新能源汽車的核心零部件系統(tǒng)——動力電池包對塑料殼體材料有較大的需求，在電池模組外殼和電池包密封蓋上塑料材料已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用。更高安全性和更高能量密度是動力電池系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，對電池模組外殼、電池包密封蓋和電池托盤從材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝制造和成本控制等方面不斷提出新的要求。那么塑料殼體對動力電池系統(tǒng)性能有哪些影響呢？
新能源汽車上塑料殼體材料的典型應(yīng)用
一、模組外殼
模組外殼塑料發(fā)展趨勢：輕量化+設(shè)計集成化
對材料的要求：
-
材料具有更好的力學(xué)性能；
-
材料易成型為薄壁件。
1. 典型材料：PPO； PC/ABS
材料性能數(shù)據(jù)表：
材料阻燃性能對比（UL94)：
2.模組外殼材料發(fā)展示例：PPS改性料
基礎(chǔ)性能：
阻燃性能：
二、密封蓋
1. 動力電池用密封蓋材料對比
密封蓋設(shè)計最初多采用PP和鋼材質(zhì)，但限于阻燃和重量，目前密封蓋大量采用普通SMC和LFT，少量采用鋁合金
圖SMC電池蓋
圖LFT電池蓋
2.輕質(zhì)SMC電池包密封蓋
材料參數(shù)：SMC具有阻燃性能高的優(yōu)點，但傳統(tǒng)密封蓋密度大，重量較重。BYD自主研發(fā)的低密度SMC產(chǎn)品，具有非常好的阻燃性能和輕量化效果。
性能測試：裝配電池包進(jìn)行整體測試，性能達(dá)標(biāo)。
新能源車用塑料殼體材料的發(fā)展趨勢
新能源車用塑料殼體材料的發(fā)展趨勢：輕量化
塑膠材料在新能源汽車輕量化的應(yīng)用上機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，高性能金屬材料發(fā)展同樣迅速，如新型高強(qiáng)鋼、七系鋁合金和鎂合金等材料同步尋求在新能源汽車輕量化上的應(yīng)用。
2018年乘用車補(bǔ)貼政策
針對動力電池包的專門補(bǔ)貼
動力電池包能量密度提升的途徑：
-
電芯能量密度的提升。
-
非電芯部分（如模組外殼、電池托盤）的輕量化。
一、電池托盤的輕量化
碳纖維的比強(qiáng)度和比模量均大幅度高于鋁合金和結(jié)構(gòu)鋼材，有希望實現(xiàn)電池托盤的明顯減重。
表1：力學(xué)性能對比
表2：差異性
1. 碳纖維復(fù)合材料方案
減重30%，并且在動力電池?zé)峁芾砩洗嬖趦?yōu)勢，同步兼顧阻燃、隔熱、耐電解液、絕緣和密封性能。
擠壓測試：橫擠和豎擠都能達(dá)到100KN擠壓測試的要求
火燒測試：按照國標(biāo)汽油火燒，保持骨架完好。
振動測試：通過。監(jiān)控電池電壓和溫度無異常，托盤和連接結(jié)構(gòu)無破壞。
2.來自其他輕質(zhì)材料的挑戰(zhàn)——鎂合金
性能優(yōu)勢：
-
比重小：鋁的2/3，鐵的1/4；
-
比強(qiáng)度高:比鋁合金高50MPa，是碳鋼2倍；
-
減震性好：阻尼性優(yōu)于鑄鐵；
-
抗沖擊好：優(yōu)于鋁合金和軟鋼；
-
易設(shè)計：結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他金屬材料相似；
新能源汽車塑料主要有幾種：輕量化材料，這種材料跟傳統(tǒng)汽車的區(qū)別不大，只是新能源汽車對于輕量化的需求更加強(qiáng)烈；另外一種就是跟電有關(guān)的材料，比如連接器，充電接口，動力電池周邊的材料。為了讓加強(qiáng)艾邦粉絲在新能源汽車塑料，特別是與電相關(guān)材料的交流，特建立動力電池微信群，歡迎產(chǎn)業(yè)鏈上下游的朋友加入。同時，為推動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，艾邦將長期向業(yè)內(nèi)專業(yè)人士邀稿，歡迎投稿！
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