[发明专利]一种制备电池托盘的复合材料、电池托盘及其制备方法

说明书

为克服现有电池托盘存在的强度、耐腐蚀性及阻燃性不能满足要求的问题，本发明提供了一种制备电池托盘的复合材料，包括依次层叠的至少一层绝缘层、至少一层结构增强层和至少一层阻燃层，所述绝缘层、结构增强层和阻燃层均为热固性树脂预浸料，所述结构增强层的拉伸强度为350～800MPa，拉伸弹性模量为35～90GPa。同时，本发明还公开了一种电池托盘和复合电池托盘的制备方法。本发明提供的复合材料和电池托盘具有绝缘、耐电解液、阻燃、力学性能优良的优点。

技术领域

本发明属于电池拖盘技术领域，具体涉及一种制备电池托盘的复合材料、电池托盘及其制备方法。

背景技术

目前，电动汽车行业所用电池托盘大部分为金属(钢或铝)材料的，绝缘采用绝缘垫。这种托盘具有较好的支撑强度，但其重量较大，材料成本和工艺成本高，耐冲击差，绝缘性不好。

现有另一种采用纤维增强树脂材料模压(SMC、BMC、GMT等)托盘。这种复合材料托盘所用纤维为短切纤维与树脂组合模压成型，如SMC(Bulk molding compounds，团状模塑料)、BMC(Sheet molding compound，片状模塑料)；或者采用连续长纤维与热塑性树脂组合进行模压成型，如GMT(Glass Mat Reinforced Thermorplastic，玻璃纤维毡增强热塑性复合材料)。由于采用非金属材料，较金属托盘重量减轻，冲击性、绝缘性得到改善。但上述复合材料托盘尚不能满足现在电动汽车电池托盘越来越高的要求。如强度差，不能承载更重的电池模组负荷；耐电解液性能差，容易被电解液腐蚀；阻燃性能差，容易燃烧。GMT材料一般以连续纤维增强热塑性树脂(PP、PA等)，此种材料难于成型复杂的电池托盘结构，热塑性树脂基体的力学性能不如热固性树脂。而且其阻燃性、耐腐蚀性能差。SMC或BMC材料采用热固性树脂增强短切纤维，其力学强度不如连续纤维增强热固性树脂，容易发脆，刚度不好，耐冲击性能差，难以承载更大负荷的电池模组。

发明内容

针对现有电池托盘存在的强度、耐腐蚀性及阻燃性不能满足要求的问题，本发明提供了一种复合电池托盘及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种制备电池托盘的复合材料，包括依次层叠的至少一层绝缘层、至少一层结构增强层和至少一层阻燃层，所述绝缘层、结构增强层和阻燃层均为热固性树脂预浸料，所述结构增强层的拉伸强度为350～800MPa，拉伸弹性模量为35～90GPa。

进一步的，所述绝缘层的单层厚度为0.2～0.6mm。

进一步的，所述绝缘层中添加有非导电的增强材料，所述绝缘层中增强材料的单层克重为200～600g/m²。

进一步的，所述绝缘层包括玻纤酚醛预浸料、芳纶酚醛预浸料、玄武岩酚醛预浸料、玻纤环氧预浸料、芳纶环氧预浸料和玄武岩环氧预浸料中的一种或多种。

进一步的，所述复合电池托盘包括多层结构增强层，所述结构增强层的单层厚度为0.2～0.6mm。

进一步的，所述结构增强层包括碳纤维环氧预浸料和碳纤维聚氨酯预浸料中的一种或多种。

进一步的，所述结构增强层为碳纤维方格布环氧预浸料，所述碳纤维方格布环氧预浸料中增强材料的单层克重为300～500g/m²，所述多层碳纤维方格布环氧预浸料以0度/45度的碳纤维方向交替铺层。

进一步的，所述结构增强层为碳纤维单向布环氧预浸料，所述碳纤维单向布环氧预浸料中增强材料的单层克重为100～200g/m²，所述多层碳纤维单向布环氧预浸料以0度/90度/+45度/-45度的碳纤维方向交替铺层。

进一步的，所述复合电池托盘包括多层的阻燃层，所述阻燃层的单层厚度为0.2～0.6mm。