一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法，与电池包下箱体可拆卸式连接在一起，连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层和连续纤维复合材料下蒙皮由上至下顺序排布，泡沫夹芯层中埋设冷却管；连续纤维复合材料下蒙皮与连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层、冷却管和复合材料预制块通过共固化工艺连接成一体结构。本发明专利技术提供的电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法，连续纤维复合材料上蒙皮采用高导热树脂材料，可高效维持电池包的温度恒定，泡沫夹芯层具有很好的保温功能和抗冲击性能优势，兼具减重优势，内置冷却管，共固化成型，提高电池包下箱体的能量密度，整体结构简单，装配效率高。

Structure and preparation method of continuous fiber foam bottom guard plate for battery pack case

【技术实现步骤摘要】
一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法
本专利技术属于电池箱下箱体底护板
，具体涉及一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法。
技术介绍
复合材料具有高的比模量和比强度，同时复合材料结构的设计与制造能够实现一体化，复合材料成为新能源电动汽车轻量化首选材料。新能源电池包作为新能源电动汽车的核心技术，是制约新能源电动汽车发展与推广的关键，而新能源电动汽车的低成本工业量产化是其全面推向市场的关键指标。使用连续纤维增强树脂基复合材料制造新能源电动汽车下箱体底护板是提高下箱体强度、减轻电池包重量的主要技术手段，且其优异的绝热性能可以保护下箱体的环境温度，但由于电池包在使用过程中会遭受路面小石子冲击的工况，下箱体底护板需要具有一定的刚度和抗冲击性能，下箱体底护板需要具有足够刚度和抗冲击性能的材料和结构设计来制造，同时需要进行轻量化设计。市场上现有的电池包底护板结构通常采用钣金成型，但是下箱体钣金底护板重量重，会严重降低电池包的整个能量密度；且钣金材料是导热材料，保温性差，在实际使用过程中，为了保证电池包的内部环境温度需要在钣金蒙皮上喷涂PVC保温涂层，同时需要进行防锈防腐处理，增加了成本，钣金底护板无法预埋冷却管，难以形成一体化的冷却系统，较难满足现下需求。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法，抗冲击能力优良，保温性能好。为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：r>一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构与电池包下箱体可拆卸式连接在一起，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构包括：连续纤维复合材料上蒙皮；泡沫夹芯层；连续纤维复合材料下蒙皮；复合材料预制块；所述连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层和连续纤维复合材料下蒙皮由上至下顺序排布，连续纤维复合材料上蒙皮通过采用若干层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料顺序铺层得到，连续纤维复合材料下蒙皮通过采用若干层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料顺序铺层得到；所述泡沫夹芯层中埋设冷却管；所述连续纤维复合材料下蒙皮与连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层、冷却管和复合材料预制块通过共固化工艺连接成一体结构。进一步的，所述连续纤维复合材料上蒙皮采用三层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料并依次按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度得到。进一步的，按重量份数计，单层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为3.6-3.8W/m*k，厚度0.3-0.32mm。进一步的，所述连续纤维复合材料下蒙皮采用三层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料并依次按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度得到。进一步的，按重量份数计，单层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为0.38-0.4W/m*k，厚度0.3-0.32mm。进一步的，所述泡沫夹芯层采用闭孔泡沫制成，密度为100±5g/cm3，厚度为8-8.5mm。进一步的，所述冷却管呈弓字型埋设于泡沫夹芯层中间，冷却管采用铝合金材料。进一步的，包括以下步骤：S1、将三层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料依次在阳模上按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度铺层，得到所需连续纤维复合材料下蒙皮；S2、将泡沫夹芯层放于步骤S1所得连续纤维复合材料下蒙皮上；S3、将冷却管进行打磨和清洗干净，随后呈弓字型预埋至泡沫夹芯层中间，再将三层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度依次铺层于泡沫夹芯层上表面；S4、将复合材料预制块进行打磨和清洗干净，同心放置于电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构上待打孔位置；S5、将铺层完成的阳模放置于压机工作台上并进行固化，加压250±5T，固化温度160±5℃，固化时间9-10min；S6、采用激光在待打孔位置加工得到用于连接电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构与电池包下箱体的螺栓连接孔，得到所需产品。进一步的，步骤S3中，所述冷却管的上表面用80#砂纸打磨，并用90%工业酒精清洗，敞凉3min后埋设于泡沫夹芯层中。进一步的，步骤S4中，所述复合材料预制块的上表面和下表面分别用360#砂纸打磨，再使用90%工业酒精清洗，敞凉后放置于电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构上待打孔位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法，与电池包下箱体可拆卸式连接在一起，包括：连续纤维复合材料上蒙皮；泡沫夹芯层；连续纤维复合材料下蒙皮；复合材料预制块；连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层和连续纤维复合材料下蒙皮由上至下顺序排布，连续纤维复合材料上蒙皮和连续纤维复合材料下蒙皮分别采用若干层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料和连续纤维复合材料下蒙皮预浸料顺序铺层得到；泡沫夹芯层中埋设冷却管；连续纤维复合材料下蒙皮与连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层、冷却管和复合材料预制块通过共固化工艺连接成一体结构。本专利技术提供的电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构及制备方法，内置冷却管，与冷却管接触的连续纤维复合材料上蒙皮采用高导热的树脂材料，可以高效的维持电池包的温度恒定，结合冷却管共固化成型，可实现电池包下箱体结构的显著减重，提高电池包下箱体的能量密度，采用的泡沫夹芯层具有很好的保温功能和抗冲击性能优势，兼具减重优势，整体结构简单，装配效率高。附图说明图1为本专利技术的截面结构示意图；图2为本专利技术的冷却管的排布示意图；图3为本专利技术的底护板结构的结构示意图；其中，1-连续纤维复合材料下蒙皮；2-泡沫夹芯层；3-连续纤维复合材料上蒙皮；4-冷却管；5-螺栓连接孔；6-电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构；7-复合材料预制块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1-3所示，一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，包括：用于提供整个电池包下箱体结构强度和保护密封要求的连续纤维复合材料下蒙皮1，连续纤维复合材料下蒙皮1采用三层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料铺层得到，连续纤维复合材料下蒙皮1的壁厚为0.9-0.96mm，连续纤维复合材料下蒙皮预浸料采用快速固化阻燃树脂制成，单层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料的树脂含量43-45%，导热系数为0.38-0.4W/m*k，厚度0.3-0.32mm；用于形成高刚度结构和保温的泡沫夹芯层2，采用闭孔泡沫，泡沫密度100±5g/cm3，厚度8mm，公差0~+0.5mm，保证电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构6的刚度；用于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构与电池包下箱体可拆卸式连接在一起，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构包括：/n连续纤维复合材料上蒙皮；/n泡沫夹芯层；/n连续纤维复合材料下蒙皮；/n复合材料预制块；/n所述连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层和连续纤维复合材料下蒙皮由上至下顺序排布，连续纤维复合材料上蒙皮由若干层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料顺序铺层得到，按重量份数计，单层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为3.6-3.8W/m*k，连续纤维复合材料下蒙皮由若干层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料顺序铺层得到，按重量份数计，单层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为0.38-0.4W/m*k；/n所述泡沫夹芯层中埋设冷却管；/n所述连续纤维复合材料下蒙皮与连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层、冷却管和复合材料预制块通过共固化工艺连接成一体结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构与电池包下箱体可拆卸式连接在一起，所述电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构包括：
连续纤维复合材料上蒙皮；
泡沫夹芯层；
连续纤维复合材料下蒙皮；
复合材料预制块；
所述连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层和连续纤维复合材料下蒙皮由上至下顺序排布，连续纤维复合材料上蒙皮由若干层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料顺序铺层得到，按重量份数计，单层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为3.6-3.8W/m*k，连续纤维复合材料下蒙皮由若干层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料顺序铺层得到，按重量份数计，单层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料中的树脂含量43-45%，导热系数为0.38-0.4W/m*k；
所述泡沫夹芯层中埋设冷却管；
所述连续纤维复合材料下蒙皮与连续纤维复合材料上蒙皮、泡沫夹芯层、冷却管和复合材料预制块通过共固化工艺连接成一体结构。


2.根据权利要求1所述的一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，所述连续纤维复合材料上蒙皮采用三层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料并依次按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度得到。


3.根据权利要求1或2所述的一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，单层连续纤维复合材料上蒙皮预浸料的厚度0.3-0.32mm。


4.根据权利要求1所述的一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，所述连续纤维复合材料下蒙皮采用三层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料并依次按[(0°/90°)(0°/90°)(0°/90°)]铺层角度得到。


5.根据权利要求1或4所述的一种电池包下箱体连续纤维泡沫底护板结构，其特征在于，单层连续纤维复合材料下蒙皮预浸料的厚度0.3-0.32mm。


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【专利技术属性】
技术研发人员：董晓阳，唐昌伟，
申请(专利权)人：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