一種電池箱結構材料及其制作方法技術

本發明專利技術公開了一種電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法，該電池箱結構材料主要成分是環氧樹脂，硼纖維，碳纖維，銀沙，相變材料。由該成分組合而成的聚合物作為電池箱的塑料殼體，殼體外層涂一層銀沙，殼體內含有循環的冷卻管道，管道內部通水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體，殼體與電池單體之間填充相變材料；本電池箱的結構材料不易腐蝕，密度低，絕緣，耐高溫，耐火，熱導率高，成本低，能實現電動汽車的電池整體降溫，又能滿足各單體電池間溫度之間的均一性，再加上密度低，強度高的復合型環氧樹脂和冷卻管道在導熱系數高的碳纖維的內部，減小了電池箱體積和質量，從而提高了電動汽車的能量比，保證其續航里程。

【技術實現步驟摘要】

本專利涉及電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法，尤其是一種具有良好導熱功能的電池箱，屬于電動車動力電池熱管理領域。
技術介紹
電動汽車的繁榮與發展的重要性已關系到社會環境及節能問題上，然而如何實現電動汽車的快速發展是當今社會關注的焦點。制約電動汽車發展的關鍵技術是電動汽車車身質量，電池性能的提升，電池裝置的可循利用。電動汽車的車身質量太重影響著續航里程及安全性能，如能在不影響車子質量情況下，減輕車身質量是電動汽車發展的一大進步。然而市面上電動汽車電池箱材料基本上都是金屬材料，其比重大，而且易腐蝕，造成產業化諸多問題。因此電池箱結構新材料不斷的研發是很有必要的，且電池箱結構材料改進是電池模塊的熱管理對電池性能的提升有著極其重要的意義。動力電池在運行過程中，電池內部發生劇烈的化學反應，產生大量的熱，如不能及時有效的散發出熱量將會引起熱量的聚集，從而會出現漏液，放氣，冒煙等現象，因此電池箱的熱問題是迫切需要解決。
技術實現思路
本專利的目的是有效減輕電動汽車電池箱的比重和實現在極其惡劣的熱環境下電池裝置整體降溫，并且能保證各單體電池間溫度的均一性的目標，而提出的一種電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法。具體的技術方案是本專利結構材料包括環氧樹脂、硼纖維、碳纖維、相變材料、電池箱箱體、膠塞、銀沙、箱體頂蓋、螺栓、冷卻循環管道、電池連接片、電池單體、電池包限位支架、水管、出線孔。所述環氧樹脂和硼纖維復合結構具有強度，硬度非常高，低密度、絕緣性等特征。所述的電池箱體框架由環氧樹脂和硼纖維復合物及添加劑以澆注成型或層壓成型等方式成型。所述的電池箱體內若干電池單體和相變材料采用過盈配合使用；根據實際所需電壓、電流要求采用電池連接片按一定次序將電池單體連接。所述電池箱體中冷卻循環管道條數和結構可按實際需求布置，管道內通的冷卻液體是水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體。本專利工作原理為：以成型性能好，結構強度高的含硼纖維的環氧樹脂以澆注成型的方式附在成型后的碳纖維電池箱體表面，厚度按實際要求來決定。碳纖維內部布置有冷卻循環管道。冷卻循環管道通水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體以帶走填充在電池箱體內的相變材料所蓄積的熱量，實現二次散熱。本專利電池箱體成型主要采用澆注成型方式，其成型過程參數易于控制，能夠成型較復雜結構，澆注塑成型后續加工工序較少，有效降低成本。箱體大小和限位支架的布置可以根據實際需求來調節，靈活度較大。設計者可以根據相關熱模擬分析軟件得到的科學電池組熱量分布來確定冷卻管道布置，更有效和科學。電池箱體澆注塑成型過程可控和靈活性較大保證了該功能的實現。附圖說明圖1是本專利電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法的電池箱體的正面剖面圖。圖2是本專利電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法的電池箱體的俯視圖。圖3是本專利電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法的電池箱體的整體爆炸圖。具體實施方式下面對本專利技術的實施方式進行具體描述。如圖1、圖2、圖3所示，本專利所述的電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法由膠塞（101）、銀沙（102）、環氧樹脂和硼纖維復合結構（103）、碳纖維（104）、電池箱體（105）、箱體頂蓋(106)、螺栓（107）、水嘴（108）、電池連接片（109）、相變材料(110)、電池單體（111）、電池包限位支架（112）、冷卻循環管道（113）、電路輸入輸出端（114），軟管（115）等組成。如圖1，電池箱體（105）框架由環氧樹脂和硼纖維復合結構（103）和碳纖維構造而成。如圖1，所述銀沙（102）是涂在環氧樹脂和硼纖維復合結構（103）的表面上，以防止箱體表面刮花。所述的碳纖維（104）的熱導率為200—285W/（m*k）。如圖3，所述的電池單體（111）通過箱體頂蓋（106）內部所設的箱蓋凸起（107）固定。如圖2所示，電池箱體中間附有冷卻循環管道（113）直接與相變材料接觸可迅速帶走熱量實現二次散熱 。如圖2，所述的冷卻循環管道（113）在碳纖維（104）的內層，可節約箱體體積和質量，提高能量比。所述的冷卻循環管道（113）的冷卻液體是水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體。所述的水嘴（108）是通過螺紋固定在電池箱體上的，由于材料成型性能好，后續機加工工序少，成本得以有效降低。所述的相變材料(110)采用的是相變潛熱為400J/g左右的無機水合鹽和石墨。所述的無機水合鹽為基體的復合相變材料中石墨的質量分數為25%左右。本專利有益的效果是所述電池箱體結構材料采用物理性能良好的環氧樹脂，硼纖維、碳纖維，銀沙，相變材料。以環氧樹脂，硼纖維、碳纖維澆注成型后的電池箱體具有強度、硬度、導熱率高，比重小等優點。與市面上的電動汽車的冷卻水管相比，本冷卻水管包裹在電池箱體內部，不僅節約了成本和體積，而且提高電動汽車的能量比，加上水管直接與相變材料接觸能更好的帶走蓄積的熱量，能實現電動汽車的電池在極其惡劣的熱環境下電池裝置整體降溫，又能滿足各單體電池間溫度保持平衡，從而實現電池壽命的延長。上述結構材料和制作方法為本專利較佳的實施方式，但本專利的實施方式并不受上述實施例的限制，如改變其中部件的位置、成分，或改變殼體的形狀等，其他的任何未背離本專利技術的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式與技術方案，都包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法，其特征是，該裝置包括膠塞，銀沙、環氧樹脂和硼纖維復合物、碳纖維、電池箱體、箱體頂蓋、螺栓、水嘴、電池連接片、相變材料、電池單體、電池包限位支架、冷卻循環管道、電路輸入輸出端、軟管；所述箱體頂蓋是通過螺栓固定在電池箱蓋上；所述電池箱體中冷卻循環管道結構按實際需求布置，管道內通的冷卻液體是水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體。

【技術特征摘要】
1.電動汽車電池箱的結構材料及其制作方法，其特征是，該裝置包括膠塞，銀沙、環氧樹脂和硼纖維復合物、碳纖維、電池箱體、箱體頂蓋、螺栓、水嘴、電池連接片、相變材料、電池單體、電池包限位支架、冷卻循環管道、電路輸入輸出端、軟管；所述箱體頂蓋是通過螺栓固定在電池箱蓋上；所述電池箱體中冷卻循環管道結構按實際需求布置，管道內通的冷卻液體是水或乙二醇等根據實際所需的冷卻液體。2.如權利要求1所述的電池箱的結構材料，其特征是：所述的銀沙是涂在含硼纖維和環氧樹脂復合結構的表面，以防止箱體表面刮花。3.如權利要求1所述的電池箱的結構材料，其特征是：所述的電池單體通過箱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李成飛，張國慶，魏超，高冠勇，司徒文甫，
申請(專利權)人：廣東萬錦科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44