本發(fā)明屬于新能源汽車制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種新能源汽車用鋁合金電池箱體及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著新能源電動(dòng)汽車的發(fā)展，動(dòng)力電池作為新能源車的核心零部件，其安全性直接影響到整車的安全性，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，對(duì)電池組安全工作和防護(hù)起著關(guān)鍵作用。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。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的電池箱體采用鋼板焊接和鑄鋁加工的方法。鋼板電池箱普遍存在重量偏重、加工工藝復(fù)雜、導(dǎo)熱系數(shù)低、密封性差、抗撞強(qiáng)度低等缺陷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化；而鑄鋁工藝由于鑄造流動(dòng)性差，容易產(chǎn)生氣孔、砂眼等鑄造缺陷，廢品率較高、表面粗糙度和耐腐蝕性差，不適合安全性?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):1、鋼鈑金箱體重，造成電池箱體的能效比低；2、鋼鈑金箱體的耐腐蝕性差，電池箱體易腐蝕；3、鋼鈑金電箱箱體的密封性差，會(huì)使電池箱體浸水使電池短路；4、鑄鋁工藝由于鑄造流動(dòng)性差，箱壁厚度不能設(shè)計(jì)的太薄，因此重量相對(duì)于擠壓會(huì)較重；5、鑄鋁工藝模具費(fèi)用高，研發(fā)成本較大，時(shí)間較長(zhǎng)；6、鑄鋁工藝由于工藝本身的限制，容易產(chǎn)生氣孔、砂眼等鑄造缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種新能源汽車用鋁合金組合箱體、利用上述組合箱體組合的電池箱體以及組合箱體的制備方法；通過(guò)這種方法生產(chǎn)出的電池箱體具有重量輕、密封性好、散熱效果佳、抗碰撞沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種新能源汽車用鋁合金組合箱體，所述組合箱體為由底板和箱壁圍成的一端敞口的結(jié)構(gòu)，其中，所述底板上固設(shè)有若干個(gè)底部支撐梁，所述箱壁包括箱壁主體和位于箱壁主體頂端和底端的橫筋，其中所述箱壁主體為內(nèi)設(shè)空腔的平板結(jié)構(gòu)，且所述空腔內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋。進(jìn)一步的，所述橫筋包括位于箱壁主體頂端外側(cè)的上橫筋、位于箱壁主體底端外側(cè)和內(nèi)側(cè)的下橫筋。進(jìn)一步的，所述箱壁采用擠壓工藝一體成型，且箱壁上表面開設(shè)有密封凹槽，下表面設(shè)有與所述底板結(jié)構(gòu)匹配的階梯型限位槽，用于焊接限位固定所述底板。進(jìn)一步的，位于箱壁主體底端內(nèi)側(cè)的下橫筋上開設(shè)有連接孔，用于固定箱體內(nèi)部的各種部件。進(jìn)一步的，位于所述箱壁主體頂端和底端外側(cè)的上橫筋和下橫筋上均開設(shè)有若干安裝孔，用于安裝箱蓋或所述組合箱體。一種新能源汽車用鋁合金電池箱體，包括若干個(gè)組合箱體和箱蓋，所述組合箱體與所述箱蓋之間通過(guò)位于所述組合箱體箱壁上的安裝孔與螺栓配合組裝，且所述組合箱體的密封凹槽內(nèi)設(shè)有密封墊。本發(fā)明還提供一種新能源汽車用鋁合金組合箱體的制備方法，包括如下步驟：(1)通過(guò)擠壓機(jī)擠壓出帶有空腔和橫筋的箱壁；(2)將擠壓好的箱壁型材進(jìn)行定尺鋸切成等截面箱壁型材；(3)對(duì)鋸切后的箱壁型材進(jìn)行熱處理；(4)將箱壁、底板和底部支撐梁進(jìn)行密封焊接組合在一起。進(jìn)一步的，權(quán)利要求7所述的新能源汽車用鋁合金組合箱體的制備方法，其特征在于：所述熱處理?xiàng)l件為160～170℃條件下進(jìn)行8～10h的時(shí)效處理。進(jìn)一步的，所述焊接方式包括攪拌摩擦焊接和氬弧焊接，其中所述箱壁和底板之間采用攪拌摩擦焊接方式焊接，所述箱壁拼接處和底部支撐梁均利用氬弧焊方式連接。進(jìn)一步的，所述制備方法還包括對(duì)箱體安裝面進(jìn)行鉆孔、攻絲的數(shù)控加工工序和表面處理工序。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的新能源汽車用鋁合金電池箱體具有以下優(yōu)勢(shì)：1)電池箱體采用六系/五系鋁合金，與采用鋼鈑金相比，減少了車身重量，使汽車可以獲得更好的動(dòng)力，并且降低油耗，實(shí)現(xiàn)了汽車的輕量化。2)電池箱體采用六系/五系鋁合金，耐蝕性好，鋁的表面易自然產(chǎn)生一層致密牢固的AL2O3保護(hù)膜，能很好的保護(hù)基體不受腐蝕。3)電池箱體4個(gè)箱壁采用鋁合金擠壓成型，與鑄鋁相比，避免了產(chǎn)生氣泡、砂眼、廢品率高等缺陷，提高了電池箱體的密封性和成品率。4)電池箱體4個(gè)箱壁采用空腔等截面結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有加強(qiáng)筋；空腔斷面鋁合金型材減輕了箱體的重量，實(shí)現(xiàn)了汽車輕量化，又保證了箱壁的強(qiáng)度。5)電池箱體4個(gè)箱壁采用鋁合金擠壓成型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制備工藝簡(jiǎn)便，有利于規(guī)?；a(chǎn)。6)電池箱體4個(gè)箱壁采用空腔等截面結(jié)構(gòu)，使得箱體的強(qiáng)度和鋼度不低于鋼鈑金箱體，并且箱體重量減輕了一半。附圖說(shuō)明構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的電池箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的單個(gè)組合箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的箱壁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的箱壁底部與底板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所述電池箱體與現(xiàn)有技術(shù)電池箱體的受力情況分析對(duì)比圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-箱壁；11-箱壁主體；12-外側(cè)上橫筋；13-外側(cè)下橫筋；14-內(nèi)側(cè)下橫筋；15-密封凹槽；16-空腔；17-加強(qiáng)筋；18-階梯型限位槽；19-連接孔；2-底板；3-底部支撐梁；4-箱蓋；5-上組合箱體；6-中組合箱體；7-下組合箱體；8-電池；9-安裝孔。具體實(shí)施方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明提供一種新能源汽車用鋁合金電池箱體，如圖1所示，包括上中下3個(gè)組合箱體和箱蓋4，上中下組合箱體(5、6、7)與所述箱蓋4之間通過(guò)位于所述組合箱體箱壁1上的安裝孔9與螺栓配合組裝，且所述組合箱體的密封凹槽15內(nèi)設(shè)有密封墊，起到密封作用。其中，如圖2和4所示，所述組合箱體為由底板2和箱壁1圍成的一端敞口的結(jié)構(gòu)，底板2上固設(shè)有若干個(gè)底部支撐梁3，如圖3所示，箱壁1包括箱壁主體11和位于箱壁主體頂端和底端的橫筋，所述橫筋包括位于箱壁主體頂端外側(cè)的上橫筋12、位于箱壁主體底端外側(cè)下橫筋13和內(nèi)側(cè)下橫筋14，其中所述箱壁主體11為內(nèi)設(shè)空腔16的平板結(jié)構(gòu)，且所述空腔16內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋17。該結(jié)構(gòu)中的上下橫筋的設(shè)置加強(qiáng)了箱體的剛性，保證箱體受側(cè)向力時(shí)不容易彎曲；空腔斷面鋁合金型材結(jié)構(gòu)的箱壁主體不僅減輕了箱體的重量，增加了箱壁的表面積，提高了散熱效果，同時(shí)能夠吸收側(cè)向的撞擊，保護(hù)內(nèi)部的電池；除此以外，箱壁主體中間設(shè)有的加強(qiáng)筋17也保證了箱壁的強(qiáng)度。優(yōu)選的，在工藝上，整個(gè)箱壁采用擠壓工藝一體成型，且箱壁上表面(即在上橫筋的上表面)開設(shè)有密封凹槽，在組合箱體上安裝箱蓋、組合箱體或其他部件時(shí)嵌入密封墊起到密封效果；下表面設(shè)有與所述底板結(jié)構(gòu)匹配的階梯型限位槽18，如圖3和4所示，階梯處為底板嵌入的位置，在進(jìn)行焊接時(shí)將底面朝上進(jìn)行焊接，階梯處正上方的實(shí)體區(qū)用于支撐焊縫，防止焊接過(guò)程中的塌陷，該結(jié)構(gòu)可以更好的用于焊接固定所述底板2。同時(shí)位于箱壁主體底端內(nèi)側(cè)的下橫筋上開設(shè)有連接孔19，用于固定箱體內(nèi)部的各種部件，例如電池8等部件；位于所述箱壁主體頂端和底端外側(cè)的上下橫筋上均開設(shè)有若干安裝孔9，所述安裝孔9與螺栓配合用于安裝箱蓋4(本實(shí)施例中的上組合箱體的安裝孔用于安裝箱蓋4)或組合箱體之間堆疊時(shí)用于連接固定組成整個(gè)電池箱體。本實(shí)施例中的鋁合金電池箱體的制備步驟包括：1、擠壓：采用六系鋁合金鋁合金(6005或6082)通過(guò)擠壓機(jī)擠壓出空腔等截面箱壁型材；2、鋸切：將擠壓好的空腔等截面箱壁型材進(jìn)行定尺鋸切，鋸切到所需長(zhǎng)度；3、時(shí)效處理：對(duì)鋸切后的型材進(jìn)行熱處理，熱處理?xiàng)l件為160～170℃條件下進(jìn)行8～10h的時(shí)效處理；4、攪拌摩擦焊接：將焊接好的箱壁和底部支撐梁與底板(底板采用軋制五系/六系鋁板)用攪拌摩擦焊板與箱壁焊接，在進(jìn)行焊接時(shí)將底面朝上進(jìn)行焊接，階梯處正上方的實(shí)體區(qū)用于支撐焊縫，防止焊接過(guò)程中的塌陷，該結(jié)構(gòu)可以更好的用于焊接固定所述底板2；5、氬弧焊接：將箱壁1至4和底部支撐梁利用焊接機(jī)器人進(jìn)行熔焊連接在一起；6、數(shù)控加工：利用CNC數(shù)控機(jī)床加工箱體安裝面，進(jìn)行鉆孔、攻絲加工；7、表面處理：將加工完的箱體進(jìn)行表面處理，防止表面氧化，腐蝕；8、組合安裝：將經(jīng)步驟1～7得到的組合箱體通過(guò)螺栓固定組合安裝形成目標(biāo)電池箱體。采用本方法制備的箱壁的性能參數(shù)檢測(cè)如下：分類抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服強(qiáng)度(MPa)伸長(zhǎng)率(％)工藝600527023111.8160℃，10小時(shí)60823233049.2170℃，8小時(shí)通過(guò)上述數(shù)據(jù)可以得出，本發(fā)明的電池箱體的4個(gè)箱壁采用空腔+加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)，不僅輕了箱體的重量，實(shí)現(xiàn)了汽車輕量化，又保證了箱壁的強(qiáng)度；使得該電池箱體在受到側(cè)向撞擊力時(shí)能通過(guò)材料的形變吸收動(dòng)能(加強(qiáng)筋變形，吸收動(dòng)能)，從而達(dá)到保護(hù)箱體內(nèi)部電池的作用，而相對(duì)于本發(fā)明的電池箱體實(shí)心的結(jié)構(gòu)則會(huì)把撞擊的動(dòng)能直接傳遞到箱體內(nèi)部，很有可能損壞電池，如圖5中所示。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3