CN103367670A - 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法 - Google Patents

电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103367670A
CN103367670A CN2013102887941A CN201310288794A CN103367670A CN 103367670 A CN103367670 A CN 103367670A CN 2013102887941 A CN2013102887941 A CN 2013102887941A CN 201310288794 A CN201310288794 A CN 201310288794A CN 103367670 A CN103367670 A CN 103367670A
Authority
CN
China
Prior art keywords
box body
manufacture method
battery box
base plate
electric automobile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013102887941A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103367670B (zh
Inventor
李磊
刘小波
李新伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Hao Tianbo Electrical Technology Co ltd
Original Assignee
XIANGYANG HUINENGTONG AUTOMOTIVE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XIANGYANG HUINENGTONG AUTOMOTIVE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical XIANGYANG HUINENGTONG AUTOMOTIVE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310288794.1A priority Critical patent/CN103367670B/zh
Publication of CN103367670A publication Critical patent/CN103367670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103367670B publication Critical patent/CN103367670B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法,所述电池箱体包括框架和固定在框架上的底板,其制造方法包括如下步骤:采用铸铝102为所述框架的铸造原料,通过重力铸造成型框架的毛坯;将所述框架装夹在数控机床里,对安装面进行加工并钻、攻孔;将所述底板装入所述框架中,通过摩擦搅拌焊将底板焊接在框架上;对所述电池箱体的外形进行校正;通过电泳加工对所述电池箱体进行表面处理和涂装。其有益效果是:采用铝材来制造电池箱体,显著减轻其重量的同时还有利于提高其整体性、抗冲击能力和抗屈服能力,加工精度高,产品批量一致性高,便于安装和互换;另外,较为简化的工艺流程还能降低成本。

Description

电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法
技术领域
本发明涉及电动汽车制造领域,尤其涉及电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法。
背景技术
随着经济的发展,人们的环保理念逐渐提升,节能减排已经成为社会共识。伴随着环保特质突出的纯电动汽车的广泛使用,电动汽车电池箱的加工也随之成为业内急待攻克的技术难关。纯电动汽车电池箱,除了要容纳所有电芯及管理***,还要承受电池箱本身的自重及汽车高速运动状态下的振动和砂石等异物的撞击,同时替代了传统电动汽车的底盘,需要电池箱密封防水性能好。如何在保证强度及密封性的情况下减轻重量进而提高汽车的续航能力成为电池箱综合性能的发展方向。
现有技术中,前期加工的电池箱都是采用钣金或冲压加工的方式,此类电池箱普遍存在重量偏重、加工工艺复杂、精度无法保证、一致性差、生产周期长、强度差、密封性差等缺陷,这种种缺陷给产品的制造造成极大的不便,同时对纯电动汽车的安全性能造成隐患。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法,通过这种制造方法生产的轻量化电池箱体具有重量轻,整体抗冲击能力及抗屈服能力强的特点。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,该电池箱体包括框架和底板,其制造步骤包括:
采用铸铝102为所述框架的铸造原料,通过重力铸造成型框架的毛坯;
将所述框架装夹在数控机床里,对安装面进行加工并钻、攻孔;
将所述底板装入所述框架中,通过摩擦搅拌焊将底板焊接在框架上;
对所述电池箱体的外形进行校正;
通过电泳加工对所述电池箱体进行表面处理和涂装。
其中,通过重力铸造成型的所述框架的壁厚至少为6毫米。
其中,将所述电池箱体装夹在数控机床后,通过一次装夹就可对所有的安装面进行加工并钻、攻孔。
其中,所述底板的材质为航空铝材。
其中,所述底板的厚度为2~3毫米。
本发明采用的另一个技术方案是:提供一种电动汽车的轻量化电池箱体,所述电池箱体包括框架和固定在框架上的底板,该电池箱体的制造方法为上述技术方案中所述的制造方法。
由于电池箱体的边界尺寸较大(边界尺寸约为1750*1320mm)使得铸造面积大、外部形状及内型结构复杂导致壁厚不均匀、需承受动态的高负荷(需负载约250kg状态下通过具国家认证资质的车身零部件国标振动测试)、密封性能要求高(需过IP67防护等级)、局部精度要求高,在材质的选择上具有较高的要求。经过对多种材料的反复分析和验证后,技术员发现通过铸铝102和铸铝104铸造出的电池箱体都能够达到较好的性能,但在实际生产中又发现铸铝104的铸造流动性较差,成型的毛坯上砂眼较多,废品率高于铸铝102,本发明最终采用铸铝102为铸造原料。根据铸造工艺性,在轻量化的前提下确定了电池箱体的壁厚至少为6mm,并对内部安装位置和结构进行了调整,在精度要求高的位置预留了加工余量便于后续加工。至少厚6mm的壁厚,远厚于常规钣金箱体1.5mm的平均壁厚,极大的提高了电池箱体的抗冲击力和强度。但又由于铸铝102的密度仅为2.77g/cm3,远低于铁板7.85g/cm3的密度,且对电池箱体内部安装位置和结构的调整,所以在本发明制造出的电池箱体仍然达到了减重的目的。
而为了进一步达到更加轻量化的目,本发明的铸造部分只包括电池箱体的框架部分,这是由于电池箱体铸造量大,受铸造工艺限制,加工面积越大壁厚就越厚,否则会缺料导致产品报废,因此在确认壁厚至少6mm的框架能保证足够强度的情况下,底板另外采用2~3mm厚的航空铝材直接焊接在框架上。又因为铸铝102的焊接性能较差,且常规焊接方式下铝材导热快故变形量较大,会导致产品扭曲变形,且极易出现假焊、虚焊、漏焊导致产品密封不良,焊接品质无法保证。因此,在框架和底板的焊接方式上采用在本行业中尚无使用过的摩擦搅拌焊。摩擦搅拌焊目前主要应用于航空制造业如飞机、火箭一些部位的焊接,也应用于船舶制造中,较之传统焊接具有以下优点:1、焊接接头热影响区显微组织变化小,残余应力比较低,焊接工件不易形;2、能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接;3、作业过程方便实现机械化、自动化,设备简单,能耗低,功效高,对作业环境要求低;4、无需添加焊丝,焊铝合金时不需焊前除氧化膜,不需要保护气体,成本低;5、可焊热裂纹敏感的材料,适合异种材料焊接,密封性能好;6、焊接过程安全,无污染、无烟尘、无辐射。
而在后续的加工中,通过具有较高加工精度的数控机床对产品的安装面及安装孔位进行全面的二次加工,可以进一步提高产品的精度。
本发明的有益效果是:采用铸铝框架和航空铝材底板来制造电池箱体,显著减轻其重量的同时还有利于提高其抗冲击能力和抗屈服能力,加工精度和产品批量一致性高,便于安装和互换;另外,较为简化的工艺流程还能降低成本。
附图说明
图1是电动汽车的轻量化电池箱体的结构图。
主要元件符号说明:
100、电池箱体;1、框架;2、底板。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1,本实施方式为一种电动汽车的轻量化电池箱体100,该电池箱体100包括框架1和底板2,所述底板2的材质为航空铝材,其厚度为2~3毫米。所述电池箱体100的制造方法包含如下步骤:
采用铸铝102为所述框架1的铸造原料,通过重力铸造成型框架1的毛坯,该毛坯的壁厚至少为6毫米,并留有加工余量;
将所述框架1装夹在数控机床里,在一次装夹中对所有的安装面进行加工并钻、攻孔;
将所述底板2装入所述框架1中,通过摩擦搅拌焊将底板2焊接在框架1上;
对所述电池箱体100的外形进行校正;
通过电泳加工对所述电池箱体100进行表面处理和涂装。
在制造同一车型的电池箱体时,本实施方式相对于常规方式生产出的钣金箱体具有如下进步:
1、轻量化:本实施方式制造的箱体重量为32kg,钣金箱体约60kg;
2、高密封性:本实施方式制造的箱体具有超过IP67防护等级,钣金箱体则只有IP56防护等级;
3、高强度:在XY方向1.5G,Z方向3G,频率300Hz的振动测试环境下,本实施方式制造的箱体8小时后无断裂,钣金箱体4小时后断裂;
4、工艺简化:去掉了框架焊接和折弯这2个可能产生较大公差的环节,有效提高产品精度和一致性,避免钣金件的框架扭曲变形,生产机械化程度高;
5、成本降低:通过本发明的方法来生产电池箱体每台***格低于钣金箱体约20%。
以上实验测试数据均来自于国家认证的检测中心。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,其特征在于,所述电池箱体包括框架和底板,其制造步骤包括:
采用铸铝102为所述框架的铸造原料,通过重力铸造成型框架的毛坯;
将所述框架装夹在数控机床里,对安装面进行加工并钻、攻孔;
将所述底板装入所述框架中,通过摩擦搅拌焊将底板焊接在框架上;
对所述电池箱体的外形进行校正;
通过电泳加工对所述电池箱体进行表面处理和涂装。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,其特征在于:通过重力铸造铸成型的所述框架的壁厚至少为6毫米。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,其特征在于:将所述电池箱体装夹在数控机床后,通过一次装夹就可对所有的安装面进行加工并钻、攻孔。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,其特征在于:所述底板的材质为航空铝材。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的轻量化电池箱体的制造方法,其特征在于:所述底板的厚度为2~3毫米。
6.一种电动汽车的轻量化电池箱体,其特征在于,所述电池箱体包括框架和固定在框架上的底板,该电池箱体的制造方法为权利要求1至5任意一项所述的制造方法。
CN201310288794.1A 2013-07-10 2013-07-10 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法 Expired - Fee Related CN103367670B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310288794.1A CN103367670B (zh) 2013-07-10 2013-07-10 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310288794.1A CN103367670B (zh) 2013-07-10 2013-07-10 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103367670A true CN103367670A (zh) 2013-10-23
CN103367670B CN103367670B (zh) 2015-07-15

Family

ID=49368570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310288794.1A Expired - Fee Related CN103367670B (zh) 2013-07-10 2013-07-10 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103367670B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106694841A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 广州汽车集团股份有限公司 一种新能源汽车的电池包壳体的制造方法及相应的电池包壳体
CN106784505A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 天津锐新昌轻合金股份有限公司 一种新能源汽车用铝合金电池箱体及其制备方法
CN107350454A (zh) * 2017-06-19 2017-11-17 扬州兴福果机电科技有限公司 一种电动汽车的电池箱体的制造方法
CN108539078A (zh) * 2018-05-25 2018-09-14 铜陵市优车科技有限公司 电池箱及其电动汽车
CN108630849A (zh) * 2017-03-17 2018-10-09 本特勒汽车工业有限责任公司 用于车辆的电池托架
CN108649163A (zh) * 2018-07-19 2018-10-12 重庆博奥镁铝金属制造有限公司 一种新能源汽车电池箱
US10500936B2 (en) 2017-03-23 2019-12-10 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery pack protective frame and battery pack
CN112335105A (zh) * 2018-06-25 2021-02-05 麦格纳国际公司 电池框架

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862930A (zh) * 2010-07-26 2010-10-20 天津锐新电子热传技术股份有限公司 电动汽车铝合金电池箱体焊接工装具
CN102576916A (zh) * 2009-09-10 2012-07-11 贝洱两合公司 用于机动车的储能器固定装置的制造方法
CN202332978U (zh) * 2011-05-25 2012-07-11 天津科斯特汽车技术有限责任公司 电动汽车用动力电池包壳体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102576916A (zh) * 2009-09-10 2012-07-11 贝洱两合公司 用于机动车的储能器固定装置的制造方法
CN101862930A (zh) * 2010-07-26 2010-10-20 天津锐新电子热传技术股份有限公司 电动汽车铝合金电池箱体焊接工装具
CN202332978U (zh) * 2011-05-25 2012-07-11 天津科斯特汽车技术有限责任公司 电动汽车用动力电池包壳体

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106694841A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 广州汽车集团股份有限公司 一种新能源汽车的电池包壳体的制造方法及相应的电池包壳体
CN106784505A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 天津锐新昌轻合金股份有限公司 一种新能源汽车用铝合金电池箱体及其制备方法
CN108630849A (zh) * 2017-03-17 2018-10-09 本特勒汽车工业有限责任公司 用于车辆的电池托架
US10500936B2 (en) 2017-03-23 2019-12-10 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery pack protective frame and battery pack
CN107350454A (zh) * 2017-06-19 2017-11-17 扬州兴福果机电科技有限公司 一种电动汽车的电池箱体的制造方法
CN108539078A (zh) * 2018-05-25 2018-09-14 铜陵市优车科技有限公司 电池箱及其电动汽车
CN112335105A (zh) * 2018-06-25 2021-02-05 麦格纳国际公司 电池框架
CN112335105B (zh) * 2018-06-25 2023-12-26 麦格纳国际公司 电池框架
CN108649163A (zh) * 2018-07-19 2018-10-12 重庆博奥镁铝金属制造有限公司 一种新能源汽车电池箱

Also Published As

Publication number Publication date
CN103367670B (zh) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103367670B (zh) 电动汽车的轻量化电池箱体及其制造方法
CN106694841B (zh) 一种新能源汽车的电池包壳体的制造方法及相应的电池包壳体
CN108890220A (zh) 一种汽车轮毂的制作方法
CN104959786A (zh) 一种薄壁零件的加工方法
CN103639649A (zh) 一种发动机进气道的制造方法
CN104551422A (zh) 大型镁合金扩展台面的焊接工艺
CN103337601B (zh) 电动汽车的电池箱体及其制造方法
CN106624638A (zh) 一种汽车铝合金轮毂制造加工工艺
CN106216968A (zh) 双支撑鼓风机叶轮轮盖和轮盘的加工方法
CN110091092B (zh) 一种压力机上横梁的组焊方法
CN108188630A (zh) 一种汽车纵梁用焊接夹具及其制造方法
CN205290238U (zh) 一种电动汽车车身裙板焊接夹具
CN208179353U (zh) 车头裙板安装定位工装
CN114260356B (zh) 一种新型钛合金航空空心叶片热气胀成形工艺
CN201575127U (zh) 一种改进后的新型齿轮
CN210907720U (zh) 一种铝合金汽车控制臂压弯模具
CN105643212A (zh) 轧机用集成式重载减速机箱体的加工方法
CN207303186U (zh) 一种新能源电动汽车的新型铸铝电池箱体
CN110961868A (zh) 一种客车用带水冷新能源电池箱的加工方法
CN110666272A (zh) 大尺寸高精度铝合金焊接工艺
CN215469663U (zh) 一种薄壁环锻件机加工工装
CN216000207U (zh) 一种后背门装车控制工装
CN207971647U (zh) 乘用车白车身试制开闭件快速装配工装
CN215469199U (zh) 一种前围骨架总成的高精度焊接工装
CN102886659A (zh) 一种大口径镁合金管件的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HUBEI HAOTIAN NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: XIANGYANG HUINENGTONG AUTOMOBILE TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20150409

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 441003 XIANGFAN, HUBEI PROVINCE TO: 441004 XIANGFAN, HUBEI PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150409

Address after: 441004 Hubei city of Xiangyang province high tech Zone Jia Hai Industrial Park No. A50-2

Applicant after: HUBEI HAONENG NEW ENERGY Co.,Ltd.

Address before: 441003 Hubei high tech Zone in Xiangfan City, Beverly Boulevard Dongjia Hai Industrial Park B32-2

Applicant before: XIANGYANG HUINENGTONG AUTOMOTIVE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170817

Address after: 441000 new road, automobile industry zone, hi tech Zone, Hubei, Xiangyang

Patentee after: Hubei Hao Tianbo Electrical Technology Co.,Ltd.

Address before: 441004 Hubei city of Xiangyang province high tech Zone Jia Hai Industrial Park No. A50-2

Patentee before: HUBEI HAONENG NEW ENERGY Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150715