一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法，所述电池箱体包括箱盖、下箱体、箱体内部固定框架及外部固定支架。箱体制备方法采用湿法模压，具体步骤为：将碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维一种或几种纤维织物按次序在模具中铺层；真空导入树脂，树脂选择为热固性树脂；放入模压机中加压加热成型；固化后脱模取出；在脱模后的下箱体中装配内部支架并铺设纤维织物，二次铺层后进行二次湿法模压，随后对上箱盖及下箱体进行裁边、加工并钻、攻孔，组装下箱体、内部支架及吊耳；最后，对箱盖及下箱体进行表面处理。其有益效果是：采用复合材料制备电池箱体显著降低重量，提高电池能量密度，同时有利于提高整体刚度与绝缘性，具有良好的耐冲击性能，可有效防护来自于车辆运行方向、横向的撞击以及底部石子等异物的飞溅伤害外选用该成型方法简化工艺过程，进一步降低成本。

Light weight battery box of pure electric automobile and manufacturing method thereof

The invention discloses a light weight battery box of a pure electric vehicle and a manufacturing method thereof, wherein the battery box body comprises a box cover, a lower box body, an inner fixing frame and an external fixing bracket. The preparation method adopts wet molding, which comprises the following steps: carbon fiber, basalt fiber and glass fiber of one or several fabric according to the order in the middle layer of vacuum mold; import resin, resin for thermosetting resin; in a molding machine hot pressed; solid after removed; the internal support in the assembly the box after ejection and laying fiber fabric, two layer after two times of wet molding, then on the box cover and the lower box edge, processing and drilling and tapping hole, assembling body, internal support and lifting lug; finally, the box cover and the box under the surface. The beneficial effect is: the preparation of composite materials of battery case significantly reduce weight, improve the energy density of the battery, and helps improve the overall stiffness and insulation, good impact resistance, can be effectively prevented from the vehicle running direction, transverse impact and the bottom of the stone body outside the molding splash damage the method simplifies the process and further reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车轻量化电池箱体及其制造方法
本专利技术涉及新能源汽车领域，特别涉及一种复合材料电池箱体及其制备的方法。
技术介绍
随着纯电动汽车的推广，电动汽车的续驶里程也成为关注的焦点，而轻量化电池箱体无疑是提高续驶里程的关键。纯电动汽车电池箱体，不仅要容纳所有电芯及管理系统，还要承受电池箱的自重及车辆运行方向、横向的撞击以及底部石子等异物的飞溅伤害，除此之后，还需要满足绝缘、防水、防火以及防尘等相关标准要求。目前，电动汽车的电池箱普遍采用钢制结构箱体，采用钣金或冲压加工成型，箱体表现为重量偏重，加工工艺复杂，耐腐蚀性不高，整体电池能量密度不高；铝合金电池箱相对轻便，但综合成本高，抗承载能力较弱，实际应用中成型存在一定的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种轻量化电池箱体及其制造方法，通过这种方法制造方法生产的电池箱体具有的重量轻,整体抗冲击能力及抗屈服能力强，能够显著降低电池包整体重量，提升电池能量密度。另外该专利技术方法制造工艺程序少、操作简单、成型效率高，适合批量生产。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将纤维织物按次序在模具中铺层；6)在步骤1)铺层好的织物上涂覆树脂，真空导入树脂；7)将步骤2)所得的浸入液体树脂的织物放入模压机中加压加热成型；8)将步骤3)后的成型的材料固化后脱模取出，得到下箱体毛坯、上箱盖毛坯；9)将步骤4)所得的下箱体毛坯内部进行安装支架的组装；6)对步骤5)所得的下箱体毛坯进行二次铺层；7)重复步骤2)、3)、4)；8)对完成步骤7)后的下箱体毛坯和完成步骤4)后的上箱盖毛坯进行裁边、加工并钻、攻孔；9)将步骤8)所得的下箱体毛坯进行组装内、外部支架、吊耳；10)对上箱盖毛坯及下箱体毛坯进行表面处理，制得上箱盖和下箱体。进一步地，选用的纤维织物为碳纤维织物、玄武岩纤维织物、玻璃纤维织物中的一种或几种纤维织物，其中碳纤维织物比例不低于70％。进一步地，选用树脂为热固性树脂，其为酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂。进一步地，上箱盖以及下箱体采用湿法模压成型工艺，其工艺参数为:温度100℃-150℃、压力6T-60T、保压时间0.5-3h。进一步地，下箱体进行二次铺层时，模压工艺参数为：温度100℃-150℃、压力0.5T-2T、保压时间0.5-2h。进一步地，内、外部支架及吊耳材质为均为高强钢，其中外部支架及吊耳的材料屈服强度不低于345MPa。进一步地，下箱体内部支架以及外部支架、吊耳通过螺栓、焊接方式连接成为整体结构。进一步地，所述下箱体装夹在数控机床后，通过一次装夹定位对安装面进行裁边、加工并钻、攻孔。进一步地，下箱体的壁厚2-3mm。进一步地，下箱体外部支架厚度至少为3mm。一种纯电动汽车轻量化电池箱体，包括电池箱体，所述电池箱体包括上箱盖、下箱体、下箱体内部固定框架及外部固定支架,该电池箱体通过上述制造方法制得。由于电池箱体边界尺寸较大，承载电池电芯及控制以及固定支架通常重量在承重在300公斤以上，通过CAE分析，承载力关键点在吊耳上，钣金金属箱体吊耳通常选用Q235壁厚为4mm,考虑到动态载荷和冲击方面，本专利技术吊耳选用高强钢Q460壁厚为3mm,提高箱体抗冲击力和强度。本专利技术有益效果是：采用本专利技术所述的复合材料及其制造方法制备的电池箱体可以有效的降低重量，与钣金箱体密度7.85g/cm2相比较，箱体减重40％以上，电池能量密度可实现140Wh/kg以上；高密封性：该复合材料电池箱满足防护等级IP67要求；绝缘性好：整体绝缘达到2000MΩ以上；高强度：对复合材料箱体进行CAE分析以及试验验证，该箱体满足试验性能要求；该复合材料箱体制造工序少、生产效率高，具备量产可行性。具体实施方式本专利技术的实施例是供说明目的而非限制。对于本
人员而言显而易见的是，描述于此的实施例可以以各种方式被修改或修正,而不偏离本专利技术的精神和范围。本专利技术的范围可以通过所附的权利要求书来衡量。实施例1一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，包括以下步骤：1)将纤维织物按次序在模具中铺层；10)在步骤1)铺层好的织物上涂覆树脂，真空导入树脂；11)将步骤2)所得的浸入液体树脂的织物放入模压机中加压加热成型；12)将步骤3)后的成型的材料固化后脱模取出，得到下箱体毛坯、上箱盖毛坯；13)将步骤4)所得的下箱体毛坯内部进行安装支架的组装；6)对步骤5)所得的下箱体毛坯进行二次铺层；7)重复步骤2)、3)、4)；8)对完成步骤7)后的下箱体毛坯和完成步骤4)后的上箱盖毛坯进行裁边、加工并钻、攻孔；9)将步骤8)所得的下箱体毛坯进行组装内、外部支架、吊耳；10)对上箱盖毛坯及下箱体毛坯进行表面处理，制得上箱盖和下箱体。实施例1可减重45％，对其进行试验测试，盛水深度120mm，静置15min，不漏水，电阻率均大于2000MΩ，在1000℃-2000℃火焰温度下燃烧30s，燃烧无异常，装配电芯(重量：300kg)吊装试验，下箱体底部无变形。实施例2(1)将织物按次序在模具中铺层：上箱盖外表面两层为玄武岩纤维织物，中间四层为碳纤维织物；下箱体：底面总共十层：外表面和内表面分别为两层玄武岩纤维织物，中间六层为碳纤维织物；侧面为十二层：外表面和内表面分别为两层玄武岩纤维织物，中间八层为碳纤维织物。铺层角度按照0°、+45°、-45°、90°四种角度循环交替铺布；(2)在铺层完的织物上涂覆液体树脂，真空导入树脂；(3)将装有涂湿的叠层织物放入模压机中加压加热成型，上箱盖以及下箱体进行湿法模压；(4)将成型的材料固化后脱模取出；(5)在脱模后的下箱体中组装内部支架，内部支架材质可选择Q460钢；(6)对下箱体进行二次铺层，两层碳纤维织物，最后一层为玄武岩纤维织物；(7)步骤(6)后的下箱体重复步骤(2)、(3)、(4)，下箱体进行二次模压；(8)对完成步骤(4)后的上箱盖，步骤(7)后的下箱体进行裁边、加工并钻、攻孔；(9)外部支架与吊耳与步骤(8)后的下箱体组装在一起，外部支架及吊耳材质可选择Q460钢；(10)对上箱盖及下箱体喷涂防火涂料进行表面处理。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将纤维织物按次序在模具中铺层；2)在步骤1)铺层好的织物上涂覆树脂，真空导入树脂；3)将步骤2)所得的浸入液体树脂的织物放入模压机中加压加热成型；4)将步骤3)后的成型的材料固化后脱模取出，得到下箱体毛坯、上箱盖毛坯；5)将步骤4)所得的下箱体毛坯内部进行安装支架的组装；6)对步骤5)所得的下箱体毛坯进行二次铺层；7)重复步骤2)、3)、4)；8)对完成步骤7)后的下箱体毛坯和完成步骤4)后的上箱盖毛坯进行裁边、加工并钻、攻孔；9)将步骤8)所得的下箱体毛坯进行组装内、外部支架、吊耳；10)对上箱盖毛坯及下箱体毛坯进行表面处理，制得上箱盖和下箱体。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将纤维织物按次序在模具中铺层；2)在步骤1)铺层好的织物上涂覆树脂，真空导入树脂；3)将步骤2)所得的浸入液体树脂的织物放入模压机中加压加热成型；4)将步骤3)后的成型的材料固化后脱模取出，得到下箱体毛坯、上箱盖毛坯；5)将步骤4)所得的下箱体毛坯内部进行安装支架的组装；6)对步骤5)所得的下箱体毛坯进行二次铺层；7)重复步骤2)、3)、4)；8)对完成步骤7)后的下箱体毛坯和完成步骤4)后的上箱盖毛坯进行裁边、加工并钻、攻孔；9)将步骤8)所得的下箱体毛坯进行组装内、外部支架、吊耳；10)对上箱盖毛坯及下箱体毛坯进行表面处理，制得上箱盖和下箱体。2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：选用的纤维织物为碳纤维织物、玄武岩纤维织物、玻璃纤维织物中的一种或几种纤维织物，其中碳纤维织物比例不低于70％。3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：选用树脂为热固性树脂，其为酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂。4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车轻量化电池箱体制造方法，其特征在于：上箱盖以及下箱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉民，李博，于宏宝，周静，赵玉昭，门海泉，郭华盈，杨凯，
申请(专利权)人：陕西中九汽车工程研究院有限公司，上海航秦新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61