來源:中國妖精影院樹脂網 2022-01-04 11:16:50
為研(yán)究電動汽車的電池(chí)殼罩是否能采用高科技(jì)的熱塑性塑料進行設計和製造(zào),特殊化學品公司朗盛與德事隆集團旗下考泰斯公(gōng)司(也叫考特斯德事隆)已展開了多年的合(hé)作,在一項(xiàng)可行性研究中,共同開發出一種接近量產的技術示範樣品。該電池殼罩係(xì)統的長、寬尺寸分別為1400 mm,是(shì)一種技術複雜的大尺寸全塑殼體(tǐ)部件,以公斤為單位的重量(liàng)在兩(liǎng)位數的(de)中間範圍(wéi)內。

該(gāi)項目(mù)的目標(biāo)是,證明熱塑性塑料在減重降本、功能集成及電絕緣性方麵相對於金屬的優越性。
“作為第一步,我們已完全(quán)摒棄了使用金屬的加強結構(gòu),同時證明了我們可以商業化地生產這些複雜的大型部件。”考泰斯公司產品開發總監Felix Haas解(jiě)釋(shì)道。
“下一步,考泰斯和(hé)朗盛希望利用這項合作產生的成果,參與到汽車製造商的(de)量產開發項目之中。”朗盛e-Powertrain 項目經理Christopher Hoefs博士補充道。
這一接近量產的技術示範件擁(yōng)有大約1400 mm的長、寬尺寸(cùn),該電池殼罩係統是一種技術複雜的大尺寸全塑殼體部件,以公斤為單位的重量在(zài)兩位數的(de)中間(jiān)範圍內(圖片來自考泰斯)
短周期的單級(jí)製造工(gōng)藝(yì)
該示範件是在一款C段電動汽車(chē)的(de)電池殼罩基礎上(shàng)被開發出來(lái)的,由一個帶有防碰撞結構(gòu)的外殼(ké)托盤、一個殼蓋和一個底護罩構成。該電池(chí)殼罩組件可(kě)以在一種單級的直接長纖維熱塑性(D-LFT)成型工藝中被生產出來,為此(cǐ),LANXESS對用於D-LFT成型配(pèi)混的(de)Durethan B24CMH2.0材料作了優化。考泰斯采用玻纖粗紗(shā)為此工藝配(pèi)混了朗盛(shèng)的這種(zhǒng)PA6材料。對該(gāi)電(diàn)池殼罩結構的局部加強(qiáng),是采用朗(lǎng)盛Tepex dynalite品牌的連續纖(xiān)維增強熱塑性複(fù)合材料實現的。“與加工鋼或鋁(lǚ)相比,這項工藝的循環時間更短(duǎn),因而更加經濟。” Haas解釋道。
無複雜的金屬成形,生產步驟更少
目前的高壓電池殼(ké)罩主要由擠壓成型的鋼型材或鋁型材製成。取決於車輛類別,殼罩的長、寬尺寸可能分別超過2000mm或(huò)1500mm,這種尺寸,再結合組件的數量以及生產和(hé)組裝步驟的數量,使得金屬殼罩的成本很高。比如,由鋼(gāng)絞線壓製型材(cái)製成的複雜結構(gòu),需要諸如焊接、衝孔和鉚接等輔助工序,此外,還需要在一個額(é)外的加工步驟中,通過陰極(jí)浸塗,為這些金屬組件提供必要的防(fáng)腐保護。
該示(shì)範件由一個帶(dài)有防碰撞結構的外殼托(tuō)盤、一個殼蓋和一個底護罩構成(圖片來自考泰斯)
“另一方麵,還可以充分利用塑料的設計自由度,通過集成功能,如(rú)緊固件和熱管理(lǐ)組件,可以顯著減少構成電池殼罩的單個組件的數量,從而簡化裝配和物(wù)流(liú)工作,降低生(shēng)產成本(běn)。” Hoefs說道。塑(sù)料還耐腐蝕且具有電絕緣性,電絕緣意味著可以降低係統短路的(de)風險。不僅如此,塑料的低密度及其實現輕量化結構的潛力,還使電池殼罩明(míng)顯(xiǎn)更輕,這有利於延(yán)長電動汽車的運行裏程。
對複雜配混料的高要求
高壓電池殼罩(zhào)必須滿足各種嚴格(gé)的技術要求,比如(rú),必須有足夠的剛度和強度,能夠在發生碰撞時(shí)吸收大量的能量,這可通過機械衝擊試驗(yàn)和擠壓試驗而得到測試。在電池出(chū)現(xiàn)熱流失時,這些殼罩還必須具有阻(zǔ)燃性(xìng)。最後,這些殼罩(zhào)必須能夠被集成到汽車結構(gòu)之中(zhōng)。
“我們(men)將繼續展開合作,優化這些部件的生產(chǎn)工藝和結構設計,目標(biāo)是完成大部分的虛擬開發(fā)工作,以節省原型(xíng)設計的成本,縮短未(wèi)來(lái)量產部(bù)件的上市時間。”Hoefs表示。
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