一种电动汽车用电池包托盘及其制造方法，属于新能源电动汽车制造领域。该电动汽车用电池包托盘的制造方法，将熔融铝合金压铸得到若干个铝合金压铸件单元，再将铝合金压铸件单元采用拼焊的方法组合，得到电动汽车用电池包托盘。铝合金压铸件单元包括底板、边梁和筋条。拼焊采用气体保护焊工艺，采用压铸铝合金用焊丝，实现拼焊成型。该制造方法采用压铸单元一次压铸成型无需焊接，使得托盘产品焊缝数量大大减少，产品尺寸精度和刚度得到提升，有利于提高电动汽车的运行安全和品质。同时，产品生产效率相应提高，产品制造成本显著降低。产品制造成本显著降低。产品制造成本显著降低。
【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用电池包托盘及其制造方法
[0001]本专利技术提出一种电动汽车用电池包托盘及其制造方法，属于新能源电动汽车制造领域。
技术介绍
[0002]随着新能源的开发利用和环保意识的提高，新能源电动汽车逐渐成为公共交通和家庭用车的首选产品，2020年产销量均已超过136万辆。动力电池作为电动汽车三大核心技术之一，一定程度上决定了电动汽车的使用性、可靠性和安全性。经过一段时期的发展，目前的电池包安装方式由早期的分体式转变为平铺在车辆底盘上的一体式(滑板式)，代表产品有Tesla Model S和比亚迪
·
唐等。电池包安装用托盘(简称电池包托盘)作为新能源电动汽车开发中的重要部件，其安全性和制造成本正在受到汽车(零部件)制造厂商的日益重视。
[0003]由于轻量化是电动汽车的重点发展方向，故电池包托盘多采用铝合金制造。根据铝合金材料的供货特征，目前的电池包托盘一般都是采用铝合金挤压件进行组合制造。此类电池包托盘由带筋条的底板和边框组成，底板由几块铝合金型材采用特定的焊接工艺(如搅拌摩擦焊或气体保护焊)拼焊连接而成，边框上的所有横梁也均为铝合金型材，各横梁之间、横梁与底板之间再采用气体保护焊方法连接而成。该类制造技术因挤压铝型材成分通用、供货渠道容易、工艺成熟，已成为目前主要的电池包托盘供货方式。但是，此类托盘由于组装焊缝数量多，焊接工艺麻烦，产品尺寸精度和刚度难以保证，且生产成本偏高，生产周期偏长。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提出一种电动汽车用电池包托盘及其制造方法，该制造方法采用铝合金压铸件代替铝合金挤压件制造电池包托盘，由于压铸件和挤压件所用的铝合金成分及构件成型工艺显著不同，因而在电池包托盘的制造工艺上存在巨大差异。虽然理论上可以将整个电池包托盘一次压铸成型，但是由于电动汽车用电池包托盘尺寸较大，不同车型的使用面积达到4m2～10m2，目前压铸机的生产能力不能满足一次压铸成型的要求。为了制造大尺寸的铝合金压铸件电池包托盘产品，可以采用较小尺寸的压铸件托盘单元经拼焊的方式组合而成。
[0005]本专利技术的一种电动汽车用电池包托盘的制造方法，将熔融铝合金压铸得到若干个铝合金压铸件单元，再将铝合金压铸件单元采用拼焊的方法组合，得到电动汽车用电池包托盘。
[0006]进一步的，所述的铝合金压铸件单元包括底板、边梁和筋条。
[0007]所述的若干个铝合金压铸件单元，优选为2～4个。
[0008]所述的拼焊采用气体保护焊工艺，采用压铸铝合金用焊丝，实现拼焊成型。
[0009]所述的压铸铝合金用焊丝，其包括的成分及各个成分的质量百分比为：Si：10～
13％，Mn：0.3～0.5％，Mo≤0.2％，Ti：0.05～0.15％，Sr：0.02～0.05％，Zr：0.2～0.3％，Fe≤0.15％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，单个杂质的质量百分比≤0.05％，不可避免的杂质总的质量百分比之和≤0.15％。
[0010]所述的压铸铝合金用焊丝，其直径为1.2mm
‑
4.0mm。
[0011]所述的拼焊成型采用单面单道焊缝或双面单道焊缝。
[0012]所述的单面单道焊缝，在焊接时，铝合金压铸件单元中焊缝对应的底部放置带有凹槽的衬垫。
[0013]本专利技术的一种电动汽车用电池包托盘的制造方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1：准备
[0015]根据电动汽车用电池包托盘的成分，准备铝合金原料，进行熔炼，得到熔融铝合金；
[0016]步骤2：浇铸
[0017]根据压铸机的型号和电动汽车用电池包托盘尺寸，确定电动汽车用电池包托盘制造单元的模具规格，将熔融铝合金压铸入模具内，得到若干个铝合金压铸件单元；每个铝合金压铸件单元均包括电池包托盘边框、筋条和底板；
[0018]步骤3：拼焊
[0019]将若干个铝合金压铸件单元进行拼焊，得到电动汽车用电池包托盘。
[0020]所述的步骤1中，所述的电动汽车用电池包托盘包括的主元素及该元素的质量百分含量为：Si为8
‑
11％，Mn为0.3
‑
0.6％，余量为Al；
[0021]所述的步骤1中，电动汽车用电池包托盘的成分要求能够符合电动汽车厂家要求的强度和塑性，同时满足铝合金的压铸工艺要求。
[0022]所述的步骤1中，电动汽车用电池包托盘还包括不可避免的杂质元素，单个杂质元素的质量百分含量≤0.05％，总杂质的质量百分含量≤0.25％。
[0023]所述的步骤1中，熔炼温度为740℃
‑
760℃。
[0024]所述的步骤2中，根据压铸机的能力和电动汽车用电池包托盘尺寸，将电动汽车用电池包托盘拆分为2～4个铝合金压铸件单元。
[0025]在步骤3中，所述的拼焊采用气体保护焊，采用压铸铝合金用焊丝，完成单面单道焊或双面单道焊。
[0026]单面单道焊或双面单道焊，具体包括如下步骤：
[0027](1)将铝合金压铸件单元的焊接边缘加工成V型或I型焊接坡口；
[0028]在步骤3的(1)中，V型焊接坡口的开口角度为40～60
°
，钝边高度0～1mm。
[0029](2)清理铝合金压铸件单元焊接坡口周围表面和焊口，将铝合金压铸件单元对接；
[0030]在步骤3的(2)中，采用机械或化学方法清理铝合金压铸单元焊接坡口周围表面和焊口。
[0031](3)采用压紧装置将铝合金压铸件单元固定；
[0032]在步骤3的(3)中，如果采用单面单道焊，需要在对接后的铝合金压铸件单元下方设置有垫板，在垫板中对应的焊缝位置设置凹槽；所述的垫板为铜合金材质或不锈钢材质，所述的凹槽尺寸为：宽10
‑
15mm，深1
‑
2mm。
[0033](4)采用压铸铝合金用焊丝进行焊接，完成单元拼接，得到电动汽车用电池包托
盘；
[0034]所述的压铸铝合金用焊丝的直径为1.2mm
‑
4.0mm，其含有的主要成分及各个成分的质量百分比为：Si：10～13％，Mn：0.3～0.5％，Mo≤0.2％，Ti：0.05～0.15％，Sr：0.02～0.05％，Zr：0.2～0.3％，Fe≤0.15％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，单个杂质的质量百分比≤0.05％，不可避免的杂质总的质量百分比之和≤0.15％。
[0035]在步骤3的(4)中，焊接工艺为熔化极气体保护焊(MIG)或钨极氩弧焊(TIG)。
[0036]本专利技术的一种电动汽车用电池包托盘，采用上述制造方法制得。
[0037]焊接接头的拉伸强度超过母材拉伸强度的80％。
[0038]本专利技术的一种快速低成本电动汽车用电池包托盘及其制造方法，与传统的采用挤压铝合金制造的电池包托盘不同，采用压铸铝合金制造的电池包托盘单元均含有边框、筋条和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，将熔融铝合金压铸得到若干个铝合金压铸件单元，再将铝合金压铸件单元采用拼焊的方法组合，得到电动汽车用电池包托盘。2.根据权利要求1所述的电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，所述的铝合金压铸件单元包括底板、边梁和筋条。3.根据权利要求1所述的电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，所述的若干个铝合金压铸件单元为2～4个铝合金压铸件单元。4.根据权利要求1所述的电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，所述的拼焊采用气体保护焊工艺，采用压铸铝合金用焊丝，实现拼焊成型；所述的压铸铝合金用焊丝，其包括的成分及各个成分的质量百分比为：Si：10～13％，Mn：0.3～0.5％，Mo≤0.2％，Ti：0.05～0.15％，Sr：0.02～0.05％，Zr：0.2～0.3％，Fe≤0.15％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，单个杂质的质量百分比≤0.05％，不可避免的杂质总的质量百分比之和≤0.15％。5.根据权利要求4所述的电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，所述的压铸铝合金用焊丝，其直径为1.2mm
‑
4.0mm。6.根据权利要求4所述的电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，所述的拼焊成型采用单面单道焊缝或双面单道焊缝。7.一种电动汽车用电池包托盘的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：准备根据电动汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭音，陈怀宁，蔡倩，吴昌忠，
申请(专利权)人：沈阳育成鑫成果转化技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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