轻量型动力电池下箱体及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种轻量型动力电池下箱体及其制作方法，其中，轻量型动力电池下箱体包括：基体、液冷板、承重托盘；基体的一面形成有装配型腔，基体包括层叠设置的：第一复合层、中间填充层以及第二复合层，第一、第二复合层由若干单元层复合而成，任一单元层由连续玻璃纤维和环氧树脂的无序混合热固成型，中间填充层为PET硬质发泡层，液冷板安装于装配型腔中，液冷板上还具有固定梁组件，承重托盘通过粘胶和螺栓安装于基体的另一面。本发明专利技术的下箱体采用连续玻纤维和环氧树脂形成的预浸料制作作为基体，获得一种强度高、低密度的基体结构。同时，对基体、液冷板、承重托盘的结构进行设计，提升了动力电池下箱体的强度，并使其具有较好的均热性能。

The lower case of light weight power battery and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
轻量型动力电池下箱体及其制作方法
本专利技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种轻量型动力电池下箱体及其制作方法。
技术介绍
随着世界能源危机和环境污染问题日益严重，汽车轻量化越来越受到人们的重视。对于很多新能源汽车公司来说，提升续航里程是所有新能源汽车公司面临的最大挑战，增加续航里程主要有三种方法：提升锂电池性能，增加锂电池数目，减轻汽车重量。其中，减轻汽车重量是最可行，成本最低，最快速的方法。轻量化对汽车节能减排的效果直接而显著，试验证明，对于传统燃油汽车，汽车整备质量每减轻10％，可降低油耗6％～8％，排放下降3％～4％；对于新能源纯电动汽车，汽车整备质量每减少10％，电耗下降5.5％，续航里程增加5.5％。同时汽车质量的降低可减小汽车制动距离，提高安全性能。所以，无论是对传统燃油汽车，还是对新能源汽车，轻量化研究与探索始终具有重要意义。轻量化并非简单地将整备质量减轻，而是在保证强度和安全性能的前提下尽可能地降低整备质量并保证制造成本在合理范围内，以实现安全性和经济性的兼顾统一。电池包箱体作为动力电池的承载和防护机构，在电池包系统中占据重要位置，而且其整备质量目前偏大，具有较大的轻量化空间，同时政策对于电池包能量密度的要求逐步提高，使得电池包箱体轻量化发展具有很强的紧迫性。针对传统电池包箱体一般采用低碳钢钣金和焊接工艺加工而成，成本较低但箱体质量较大，严重影响电池包系统能量密度的提高和新能源汽车的轻量化，不符合发展趋势，需要进行轻量化改进。因此，面临电池包箱体轻量化同时保证其具有结构强度的技术问题，有必要提出进一步地解决方案。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种轻量型动力电池下箱体及其制作方法，以克服现有技术中存在的不足。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种轻量型动力电池下箱体，其包括：基体、液冷板、承重托盘；所述基体的一面形成有装配型腔，所述基体包括层叠设置的：第一复合层、中间填充层以及第二复合层，所述第一、第二复合层由若干单元层复合而成，任一单元层由连续玻璃纤维和环氧树脂的无序混合热固成型，所述中间填充层为PET硬质发泡层，所述液冷板安装于所述装配型腔中，所述液冷板上还具有固定梁组件，所述承重托盘通过粘胶和螺栓安装于所述基体的另一面。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述PET硬质发泡层的密度范围为120kg/m3～150kg/m3。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述PET硬质发泡层上开设有若干孔洞，任一孔洞中由SMC材料填充。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述固定梁组件包括若干横向和纵向设置的安装梁，各横向和纵向设置的安装梁限定多个固定区域。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述液冷板与固定梁组件之间通过搅拌摩擦焊连接为一体。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述液冷板的一侧设置有两个进水口，另一侧设置有一个出水口，与所述两个进水口和一个出水口相连通的流道均匀地布置于所述液冷板中。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，与所述两个进水口相连通的各流道沿X方向平行设置，与所述出水口相连通的各流道沿Y方向平行设置，所述X方向与Y方向相垂直，且所述沿X方向平行设置的各流道与沿Y方向平行设置的各流道保持连通。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述承重托盘通过螺栓与所述基体相连接的位置处开设有螺孔，所述螺孔的外围设置有环形的凸筋。作为本专利技术的轻量型动力电池下箱体的改进，所述基板和称重托盘沿贴地方向的外表面还通过喷涂的方式形成PVC防护层。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种轻量型动力电池下箱体的制作方法，其包括：在阳模中，将单元层进行裁切，并将裁切后的多个单元层逐个进行铺层并压合，形成第一复合层；在将发泡硬质PET放在铺好层的所述第一复合层上，并施加压力使二者充分贴合；将裁切后的多个单元层在发泡硬质PET层上逐个进行铺层并压合，形成第二复合层；再将仿形导热硅胶模垫放在所述第二复合层上；将阴模与所述阳模进行合模，将合模后的预热固化模具放入压机，在工艺条件下进行热压成型，形成基体；在所述基体上装配液冷板和承重托盘。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的轻量型动力电池下箱体采用连续玻纤维和环氧树脂形成的预浸料制作作为基体，获得一种强度高、低密度的基体结构。同时，对基体、液冷板、承重托盘的结构进行设计，提升了动力电池下箱体的强度，并使其具有较好的均热性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为表征本专利技术轻量型动力电池包下箱体性能的密度-杨氏模量图；图2为表征本专利技术轻量型动力电池包下箱体性能的韧性-强度图；图3为表征本专利技术轻量型动力电池包下箱体性能的比强度图；图4为表征本专利技术轻量型动力电池包下箱体性能的成本-电阻率图；图5本专利技术轻量型动力电池包下箱体一实施例的立体示意图；图6为图5中局部放大示意图；图7为图6中A-A方向的剖视放大图；图8为图5中局部放大示意图；图9为图8中B-B方向的剖视放大图；图10为图5中基体的立体分解示意图；图11为图5中液冷板及其上固定梁组件的立体分解示意图；图12为图11中液冷板内部流道的平面示意图；图13为图5中承重托盘的立体图；图14为本专利技术轻量型动力电池包下箱体制作方法一实施例中热固成型时的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。本专利技术提供一种轻量型动力电池包下箱体及其制作方法，将以往传统动力电池下箱体采用金属材料(如钣金冲压下箱体、钣金拼焊下箱体、铝合金挤压成型再拼焊下箱体、铸铝加铣下箱体)改用以性价比较高的连续玻璃纤维+环氧树脂为复合材料层，并在夹层中间预埋硬质发泡PET作为轻量化填充物增强材料，通过与复合材料层在成型模具内高温模压固化一体成型。复合材料往往兼具刚性和轻质性，在密度上，复合材料密度远远低于金属及金属合金的密度，连续玻璃纤维+环氧树脂的复合材料密度通常在1600～1820kg/m3，在物理特性上：如杨氏模量、强度、比强度却与金属及金属合金相媲美(如下图1、图2、图3)，而图4中电阻率却远远大于金属及金属合金，这种特性显示复合材料的绝缘性能非常优越，在金属材料的动力电池下箱体往往为了绝缘性能提高，通常要做表面绝缘处理，从性价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述轻量型动力电池下箱体包括：基体、液冷板、承重托盘；/n所述基体的一面形成有装配型腔，所述基体包括层叠设置的：第一复合层、中间填充层以及第二复合层，所述第一、第二复合层由若干单元层复合而成，任一单元层由连续玻璃纤维和环氧树脂的无序混合热固成型，所述中间填充层为PET硬质发泡层，所述液冷板安装于所述装配型腔中，所述液冷板上还具有固定梁组件，所述承重托盘通过粘胶和螺栓安装于所述基体的另一面。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述轻量型动力电池下箱体包括：基体、液冷板、承重托盘；
所述基体的一面形成有装配型腔，所述基体包括层叠设置的：第一复合层、中间填充层以及第二复合层，所述第一、第二复合层由若干单元层复合而成，任一单元层由连续玻璃纤维和环氧树脂的无序混合热固成型，所述中间填充层为PET硬质发泡层，所述液冷板安装于所述装配型腔中，所述液冷板上还具有固定梁组件，所述承重托盘通过粘胶和螺栓安装于所述基体的另一面。


2.根据权利要求1所述的轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述PET硬质发泡层的密度范围为120kg/m3～150kg/m3。


3.根据权利要求1所述的轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述PET硬质发泡层上开设有若干孔洞，任一孔洞中由SMC材料填充。


4.根据权利要求1所述的轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述固定梁组件包括若干横向和纵向设置的安装梁，各横向和纵向设置的安装梁限定多个固定区域。


5.根据权利要求1所述的轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述液冷板与固定梁组件之间通过搅拌摩擦焊连接为一体。


6.根据权利要求1所述的轻量型动力电池下箱体，其特征在于，所述液冷板的一侧设置有两个进水口，另一侧设置有一个出水口，与所述两个进...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金发，唐昌伟，龚建峰，曹正宁，吴国庆，董晓阳，
申请(专利权)人：溧阳康本复合材料有限公司，苏州银禧新能源复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32