CN111341963A - 一种用于客车的电池箱体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池箱技术领域，具体地说是一种用于客车的电池箱体及其制造方法。一种用于客车的电池箱体，其特征在于：边梁包括左边梁、右边梁，水冷板的左右两端分别连接左边梁及右边梁，位于水冷板的前端连接前堵头，前堵头的外侧连接前端板，位于水冷板的后端连接后堵头；前端板、前堵头、左边梁、右边梁及后堵头连接形成承载式框架结构。同现有技术相比，将后堵头与后边框合二为一，后堵头同时作为电池模组承载梁；前堵头为雕刻件，水嘴与前堵头一体雕刻出来，前堵头设计分水器，同时设有作为电池模组的承载梁，使内部冷却系统更加简洁，布局方便，节约内部空间，变向增加电池箱体电池模组及电芯可排布空间，进而增加整车行驶里程等优点。

Description

一种用于客车的电池箱体及其制造方法
技术领域
本发明涉及电池箱技术领域，具体地说是一种用于客车的电池箱体及其制造方法。
背景技术
随着新能源电动汽车的快速发展，新能源电动汽车保有量在逐年攀升，对车辆动力电池箱体的安全性能提出了具体的挑战，其中电池箱体的冷却性能显得尤为重要。
目前的电池箱体的冷却方式大体上可以分为风冷和水冷两种形式；水冷式冷却系统因为冷却效率高，稳定性好等优势成为电池箱冷却系统的主流方向。一方面箱体结构设计的好坏直接影响电池盒及整车结构性能优劣，另一方面水冷式电池箱体的冷却系统中的核心部件水冷板设计的好坏直接决定了电池箱体冷却效率高低，因此自带水冷系统的电池盒箱体结构的发明对于电池箱体安全及新能源电动车的发展提供重要的技术方向。新能源客车乘客数量多，安全性能至关重要。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供一种用于客车的电池箱体及其制造方法，将后堵头与后边框合二为一，后堵头同时作为电池模组承载梁；前堵头为雕刻件，水嘴与前堵头一体雕刻出来，前堵头设计分水器，同时设有作为电池模组的承载梁，使内部冷却系统更加简洁，布局方便，节约内部空间，变向增加电池箱体电池模组及电芯可排布空间，进而增加整车行驶里程等优点。
为实现上述目的，设计一种用于客车的电池箱体，包括水冷板、边梁，其特征在于：所述的边梁包括左边梁、右边梁，水冷板的左右两端分别连接左边梁及右边梁，位于水冷板的前端连接前堵头，所述的前堵头的外侧连接前端板，位于水冷板的后端连接后堵头；所述的前端板、前堵头、左边梁、右边梁及后堵头连接形成承载式框架结构。
所述的前堵头包括底板、分水器、水道盖板、承载梁，位于底板上的左右两端分别设有进水口及出水口，所述的左右两端的进水口及出水口分别连接水冷板的进水口及出水口，位于底板左右两端的进水口及出水口的上方分别连接分水器，位于底板左右两端的进水口及出水口的下方分别设有水道密封孔；位于分水器后侧的底板上连接设有承载梁。
所述的水道密封孔上连接水道盖板；所述的水道盖板为T形盖板。
所述的后堵头为L形截面结构，后堵头的前端与水冷板密封连接；所述的后堵头为承载梁。
所述的左边梁为Z形面板结构，位于左边梁的外侧均布设有若干凸起结构。
所述的右边梁为Z形面板结构。
所述的前端板为L形面板结构，前端板上设有分水器连接口，左右两侧的分水器穿过分水器连接口与水管连接。
一种用于客车的电池箱体的制造方法，具体方法如下：
（1）采用两块截面相同的水冷板采用搅拌摩擦焊工艺进行拼接；
（2）前堵头采用锻造工艺成型，前堵头的进出水口设计分水器，分流水道关键面采用CNC整体加工，分流水道密封采用FSW焊接，前堵头与水嘴一体成型，前堵头进出水口设有分水器，同时作为电池模组承载梁；
（3）后堵头与后梁一体化设计，采用挤压工艺成型，装配面，孔，采用CNC整体加工，后堵头同时作为后梁和电池模组承载梁，后堵头与水冷板采用FSW焊接；
（4）水冷板和底板一体化设计，既作为箱体底板，同时作为水冷板，采用两块截面相同的水冷板FSW对拼，分流水道CNC整体加工；
（5）左、右边梁采用相同截面挤压型材，装配面，孔，采用CNC整体加工，上盖安装孔采用模具冲压方式加工；
（6）前端板采用挤压型材，装配面CNC整体加工，所有安装孔采用模具冲压方式加工，激光打码刻印；
（7）水冷板与堵头FSW焊接方案，前堵头与水道盖板FSW焊接，水冷板前后堵头正反面FSW焊接，包铝焊接侧面堵头缺口，焊道打磨平齐，最后内部附件焊接；
（8）前端板、后边梁、左边梁、后堵头分别根据车型采用挤压、冲压工艺成型；
（9）前端板、后边梁、左边梁、右边梁采用搅拌摩擦焊工艺连接形成矩形框架结构；
（10） 矩形框架结构采用搅拌摩擦焊工艺与水冷板连接而成。
本发明同现有技术相比，提供一种用于客车的电池箱体及其制造方法，将后堵头与后边框合二为一，后堵头同时作为电池模组承载梁；前堵头为雕刻件，水嘴与前堵头一体雕刻出来，前堵头设计分水器，同时设有作为电池模组的承载梁，使内部冷却系统更加简洁，布局方便，节约内部空间，变向增加电池箱体电池模组及电芯可排布空间，进而增加整车行驶里程等优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为前堵头结构示意图。
图3为前堵头结构俯视图。
图4为后堵头结构示意图。
图5为后堵头截面示意图。
图6为水冷板结构示意图。
图7为左边梁结构示意图。
图8为左边梁截面示意图。
图9为右边梁结构示意图。
图10为前边梁结构示意图。
图11为前边梁截面示意图。
参见图1至图10，1为前端板，2为后堵头，3为左边梁，4为右边梁，5为水冷板，6为分水器，7为承载梁，8为水道密封孔，9为底板，10为凸起结构，11为分水器连接口。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步的说明。
如图1至图11所示，边梁包括左边梁、右边梁，水冷板5的左右两端分别连接左边梁3及右边梁4，位于水冷板5的前端连接前堵头，所述的前堵头的外侧连接前端板1，位于水冷板5的后端连接后堵头2；所述的前端板1、前堵头、左边梁3、右边梁4及后堵头2连接形成承载式框架结构。
前堵头包括底板、分水器、水道盖板、承载梁，位于底板9上的左右两端分别设有进水口及出水口，所述的左右两端的进水口及出水口分别连接水冷板5的进水口及出水口，位于底板9左右两端的进水口及出水口的上方分别连接分水器6，位于底板9左右两端的进水口及出水口的下方分别设有水道密封孔8；位于分水器6后侧的底板9上连接设有承载梁7。
水道密封孔8上连接水道盖板；所述的水道盖板为T形盖板。
后堵头2为L形截面结构，后堵头2的前端与水冷板5密封连接；所述的后堵头2为承载梁。
左边梁3为Z形面板结构，位于左边梁3的外侧均布设有若干凸起结构10。
右边梁4为Z形面板结构。
前端板1为L形面板结构，前端板1上设有分水器连接口11，左右两侧的分水器6穿过分水器连接口11与水管连接。
一种用于客车的电池箱体的制造方法，具体方法如下：
（1）采用两块截面相同的水冷板采用搅拌摩擦焊工艺进行拼接；
（2）前堵头采用锻造工艺成型，前堵头的进出水口设计分水器，分流水道关键面采用CNC整体加工，分流水道密封采用FSW焊接，前堵头与水嘴一体成型，前堵头进出水口设有分水器，同时作为电池模组承载梁；
（3）后堵头与后梁一体化设计，采用挤压工艺成型，装配面，孔，采用CNC整体加工，后堵头同时作为后梁和电池模组承载梁，后堵头与水冷板采用FSW焊接；
（4）水冷板和底板一体化设计，既作为箱体底板，同时作为水冷板，采用两块截面相同的水冷板FSW对拼，分流水道CNC整体加工；
（5）左、右边梁采用相同截面挤压型材，装配面，孔，采用CNC整体加工，上盖安装孔采用模具冲压方式加工；
（6）前端板采用挤压型材，装配面CNC整体加工，所有安装孔采用模具冲压方式加工，激光打码刻印；
（7）水冷板与堵头FSW焊接方案，前堵头与水道盖板FSW焊接，水冷板前后堵头正反面FSW焊接，包铝焊接侧面堵头缺口，焊道打磨平齐，最后内部附件焊接；
（8）前端板、后边梁、左边梁、后堵头分别根据车型采用挤压、冲压工艺成型；
（9）前端板、后边梁、左边梁、右边梁采用搅拌摩擦焊工艺连接形成矩形框架结构；
（10） 矩形框架结构采用搅拌摩擦焊工艺与水冷板连接而成。
本发明是一种自带水冷板结构的客车箱体；将原来冷却系统中水冷板与电池箱本体结构两个子系统，通过一体化集成设计，将电池箱体结构中下底板和水冷板结构合二为一，实现电池下护板同时兼具水冷功能。
技术亮点：优化设计水冷系统，将后堵头2与后边梁合二为一，后堵头2同时作为电池模组承载梁；前堵头为雕刻件，水嘴与前堵头一体雕刻出来，前堵头设计分水器6，同时设有作为电池模组的承载梁7。
该设计方案同样实现了优化内部空间的作用，使内部冷却系统更加简洁，布局方便，节约内部空间，变向增加电池箱体电池模组及电芯可排布空间，进而增加整车行驶里程等优点。
水冷板5至少两个支水道，采用FSW搅拌摩擦焊接，通过CNC加工水道经络排布，前堵头设有分水器6，水冷板5的水道与前堵头，后堵头形成密封水道连通。
水冷板焊接采用FSW焊接，水冷板5与前堵头，后堵头2，前端板1、左边梁3及右边梁4焊接，利用FSW焊接，弧焊组合焊接。优化水道分布，提升水冷效率，节约了成本。水冷板5和前端板1、后堵头2焊接巧妙利用塞块工艺，提高焊接的质量，完美避免弧焊和FSW焊之间焊道的破坏。

Claims (8)

1.一种用于客车的电池箱体，包括水冷板、边梁，其特征在于：所述的边梁包括左边梁、右边梁，水冷板（5）的左右两端分别连接左边梁（3）及右边梁（4），位于水冷板（5）的前端连接前堵头，所述的前堵头的外侧连接前端板（1），位于水冷板（5）的后端连接后堵头（2）；所述的前端板（1）、前堵头、左边梁（3）、右边梁（4）及后堵头（2）连接形成承载式框架结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的前堵头包括底板、分水器、水道盖板、承载梁，位于底板（9）上的左右两端分别设有进水口及出水口，所述的左右两端的进水口及出水口分别连接水冷板（5）的进水口及出水口，位于底板（9）左右两端的进水口及出水口的上方分别连接分水器（6），位于底板（9）左右两端的进水口及出水口的下方分别设有水道密封孔（8）；位于分水器（6）后侧的底板（9）上连接设有承载梁（7）。
3.根据权利要求2所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的水道密封孔（8）上连接水道盖板；所述的水道盖板为T形盖板。
4.根据权利要求1所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的后堵头（2）为L形截面结构，后堵头（2）的前端与水冷板（5）密封连接；所述的后堵头（2）为承载梁。
5.根据权利要求1所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的左边梁（3）为Z形面板结构，位于左边梁（3）的外侧均布设有若干凸起结构（10）。
6.根据权利要求1所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的右边梁（4）为Z形面板结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于客车的电池箱体，其特征在于：所述的前端板（1）为L形面板结构，前端板（1）上设有分水器连接口（11），左右两侧的分水器（6）穿过分水器连接口（11）与水管连接。
8.一种用于客车的电池箱体的制造方法，其特征在于：具体方法如下：
（1）采用两块截面相同的水冷板采用搅拌摩擦焊工艺进行拼接；
（2）前堵头采用锻造工艺成型，前堵头的进出水口设计分水器，分流水道关键面采用CNC整体加工，分流水道密封采用FSW焊接，前堵头与水嘴一体成型，前堵头进出水口设有分水器，同时作为电池模组承载梁；
（3）后堵头与后梁一体化设计，采用挤压工艺成型，装配面，孔，采用CNC整体加工，后堵头同时作为后梁和电池模组承载梁，后堵头与水冷板采用FSW焊接；
（4）水冷板和底板一体化设计，既作为箱体底板，同时作为水冷板，采用两块截面相同的水冷板FSW对拼，分流水道CNC整体加工；
（5）左、右边梁采用相同截面挤压型材，装配面，孔，采用CNC整体加工，上盖安装孔采用模具冲压方式加工；
（6）前端板采用挤压型材，装配面CNC整体加工，所有安装孔采用模具冲压方式加工，激光打码刻印；
（7）水冷板与堵头FSW焊接方案，前堵头与水道盖板FSW焊接，水冷板前后堵头正反面FSW焊接，包铝焊接侧面堵头缺口，焊道打磨平齐，最后内部附件焊接；
（8）前端板、后边梁、左边梁、后堵头分别根据车型采用挤压、冲压工艺成型；
（9）前端板、后边梁、左边梁、右边梁采用搅拌摩擦焊工艺连接形成矩形框架结构；
（10）矩形框架结构采用搅拌摩擦焊工艺与水冷板连接而成。
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