电池箱的制作方法

本发明涉及动力电池领域，更具体地涉及一种电池箱。

背景技术：

电池具有高功率、长寿命、无污染、安全可靠、轻便等特点，随着新能源汽车、便捷式的移动终端等的大力推广，电池也进入发展的黄金时期，行业发展迅速。

以汽车为例，汽车上的电池可大致分为启动电池和动力电池两类，启动电池用于汽车发动机启动，而动力电池则是作为汽车动力的主要来源。为提高新能源汽车的续航里程，通常要在新能源汽车上布置数量较多、占据空间更大的动力电池，由于采用的是电池集成，要实现数量较多的电池的集成，必须将电池安装至电池箱里，目前采用的是钣金材质的动力电池箱。

钣金箱体虽然可以满足设计标准要求，但重量太重，影响电池包的能量密度，对电动汽车的行驶里程有一定的影响，并且钣金箱体由钢结构拼接而成，钣金折弯处易产生撕裂，防腐性能也较差；而现有的铸铝电池箱，在生产过程中，由于铸造缺陷等原因，容易产生气孔、针孔等缺陷，对电池箱的强度会造成很大的影响；再者现有电池箱内部为了固定电池留有相应的筋板，又增加了电池箱重量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种电池箱，该电池箱使用铝合金采用挤压工艺制造，将箱体底板和箱体边框均设计为中空结构，通过嵌入式连接，减少焊接工艺和对焊料的使用，且有效降低电池箱的重量，提供电池箱结构强度，提高动力电池的能量密度和防腐性能，提高新能源汽车的行驶里程。

根据本发明提供一种电池箱，包括：箱体底板；以及箱体边框，位于所述箱体底板四周，与所述箱体底板相配合，共同形成可容纳电池的空间，其中，在所述箱体边框与所述箱体底板的连接处，所述箱体边框嵌入到所述箱体底板中。

优选地，所述箱体底板为双层密封结构，所述箱体底板的第一层和第二层之间形成空腔。

优选地，所述箱体底板的所述第一层和所述第二层之间由多条连接筋连接，且所述连接筋头尾相连，将所述空腔隔离成多个独立的密封腔体。

优选地，所述电池箱：拉铆螺母，穿过所述箱体底板的所述第一层，进入所述空腔，并固定在所述箱体底板的所述第一层上。

优选地，所述拉铆螺母自带限位高度，通过螺钉与所述箱体底板上的电池模组组装。

优选地，所述箱体边框包括：侧壁，位于所述箱体底板四周，与所述箱体底板成角度设置；插脚，位于所述侧壁的第一端，与所述箱体底板的所述空腔形成嵌入式连接；以及翻边，位于所述侧壁的第二端，所述翻边的延伸方向与所述插脚的延伸方向相反。

优选地，所述箱体边框为中空结构，内部由连接筋连接，所述连接筋以倾斜的方式布置，且所述翻边与所述侧壁通过多条倾斜的连接筋连接。

优选地，所述箱体边框由四块独立的空心材板拼接而成，每一块所述空心材板均包括所述侧壁和所述插脚。

优选地，在所述箱体底板与所述箱体边框的连接处进行正反搅拌摩擦焊焊接，且在所述箱体边框处进行冷金属过渡焊接。

优选地，所述箱体底板包括多个相互拼接的空腔挤压型材板，多块所述材板水平对接，且通过搅拌摩擦焊焊接在一起，然后进行机加工处理。

优选地，所述箱体底板和所述箱体边框均为铝合金挤压空腔结构。

本发明提供的电池箱，使用铝合金采用挤压工艺制造，将箱体底板和箱体边框均设计为中空结构，通过嵌入式连接，减少焊接工艺和对焊料的使用，且连接紧密，也有效地降低了电池箱的重量，提高动力电池的能量密度和防腐性能，提高新能源汽车行驶里程。

电池箱的箱体底板和箱体边框内部均通过连接筋连接，能有效提高电池箱的强度，提高动力电池的能量密度和防腐性能。

在电池箱的底板上设置拉铆螺母，可以减小箱体底板的厚度，减轻电池箱箱体重量，提高动力电池的能量密度，提高续航能力。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本发明实施例的电池箱的整体结构示意图。

图2示出根据本发明实施例的电池箱的箱体底板的结构示意图。

图3示出根据本发明实施例的电池箱的拉铆螺母与箱体底板的连接示意图。

图4示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框的结构示意图。

图5示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框的切面示意图。

图6示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框嵌入箱体底板的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。

图1示出根据本发明实施例的电池箱的整体结构示意图。

图2示出根据本发明实施例的电池箱的箱体底板的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例的电池箱100主要包括箱体底板110和箱体边框120，箱体边框120位于箱体底板110四周，与箱体底板110相配合，共同形成可容纳电池的空间，在箱体边框120与箱体底板110的连接处，箱体边框120嵌入到箱体底板110中。本发明实施例的电池箱100还包括上盖(图中未示出)，上盖设在箱体边框120和箱体底板110上。

箱体底板110和箱体边框120都为铝合金挤压空腔结构，采用铝合金通过挤压工艺制造而成，减小气孔、针孔等缺陷，减轻电池箱100的重量，加强强度。

进一步地，电池箱100的箱体底板110包括多个相互拼接的空腔挤压型材板，例如，由5块铝合金空腔挤压型材板111水平拼接在一起，然后通过搅拌摩擦焊fsw将连接处焊接在一起，再进行机加工处理，平滑箱体底板110的表面，其中五块材板111为模组安装结构梁与底板一体挤压结构。此种结构的铝合金空腔型材的箱体重量远远低于钢材料箱体，极大的减轻了电池箱体的重量，提高了电池箱的能量密度。

箱体底板110的表面还设置有一些加强筋140，用于划分腔室等。

图3示出根据本发明实施例的电池箱的拉铆螺母与箱体底板的连接示意图。

如图3所示，箱体底板110为双层密封结构，箱体底板110的上板112和下板113之间形成密封的空腔114，箱体底板110的空腔114四周留有空隙，用于容纳箱体边框120，与箱体边框120形成嵌入式连接。为使箱体底板110更加牢固，例如可以在箱体底板110的上板112和下板113之间设置多条连接筋115，连接筋115首尾相连，将空腔114隔离成多个独立的密封腔体。例如为倾斜设置的连接筋115，将空腔114划分为多个三角区域，或与箱体底板110垂直设置的连接筋115，将空腔114划分为多个相同或不同的空腔。空腔结构围成的腔体内填充有连接筋115，起支撑和加固作用，在保证强度的前提下，又能减轻重量。

结合图1和图2，本发明实施例的电池箱100还包括拉铆螺母130，为减轻电池箱100的重量，箱体底板110的厚度设置的较小，所以不易与其他部件组装，可以采用拉铆螺母。箱体底板110上开有多个盲孔，即穿透上板112而不穿透下板113的多个孔，盲孔当中铆接有拉铆螺母130，拉铆螺母130穿过箱体底板110的上板112，进入空腔114，并固定在上板112上，在箱体底板110的上板112的外表面上形成凸台，拉铆螺母130在空腔114内部的高度小于空腔114的厚度。

优选地，每块铝合金空腔挤压型材板111上均设置有多排拉铆螺母130，例如，拉铆螺母130每两个或四个形成一组，每块材板111上设置有多组。

本实施例的拉铆螺母130采用盲孔m6拉铆螺母，自带限位高度，例如高度5mm，通过螺钉与箱体底板110上的电池模组组装，通过该拉铆螺母130，电池箱100可直接完成与模组装配，结构简单，铆接牢固，效率高，能有限减少型材预留板厚度，减轻重量，而且密封性能良好。

图4示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框的结构示意图。图5示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框的切面示意图。图5是图4中沿a-a’线切开的截面图。

如图4和图5所示，箱体边框120包括：侧壁121，插脚122和翻边123。侧壁121位于箱体底板110四周，与箱体底板110成角度设置，例如垂直设置在箱体底板110周围，或与箱体底板110成45°角等；插脚122位于侧壁121的一端，与箱体底板110的空腔114形成嵌入式连接，插脚122插入到箱体底板110的空腔114四周预留的空隙内；翻边123位于侧壁121的另一端，翻边123的延伸方向与插脚122的延伸方向相反。例如，插脚122插入到箱体底板110内部，形成嵌入式连接，所以如果侧壁121与箱体底板110成角度设置，那么侧壁121与插脚122也成角度连接。

优选地，箱体边框120为中空结构，内部由连接筋124连接，连接筋124可以以倾斜的方式布置，且翻边123与侧壁121通过多条倾斜的连接筋124连接。减轻电池箱100的重量，又保持电池箱100的强度和坚韧性。

箱体边框120例如由四块独立的空心材板拼接而成，每一块空心材板均包括侧壁121和插脚122，分别与箱体底板110形成嵌入式连接，各空心材板之间还可以设置连接部125，平滑连接处。箱体边框120由四部分铝合金挤压空腔型材板拼接而成，各部分之间通过搅拌摩擦焊(fsw)焊接而成，其上留有许多的辅助安装孔，辅助安装孔上铆接有螺母126，辅助安装孔和螺母126的组合设置，有效的加强了整体的安装强度，翻边123例如为压铸铝结构梁，该梁内部有连接筋即能保证箱体强度又能减轻重量。在翻边123上留有通孔，方便电池箱通过螺纹固定与其他部位固定。箱体边框120内部连接筋124采用倾斜的方式布置，此种布置连接筋124方式与其他布置方式相比强度更高。

该箱体边框120与内部连接筋124采用挤压一体成型工艺，既减少了板材之间的焊接量，提高了生产效率，又能在保证强度的基础上减轻箱体的重量。侧壁121与翻边123采用连接筋124连接并一体压铸成型，此种结构可有效避免翻边123因连接强度不足导致的失效。

图6示出根据本发明实施例的电池箱的箱体边框嵌入箱体底板的示意图。图6是图1中沿b-b’切开形成的截面图。

如图6所示，结合图1-图5，本发明实施例的电池箱110的箱体边框120的插脚122水平地嵌入到箱体底板110的空腔114中，箱体底板110的上板112与下板113将插脚122夹紧，形成紧密连接。侧壁121上设置有螺母126，便于与其他部件的安装。

优选地，在嵌入之后，还要对箱体底板110与箱体边框120的嵌入连接部位进行点焊固定，再在连接处进行正反搅拌摩擦焊(fsw)焊接，然后在箱体边框120处进行冷金属过渡焊接(cmt)。搅拌摩擦焊(fsw)焊接密封性优良，焊接后热影响区强度较高，保证产品良率。焊接完成后，进行铆螺母130和钢丝套的安装作业，再对箱体底板110处进行气压检测，保证箱体整体的气密性，提高电池箱100的生产良率。

本发明提供的铝合金压铸型材电池箱，与铸造铝电池箱相比强度高，与钢结构电池箱相比电池箱能量密度高。该电池箱边框与底板均为挤压空腔结构并采用嵌入方式连接，该结构密封性能好强度可靠，节省材料。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书选取并具体描述本实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。