一种复合材料电池包壳体结构的制作方法

本技术涉及一种复合材料电池包壳体结构。

背景技术：

1、电池包作为新能源系统的核心单元，广泛应用于新能源汽车、储能、光伏、风能、水能等新能源产业中。电池包壳体，则为电池包内部的电芯等组件提供了有效的防护和支撑作用。近年来，复合材料作为钢材和铝材的替代材料，在新能源电池包壳体上的应用得到了迅猛的发展。

2、随着人们环保意识的逐步增强，对材料的轻量化、减量化和可再生利用提出了越来越高的要求。在此背景下，树脂基复合材料，尤其是热塑性复合材料在电池包壳体上的应用正当其时：热塑性复合材料不仅具有普通复合材料所具备的多相结构、轻质高强、易于设计和易于成型加工等优势，而且具有优异的可再生、可重复加工的性能，同时其比重一般比热固性复合材料来得低，从而既提升了材料的环保等级、降低了生产成本，同时也进一步加强了材料和电池包壳体的轻量化属性。

3、然而，由于热塑性材料本身所具有的软化点不高的特点，使热塑性复合材料电池包壳体在电池包内外部发生爆炸、起火等事故的前期即因高温环境的产生而迅速软化塌陷，从而未能对内部电池系统形成有效屏蔽，更无法阻断危险源来为乘员的有效逃生赢得时间。此外，由于热塑性材料须先加热软化、后冷却成型，使得热塑性复合材料在加热后转运铺贴到模具的过程中，一方面由于材料处于高温软化状态而使转运和铺贴操作困难，另一方面由于材料软化后易变形且无法有效贴紧模具的小曲率半径r角等关键工艺控制部位，使成型后的电池包壳体在小曲率半径r角等相应部位存在缺陷，最终无法获得合乎质量要求的电池包壳体成品。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种复合材料电池包壳体结构，该电池包壳体结构有助于防止在电池包内外部高温环境下因树脂软化所导致的电池包壳体塌陷下垂，和电池包壳体在制造过程中的材料转运困难及成型缺陷。

2、本实用新型的技术方案在于：一种复合材料电池包壳体结构，所述复合材料电池包壳体结构含有骨架，所述骨架包括法兰，所述法兰上设置有支撑支架。

3、进一步地，所述复合材料电池包壳体结构含有面料，所述面料铺贴于骨架上。

4、进一步地，所述面料上设置有搭接口，所述搭接口的两侧边于面料侧边弯折后与对应的支撑支架相搭接，所述面料的边缘与法兰相连接。

5、进一步地，所述法兰上设置有法兰r角部，所述支撑支架的下部连接于法兰r角部上。

6、进一步地，所述法兰上设置有至少两个支撑支架。

7、进一步地，位于同一侧的两支撑支架的上端之间连接有加强杆。

8、进一步地，位于前侧的两支撑支架的上端之间和位于后侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强横杆。

9、进一步地，位于左侧的两支撑支架的上端之间和位于右侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强纵杆。

10、进一步地，位于前侧的两支撑支架的上端之间和位于后侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强横杆；位于左侧的两支撑支架的上端之间和位于右侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强纵杆。

11、进一步地，所述骨架包括金属或非金属硬质、耐高温材料，根据需要进行表面处理以获得与面料的有效粘接。

12、进一步地，所述面料包括纤维增强复合材料，所述纤维增强复合材料中的纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维中的一种或多种，所述纤维的形态包括连续纤维、纤维织物、纤维毡和短切纤维。

13、与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

14、可针对性地化解树脂基复合材料，尤其是热塑性复合材料电池包壳体在制造和应用中的这两个问题：一方面骨架结构为电池包壳体的应用提供有效支撑，使其在电池包内外部发生爆炸、起火等事故的前期的高温环境下不致塌陷，或虽软不塌，结合纤维形成的有效结构，从而对内部电池系统形成有效屏蔽，并临时阻断危险源来为乘员的有效逃生赢得宝贵的时间；另一方面骨架结构也为电池包壳体在制造过程中的热塑性复合材料的铺贴、预型体的转运和置入模具提供支撑，既避免了在材料处于高温环境下的操作困难，同时也可获得合乎质量要求的电池包壳体成品。

技术特征：

1.一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，所述复合材料电池包壳体含有骨架，所述骨架包括法兰，所述法兰上设置有支撑支架；所述法兰上设置有至少两个支撑支架；位于同一侧的两支撑支架的上端之间连接有加强杆。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，所述复合材料电池包壳体含有面料，所述面料铺贴于骨架上。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，所述面料上设置有搭接口，所述搭接口的两侧边在面料侧边弯折后与对应的支撑支架相搭接，所述面料的边缘与法兰相连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，所述法兰上设置有法兰r角部，所述支撑支架的下部连接于法兰r角部上。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，位于前侧的两支撑支架的上端之间和位于后侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强横杆；或，位于左侧的两支撑支架的上端之间和位于右侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强纵杆。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料电池包壳体结构，其特征在于，位于前侧的两支撑支架的上端之间和位于后侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强横杆；位于左侧的两支撑支架的上端之间和位于右侧的两支撑支架的上端之间均连接有加强纵杆。

技术总结
本技术涉及一种复合材料电池包壳体结构，所述复合材料电池包壳体结构含有骨架和面料，所述骨架包括法兰，所述法兰上设置有支撑支架；所述面料上设置有搭接口，面料铺贴于骨架上，所述搭接口的两侧边在面料侧边弯折后与对应的支撑支架相搭接，所述面料的边缘与骨架法兰相连接。该电池包壳体结构有助于防止在电池包内外部高温环境下因树脂软化所导致的电池包壳体塌陷下垂的现象，和电池包壳体在制造过程中的材料转运困难及成型缺陷，从而始终有效防护内部电池系统，并为乘员逃生赢得必要时间。

技术研发人员：许剑海
受保护的技术使用者：许剑海
技术研发日：20230329
技术公布日：2024/1/15