混合材料電池箱體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和異種材料連接技術(shù)是關(guān)鍵。
電池箱輕量化材料應(yīng)用主要包括鋁合金材料、高強(qiáng)鋼材料和復(fù)合材料的應(yīng)用等,目前鋁合金替代傳統(tǒng)低碳鋼在電池箱上得到了大范圍的應(yīng)用,鋁合金箱體成為電池箱體發(fā)展的一個(gè)重要方向。

鋁是最常用的金屬材料之一,同時(shí)也是地殼中分布最廣、儲(chǔ)存量最多的元素之一,占地殼質(zhì)量的8.13%。鋁合金密度小,約為鋼密度的1/3,用鋁合金代替鋼鐵可顯著降低箱體質(zhì)量,且鋁合金表面形成的一層致密而穩(wěn)定的氧化膜,使得其具有良好的耐腐蝕性,故鋁合金材料是一種優(yōu)異的電池箱輕量化材料。目前鋁合金電池包箱體主要有鋁型材箱體和鑄鋁箱體兩種形式,其中鋁型材箱體由于尺寸設(shè)計(jì)范圍大、模具開發(fā)成本低、材料性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)獲得了大量的關(guān)注。
高強(qiáng)鋼強(qiáng)度大幅提高,可實(shí)現(xiàn)箱體的薄壁化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)輕量化,且高強(qiáng)鋼相對(duì)于其他材料具有成本優(yōu)勢(shì),通過高強(qiáng)鋼替代傳統(tǒng)低碳鋼用于箱體制造是電池包箱體輕量化發(fā)展的一個(gè)重要方向;復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)良性能,在動(dòng)力電池包輕量化方面發(fā)揮著越來越重要的作用。熱塑性復(fù)合材料具有可重復(fù)使用、成本低、成型快等特點(diǎn),是電池包箱體制造的理想材料。熱塑性復(fù)合材料的成型,如注塑成型、LFT-D在線模壓成型、GMT模壓成型等,均可用于電池包的成型。電池箱上蓋采用熱固性復(fù)合材料成型,如SMC、BMC等,已廣泛應(yīng)用于電池包生產(chǎn)。碳纖維復(fù)合材料的高成本是限制其在汽車行業(yè)應(yīng)用的主要問題,研發(fā)汽車專用高模量低成本碳纖維是目前的研究重點(diǎn)。研發(fā)快速固化樹脂與預(yù)浸料,提高成型節(jié)拍是降低碳纖維復(fù)合材料成本的主要措施。隨著復(fù)合材料的成本逐步降低,未來復(fù)合材料有望實(shí)現(xiàn)在電池包箱體上的大規(guī)模應(yīng)用。
此外,多材料輕量化動(dòng)力電池包設(shè)計(jì)開發(fā)是未來發(fā)展趨勢(shì)之一。在不同部位應(yīng)用不同特性的輕量化材料,以得到最優(yōu)性能的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)減小質(zhì)量和成本。針對(duì)混合材料電池箱體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和異種材料連接技術(shù)是關(guān)鍵。
















