挤出空心板、电池箱底板、电池壳体及电动汽车制造技术

本发明专利技术提供挤出空心板，以及由挤出空心板拼接组成电动汽车电池壳体，该挤出空心板具有等截面的板状本体，在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，凸起向下弯曲，凹槽的开口向上勾起，构成凸起和凹槽的弧面至少包含两个渐开线表面。本发明专利技术拼合粘接的连接方式，相比既有的搅拌摩擦焊电池箱制造工艺，具有生产速度快、设备成本低、平整度高等显著的优势。

【技术实现步骤摘要】
挤出空心板、电池箱底板、电池壳体及电动汽车
本专利技术涉及一种汽车部件，具体涉及一种挤出空心板、电池箱底板、电池壳体及电动汽车。
技术介绍
电动汽车所采用的的动力电池系统主要包括电池模组、电池壳体、管路和电路系统。其中动力电池系统作为关键部件，其安全性、可靠性和耐久性决定了整车的性能。目前最常见的动力电池布局方式是采用电池下壳提悬挂在车身底部。电池壳体作为动力电池的载体，不仅有极高的尺寸精度要求，还需具备足够的保护能力，满足车辆行驶工况对电池的物理防护需要。电池壳体既要装入足够多的电池来符合续航能力要求，电池包重量普遍达到600kg以上。同时也要具备足够的保护性能，包括耐振动强度、耐冲击性能、碰撞安全性能、抗石击性能、密封性能（IP67）、防腐性能以及轻量化。经检索，中国专利文献CN107732062A公开了一种新能源汽车铝合金电池下壳体及制备方法，采用四块矩形挤出空心板型材拼接成底板，挤出空心板的厚度约10mm，宽度35~38mm，长度2000mm，四块空心板型材沿底板的长度方向排列对接，形成三条拼缝，在拼缝的正反两面采用搅拌摩擦焊焊接，就存在六条长焊缝，焊缝总长度达到了12米，摩擦搅拌焊的速度仅为1.3m/min左右，仅走完这些焊缝的时间就需要9~10分钟，考虑装夹时间会更久。可见整个电池壳体的制造过程中，拼缝固定所占用工时过长，已成为制约电池壳体制造流速的瓶颈。设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，融合DFMA理念的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的电池箱底板，。经过不断研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种全新结构的拼合粘接式电池底板结构。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供一种挤出空心板，具有等截面的板状本体，在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽的开口向上勾起，所述凸起具有第一弧面，第一过渡面和第三弧面，所述凹槽具有第二弧面，第二过渡面和第四弧面，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面和第四弧面上至少包含两个渐开线表面；在两块挤出空心板拼接时，一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入另一块挤出空心板的凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持第一间隙，所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，当所述第一过渡面搭接于第二过渡面上时，两块空心板处于同一平面。作为优选，在第一弧面与本体端部之间具有下凹，在第二弧面与本体端部具有下勾，当在两块挤出空心板拼接时，所述下勾挤入下凹中。提供反向锁定，在结构胶未完全固化时，保护拼缝在受到顶升力时不易沿拼接方向滑开。作为优选，所述空腔内具有纵向隔板，隔板的数量可以是一个或多个，起到类似机翼内加强筋的结构强化效果作为优选，所述第一间隙内具有厚度0.1~0.2mm的第一粘接层，所述第二间隙内具有楔状的第二粘接层。两粘接层基于受力工况的差异，采用结构设计上不同的形状的溢胶间隙实现，且由于该间隙的存在，在拼接/装配过程中凹槽内的结构胶不会被旋入的凸起刮出，而是近似均匀的挤压，令结构胶在间隙内均匀摊铺以形成牢固的粘接层/结合界面。作为优选，所述凹槽的开口处具有用于压接凸起的变形部，在凹槽的开口处预先设计一定的张开变形量，在拼接/装入凸起后，由外部压力挤压令该变形部收敛，接缝两端的两空心板达到更加的锁定效果。作为优选，所述板状本体的端部还具有密封槽，所述密封槽内嵌装密封条。密封条作为第二重防水保险，预先加工密封槽形状与嵌入密封条的弹性密封实现，提高电池箱底板的防水性能。本专利技术同时提供一种电池箱底板，是由挤出空心板拼接组成，所述挤出空心板具有等截面的板状本体，在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽的开口向上勾起，所述凸起具有第一弧面，第一过渡面和第三弧面，所述凹槽具有第二弧面，第二过渡面和第四弧面，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面和第四弧面上至少包含两个渐开线表面；两块挤出空心板拼接时，在一块挤出空心板的凹槽表面打结构胶，另一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入该凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持第一间隙，所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，当所述第一过渡面搭接于第二过渡面上时，两块空心板在上表面拼缝处平齐，第一间隙内均布0.1~0.2mm的第一粘接层，第二间隙内形成楔状的第二粘接层。本专利技术进一步说明上述电池箱底板在电池壳体中的应用，是将电池箱底板与侧板固定连接。制造该电动汽车电池箱底板的方法，是采用拼合粘接的方式可靠地连接上述挤出空心板，首先在一块挤出空心板的凹槽表面打结构胶，然后将另一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入该凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持0.1~0.2mm的第一间隙，在第一间隙内均布第一粘接层；所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，，第二间隙内形成楔状的第二粘接层，当两块空心板在上表面拼缝处平齐完成拼合，所述第一过渡面搭接于第二过渡面上，等待结构胶固化后完成粘结。采用上述电池壳体的电动汽车，亦在本专利技术的范围内。有益效果：本专利技术在挤出空心板端部采用鹰嘴式的自锁式连接结构，具备以下显著的进步：1.拼合粘接的连接方式，在生产速度上显著地领先于现有搅拌摩擦焊结合方式；2.拼合粘接的动作简洁，将第一块板平放，在凹槽处沿弧线运动装入第二块板，向内推动，在第二块板的凹槽处以此类推安装第三块板，仅旋转和推动两个自由度的运动，制造设备的结构得到了极大简化，相比搅拌摩擦焊极大地降低了设备成本。3.等截面的铝合金型材已有成熟的铝合金挤出工艺可以实现，在现有挤出空心板成型工艺基础上仅变更挤出模具即可制造，切换成本极低。4.整个装配工艺流程无需加热，避免大面积的底板在了焊接过程中发生不确定的受热形变，也就省去了校平所需的工时及设备占用。除以上所述的本专利技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外。为使本专利技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点做更为清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。附图说明图1是本专利技术实施例1的挤出空心板的截面图；图2是本专利技术实施例2的结构示意图；图3是本专利技术实施例3的拼接过程1状态图；图4是本专利技术实施例3的拼接过程2状态图；图5是本专利技术实施例3的拼接过程3状态图；图6是本专利技术实施例3的拼接完成状态图；图7是图6的局部放大图；图8是图6的轴测图；图9是图8中凸起部分的示意图；图10是图8中凹槽部分的示意图；图中：凸起1，第一弧面101，第一过渡面102，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挤出空心板，具有等截面的板状本体，其特征在于：在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽的开口向上勾起，所述凸起具有第一弧面，第一过渡面和第三弧面，所述凹槽具有第二弧面，第二过渡面和第四弧面，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面和第四弧面上至少包含两个渐开线表面；在两块挤出空心板拼接时，一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入另一块挤出空心板的凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持第一间隙，所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，当所述第一过渡面搭接于第二过渡面上时，两块空心板处于同一平面。

【技术特征摘要】
1.一种挤出空心板，具有等截面的板状本体，其特征在于：在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽的开口向上勾起，所述凸起具有第一弧面，第一过渡面和第三弧面，所述凹槽具有第二弧面，第二过渡面和第四弧面，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面和第四弧面上至少包含两个渐开线表面；在两块挤出空心板拼接时，一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入另一块挤出空心板的凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持第一间隙，所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，当所述第一过渡面搭接于第二过渡面上时，两块空心板处于同一平面。2.根据权利要求1所述的挤出空心板，其特征在于：所述第一弧面与本体端部之间具有下凹，所述第二弧面与本体端部具有下勾，当在两块挤出空心板拼接时，所述下勾挤入下凹中。3.根据权利要求1所述的挤出空心板，其特征在于：所述空腔内具有纵向隔板。4.根据权利要求1所述的挤出空心板，其特征在于：所述第一间隙内具有厚度0.1~0.2mm的第一粘接层，所述第二间隙内具有楔状的第二粘接层。5.根据权利要求1所述的挤出空心板，其特征在于：所述凹槽的开口处具有用于压接凸起的变形部。6.根据权利要求1所述的挤出空心板，其特征在于：所述板状本体的端部还具有密封槽，所述密封槽内嵌装密封条。7.一种电池箱底板，其特征在于：由挤出空心板拼接组成，所述挤出空心板具有等截面的板状本体，在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽的开口向上勾起，所述凸起具有第一弧面，第一过渡面和第三弧面，所述凹槽具有第二弧面，第二过渡面和第四弧面，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面和第四弧面上至少包含两个渐开线表面；两块挤出空心板拼接时，在一块挤出空心板的凹槽表面打结构胶，另一块挤出空心板的凸起以下表面拼缝为中心旋转嵌入该凹槽，在旋转嵌入过的程中所述第一弧面与第二弧面之间保持第一间隙，所述第三弧面与第四弧面之间保持第二间隙，当所述第一过渡面搭接于第二过渡面上时，两块空心板在上表面拼缝处平齐，第一间隙内均布0.1~0.2mm的第一粘接层，第二间隙内形成楔状的第二粘接层。8.一种电池壳体，由侧板和底板组成，其特征在于：所述底板由挤出空心板拼接组成，所述挤出空心板具有等截面的板状本体，在板状本体的内部具有空腔，在本体的端部具有凸起和/或凹槽，所述凸起向下弯曲，所述凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：马翼，
申请(专利权)人：马翼，
类型：发明
国别省市：江苏,32