一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法与流程

本发明属于电池盖材料成型方法，具体涉及一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法。

背景技术：

1、随着电池技术的不断发展，目前的电动汽车多采用较为成熟的锂离子电池，但是，本领域所了解的是，锂离子电池比现有的铅酸电池更容易燃烧爆燃，所以，作为锂离子电池推广的首要条件就是能够阻止其瞬间爆燃，针对此种安全要求，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布了工业信息化部组织制定的gb 18384-2020《电动汽车安全要求》、gb 38032-2020《电动客车安全要求》和gb 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准，此三项强制性国家标准均对电池系统热事件报警信号提出要求，同时要求电池单体发生热失控后，必须控制电池系统在5分钟内不起火、不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

2、但是，针对目前用于密封锂离子电池的复合材料电池盖在解决热失效问题上困难重重，作为本领域技术人员，目前亟待解决的技术问题是，设计一种复合材料成型方法，其目的是解决电池盖热失效的技术问题。

技术实现思路

1、为克服现有技术不足，本专利申请公开了一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，该装置采用环氧树脂预浸料与碳化硅预浸料复合形式组合，有效的提高其耐火强度，确保产品可以承受1200℃以上的持续高温在5min以上，可以大大提高新能源汽车的安全性能。

2、为实现上述技术目的，本发明采用以下方案：

3、一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其包括如下步骤：

4、步骤1、将复合材料片料按要求进行裁切，所述的复合材料片料采用环氧树脂预浸料与碳化硅预浸料复合材料；

5、所述的环氧树脂预浸料采用环氧树脂50±3%、玻璃纤维56±3%；

6、所述的碳化硅预浸料采用环氧树脂45±5%，碳化硅纤维65±5%；

7、各组分综合配比为：环氧树脂50±3%，玻璃纤维45±3%，碳化硅纤维14±3%；

8、步骤2、将步骤1所得片料铺放到成型模具上成型，得到电池箱上盖毛坯件；成型模具温度：阳模130±5℃，阴模145±5℃，真空泵负压0.9kpa，成型时间25s；

9、步骤3、将步骤2所得电池箱盖毛坯件放置在工装上定型；

10、步骤4、对步骤3所得结构加工孔与轮廓尺寸，得到所需电池箱上盖。

11、步骤s1中相关设备参数为如下：

12、成型模具温度：阳模130±5℃，阴模145±5℃，真空泵负压0.9kpa，时间25s；

13、所述的步骤1中，复合材料片料按照电池箱上盖尺寸进行裁切。

14、所述的步骤2中，复合材料片料铺放方式分为如下两种：

15、大面铺层方式，整体厚度是0.9mm，采用3层400g玻纤环氧预浸料加1层200g的碳化硅环氧预浸料；

16、法兰铺层方式，整体厚度是3mm，采用9层400g玻纤环氧预浸料加1层200g的碳化硅环氧预浸料。

17、所述的步骤2中，电池箱上盖毛坯件成型过程如下：模具合模并采取分级加压的方式进行模压，同时真空泵配合调节，一阶段压力时间40t/10s、二阶段压力时间80t/10s、三阶段压力时间500t/420s；第一段压力开始时，打开真空泵，进行抽真空处理时间为20s或者模压第三阶段开始时，关闭抽真空。

18、所述的步骤4中采用激光加工孔与轮廓尺寸。

19、本发明的有益效果为：本发明公开了一种耐高温碳化硅纤维与环氧树脂及玻璃纤维复合工艺方法，通过采取环氧树脂预浸料与碳化硅预浸料复合成形的工艺方式，使得到的产品可以承受1200℃以上的持续高温5min以上，火苗烧不透产品，最终在接触火的部分产品趋于稳定，对于解决复合材料电池上耐盖热失效问题具有很好的借鉴作用，可以大大提高新能源汽车的安全性能。本发明涉及的耐高温碳化硅复合材料的材料为碳化硅、环氧树脂、玻璃纤维，所需的设备为压机和模具，具有极佳的工艺适用性和可行性，易于实现批量化制作，与汽车行业节拍相匹配，这种耐高温碳化硅复合材料在新能源汽车领域具有明显的实用价值。

技术特征：

1.一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其特征在于：所述的步骤1中，复合材料片料按照电池箱上盖尺寸进行裁切。

3.如权利要求1所述的一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其特征在于：所述的步骤2中，复合材料片料铺放方式分为如下两种：

4.如权利要求1所述的一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其特征在于：所述的步骤2中，电池箱上盖毛坯件成型过程如下：模具合模并采取分级加压的方式进行模压，同时真空泵配合调节，一阶段压力时间40t/10s、二阶段压力时间80t/10s、三阶段压力时间500t/420s；第一段压力开始时，打开真空泵，进行抽真空处理时间为20s或者模压第三阶段开始时，关闭抽真空。

5.如权利要求1所述的一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其特征在于：所述的步骤4中采用激光加工孔与轮廓尺寸。

技术总结
本发明公开了一种解决电池盖热失效的复合材料成型方法，其通过采取环氧树脂预浸料与碳化硅预浸料复合成形的工艺方式，使得到的产品可以承受1200℃以上的持续高温5min以上，火苗烧不透产品，最终在接触火的部分产品趋于稳定，对于解决复合材料电池上耐盖热失效问题具有很好的借鉴作用，可以大大提高新能源汽车的安全性能。本发明涉及的耐高温碳化硅复合材料的材料为碳化硅、环氧树脂、玻璃纤维，所需的设备为压机和模具，具有极佳的工艺适用性和可行性，易于实现批量化制作，与汽车行业节拍相匹配，这种耐高温碳化硅复合材料在新能源汽车领域具有明显的实用价值。

技术研发人员：王森,王玉贞,马峰,宋庆祥
受保护的技术使用者：山东格瑞德集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10