本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車電池箱體，尤其涉及一種電動(dòng)汽車鋁材電池箱體。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件，它的安全性、可靠性和耐久性至關(guān)重要，決定著整車的性能。純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)多布置在車身底板下方，有著較為殘酷的安裝環(huán)境，電池箱體作為動(dòng)力電池的載體，除了要容納所有電芯及管理系統(tǒng)，還要承受電池箱本身的自重及汽車高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的振動(dòng)和砂石等異物的撞擊，同時(shí)替代了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的底盤，需要電池箱密封防水性能好。如何在保證強(qiáng)度及密封性的情況下減輕重量進(jìn)而提高汽車的續(xù)航能力成為電池箱綜合性能的發(fā)展方向。

新能源汽車的輕量化與新材料密不可分。權(quán)威專家指出，新能源汽車輕量化未來(lái)主要涉及5大材料：鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、碳纖維加強(qiáng)的熱塑性材料、碳纖維加強(qiáng)的熱固性材料。對(duì)這些材料的使用，相關(guān)汽車企業(yè)會(huì)從成本、與材料的加工和連接、車體修復(fù)及材料回收等方面進(jìn)行綜合考量來(lái)確定用量。

但從目前的市場(chǎng)接受情況來(lái)看，在眾多的輕質(zhì)材料中，鋁合金的比較優(yōu)勢(shì)卻為明顯。在2014-2015年歐洲汽車車身大會(huì)上，鋁合金以諸多的優(yōu)良性能和成熟的應(yīng)用技術(shù)被新能源汽車材料工程師們?cè)u(píng)為汽車輕量化首選材料。

現(xiàn)有技術(shù)上，鋁材電池箱體主要采用整體鑄造及焊接兩種方式制造。

其中整體鑄造工藝方面：由于電池箱體板材通常較薄，鑄造成型過(guò)程不可避免會(huì)出現(xiàn)氣孔、針孔、裂紋、縮孔、疏松、變形、冷隔、未澆足等缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量合格率低，同時(shí)對(duì)純電動(dòng)汽 車的安全性能造成隱患。

其中整體焊接工藝方面：鋁合金在焊接中，焊縫及其附近的溫度很高，冷卻后，焊縫就產(chǎn)生了不同程度的收縮和內(nèi)應(yīng)力，使焊接構(gòu)件產(chǎn)生各種變形，導(dǎo)致焊接后變形的電池箱體無(wú)法安裝電池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)汽車鋁材電池箱體。

一種電動(dòng)汽車鋁材電池箱體包括電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框、托架、內(nèi)支架及加強(qiáng)筋板；電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框、托架、內(nèi)支架及加強(qiáng)筋板均采用鋁合金材料，其中電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框及托架均采用沖壓一體成型結(jié)構(gòu)，電池箱殼在Y軸方向的一側(cè)檔邊設(shè)有散熱孔及管線孔，底部設(shè)有四條平行X軸方向的凸起環(huán)形塊，懸掛卷框?yàn)殚]環(huán)框，包括垂直邊框及水平邊框，垂直邊框內(nèi)表面與電池箱殼四側(cè)檔邊最高邊緣處配合焊接固定，電池箱蓋上表面為X軸方向前后對(duì)稱的三級(jí)漸進(jìn)階梯型面，階梯型線與X軸方向平行，三級(jí)漸進(jìn)階梯型面X軸方向靠左端的中間位置為隆起的控制器儲(chǔ)存室，電池箱蓋第一級(jí)梯形水平面為法蘭面，與懸掛卷框的水平邊框配合連接，托架由三條X軸方向筋板與四條Y軸方向筋板組成，筋板與電池箱殼底面貼合，其中位于外側(cè)的兩條X方向筋板包括翻邊結(jié)構(gòu)，其翻邊與電池箱殼側(cè)檔邊貼合，X軸方向靠左端的兩條Y軸方向筋板包括翻邊卷平結(jié)構(gòu)，其翻邊與電池箱殼側(cè)檔邊貼合，卷平均設(shè)有連接孔，X軸方向靠右端的Y軸方向筋板包括兩段翻邊卷平結(jié)構(gòu)，其第一段翻邊與電池箱殼側(cè)檔邊貼合，最后一段卷平設(shè)有連接孔，內(nèi)支架設(shè)有五組，分別固定在平行的凸起環(huán)形塊之間的間隔區(qū)及電池箱殼兩側(cè)邊緣區(qū)，加強(qiáng)筋板用于加強(qiáng)固定設(shè)有連接孔的Y軸方向筋板卷平段。

作為優(yōu)選，所述的電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框、托架、內(nèi)支架及加強(qiáng)筋板采用的鋁合金為輕質(zhì)高強(qiáng)度型改良鋁合金，其材料成分按質(zhì)量分為：Si含量為5.00-6.00%、Mg含量為0.25-0.35%、Ti含量為0.10-0.20%、Sc含量為0.10-0.15%，其他由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

本實(shí)用新型電池箱體結(jié)構(gòu)上采用分體拼裝組合設(shè)計(jì)，包括電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框、托架、內(nèi)支架及加強(qiáng)筋板，通過(guò)電池箱殼的凸起環(huán)形塊、側(cè)板的散熱孔及內(nèi)支架設(shè)置，提高了電池箱體內(nèi)部散熱效果，通過(guò)筋板結(jié)構(gòu)的托架設(shè)計(jì)，提高了電池箱體承載重量及可靠性；材料上采用輕質(zhì)高強(qiáng)度型改良鋁合金，通過(guò)優(yōu)化鋁合金成分，降低產(chǎn)品重量的同時(shí)，提高其板件強(qiáng)度及沖壓性能；其中電池箱殼、電池箱蓋、懸掛卷框及托架均采用沖壓一體成型結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鋁質(zhì)電池箱體鑄造缺陷多、質(zhì)量差，焊接成本高、變形控制難等問(wèn)題，本實(shí)用新型具有產(chǎn)品重量輕，整體強(qiáng)度高、散熱效果好、焊接工序少、使用壽命高、成品制作周期短等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——整體結(jié)構(gòu)示意圖（除了電池箱蓋）；

圖3為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——電池箱殼與懸掛卷框焊接固定于一體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——電池箱蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——托架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——電池箱殼沖壓成型工藝流程圖；

圖7為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——電池箱蓋沖壓成型工藝流程圖；

圖8為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——懸掛卷框沖壓成型工藝流程圖；

圖9為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車鋁材電池箱體——托架沖壓成型工藝流程圖；

圖中，電池箱殼1、電池箱蓋2、懸掛卷框3、托架4、內(nèi)支架5、加強(qiáng)筋板6、散熱孔11、管線孔12、凸起環(huán)形塊13、階梯型面21、控制器儲(chǔ)存室22、X軸方向筋板41、Y軸方向筋板42。

具體實(shí)施方式

如圖1-5所示，一種電動(dòng)汽車鋁材電池箱體包括電池箱殼1、電池箱蓋2、懸掛卷框3、托架4、內(nèi)支架5及加強(qiáng)筋板6；電池箱殼1、電池箱蓋2、懸掛卷框3、托架4、內(nèi)支架5及加強(qiáng)筋板6均采用鋁合金材料，其中電池箱殼1、電池箱蓋2、懸掛卷框3及托架4均采用沖壓一體成型結(jié)構(gòu)，電池箱殼1在Y軸方向的一側(cè)檔邊設(shè)有散熱孔11及管線孔12，底部設(shè)有四條平行X軸方向的凸起環(huán)形塊13，懸掛卷框3為閉環(huán)框，包括垂直邊框及水平邊框，垂直邊框內(nèi)表面與電池箱殼1四側(cè)檔邊最高邊緣處配合焊接固定，電池箱蓋2上表面為X軸方向前后對(duì)稱的三級(jí)漸進(jìn)階梯型面21，階梯型線與X軸方向平行，三級(jí)漸進(jìn)階梯型面21X軸方向靠左端的中間位置為隆起的控制器儲(chǔ)存室22，電池箱蓋第一級(jí)梯形水平面為法蘭面，與懸掛卷框的水平邊框配合連接，托架4由三條X軸方向筋板41與四條Y軸方向筋板42組成，筋板與電池箱殼1底面貼合，其中位于外側(cè)的兩條X方向筋板41包括翻邊結(jié)構(gòu)，其翻邊與電池箱殼1側(cè)檔邊貼合，X軸方向靠左端的兩條Y軸方向筋板42包括翻邊卷平結(jié)構(gòu)，其翻邊與電池箱殼1側(cè)檔邊貼合，卷平均設(shè)有連接孔，X軸方向靠右端的Y軸方向筋板42包括兩段翻邊卷平結(jié)構(gòu)，其第一段翻邊與電池箱殼1側(cè)檔邊貼合，最后一段卷平設(shè)有連接孔，內(nèi)支架5設(shè)有五組，分別固定在平行的凸起環(huán)形塊13之間的間隔區(qū)及電池箱殼1兩側(cè)邊緣區(qū)，加強(qiáng)筋板6用于加強(qiáng)固定設(shè)有連接孔的Y軸方向筋板42卷平段。

電動(dòng)汽車鋁材電池箱體的電池箱殼1、電池箱蓋2、懸掛卷框3、托架4、內(nèi)支架5及加強(qiáng)筋板6采用的鋁合金為輕質(zhì)高強(qiáng)度型改良鋁合金，其材料成分按質(zhì)量分為：Si含量為5.00-6.00%、Mg含量為0.25-0.35%、Ti含量為0.10-0.20%、Sc含量為0.10-0.15%，其他由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

一種電動(dòng)汽車鋁材電池箱體的制造方法，包括以下步驟：

1）電池箱殼沖壓成型：如圖6所示，原材料鋁板通過(guò)沖床依次經(jīng)拉伸、翻邊、整形、側(cè)沖孔工序后成型；

2）電池箱蓋沖壓成型：如圖7所示，原材料鋁板通過(guò)沖床依次經(jīng)一次拉伸、二次拉伸、三次拉伸、修邊、沖孔、整型工序后成型；

3）懸掛卷框沖壓成型：如圖8所示，原材料鋁板通過(guò)沖床依次經(jīng)落料、拉伸、修邊、沖孔工序后成型；

4）托架沖壓成型：如圖9所示，原材料鋁板通過(guò)沖床依次經(jīng)落料、拉伸、修邊、沖孔工序后成型；

5）電池箱殼與懸掛卷框焊接：將完成步驟1）的電池箱殼1套入完成步驟3）的懸掛卷框3內(nèi)，使懸掛卷框3的垂直邊框內(nèi)表面與電池箱殼1四側(cè)檔邊最高邊緣處貼緊配合，并焊接固定于一體；

6）組合裝配：將完成步驟5）的焊接固定于一體的電池箱殼1放入完成步驟4）的托架4內(nèi)；將五組內(nèi)支架5分別固定在平行的凸起環(huán)形塊13之間的間隔區(qū)及與電池箱殼1兩側(cè)邊緣區(qū)；將加強(qiáng)筋板6用于加強(qiáng)固定設(shè)有連接孔的Y軸方向筋板42卷平段；將完成步驟2）的電池箱蓋2安裝于電池箱殼1上，使電池箱蓋2的法蘭面與懸掛卷框3的水平邊框上表面貼合連接。

所述的原材料鋁板均通過(guò)鑄造、均勻化處理、軋制變形、熱處理及時(shí)效處理工藝制作而成，均勻化處理工藝為：180℃/12h，水冷；軋制變形工藝為460℃/1h熱擠壓，時(shí)間處理為24小時(shí)。

所述的電池箱蓋2沖壓成型的一次拉伸為控制器儲(chǔ)存室22初次成型、二次拉伸為控制器儲(chǔ)存室22二次成型、三次拉伸為三級(jí)漸進(jìn)階梯型面21成型。

所述的電池箱蓋2沖壓成型的一次拉伸的最深高度與二次拉伸的最深高度為1:2。