[發明專利]一種汽車復合材料電池箱邊框快速成型方法

在審

• 申請號: 202010584898.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111907093A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張偉;余強;顏磊;何鵬
• 申請（專利權）人: 杭州卡淶復合材料科技有限公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54;H01M2/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

本發明公開了一種汽車復合材料電池箱邊框快速成型方法，屬于電池應用技術領域。所述電池箱邊框包括復合材料層和功能層，復合材料層是由增強纖維材料和阻燃樹脂固化后形成，該電池箱邊框可以采用拉擠工藝、拉纏工藝或拉編工藝成型得到，節拍時間短，模具投入低，邊框產品批量生產成本可得到大幅降低。采用本發明的快速成型工藝，可實現材料、結構和功能一體化，有效解決現有技術中存在的缺陷，并更好的迎合市場需求。

技術領域

本發明屬于電池應用技術領域，具體涉及一種汽車復合材料電池箱邊框的快速成型方法。

背景技術

隨著電動汽車市場的持續增長和電池系統安全性、能量密度比要求的不斷提高，對電池箱的輕量化以及防火電磁屏蔽等性能提出了更高的要求。電池箱的邊框結構作為電池箱的重要組成部分，承擔電池箱整體剛強度以及擠壓等其他重要性能要求；為了滿足更高的輕量化要求，高性能連續纖維復合材料較金屬材料比剛度，比強度更高，從而實現減重。但隨著電池箱關于熱失控以及電磁屏蔽性能要求的提出，原先單一材質均難以同時滿足輕量化，熱失控防火和電磁屏蔽要求。

對于防火性能，目前傳統鋼制或鋁制金屬邊框通過表面附加防火涂層的方式存在易剝離風險，實施的工藝也較為復雜，往往需要二次成型或是較高的成型溫度，帶來較高的能耗、成本及較長的節拍時間，較難滿足產品量產節拍和成本要求以應對不斷增長的市場供應需求。

對于電磁屏蔽性能，雖然傳統金屬電池箱邊框材料可以滿足，但其結構較重，不符合新能源汽車的輕量化需求。而現有的具備電磁屏蔽功能的復合材料電池箱邊框基本是通過使用某種金屬材質的電磁屏蔽層賦予結構一定的電磁屏蔽效果，一方面金屬材質的電磁屏蔽層的較重，另一方面，尤其是針對復合材料的液體成型工藝，容易存在樹脂浸潤的問題，從而導致缺陷的出現，影響產品的成品率。此外，傳統工藝成型的復合材料層壓板電池箱邊框的結構，整體剛度不容易滿足擠壓要求，且成本較高。

因此為了實現箱體部件的輕量化、熱失控防火和電磁屏蔽均滿足要求，需要從材料選擇及實施工藝上同時兼顧。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種帶防火和/或電磁屏蔽功能的復合材料電池箱邊框的一體成型工藝方法，在滿足結構剛強度要求的同時滿足經濟性和輕量化需求，并有效提高電池箱體的防火和/或電磁屏蔽性能。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種汽車復合材料電池箱邊框，包括復合材料層和功能層，所述復合材料層由增強纖維材料和阻燃樹脂固化后形成，該電池箱邊框可以采用拉擠工藝、拉纏工藝或拉編工藝成型得到，成型方法包括以下步驟：

步驟1，將增強纖維材料進行集束或收合；

步驟2，將步驟1的增強纖維材料浸漬樹脂；

步驟3，將步驟2的纖維材料牽引至預成型模具中，并在外側或中間賦予功能層進行預成型；

步驟4，將步驟3的預成型體牽引至成型模具中加熱固化成型；

步驟5，將步驟4的型材按進行分段切割；

步驟6，將步驟5切割后的型材裝配成電池箱邊框。

進一步地，所述增強纖維材料玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維中的一種或幾種的混合纖維。

進一步地，所述功能層為防火層和/或電磁屏蔽層。

進一步地，所述防火層是以無序纖維作為載體，添加膨脹石墨、高溫礦物纖維和有機粘結劑組成的氈，其厚度為0.05mm~2mm。

進一步地，所述無序纖維為玻璃纖維或陶瓷纖維。

進一步地，所述電磁屏蔽層為一種帶鎳涂層的碳纖維氈，其厚度為0.05mm~2mm，在頻率為1~8.5GHz時的電磁屏蔽效能為30dB~120dB。