《电动汽车用铝合金电池包下壳体》

《电动汽车用铝合金电池包下壳体》
编制说明
2020年08自锁螺栓06

编制说明
一、工作简况
1 立项目的和意义
随着世界能源危机和环境污染问题日益严重,汽车轻量化越来越受到人们的重视,轻量化对汽车节能减排的效果直接而显著。试验证明,对于传统燃油汽车,汽车整备质量每减轻10%,可降低油耗6%~8%,排放下降3%~4%;对于新能源纯电动汽车,汽车整备质量每减少10%,电耗下降5.5%,续航里程增加5.5%。同时汽车质量的降低可减小汽车制动距离,提高安全性能。所以,无论是对传统燃油汽车,还是对新能源汽车,汽车轻量化研究均具有
重要意义。
轻量化并非简单地将整备质量减轻,而是在保证强度和安全性能的前提下尽可能地降低整备质量并保证制造成本在合理范围内,以实现安全性和经济性的兼顾统一。
电池包箱体作为动力电池的承载和防护机构,在电池包系统中占据重要位置,而且其整备质量目前偏大,具有较大的轻量化空间,同时对于电池包能量密度的要求逐步提高,使得电池包箱体轻量化发展迫在眉睫,解决电池包的轻量化主要从电池包箱体的材料和结构连接入手。电池包箱体的位置位于汽车的底盘,见图1。
图1 电池包位于汽车位置示意图
传统电池包箱体一般采用低碳钢钣金和焊接工艺加工而成,成本较低但箱体质量较大,严重影响电池包系统能量密度的提高和新能源汽车轻量化的进程,不符合发展趋势。目前针对电池包箱体轻量化的主要手段为轻量化材料应用和轻量化结构设计。电池包箱体轻量化材料应用主要包括铝合金材料、高强钢材料和复合材料的应用等,目前铝合金替代传统低碳钢在电池包箱体上得到了大范围的应用,铝合金箱体成为电池包箱体发展的一个重要方向。铝合金电池包箱体主要有铝型材箱体和铸铝箱体两种形式,其中铝型材箱体由于尺寸设计范围大、模具开发成本低、材料性能优越等优点获得了大量的关注。电池包箱体上盖采用热固性复合材料成型,如SMC、BMC等,已广泛应用于电池包生产。
电池包箱体轻量化不仅涉及轻量化材料的应用,而且与箱体结构的合理设计密切相关,优化箱体结构设计也是实现汽车轻量化的一个重要途径。通过CAD/CAE/CAM一体化技术对电池包箱体总体结构进行分析和优化,实现箱体零部件的精简、整体化和轻量化,已成为电池包箱体开发中主要的设计方向。
电池包安全性需考虑热管理,其不仅对电池的循环寿命、工作温度起着重要影响,对于电
池包整体轻量化以及能量密度的提高也非常重要。
在电池包现有的热管理轻量化上,冷板结构采用较多的是钎焊工艺和吹胀工艺,如口琴管、冲压板、吹胀板等。针对此类冷板结构,要单独放在电池箱体上,利用CFD仿真技术和参数设计,对冷板流道进行优化,保证电池的散热性。同时结合流固耦合仿真对冷板的结构进行轻量化设计,保证冷板结构强度。此外,将热管理系统集成于箱体结构中是目前实现整体结构轻量化研究和探讨的方向,该方法在下箱体内嵌入流道,或利用挤压型材布置流道,利用CFD、参数优化设计以及流固耦合的方法,来对内部流道以及结构进行优化。这种结构不仅可以直接承受模组的重量,也避免了单独冷板在恶劣工况下的泄露,同时实现了电池包整体的轻量化,对电池包系统的发展具有重大意义。
2. 任务来源
覆膜胶
    全国有标委会下达了《电动汽车用铝合金电池包下壳体》团体标准的起草任务,完成时间为2020年。
3. 项目编制组单位状况简介
3.1 编制组成员单位
本文件由辽宁忠旺集团有限公司、广东省材料与加工研究所、广东和胜工业铝材股份有限公司、凌云工业股份有限公司、福建祥鑫股份有限公司、江阴东华铝材料科技有限公司、广东省工业分析检测中心、国标(北京)检验认证有限公司、山东南山铝业股份有限公司、福建省南平铝业股份有限公司、山东华建铝业集团有限公司、广东坚美铝型材厂(集团)有限公司、广东兴发铝业有限公司、广东凤铝铝业有限公司、龙口市丛林铝材有限公司、天津新艾隆科技有限公司、广东伟业铝厂集团有限公司、山东兖矿集团有限公司、捷安特轻合金科技(昆山)股份有限公司、东北轻合金有限责任公司、鼎美(昆山)新材料科技有限公司、江西理工大学、广东永利坚铝业有限公司、广东豪美铝业有限公司、西南铝业(集团)有限责任公司、山东裕航特种合金装备有限公司共同起草。
ito粉4. 主要工作过程
4.1 第一次标准工作会议
茶叶中的提取2019年3月,由全国有金属标准化技术委员会在株洲主持召开了《电动汽车用铝合金电
池包下壳体》第一次工作会议,会议上对标准的起草任务进行落实,成立了标准编制组,编制组单位各自领取相关工作。橡塑发泡保温材料
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