CN111048705A - 车载动力电池及其制造方法、新能源车 - Google Patents

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黄春华
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Abstract

本发明提供了车载动力电池及其制造方法、新能源车，其中，车载动力电池包括：上盖和下箱体，所述上盖与下箱体可拆卸地连接形成容置电池组的电池腔体，所述下箱体的外周的一组对边分别设有换电机构组件，另一组对边之一设有与下箱体内部电连接的电连接器。本发明能够利用成熟冲压工艺解决快换箱体重量、刚强度相矛盾的问题，提高了箱体密封性，解决了实际使用中箱体变形、防火、耐高温性等问题，增强了产能和整体安全性，降低了制造成本。

Description

车载动力电池及其制造方法、新能源车
技术领域
本发明涉及车载电池领域，具体地说，涉及车载动力电池及其制造方法、新能源车。
背景技术
车载动力电池是新能源汽车不可缺少的重要部分。目前，车载动力电池的电池箱大部分采用钣金冲压、铝型材拼焊、铝铸造等工艺。其中，钣金冲压适用于大批量生产并且生产成本较低，使用性能好。铝型材拼焊适用于批量成本较高、轻量化较好，对车辆整合性能提高有利，使用性较好。铝铸造适用于批量成本较低、重量较轻，但外形较大生产设备要求较高，使用性相对较好。但是，无论钣金冲压、铝型材拼焊、铝铸造在整体重量、刚性以及成本上各有利弊，尤其是箱体重量、刚强度相矛盾的问题、箱体密封和产问题都没有很好的解决方案。
有鉴于此，本发明提供了一种车载动力电池及其制造方法、新能源车。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供车载动力电池及其制造方法、新能源车，克服了现有技术的困难，能够利用成熟冲压工艺解决快换箱体重量、刚强度相矛盾的问题，提高了箱体密封性，解决了实际使用中箱体变形、防火、耐高温性等问题，增强了产能和整体安全性，降低了制造成本。
本发明提供一种车载动力电池，包括：上盖和下箱体，所述上盖与下箱体可拆卸地连接形成容置电池组的电池腔体，所述下箱体的外周的一组对边分别设有换电机构组件，另一组对边之一设有与下箱体内部电连接的电连接器。
优选地，所述下箱体包括箱体底板、电池固定筋以及承载外框，所述电池固定筋设置在所述箱体底板中，所述承载外框与所述箱体底板的外周焊接。
优选地，所述箱体底板包括与所述电连接器配合的第一侧和背离所述第一侧的第二侧，所述第二侧的长度小于所述第一侧的长度，另一组对边均为折线型分别连接所述第一侧、第二侧。
优选地，所述换电机构组件包括固定安装板、多个锁销以及导向块，所述固定安装板的一侧与所述下箱体的承载外框的外周连接，所述固定安装板的另一侧沿所述固定安装板的延展方向设置用于与车身的定位部件配合的所述锁销和导向块。
优选地，还包括一密封垫，所述密封垫设置在所述上盖与下箱体之间，所述密封垫将所述电池腔体与所述上盖分隔。
优选地，所述密封垫是硅橡胶发泡密封垫。
本发明还提供一种车载动力电池的制造方法，包括以下步骤：
分别将钢板冲压形成上盖和下箱体；
在下箱体中设置换电机构组件和电连接器；
在下箱体中设置电池组；以及
将所述上盖与下箱体可拆卸地连接。
优选地，将钢板冲压形成上盖的步骤包括：
将钢板两次预拉伸；
落料成型；
整形；
冲孔；以及
翻边成形。
优选地，还包括在上盖与下箱体之间设置一密封垫，所述密封垫将所述电池腔体与所述上盖分隔。
本发明还提供一种新能源车，包括：如上述的车载动力电池，所述换电机构组件与所述新能源车的车身可拆卸地连接，所述电连接器与所述新能源车的电动机连接。
有鉴于此，本发明的车载动力电池及其制造方法、新能源车能够利用成熟冲压工艺解决快换箱体重量、刚强度相矛盾的问题，提高了箱体密封性，解决了实际使用中箱体变形、防火、耐高温性等问题，增强了产能和整体安全性，降低了制造成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明的车载动力电池的立体示意图；
图2是本发明的车载动力电池的分解示意图；
图3是本发明的车载动力电池中下箱体的分解示意图；
图4是本发明的车载动力电池中第二换电机构组件的分解示意图；
图5是本发明的车载动力电池的制造方法的流程图；以及
图6是本发明的新能源车的模块连接示意图。
附图标记
1 上盖
2 下箱体
21 箱体底板
22 电池固定筋
23 承载外框
3 第一换电机构组件
4 第二换电机构组件
41 固定安装板
42 锁销
43 导向块
5 电连接器
6 密封垫
7 电动机
10 车载动力电池
20 新能源车
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
图1是本发明的车载动力电池的立体示意图。图2是本发明的车载动力电池的分解示意图。如图1和2所示，本发明的车载动力电池10，包括：均由钢板冲压成型的上盖1、一密封垫6和下箱体2，上盖1与下箱体2可拆卸地连接形成容置电池组的电池腔体，下箱体2的外周的一组对边分别设有第一换电机构组件3和第二换电机构组件4，另一组对边之一设有与下箱体2内部电连接的电连接器5。其中，密封垫6设置在上盖1与下箱体2之间，密封垫6将电池腔体与上盖1分隔，但不以此为限。密封垫6是硅橡胶发泡密封垫，但不以此为限。
本发明的车载动力电池的下箱体2采用钢板冲压成型内胆加外承载框23拼焊成型，上盖1采用钢板多工序拉伸成型，总重量与铝型材拼焊、铝压铸相当。所以，本发明的车载动力电池因其特殊使用条件，故应该满足安全、密封IP68、钢、强度，机械连接可靠、电器连接可靠等国家、行业等的各项要求。
本发明还通过下箱体冲压(内胆设计，冲压件无开裂等缺陷，保证下箱体密封要求)，上盖冲压成型(冲压件无开裂等影响密封的缺陷)，上盖与下箱体间采用硅橡胶发泡密封垫，保证箱盖与箱体间的密封要求以达到IP68密封要求。
本发明的车载动力电池通过承载式外框结构加电池固定筋相结合的设计达到良好的钢、强度要求。
本发明的车载动力电池通过设计泄压阀、电池固定空间、换电运用环境等考虑实现安全要求。
本发明机械连接可靠，通过多点锁止、多点支撑机构保障。
本发明的车载动力电池中的电器连接采用平面加平面弹簧预压结构的换电专用连接器组成。
图3是本发明的车载动力电池中下箱体的分解示意图。如图3所示，本发明中的下箱体2包括箱体底板21、电池固定筋22以及承载外框23，电池固定筋22设置在箱体底板21中，承载外框23与箱体底板21的外周焊接。箱体底板21包括与电连接器5配合的第一侧和背离第一侧的第二侧，第二侧的长度小于第一侧的长度，另一组对边均为折线型分别连接第一侧、第二侧。本发明的下箱体由箱体底板21、承载外框23、电池固定筋22结构组成，箱体底板21保证箱体密封要求。本实施例中，承载外框23与箱体底板21焊接结构，保证箱体周边有足够钢、强度。本实施例中，电池固定筋与箱体底板21焊接连接结构，增加箱体刚强度，并且提供电池模组的可靠安装，相结合提高下箱体整体刚强度，满足箱体使用要求。
图4是本发明的车载动力电池中第二换电机构组件的分解示意图。如图4所示，本发明中的换电机构组件由固定安装板、锁轴、导向块组成、以第二换电机构组件4为例，第二换电机构组件4包括固定安装板41、多个锁销42以及导向块43，本实施例中，锁销42是用来与车上锁止机构配合使用进行电池组的锁止固定，固定安装板41的一侧与所述下箱体2的承载外框23的外周连接，固定安装板41的另一侧沿所述固定安装板41的延展方向设置锁销42和导向块43，锁销42和导向块43分别与车身的定位部件配合，通过导向块43限定所述车载动力电池在车身的定位部件中的滑动方向，并通过锁销42将所述车载动力电池锁止在车身的定位部件中，但不以此为限。
导向块43设置于固定安装板41背离下箱体2的一侧。本实施例中，第一换电机构组件3和第二换电机构组件4满足箱体的快换功能，固定安装板提供安装空间和整合各功能件；锁轴提供快换箱体的支撑、锁止；导向块解决快换箱体在换电过程中导向保护问题。
图5是本发明的车载动力电池的制造方法的流程图。如图5所示，本发明中的车载动力电池的制造方法，包括以下步骤：
S101、分别将钢板冲压形成上盖和下箱体；
S102、在下箱体中设置换电机构组件和电连接器；
S103、在下箱体中设置电池组；以及
S104、将上盖与下箱体可拆卸地连接。
在一个变化例中，在步骤101中，将钢板冲压形成上盖的过程可以包括：
将钢板两次预拉伸；
落料成型；
整形；
冲孔；以及
翻边成形。
本实施例中，具体步骤为：按设计要求下料，模流分析做支撑，出拉延外形落料，料外形尺寸形状考虑拉延的垫料、材料流动等。第一序拉延后处台阶，把拉延高度大的进行分析分三次考虑拉延，保证板材不开裂，不皱纹，变薄率小于30％。第二序拉延后处台阶和前方台阶。第三序拉延外形整体满足基本要求。整形保证外形(型腔等)图纸要求。落料、冲孔，去除多余外形尺寸后冲上盖安装孔，利用型腔定位，设计模具高度差，先落外形尺寸，后冲孔，提高工作效率。(冲床行程中分段，就是上下模具压合前30mm时落外形，后20mm冲孔)。最后翻边处最终产品，但不以此为限。
在一个优选例中，在步骤S103与步骤S104之间，还包括在上盖与下箱体之间设置一密封垫6，密封垫6将电池腔体与上盖1分隔，保证箱盖与箱体间的密封要求以达到IP68密封要求。
本发明的车载动力电池的制造方法中上盖可以采用多工序拉伸成型。例如：上盖通过两序预拉伸，一序落料成型、一序整形、一序冲孔、一序翻边成型的复杂工艺成型，解决造型复杂、拉伸高度高、局部造型复杂的技术难题，解决之前类似上盖采用SMC(玻璃钢)制作后，实际使用中开裂等风险，提高快换电池箱上盖使用条件苛刻的技术问题，以及防火等耐高温性能。
图6是本发明的新能源车的模块连接示意图。如图6所示，本发明还提供一种新能源车20，包括：如上述的车载动力电池10，换电机构组件与新能源车的车身可拆卸地连接，电连接器5与新能源车的电动机7连接。从而使得本发明的车载动力电池可以适用于现有的任意电动车或是新能源车当中。其中，车载动力电池的特征和优势如前，此处不再赘述。
综上，本发明的目的在于提供车载动力电池及其制造方法、新能源车，能够利用成熟冲压工艺解决快换箱体重量、刚强度相矛盾的问题，提高了箱体密封性，解决了实际使用中箱体变形、防火、耐高温性等问题，增强了产能和整体安全性，降低了制造成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载动力电池，其特征在于，包括：上盖(1)和下箱体(2)，所述上盖(1)与下箱体(2)可拆卸地连接形成容置电池组的电池腔体，所述下箱体(2)的外周的一组对边分别设有换电机构组件，另一组对边之一设有与下箱体(2)内部电连接的电连接器(5)。
2.根据权利要求1所述的车载动力电池，其特征在于：所述下箱体(2)包括箱体底板(21)、电池固定筋(22)以及承载外框(23)，所述电池固定筋(22)设置在所述箱体底板(21)中，所述承载外框(23)与所述箱体底板(21)的外周焊接。
3.根据权利要求2所述的车载动力电池，其特征在于：所述箱体底板(21)包括与所述电连接器(5)配合的第一侧和背离所述第一侧的第二侧，所述第二侧的长度小于所述第一侧的长度，另一组对边均为折线型分别连接所述第一侧、第二侧。
4.根据权利要求1所述的车载动力电池，其特征在于：所述换电机构组件包括固定安装板(41)、多个锁销(42)以及导向块(43)，所述固定安装板(41)的一侧与所述下箱体(2)的承载外框(23)的外周连接，所述固定安装板(41)的另一侧沿所述固定安装板(41)的延展方向设置用于与车身的定位部件配合的所述锁销(42)和导向块(43)。
5.根据权利要求1所述的车载动力电池，其特征在于：还包括一密封垫(6)，所述密封垫(6)设置在所述上盖(1)与下箱体(2)之间，所述密封垫(6)将所述电池腔体与所述上盖(1)分隔。
6.根据权利要求5所述的车载动力电池，其特征在于：所述密封垫(6)是硅橡胶发泡密封垫。
7.一种车载动力电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别将钢板冲压形成上盖和下箱体；
在下箱体中设置换电机构组件和电连接器；
在下箱体中设置电池组；以及
将所述上盖与下箱体可拆卸地连接。
8.根据权利要求7所述的车载动力电池的制造方法，其特征在于：将钢板冲压形成上盖的步骤包括：
将钢板两次预拉伸；
落料成型；
整形；
冲孔；以及
翻边成形。
9.根据权利要求7所述的车载动力电池的制造方法，其特征在于：还包括在上盖与下箱体之间设置一密封垫(6)，所述密封垫(6)将电池腔体与所述上盖(1)分隔。
10.一种新能源车，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任意一项所述的车载动力电池，所述换电机构组件与所述新能源车的车身可拆卸地连接，所述电连接器(5)与所述新能源车的电动机连接。
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CN113839132A (zh) * 2020-06-05 2021-12-24 奥动新能源汽车科技有限公司 电池箱及其制备方法

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