一种碳纤维复合材料电池箱体结构的制作方法

本发明属于电池箱技术领域，具体的说是一种碳纤维复合材料电池箱体结构。

背景技术：

动力电池箱体作为动力电池的载体，在动力电池安全工作和防护方面起着关键作用。传统电动汽车动力电池箱体大多采用金属材料制造，随着制造材料的发展，为了提高新能源汽车经济性，实现动力电池轻量化，复合材料被逐渐应用到动力箱体设计中。

碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90％的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

汽车的动力电池具有较大的重量，在装入箱体时若操作不当容易与箱体发生碰撞，从而对箱体造成破坏，同时电池在使用时会与箱体之间形成碰撞，久而久之容易造成箱体的破裂，据此，本发明提出了一种碳纤维复合材料电池箱体结构。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，通过底板、缓冲弹簧以及限位块的设置来对电池进行缓冲，避免了电池与箱体之间的猛烈碰撞，从而减少了箱体受到的冲击。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，包括箱体，所述箱体采用碳纤维复合材料制成，所述箱体顶端设有密封盖，所述箱体内腔底部设有两个矩形槽，两个矩形槽内沿其长度方向均固定有两个以上的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的顶端固定有底板，所述箱体内腔的两个侧壁上均设有矩形槽，矩形槽内固定有一号弹簧和二号弹簧，所述一号弹簧和二号弹簧的自由端固定有限位块；工作时，汽车的动力电池具有较大的重量，在装入箱体时若操作不当容易与箱体发生碰撞，从而对箱体造成破坏，同时电池在使用时会与箱体之间形成碰撞，久而久之容易造成箱体的破裂，本发明对这一问题进行了解决；在安装电池时将电池放入到箱体中，使得电池压迫底板；底板受到压迫后向下移动挤压缓冲弹簧，缓冲弹簧对底板的移动进行缓冲使得底板的移动速度减缓；在电池移动到指定位置后使得限位块处于自由状态，从而使得限位块在一号弹簧的作用下被弹出矩形槽；限位块与电池的侧壁贴合后对电池进行限位，使得电池在底板与限位块之间保持稳定状态；通过底板、缓冲弹簧以及限位块的设置来对电池进行缓冲，避免了电池与箱体之间的猛烈碰撞，从而减少了箱体受到的冲击；受到的冲击减少使得箱体处于安全的使用环境中，从而提高了箱体的使用寿命；电池使用过程中受到震动会使得电池相对箱体发生轻微或者较大幅度的晃动，在电池发生晃动的过程中对缓冲弹簧和二号弹簧进行作用，使得缓冲弹簧和二号弹簧对电池进行缓冲，从而减少电池的晃动幅度，同时减少了电池对箱体的碰撞，进而提高了箱体的使用寿命；另外，在取出电池时，因缓冲弹簧对电池具有托举力，使得电池的取出更加轻松，从而为更换电池提供方便。

优选的，所述底板顶端滑动安装有两个对称的卡块，两个所述卡块互相远离的一侧固定有复位弹簧，所述复位弹簧远离卡块的一端与箱体内侧壁活动接触，所述箱体顶端设有两个向下的l型的通孔，通孔内设有松紧绳，所述松紧绳顶端固定有拉环，所述松紧绳远离拉环的一端固定在卡块上；工作时，电池在与底板接触时使得卡块与电池接触，从而使得卡块将电池卡住(电池外侧具有卡扣)；在电池向上晃动的过程中带动底板移动，使得底板与电池构成一个连在一起的移动体；在电池与底板一同向上移动时会拉动缓冲弹簧，从而使得缓冲弹簧反向拉动底板和电池；缓冲弹簧的反向作用使得底板和电池的晃动趋势被消除，从而保证了电池和底板的稳定，进而保证了电池与箱体之间的相对稳定；在拆除电池时需要拉动拉环，使得松紧绳带动卡块移动，从而使得卡块与电池脱离。

优选的，所述底板与箱体之间固定有打气筒、储气筒和伸缩筒，所述打气筒与储气筒之间通过气管连通，气管中部设有单向阀，所述储气筒通过导管与伸缩筒连通，导管中部设有电磁阀，所述箱体内设有蓄电池，所述蓄电池用于电磁阀的供电，所述箱体上设有开关，开关用于控制电磁阀，所述伸缩筒用于辅助电池的取出；工作时，在汽车移动过程中会使得电池发生振动进而带动底板发生振动，振动的幅度由汽车的运动剧烈程度而定；在电池以及底板振动的过程中带动打气筒发生伸缩，从而使得打气筒对储气筒进行打气；储气筒中可储存较高气压的气体，在长时间的打气后使得储气筒中存储有高压气体；在取出电池时由于电池较重，通常需要机械辅助，而电池在长时间使用过程中可能会发生膨胀现象而使得电池与箱体不容易分离；通过设置有开关，打开开关后使得电磁阀导通，从而使得储气筒中的气体进入到伸缩筒中；伸缩筒在储气筒中高压气体的作用下伸长，伸长的伸缩筒顶起底板，使得底板带动电池向上移动，从而便于电池和箱体的分离。

优选的，所述伸缩筒为圆锥状结构，所述伸缩筒直径值较大的一端与底板固定连接；工作时，将伸缩筒设为上款下窄使得伸缩筒的体积较小，从而提高伸缩筒的伸缩率；在相同气体量的情况下，体积较小的伸缩筒伸缩长度更长；同时将伸缩筒的顶端设为较宽的一端是为了增大伸缩筒与底板的接触面积，从而减少伸缩筒对底板的冲击压力，进而避免伸缩筒对底板造成伤害。

优选的，所述箱体内侧壁上设有两个气孔组，两个气孔组分别位于箱体的两端内侧壁上，所述气孔组包括两个以上自上而下的喷气孔，箱体内侧壁埋入送气管，送气管与打气筒连通；工作时，打气筒中的气体一部分进入到储气筒中，另一部分通过送气管被输送到气孔处；气体从气孔处喷出后带动箱体内部的气体循环，从而使得箱体内的空气温度保持一致，降低电池在使用过程中局部过热而导致的起火或者爆炸的几率。

优选的，两个气孔组的喷气孔朝向相反；工作时，两个气孔组的喷气孔中喷出的气体形成完整的圆形，使得箱体中的气体沿着箱体内侧壁旋转，从而使得气体流动呈方向性和规律性；有方向的流动使得箱体内的气体时刻处于循环状态，从而避免了局部过热问题发生，进而提高了电池使用的安全性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，通过底板、缓冲弹簧以及限位块的设置来对电池进行缓冲，避免了电池与箱体之间的猛烈碰撞，从而减少了箱体受到的冲击；受到的冲击减少使得箱体处于安全的使用环境中，从而提高了箱体的使用寿命。

2.本发明所述的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，通过设置有伸缩筒使得伸缩筒在使用过程中能顶起电池，为电池和箱体的分离提供方便，从而提高了电池的更换效率。

3.本发明所述的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，通过打气筒的不断伸缩来带动箱体内腔中的气体做循环，从而使得电池的局部过热问题得到改善，进而提高了电池的使用安全性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的三维图；

图2是本发明局部剖视图；

图3是本发明的主视图；

图4是图3中a处的局部放大图；

图5是图3中b处的局部放大图；

图中：箱体1、密封盖2、缓冲弹簧3、底板4、一号弹簧5、二号弹簧6、限位块7、卡块8、复位弹簧9、松紧绳10、拉环11、打气筒12、储气筒13、伸缩筒14、喷气孔15、送气管16。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种碳纤维复合材料电池箱体结构，包括箱体1，所述箱体1采用碳纤维复合材料制成，所述箱体1顶端设有密封盖2，所述箱体1内腔底部设有两个矩形槽，两个矩形槽内沿其长度方向均固定有两个以上的缓冲弹簧3，所述缓冲弹簧3的顶端固定有底板4，所述箱体1内腔的两个侧壁上均设有矩形槽，矩形槽内固定有一号弹簧5和二号弹簧6，所述一号弹簧5和二号弹簧6的自由端固定有限位块7；工作时，汽车的动力电池具有较大的重量，在装入箱体1时若操作不当容易与箱体1发生碰撞，从而对箱体1造成破坏，同时电池在使用时会与箱体1之间形成碰撞，久而久之容易造成箱体1的破裂，本发明对这一问题进行了解决；在安装电池时将电池放入到箱体1中，使得电池压迫底板4；底板4受到压迫后向下移动挤压缓冲弹簧3，缓冲弹簧3对底板4的移动进行缓冲使得底板4的移动速度减缓；在电池移动到指定位置后使得限位块7处于自由状态，从而使得限位块7在一号弹簧5的作用下被弹出矩形槽；限位块7与电池的侧壁贴合后对电池进行限位，使得电池在底板4与限位块7之间保持稳定状态；通过底板4、缓冲弹簧3以及限位块7的设置来对电池进行缓冲，避免了电池与箱体1之间的猛烈碰撞，从而减少了箱体1受到的冲击；受到的冲击减少使得箱体1处于安全的使用环境中，从而提高了箱体1的使用寿命；电池使用过程中受到震动会使得电池相对箱体1发生轻微或者较大幅度的晃动，在电池发生晃动的过程中对缓冲弹簧3和二号弹簧6进行作用，使得缓冲弹簧3和二号弹簧6对电池进行缓冲，从而减少电池的晃动幅度，同时减少了电池对箱体1的碰撞，进而提高了箱体1的使用寿命；另外，在取出电池时，因缓冲弹簧3对电池具有托举力，使得电池的取出更加轻松，从而为更换电池提供方便。

作为本发明的一种具体实施方式，所述底板4顶端滑动安装有两个对称的卡块8，两个所述卡块8互相远离的一侧固定有复位弹簧9，所述复位弹簧9远离卡块8的一端与箱体1内侧壁活动接触，所述箱体1顶端设有两个向下的l型的通孔，通孔内设有松紧绳10，所述松紧绳10顶端固定有拉环11，所述松紧绳10远离拉环11的一端固定在卡块8上；工作时，电池在与底板4接触时使得卡块8与电池接触，从而使得卡块8将电池卡住(电池外侧具有卡扣)；在电池向上晃动的过程中带动底板4移动，使得底板4与电池构成一个连在一起的移动体；在电池与底板4一同向上移动时会拉动缓冲弹簧3，从而使得缓冲弹簧3反向拉动底板4和电池；缓冲弹簧3的反向作用使得底板4和电池的晃动趋势被消除，从而保证了电池和底板4的稳定，进而保证了电池与箱体1之间的相对稳定；在拆除电池时需要拉动拉环11，使得松紧绳10带动卡块8移动，从而使得卡块8与电池脱离。

作为本发明的一种具体实施方式，所述底板4与箱体1之间固定有打气筒12、储气筒13和伸缩筒14，所述打气筒12与储气筒13之间通过气管连通，气管中部设有单向阀，所述储气筒13通过导管与伸缩筒14连通，导管中部设有电磁阀，所述箱体1内设有蓄电池，所述蓄电池用于电磁阀的供电，所述箱体1上设有开关，开关用于控制电磁阀，所述伸缩筒14用于辅助电池的取出；工作时，在汽车移动过程中会使得电池发生振动进而带动底板4发生振动，振动的幅度由汽车的运动剧烈程度而定；在电池以及底板4振动的过程中带动打气筒12发生伸缩，从而使得打气筒12对储气筒13进行打气；储气筒13中可储存较高气压的气体，在长时间的打气后使得储气筒13中存储有高压气体；在取出电池时由于电池较重，通常需要机械辅助，而电池在长时间使用过程中可能会发生膨胀现象而使得电池与箱体1不容易分离；通过设置有开关，打开开关后使得电磁阀导通，从而使得储气筒13中的气体进入到伸缩筒14中；伸缩筒14在储气筒13中高压气体的作用下伸长，伸长的伸缩筒14顶起底板4，使得底板4带动电池向上移动，从而便于电池和箱体1的分离。

作为本发明的一种具体实施方式，所述伸缩筒14为圆锥状结构，所述伸缩筒14直径值较大的一端与底板4固定连接；工作时，将伸缩筒14设为上款下窄使得伸缩筒14的体积较小，从而提高伸缩筒14的伸缩率；在相同气体量的情况下，体积较小的伸缩筒14伸缩长度更长；同时将伸缩筒14的顶端设为较宽的一端是为了增大伸缩筒14与底板4的接触面积，从而减少伸缩筒14对底板4的冲击压力，进而避免伸缩筒14对底板4造成伤害。

作为本发明的一种具体实施方式，所述箱体1内侧壁上设有两个气孔组，两个气孔组分别位于箱体1的两端内侧壁上，所述气孔组包括两个以上自上而下的喷气孔15，箱体1内侧壁埋入送气管16，送气管16与打气筒12连通；工作时，打气筒12中的气体一部分进入到储气筒13中，另一部分通过送气管16被输送到气孔处；气体从气孔处喷出后带动箱体1内部的气体循环，从而使得箱体1内的空气温度保持一致，降低电池在使用过程中局部过热而导致的起火或者爆炸的几率。

作为本发明的一种具体实施方式，两个气孔组的喷气孔15朝向相反；工作时，两个气孔组的喷气孔15中喷出的气体形成完整的圆形，使得箱体1中的气体沿着箱体1内侧壁旋转，从而使得气体流动呈方向性和规律性；有方向的流动使得箱体1内的气体时刻处于循环状态，从而避免了局部过热问题发生，进而提高了电池使用的安全性。

工作时，汽车的动力电池具有较大的重量，在装入箱体1时若操作不当容易与箱体1发生碰撞，从而对箱体1造成破坏，同时电池在使用时会与箱体1之间形成碰撞，久而久之容易造成箱体1的破裂，本发明对这一问题进行了解决；在安装电池时将电池放入到箱体1中，使得电池压迫底板4；底板4受到压迫后向下移动挤压缓冲弹簧3，缓冲弹簧3对底板4的移动进行缓冲使得底板4的移动速度减缓；在电池移动到指定位置后使得限位块7处于自由状态，从而使得限位块7在一号弹簧5的作用下被弹出矩形槽；限位块7与电池的侧壁贴合后对电池进行限位，使得电池在底板4与限位块7之间保持稳定状态；通过底板4、缓冲弹簧3以及限位块7的设置来对电池进行缓冲，避免了电池与箱体1之间的猛烈碰撞，从而减少了箱体1受到的冲击；受到的冲击减少使得箱体1处于安全的使用环境中，从而提高了箱体1的使用寿命；电池使用过程中受到震动会使得电池相对箱体1发生轻微或者较大幅度的晃动，在电池发生晃动的过程中对缓冲弹簧3和二号弹簧6进行作用，使得缓冲弹簧3和二号弹簧6对电池进行缓冲，从而减少电池的晃动幅度，同时减少了电池对箱体1的碰撞，进而提高了箱体1的使用寿命；另外，在取出电池时，因缓冲弹簧3对电池具有托举力，使得电池的取出更加轻松，从而为更换电池提供方便。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。