本實用新型涉及電動汽車電池箱體，具體為一種復合材料絕緣電池箱體。

背景技術：

輕量化是目前電動汽車發(fā)展的重要方向，是節(jié)能減排的重要手段。作為電動汽車關鍵部位的電池箱體，其輕量化也是提高車輛運行里程的重要途徑。電池箱體內部存放著動力電池，在充放電時，對箱體要求絕緣。傳統的電池箱體采用金屬鈑金焊接而成，重量比較重，約占電池系統重量的30％；能量密度較低，影響電動汽車的續(xù)航里程；需要進行后續(xù)的絕緣處理，如增加絕緣涂層、絕緣墊、絕緣板等。

玄武巖纖維/玻璃纖維復合材料具有質量輕、強度高、成型方便、耐化學腐蝕和耐候性好，絕緣性能優(yōu)異等特點，傳統的成型方式是將纖維/纖維布與熱固性樹脂相混合，覆蓋在金屬基體上，然后通過模具固化后形成制品。這種熱固性產品存在回收困難的問題，而關于熱固性可回收樹脂尚處在研究階段，未見有應用報道，并且由于采用金屬基體，其結構的重量大，制作復雜，存在絕緣隱患。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種復合材料絕緣電池箱體，結構一體化設置，全箱體絕緣，重量輕，設計合理，受力均勻，成型簡單高效。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種復合材料絕緣電池箱體，包括相互配合用于容置電池的箱本體和箱蓋；箱本體和箱蓋均由不同的第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維交替鋪設多層后模壓形成；至少有一組相鄰的第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維鋪層角度相互垂直。

優(yōu)選的，箱本體底部內側設置有多個用于固定電池的復合加強梁；所述的復合加強梁包括金屬固定梁和復合材料梁；金屬固定梁呈矩形管或矩形槽設置，復合材料梁呈拱形設置，兩側熱熔焊接在箱本體底部內側，金屬固定梁與復合材料梁中部內側貼合，且固定在復合材料梁與箱本體底部的拱形空間中。

進一步，多個復合加強梁等間距平行設置。

進一步，復合加強梁的上端面設置有若干貫穿金屬固定梁的螺紋通孔。

優(yōu)選的，箱本體底部外側設置有若干呈縱橫交錯設置的底部加強梁；底部加強梁的兩端向上延伸設置到箱本體側壁外；底部加強梁由第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維交替鋪設多層后模壓形成。

進一步，箱本體側壁外部設置有與底部加強梁的兩端對應固定掛鉤；固定掛鉤的工作端面與底部加強梁的端頭重合固定；固定掛鉤由第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維交替鋪設多層后模壓形成。

再進一步，底部加強梁熱熔焊接固定在箱本體上，固定掛鉤熱熔焊接固定在底部加強梁的端頭和箱本體的側壁外。

優(yōu)選的，第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維分別采用PA6基體玻璃纖維單向預浸布或PA6基體玄武巖纖維單向預浸布。

進一步，箱本體和箱蓋均由交替鋪層的第一PA6基體玻璃纖維單向預浸布、第一PA6基體玄武巖纖維單向預浸布和第二PA6基體玻璃纖維單向預浸布組成。

優(yōu)選的，箱本體內側壁上熱熔焊接有若干方向一致的線束掛鉤。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型采用兩種熱塑性樹脂增強纖維復合材料混合交替鋪層模壓，形成結構一體化的箱本體以及箱蓋，減少了電池箱體內的結構件，簡化了裝配流程；能夠實現全電池箱體的自帶絕緣，絕緣性能優(yōu)異，無需在進行絕緣處理，并且利用兩種不同材料之間的鋪設角度設置加強其結構強度，滿足使用要求。本實用新型所述的電池箱體比現有金屬箱體能減重55％到60％，產品具有良好的絕緣性能，比體積電阻為1×10¹²Ω·m，擊穿電壓大于10KV，能對箱內電池進行有效防護。同時其采用的熱塑性樹脂增強纖維復合材料，可以進行安全回收。

進一步的，通過復合加強梁提供了電池的安裝固定位置，利用金屬固定梁提供螺紋連接的預緊力，通過復合材料梁實現金屬固定梁的固定以及絕緣包覆。

進一步的，通過在外部利用同材料結構的底部加強梁，從外部對箱本體進行加強，保證其使用的強度和安全穩(wěn)定性。

進一步的，通過設置的固定掛鉤實現其與車體的安裝和連接，并且采用同樣的材料經熱熔焊固定連接，保證了其結構的整體性，更好的提高了強度與絕緣性。

進一步的，利用玄武巖纖維/玻璃纖維復合材料的質量輕、強度高、成型方便、耐化學腐蝕和耐候性好的特點，更好的提高了箱體的絕緣性能，減輕了質量，在最少層數設置下保證其能夠滿足使用要求。

附圖說明

圖1為本實用新型實例中所述箱本體的結構示意圖。

圖2為本實用新型實例中所述箱本體的底部外側結構示意圖。

圖3為本實用新型實例中所述復合加強梁的結構示意圖。

圖4為本實用新型實例中所述兩種熱塑性材料成型結構示意圖。

圖中：復合加強梁1，線束掛鉤2，固定掛鉤3，底部加強梁4，金屬固定梁5，復合材料梁6，第一PA6基體玻璃纖維單向預浸布7，第一PA6基體玄武巖纖維單向預浸布8，第二PA6基體玻璃纖維單向預浸布9。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。

本實用新型一種復合材料絕緣電池箱體，包括相互配合用于容置電池的箱本體和箱蓋；如圖4所示，箱本體和箱蓋均由不同的第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維交替鋪設多層后模壓形成；至少有一組相鄰的第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維鋪層角度相互垂直。

其中，如圖1所示，圖箱本體底部內側設置有多個用于固定電池的復合加強梁1；多個復合加強梁1等間距平行設置，本優(yōu)選實例中共設置4個。如圖3所示，所述的復合加強梁1包括金屬固定梁5和復合材料梁6；金屬固定梁5呈矩形管或矩形槽設置，復合材料梁6呈拱形設置，兩側熱熔焊接在箱本體底部內側，金屬固定梁5與復合材料梁6中部內側貼合，且固定在復合材料梁6與箱本體底部的拱形空間中。復合加強梁1的上端面設置有若干貫穿金屬固定梁5的螺紋通孔。

如圖2所示，箱本體底部外側設置有若干呈縱橫交錯設置的底部加強梁4；底部加強梁4的兩端向上延伸設置到箱本體側壁外；底部加強梁4由第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維交替鋪設多層后模壓形成。本優(yōu)選實例中，以三橫三縱為例進行說明。

如圖1和圖2所示，固定掛鉤箱本體側壁外部設置有與底部加強梁4的兩端對應固定掛鉤3；掛鉤的工作端面與底部加強梁4的端頭重合固定。底部加強梁4熱熔焊接固定在箱本體上，固定掛鉤3熱熔焊接固定在底部加強梁4的端頭和箱本體的側壁外。

如圖4所示，第一熱塑性樹脂增強纖維和第二熱塑性樹脂增強纖維分別采用PA6基體玻璃纖維單向預浸布或PA6基體玄武巖纖維單向預浸布。本優(yōu)選實例中，箱本體和箱蓋均由交替鋪層的第一PA6基體玻璃纖維單向預浸布7、第一PA6基體玄武巖纖維單向預浸布8和第二PA6基體玻璃纖維單向預浸布9組成。

本實用新型所述的箱體能夠通過如下步驟制備得到。

(1)將PA6基體玄武巖纖維單向預浸布與PA6基體玻璃纖維單向預浸布按照產品的設計尺寸進行裁剪，共3塊，放入50℃烘箱中，干燥30分鐘。

(2)將裁剪好的預浸布在模具陽模上進行鋪層，玄武巖纖維布和玻璃纖維布交替鋪層；一種情況下，在陽模上鋪一層玄武巖預浸布，鋪層角度45°，第二層鋪附玻璃纖維預浸布，鋪層角度-45°，玄武巖纖維預浸布與玻璃纖維預浸布交替鋪層，鋪層角度±45°；另一種情況下，在陽模上鋪一層玄武巖預浸布，鋪層角度0°，第二層鋪附玻璃纖維預浸布，鋪層角度90°，玄武巖纖維預浸布與玻璃纖維預浸布交替鋪層，鋪層角度0°、90°；同時還可以設置有其他角度。

(3)合模后加熱加壓，溫度240℃，壓力1.0MPa，保持4—5分鐘降溫至150℃。

(4)開模取出產品粗胚，切割、打孔、組裝后，產品成型。得到的箱體厚度2.0mm，比鋼制電池箱體減重58％，比體積電阻為0.998×10¹²Ω·m，擊穿電壓為10KV以上。