CN113782900B - 电池壳及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电池壳及其制造方法,电池壳包括:电池壳体和电池壳盖,电池壳体形成有开口向上的容纳腔,电池在容纳腔内;电池壳盖上形成有切割口和切割块,当高于预设温度时,切割块打开切割口,当低于预设温度时,切割块封闭切割口。根据本发明实施例的电池壳,电池壳轻质高强、易成型、阻燃隔热且减震降噪,在轻量化的同时,还可实现智能控温,能够进一步简化热管理***。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域,尤其是涉及一种电池壳及其制造方法。
背景技术
电池是新能源汽车的重要组成部分,电池的重量由电池包、电池壳体和控制***等构成,存在重量大、能耗高的问题,成为提升车辆续航里程的重大障碍。而为了满足新能源汽车的续航里程要求,在新的高功率电池问世前,电池包的重量无法改变,因此只能通过电池壳体的轻量化和控制***的优化来实现电池减重,以达到节能降耗的目标。目前,电池壳体切实取得了一定的轻量化效果,但只能起到结构安全的作用,无法解决电池散热等功能性问题。
现有电池壳体,为了实现轻量化目标,多采用铝合金或复合材料,但单一材料仍存在耐疲劳性差、不耐腐蚀、环境适应性差等问题,具体表现为:
(1)热管理难度大。对于铝合金等金属材料,导热性较好,在外界温度较低的情况下,无法有效对电池包内部保温,在启动时需要消耗大量能量预热;而在行驶过程中,电池剧烈散热,而通过热传导方式很难有效将热量有效扩散到空气中,需要加装额外的散热装置;而复合材料导热性更差,对于行驶过程中的散热要求更高。
(2)存在性能缺陷。铝合金等金属电池壳体的减震效果较差,需要通过额外的减震手段改善车辆NVH性能;而复合材料电池壳体的抗湿热性能较差,且刚度较低,可能影响车辆的使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电池壳,所述电池壳轻质高强、易成型、阻燃隔热且减震降噪,在轻量化的同时,还可实现智能控温,能够进一步简化热管理***。
本发明的另一个目的在于提出一种电池壳的制造方法,所述电池壳的制造方法能够制造出轻质高强、易成型、阻燃隔热且减震降噪的电池壳。
根据本发明第一方面实施例的电池壳,所述一种电池壳,其特征在于,包括:电池壳体和电池壳盖,所述电池壳体形成有开口向上的容纳腔,电池在所述容纳腔内;所述电池壳盖上形成有切割口和切割块,当高于预设温度时,所述切割块打开所述切割口,当低于所述预设温度时,所述切割块封闭所述切割口。
根据本发明第一方面实施例的电池壳,将电池放入电池壳体的容纳腔内,电池壳体和电池壳盖相配合将电池封闭于电池壳体的容纳腔内,在电池在工作状态散发热量时,电池壳盖上的切割块物理状态发生变化,切割块受热后膨胀打开切割口,使得电池壳体和外界发生空气对流,进而将电池散发的热量通过切割口散发出去,可有效降低电池温度,避免电池过热;在电池由工作状态转向非工作状态时,电池停止散发热量,电池壳体也由高温转向低温状态,此时的电池壳盖上的切割块物理状态也发生变化,降温后的切割块收缩关闭切割口,进而保护电池壳体内的电池,即使在寒冷的冬季也可以使电池保持相对较高的温度,避免因启动时需要对电池进行加热而损失较多能量,进而提升续航里程。电池壳盖根据电池包的温度状态自动进行形状调整,实现智能控温,有助于电池热管理***的优化,进而实现电池包的最优工作温度区间,并且不需要额外安装风扇、控制芯片、线路等装置,可简化电池的热管理***,在满足功能需求的同时进一步降低电池重量,实现节能降耗。
另外,根据本发明的电池壳,还可以具有如下附加的技术特征:
进一步地,所述电池壳盖包括金属层板和复合层板,所述复合层板设于两个所述金属层板之间,或者所述金属层板设在所述复合层板的外侧,所述电池壳盖的至少部分切割以构造出所述切割口和所述切割块。
进一步地,所述金属层板和所述复合层板均设有多层,所述金属层板和所述复合层板
进一步地,所述电池壳体和/或所述电池壳盖上形成有多个加强筋,所述切割块的外周至少部分环绕所述加强筋。
进一步地,所述切割口和所述切割块的至少一个上设有绝缘胶垫。
进一步地,还包括:电池框架,所述电池框架包括框架主体和框架支撑,所述框架主体和所述框架支撑构造出装配腔,所述电池壳体的至少部分安装在所述装配腔内。
进一步地,所述切割口和与所述切割口对应的所述切割块在所述电池壳盖上均有多个。
本发明还提出一种具有上述实施例的电池壳的制造方法。
根据本发明第二方面实施例的电池壳的制造方法,一种用于权利要求2-4中任一项所述电池壳的制造方法,其特征在于,包括:
对所述金属层板预处理;
经过预处理的所述金属层板与复合层板胶黏接后辊压,以制成初级复合板;
所述初级复合板通过热压辊与模具配合热压后分别构造出具有加强筋的所述电池壳盖和具有加强筋的所述电池壳体;
在所述电池壳盖上切割出切割口和切割块后,将所述电池壳盖通过紧固件固定在所述电池壳体上。
根据本发明第二方面实施例的电池壳的制造方法,通过该制造方法制备出铝-复合材料的超混杂结构电池壳体,使得电池壳体具有轻质高强、易成型、阻燃隔热、减震降噪等特点,同时还可以根据电池包的温度状态自动进行形状调整,实现智能控温,有助于电池热管理***的优化,能够实现更好的轻量化效果。
进一步地,所述金属层板由铝合金材料构成,对所述金属层板预处理包括:所述金属层板通过碱洗脱氧后在其表面形成微孔结构。
进一步地,还包括:复合材料通过拉挤工艺分别制成框架主体和框架支撑,所述框架主体和所述框架支撑通过卡接和胶粘的方式固定以构造出电池框架,所述电池壳体的至少部分安装在所述电池框架内。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的电池壳的电池壳盖的结构示意图;
图2是图1中Ⅰ区域的放大图;
图3是图1的侧视图;
图4是图1的主视图;
图5是图1的俯视图;
图6是根据本发明实施例的电池壳的电池壳盖的组成示意图;
图7是根据本发明实施例的电池壳的电池框架的结构示意图;
图8是图7的俯视图;
图9是图7的左视图;
图10根据本发明实施例的电池壳的压辊的结构示意图;
图11是图10的主视图;
图12是图10的俯视图;
图13是根据本发明实施例的电池壳的电池壳体的组成示意图;
图14是图13的主视图;
图15是图13的俯视图;
图16是根据本发明实施例的电池壳的电池壳体和压辊的加工示意图;
图17是图16的主视图;
图18是图16的俯视图;
图19是图16的侧视图;
图20是根据本发明实施例的电池壳的电池壳体和电池壳盖的结构示意图;
附图标记:100-电池壳;
1-电池壳体;11-容纳腔;12-框架主体;13-框架支撑;14-电池框架;15-装配腔;
2-电池壳盖;21-切割口;22-金属层板;23-复合层板;24-加强筋;25-切割块;
3-压辊;31-凸起。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电池壳100。
如图1、图3和图4所示,根据本发明第一方面实施例的电池壳100,一种电池壳100,包括:电池壳体1和电池壳盖2,如图13所示,电池壳体1和电池壳盖2相配合设置,如图1和图2所示,电池壳体1形成有开口向上的容纳腔11,电池在容纳腔11内,电池壳体1内设置于使用电池相匹配的容纳腔11,用以安装固定电池包;如图1和图2所示,可以在电池壳盖2进行切割,通过切割后,如将切割后的切割块25去除,则可以使得电池壳盖2上形成切割口21,而由于切割块25并未从电池壳盖2上完全切除,具体如图1所示,切割块25可以为矩形,对切割块25的三条边进行切割,另外一边不进行切割,从而使得切割块25可以封闭切割口21,由此,可以使得电池壳盖2上形成有切割口21和切割块25。
由此,当高于预设温度时,切割块25可以受热膨胀,切割块25可以打开切割口21,使得电池壳体1与外界连通形成空气流动,进而将电池壳体1内的热量散发至电池壳体1外部,当低于预设温度时,切割块25收缩,切割块25封闭切割口21,使得电池壳体1内部与外界隔绝,电池包能够保持在稳定温度。因此,根据本申请的上述技术方案,可以在电池壳100的选材上进行优化设计,可以在一定程度上降低电池壳100的加工难度,同时还可以使得电池壳100能选用较为轻量化的材料进行生产,从而使得电池壳100较轻,以满足需求。
根据本发明实施例的电池壳100,将电池放入电池壳体1的容纳腔11内,电池壳体1和电池壳盖2相配合将电池封闭于电池壳体1的容纳腔11内,在电池在工作状态散发热量时,电池壳盖2上的切割块25物理状态发生变化,切割块25受热后膨胀打开切割口21,使得电池壳体1和外界发生空气对流,进而将电池散发的热量通过切割口21散发出去,可有效降低电池温度,避免电池过热;在电池由工作状态转向非工作状态时,电池停止散发热量,电池壳体1也由高温转向低温状态,此时的电池壳盖2上的切割块25物理状态也发生变化,降温后的切割块25收缩关闭切割口21,进而保护电池壳体1内的电池,即使在寒冷的冬季也可以使电池保持相对较高的温度,避免因启动时需要对电池进行加热而损失较多能量,进而提升续航里程。电池壳盖2根据电池包的温度状态自动进行形状调整,实现智能控温,有助于电池热管理***的优化,进而实现电池包的最优工作温度区间,并且不需要额外安装风扇、控制芯片、线路等装置,可简化电池的热管理***,在满足功能需求的同时进一步降低电池重量,实现节能降耗。
如图1和图6所示,在一个示例中,电池壳盖2包括金属层板22和复合层板23,复合层板23设于两个金属层板22之间,电池壳盖2的至少部分切割以构造出切割口21和切割块25。也就是说,电池壳盖可以由金属层板22、复合层板23、金属层板22三层夹心状的交替结构构成,由此,当内层的金属层板22受热后发生变形,而由于复合层板23的影响,使得位于外层的金属层板25不发生变形或者发生变形的量较少,由此,在内层的金属层板22的形变力的作用下,使得被切割后的切割块25向上翘曲,从而使得电池壳100内外的空间得以连通,进而使得电池壳100内的热量可以从切割口21散发出去,从而可以较好地对电池进行降温。而当电池的温度降低后,内层的金属层板22恢复形变,使得切割块22恢复翘曲,也即,切割块22重新将切割口21封闭,从而使得电池壳100内不易进入灰尘等杂质,也使得电池壳100内保持一定的温蒂,从而有利于电池的工作。
在另一个示例中,金属层板22设在复合层板23的外侧,电池壳盖2的至少部分切割以构造出切割口21和切割块25。同理可知,当复合层板23内侧受热时也会发生形变,从而使得切割块发生翘曲现象,从而使得切割口21打开,热量从切割口散发,当电池的温度降低后,复合层板23恢复形变,使得切割块22恢复翘曲,也即,切割块22重新将切割口21封闭。
进一步地,电池壳盖2采用金属层板22和复合层板23的多层交替设置的结构,金属层板22和复合层板23之间通过结构胶粘接,其中复合层板23设置于靠近电池壳体1容纳腔11的一侧,也可以设置成金属层板22、复合层板23、金属层板22三层夹心状的交替结构。金属层板22可以是超高强钢、铝合金或镁合金的一种或几种,并优选铝合金;表层的金属层板22具有较好的抗湿热性能,可对内部的复合层板23起到保护;而复合层板23具有较好的减震降噪功效,可以改善金属层板22吸能性差的问题,协同作用好。
如图5所示,通过激光切割在电池壳盖2的表面切割出切割口21,切割口21包括前端切割口21和后端切割口21,其中前端切割口21的前侧边缘和左右两侧边缘与电池壳盖2面板分割开,后端切割口21的后侧边缘和左右两侧边缘与电池壳盖2面板分割开,切割口21为非完全固定的复合板结构。由于金属层板22和复合层板23具有近10倍的热膨胀系数差,当电池包工作放热时,内层的金属层板22受热时发生膨胀,而外层板由于复合层板23的隔热效果膨胀较小,因此会出现向外侧的弯曲,使得切割块25膨胀开启切割口21,在电池壳体1内部和外界形成空气对流,有效降低电池温度,避免电池过热;而在电池包非运行状态下,切割口21与电池壳体1呈封闭状态,由于复合层板23具有良好的隔热效果,可以使电池内部即使在寒冷的冬季也保持相对较高的温度,避免因启动时需要对电池进行加热而损失较多能量,进而提升续航里程。
如图6所示,进一步地,金属层板22和复合层板23均设有多层,金属层板22和复合层板23交替设置,在一个示例中,复合层板23设有n层,其中n为大于等于1的整数,金属层板22设有n+1层,由此,当n层的复合层板23和n+1层的金属层板22交替设置后,使得电池壳盖2的最内侧和最外侧均为金属层板22;在另一个示例中,复合层板23设有n层,金属层板22设有n层,由此,当n层的复合层板23和n层的金属层板22交替设置后,使得电池壳盖2最外侧为金属层板22,最内侧为复合层板23。具体还可以参考下述分析:
电池壳盖2可以设置成金属层板22-复合层板23-金属层板22的多层交替结构,在车辆行驶时,电池包工作放热,内侧的金属层板22受热膨胀;而由于金属层板22和复合层板23的热膨胀系数相差近10倍,且在复合层板23的隔热作用下,外侧的金属层板22仍保持较低温度,因此切割块25会向上翻起,并在电池壳体1内部和外界形成空气对流,可以有效降低电池温度,避免电池过热;温度下降后,切割块25收缩重新闭合切割口21,可以避免电池壳体1长期开启可能导致的电池包污染。通过设置金属层板22和复合层板23不同层数的铺层设计,控制切割块25向上翻起的温度,可以有效控制切割口21打开的临界温度,进而实现对电池的有效控温。
对于电池壳盖2的金属层板22和复合层板23的层数,可以根据实际需求设置,另外,可以理解的是,不同层数的金属层板22和复合层板23可以使得切割块25在相同的温度下具有不同的翘曲程度,由此,可以根据实际地散热需求对电池壳盖2的金属层板22和复合层板23的层数进行设置。
进一步地,如图1所示,电池壳体1和/或电池壳盖2上形成有多个加强筋24,切割块25的外周至少部分环绕加强筋24,通过激光切割在电池壳盖2的表面切割出切割口21,切割口21为非完全固定的复合板结构,如图1所示,加强筋24沿电池壳盖2的长度方向延伸,在加强筋24的两端,且与加强筋24的端部间隔开的位置处对电池壳盖2进行切割,由此,使得切割块25上也具有加强筋24,且加强筋24的延伸方向与切割块25的转动轴线垂直,由此,可以使得切割块24在发生翘曲变形时不易发生损坏,可以使得切割块24在发生翘曲变形或者回复翘曲变形后能够具有较好地可靠性。
另外,如图1所示,一个切割块24上可以有两条加强筋24,切割块24的边缘可以以半包围的形式包围在两条加强筋24的端部,当然,可以理解的是,切割块24的边缘可以以半包围的形式包围三条或者三条以上的加强筋24的端部,这里不作限制,可以根据实际需求设置。
对此还需要说明的是,如上对电池壳盖2的金属层板21和复合层板22的层数进行设置可以使得切割块25在相同的温度下具有不同的翘曲程度,对此,切割块23具有的加强筋24的条数不同,也可以使得切割块25在相同的温度下具有不同的翘曲程度。因此,可以通过
在有的示例中,当电池包在不同的工作状态下,处于不同的温度状态,电池包的温度决定切割块25的膨胀和收缩状态,进而决定切割口21的打开和关闭状态,在不同状态切换时,为了加强切割口21的使用强度,避免不同工作状态下的变形,通过热压模具为电池壳盖2加工出加强筋24,在电池包工作状态放热时,内层的金属层板22受热时发生膨胀,出现向外侧的弯曲,使得切割块25膨胀开启切割口21,此时加强筋24为切割口21的边缘提高工作强度,避免切割块25膨胀时将切割口21的边缘顶开向外侧发生变形,进而保证电池壳体1稳定性的前提下实现电池壳体1内部和外界形成空气对流,有效降低电池温度,避免电池过热;在电池包非运行状态下,切割块25收缩使切割口21与电池壳体1呈封闭状态,此时加强筋24避免切割块25收缩时将切割口21的边缘收缩向内侧发生变形,由于复合层板23具有良好的隔热效果,可以使电池内部即使在寒冷的冬季也保持相对较高的温度。
如图1所示,进一步地,切割口21和切割块25的至少一个上设有绝缘胶垫,切割口21被分割开的边缘采用绝缘胶垫包覆,绝缘胶垫可以为天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、热塑性弹性体等,在车辆停驶状态下,切割口21与电池壳盖2面板保持闭合状态,且在绝缘胶垫的作用下,可实现良好的保温、防水及减震效果;同时在复合层板23的作用下,具有良好的隔热效果,可以在环境温度较低的情况下也使电池内部保持相对较高的温度,减少启动时额外对电池进行预热,降低电耗,进而提升续航里程。
如图7、图8和图9所示,进一步地,还包括:电池框架14,电池框架14包括框架主体12和框架支撑13,框架主体12和框架支撑13构造出装配腔15,电池壳体1的至少部分安装在装配腔15内。框架主体12和框架支撑13均为金属层板22和复合层板23交替设置,采用拉挤成形工艺制成,框架支撑13和框架主体1215通过胶粘和卡接的形式连接为一体,在电池包工作和非工作状态切换的过程中,电池壳体1内的温度升高或降低,采用金属层板22和复合层板23的设置结构稳定性好,热变形小,在电池反复升降温过程中可保持结构稳定,有助于提升电池的安全性;同时,采用电池框架14后,可进一步降低电池壳体1整体的用材厚度和重量,降低热辊压工艺难度,并实现电池壳体1的结构优化设计,进一步降低电池壳体1的整体重量;框架主体12和框架支撑13结构简单,采用的拉挤工艺模具成本低,生产效率高,可进一步降低零部件成本;电池框架14和电池支撑通过胶粘和铆接的形式连接,电池壳盖2和电池支撑通过螺接形式连接,共同构成完整的电池壳体1;电池壳体1上形成有翻边,翻边贴合电池框架14的上表面设置,在电池壳体1与电池壳盖2配合时可以限定电池壳盖2的位置。
如图1所示,进一步地,切割口21和与切割口21对应的切割块25在电池壳盖2上均有多个。通过激光切割在电池壳盖2的表面切割出切割口21,切割口21为非完全固定的复合板结构,通过设置不同数量的切割口21和切割块25达到不同散热效率的效果,由于金属层板22和复合层板23具有近10倍的热膨胀系数差,当电池包工作放热时,内层的金属层板22受热时发生膨胀,而外层板由于复合层板23的隔热效果膨胀较小,因此会出现向外侧的弯曲,使得切割块25膨胀开启切割口21,如图13、图14和图15所示,在电池壳体1内部和外界形成空气对流,有效降低电池温度,避免电池过热,在电池包功率较大时,可以采用设置多个切割口21和切割块25加快电池包的散热,在电池包功率较小时,可以采用设置较少的切割口21和切割块25对电池包进行散热;在电池包非运行状态下,切割口21与电池壳体1呈封闭状态,由于复合层板23具有良好的隔热效果,可以使电池内部即使在寒冷的冬季也保持相对较高的温度,避免因启动时需要对电池进行加热而损失较多能量,进而提升续航里程。
本发明还提出一种具有上述实施例的电池壳100的制造方法。
根据本发明第二方面实施例的电池壳100的制造方法包括:
首先对金属层板22预处理,其次,将经过预处理的金属层板22与复合层板23胶黏接后辊压,以制成初级复合板。
这里,复合层板23为多层纤维增强复合材料预浸料的结合体,其中增强纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维等,并优选性价比较高的玻璃纤维;预浸料的基体可以为热塑性树脂,也可以是热固性树脂,并优选更方便回收的热塑性树脂;多层预浸料按照不同角度堆叠在一起,堆叠角度为0~180°,层数为2~20层。
其中,经过预处理的金属层板22与复合层板23胶黏接后辊压,以制成初级复合板,具体的可以为:金属层板22和复合层板23可以均设有多层,多层的金属层板22和复合层板23交替铺叠而成,复合层板23通过胶膜与处理后的金属层板22粘接在一起,得到超混杂复合材料,其中复合层板23为n层,金属层板22为n层或n+1层,n为自然数,经过粘接后的多层的金属层板22和复合层板23可以通过压辊压实,可以提高初级复合板的结构强度。。
进一步地,如图10、图11和图12所示,使得初级复合板通过热压辊3与模具配合热压后分别构造出具有加强筋24的电池壳盖2和具有加强筋24的电池壳体1;超混杂复合材料经压辊3压实后,得到超混杂铝塑复合板;超混杂铝塑复合板经预热后,如图16、图17、图18和图19所示,在热压辊3的辊压作用下,贴合于热压模具,制成未处理的电池壳盖2和电池壳体1;热压辊3为带凸起31结构的热压辊3,凸起31结构的宽度为10~100mm,高度为5~50mm,圆角≥200mm,热压模具为带凹槽的模具,凹槽与热压辊3的凸起31结构相对应,可直接在未处理的电池壳盖2和电池壳体1平面上成形加强筋24结构;为了加强切割口21的使用强度,避免不同工作状态下的变形,通过热压模具为电池壳盖2加工处加强筋24,加强切割口21边缘的工作强度,以提高电池壳盖2的工作稳定性。在电池包工作状态放热时,内层的金属层板22受热时发生膨胀,出现向外侧的弯曲,使得切割块25膨胀开启切割口21,此时加强筋24为切割口21的边缘提高工作强度,避免切割块25膨胀时将切割口21的边缘顶开向外侧发生变形,进而保证电池壳体1稳定性的前提下实现电池壳体1内部和外界形成空气对流,有效降低电池温度,避免电池过热;在电池包非运行状态下,切割块25收缩使切割口21与电池壳体1呈封闭状态,此时加强筋24避免切割块25收缩时将切割口21的边缘收缩向内侧发生变形,由于复合层板23具有良好的隔热效果,可以使电池内部即使在寒冷的冬季也保持相对较高的温度。
在电池壳盖2上切割出切割口21和切割块25后,将电池壳盖2通过紧固件固定在电池壳体1上,通过电池壳体1和电池壳盖2的配合将电池安装固定于电池壳体1的容纳腔11内,为电池包的工作提供更加的散热条件。
如图16所示,根据本发明第二方面实施例的电池壳的制造方法,通过该制造方法制备出铝-复合材料的超混杂结构的电池壳体1,使得电池壳体1具有轻质高强、易成型、阻燃隔热、减震降噪等特点,同时还可以根据电池包的温度状态自动进行形状调整,实现智能控温,有助于电池热管理***的优化,能够实现更好的轻量化效果。
如图6所示,进一步地,金属层板22由铝合金材料构成,对金属层板22预处理包括:金属层板22通过碱洗脱氧后在其表面形成微孔结构,即先对金属层板22浸泡到碱液中,将经过碱洗的金属层板22通过阳极氧化的方式,使金属层板22表面氧化生成氧化铝,并通过碱洗脱氧,使金属层板22表面形成微孔结构,增大表面积;通过为金属层板22设置微孔结构,增大金属层板22与热空气的接触表面积,增大金属层板22的散热面积,在电池壳体1内部和外界形成空气对流,有效降低电池温度,避免电池过热。
如图7、图8和图9所示,进一步地,池壳100的制造方法还包括:复合材料通过拉挤工艺分别制成框架主体12和框架支撑13,框架主体12和框架支撑13通过卡接和胶粘的方式固定以构造出电池框架14,电池壳体1的至少部分安装在电池框架14内,复合材料电池框架14结构稳定性好,热变形小,在电池反复升降温过程中可保持结构稳定,有助于提升电池的安全性;同时,采用电池框架14后,可进一步降低电池壳盖2和电池壳体1的用材厚度和重量,降低热辊压工艺难度,并实现电池壳体1的结构优化设计,进一步降低电池壳体1的整体重量;框架主体12和框架支撑13结构简单,采用的拉挤工艺模具成本低,生产效率高,可进一步降低零部件成本;电池框架14和电池壳体1通过胶粘和铆接的形式连接,电池壳盖2和电池壳体1通过螺接形式连接,共同构成完整的电池壳体1。采用拉挤成形电池框架14结构,可实现电池壳体1的优化设计,在减重的同时兼顾了电池的结构稳定性和安全性。
另外,对于框架主体12和框架支撑13通过卡接和胶粘的方式固定所构造出电池框架14,如图7所示的一个具体示例,框架主体12可以形成为中空的板状结构,在框架主体12的长度方向的两端分别形成有两个卡接槽,两个卡接槽分别设在框架主体12宽度方向的两端,两个框架支撑13形成为中空的型材结构,框架支撑13的端部可以卡接在卡接槽内,由此,在两个框架主体12的长度方向的两端通过两个框架支撑13进行卡接连接,也即,两个框架主体12通过四个框架支撑13连接,可以构造出具有装配腔的15的电池框架。
根据本发明实施例的电池壳100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电池壳(100),其特征在于,包括:
电池壳体(1),所述电池壳体(1)形成有开口向上的容纳腔(11),电池在所述容纳腔(11)内,所述容纳腔(11)用以安装固定电池包;
电池壳盖(2),所述电池壳盖(2)上形成有切割口(21)和切割块(25),当高于预设温度时,所述切割块(25)打开所述切割口(21),当低于所述预设温度时,所述切割块(25)封闭所述切割口(21),
所述切割口(21)和所述切割块(25)的至少一个上设有绝缘胶垫,所述绝缘胶垫用于使所述切割口(21)与所述电池壳盖(2)面板保持闭合状态,
所述电池壳盖(2)包括金属层板(22)和复合层板(23),所述复合层板(23)设于两个所述金属层板(22)之间,所述电池壳盖(2)的至少部分切割以构造出所述切割口(21)和所述切割块(25)。
2.根据权利要求1所述的电池壳(100),其特征在于,所述金属层板(22)和所述复合层板(23)均设有多层,所述金属层板(22)和所述复合层板(23)交替设置。
3.根据权利要求1所述的电池壳(100),其特征在于,所述电池壳体(1)和/或所述电池壳盖(2)上形成有多个加强筋(24),所述切割块(25)的外周至少部分环绕所述加强筋(24)。
4.根据权利要求1所述的电池壳(100),其特征在于,还包括:电池框架(14),所述电池框架(14)包括框架主体(12)和框架支撑(13),所述框架主体(12)和所述框架支撑(13)构造出装配腔(15),所述电池壳体(1)的至少部分安装在所述装配腔(15)内。
5.根据权利要求1所述的电池壳(100),其特征在于,所述切割口(21)和与所述切割口(21)对应的所述切割块(25)在所述电池壳盖(2)上均有多个。
6.一种用于权利要求2-3中任一项所述电池壳的制造方法,其特征在于,包括:
对所述金属层板(22)预处理;
经过预处理的所述金属层板(22)与复合层板(23)胶黏接后辊压,以制成初级复合板;
所述初级复合板通过热压辊(3)与模具配合热压后分别构造出具有加强筋(24)的所述电池壳盖(2)和具有加强筋(24)的所述电池壳体(1);
在所述电池壳盖(2)上切割出切割口(21)和切割块(25)后,将所述电池壳盖(2)通过紧固件固定在所述电池壳体(1)上。
7.根据权利要求6的制造方法,其特征在于,所述金属层板(22)由铝合金材料构成,对所述金属层板(22)预处理包括:所述金属层板(22)通过碱洗脱氧后在其表面形成微孔结构。
8.根据权利要求6的制造方法,其特征在于,还包括:
复合材料通过拉挤工艺分别制成框架主体(12)和框架支撑(13),所述框架主体(12)和所述框架支撑(13)通过卡接和胶粘的方式固定以构造出电池框架(14),所述电池壳体(1)的至少部分安装在所述电池框架(14)内。
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