CN114843673B - 一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法 - Google Patents

一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动汽车电池包壳体材料技术领域，且公开了一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法。包括上壳体和电池槽，用于安装电池模组，所述上壳体的内表面开设有安装槽，所述安装槽位于电池槽的侧面，用于安装防护板和控制框，所述安装槽的内部安装有防护板，用于对电池模组进行隔离防护，该轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，通过防护板表面与控制框的配合使用，可保证电池模组的正常散热，当电池模组出现自燃现象时，可通过支撑杆与张紧弹件的配合，将电池模组单独隔离在密封空间中，既可防止电池模组自燃蔓延，有利于抑制电池模组的自燃，料腔内部阻燃剂的设计，进一步对电池模组的自燃起到抑制作用。

Description

一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池包壳体材料技术领域，具体为一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法。
背景技术
电动汽车电池包壳体使用于对电动汽车中的电池模组进行安装和保护的支撑体，使用电池壳既可以对电池模组进行有序排列，同时可以有效增加电池模组使用的安全性。
电动汽车电池包壳体在使用时，会对电池起到隔离防护的效果，同时需要保证电池模组的散热效果，但是现有的电池包壳体在使用时，无法有效抑制电池模组的自燃，当电池模组自燃时，会出现电池模组自燃蔓延的现象，导致整个电池包自燃，电池模组自燃抑制蔓延效果较差，无法对电池模组起到阻燃的效果。
发明内容
为实现以上轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轻量化电动汽车电池包上壳体，包括上壳体和电池槽，用于安装电池模组，所述上壳体的内表面开设有安装槽，所述安装槽位于电池槽的侧面，用于安装防护板和控制框，所述安装槽的内部安装有防护板，用于对电池模组进行隔离防护，所述防护板的表面开设有散热孔，用于电池模组的散热，所述安装槽的内部安装有控制框，用于控制防护板内部空间的密封，所述控制框的表面开设有错位孔，所述错位孔与所述散热孔相对应，用于防护板内部空间的散热，所述控制框与所述上壳体之间设置有支撑杆，用于支撑控制框，所述支撑杆为通电熔断的金属杆，当支撑杆接通电源时，支撑杆熔断，从而取消对控制框的支撑，所述控制框与所述上壳体之间设置有张紧弹件，当支撑杆不再支撑控制框时，将控制框向上壳体的方向移动，从而使错位孔与散热孔错开，所述电池槽的内部开设有喷料槽，用于将料腔中的阻燃剂喷附在防护板的表面，所述喷料槽的内部设有料腔，所述料腔的内部填充有阻燃剂，所述喷料槽的表面贴合有隔离层，用于将阻燃剂隔离在喷料槽中。
进一步的，所述电池槽有多个，每个所述电池槽的侧面均设有防护板，所述控制框位于两个相邻的所述防护板之间，利用防护板将电池模组隔离开。
进一步的，所述控制框的内部开设有散热槽，所述散热槽与所述错位孔相通，用于电池模组的散热。
进一步的，所述控制框与所述上壳体之间设有多个支撑杆，多个所述支撑杆之间为电连接，用于对控制框进行支撑，同时可同步取消对控制框的支撑，从而当电池模组发生自燃现象时，可将所有的电池模组进行单独隔离。
进一步的，所述喷料槽位于所述防护板的侧面，所述喷料槽的槽口方向朝向所述防护板的侧表面，便于将阻燃剂喷附在防护板的表面。
进一步的，所述料腔内部的阻燃剂为遇热膨胀型阻燃剂，阻燃剂通过膨胀可将阻燃材料喷涂在防护板的表面，所述隔离层为遇热熔化的隔离膜。
进一步的，所述上壳体的内表面设有凹槽，所述防护板的上侧边开设有槽孔一，所述控制框的上侧边开设有槽孔二，所述槽孔二和槽孔一与所述凹槽相适配，凹槽与槽孔一和槽孔二配合，用于安装电池模组之间的连接导线。
进一步的，所述上壳体的下表面开设有密封槽，用于上壳体的密封安装，所述上壳体的侧表面设有法兰面，用于上壳体的密封安装连接，所述法兰面的表面开设有安装孔，用于上壳体的安装。
一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，包括以下步骤：
S1、取铝材原料，原料中含有镍、锰金属，使用熔炼炉对于铝材进行熔炼加工；
S2、将S1中熔炼之后的铝材通过铸造加工成铝合金板材料；
S3、对铝合金板进行高温固溶处理，然后进行时效处理，时效处理的温度为110-150℃，从而获得耐热耐候金属板材；
S4、将S3中获得的金属板材放置在冲压设备中，利用冲压设备对金属板材进行一次冲压成型加工，并加工出电池槽、安装槽和法兰面；
S5、利用冲压设备对金属板材进行二次冲压加工，并加工出凹槽、密封槽、料腔、喷料槽和安装孔，从而获得上壳体；
S6、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出散热孔和槽孔一，从而获得防护板；
S7、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出错位孔，并将金属板材的表面加工出凹面槽；
S8、取两组S7中加工后的金属板材，并将两组金属板材凹面槽的一面重合在一起，凹面槽会形成散热槽，将两组金属板材固定在一起；
S9、根据电池槽的尺寸和数量，加工防护板和控制框；
S10、利用物理沉积法，将含镍、锰金属的纳米金属粉末沉积在上壳体、防护板和控制框的表面，在上壳体、防护板和控制框的表面行程纳米涂层；
S11、将防护板安装在安装槽中，将所有控制框固定在一起，将支撑杆和张紧弹件安装在控制框的上表面，并将支撑杆和张紧弹件远离控制框的一端与上壳体中安装槽的内表面连接；
S12、将阻燃剂填充到料腔中，并利用隔离层将喷料槽的槽口封住，从而获得完整的上壳体。
进一步的，所述S1中铝材原料采用真空精炼。
进一步的，所述S3中铝合金板高温固溶处理的温度为550-600℃，保持时间为45-60min，然后进行淬火处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、该轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，通过防护板表面与控制框的配合使用，可保证电池模组的正常散热，当电池模组出现自燃现象时，可通过支撑杆与张紧弹件的配合，将电池模组单独隔离在密封空间中，既可防止电池模组自燃蔓延，同时可减少氧气供应，有利于抑制电池模组的自燃，料腔内部阻燃剂的设计，可进一步将阻燃材料喷附在防护板的表面，从而进一步对电池模组的自燃起到抑制作用。
2、该轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，通过将铝材原料进行真空熔炼加工处理，可以获得高精度铝材，同时对铝板进行高温固溶处理以及时效处理，从而提高铝板的耐热耐候性能，在铝板的表面沉积加工纳米涂层，可以提高铝板的使用强度，从而可获得刚性好、耐高温效果好的电池包上壳体，有利于提高对电池模组的保护。
附图说明
图1为本发明上壳体与防护板和控制框结构仰视图；
图2为本发明上壳体内部结构示意图；
图3为本发明上壳体内部结构立体图；
图4为本发明防护板结构立体图一；
图5为本发明防护板结构立体图二；
图6为本发明控制框水平截面结构示意图；
图7为本发明控制框结构立体图；
图8为本发明上壳体与防护板和控制框结构主视图一；
图9为本发明上壳体与防护板和控制框结构主视图二；
图10为本发明上壳体与防护板和控制框结构侧视图。
图中：1、上壳体；11、凹槽；12、密封槽；2、电池槽；3、安装槽；4、防护板；41、散热孔；42、槽孔一；5、控制框；51、错位孔；52、槽孔二；53、散热槽；6、支撑杆；61、张紧弹件；7、喷料槽；71、料腔；72、隔离层；8、法兰面；81、安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
该轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法的实施例如下：
请参阅图1-图10，一种轻量化电动汽车电池包上壳体，包括上壳体1和电池槽2，用于安装电池模组，上壳体1的内表面开设有安装槽3，安装槽3位于电池槽2的侧面，用于安装防护板4和控制框5，安装槽3的内部安装有防护板4，用于对电池模组进行隔离防护，防护板4的表面开设有散热孔41，用于电池模组的散热，安装槽3的内部安装有控制框5，用于控制防护板4内部空间的密封，电池槽2有多个，每个电池槽2的侧面均设有防护板4，控制框5位于两个相邻的防护板4之间，利用防护板4将电池模组隔离开。
上壳体1的内表面设有凹槽11，防护板4的上侧边开设有槽孔一42，控制框5的上侧边开设有槽孔二52，槽孔二52和槽孔一42与凹槽11相适配，凹槽11与槽孔一42和槽孔二52配合，用于安装电池模组之间的连接导线。
控制框5的表面开设有错位孔51，错位孔51与散热孔41相对应，用于防护板4内部空间的散热，控制框5的内部开设有散热槽53，散热槽53与错位孔51相通，用于电池模组的散热，控制框5与上壳体1之间设置有支撑杆6，用于支撑控制框5，支撑杆6为通电熔断的金属杆，当支撑杆6接通电源时，支撑杆6熔断，从而取消对控制框5的支撑，控制框5与上壳体1之间设有多个支撑杆6，多个支撑杆6之间为电连接，用于对控制框5进行支撑，同时可同步取消对控制框5的支撑，从而当电池模组发生自燃现象时，可将所有的电池模组进行单独隔离。
控制框5与上壳体1之间设置有张紧弹件61，当支撑杆6不再支撑控制框5时，将控制框5向上壳体1的方向移动，从而使错位孔51与散热孔41错开，电池槽2的内部开设有喷料槽7，用于将料腔71中的阻燃剂喷附在防护板4的表面，喷料槽7位于防护板4的侧面，喷料槽7的槽口方向朝向防护板4的侧表面，便于将阻燃剂喷附在防护板4的表面，喷料槽7的内部设有料腔71，料腔71的内部填充有阻燃剂，料腔71内部的阻燃剂为遇热膨胀型阻燃剂，可使用PP阻燃母粒材料组成的阻燃材料作为阻燃剂，阻燃剂通过膨胀可将阻燃材料喷涂在防护板4的表面，喷料槽7的表面贴合有隔离层72，隔离层72为遇热熔化的隔离膜，用于将阻燃剂隔离在喷料槽7中。
上壳体1的下表面开设有密封槽12，用于上壳体1的密封安装，上壳体1的侧表面设有法兰面8，用于上壳体1的密封安装连接，法兰面8的表面开设有安装孔81，用于上壳体1的安装。
工作原理：在使用时，将电池模组放置在电池槽2中，利用防护板4将子相邻的电池模组隔开，并将电池模组单独保护在防护板4中，电池模组之间的连接导线可利用凹槽11与槽孔一42和槽孔二52的配合，对连接导线进行固定。
然后利用法兰面8和安装孔81对上壳体1进行固定即可，在正常使用时，防护板4表面的散热孔41与控制框5表面的错位孔51处于重合状态，电池模组在正常运行时，可通过散热孔41与错位孔51和散热槽53的配合，对电池模组运行时产生的热量进行散热处理。
当电池模组出现自燃的现象时，此时支撑杆6接通电源，支撑杆6内部接通电流时，支撑杆6会熔断，此时在张紧弹件61的作用下，控制框5会向上壳体1的方向移动，同时错位孔51会与散热孔41错开，从而使电池模组所在的空间处于密闭状态，既可防止电池模组自燃的火势蔓延，同时可将使电池模组内部无氧气供应，有利于阻止电池模组的自燃。
电池模组自燃时，隔离层72会受热熔化，同时料腔71内部的阻燃剂受热膨胀，并顺着喷料槽7向外喷出，阻燃剂会喷附在防护板4的内表面，可对电池模组的自燃起到抑制作用，同时防护板4与控制框5的配合，可将自燃的电池模组与其他电池模组隔离开。
一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，包括以下步骤：
S1、取铝材原料，原料中含有镍、锰金属，使用熔炼炉对于铝材进行熔炼加工，铝材原料采用真空精炼，用于提高铝材熔炼加工的质量；
S2、将S1中熔炼之后的铝材通过铸造加工成铝合金板材料；
S3、对铝合金板进行高温固溶处理，高温固溶处理的温度为550-600℃，保持时间为45-60min，然后进行淬火处理，然后进行时效处理，时效处理的温度为110-150℃，从而获得耐热耐候金属板材；
S4、将S3中获得的金属板材放置在冲压设备中，利用冲压设备对金属板材进行一次冲压成型加工，并加工出电池槽2、安装槽3和法兰面8；
S5、利用冲压设备对金属板材进行二次冲压加工，并加工出凹槽11、密封槽12、料腔71、喷料槽7和安装孔81，从而获得上壳体1；
S6、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出散热孔41和槽孔一42，从而获得防护板4；
S7、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出错位孔51，并将金属板材的表面加工出凹面槽；
S8、取两组S7中加工后的金属板材，并将两组金属板材凹面槽的一面重合在一起，凹面槽会形成散热槽53，将两组金属板材固定在一起；
S9、根据电池槽2的尺寸和数量，加工防护板4和控制框5；
S10、利用物理沉积法，将含镍、锰金属的纳米金属粉末沉积在上壳体1、防护板4和控制框5的表面，在上壳体1、防护板4和控制框5的表面行程纳米涂层；
S11、将防护板4安装在安装槽3中，将所有控制框5固定在一起，将支撑杆6和张紧弹件61安装在控制框5的上表面，并将支撑杆6和张紧弹件61远离控制框5的一端与上壳体1中安装槽3的内表面连接；
S12、将阻燃剂填充到料腔71中，并利用隔离层72将喷料槽7的槽口封住，从而获得完整的上壳体1。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
S1、取铝材原料，原料中含有镍、锰金属，使用熔炼炉对于铝材进行熔炼加工；所述S1中铝材原料采用真空精炼；
S2、将S1中熔炼之后的铝材通过铸造加工成铝合金板材料；
S3、对铝合金板进行高温固溶处理，然后进行时效处理，时效处理的温度为110-150℃，从而获得耐热耐候金属板材；
S4、将S3中获得的金属板材放置在冲压设备中，利用冲压设备对金属板材进行一次冲压成型加工，并加工出电池槽(2)、安装槽(3)和法兰面(8)；
S5、利用冲压设备对金属板材进行二次冲压加工，并加工出凹槽(11)、密封槽(12)、料腔(71)、喷料槽(7)和安装孔(81)，从而获得上壳体(1)；
S6、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出散热孔(41)和槽孔一(42)，从而获得防护板(4)；
S7、取S3中获得的金属板材，利用冲压设备对金属板材进行冲压成型加工，并加工出错位孔(51)，并将金属板材的表面加工出凹面槽；
S8、取两组S7中加工后的金属板材，并将两组金属板材凹面槽的一面重合在一起，凹面槽会形成散热槽(53)，将两组金属板材固定在一起；
S9、根据电池槽(2)的尺寸和数量，加工防护板(4)和控制框(5)；
S10、利用物理沉积法，将含镍、锰金属的纳米金属粉末沉积在上壳体(1)、防护板(4)和控制框(5)的表面，在上壳体(1)、防护板(4)和控制框(5)的表面形成纳米涂层；
S11、将防护板(4)安装在安装槽(3)中，将所有控制框(5)固定在一起，将支撑杆(6)和张紧弹件(61)安装在控制框(5)的上表面，并将支撑杆(6)和张紧弹件(61)远离控制框(5)的一端与上壳体(1)中安装槽(3)的内表面连接；
S12、将阻燃剂填充到料腔(71)中，并利用隔离层(72)将喷料槽(7)的槽口封住，从而获得完整的上壳体(1)；
所述轻量化电动汽车电池包上壳体，包括上壳体(1)和电池槽(2)；
所述上壳体(1)的内表面开设有安装槽(3)，所述安装槽(3)位于电池槽(2)的侧面，所述安装槽(3)的内部安装有防护板(4)，所述防护板(4)的表面开设有散热孔(41)，所述安装槽(3)的内部安装有控制框(5)，所述控制框(5)的表面开设有错位孔(51)，所述错位孔(51)与所述散热孔(41)相对应，所述控制框(5)与所述上壳体(1)之间设置有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)为通电熔断的金属杆，所述控制框(5)与所述上壳体(1)之间设置有张紧弹件(61)，所述电池槽(2)的内部开设有喷料槽(7)，所述喷料槽(7)的内部设有料腔(71)，所述料腔(71)的内部填充有阻燃剂，所述喷料槽(7)的表面贴合有隔离层(72)。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
每个所述电池槽(2)的侧面均设有防护板(4)，所述控制框(5)位于两个相邻的所述防护板(4)之间。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述控制框(5)的内部开设有散热槽(53)，所述散热槽(53)与所述错位孔(51)相通。
4.根据权利要求3所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述控制框(5)与所述上壳体(1)之间设有多个支撑杆(6)，多个所述支撑杆(6)之间为电连接。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述喷料槽(7)位于所述防护板(4)的侧面，所述喷料槽(7)的槽口方向朝向所述防护板(4)的侧表面，所述料腔(71)内部的阻燃剂为遇热膨胀型阻燃剂，所述隔离层(72)为遇热熔化的隔离膜。
6.根据权利要求3所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述上壳体(1)的内表面设有凹槽(11)，所述防护板(4)的上侧边开设有槽孔一(42)，所述控制框(5)的上侧边开设有槽孔二(52)，所述槽孔二(52)和槽孔一(42)与所述凹槽(11)相适配。
7.根据权利要求6所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述上壳体(1)的下表面开设有密封槽(12)，所述上壳体(1)的侧表面设有法兰面(8)，所述法兰面(8)的表面开设有安装孔(81)。
8.根据权利要求1所述的一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法，其特征在于：
所述S3中铝合金板高温固溶处理的温度为550-600℃，保持时间为45-60min，然后进行淬火处理。
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