一种电池壳体以及汽车的制作方法

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体涉及一种电池壳体以及汽车。

背景技术：

随着排放法规和油耗限值的日益趋严，汽车轻量化得到主机厂越来越多的重视。特别对于新能源汽车，整车重量的降低可带来续航里程的显著提升。电池壳体作为新能源汽车电池系统的主要组成部分，一般固定在车辆的底部，为了保证电池模组的安全可靠，电池壳体要求具有足够的强度和优秀的密封性能，一般选用强度较高的材料制成。由于新能源汽车续航里程需求的不断增加，导致电池模组数量和电池壳体的尺寸不断加大，整个电池的系统的重量增加很多，十分不利于行驶里程的增加。这就要求电池壳体在保证强度的情况下能够尽量减轻重量。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型是提供一种解决背景技术存在的问题的电池壳体以及汽车。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种电池壳体，包括电池下壳体；

所述电池下壳体包括法兰边和本体，所述本体包括底板和环形的侧板，所述侧板的底部边沿与底板配合形成槽状的本体，所述法兰边连接在侧板的顶部的边沿上；

所述侧围包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，所述闭环结构套设在侧板上。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：

一种汽车，采用上述的电池壳体。

本实用新型的有益效果在于：通过所述侧板与底板之间的夹角为钝角，能够方便本体的再加工，同时在冲压过程中方便拔模；通过侧围包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，首尾依次连接可显著增强壳体的强度及刚度，适用于电池重量较大的壳体。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的一种电池壳体(电池下壳体)的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式的一种电池壳体(电池下壳体)的拆解图；

图3为局部a面的剖面图；

图4为局部b面的剖面图；

图5为本发明具体实施方式的一种电池壳体(电池下壳体)的底板与水冷板的配合示意图；

标号说明：1、电池下壳体；11、法兰边；12、底板；13、侧板；14、凹陷区；15、衬板；16、加强结构；2、侧围；3、冷却板；31、冷却沟槽。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1所示，本实用新型的一种电池壳体，包括电池下壳体1；

所述电池下壳体1包括法兰边11和本体，所述本体包括底板12和环形的侧板13，所述侧板13的底部边沿与底板12配合形成槽状的本体，所述侧板13与底板12之间的夹角为钝角；所述法兰边11连接在侧板13的顶部的边沿上；

所述侧围2包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，所述闭环结构套设在侧板13上。

从上述描述可知，通过所述侧板13与底板12之间的夹角为钝角，能够方便本体的再加工，同时在冲压过程中方便拔模；通过侧围2包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，首尾依次连接可显著增强壳体的强度及刚度，适用于电池重量较大的壳体。

进一步的，所述电池下壳体1的材质为铝合金材质，所述电池下壳体1通过铝合金热成型方法成型。

从上述描述可知，现有电池壳体材料和工艺形式主要有：高强钢+冲压，铝合金+铸造，铝合金型材+挤压+搅拌摩擦焊，复合材料+模压；但是各自都存在不足：

冲压钢材电池壳体，此结构具有强度高，工艺成熟，成本低的特点，但高强钢冷冲压成形困难容易反弹开裂，此外电池壳体主要使用在汽车下部，环境湿度较大，存在各种酸、碱和有机溶剂，对钢结构壳体造成腐蚀损伤，且冲压钢材电池壳体较重不利于汽车轻量化。同时，冷却板3与电池下壳体1需要焊接在一起，容易产生制造缺陷。

铸铝电池壳体需要一体成型，为避免裂纹，气孔等铸造缺陷需要较严格的制造工艺，冷却管系统与壳体通过铸造一体成型，设计复杂，制造成本较高，同时相较于冲压钢材电池壳体减重效果有限。

挤压铝型材电池壳体，需要将若干块型材通过搅拌摩擦焊焊接在一起，焊缝区域强度明显低于母材，造成电池强度下降，且容易出现焊接缺陷，例如钥匙孔，如要保持强度需要增加挤压型材的厚度，降低了轻量化效果。该类型的冷却系统通常集成在挤压铝型材的中空结构中。

碳纤维复合材料，是很好的轻量化材料，具有高强度，防腐性能好，耐疲劳等特性，但目前生产制造成本极高，无法大规模在汽车零部件上量产。

本申请通过采用热成型方法成型，大大提高了材料的延伸性能，可以使得成型的产品形状异常复杂，避免铝合金冷成形成形效果差，易开裂的缺点，且材料强度高于铝型材；由于铝合金板材在冷却过程中仍然处于合模状态，极大减少了回弹，保证了产品的尺寸精度；通过将固溶淬火与成型结合，实现了电池壳体一体化成形，简化了工艺流程，提高了生产效率；铝合金热成形产品相对于高强钢电池壳体减重40％，相对于铸造铝合金和铝型材产品减重20％左右；相对于铝合金型材产品实现降本10％左右。

进一步的，与侧板13连接的所述底板12上设置有过渡的凹陷区14，所述凹陷区14与底板12之间具有衬板15，所述凹陷区14与侧板13之间圆弧过渡，所述凹陷区14与衬板15之间圆弧过渡，所述衬板15与底板12之间为圆弧过渡。

从上述描述可知，通过凹陷区14与圆弧过度的设置，能够避免冲压过程中出现开裂风险，保证电池下壳体1的密封性。

进一步的，所述底板12上还设置有加强结构16。

从上述描述可知，通过加强结构16的设置，能够提升电池下壳体1的强度和刚度。

进一步的，所述侧围2固定在电池下壳体1的法兰边11下且位于电池下壳体1的侧壁上。

从上述描述可知，通过所述侧围2包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，可显著增强壳体的强度及刚度，适用于电池重量较大的壳体。

进一步的，所述型材通过冷金属过度焊接技术焊接。

从上述描述可知，所述型材通过冷金属过度焊接技术焊接，实现更好的焊缝厚度过渡，并具有很高的焊接速度且不产生任何飞溅。

进一步的，所述型材为中空型材。

从上述描述可知，通过中空的型材，中空结构可以实现减重降本的作用

进一步的，所述电池壳体还包括位于电池下壳体1下方的冷却板3，所述冷却板3上开设有多条的冷却沟槽31，所述冷却沟槽31凸起处与底板12粘接。

进一步的，所述电池壳体还包括冷却管，所述冷却管设置在中空型材内；

所述冷却管上设置有开孔，所述开孔与冷却沟槽31连通。

一种汽车，采用上述的电池壳体。

实施例一

一种铝合金热成型方法，包括

加热，将铝合金板材置于加热炉内加热到铝合金板材固溶状态，加热温度为480℃；

成型淬火，将加热后的铝合金板材通过内部具有冷却管道的模具热冲压成型，并在模内淬火冷却；

时效处理，将成型淬火后的铝合金板材置于时效炉内保持温度160℃持续1.5h。

实施例二

一种电池壳体，包括电池下壳体；

所述电池下壳体包括法兰边和本体，所述本体包括底板和环形的侧板，所述侧板的底部边沿与底板配合形成槽状的本体，所述侧板与底板之间的夹角为钝角；所述法兰边连接在侧板的顶部的边沿上；

所述侧围包括多个首尾相接的型材形成的闭环结构，所述闭环结构套设在侧板上。

与侧板连接的所述底板上设置有过渡的凹陷区，所述凹陷区与底板之间具有衬板，所述凹陷区与侧板之间圆弧过渡，所述凹陷区与衬板之间圆弧过渡，所述衬板与底板之间为圆弧过渡。

所述底板上还设置有加强结构。

所述侧围固定在电池下壳体的法兰边下且位于电池下壳体的侧壁上。

所述型材通过冷金属过度焊接技术焊接。

所述型材为中空型材。

所述电池壳体还包括位于电池下壳体下方的冷却板，所述冷却板上开设有多条的冷却沟槽，所述冷却沟槽凸起处与底板粘接。

所述电池壳体还包括冷却管，所述冷却管设置在中空型材内；

所述冷却管上设置有开孔，所述开孔与冷却沟槽连通。

实施例三

一种电池壳体，与实施例二相同之处不再赘述，区别在于：

所述电池下壳体的材质为铝合金材质，所述电池下壳体通过实施例一的铝合金热成型方法成型。

实施例四

参照图1至图5，一种电池壳体，与实施例二相同之处不再赘述，区别在于：

所述电池壳体还包括冷却管，所述冷却管设置在中空型材内，所述冷却管设置在其中三边的型材内，形成u形的冷却管路。

所述电池下壳体高度100mm，所述法兰边宽度为35mm，法兰边表面平整无褶皱，为了确保与上壳体的连接密封，所述侧板与法兰边相交处成圆角过度，所述圆角半径为r10mm；所述侧板与底板相交处圆角半径为r6mm。下壳体拔模斜度为3.5°(即侧板的倾斜的角度为106°)，能够增加电池单元的布置空间，所述凹陷区凹陷深度为6mm，所述凹陷区与底板之间具有衬板，衬板与底板、凹陷区的过渡圆弧为r15mm。为避免冲压过程中出现开裂风险，电池下壳体的拐角处的侧板与底板相交处圆角半径为r25mm，电池下壳体的拐角处的的衬板与底板圆角半径为r25mm，衬板与凹陷区的圆弧过渡半径为r20mm；

所述冷却管的截面直径小于侧围中空型材的内的内切圆直径。

实施例五

一种汽车，采用实施例二至实施例四任意一项所述电池壳体。

实施例六

一种汽车，采用实施例一制得的铝合金。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。