CN112271377A - 一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法，包括合金外壳，合金外壳内部固定安装有内壳，内壳的内部四角固定连接有连接块，且连接块上均设置有螺纹孔，内壳上放置有上盖板，且上盖板的四角均分别开设有连接通孔，连接通孔分别与螺纹孔一一对应。该种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法，通过碳纤维内壳与铝合金外壳的配合使用，实现了在保证电池箱体足够强度的前提下，大幅减轻了电池箱体的重量，进而满足电池箱体轻量化的使用需求，同时与单纯使用碳纤维材料相比，采用碳纤维内壳与铝合金外壳的组合使用，可节省接近一半的制造成本，便于普及使用。

Description

一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法。

背景技术

随着纯电动汽车的推广，电动汽车的续驶里程也成为关注的焦点，而轻量化电池箱体无疑是提高续驶里程的关键。纯电动汽车电池箱体，不仅要容纳所有电芯及管理系统，还要承受电池箱的自重及车辆运行方向、横向的撞击以及底部石子等异物的飞溅伤害，除此之后，还需要满足绝缘、防水、防火以及防尘等相关标准要求。

目前，电动汽车的电池箱普遍采用钢制结构箱体，采用钣金或冲压加工成型，箱体表现为重量偏重，加工工艺复杂，耐腐蚀性不高，整体电池能量密度不高。因此我们对此做出改进，提出一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种纯电动汽车轻量化电池箱体，包括合金外壳，所述合金外壳内部固定安装有内壳，所述内壳的内部四角固定连接有连接块，且所述连接块上均设置有螺纹孔，所述内壳上放置有上盖板，且所述上盖板的四角均分别开设有连接通孔，所述连接通孔分别与螺纹孔一一对应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述合金外壳内部设有加强筋，且所述加强筋横纵交错，并将合金外壳底板与侧板相互连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内壳外侧面连接凹槽，且所述连接凹槽能与加强筋相互卡合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上盖板和内壳连接在所述连接通孔和螺纹孔内的连接螺栓连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述合金外壳和上盖板均为相同的铝合金材料，所述内壳为碳纤维复合内壳。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内壳与合金外壳之间通过结构粘接剂层连接，所述结构粘接剂层材质为聚氨酯、丙烯酸、环氧丙烯酸或改性硅烷的一种，且所述结构粘接剂层的厚度为0.15mm～0.4mm。

一种纯电动汽车轻量化电池箱体的制造方法，包括以下步骤：

S1：按照合金外壳和上盖体的形状尺寸，准备相应的冲压模具；

S2：选择铝合金板材，并在铝合金板材的上下表面上贴上PE膜，然后将铝合金板材放入到S1准备的冲压模具中，进行冲压，成型后即得合金外壳和上盖体；

S3：准备碳纤维复合原料颗粒，并将复合原料颗粒放入注塑机进行注塑，其中注塑机内预留有连接凹槽的凸起，成型后即得内壳；

S4：将S2制得的合金外壳的内部涂抹结构粘接剂层，并将S3制得内壳放入到合金外壳的内部开始粘接，在粘接完成后，得到所需电池箱体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中所述铝合金板材型号为5050，且厚度为5～8mm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S3制得内壳的壳体平均厚度为3～5mm。

本发明的有益效果是：该种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法，通过碳纤维内壳与铝合金外壳的配合使用，实现了在保证电池箱体足够强度的前提下，大幅减轻了电池箱体的重量，进而满足电池箱体轻量化的使用需求，同时与单纯使用碳纤维材料相比，采用碳纤维内壳与铝合金外壳的组合使用，可节省接近一半的制造成本，便于普及使用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种纯电动汽车轻量化电池箱体的总体结构示意图；

图2是本发明一种纯电动汽车轻量化电池箱体的爆炸结构示意图。

图中：1、合金外壳；101、加强筋；2、内壳；201、连接块；202、螺纹孔；203、连接凹槽；3、上盖板；301、连接通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-2所示，本发明一种纯电动汽车轻量化电池箱体，包括合金外壳1，所述合金外壳1内部固定安装有内壳2，所述内壳2的内部四角固定连接有连接块201，且所述连接块201上均设置有螺纹孔202，所述内壳2上放置有上盖板3，且所述上盖板3的四角均分别开设有连接通孔301，所述连接通孔301分别与螺纹孔202一一对应。

其中，合金外壳1内部设有加强筋101，且所述加强筋101横纵交错，并将合金外壳1底板与侧板相互连接，通过加强筋101的配合使用，可有效提高合金外壳1的结构强度，进而便于实现对电池的保护。

其中，内壳2外侧面连接凹槽203，且所述连接凹槽203能与加强筋101相互卡合，通过内壳2外侧面连接凹槽203，便于实现内壳2在合金外壳1内的稳定放置，进而便于实现内壳2与合金外壳1的固定连接。

其中，上盖板3和内壳2连接在所述连接通孔301和螺纹孔202内的连接螺栓连接，通过连接通孔301和螺纹孔202的配合使用，便于实现上盖板3与内壳2的快速安装与拆卸。

其中，合金外壳1和上盖板3均为相同的铝合金材料，所述内壳2为碳纤维复合内壳，通过采用铝合金材质，便于有效降低箱体的整体重量，进而便于满足电池箱体轻量化的使用需求。

其中，内壳2与合金外壳1之间通过结构粘接剂层连接，所述结构粘接剂层材质为聚氨酯、丙烯酸、环氧丙烯酸或改性硅烷的一种，且所述结构粘接剂层的厚度为0.15mm～0.4mm，通过粘接剂层，便于实现内壳2与合金外壳1的一体连接，进而便于提高箱体的整体强度。

一种纯电动汽车轻量化电池箱体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按照合金外壳1和上盖体3的形状尺寸，准备相应的冲压模具；

S2：选择铝合金板材，并在铝合金板材的上下表面上贴上PE膜，然后将铝合金板材放入到S1准备的冲压模具中，进行冲压，成型后即得合金外壳1和上盖体3；

S3：准备碳纤维复合原料颗粒，并将复合原料颗粒放入注塑机进行注塑，其中注塑机内预留有连接凹槽203的凸起，成型后即得内壳2；

S4：将S2制得的合金外壳1的内部涂抹结构粘接剂层，并将S3制得内壳2放入到合金外壳1的内部开始粘接，在粘接完成后，得到所需电池箱体。

其中，S2中所述铝合金板材型号为5050，且厚度为5～8mm。

其中，S3制得内壳2的壳体平均厚度为3～5mm。

工作原理：在使用时，通过碳纤维内壳与铝合金外壳的配合使用，实现了在保证电池箱体足够强度的前提下，大幅减轻了电池箱体的重量，进而满足电池箱体轻量化的使用需求，同时与单纯使用碳纤维材料相比，采用碳纤维内壳与铝合金外壳的组合使用，可节省接近一半的制造成本，便于普及使用。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车轻量化电池箱体，包括合金外壳(1)，其特征在于，所述合金外壳(1)内部固定安装有内壳(2)，所述内壳(2)的内部四角固定连接有连接块(201)，且所述连接块(201)上均设置有螺纹孔(202)，所述内壳(2)上放置有上盖板(3)，且所述上盖板(3)的四角均分别开设有连接通孔(301)，所述连接通孔(301)分别与螺纹孔(202)一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体，其特征在于，所述合金外壳(1)内部设有加强筋(101)，且所述加强筋(101)横纵交错，并将合金外壳(1)底板与侧板相互连接。

3.根据权利要求1和2所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体，其特征在于，所述内壳(2)外侧面连接凹槽(203)，且所述连接凹槽(203)能与加强筋(101)相互卡合。

4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体，其特征在于，所述上盖板(3)和内壳(2)连接在所述连接通孔(301)和螺纹孔(202)内的连接螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体，其特征在于，所述合金外壳(1)和上盖板(3)均为相同的铝合金材料，所述内壳(2)为碳纤维复合内壳。

6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体，其特征在于，所述内壳(2)与合金外壳(1)之间通过结构粘接剂层连接，所述结构粘接剂层材质为聚氨酯、丙烯酸、环氧丙烯酸或改性硅烷的一种，且所述结构粘接剂层的厚度为0.15mm～0.4mm。

7.一种纯电动汽车轻量化电池箱体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按照合金外壳(1)和上盖体(3)的形状尺寸，准备相应的冲压模具；

S2：选择铝合金板材，并在铝合金板材的上下表面上贴上PE膜，然后将铝合金板材放入到S1准备的冲压模具中，进行冲压，成型后即得合金外壳(1)和上盖体(3)；

S3：准备碳纤维复合原料颗粒，并将复合原料颗粒放入注塑机进行注塑，其中注塑机内预留有连接凹槽(203)的凸起，成型后即得内壳(2)；

S4：将S2制得的合金外壳(1)的内部涂抹结构粘接剂层，并将S3制得内壳(2)放入到合金外壳(1)的内部开始粘接，在粘接完成后，得到所需电池箱体。

8.根据权利要求7所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体的制造方法，其特征在于，S2中所述铝合金板材型号为5050，且厚度为5～8mm。

9.根据权利要求7所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体的制造方法，其特征在于，所述S3制得内壳(2)的壳体平均厚度为3～5mm。

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