現如今政（zhèng）府大力提倡環保和可再生能源，新能源汽車乘勢而起，推（tuī）動汽車產業可持續發展。新能源汽車以電力作（zuò）為動力源，驅動（dòng）汽車行駛，所以汽車中的動力（lì）電池也決定了新能（néng）源汽車的行駛距離和行駛（shǐ）速度，直接影響汽車的性能表現。

（圖示（shì）：車用電（diàn）池箱）

  動力（lì）電池箱體（tǐ）作為動力電池的載體，在動力電池安全工作（zuò）和防護方麵（miàn）起著關（guān）鍵作用。傳統電動汽車動力電池箱體大多采用金屬材料（liào）製（zhì）造，隨著製造材（cái）料的發展，為了提高新能源汽車經濟性，實現動力電池輕量化，複合材料被逐漸應用到動力箱體設計中。

  蘇州（zhōu）www.91複合材料專注碳纖（xiān）維箱（xiāng）體領域，為國內外（wài）諸（zhū）多廠商提供（gòng）碳纖維醫療箱（xiāng）、碳纖維電池（chí）箱、碳纖維軍用運輸箱等（děng）箱體產品。目前www.91複材提供（gòng）的碳纖維箱體（tǐ）產（chǎn）品均已通過IP防護等級測試（ASTM IP65）、低溫跌落測試（shì）（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），產品質量毋庸置疑。

  本文邀請了挪（nuó）恩複材的工作人（rén）員，以某品牌新能源（yuán）汽車電池箱為研究對象，結合碳纖維複合材料（liào）設（shè）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（qīng）量化的（de）需求。

  電池箱體作為電動汽車用動力電池的防護零件，對（duì）結構設計（jì）、重（chóng）量等方麵（miàn）的（de）要求（qiú）都很高，在電池模塊的（de）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（duō）。首先電池箱體（tǐ）是電池模塊的承載件，電池模塊需要（yào）通過它連接到車（chē）身上。其次，動力電（diàn）池一般（bān）安裝在車體下部（bù），考慮到電池模塊的工作環境，電池箱體需要具有對模塊的防護功能，需要考慮模塊的防水防塵以及道路環境對電池箱體（tǐ）的腐蝕，電池箱體還需（xū）要考慮承受車輛運行過程（chéng）中的振動和衝擊等（děng）。

  根據電（diàn）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（běn）著盡量利用空間的原則（zé），此電池箱體的（de）外包絡設計為接近方形的（de）箱體結構。電池（chí）箱主體結構層由碳纖維布鋪附而成，並且輔以樹脂，在連接（jiē）處使用了金屬接頭，金屬接（jiē）頭（tóu）和主體結構層之間（jiān）用結構膠連接。電池模塊組和箱體之間采用金屬緊固（gù）件進行連接。

  為了（le）增加零件的強度和模態，在（zài）一些（xiē）大麵積的結構麵（miàn）上，加強筋是提高結構穩定性的典型（xíng）形式，而帽形筋條相（xiàng）對來說承載效（xiào）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構進行了加強。鑒於連（lián）續（xù）纖維複合材料的（de）特性，碳纖維加強結構凸筋和凹筋處做等厚設計。

  在鋪（pù）層設計方麵，電（diàn）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（píng）紋織布（bù）加樹脂的（de）設（shè）計。鋪（pù）層時主要考慮了以下注意事項:鋪層角的均衡性、同一鋪層方向的數量要求、鋪層（céng）的對稱性、鋪層層間（jiān）角度的偏差、限製最大連續鋪層（céng）數。電池箱體零件采用（yòng）了10層（céng）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（mó）塊需要通過電池箱體連接在車體上，電池箱體在連（lián）接處采用了金屬緊（jǐn）固（gù）件進行連接，這些緊固件部分采用埋入方（fāng）式，通過控製（zhì）埋入的深度使（shǐ）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。

  可利用有限元仿真分析軟件對（duì）以上設計進行驗證，分析結果表示（shì）該（gāi）碳纖維複（fù）合材料電池箱在結（jié）構模態、機械衝擊和結構疲勞方麵完全（quán）滿足要求，並且輕量化（huà）效果明顯。結合（hé）碳纖維複活材料（liào）電池箱可（kě）達十年以上的使用年限，相較（jiào）傳統材料車用電池箱，碳纖維複合材料電池箱在輕量化、耐用性（xìng）以及使用年限（xiàn）等方麵都擁有明顯優勢，而本（běn）次介紹（shào）的針對（duì）碳（tàn）纖維電池箱的設計思路也值得借鑒。