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隨著世界能源危機(jī)和環境汙染問題日益嚴重,汽車輕量化越來越受(shòu)到人們的重視。電池包鋁合金殼體材料和工藝成了行業(yè)關注的(de)焦點。
眾所周知,輕量化並非簡單(dān)地將整備質量減輕,而是在保證強度和安全性能的前提下盡(jìn)可能地降低整備質量並保證製(zhì)造成(chéng)本在合理範圍內,以實(shí)現安全性(xìng)和經(jīng)濟性的兼(jiān)顧統一。電池(chí)包是新能源汽(qì)車核心能量源,電池包殼體(tǐ)作為動力電池的承載和防護機構,在電池包係統中占據重要位置,而且其整備質量目前偏大,具有較大的(de)輕量化空(kōng)間,同時政策(cè)對於電池包能量密度的要求逐(zhú)步提(tí)高,使得電池包殼(ké)體輕量化發展具有很強的緊迫性(xìng)。
電池包組成主要包括電芯、模塊、電氣係統、熱管理係統(tǒng)、殼(ké)體和BMS。模塊化的結構設計實現了電芯的集成,通過熱管理設計與仿真優化電池的安全保護(hù)及連接路徑;通過BMS實現對電芯的管理,以及與整車的通訊及信息交(jiāo)換。
電池包殼體作為電池模塊的承載體,對電池模塊的安全工作和防護起著關(guān)鍵作用。其外觀設計主要(yào)考慮(lǜ)材質、表麵防腐蝕、絕緣處(chù)理、產品標識等因素。
新能源(yuán)汽車的輕量化十分重要,而(ér)且是大勢所(suǒ)趨。大幅減輕整車其他零(líng)件的(de)重(chóng)量才(cái)能抵消電池增加的重(chóng)量,輕量化能(néng)顯著提高電動車的續航能力,更是突(tū)破瓶頸的有效手段之一。新能源汽車輕量化,離不開高強度鋼、鎂(měi)鋁合金、高性能塑料和碳纖維複合材料等輕量化材料的應用,然而輕量化新材(cái)料的應用(yòng),又涉及(jí)全新的設計理念、結構設計、成形工藝、性能評價與驗證方法的應用,這對整個汽車行業都是極大的挑戰(zhàn)。
電(diàn)池包殼體是新(xīn)能源汽車動力電池的承載件,一般(bān)是安裝在車體下部,主要用於保護(hù)鋰電(diàn)池(chí)在受(shòu)到外界碰撞、擠壓時不會損壞。隨著汽車(chē)節能環保(bǎo)和(hé)輕(qīng)量化發展,電池殼(ké)體材(cái)料也出現了玻纖增強複合材料、SMC片狀材料、碳纖增強複合材料等多種輕量化的材料選擇。
汽車動力電池包(bāo)殼體采用(yòng)的鋁合金材料具有易加工成型、高溫耐腐蝕性、良好的傳熱性和導電性的特點。鋁合金殼體加工工藝簡便,相對於不(bú)鏽鋼,可以省去焊接工藝。
鋁合金(jīn)電池包殼體(tǐ)經過模擬老化試驗表明其使用壽命(mìng)在20年以上,遠遠超過了其它傳統金屬材料。鋁合金(jīn)材(cái)料的阻(zǔ)燃性等級可達FV0,在高溫灼燒下發煙量級別達15級,煙(yān)氣無毒。動力電(diàn)池包鋁合金殼體蓋板上特別設有防爆裝置,在電芯內部壓力過大的情況下,防爆裝置(zhì)會自動打開泄壓。
在金屬材料中,鋁有著優秀的(de)抗老化(huà)性能。經過抗老化性能測試表明,使用地點不同,所處氣(qì)候帶不同,其表(biǎo)麵最大老化(huà)厚度為20年小於50μm。
電池包殼體輕量化材料應用主要包括鋁合金材料、高強(qiáng)鋼材料和複合材料的應用等,目前鋁合金替代傳統低碳鋼在電池包上(shàng)得到了大範圍的應用,鋁合金殼體成為電池包殼體發展的一個重要方向(xiàng)。
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