一种复合材料电池箱盖的制作方法

本实用新型属于电池技术领域，涉及一种复合材料电池箱盖。

背景技术：

复合材料电池箱在复合材料新能源汽车上的应用前景广阔，其相对于传统金属材质的电池箱，对新能源电动车动力系统具有明显的减重效果，可以提升能量密度，提高整车的续航里程。在复合材料电池箱的技术基础上继续进行减重，更大程度的发挥复合材料的优势，是目前复合材料在电池箱应用领域的发展趋势，减轻复合材料电池箱的壁厚以达到更明显的减重效果是一种重要方法，但是复合材料的壁厚减轻到一定程度对其气密性会有一定的影响，如何在保证减重效果的基础上同时保证复合材料电池箱的气密性是复合材料电池箱进一步轻量化需要解决的问题。

新能源电动汽车动力电池内设置有电池管理系统，置于电池箱体内部，是对动力电池电压、电流、温度进行检测，估算荷电状态，并对动力电池提供有效保护，是电动汽车重要的电控单元，但是电池管理系统所处的电动汽车整车电磁环境异常复杂，对电池管理系统形成较强的电磁干扰，影响其正常工作，对整车的安全可靠运行造成威胁，在电磁屏蔽方面，目前以连续纤维为增强体制备的复合材料电池箱体均未考虑到其应具有的电磁屏蔽功能。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种复合材料电池箱盖，在解决复合材料电池箱进一步轻量化问题的同时满足电池箱对于气密性的要求，同时还具有电磁屏蔽功能。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种复合材料电池箱盖，依次包括第一复合材料层、密封层、电磁屏蔽层和第二复合材料层，第一复合材料层、密封层、电磁屏蔽层和第二复合材料层通过预浸料模压成型为一体结构。

优选的，密封层为涂覆树脂的纤维毡。

进一步的，树脂为环氧树脂或乙烯基树脂，纤维毡为玻璃纤维毡。

优选的，第一复合材料层和第二复合材料层为纤维增强酚醛树脂预浸料。

进一步的，纤维为玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的一种或几种复合。

优选的，电磁屏蔽层为带孔铝箔。

优选的，第一复合材料层、密封层、电磁屏蔽层和第二复合材料层的厚度分别为0.15mm～1mm、0.2mm～1mm、0.05mm～0.1mm和0.15mm～1mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过在复合材料层之间设置密封层，从而起到密封的作用，在保证复合材料电池箱轻量化的同时，满足电池箱盖对于气密性的要求。同时还设置电磁屏蔽层，可以满足动力电池系统对于电池箱在电磁屏蔽方面的要求。

进一步的，采用涂覆树脂的纤维毡作为密封层，由于碳纤维预浸料制备的复合材料电池箱盖中树脂含量较低，制备过程受生产效率的影响不能使树脂充满整个箱盖型面满足气密性的要求，而采用在纤维毡上涂覆树脂的方式可以使纤维毡中树脂的含量达到很高的程度，固化过程中充满产品整个箱盖型面，从而起到进一步提高气密性的作用。

进一步的，第一复合材料层和第二复合材料层均采用酚醛树脂增强纤维，酚醛树脂因其在高温下具有较高的残炭率，形成致密碳层阻止火势冲刷与蔓延，因此使得本实用新型电池箱盖具有防火功能。

进一步的，第一复合材料层和第二复合材料层的厚度非常小，能够进一步轻量化，同时，密封层的存在使电池箱仍然满足气密性要求。

进一步的，本实用新型箱盖具有手动维护开关安装孔，安装手动维护开关可以保护在高压环境下维修电动汽车的技术人员安全或应变突发的事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作出于一种较为安全的状态，如外部短路情况保护，维修时需要断开高压。

附图说明

图1为本实用新型箱盖剖视图；

图2为本实用新型箱盖结构图；

图3为本实用新型箱盖电磁屏蔽层用带孔铝箔结构图。

图中：第一复合材料层1，密封层2，电磁屏蔽层3，第二复合材料层 4、手动维护开关安装孔5。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1所示，本实用新型所述的复合材料电池箱盖，依次包括第一复合材料层1、密封层2、电磁屏蔽层3和第二复合材料层4，第一复合材料层 1、密封层2、电磁屏蔽层3和第二复合材料层4通过预浸料模压成型为一体结构。

第一复合材料层1和第二复合材料层4为纤维增强酚醛树脂，纤维为玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的一种或几种复合。

密封层2为涂覆树脂的纤维毡，所述树脂可以为环氧树脂或乙烯基树脂，所述纤维毡为玻璃纤维毡。密封层为带孔铝箔，如图3所示。

第一复合材料层1、密封层2、电磁屏蔽层3和第二复合材料层4的厚度分别为0.15mm～1mm、0.2mm～1mm、0.05mm～0.1mm和0.15mm～1mm，分别优选0.15mm、0.25mm、0.05mm和0.15mm。

如图2所示，箱盖上还设有手动维护开关安装孔5。手动维护开关的主要功能：为了保护在高压环境下维修电动汽车的技术人员安全或应变突发的事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作出于一种较为安全的状态，如外部短路情况保护，维修时需要断开高压。

使用本实用新型可使复合材料电池箱盖的厚度减小至0.6mm，在现有的复合材料电池箱盖大于2mm的产品重量基础上继续减重50％以上。

本实用新型所述复合材料电池箱采用模压工艺制备，包括如下步骤：

步骤1，模具处理；对复合材料电池箱的模具进行去除油污、水渍和灰尘的处理，在模具表面涂抹脱模剂2～3次，每次涂抹之后进行烘干，时间间隔3～5min，累计脱模剂厚度为0.1mm；

步骤2，在模具上进行连续纤维预浸料铺层：依次铺层为酚醛树脂增强纤维预浸料2层、玻璃纤维毡1层、多孔状铝箔1层、酚醛树脂增强纤维预浸料2层，铺层结束后合模；玻璃纤维毡上涂覆有纤维毡重量2倍的乙烯基树脂；

步骤3，将已经准备好的模具系统放入压机，温度加热到150℃，保温 25min，压力3MPa；

步骤4，脱模且切边打孔。

酚醛树脂增强纤维预浸料中的增强纤维，可以是玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的一种或几种复合。

以上所述仅为本实用新型的实施案例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书所述的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。