【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺。
技术介绍
1、在国家对汽车行业的电动化、智能化、网联化的政策引导下，近年来新能源汽车行业出现了爆发式的发展。为进一步解决新能源汽车的里程焦虑问题，除了不断提升电池能量密度、加快布局充电基础设施外，实现新能源汽车的轻量化，进而减少车辆在行驶过程因自重带来的能源消耗，成为一个绕不开的课题。而这其中作为动力电池包中重量占比较大的外覆盖件——电池包壳体，其轻量化更是重中之重。
2、然而，当前各种复合材料电池包壳体多为热固性材料，存在使用成本高、无法再生利用及轻量化程度不高等问题，随着国内新能源汽车行业竞争的加剧、国内外汽车行业对环保要求的日益严苛，以及在数年来新能源汽车爆发式增长后动力电池回收潮的即将到来，这些问题将日益突显出来。
3、热塑性复合材料电池包壳体的出现，将有效地改善热固性壳体所存在问题：首先，依托于国内成熟的热塑性塑料行业，可有效降低材料的使用成本；其次热塑性材料天然的可再生性，将有效解决材料的回收再利用的问题；再次热塑性复合材料具有更高的比强度和相近的比模量，可进一步提升电池包壳体的轻量化效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，该工艺有效解决了热塑性材料在转移过程中极易冷却，导致材料无法在模具中有效塑型，以及传统的模具先加热后冷却所带来的极大的时间和能源浪费等问题，大大提升了产品的生产合格率和效率，真正实现了热塑性复合材料电池包壳体的低成本、快速
2、本专利技术的技术方案在于：一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，包括以下步骤：
3、（1）将热塑性复合材料片或预制的热塑性复合材料预成型体置入成型模具，并将加热后的供热模块转移到成型模具上的热塑性复合材料片或热塑性复合材料预成型体上；或将加热后的供热模块转移到成型模具上，并将热塑性复合材料片或预制的热塑性复合材料预成型体置于供热模块上；
4、（2）成型模具合模，加压，热塑性复合材料片或热塑性复合材料预成型体在供热模块的热作用下实现塑型；
5、（3）冷却定型；
6、（4）开模，取出供热模块，取出成型产品。
7、进一步地，所述热塑性复合材料预成型体的制作包括以下步骤：
8、（1）将加热软化后的热塑性复合材料片保温转移至预成型模上；
9、（2）在保温环境下实现热塑性复合材料片在预成型模上的铺贴操作；
10、（3）冷却定型；
11、（4）取出成型的热塑性复合材料预成型体。
12、进一步地，所述热塑性复合材料预成型体在制作前在材料需要搭接的部位预先贴敷隔离膜，并在将热塑性复合材料预成型体置入成型模具前，须将搭接部位的隔离膜去除。
13、进一步地，所述隔离膜包括聚四氟乙烯隔离膜或尼龙隔离膜。
14、进一步地，所述热塑性复合材料片在完成铺贴操作后，根据需要采用夹持、加压或顶推的方式在预成型模上固定好，再进行冷却定型。
15、进一步地，所述供热模块为硬质供热模块或软质供热模块；所述硬质供热模块的材质为金属或非金属材料；所述软质供热模块的材质包括硅胶或耐热高分子材料。
16、进一步地，所述供热模块在完成一轮的产品压制成型后被循环加热以供再次使用，且一套电池包壳体的成型模具配备多组相同的供热模块。
17、进一步地，所述供热模块内部装有加热单元，供热模块的循环加热由内部加热单元和外部电磁加热装置共同完成。
18、进一步地，所述供热模块的转入和取出成型模具，以及供热模块的循环加热，均由机械手和自动化装备完成。
19、进一步地，所述热塑性复合材料包括纤维增强热塑性树脂复合材料；所述热塑性树脂包括聚丙烯 pp、聚酰胺 pa、聚乙烯 pe、聚苯醚 ppo、聚苯乙烯 ps、聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚氯乙烯 pvc、聚碳酸酯 pc、聚苯硫醚 pps、聚醚醚酮 peek、聚甲醛 pom、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 abs 及其改性材料中的一种或多种；其中纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种，纤维的形态为连续纤维、纤维织物、纤维毡、短切纤维中的一种或多种。
20、与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：
21、（1）通过设置供热模块的方式，有效解决了热塑性材料在转移过程中极易冷却、进而导致材料无法在模具中有效塑型的问题；同时也避免了复合材料片直接在成型模具上铺贴所带来的生产效率低下的问题，从而大大提升了热塑性复合材料电池包壳体的产品合格率，并使其连续化、批量化生产得以很好地实现。
22、（2）采用先制作预成型体、后加压成型产品的方式，确保转移到成型模具上的待成型件（预成型体）具备更好的前期构造，进而生产出结构和尺寸更精准的产品。
23、（3）通过在预成型体制作前在材料的搭接部位预先贴敷隔离膜的方式，以暂时阻止材料搭接部位在预成型过程中的两两粘合，使预成型体在获得有效的前期结构塑型的同时，能够快速脱离预成型模具并快速置入成型模具进行产品的压制成型，避免了脱模和再入模过程中的产品损伤，从而进一步提升了产品生产的合格率和效率。
24、（4）与传统的模具先加热后冷却的热塑性产品成型方式相比，在本专利技术中，电池包壳体在制作工艺过程中成型模具并不加热，而只有供热模块交替循环加热以提供产品成型所需的热能，从而避免了模具先加热后冷却所带来的时间浪费和能源浪费，大大提升了产品的生产效率，降低了生产成本。
25、（5）在面对大尺寸电池包壳体产品的生产及其所配备的大尺寸大吨位的模具时，本专利技术在省去模具先加热后冷却所带来的时间和能源节约上将显示出更加突出的优势，真正实现了热塑性复合材料电池包壳体的低成本、快速化、批量化生产。
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1.一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料预成型体的制作包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料预成型体在制作前在材料需要搭接的部位预先贴敷隔离膜，并在将热塑性复合材料预成型体置入成型模具前，须将搭接部位的隔离膜去除。
4.根据权利要求3所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述隔离膜包括聚四氟乙烯隔离膜或尼龙隔离膜。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料片在完成铺贴操作后，根据需要采用夹持、加压或顶推的方式在预成型模上固定好，再进行冷却定型。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述供热模块为硬质供热模块或软质供热模块；所述硬质供热模块的材质为金属或非金属材料；所述软质供热模块的材质包括硅胶或
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述供热模块在完成一轮的产品压制成型后被循环加热以供再次使用，且一套电池包壳体的成型模具配备多组相同的供热模块。
8.根据权利要求7所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述供热模块内部装有加热单元，供热模块的循环加热由内部加热单元和外部电磁加热装置共同完成。
9.根据权利要求1、2、3、4或8所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述供热模块的转入和取出成型模具，以及供热模块的循环加热，均由机械手和自动化装备完成。
10.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料包括纤维增强热塑性树脂复合材料；所述热塑性树脂包括聚丙烯 PP、聚酰胺 PA、聚乙烯 PE、聚苯醚 PPO、聚苯乙烯 PS、聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA、聚氯乙烯PVC、聚碳酸酯 PC、聚苯硫醚 PPS、聚醚醚酮 PEEK、聚甲醛 POM、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS 及其改性材料中的一种或多种；其中纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种，纤维的形态为连续纤维、纤维织物、纤维毡、短切纤维中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料预成型体的制作包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料预成型体在制作前在材料需要搭接的部位预先贴敷隔离膜，并在将热塑性复合材料预成型体置入成型模具前，须将搭接部位的隔离膜去除。
4.根据权利要求3所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述隔离膜包括聚四氟乙烯隔离膜或尼龙隔离膜。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述热塑性复合材料片在完成铺贴操作后，根据需要采用夹持、加压或顶推的方式在预成型模上固定好，再进行冷却定型。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺，其特征在于，所述供热模块为硬质供热模块或软质供热模块；所述硬质供热模块的材质为金属或非金属材料；所述软质供热模块的材质包括硅胶或耐热高分子材料。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种热塑性复合材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：许剑海，
申请(专利权)人：厦门沃盛时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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