CN108428832B - 一种电池箱体及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池箱体，包括箱体本体，所述的箱体本体包括一体压铸成型的外壳体和一体注塑成型的内壳体，所述的内壳体嵌设在外壳体内部并与外壳体紧配合形成一整体。还公开了该电池箱体的制作方法。该电池箱体及其制作方法，将电池箱体本体设计呈内外组合件，外壳体通过一体压铸成型，内壳体一体注塑料成型，通过内壳体与外壳体的内外嵌合，使得箱体本体既具有注塑材料的特性，又具有铸造件的特点，更加适合电池模组的设置，使得整个电池箱体寿命更长，使用效果更好，同时，由于采用这种组合式的内壳体与外壳体不同材质结构，内壳体和外壳体可以制作的更加轻薄，具有良好的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，更具体的说涉及一种电池箱体及其制作方法。
背景技术
动力电池是电动汽车核心部件之一，是整车的动力源。箱体为动力电池中其他部件提供安装空间，并减少电动汽车环境对其他部件的冲击，在汽车发生碰撞等安全问题时能够保护其他的零部件。整车对电池包的要求是：高机械安全性，高能量密度，优秀的密封性能。
中国专利文献（公告日：2011年3月23日，公告号：CN201773879U）公开了一种一体式电池箱体结构，包括：框架，所述框架在水平方向和垂直方向的至少一个方向上具有两个以上的电池容纳腔，每个电池容纳腔均设置有相应的弹性导电端子和弹性就位机构。本实用新型还公开了一种采用一体式电池箱体结构的电动车，包括：车体，在车体上安装有框架，所述框架在水平方向和垂直方向的至少一个方向上具有两个以上的电池容纳腔。本实用新型通过在框架的水平或是垂直方向上设置两个以上的电池容纳腔,这样,就相对于将多个箱体集成为一个整体的结构,这样,就可以在安装时将整体结构一次安装到车体上,不再需要单独进行个体定位检测等繁琐的工作，从而大大方便了车体上电池容纳机构的安装。
中国专利文献（公告日：2017年11月17日，公告号：CN107350454A）公开了一种电动汽车的电池箱体的制造方法，属于电池箱体制造技术领域。本发明采用铸铝为原料来对电池箱体进行整体铸造，显著减轻其重量的同时还有利于提高其整体性、防水性、抗冲击能力和抗屈服能力，加工精度和产品批量的一致性相对传统制造方法要高出许多，便于日后与车辆的安装及维护时的互换；采用多浇口进料方式进料成型工艺以及新型热低压铸造工艺将电池箱体一次成型，工艺简单、节省加工时间及成本。
上述技术方案也有公开一体式箱体以及一体压铸成型的箱体，但是上述技术方案中的箱体都是单一材料制作，使得箱体在使用过程中不可能达到最优的性能使用要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电池箱机械安全性能差，自身重量过重，箱体自身的气密性差等问题，而提供一种气密封性好、强度高，安全性能好，轻量化的电池箱体及其制作方法。
本发明实现其第一个技术目的所采用的技术方案是：一种电池箱体，包括箱体本体，所述的箱体本体包括一体压铸成型的外壳体和一体注塑成型的内壳体，所述的内壳体嵌设在外壳体内部并与外壳体紧配合形成一整体。该电池箱体，根据现有的电池箱体存在的问题，将电池箱体本体设计呈内外组合件，外壳体通过一体压铸成型，铸造的外壳体内部质量致密性好，整车质量可相应减少，散热性好，可以充分保证电池箱体的散热性，提高电池模组的使用寿命；耐腐蚀好；由于采用低压铸造工艺，容易成型，便于加工，生产周其短，成本低。同时在外壳体内部设置一体注塑成型的内壳体，而注塑成型的内壳体结构稳定，具有较高的强度和耐冲击性，精度高，密封性能好，通过内壳体与外壳体的内外嵌合，使得箱体本体既具有注塑材料的特性，又具有铸造件的特点，更加适合电池模组的设置，使得整个电池箱体寿命更长，使用效果更好，同时，由于采用这种组合式的内壳体与外壳体不同材质结构，内壳体和外壳体可以制作的更加轻薄，具有良好的使用性能。
作为优选，所述的内壳体内部一体设置有分隔体；所述的分隔体上设置有若干加强筋；所述的分隔体上设置有若干排热通孔。
作为优选，所述的外壳体为一体铸铝件，所述的外壳体的材料为高强度铝合金材料。外壳体采用高强度铝合金材料铸压成型，可以使得整个外壳体更加轻量化，降耗节能。
作为优选，所述的内壳体为复合材料一体注塑成型件。一体注塑成型，可能满足内壳体不同结构形状的设计要求，自动化、连续化生产，生产效率高。
作为优选，所述的复合材料按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂。
作为优选，所述的外壳体与内壳体嵌合处环设有冷却件，所述的冷却件包括冷却囊体和冷却囊体内部的冷却液，所述的冷却囊体为耐高温弹性橡胶件。设置冷却件能够很好的对电池起到冷却效果，保证电池的使用安全，使得电池箱体的安全性能更高。
本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种一体成型电池箱体的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设。
作为优选，所述的步骤1）中外壳体一次压铸成型的步骤包括：
（1）熔炼铸铝原料，将铸铝原料在760℃～860℃温度下进行熔炼；
（2）将熔炼的铝液注入低压铸造机内部保温，并通过多个浇注口采用低压浇注到压铸模具内部，保压10～15分钟；
（3）开模取出压铸件；
（4）将压铸件放入退火处理，270℃～300℃，保温时间3小时，炉冷，冷却速度小于10度/小时；
（5）压铸件精加工处理形成外壳体；
（6）外壳体表面喷涂防腐蚀涂层。
作为优选，所述的步骤2）中的复合材料：按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂。
作为优选，步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
本发明的有益效果是：该电池箱体及其制作方法，将电池箱体本体设计呈内外组合件，外壳体通过一体压铸成型，内壳体一体注塑料成型，通过内壳体与外壳体的内外嵌合，使得箱体本体既具有注塑材料的特性，又具有铸造件的特点，更加适合电池模组的设置，使得整个电池箱体寿命更长，使用效果更好，同时，由于采用这种组合式的内壳体与外壳体不同材质结构，内壳体和外壳体可以制作的更加轻薄，具有良好的使用性能。
附图说明
图1是本发明电池箱体的一种结构示意图；
图2是本发明电池箱体的一种分解结构示意图；
图中：1、箱体本体，2、外壳体，3、内壳体，4、分隔体，5、加强筋，6、排热通孔，7、冷却件，8、冷却囊体，9、冷却液。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1：
在图1、图2所示的实施例中，一种电池箱体，包括箱体本体1，箱体本体1包括一体压铸成型的外壳体2和一体注塑成型的内壳体3，内壳体3嵌设在外壳体2内部并与外壳体2紧配合形成一整体。内壳体3内部一体设置有分隔体4；分隔体4上设置有若干加强筋5；分隔体4上设置有若干排热通孔6。
外壳体2为一体铸铝件，外壳体2的材料为高强度铝合金材料。
内壳体3为复合材料一体注塑成型件。复合材料按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂。
外壳体2与内壳体3嵌合处环设有冷却件7，冷却件7包括冷却囊体8和冷却囊体8内部的冷却液9。冷却囊体8为耐高温弹性橡胶件。
一种电池箱体的制作方法，包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设。
步骤1）中外壳体一次压铸成型的步骤包括：
（1）熔炼铸铝原料，将铸铝原料在760℃～860℃温度下进行熔炼；本实施例中铸铝原料在760℃温度下进行熔炼；
（2）将熔炼的铝液注入低压铸造机内部保温，并通过多个浇注口采用低压浇注到压铸模具内部，保压10～15分钟；本实施例中保压时间为10分钟；
（3）开模取出压铸件；
（4）将压铸件放入退火处理，270℃～300℃，保温时间3小时，炉冷，冷却速度小于10度/小时；本实施例中，退火时间为270℃；
（5）压铸件精加工处理形成外壳体；
（6）外壳体表面喷涂防腐蚀涂层。
步骤2）中的复合材料：按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂。本实施例中复合材料：按重量份计，包括40份线性低密度聚乙烯、30份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3份硬脂酸、7份邻苯二甲酸酯、8份的环氧树脂、1.5份硅藻土， 3份阻燃剂。
步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
实施例2：
实施例2中电池箱体的制作方法，包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设。
步骤1）中外壳体一次压铸成型的步骤包括：
（1）熔炼铸铝原料，将铸铝原料在860℃温度下进行熔炼；
（2）将熔炼的铝液注入低压铸造机内部保温，并通过多个浇注口采用低压浇注到压铸模具内部，保压15分钟；
（3）开模取出压铸件；
（4）将压铸件放入退火处理， 300℃，保温时间3小时，炉冷，冷却速度小于10度/小时；
（5）压铸件精加工处理形成外壳体；
（6）外壳体表面喷涂防腐蚀涂层。
步骤2）中的复合材料：按重量份计，包括45份线性低密度聚乙烯、35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、5份硬脂酸、5份邻苯二甲酸酯、3份的环氧树脂、1份硅藻土，2份阻燃剂。
步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
实施例3：
实施例3中电池箱体的制作方法，包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设。
步骤1）中外壳体一次压铸成型的步骤包括：
（1）熔炼铸铝原料，将铸铝原料在800℃温度下进行熔炼；
（2）将熔炼的铝液注入低压铸造机内部保温，并通过多个浇注口采用低压浇注到压铸模具内部，保压12.5分钟；
（3）开模取出压铸件；
（4）将压铸件放入退火处理，2850℃，保温时间3小时，炉冷，冷却速度小于10度/小时；
（5）压铸件精加工处理形成外壳体；
（6）外壳体表面喷涂防腐蚀涂层。
步骤2）中的复合材料：按重量份计，包括42.5份线性低密度聚乙烯、32.5份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、4份硬脂酸、5份邻苯二甲酸酯、5份的环氧树脂、1.25份硅藻土，2.5份阻燃剂。
步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
该电池箱体，将电池箱体本体设计呈内外组合件，外壳体2通过一体压铸成型，外壳体利用高强度铝合金材料并通过压铸工艺一体成型，这样的工艺可以将外壳体铸造的尽可能的轻薄，铸造的外壳体2内部质量致密性好，整车质量可相应减少，散热性好，可以充分保证电池箱体的散热性，提高电池模组的使用寿命；耐腐蚀好；由于采用低压铸造工艺，容易成型，便于加工，生产周其短，成本低。
在外壳体2内部设置一体注塑成型的内壳体3，而注塑成型的内壳体结构稳定，具有较高的强度和耐冲击性，精度高，密封性能好。
通过内壳体与外壳体的内外嵌合，并在内壳体与外壳体之间设置冷却件，冷却件即可以起到冷却作用，同时还可以起到密封内壳体与外壳体的作用，使得内壳体能够牢固的嵌设在外壳体内部，这样可以使得箱体本体既具有注塑材料的特性，又具有铸造件的特点，更加适合电池模组的设置，使得整个电池箱体寿命更长，使用效果更好，同时，由于采用这种组合式的内壳体与外壳体不同材质结构，内壳体和外壳体可以制作的更加轻薄，具有良好的使用性能。
Claims (5)
1.一种电池箱体，其特征在于：包括箱体本体（1），所述的箱体本体（1）包括一体压铸成型的外壳体（2）和一体注塑成型的内壳体（3），所述的内壳体（3）嵌设在外壳体（2）内部与外壳体（2）紧配合形成一整体；所述的内壳体（3）为复合材料一体注塑成型件；所述的复合材料按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂；
所述的外壳体（2）与内壳体（3）嵌合处环设有冷却件（7），所述的冷却件（7）包括冷却囊体（8）和冷却囊体（8）内部的冷却液（9），所述的冷却囊体（8）为耐高温弹性橡胶件；
该电池箱体的制作方法，包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设；步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：所述的内壳体（3）内部一体设置有分隔体（4）；所述的分隔体（4）上设置有若干加强筋（5）；所述的分隔体（4）上设置有若干排热通孔（6）。
3.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：所述的外壳体（2）为一体铸铝件，所述的外壳体（2）的材料为高强度铝合金材料。
4.一种电池箱体的制作方法，其特征在于：该电池箱体包括箱体本体（1），所述的箱体本体（1）包括一体压铸成型的外壳体（2）和一体注塑成型的内壳体（3），所述的内壳体（3）嵌设在外壳体（2）内部与外壳体（2）紧配合形成一整体；所述的内壳体（3）为复合材料一体注塑成型件；所述的复合材料按重量份计，包括40～45份线性低密度聚乙烯、30～35份有机黏土纳米增强弹性体复合材料、3～5份硬脂酸、5～7份邻苯二甲酸酯、3～8份的环氧树脂、1～1.5份硅藻土，2～3份阻燃剂；
所述的外壳体（2）与内壳体（3）嵌合处环设有冷却件（7），所述的冷却件（7）包括冷却囊体（8）和冷却囊体（8）内部的冷却液（9），所述的冷却囊体（8）为耐高温弹性橡胶件；
该电池箱体的制作方法包括以下步骤：
步骤1）外壳体的制作：通过压铸机一次压铸成型外壳体；所述的外壳体采用高强度铝合金材料；
步骤2）内壳体的制作：将复合材料通过双螺杆挤出机一次性成型内壳体；
步骤3）内壳体与外壳体的嵌设；步骤3）中内壳体与外壳体嵌设，首先将冷却囊体环设在外壳体的内壁上，再将内壳体嵌入到外壳体中，最后将冷却液注入到冷却囊体内部使外壳体与内壳体密封嵌合为一体形成箱体本体。
5.根据权利要求4所述的电池箱体的制作方法，其特征在于：所述的步骤1）中外壳体一次压铸成型的步骤包括：
熔炼铸铝原料，将铸铝原料在760℃～860℃温度下进行熔炼；
将熔炼的铝液注入低压铸造机内部保温，并通过多个浇注口采用低压浇注到压铸模具内部，保压10～15分钟；
开模取出压铸件；
将压铸件放入退火处理，270℃～300℃，保温时间3小时，炉冷，冷却速度小于10度/小时；
压铸件精加工处理形成外壳体；
外壳体表面喷涂防腐蚀涂层。
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