碳纖維(wéi)是一種含碳量在(zài)95%以上的(de)高強度、高模(mó)量的新型纖維材料,其強度比鋼鐵(tiě)的高出10倍(bèi),但是重(chóng)量隻有鋼鐵的1/4。抗拉強度(dù)一般都在3500MPa以上,是鋼的7到9倍,並且對酸堿鹽等化學物質有著很好(hǎo)的耐受能力,抗(kàng)衝擊吸振能力強,在遇到外界撞擊(jī)的時候,碳纖(xiān)維(wéi)的能(néng)量吸收率是鋼(gāng)的3-5倍,安全性較高。針對這些特(tè)點,工程師開始嚐試將碳纖維應用於新能源汽(qì)車動力電池箱體(tǐ)結構(gòu)中。

(圖示(shì):碳纖維電池箱)
一般情況下,車身自重約消耗70%的燃油,因此降低汽車油耗的首要(yào)問題(tí)就是減輕汽車的自重(chóng),碳纖維的比重為(wéi)1.5~2.0g/cm3,將碳纖維材料(liào)應用在汽車中不僅減輕了自身重量,提高了燃油的應用效率,並且(qiě)間接的降低了二氧化碳的排放量,能夠響應國家“綠色出行”的口號。
一般大型(xíng)電動車輛的箱體多(duō)采用鋼板焊接而成(chéng),小型電動車一般采(cǎi)用底盤懸掛式(shì)電池包,所以對電池箱體的質量(liàng)要求特(tè)別高,采用質輕高(gāo)強的碳纖維複合材料製(zhì)作電池(chí)箱體可以達到(dào)分擔(dān)電池(chí)質量壓力和保護電池模(mó)塊的作用(yòng)。
對(duì)於新能源汽(qì)車來說(shuō),動力(lì)電池是核心組成部(bù)分,對電池組的工作安全和(hé)防護起到十分關鍵(jiàn)的作用。因此,相對於車體的其他部位而言(yán),電池箱(xiāng)體的選材(cái)對於防撞、防水、防火、防塵等方麵要求尤為嚴格。
小型電動車輛的電池(chí)箱體一般是(shì)安裝在車體的(de)底部,但車體底部的運行環境比較惡劣,箱體的材質必須做到防水防塵並且抵禦道路環境對它的侵蝕(shí)。在車輛運(yùn)行(háng)過(guò)程中,電池受到的衝擊和振動也是比較(jiào)大的,電池(chí)箱體除了容納和保護(hù)電池之外,還需要能夠有效的隔絕人員與電池的接觸(chù),所以對電池箱體的安全防護等級要求也(yě)非常高。
蘇州挪(nuó)恩(ēn)複合材料是長(zhǎng)三(sān)角地區為數(shù)不(bú)多專注碳纖維箱體(tǐ)結構的企業之一(yī)。曾為國內多家(jiā)軍工企業和汽車製造(zào)企業提供過碳纖維電池箱體和(hé)其他碳纖維汽車結構(gòu)件,由(yóu)於(yú)這些企業對整體設計要求比較精密,並且對汽車部件的運行環(huán)境要(yào)求也(yě)比較高,所以在進行汽車電池箱(xiāng)體的設計時需要考慮到結構設計、力學性能、耐高溫耐腐蝕性能等。
在車用電池箱體的製作工藝上,www.91複(fù)材采取合適批量生(shēng)產的熱壓罐工藝。首先依據電池箱容積尺寸製作陰模,再對預浸料的鋪層進行設計,最外層應用3k碳纖維預(yù)浸料,其他鋪(pù)層依(yī)據箱體的厚度和荷載蒙(méng)受力,確定剩餘單向預浸料的鋪層層數,在模具內完成鋪料後,通過(guò)密封條、真空泵等抽真空,再(zài)放入熱壓(yā)罐加熱固化,待冷卻後脫模,對需求開孔和切(qiē)割的部位進行精加工,以便利安裝(zhuāng)金屬接頭與車體構造相銜接。
金屬緊固件與電池箱體的銜接能夠采取(qǔ)預埋入(rù)和膠粘兩種方(fāng)法,普通通過預埋入的深度能控製銜接處對拉伸強度的蒙受力。為提(tí)升產品安全係數,www.91複材生產的碳纖維電(diàn)池箱體還必須通過包含火燒、模擬撞擊等有(yǒu)關(guān)測試。
碳(tàn)纖維電池(chí)箱體(tǐ)不僅僅是新能源汽車應用的一(yī)個(gè)成功案例,而(ér)且這個應用案例對汽車輕量化有(yǒu)著很好的模範和促進作用。而這類輕量化的最 後意義是減輕車體自重,減少能源消耗,降低尾氣排放。跟隨中國政府通(tōng)過推行電動汽車來調整國家能源構造,加大傳(chuán)統汽車行業的轉型力度(dù),碳纖維等新材料的應用將(jiāng)陸續(xù)幫助(zhù)電(diàn)動汽車提升本身(shēn)的(de)性能優勢,為(wéi)其在產業構造中博得更多的競爭空間。(推薦閱讀:新能源車用碳纖維(wéi)材料電池箱體的應用(yòng)研究)