新能源汽車乘勢而起，推動汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。新能源汽車以電力作為動力源，驅(qū)動汽車行駛，所以汽車中的動力電池也決定了新能源汽車的行駛距離和行駛速度，直接影響汽車的性能表現(xiàn)。

電池箱體作為電動汽車用動力電池的防護(hù)零件，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、重量等方面的要求都很高，在電池模塊的重量和尺寸確定后，設(shè)計(jì)電池箱體時考慮的因素比較多。

首先電池箱體是電池模塊的承載件，電池模塊需要通過它連接到車身上。其次，動力電池一般安裝在車體下部，考慮到電池模塊的工作環(huán)境，電池箱體需要具有對模塊的防護(hù)功能，需要考慮模塊的防水防塵以及道路環(huán)境對電池箱體的腐蝕，電池箱體還需要考慮承受車輛運(yùn)行過程中的振動和沖擊等。根據(jù)電池模塊的形狀和布置方式，結(jié)合動力電池在車身上的位置，本著盡量利用空間的原則，此電池箱體的外包絡(luò)設(shè)計(jì)為接近方形的箱體結(jié)構(gòu)。

電池箱主體結(jié)構(gòu)層由碳纖維布鋪附而成，并且輔以樹脂，在連接處使用了金屬接頭，金屬接頭和主體結(jié)構(gòu)層之間用結(jié)構(gòu)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。為了增加零件的強(qiáng)度和模態(tài)，在一些大面積的結(jié)構(gòu)面上，加強(qiáng)筋是提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的典型形式，而帽形筋條相對來說承載效率高、重量低，本電池箱體采用了類似帽形筋條凸筋和凹筋對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)。鑒于連續(xù)纖維復(fù)合材料的特性，碳纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)凸筋和凹筋處做等厚設(shè)計(jì)。在鋪層設(shè)計(jì)方面，電池箱體的碳纖維編織布采用了T300-3K和T300-12K，兩種織布混合的方式，共10層碳纖維平紋織布加樹脂的設(shè)計(jì)。鋪層時主要考慮了以下注意事項(xiàng):鋪層角的均衡性、同一鋪層方向的數(shù)量要求、鋪層的對稱性、鋪層層間角度的偏差、限制大連續(xù)鋪層數(shù)。電池箱體零件采用了10層平紋織布交叉平鋪的方式，鋪層方式為[0 /45 /0 /45 /0 /0 /45 /0 /45 /0]。在連接設(shè)計(jì)方面，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(jìn)行連接，這些緊固件部分采用埋入方式，通過控制埋入的深度使連接處能夠承受較高的拉伸強(qiáng)度;部分緊固件和碳纖維本體之間采用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在一起。另外可利用有限元仿真分析軟件對以上設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，分析結(jié)果表示該碳纖維復(fù)合材料電池箱在結(jié)構(gòu)模態(tài)、機(jī)械沖擊和結(jié)構(gòu)疲勞方面完全滿足要求。

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