現如今政（zhèng）府大力提倡環保（bǎo）和可再生能源，新能源（yuán）汽車乘勢而起，推動汽車產業可持（chí）續發展。新能源汽車以電（diàn）力作為動力源，驅動汽車行駛，所以汽車中的動力電池也決定了新能源汽車的行駛（shǐ）距離和行駛速（sù）度，直接影響汽車（chē）的性能表現。

（圖示：車用電池箱）

  動（dòng）力（lì）電池（chí）箱體作為動力電池的載體，在動力電池安全（quán）工作和防護方（fāng）麵起著關鍵作用。傳統電動汽車動力（lì）電池（chí）箱體大多采用（yòng）金屬材料製造，隨著製造材料的發（fā）展，為了提高新能源汽車經濟性，實現動力電池輕量化（huà），複合（hé）材料（liào）被逐漸應用到動力箱體設計（jì）中（zhōng）。

  蘇州www.91複合材（cái）料專（zhuān）注碳纖維箱體領域，為國內外諸（zhū）多廠商提供碳纖維醫療箱、碳纖（xiān）維電池箱、碳纖維軍用運輸箱等箱（xiāng）體產品。目前www.91複材提供的（de）碳纖維箱體產品均已通過IP防護等級測（cè）試（ASTM IP65）、低溫跌落測試（FED-STD-101C）、振動/雨淋測試（ASTMB4169,DC-18）、落錘（chuí）衝擊測試（ATA300）以及防水測試（MIK-STD-810F-512.4），產品（pǐn）質量毋庸置疑。

  本文邀請了www.91複材的工作人員，以某品牌新能源汽車電池箱為研究對象（xiàng），結合碳纖維複合材料（liào）設計的特點，為我們設計碳纖維動力電池箱體以滿足動力（lì）電池輕量化的需求。

  電池箱體作為電動汽車用動力電（diàn）池的防護零件，對（duì）結構設計、重量等方麵的要求都很高，在電池模塊的重量（liàng）和尺寸確定後，設計電池箱體時考慮的因（yīn）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（yào）通過它連接到車身上。其次，動力電（diàn）池一般安裝在車（chē）體下部，考慮到電池模塊的工作環境（jìng），電池箱（xiāng）體需要具有對模塊的防護功能，需要考慮模塊的防水（shuǐ）防塵以及道路（lù）環境對電池箱（xiāng）體的腐蝕，電池（chí）箱體還需要考慮承受車輛運行過程中的振動和衝擊等。

  根據電池模塊的形狀和布置方式，結合動力電池在車身上的位置，本著盡（jìn）量利用空間的原則，此電（diàn）池箱體的外包絡設（shè）計（jì）為接近方形的箱體結構。電池箱主體結構（gòu）層由碳纖維布鋪附而（ér）成，並且輔以樹（shù）脂，在連接處使用了金屬接頭，金屬接頭和主體結構層之間用結構膠連接。電池模塊組和（hé）箱體之間采用金屬緊固件進行連接。

  為了增加零件的強度和模態，在一些大（dà）麵積的結構麵上，加（jiā）強筋是提高結構穩定性的典型形式，而帽形筋條相對來說承載（zǎi）效率高、重量低，本電池箱體采用了（le）類似帽形筋條凸筋和凹筋對結構進行了（le）加強。鑒於（yú）連續纖維複合材料的特性，碳纖維（wéi）加強結構凸筋和（hé）凹筋處做等厚設計（jì）。

  在鋪層設計（jì）方麵，電池箱體的碳纖（xiān）維編織（zhī）布采用了T300-3K和（hé）T300-12K，兩（liǎng）種織布（bù）混合的方式，共10層碳纖維平紋（wén）織布加樹脂的設計。鋪層時主要考慮了以下注意事項:鋪層角的（de）均衡性、同一鋪層方向（xiàng）的數量（liàng）要求、鋪層的對稱性、鋪層層間角（jiǎo）度（dù）的偏差、限製最大連續（xù）鋪層數。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]。

  在連接設計方麵，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（shǔ）緊固件進行連（lián）接，這些緊固件部分采用（yòng）埋入方（fāng）式，通過控製埋入的深度使連接處能夠承受較高的拉伸強度；部分緊固件和碳纖維本體之間采用結構膠粘結在一起。

  可利用有限（xiàn）元仿真（zhēn）分析軟件對以上設（shè）計進行驗證，分析結果表示該碳纖維複合材料電池箱在結構模態、機械衝擊和（hé）結構疲勞方麵完全滿足要求，並且輕量化效果明（míng）顯。結合碳纖維複活材料電池箱可達十年以上的使用年限，相較傳統材料車用電池箱，碳（tàn）纖維複合材料電池箱在輕量化、耐用性以及使用年限等方麵（miàn）都擁（yōng）有明顯優（yōu）勢，而本次介紹的針對碳纖維電池箱的設計思路也值得借鑒。