電池箱體作為（wéi）電動汽車動力電池的防護零件，對結（jié）構設計、重量等方麵要求很高，在電（diàn）池模塊的重量和尺寸（cùn）確定後（hòu），設計電池（chí）箱體時考慮的因素也比較多。蘇州熟女av网址複合材料發現將碳纖維複合材料用來製作電動（dòng）汽車（chē）的電（diàn）池（chí）箱體，不僅可減輕電池箱體自身重量，而且還能麵對惡（è）劣的工作環境不受腐蝕。

（圖示：碳纖維）

本篇文章（zhāng）就研究了使用碳纖維複合材料對動力電池箱體進行輕量化設計的（de）方法，並通過有限元仿真分析對設計進行了驗證。

總體結構設計

根據電池模塊（kuài）的形狀和布置（zhì）方式，結合動力電池在車身上的（de）位置，本著（zhe）盡量利用空間的原則，此電池箱體的外包絡設計為接近（jìn）方形的箱體結構。主題結（jié）構層（céng）由碳纖維布（bù）鋪附而（ér）成，並且輔（fǔ）助以樹脂，在（zài）連接處使用了金屬接頭，金屬接（jiē）頭和主體結構之間用結構膠連接。電池模塊組和箱體之間采用金屬緊固件進（jìn）行連接。

未來（lái）增加零件的強度和模態，在（zài）一些大（dà）麵積的結構麵上，加強筋的提高結（jié）構穩定（dìng）性（xìng）的電信形（xíng）式，而帽形筋條相對（duì）來說承載效率高（gāo）、重量（liàng）低，該款電池箱采用（yòng）了帽形筋條凸筋和凹筋對結構（gòu）進行了加強。鑒於連接碳纖維複合材料的特性，碳纖維加強解耦凸筋和凹筋處做等厚設（shè）計。

鋪層設計

電池箱體的碳（tàn）纖（xiān）維編織布采用了T300-3K和（hé）T300-12K，兩種織布混合（hé）的方式，共10層碳纖維平紋織布加樹脂的設計（jì）。鋪層時主要考慮了以下注意事項：鋪層角的均衡性、同（tóng）一（yī）鋪層方向的數量要求、鋪層的（de）對稱性、鋪層層（céng）間角度的偏差、限（xiàn）製（zhì）最大連續鋪層數。電池箱零件采用了10層平紋織布交叉平鋪的方式，鋪層方式（shì）為【0/45/0/45/0/0/45/0/45/0】

連接設計

電池模塊需要通過電池箱體連接在車體上，電池箱體在連接處采用了金屬緊固件進行連接（jiē），這（zhè）些緊（jǐn）固件部分采用埋入方式，通過控製埋入（rù）的深度使連接處能（néng）承受較高的拉伸強度；部分緊固件和碳纖維本體直接（jiē）采用結構膠粘（zhān）接在（zài）一起。

從G-Load、模態分析、振動以及衝擊四（sì）個方麵（miàn）對電池箱體進行仿真分析，為動力電池係（xì）統的耐（nài）久性研究和結構優化提供參考。

G-Load分析

根據載（zǎi）荷數值分4個工況（kuàng）對動力（lì）電池進行加載，主要是考察電池係統在車輛正常行（háng）駛（shǐ）過程中，由於刹車、轉彎、跳躍等因素，電池係統承受來自不同方向載荷（hé）下的結（jié）構強度。根據（jù）最（zuì）終的分析數據顯示，惡劣工況下的最大應力小於材料的需用應力。

模態分析

模態是（shì）機械結構的固有（yǒu）振動特性，模態分析用於（yú）確定設計（jì）結構或機（jī）器部件的振動特性（xìng），即結構的固有頻率和振型。對於動力電池箱體來說，模態分析主要是（shì）考察蓄電池係統結構的前六階固有頻率及（jí）振型。由於隨機振動標準J2380在Z向（xiàng）振動要（yào）求中，35—40Hz以（yǐ）下頻率段屬於高振動能量區，故要求電池包Z向低（dī）階模態（tài）應盡可能高於35—40Hz。

機械衝擊

采用ISO16750中規定（dìng）的方法對動（dòng）力（lì）電池箱結構的抗機械衝擊能力進行分析。衝擊脈衝采用半（bàn）正弦形脈衝波形，峰值加速度為500m/s2，持續（xù）時間（jiān）為6ms。衝（chōng）擊的加速度（dù）在所用6個方向上進行。分析結果顯示，電池托盤和（hé）殼體的（de）最大應力為76.5MPa，遠小於（yú）材料的許用應力。

振動分析

動力電池（chí）箱體的振動（dòng）分析選用SAE J 2380中（zhōng）的（de）標準。按照SAE J 2380中規定的方法對動力電池箱結構的抗機械振動能力進行分析，分析結果顯示電池箱托（tuō）盤和殼體的最大應力遠小於材料的許用應力。

就最終結果來看，碳（tàn）纖維複合材料電池箱體的設（shè）計重量為12kg，而采（cǎi）用（yòng）傳統金屬材料製作的動力電池箱重量為21.4kg，整體減重9.4kg,實現減重目標。

蘇州熟女av网址複合材料除了發現可將碳纖維複合材料應用在電池箱體中，還積極發展其他相關技術，目前已成功研發一款納米改性導電碳纖維複合材料，該款材料結構件不影響聚（jù）合物的性能（néng），可（kě）用於各類（lèi）導電部件，目前熟女av网址複材（cái）的技術人員已將該納米改性（xìng）導電碳纖維複（fù）合材（cái）料成（chéng）功（gōng）應用於氫燃料電池核心（xīn）部件中，在新能源發展的大背景下，其發展前景巨大。