碳纤维汽车电池箱体的制作优势分析
江苏博实科技：新能源汽车的发展，对缓解能源紧张和环境压力有着积极的作用。而电池作为新能源汽车能源的供给部件，对车辆的性能有着重要的影响，而动力电池箱体作为电池的载体，在动力电池的安全和防护方面也起着很关键的作用。
传统电动汽车电池箱体多采用金属材料制成，碳纤维复合材料有着高强度、低密度、抗冲击性、耐腐蚀等优势，在汽车电池动力的设计和轻量化需求上有着很重要的作用。首先碳纤维复合材料具有较高的比强度(材料的拉伸强度和密度之比)和比模量(材料的弹性模量与密度之比)其比强度是钢材的5倍。碳纤维和环氧树脂复合后的密度为1.4kg/m3.该材料还具有优良的耐蚀性和阻燃性。
电池箱体作为电动汽车的防护部件，对结构设计、重量等方面的要求都很高。在动力电池重量和尺寸确定之后，就要着重考虑电池箱体的设计了。由于电池一般安装在汽车底部，需要考虑对电池模块防尘防水和腐蚀的伤害，还需要考虑车辆在运行中受到的冲击和振动。
碳纤维复合材料成型的方式有很多，其中适用于箱体的加工工艺有模压、真空辅助、热压罐等。在动力电池箱体上，江苏博实采用的是热压罐工艺，热压罐工艺制造的构件孔隙率较低、树脂含量均匀,相对其他成型工艺热压罐工艺制备零件的力学性能稳定可靠,迄今为止,航空航天领域要求高承载的绝大多数复合材料零件都采用热压罐工艺。
首先依据电池箱容积尺寸制作阴模，阴模成型模具表面进行高光或者亚光处理在模具上铺设一定层数的碳纤维布料后，通过导流网、导流管、密封条的辅助,再对预浸料的铺层进行设计，最外层应用3k碳纤维预浸料，其他铺层依据箱体的厚度和荷载蒙受力，确定剩余单向预浸料的铺层层数，在模具内完成铺料后，通过密封条、真空泵等抽真空，再放入热压罐加热固化，待冷却后脱模，对需求开孔和切割的部位进行精加工，以便利安装金属接头与车体构造相衔接。
为了增加零件的强度和模态在一些大面积的结构面上,加强筋是提高结构稳定性的典型形式,而帽形筋条相对来说承载效率高、重量低,电池箱体还使用了类似帽形筋条凸筋和凹筋对结构进行了加强。鉴于连续纤维复合材料的特性,碳纤维加强结构凸筋和凹筋处做等厚设计。金属紧固件与电池箱体的衔接能够采取预埋入和胶粘两种方法，普通通过预埋入的深度能控制衔接处对拉伸强度的蒙受力。为提升产品安全系数，江苏博实生产的碳纤维电池箱体还必须通过包含火烧、模拟撞击等有关测试。
目前碳纤维复合材料在汽车轻量化制作中有着广泛的应用，除了在汽车电池箱体上有应用，汽车的车身、轮毂、车体、保险杠、外壳、尾翼等都有着应用实例，结合目前大众对新能源汽车的呼声越来越高，实现碳纤维复合材料在汽车零部件上的普及也指日可待。推荐浏览：碳纤维汽车零件（图）