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动力电池塑料壳体有哪些塑胶材料?

责任编辑:文和林发表时间:2019-02-27
新能源汽车的核心零部件系统——动力电池包对塑料壳体材料有较大的需求,在电池模组外壳和电池包密封盖上塑料材料已经有了广泛应用。更高安全性和更高能量密度是动力电池系统发展的趋势,对电池模组外壳、电池包密封盖和电池托盘从材料性能、结构设计、工艺制造和成本控制等方面不断提出新的要求。那么塑料壳体对动力电池系统性能有哪些影响呢?动力电池塑料壳体有哪些塑胶材料?
新能源汽车上塑料壳体材料的典型应用
一、模组外壳
模组外壳塑料发展趋势:轻量化+设计集成化
对材料的要求:
材料具有更好的力学性能;
材料易成型为薄壁件。
1. 典型材料:PPO; PC/ABS。
2. 模组外壳材料发展示例:PPS改性料。

二、密封盖
1. 动力电池用密封盖材料对比
密封盖设计最初多采用PP和钢材质,但限于阻燃和重量,目前密封盖大量采用普通SMC和LFT,少量采用铝合金。
2. 轻质SMC电池包密封盖
材料参数:SMC具有阻燃性能高的优点,但传统密封盖密度大,重量较重。BYD自主研发的低密度SMC产品,具有非常好的阻燃性能和轻量化效果。
新能源车用塑料壳体材料的发展趋势
新能源车用塑料壳体材料的发展趋势:轻量化
塑胶材料在新能源汽车轻量化的应用上机遇与挑战并存,高性能金属材料发展同样迅速,如新型高强钢、七系铝合金和镁合金等材料同步寻求在新能源汽车轻量化上的应用。
动力电池包能量密度提升的途径:
电芯能量密度的提升。
非电芯部分(如模组外壳、电池托盘)的轻量化。
一、电池托盘的轻量化
碳纤维的比强度和比模量均大幅度高于铝合金和结构钢材,有希望实现电池托盘的明显减重。
1. 碳纤维复合材料方案
减重30%,并且在动力电池热管理上存在优势,同步兼顾阻燃、隔热、耐电解液、绝缘和密封性能。
挤压测试:横挤和竖挤都能达到100KN挤压测试的要求
火烧测试:按照国标汽油火烧,保持骨架完好。
振动测试:通过。监控电池电压和温度无异常,托盘和连接结构无破坏。
2. 来自其他轻质材料的挑战——镁合金
性能优势:
比重小:铝的2/3,铁的1/4;
比强度高:比铝合金高50MPa,是碳钢2倍;
减震性好:阻尼性优于铸铁;
抗冲击好:优于铝合金和软钢;
易设计:结构设计与其他金属材料相似;
新能源汽车塑料主要有几种:轻量化材料,这种材料跟传统汽车的区别不大,只是新能源汽车对于轻量化的需求更加强烈;另外一种就是跟电有关的材料,比如连接器,充电接口,动力电池周边的材料。
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