[发明专利]一种新能源汽车用铝合金电池箱体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源汽车制造领域，尤其是涉及一种新能源汽车用铝合金电池箱体及其制备方法。

背景技术

随着新能源电动汽车的发展，动力电池作为新能源车的核心零部件，其安全性直接影响到整车的安全性，纯电动汽车动力电池系统多布置在车身底板下方，有着较为残酷的安装环境，电池箱体作为动力电池的载体，对电池组安全工作和防护起着关键作用。它的安全性、可靠性和耐久性至关重要，决定着整车的性能。

国内现有技术中，传统的电池箱体采用钢板焊接和铸铝加工的方法。钢板电池箱普遍存在重量偏重、加工工艺复杂、导热系数低、密封性差、抗撞强度低等缺陷，无法实现汽车的轻量化；而铸铝工艺由于铸造流动性差，容易产生气孔、砂眼等铸造缺陷，废品率较高、表面粗糙度和耐腐蚀性差，不适合安全性。

现有技术的缺点:1、钢钣金箱体重，造成电池箱体的能效比低；2、钢钣金箱体的耐腐蚀性差，电池箱体易腐蚀；3、钢钣金电箱箱体的密封性差，会使电池箱体浸水使电池短路；4、铸铝工艺由于铸造流动性差，箱壁厚度不能设计的太薄，因此重量相对于挤压会较重；5、铸铝工艺模具费用高，研发成本较大，时间较长；6、铸铝工艺由于工艺本身的限制，容易产生气孔、砂眼等铸造缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种新能源汽车用铝合金组合箱体、利用上述组合箱体组合的电池箱体以及组合箱体的制备方法；通过这种方法生产出的电池箱体具有重量轻、密封性好、散热效果佳、抗碰撞冲击力强的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新能源汽车用铝合金组合箱体，所述组合箱体为由底板和箱壁围成的一端敞口的结构，其中，所述底板上固设有若干个底部支撑梁，所述箱壁包括箱壁主体和位于箱壁主体顶端和底端的横筋，其中所述箱壁主体为内设空腔的平板结构，且所述空腔内设有加强筋。

进一步的，所述横筋包括位于箱壁主体顶端外侧的上横筋、位于箱壁主体底端外侧和内侧的下横筋。

进一步的，所述箱壁采用挤压工艺一体成型，且箱壁上表面开设有密封凹槽，下表面设有与所述底板结构匹配的阶梯型限位槽，用于焊接限位固定所述底板。

进一步的，位于箱壁主体底端内侧的下横筋上开设有连接孔，用于固定箱体内部的各种部件。

进一步的，位于所述箱壁主体顶端和底端外侧的上横筋和下横筋上均开设有若干安装孔，用于安装箱盖或所述组合箱体。

一种新能源汽车用铝合金电池箱体，包括若干个组合箱体和箱盖，所述组合箱体与所述箱盖之间通过位于所述组合箱体箱壁上的安装孔与螺栓配合组装，且所述组合箱体的密封凹槽内设有密封垫。

本发明还提供一种新能源汽车用铝合金组合箱体的制备方法，包括如下步骤：(1)通过挤压机挤压出带有空腔和横筋的箱壁；(2)将挤压好的箱壁型材进行定尺锯切成等截面箱壁型材；(3)对锯切后的箱壁型材进行热处理；(4)将箱壁、底板和底部支撑梁进行密封焊接组合在一起。

进一步的，权利要求7所述的新能源汽车用铝合金组合箱体的制备方法，其特征在于：所述热处理条件为160～170℃条件下进行8～10h的时效处理。

进一步的，所述焊接方式包括搅拌摩擦焊接和氩弧焊接，其中所述箱壁和底板之间采用搅拌摩擦焊接方式焊接，所述箱壁拼接处和底部支撑梁均利用氩弧焊方式连接。

进一步的，所述制备方法还包括对箱体安装面进行钻孔、攻丝的数控加工工序和表面处理工序。

相对于现有技术，本发明所述的新能源汽车用铝合金电池箱体具有以下优势：

1)电池箱体采用六系/五系铝合金，与采用钢钣金相比，减少了车身重量，使汽车可以获得更好的动力，并且降低油耗，实现了汽车的轻量化。

2)电池箱体采用六系/五系铝合金，耐蚀性好，铝的表面易自然产生一层致密牢固的AL₂O₃保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。

3)电池箱体4个箱壁采用铝合金挤压成型，与铸铝相比，避免了产生气泡、砂眼、废品率高等缺陷，提高了电池箱体的密封性和成品率。

4)电池箱体4个箱壁采用空腔等截面结构，中间设有加强筋；空腔断面铝合金型材减轻了箱体的重量，实现了汽车轻量化，又保证了箱壁的强度。

5)电池箱体4个箱壁采用铝合金挤压成型，结构简单，制备工艺简便，有利于规模化生产。

6)电池箱体4个箱壁采用空腔等截面结构，使得箱体的强度和钢度不低于钢钣金箱体，并且箱体重量减轻了一半。

附图说明