[发明专利]一种泡沫铝夹芯电池仓底板及其制备方法

说明书

本发明提供一种泡沫铝夹芯电池仓底板及其制备方法，泡沫铝夹芯电池仓底板包括上盖板、下盖板、边框和芯板，所述边框的底部与所述下盖板焊接，所述边框的顶部与所述上盖板焊接，所述芯板填充设置在所述上盖板、所述下盖板和所述边框围成的空腔内，所述芯板包括泡沫铝基板和相变材料，所述相变材料填充在所述泡沫铝基板的孔洞中。该电池仓底板以泡沫铝基板为内芯，相对于铝板，在相等厚度下可以显著提高抗冲击性能，还能减轻底板的重量，有利于实现整车轻量化设计；泡沫铝基板的孔洞中填充相变材料可以进一步地提高其抗压强度，还能提高底板的吸音性能和保温性能，满足新能源汽车的使用需求。

技术领域

本发明涉及电动汽车电池技术领域，具体而言，涉及一种泡沫铝夹芯电池仓底板及其制备方法。

背景技术

近年来，新能源汽车行业处于高速发展阶段，电动汽车的保有量不断增加。电池技术是新能源汽车领域的核心技术，电池仓用于安装动力电池包，是新能源汽车的必要部件。

目前，新能源汽车的电池大多采用锂电池，电池仓整体安装在汽车底盘上，汽车行驶过程中电池仓底板容易磕碰，电池受到冲击时会发生短路，造成起火，存在安全隐患。通过改进电池仓结构和材料，提高其防护能力，是解决上述电池问题的一种可行方法。特别是电池仓底板与电池包直接接触，是电池最直接的防护结构。现有技术中，电池仓底板一般由铝合金材料制成，其材料重量大，生产成本高，导热性能强，不利于汽车轻量化设计和电池保温。如需增强底板的防护能力，只能增加材料的厚度，这势必会进一步增加汽车整体制造成本和重量，使得行驶能耗增加，续航里程缩短；并且会使电池仓整体体积增大，导致汽车结构需要重新设计。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是如何设计一种新的电池仓底板，在不增加厚度和重量的情况下，提升其抗冲击能力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种泡沫铝夹芯电池仓底板，包括上盖板、下盖板、边框和芯板，所述边框的底部与所述下盖板焊接，所述边框的顶部与所述上盖板焊接，所述芯板填充设置在所述上盖板、所述下盖板和所述边框围成的空腔内，所述芯板包括泡沫铝基板和相变材料，所述相变材料填充在所述泡沫铝基板的孔洞中，所述相变材料为石蜡或改性石蜡。

本发明的泡沫铝夹芯电池仓底板由上盖板、下盖板和边框构成一个盒式结构，相互之间通过焊接形式连接，连接可靠，整体强度高，通过结构设计固定芯板，不需要将芯板与其他部位连接，即可解决泡沫铝材料安装固定的难题；电池仓底板以泡沫铝基板为内芯，相对于铝板，在相等厚度下可以显著提高抗冲击性能，还能减轻底板的重量，有利于实现整车轻量化设计；泡沫铝基板的孔洞中填充相变材料可以进一步地提高其抗压强度，还能提高底板的吸音性能和保温性能，满足电动汽车的使用需求。

进一步地，所述泡沫铝夹芯电池仓底板的厚度为10～50mm，所述上盖板和所述下盖板的厚度为0.6～10mm，所述芯板的厚度为7～40mm。电池仓底板整体厚度根据车辆结构设计，在不需要增加厚度的情况下提升了抗冲击性能，适配于已有车型；上盖板和下盖板主要起到支撑和封闭芯板的作用，在兼顾结构强度和制造成本的情况下厚度可以尽量减小；电池仓底板主要由芯板起到抗冲击的作用，芯板厚度增加有利于提高底板整体抗冲击能力，以及降低底板重量，因此在尺寸设计范围内将芯板的厚度尽量增大。

进一步地，所述泡沫铝夹芯电池仓底板的厚度D₀，所述上盖板的厚度D₁、所述下盖板的厚度D₂，所述芯板的厚度D₃满足以下关系：限定芯板与上盖板、下盖板之间的厚度关系，使得芯板在电池仓底板整体中具有足够的占比，保证电池仓底板的抗压强度。

进一步地，所述泡沫铝基板为闭孔泡沫铝，孔隙率为60％～85％。闭孔泡沫铝相对于开孔泡沫铝具有更高的抗压强度和吸音性能，孔隙率对于泡沫铝基板的力学性能和密度会产生直接影响，在限定范围内，泡沫铝基板的力学性能优越，且兼顾了制造成本。