分享

动力电池塑料壳体材料的典型应用

 孙凤明 2022-11-07 发布于广东

引导

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?

图片

新能源汽车上塑料壳体材料的典型应

01 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

图片

材料性能数据表:

图片

材料阻燃性能对比(UL94):

图片

2. 模组外壳材料发展示例:PPS改性料

基础性能:

图片

阻燃性能:

图片

02 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。

图片

图片

上图为SMC电池盖

图片

上图为LFT电池盖

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。

图片

图片

性能测试:装配电池包进行整体测试,性能达标。

图片

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

01 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。

图片

表1:力学性能对比

图片

表2:差异性

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。

图片

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。

图片

图片

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。

来源/作者:RIO材料说     声明:车乾信息以尊重原创、共同服务行业为原则。本公众号基于分享目的的转载,都会注明出处。转载文章的版权归原作者或原公众号所有,如涉及到侵权请联系021-31656996)

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多