电池作为新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能
,它主要通过壳体包络构成电池包主体
。电池壳体是新能源汽车动力电池的承载件
,一般是安装在车体下部
,主要用于保护锂电池在受到外界碰撞
、挤压时不会损坏
。
传统车用电池箱体采用钢板
、铝合金等材料铸造
。然后对表面进行喷涂处理
。随着汽车节能环保和轻量化发展
,电池壳体材料也出现了玻纤增强复合材料
、smc片状材料
、碳纤增强复合材料等多种轻量化的材料选择
。
smc复合材料,即片状模塑料
。主要原料由gf(专用纱)、up(不饱和树脂)
、低收缩添加剂
、md(填料)及各种助剂组成
。这种材料具有哪些特点呢
?
(1)电性能好
。smc复合材料不仅具有极佳的电绝缘性
,而且在高频下亦能保持良好的介电性能
,不受电磁作用
,不反射电磁波
。
(2)耐化学腐蚀
。smc复合材料具有很好的耐酸
、稀碱
、盐
、有机溶剂
、海水等腐蚀的特性
,而金属材料不耐酸
、不耐海水腐蚀
。
(3)轻质高强
。smc复合材料的比模量与钢材相当
,但其比强度可达到钢材的4倍
。
(4)缺口敏感性
。当构建超载并有少量纤维断裂时
,载荷迅速分配在为破坏的纤维上重新达到力学平衡
。这是金属构件不能相比的
。
(5)热导率低
、膨胀系数小
。在有温差时所产生的热应力比金属小得多
。
(6)优异的耐紫外线抗老化性能
。其表面最大老化厚度为20年小于50μm
。大多数箱体的最小厚度为5mm
,小于箱体厚度的1%
,因此对箱体的机械性能没有明显的影响
。
(7)抗疲劳性能好
。smc复合材料的拉伸强度略好于钢材
,钢材及大多数金属材料的抗疲劳极限普遍高于这一数值
,最高可达70%-80%
。
碳纤维增强复合材料是解决汽车轻量化发展的有效途径之一
,目前
,碳纤维复合材料已成为传统金属材质电池箱体的理想替代品
。与金属材料相比碳纤维密度约为1.7g/cm³
。拉伸强度3000mpa
,弹性模量230gpa
,质轻高强
,耐高温
,耐摩擦
,抗震
,热膨胀系数低
。碳纤维复合材料在耐冲击性
、密封性
、及减重上具有绝对优势
。
目前新能源电池盖的成型制造主要分为两大类
,一类是树脂传递模塑成型(rtm)
,即先铺放好用碳纤维布料
,然后制作真空环境
,利用真空把预制好的树脂吸入
,使其充分浸润碳纤维布料
,然后加热固化成型
;另一类是预浸料热模压成型
,即采用碳纤维预浸料铺放在模具上
,用热压的方法进行固化成型
,热模压成型具有生产效率高
,适用于半自动批量生产的特点
。使用脱模剂时模具温度可达120℃-160℃
。此外
,对复材脱模剂的要求也是相当高的
,不仅需要容易脱模
,还得考核脱模剂的持久力(可连续脱5模以上)
,积垢少(模具清洁周期长)等性能
。迪瓦脱模剂助力新能源
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