[发明专利]一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体

说明书

本发明公开了一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体，涉及新能源汽车电池包技术领域，包括下端开口的上壳体、上端开口的下壳体及上壳体与下壳体内表面上均附有隔热防火层，所述上壳体的顶板包括依次粘接的上蒙皮、上方格布、第一防穿刺夹芯、骨架、下方格布及下蒙皮，所述下壳体包括底板及底板上端边缘处设有的防撞梁，所述底板包括依次粘接的面板、上防撞击夹芯、第二防穿刺夹芯、下防撞击夹芯及底侧蒙皮。该电池包壳体的材料布设及结构布设，实现了轻量化和功能化的集成，较现有电池包壳体实现减重，并解决了现有复合材料电池包高成本，不防穿刺、不耐冲击及不耐热失控的缺点。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池包技术领域，具体涉及一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体。

背景技术

电动汽车作为低排放的绿色环保汽车近年来得到迅速发展，但其续航里程、安全性等问题一直存在，而将复合材料及其轻量化技术应用于电池包上，可以有效的降低核心部件的重量、提高能量密度、增加续航里程、降低换电技术难度，同时复合材料的一体成型优势便于集成功能化要求，以解决电池失控的安全问题，提高汽车企业产品的核心竞争力。

目前，现有的复合材料轻量化技术在电池包系统的应用上受限于电池包上壳体及玻璃纤维增强复合材料或SMC材料，在减重的同时会造成强度降低，降低安全性能。下壳体目前的开发方向以碳纤维复合材料的应用为主，突出碳纤维比强度比模量高的优势，忽略了复合材料的可设计性和碳纤维性能不耐冲击和穿刺的缺点，导致其碰撞安全性降低。

鉴于此现状，提出了一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种轻量化防穿刺复合材料电池包壳体，包括下端开口的上壳体、上端开口的下壳体及上壳体与下壳体内表面上均附有隔热防火层，所述上壳体的顶板包括依次粘接的上蒙皮、上方格布、第一防穿刺夹芯、骨架、下方格布及下蒙皮，所述下壳体包括底板及底板上端边缘处设有的防撞梁，所述底板包括依次粘接的面板、上防撞击夹芯、第二防穿刺夹芯、下防撞击夹芯及底侧蒙皮。下蒙皮为上壳体内顶端侧，面板为下壳体内底端侧。

作为本发明的一种改进，所述隔热防火层为无机发泡涂层与陶瓷涂层复合形成。隔热防火层起到隔热、防火作用。

作为本发明的一种改进，所述上蒙皮、下蒙皮均为玻璃纤维复材蒙皮，所述上蒙皮的纤维方向为[(±45)/(0,90)]，所述下蒙皮的纤维方向为[(0,90)/(±45)]，所述上蒙皮与下蒙皮的玻璃纤维预浸料的面密度为250-350g/㎡。

作为本发明的一种改进，所述上方格布、下方格布均为碳纤维方格布，所述上方格布与下方格布上的方格尺寸均为3-6cm。

作为本发明的一种改进，所述骨架为碳纤维骨架。

作为本发明的一种改进，所述第一防穿刺夹芯、第二防穿刺夹芯均为凯夫拉纤维防穿刺夹芯，所述第一防穿刺夹芯的厚度2-4mm。

作为本发明的一种改进，所述上防撞击夹芯、下防撞击夹芯均为硬质泡沫夹芯，所述防撞梁外侧附有防护蒙皮，所述底侧蒙皮、防护蒙皮均采用碳纤维增强复合材料制备，所述防撞梁采用碳纤维芳纶纤维混编增强复合材料制备，所述面板采用碳纤维复合材料制备。

作为本发明的一种改进，所述防撞梁包括若干防撞块及防撞块之间设有的连接件。防撞块数量为二以上。

作为本发明的一种改进，所述防撞块包括管壳、管壳内端中侧且沿其长度方向设有的加强梁及管壳内且位于加强梁位置两侧均填充设有的防撞击夹芯层。