一种轻量化电动汽车电池箱的制作方法

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体指一种轻量化电动汽车电池箱。

背景技术：

随着电动汽车的迅速发展，汽车轻量化进程也在不断加快，目前电动汽车所使用的电池箱大多为金属材料构成，其不足之处包括：质量大、易腐蚀、不耐疲劳、可设计性低、电绝缘性较差，这些都是阻碍电动汽车轻量化发展的不利因素。而碳纤维复合材料因其具有轻质高强、耐腐蚀、热力学性能良好以及可设计性强等特点，被广泛的用于结构材料从而提高产品性能。因此，通过将碳纤维复合材料应用于电动汽车电池箱上，可有效解决传统金属电池箱的大多数问题，从而大大推动电动汽车轻量化的进程，减少大量的制造成本与能源损耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、可提供足够强度、保证电池组安全，阻燃耐腐蚀的轻量化电动汽车电池箱。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种轻量化电动汽车电池箱,包括矩形的箱体和箱盖，所述箱体和箱盖均由外蒙皮、内蒙皮和二者之间的填充层粘合制成，箱体的开口处设有预制翻边，预制翻边上设有若干连接孔，箱盖通过若干连接孔固定在箱体的开口上；所述外蒙皮和内蒙皮均为碳纤维单轴向预浸布和碳纤维平纹编织预浸布混合铺贴并固化后制成。

根据以上方案，所述箱体的填充层包括十字形的强化构件，强化构件铺设于箱体底部的内蒙皮和外蒙皮之间，强化构件的四个端部均设有与其一体成型的强化侧板，四个强化侧板分别夹设于箱体侧壁的内蒙皮和外蒙皮之间；所述强化构件与强化侧板采用碳纤维单轴向预浸布和碳纤维平纹编织预浸布混合铺贴并固化后制成。

根据以上方案，所述强化构件的四周分别设有四个包角底片，包角底片夹设于箱体底部的内蒙皮和外蒙皮之间，包角底片的两侧均设有与其相连接的包角侧板，包角侧板对应地夹设于箱体侧壁的内蒙皮和外蒙皮之间；所述包角底片和包角侧板均采用岩棉板制成。

根据以上方案，所述箱盖的填充层包括与强化构件对应的十字形力学基板，力学基板夹设于内蒙皮和外蒙皮之间，所述力学基板采用岩棉板制成。

根据以上方案，所述外蒙皮和内蒙皮均由若干层碳纤维单轴向预浸布依次交错地铺叠粘合固化后制成，且外蒙皮和内蒙皮的表面层粘贴有碳纤维平纹编织预浸布。

本发明有益效果为：本发明结构合理，箱体和箱盖内外层均采用复合材料制成，具有防火阻燃、耐腐蚀的特性，通过碳纤维预浸布制备的强化构件、岩棉板强化侧板填充内外蒙皮之间，配合箱盖内的力学基板构成围绕箱体的十字形交错填充层，有效增强电池箱的整体强度，避免传统电池箱笨重和力学性能较差问题，提供了一种满足电动汽车轻量化发展要求的电池箱设计结构。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的箱体分解结构示意图。

图中：

1、箱体；2、箱盖；3、强化构件；11、外蒙皮；12、内蒙皮；13、预制翻边；14、连接孔；21、力学基板；31、强化侧板；32、包角底片；33、包角侧板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明所述的一种轻量化电动汽车电池箱,包括矩形的箱体1和箱盖2，所述箱体1和箱盖2均由外蒙皮11、内蒙皮12和二者之间的填充层粘合制成，箱体1的开口处设有预制翻边13，预制翻边13上设有若干连接孔14，箱盖2通过若干连接孔14固定在箱体1的开口上；所述外蒙皮11和内蒙皮12均为碳纤维单轴向预浸布和碳纤维平纹编织预浸布混合铺贴并固化后制成；所述外蒙皮11和内蒙皮12均由若干层碳纤维单轴向预浸布依次交错地铺叠粘合制成，且外蒙皮11和内蒙皮12的表面层粘贴有碳纤维平纹编织预浸布；所述外蒙皮11和内蒙皮12以及填充层采用的材料均由良好的阻燃特性，在保证电池箱结构强度情况下，相比通用的金属电池箱可减重90％以上，同时具备了更高的防火性能，满足轻量化电动汽车发展的需求；所述碳纤维单轴向预浸布以0°和90°两个方向交错铺叠粘贴构成内蒙皮12和外蒙皮11的基层，且外蒙皮11和内蒙皮12的表层分别粘贴碳纤维平纹编织预浸布，使电池箱能提供更好的结构强度和防火性能，同时具有更好的表面美观度。

所述箱体1的填充层包括十字形的强化构件3，强化构件3铺设于箱体1底部的内蒙皮12和外蒙皮11之间，强化构件3的四个端部均设有与其一体成型的强化侧板31，四个强化侧板31分别夹设于箱体1侧壁的内蒙皮12和外蒙皮11之间；所述强化构件3与强化侧板31采用碳纤维单轴向预浸布和碳纤维平纹编织预浸布混合铺贴并固化后制成；所述强化构件3和强化侧板31围绕箱体1构建了底层和侧壁外蒙皮11和内蒙皮12间的结构支撑，其材质通过极限氧指数、锥形量热等测试，具有良好的阻燃特性；所述箱盖2的填充层包括与强化构件3对应的十字形力学基板21，力学基板21夹设于内蒙皮12和外蒙皮11之间，所述力学基板21采用岩棉板制成；所述箱盖2用于封闭箱体1开口，同时箱体1和箱盖2内的填充层构成了十字形交错的完整力学结构，使强化构件3、强化侧板31与力学基板21起到了主要的承载作用，使电池箱满足承载力的情况下降低电池箱整体质量。

上述强化构件3、强化侧板31与力学基板21构件的十字形力学支撑结构，使电池箱可在其他任意部位开孔，而避免对电池箱体结构力学性能的影响，保证电池箱的可靠性、可加工型和实际应用效益。

所述强化构件3的四周分别设有四个包角底片32，包角底片32夹设于箱体1底部的内蒙皮12和外蒙皮11之间，包角底片32的两侧均设有与其相连接的包角侧板33，包角侧板33对应地夹设于箱体1侧壁的内蒙皮12和外蒙皮11之间；所述包角底片32和包角侧板33均采用岩棉板制成；所述包角底片32和包角侧板33采用高温熔融加工的无机纤维制成，具有质量轻、导热系数低、阻燃的特点，包角底片32和包角侧板33填充了强化构件3四周的填充层空隙，保证箱体1整体结构完整情况下，同时增强了箱体1四个底角的强度和对内部电池的保护，降低了电池箱整体的重力，提高了电池组的使用安全性。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体指一种轻量化电动汽车电池箱；包括矩形的箱体和箱盖，所述箱体和箱盖均由外蒙皮、内蒙皮和二者之间的填充层粘合制成，箱体的开口处设有预制翻边，预制翻边上设有若干连接孔，箱盖通过若干连接孔固定在箱体的开口上；所述外蒙皮和内蒙皮均为碳纤维单轴向预浸布和碳纤维平纹编织预浸布混合制成；本发明结构合理，箱体和箱盖内外层均采用复合材料制成，具有防火阻燃、耐腐蚀的特性，通过碳纤维预浸布制备的强化构件、岩棉板强化侧板填充内外蒙皮之间，配合箱盖内的力学基板构成围绕箱体的十字形交错填充层，有效增强电池箱的整体强度，避免传统电池箱笨重和力学性能较差问题，满足电动汽车轻量化发展要求。

技术研发人员：王继辉;潘斌;孙子恒;韩霞;张浩;冯雨薇
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2018.07.05
技术公布日：2018.12.28