[发明专利]电池箱体及其制造方法

说明书

一种电池箱体及其制造方法，电池箱体包括上盖和下箱体，上盖设于下箱体上；上盖的主体结构为连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材采用热压成型得到，上盖的边缘拼接结构为非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料采用模内模内连续注塑成型得到；下箱体的主体结构为连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材采用热压制造得到，下箱体的加强筋结构和边缘拼接结构为非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料采用模内连续注塑成型得到。上述电池箱体重量较轻、强度和刚度较高、抗冲击性能较优异、成型制造效率高以及材料可循环回收利用。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种电池箱体及其制造方法。

背景技术

新能源汽车是有效缓解我国能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的重要途径。动力电池是新能源汽车的核心零部件，其性能直接影响了新能源汽车的行驶里程和性能。电池箱体作为动力电池的载体，对动力电池的安全和防护起关键作用。

电池箱体在结构设计时，需要考虑诸多因素如：耐振动强度、耐冲击性能、碰撞安全性能、密封性能、防腐性能、抗石击性能、轻量化和低成本等。传统电动汽车的动力电池箱体大多采用金属材料制造，金属材料如钢和铝合金等具有较高的强度和模量，可满足电池箱体设计的力学性能要求，且成本较低。但金属材料密度大，设计的电池箱体动辄几十公斤，难以满足轻量化要求。为了减轻电池箱体重量，复合材料电池箱体越来越受到市场的青睐，如片状模塑料(SMC)电池箱体已在我国部分电动汽车使用。

其中，SMC材料成本较低，成型效率较高，可较好地控制电池箱体成本，但SMC中的增强材料为非连续纤维，存在力学性能相对较低等问题，存在一定的安全隐患，同时，SMC中采用的不饱和树脂或环氧树脂为热固性树脂，难以循环回收利用，随着电池箱体的大量应用今后必将造成严重的环境压力。

发明内容

基于此，有必要提供一种重量较轻、强度和刚度较高、抗冲击性能较优异、成型制造效率较高以及材料可循环回收利用的电池箱体及其制造方法。

一种电池箱体，包括：上盖和下箱体，所述上盖设于所述下箱体上；

所述上盖的主体结构为连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材采用热压成型得到，所述上盖的边缘拼接结构为非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料采用模内连续注塑成型得到；

所述下箱体的主体结构为所述连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材采用热压成型得到，所述下箱体的加强筋结构和边缘拼接结构为所述非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料采用模内连续注塑成型得到。

在其中一个实施例中，所述连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的连续纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、天然纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的至少一种。

其中一个实施例中，所述连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的连续纤维的编织形式为单向、平纹和斜纹织物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的非连续纤维为碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的热塑性树脂基体为聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺或聚醚醚酮。

在其中一个实施例中，所述非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的热塑性树脂基体为聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺或聚醚醚酮。

在其中一个实施例中，所述连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的连续纤维的体积含量为40％～60％；所述非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料中的非连续纤维的重量含量为20％～50％。

一种电池箱体的制造方法，包括以下步骤：

按照预设要求对连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材进行切割操作和铺贴操作；