【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电动汽车零部件，具体涉及一种复合材料电池箱及其制备方法。
技术介绍
1、电池包作为锂电池用复合材料外壳，意在将复合材料应用于电动汽车的核心部件，以有效降低电池包重量提高能量密度，达到增加续航里程的效果。例如，专利[zl201720332832]一种锂电池用复合材料电池外壳结构、[cn202020577103.5]一种汽车复合材料电池箱防火结构、[cn202011350222.8]一种高性能树脂基复合材料电池箱壳体的制造方法，上述复合材料因其质轻、高比强度、耐腐蚀、一体化成型等诸多优点，目前在新能源电动汽车锂电池包上被广泛应用。[cn117429092a]一种热塑性复合材料电池包壳体的制作工艺、[cn117511064a]一种电池包上壳体复合材料及其制备方法等专利也表明了热塑性复合材料在电池包壳体上的制备技术，但该结构仍需要传统的铝制水冷板箱体与复合材料绝缘箱体组合，在组装工艺上更为复杂且占据较大空间。可见，现有电池箱设计难以同时满足高强度、耐冲击、质轻等要求，需要提出一种新的材料电池箱以解决技术所存在的不足。
技术实现思路
1、本专利技术的旨在提供一种复合材料电池箱及其制备方法，用于解决现有电池箱设计难以同时满足高强度、耐冲击、质轻等要求的问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种复合材料电池箱，包括箱体、盖板、第一内板、第二内板和水冷结构，箱体为矩形体内腔结构，箱体与盖板对应扣合；水
4、在一具体实施例中，箱体一侧贯通设有进水孔与出水孔，第一水冷管远离第三水冷管一端经由进水孔与外部冷却水供应源连通，第二水冷管远离第三水冷管一端经由出水孔导出冷却水。
5、在一具体实施例中，第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管均为蜿蜒布设的异形管道结构。
6、优选的，连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料由增强材料和基体树脂经预浸工艺制备得到，其中，增强材料包括连续玻纤布、连续单向玻纤布中任意一种或多种，基体树脂包括聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）、聚苯硫醚（pps）、聚醚醚酮（peek）等经预浸工艺制备的预浸料中任意一种或多种。
7、优选的，箱体内壁与第一内板之间，第一水冷管的间隙处填充有轻质填充材料；箱体内壁与第二内板之间，第二水冷管的间隙处填充有轻质填充材料；轻质填充材料包括巴沙木、pvc泡沫、聚氨酯泡沫、pet泡沫中任意一种或多种。
8、第二方面，本专利技术提供一种如前述复合材料电池箱的制备方法，包括如下步骤：
9、（1）将若干连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料在风管袋上卷制并鼓风膨胀，经第一次热模压处理后形成中空管道结构，得到第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管的预成型体；
10、（2）将若干连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料堆叠，得到复合板材，采用复合板材拼合形成箱体、盖板、第一内板、第二内板的预成型体；
11、（3）将第二水冷管的预成型体设置于盖板的预成型体内侧，将第一水冷管、第二水冷管的预成型体相对设置于箱体的预成型体两侧内壁，分别贴合第一内板和第二内板的预成型体，将箱体与盖板的预成型体分别进行第二次热模压处理，冷却后得到复合材料电池箱。
12、在一具体实施例中，鼓风膨胀过程中，风管袋的开口端连接脉冲气源，脉冲压力0.5mpa~1mpa，加压3min后卸压取出，分别得到具有异形管道结构的第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管的预成型体。
13、在一具体实施例中，第一次热模压处理的工艺条件为：热压温度为100℃~180℃，压力为10mpa~15mpa。
14、在一具体实施例中，第二次热模压处理的具体步骤包括：将箱体与盖板的预成型体分别放置到预热模具中，模具预热温度为100℃~180℃，压力为10mpa~15mpa。将适量热塑性预浸料在另一台180℃~250℃加热箱内预热2~3 min后，移送至压机模具并填充至预成型体的衔接处，进行模压，保温保压2~5 min，热压完成后冷却。
15、在一具体实施例中，冷却后还包括如下步骤：冷却后的坯料取出风管袋，依次经切割、打磨、钻孔，形成进水孔与出水孔，得到复合材料电池箱；将电池组放入复合材料电池箱的箱体中，扣合盖板后进行封口，得到封装电池模组。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
17、首先，本专利技术通过合理的复合材料铺层设计和水冷管结构设计，并利用连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料所具有的高强度、低密度、耐温性、抗冲击性等特性，实现了锂电池箱绝缘、散热、防火等多方面的功能要求；并且该复合材料制成的电池箱比钢制电池箱更轻质高强，比铝电池箱体耐热性更好，耐火焰冲击性能更优异，在满足强度、冲击等性能的条件下实现了轻量化效果。
18、其次，该复合材料层与水冷管结构层通过热模一体化成型工艺，制备得到一体化结构，实现了材料、结构和功能一体化。相较于传统热固性复合材料电池箱，本专利技术具有独特的水冷结构，所制造的电池模块或电池包外壳满足了对锂离子电池以及具有更高能量存储和能量密度的电池系统进行有效热管理的需求。
19、同时，热塑性复合材料箱体具有可回收性能，热塑性复合材料热模压技术为大型复合材料汽车零部件制品的回收提供低能耗、环保、高效的解决方案，对推动我国汽车行业绿色可持续发展有着重要意义。
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1.一种复合材料电池箱，其特征在于，包括箱体、盖板、第一内板、第二内板和水冷结构，所述箱体为矩形体内腔结构，所述箱体与盖板对应扣合；
2.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述箱体一侧贯通设有进水孔与出水孔，所述第一水冷管远离所述第三水冷管一端经由所述进水孔与外部冷却水供应源连通，所述第二水冷管远离所述第三水冷管一端经由所述出水孔导出冷却水。
3.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管均为蜿蜒布设的异形管道结构。
4.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料由增强材料和基体树脂经预浸工艺制备得到，所述增强材料包括连续玻纤布、连续单向玻纤布中任意一种或多种，所述基体树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮中任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述箱体内壁与第一内板之间，所述第一水冷管的间隙处填充有轻质填充材料；
6.一种如权利要求1~5任一所述复合材料电池箱的制备方法，其特征在于，包括
7.根据权利要求5所述的复合材料电池箱的制备方法，其特征在于，所述鼓风膨胀过程中，所述风管袋的开口端连接脉冲气源，脉冲压力0.5MPa~1MPa，加压3min后卸压取出，分别得到具有异形管道结构的所述第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管的预成型体。
8.根据权利要求5所述的复合材料电池箱的制备方法，其特征在于，所述第一次热模压处理的工艺条件为：热压温度为100℃~180℃，压力为10MPa~15MPa。
9.根据权利要求5所述的复合材料电池箱的制备方法，其特征在于，所述第二次热模压处理的具体步骤包括：
10.根据权利要求9所述的复合材料电池箱的制备方法，其特征在于，所述冷却后还包括如下步骤：冷却后的坯料取出风管袋，依次经切割、打磨、钻孔，形成进水孔与出水孔，得到所述复合材料电池箱；
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料电池箱，其特征在于，包括箱体、盖板、第一内板、第二内板和水冷结构，所述箱体为矩形体内腔结构，所述箱体与盖板对应扣合；
2.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述箱体一侧贯通设有进水孔与出水孔，所述第一水冷管远离所述第三水冷管一端经由所述进水孔与外部冷却水供应源连通，所述第二水冷管远离所述第三水冷管一端经由所述出水孔导出冷却水。
3.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述第一水冷管、第二水冷管和第三水冷管均为蜿蜒布设的异形管道结构。
4.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述连续玻璃纤维布增强热塑性预浸料由增强材料和基体树脂经预浸工艺制备得到，所述增强材料包括连续玻纤布、连续单向玻纤布中任意一种或多种，所述基体树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮中任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复合材料电池箱，其特征在于，所述箱体内壁与第一内板之间，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩霞，王亚飞，张凯，许曼，邱理明，
申请(专利权)人：湖北长海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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