動(dòng)力電池系統(tǒng)(電池包)是為新能源汽車提供驅(qū)動(dòng)電能的核心能量源,是新能源汽車最關(guān)鍵的零部件之一。動(dòng)力電池系統(tǒng)主要由電池模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、電池包 殼體和BMS等零部件組成,通過(guò)殼體將電池模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和 BMS封裝,構(gòu)成動(dòng)力電池體統(tǒng)的主體。
電池包殼體的主要作用是承載電池組、電氣模塊、冷卻模塊等動(dòng)力電池系統(tǒng)部件,同時(shí)保護(hù)電池和電氣系統(tǒng)在車輛受到外部碰撞、沖擊和擠壓時(shí)不受破壞。鋼板、鋁板、擠壓鋁型材、壓鑄鋁等傳統(tǒng)的金屬材料在不同車型的電池殼中均有應(yīng)用。
1、 鋼制殼體
鋼制電池包殼體是最原始的動(dòng)力電池包殼體材料,一般采用鑄造鋼板焊接而成。強(qiáng)度高、剛性高,質(zhì)量重,表面需要進(jìn)行防腐處理,使其在長(zhǎng)期高溫條件下仍具有較好的防腐效果。
2、 鋁制殼體
汽車動(dòng)力電池包采用鋁材料具有易加工成型、高溫耐腐蝕性、良好的傳熱性和導(dǎo)電性,使用壽命長(zhǎng),阻燃,抗老化性能,防爆性能等特點(diǎn)。軋制鋁板、擠壓鋁型材、鑄造鋁三種不同類型的鋁材在不同的電池包殼體項(xiàng)目均得到了批量應(yīng)用,已成為動(dòng)力電池系統(tǒng)殼體的主流技術(shù)路線。
3、 SMC復(fù)合材料
片狀模塑料,主要原料由GF(專用紗)、 UP(不飽和樹(shù)脂)、低收縮添加劑、MD(填料)及各種助劑組成。 SMC電性能好,耐化學(xué)腐蝕,熱導(dǎo)率低、膨脹系數(shù)小,優(yōu)異的耐紫外線抗老化性能,抗疲勞性能好,質(zhì)量輕強(qiáng)度高 , 在電池包殼體生產(chǎn)制造中也得到了應(yīng)用。
4、 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
碳纖維復(fù)合材料已成為傳統(tǒng)金屬材質(zhì)電池包殼體的理想替代品。與金屬材料相比碳纖維密度約為1.7g/cm3。拉伸強(qiáng)度 3000MPa,彈性模量230GPa,質(zhì)輕高強(qiáng),耐高溫,耐摩擦,抗震,熱膨脹系數(shù)低。
5、 PC+LFT-D長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料
PC材料優(yōu)異的阻燃性能、尺寸穩(wěn)定性及力學(xué)性能,與LFT-D工藝固有的長(zhǎng)纖維保持率相得益彰,完美地契合了電池包殼體應(yīng)用的需求。材料具有阻燃性好,高剛性,高韌性,零件不易開(kāi)裂等特點(diǎn),上下殼體可以更緊密地結(jié)合,提升了電池包在長(zhǎng)期使用時(shí)的氣密性水平。
在我國(guó)新能源汽車快速發(fā)展的引領(lǐng)下,電動(dòng)化已成為全球汽車發(fā)展的主要趨勢(shì),動(dòng)力電池包殼體作為新能源動(dòng)力系統(tǒng)部件,電池包殼體市場(chǎng)規(guī)模將獲得快速提升。