一种汽车复合材料边框及其电池箱体制造技术

本实用新型专利技术涉及一种汽车复合材料边框及其电池箱体，边框为复合材料层型材结构，还包括第一防火层和第一电磁屏蔽层，边框通过拉挤成型形成一体结构；电池箱体包括上盖和下箱体，下箱体包括边框和底板，所述电池箱体边框采用上述边框结构，所述电池箱体上盖和底板为板材结构，所述板材结构包括第一复合材料层、两层第二防火层以及第二电磁屏蔽层，所述板材结构通过模压或者液体成型形成一体结构；本实用新型专利技术边框与电池箱体均为一体化结构，均实现了材料、结构和功能一体化，简化了工艺步骤，缩短了工艺周期，在降低材料成本和生产成本的同时，大大减轻了整体结构的重量，同时本实用新型专利技术的电磁屏蔽性能和防火耐烧蚀性能更好。型的电磁屏蔽性能和防火耐烧蚀性能更好。型的电磁屏蔽性能和防火耐烧蚀性能更好。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车复合材料边框及其电池箱体


[0001]本技术属于电池应用
，具体涉及一种汽车复合材料边框及其电池箱体。

技术介绍

[0002]随着对新能源电动汽车轻量化和能量密度需求的不断提高，需要开发出更轻，安全性更高，并且刚强度以及其他性能都能够满足要求的电池箱边框结构及其电池箱体。其中电池箱及其边框结构的电磁屏蔽性能和防火耐烧蚀性能是电池系统的两个重要指标，不仅需要利用箱体电磁屏蔽材料的反射、衰减等使场源(电池)产生的电磁波能量不能传递到电池箱外部，从而达到阻止电磁辐射和防止电磁干扰其他汽车电子电器系统的目的；而且需要有效防护动力电池在发生过充、短路、滥用等异常情况下，能在内部高温烧蚀过程中保持一定时间不被火焰烧穿，以免乘客舱直接暴露在火焰环境中，带来安全威胁。同时也需要电池箱满足外部防火要求，即直接暴露在外部火焰条件下一定时间内不发生爆炸现象，并且在火源移开后能够在较短的时间内熄灭。
[0003]传统电池箱边框及其电池箱体为金属结构，虽然能够满足电磁屏蔽性能，但结构较重，无法满足新能源汽车日益提高的轻量化要求；传统复合材料电池箱体缺乏电磁屏蔽结构性能设计，电磁屏蔽效果差，会给汽车电子电器系统的使用埋下安全隐患；目前电池边框结构及其电池箱结构有些主要依靠涂覆防火涂层的方式有限的提高复合材料电池箱体的防火功能，无法有效满足条件苛刻的内部热扩散带来的高温要求；其次这种结构在使用过程中防火涂料容易分层脱落，存在安全隐患，并且防火涂料是在电池边框和电池箱体成型后加入的单独工艺操作，增加了电池边框与电池箱体成型周期及成本，同时增加了重量。另外为满足外部防火要求，类似复合材料电池箱体结构采用内侧单层防火，即增加基体材料中的阻燃成分的方式，这样会导致基体材料成本增加，工艺性变差。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种汽车复合材料边框及其电池箱体，不仅能够很好的满足结构刚强度要求，而且有效的提高电池箱体电磁屏蔽性能和防火耐烧蚀性能，同时具备经济性，可靠性和良好的轻量化效果。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车复合材料边框，所述边框为拉挤成型的复合材料层型材结构；
[0006]所述边框还包括第一防火层和第一电磁屏蔽层，所述第一防火层、所述第一电磁屏蔽层顺次布设在所述复合材料层朝向外部环境的一侧，或者所述第一防火层布设在所述复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧，或者所述第一电磁屏蔽层布设在所述复合材料层内；
[0007]所述复合材料层、所述第一防火层以及所述第一电磁屏蔽层通过拉挤成型形成一体结构。
[0008]作为本技术的进一步优选，当所述第一防火层布设在所述复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧时，所述第一防火层将所述复合材料层分为两层，其中靠近外部环境一侧的为外层，靠近内部环境一侧的为内层，所述外层与所述内层的厚度比为0～1.0。
[0009]作为本技术的进一步优选，所述第一防火层和所述第一电磁屏蔽层两层与所述内层的厚度比均为0.01～4.0。
[0010]作为本技术的进一步优选，所述第一防火层和所述第一电磁屏蔽层两层与所述外层的厚度比均为0～20。
[0011]作为本技术的进一步优选，还包括夹芯材料，所述夹芯材料设于所述边框内部所形成腔体的内部。
[0012]还提供了一种包含上述的汽车复合材料边框的电池箱体，包括上盖和下箱体，所述下箱体包括边框和底板，所述边框设置于所述底板上，所述上盖或所述底板为板材结构，其包括第一复合材料层和两层第二防火层；
[0013]其中两层所述第二防火层一层布设在所述第一复合材料层靠近所述下箱体内部环境的外表面，即为内侧防火层，另一层布设在所述第一复合材料层远离所述下箱体内部环境的外表面，即为外侧防火层；
[0014]所述板材结构还包括第二电磁屏蔽层，所述第二电磁屏蔽层布设于所述内侧防火层朝向内部环境的一侧，或者所述第二电磁屏蔽层布设于所述外侧防火层朝向外部环境的一侧，或者所述第二电磁屏蔽层布设于所述第一复合材料层与所述内侧防火层之间，或者所述第二电磁屏蔽层布设于所述第一复合材料层与所述外侧防火层之间；
[0015]所述第一复合材料层、两层所述第二防火层以及所述第二电磁屏蔽层通过模压或者液体成型形成一体结构。
[0016]作为本技术的进一步优选，所述第二电磁屏蔽层厚度为0.05～2mm。
[0017]作为本技术的进一步优选，所述第二电磁屏蔽层与所述第一复合材料层的厚度比均为0.01～2.0；所述内侧防火层与所述第一复合材料层的厚度比均为0.01～2.0，所述外侧防火层与所述第一复合材料层的厚度比均为0～2.0。
[0018]作为本技术的进一步优选，所述内侧防火层与所述外侧防火层厚度均为0.05～ 2mm。
[0019]通过以上技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
[0020]1、本技术边框内层形成一腔体，该腔体可呈任意闭合形状，即所述边框适用范围广；
[0021]2、本技术边框，包括第一复合材料层、第二复合材料层、第一防火层以及第一电磁屏蔽层通过拉挤成型形成一体结构，此结构在电池箱体内热失控产生大量的热燃烧着火或者暴露在外部火焰时，第一防火层能够起到很好的隔热效果，隔绝火焰，削减热传递，不仅保证复合材料结构(包含但不限于有无夹芯材料)不破裂，而且具备一定程度的承载能力，同时可依靠第一电磁屏蔽层对电磁波的反射和吸收作用，达到阻止电磁辐射和防止电磁干扰电磁箱外电子电器设备的作用；
[0022]3、本技术边框与电池箱体均为一体化结构，均实现了材料、结构和功能一体化，简化了工艺步骤，缩短了工艺周期，在降低材料成本和生产成本的同时，大大减轻了整体结构的重量。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0024]图1是本技术的整体结构示意图；
[0025]图2a是第一防火层布设在复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧的边框结构示意图；
[0026]图2b是第一防火层布设在复合材料层外表层的边框结构示意图；
[0027]图3a是第一防火层布设在复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧的边框结构示意图；
[0028]图3b是第一防火层布设在复合材料层外表层的边框结构示意图；
[0029]图4a是第二电磁屏蔽层布设于内侧防火层朝向内部环境的一侧时的电池箱体结构示意图；图4b是第二电磁屏蔽层布设于所述外侧防火层朝向外部环境的一侧时的电池箱体结构示意图；
[0030]图4c是第二电磁屏蔽层布设于第一复合材料层与内侧防火层之间的电池箱体结构示意图；
[0031]图4d是第二电磁屏蔽层布设于第一复合材料层与外侧防火层之间的电池箱体结构示意图；
[0032]图5是本技术提供的优选实施例边框结构示意图。
[0033]图中：10、边框；12、第一电磁屏蔽层；13、第一防火层；14、外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车复合材料边框，其特征在于：所述边框（10）为拉挤成型的复合材料层型材结构；所述边框（10）还包括第一防火层（13）和第一电磁屏蔽层（12），所述第一防火层（13）、所述第一电磁屏蔽层（12）顺次布设在所述复合材料层朝向外部环境的一侧，或者所述第一防火层（13）布设在所述复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧，或者所述第一电磁屏蔽层（12）布设在所述复合材料层内；所述复合材料层、所述第一防火层（13）以及所述第一电磁屏蔽层（12）通过拉挤成型形成一体结构。2.根据权利要求1所述的一种汽车复合材料边框，其特征在于：当所述第一防火层（13）布设在所述复合材料层内靠近朝向外部环境的一侧时，所述第一防火层（13）将所述复合材料层分为两层，其中靠近外部环境一侧的为外层（14），靠近内部环境一侧的为内层（15），所述外层（14）与所述内层（15）的厚度比为0～1.0。3.根据权利要求2所述的一种汽车复合材料边框，其特征在于：所述第一防火层（13）和所述第一电磁屏蔽层（12）两层与所述内层（15）的厚度比均为0.01～4.0。4.根据权利要求2所述的一种汽车复合材料边框，其特征在于所述第一防火层（13）和所述第一电磁屏蔽层（12）两层与所述外层（14）的厚度比均为0～20。5.根据权利要求1所述的一种汽车复合材料边框，其特征在于：还包括夹芯材料（20），所述夹芯材料（20）设于所述边框（10）内部所形成腔体的内部。6.一种包含权利要求1至权利要求5任一所述的汽车复合材料边框的电池箱体，包括上盖（30）和下箱体（40），其特征在于：所述下箱体（40）包括边框（10）和底板（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，张伟，颜磊，姚晓洪，
申请(专利权)人：杭州卡涞复合材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：