbstract：Battery is the key component of the electric vehicle, the vibration performance and the weight are related to the performance of the vehicle. Topology optimization, as an effective CAE optimization method, has significant guiding significance for structural design. In the optimization design of a battery pack using OptiStruct, the first mode frequency of the modal maximization analysis can be increased to 2.03 times of the original result, and the rejection rate of the space material is 83.8%. The topology optimization of the single beam section has a great reference value to the optimization of the beam cross section. According to the results of topology optimization analysis, the whole package mode is improved from 44.60Hz to 56.48Hz, and the modal optimization improves 11.88Hz to meet the requirements of higher than 50Hz. The beam weight of the pack is reduced from 54.31kg to 39.56kg, the weight reduction is 27.2%, and the mode of is only reduced from 4.43Hz to 52.05Hz. Which greatly improves the energy density of the battery system.Keys: Topology optimization; power battery pack; light weight design; modal analysis; OptiStruct0前言动力电池是电动汽车关键重要部件，是电动汽车能量储藏的载体。