CN108493370B - 一种铝合金电池包壳体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金电池包壳体及其制造方法，包括上盖体，以及下壳体；上盖体和下壳体之间设置有密封条，并且形成了用于安装电池模块的空间；上盖体和下壳体都由铝合金板材组合而成；所述的铝合金板材包括上面层，下面层，中间蜂窝芯层，以及第一耐高温无机胶层；还包括设置在中间蜂窝芯层和第一耐高温无机胶层之间的加强层，以及连接在中间蜂窝芯层上的蜂窝状孔内的阻挡结构；采用了具有加强层和阻挡结构的铝合金板材，提高了板材结构的强度，而且铝合金重量相对较轻，从而降低了整个电池包壳体的重量，也保证了结构强度；采用了模具的配合、熔接工艺、以及结构胶的粘结，使得电池包壳体的连接的可靠性更好，密封性更好，更加的美观。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池包技术领域，具体而言，涉及一种铝合金电池包壳体及其制造方法。
背景技术
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等；其废气排放量比较低；目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车；其中纯电动汽车，电池包是纯电动汽车上的一个最重要的部件，电池包要具备高比能量、高比功率、长寿命、高安全性等要求，这样才能满足当代消费者对纯电动汽车的需求；电池包一般包括壳体，连接壳体内的绝缘件和电池模块，以及连接在壳体上外接线模块；壳体又包括下壳体和上盖体；由于壳体设置在外部，所以对其结构可靠性要求较高；传统的壳体采用钢材料，全部通过焊接组装或者一体铸造而成；钢材料重量大，焊接时容易产生应力变形等缺陷，铸造接时容易产生夹渣、裂纹、缩孔等缺陷。
发明内容
本发明目的是提供一种结构可靠性好的、重量相对较轻铝合金电池包壳体及其制造方法，解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种铝合金电池包壳体，包括上盖体，以及连接在上盖体上的下壳体；所述的上盖体和下壳体之间设置有密封条，并且形成了用于安装电池模块的空间；所述的上盖体和下壳体都由铝合金板材组合而成；所述的铝合金板材包括上面层，下面层，中间蜂窝芯层，以及分别连接在上面层和中间蜂窝芯层之间的、下面层和中间蜂窝芯层之间的第一耐高温无机胶层；其特征是：还包括设置在中间蜂窝芯层和第一耐高温无机胶层之间的加强层，设置在加强层与中间蜂窝芯层之间的第二耐高温无机胶层，以及连接在中间蜂窝芯层上的蜂窝状孔内的阻挡结构。
作为优选的技术方案：所述的上盖体包括第一边框，连接在第一边框上的第一底板和第一凸边；所述的下壳体包括第二边框，连接在第二边框上的第二底板，以及连接在第二边框上的与第一凸边配合的第二凸边。
作为优选的技术方案：所述的加强层包括板材，以及连接在板材上的与蜂窝状孔配合的凸块。
作为优选的技术方案：所述的阻挡结构的两端抵靠在凸块上。
作为优选的技术方案：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔内的一字形板。
作为优选的技术方案：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔内的十字形板。
一种铝合金电池包壳体的制造方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤①：将第一边框通过第一模具定位，与第一底板配钻第一孔；将第一边框通过第二模具定位，与第一凸边配钻第二孔；
步骤②：将第二边框通过第一模具定位，与第二底板配钻第一孔；将第二边框通过第二模具定位，与第二凸边配钻第二孔；
步骤③：在步骤①和步骤②中配钻的第一孔和第二孔中，装入熔接螺栓；
步骤④：放入高温炉中内进行熔接；
步骤⑤：进行表面洗净处理；
步骤⑥：在第一边框与第一底板和第一凸边的连接处，以及第二边框与第二底板和第二凸边的连接处涂抹结构胶。
作为优选的技术方案：所述的步骤①和步骤②中，所述的第一模具，包括与钻床工作台连接的第一模座，设置在第一模座上的用于与第一边框和第一底板或者第二边框和第二底板按照正常公差间隙配合的第一凹槽，以及用于压紧第一底板或者第二底板的第一压板结构；所述的第二模具，包括与钻床工作台连接的第二模座，设置在第二模座上的用于与第一边框和第一凸边或者第二边框和第二凸边按照正常公差间隙配合的第二凹槽，以及用于压紧第一凸边或者第二凸边的第二压板结构。
作为优选的技术方案：所述的步骤④，熔接温度为200℃～450℃，熔接时间为10～20min。
本发明的有益效果是：一种铝合金电池包壳体及其制造方法，采用了具有加强层和阻挡结构的铝合金板材，提高了板材结构的强度，而且铝合金重量相对较轻，从而降低了整个电池包壳体的重量，能够可靠的防止碰撞或者穿刺；采用了模具的配合、熔接工艺、以及结构胶的粘结，使得电池包壳体的连接的可靠性更好，密封性更好，更加的美观。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明铝合金板材结构示意图；
图3为本发明图2中的A-A剖视图的阻挡结构第一实施例；
图4为本发明图2中的A-A剖视图的阻挡结构第二实施例；
图5为本发明现有技术中的铝合金板材结构示意图；
图6为本发明第一模具结构示意图；
图7为本发明第二模具结构示意图；
图中数字所表示的相应名称：1.上盖体、2.下壳体、3.密封条、4.空间、5.上面层、6.下面层、7.中间蜂窝芯层、8.第一耐高温无机胶层、9.加强层、10.蜂窝状孔、101.第一边框、102.第一底板、103.第一凸边、201.第二边框、202.第二底板、203.第二凸边、901.第二耐高温无机胶层、9-1.板材、9-2.凸块、11.一字形板、12.十字形板、104.第一孔、105.第二孔、13.熔接螺栓、301.第一模座、302.第一凹槽、303.第一压板结构、401.第二模座、402.第二凹槽、403.第二压板结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述；
在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7中：
一种铝合金电池包壳体，包括上盖体1，以及通过螺栓连接在上盖体1上的下壳体2；所述的上盖体1和下壳体2之间设置有密封条3，并且形成了用于安装电池模块的空间4；所述的上盖体1和下壳体2都由铝合金板材组合而成；所述的铝合金板材包括上面层5，下面层6，中间蜂窝芯层7，以及分别连接在上面层5和中间蜂窝芯层7之间的、下面层6和中间蜂窝芯层7之间的第一耐高温无机胶层8；还包括设置在中间蜂窝芯层7和第一耐高温无机胶层8之间的加强层9，设置在加强层9与中间蜂窝芯层7之间的第二耐高温无机胶层901，以及连接在中间蜂窝芯层7上的蜂窝状孔10内的阻挡结构；在实际使用时，当受到碰撞，尤其是受到尖物穿刺时，由于设置有加强层9和阻挡结构，增加了阻力，阻挡结构弯曲后，形成多层阻挡，提高了结构的强度，保护了空间4内的电池模块等。
在图1中：所述的上盖体1包括第一边框101，连接在第一边框101上的第一底板102和第一凸边103；所述的下壳体2包括第二边框201，连接在第二边框201上的第二底板202，以及连接在第二边框201上的与第一凸边103配合的第二凸边203；分体式结构，安装更换方便，成本低；所述的第一边框101或者第二边框201为四边形结构，通过铝合金板材折弯后校正，通过熔接螺栓13定位，等到上盖体1或者下壳体2全部成型后，再涂抹一层结构胶，结构可靠性更好，密封性更好；所述的第一边框101或者第二边框201还可以采用铝合金板材进行组合，通过熔接螺栓13定位，进行熔接，再涂抹结构胶。
在图2中：所述的加强层9包括板材9-1，以及连接在板材9-1上的与蜂窝状孔10配合的凸块9-2；设置有凸块9-2使得加强层9能够与中间蜂窝芯层7可靠的定位。
在图2中：所述的阻挡结构的两端抵靠在凸块9-2上；提高了防护的效果，而且便于加强层9定位。
在图2、图3中：第一实施例：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔10内的一字形板11；当一字形板11受到碰撞时，会弯曲变形，形成多层阻挡，提高了结构的强度；当受到尖物穿刺时，抵消了尖物穿刺的力，也能够防止蜂窝状孔10被直接破坏，保护效果更好。
在图2、图4中：第二实施例：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔10内的十字形板12；当十字形板12受到碰撞时，会弯曲变形，形成多层阻挡，提高了结构的强度；当受到尖物穿刺时，抵消了尖物穿刺的力，也能够防止蜂窝状孔10被直接破坏，保护效果更好。
一种铝合金电池包壳体的制造方法，包括以下步骤：
步骤①：将第一边框101通过第一模具定位，与第一底板102配钻第一孔104；将第一边框101通过第二模具定位，与第一凸边103配钻第二孔105；
步骤②：将第二边框201通过第一模具定位，与第二底板202配钻第一孔104；将第二边框201通过第二模具定位，与第二凸边203配钻第二孔105；在实际使用时，将第一模具上的第一模座301与钻床工作台连接，再将第一边框101和第一底板102或者第二边框201和第二底板202按照正常公差间隙配合在第一凹槽302内，再将第一压板结构303压紧在第一底板102或者第二底板202上，配钻第一孔104；将第二模具上的第二模座401与钻床工作台连接，再将第一边框101和第一凸边103或者第二边框201和第二凸边203按照正常公差间隙配合在第二凹槽402内，再将第二压板结构403压紧在第一凸边103或者第二凸边203上，配钻第二孔105；通过模具的控制，保证了钻孔的尺寸精度；
步骤③：在步骤①和步骤②中配钻的第一孔104和第二孔105中，装入熔接螺栓13；采用熔接螺栓13，其熔点小于高温炉中的熔接温度，使得熔接螺栓13能够可靠的进行熔接；
步骤④：放入高温炉中内进行熔接；熔接温度为200℃～450℃，熔接时间为10～20min；保证了熔接的效果；
步骤⑤：进行表面洗净处理；
步骤⑥：在第一边框101与第一底板102和第一凸边103的连接处，以及第二边框201与第二底板202和第二凸边203的连接处涂抹结构胶；采用结构胶，进一步保证了连接处的连接效果，而且提高了密封性，更加的美观。
本发明的具体实施：采用了具有加强层9和阻挡结构的铝合金板材，提高了板材结构的强度，而且铝合金重量相对较轻，从而降低了整个电池包壳体的重量，也保证了结构强度；在制造时，采用模具定位，保证了定位的精度，再结合温度的控制，使得熔接螺栓13进行熔接，以及结构胶的粘结，使得电池包壳体的连接的可靠性更好，密封性更好，更加的美观。
在本发明描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中间”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示必须具有的特定的方位。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种铝合金电池包壳体，包括上盖体(1)，以及连接在上盖体(1)上的下壳体(2)；所述的上盖体(1)和下壳体(2)之间设置有密封条(3)，并且形成了用于安装电池模块的空间(4)；所述的上盖体(1)和下壳体(2)都由铝合金板材组合而成；所述的铝合金板材包括上面层(5)，下面层(6)，中间蜂窝芯层(7)，以及分别连接在上面层(5)和中间蜂窝芯层(7)之间的、下面层(6)和中间蜂窝芯层(7)之间的第一耐高温无机胶层(8)；其特征是：还包括设置在中间蜂窝芯层(7)和第一耐高温无机胶层(8)之间的加强层(9)，设置在加强层(9)与中间蜂窝芯层(7)之间的第二耐高温无机胶层(901)，以及连接在中间蜂窝芯层(7)上的蜂窝状孔(10)内的阻挡结构，所述的加强层(9)包括板 材(9-1)，以及连接在板材(9-1)上的与蜂窝状孔(10)配合的凸块(9-2)，所述的阻挡结构的两端抵 靠在凸块(9-2)上。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金电池包壳体，其特征是：所述的上盖体(1)包括第一边框(101)，连接在第一边框(101)上的第一底板(102)和第一凸边(103)；所述的下壳体(2)包括第二边框(201)，连接在第二边框(201)上的第二底板(202)，以及连接在第二边框(201)上的与第一凸边(103)配合的第二凸边(203)。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金电池包壳体，其特征是：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔(10)内的一字形板(11)。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金电池包壳体，其特征是：所述的阻挡结构为设置在蜂窝状孔(10)内的十字形板(12)。
5.根据权利要求2所述的一种铝合金电池包壳体的制造方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤①：将第一边框(101)通过第一模具定位，与第一底板(102)配钻第一孔(104)；将第一边框(101)通过第二模具定位，与第一凸边(103)配钻第二孔(105)；
步骤②：将第二边框(201)通过第一模具定位，与第二底板(202)配钻第一孔(104)；将第二边框(201)通过第二模具定位，与第二凸边(203)配钻第二孔(105)；
步骤③：在步骤①和步骤②中配钻的第一孔(104)和第二孔(105)中，装入熔接螺栓(13)；
步骤④：放入高温炉中内进行熔接；
步骤⑤：进行表面洗净处理；
步骤⑥：在第一边框(101)与第一底板(102)和第一凸边(103)的连接处，以及第二边框(201)与第二底板(202)和第二凸边(203)的连接处涂抹结构胶。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金电池包壳体的制造方法，其特征是：所述的步骤①和步骤②中，所述的第一模具，包括与钻床工作台连接的第一模座(301)，设置在第一模座(301)上的用于与第一边框(101)和第一底板(102)或者第二边框(201)和第二底板(202)按照正常公差间隙配合的第一凹槽(302)，以及用于压紧第一底板(102)或者第二底板(202)的第一压板结构(303)；所述的第二模具，包括与钻床工作台连接的第二模座(401)，设置在第二模座(401)上的用于与第一边框(101)和第一凸边(103)或者第二边框(201)和第二凸边(203)按照正常公差间隙配合的第二凹槽(402)，以及用于压紧第一凸边(103)或者第二凸边(203)的第二压板结构(403)。
7.根据权利要求5所述的一种铝合金电池包壳体的制造方法，其特征是：所述的步骤④，熔接温度为200℃～450℃，熔接时间为10～20min。
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