[發明專利]一種電動汽車輕質電池包制作方法及電池包

在審

• 申請號: 201911369266.2
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110957450A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 安宇航;曹曉燕;閆明
• 申請（專利權）人: 天津中科先進技術研究院有限公司;中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M2/02;B29C33/60;B29C33/68;B29C33/72;B29C70/44;B29C70/48
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 陳雅潔

本發明提供了一種電動汽車輕質電池包制作方法及電池包，其中電池包包括上蓋和下箱體，制作方法包括電池箱箱體模具制備，纖維布類型及夾層泡沫選擇，預浸料及硬質泡沫裁剪，預浸料鋪放及封裝，固化成型，脫模。本發明制作的電池包整體可減重41.5％，整車質量減重8.3％，電池包能量密度提高31.5％，可以有效地提高電動汽車續航里程，減少能量浪費，電池包抗沖擊性能提升16％，阻燃性能提高，絕緣增強，耐高溫、耐腐蝕性能提高。

技術領域

本發明屬于電動汽車電池包輕量化技術領域，尤其是涉及一種電動汽車輕質電池包制作方法及電池包。

背景技術

各國對生態環境保護需求不斷提高，油價不斷上漲，為電動汽車的高速發展提供了肥沃的土壤。憑借能源利用高效，使用、維護簡單等優點，電動汽車在未來運輸業發展中必然有著其不可替代的位置。作為電動汽車的關鍵部件之一，電池包約占整個電動汽車質量的40％且電池包在安全性，制造技術方面都有其獨立的技術標準，詳見GB/T 31467.3-2015。

當今國內外電動汽車電池包的應用中一般是金屬和塑料兩種材料較為常見，鋼鐵電池包重量大、抗腐蝕性能差等特點大大縮減電池包使用壽命，鋁制電池包相對于鋼鐵來說重量減輕，但制造成本偏高，后期加工零部件易受損等缺點顯著。塑料可分熱塑性塑料和熱固性塑料兩類，熱塑性塑料低耐熱性和耐燒蝕能力差，其在電動車上的應用一直難以得到推廣，熱固塑料的力學性能通常比熱塑性材料更強，并且具有更好的耐熱能力、質量輕、抗腐蝕性能好等優點，正在一步步受到國能外電池包研究人員的青睞。

熱固性復合材料(包括碳纖維復合材料)的使用在汽車工業中并不少見。福特汽車公司、陶氏化學公司和Continental Structural Plastic共同合作完成了基于預浸料的汽車B柱研發并用于福特Fusion車型。在項目的實施中，實現了兼顧經濟效益的方案來生產車用碳纖維增強復合材料部件，并證明了可通過碳纖維增強復合材料實現大容量車輛的輕量化設計。寶馬致力于開發面向大眾市場的碳纖維汽車，其在寶馬i3或者i8都有大部分的使用。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在針對現有技術中存在的電池包質量高、設計電池能量利用率低、耐沖擊性能不達標等技術缺陷，而提供一種電動汽車電池包制作方法及電池包。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電動汽車輕質電池包，包括上蓋和下箱體，所述上蓋可開合于下箱體上端，下箱體的內壁和外壁之間連接有若干個加強筋，下箱體的內壁和外壁之間的空間內填充硬質泡沫，下箱體的表面從內到外依次鋪上脫模布、有孔隔離膜、吸膠氈、有孔隔離膜、透氣氈和真空袋，并通過抽真空預壓實。

進一步，所述加強筋為工字型。

進一步，所述硬質泡沫為PMI硬質泡沫。

一種上述的電動汽車輕質電池包的制作方法，包括如下步驟：

步驟A，制備上蓋：將碳纖維織物在酒精和丙酮的混合溶液中浸泡；然后取出在烘箱中烘干；將處理過的碳纖維織物按照設計規定尺寸裁剪后鋪到RTM模具中，利用RTM注射機將事先配好的環氧樹脂基AB膠注入，浸潤碳纖維織物，加溫固化，低溫脫模，形成電池包上蓋；

步驟B，制備下箱體，先在模腔內預先鋪放好碳纖維織物，使得纖維能夠相對均勻地填充模腔，然后在壓力或真空作用力下將樹脂注入閉合模腔，浸潤纖維，固化后脫模。

進一步，所述步驟B包括：

步驟B1，電池箱箱體模具制備：根據設計要求和模具標準，設計箱體模具結構，確定箱體模具尺寸；

步驟B2，纖維布類型及夾層泡沫選擇：使用中溫固化環氧碳纖維單向預浸料、聚甲基丙烯酰亞胺硬質泡沫；

步驟B3，預浸料及硬質泡沫裁剪：使用復合材料裁剪機將預浸料按照箱體幾何尺寸裁剪成型，再將硬質泡沫銑出規定尺寸；