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電池包是新能源汽車核心能量源,為整車提供驅動電能,其主要通過殼體包絡構成電池包主體。動力電池系統(tǒng)設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提。同時要考慮電池系統(tǒng)自身的內部結構和安全及管理設計等方面。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鍵作用。電池殼體是新能源汽車動力電池的承載件,一般是安裝在車體下部,主要用于保護鋰電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞。
傳統(tǒng)車用電池箱體采用鋼板、鋁合金等材料鑄造。然后對表面進行噴涂處理。隨著汽車節(jié)能環(huán)保和輕量化發(fā)展,電池殼體材料也出現(xiàn)了玻纖增強復合材料、SMC片狀材料、碳纖增強復合材料等多種輕量化的材料選擇。
鋼制殼體。鋼制電池包殼體是最原始的動力電池包殼體材料,一般采用鑄造鋼板焊接而成。強度高、剛性高,質量重。表面需要進行防腐處理,使其在長期高溫條件下仍具有較好的防腐效果。
鋁合金殼體。汽車動力電池包采用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(除殼蓋外)可一次拉伸成形,相對于不銹鋼,可以省去盒底焊接工藝,在進行焊接時就不會出現(xiàn)因為金屬元素燒損而導致寒風質量下降等問題。此外,鋁合金殼體還有以下四大優(yōu)勢。
(1)使用壽命長。鋁合金殼體經(jīng)過模擬老化試驗表明其使用壽命在20年以上,遠遠超過了金屬等傳統(tǒng)材料。
(2)阻燃、無煙、無毒。鋁合金材料的阻燃性等級可達FV0,在高溫灼燒下發(fā)煙量級別達15級,煙氣無毒,毒性級別為ZA1(準安全一級)。
(3)防爆性能。動力電池鋁殼蓋板上特別設有防爆裝置,在電芯內部壓力過大的情況下,防爆裝置會自動打開泄壓,以防止出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象。
(4)抗老化性能。在金屬材料中,鋁有著優(yōu)秀的抗老化性能。經(jīng)過抗老化性能測試表明,使用地點不同,所處氣候帶不同,其表面最大老化厚度為20年小于50μm。大多數(shù)箱體的最小厚度為5mm,小于箱體厚度的1%,因此對箱體的機械性能沒有明顯的影響。
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