新能源汽车结构系统电池托盘,是电池系统的骨架,可以为其他系统提供抗冲击、抗振动和保护。电池托盘经历了不同的发展阶段,从最初的钢箱到现在的铝合金托盘,再到更高效的铜合金电池托盘。
1.钢制电池托盘
钢制电池托盘采用的主要材料是高强度钢,价格经济,具有优良的加工性能和焊接性能。在实际路况中,电池托盘受到不同工况的影响,如容易受到碎石等的冲击,而钢制托盘具有良好的抗石块冲击能力。
钢托盘也有其局限性:①其重量较大,是影响新能源汽车装载在车身上续航里程的重要因素之一;② 钢制电池托盘由于刚性差,碰撞时容易倒塌。发生挤压变形,造成电池损坏甚至火灾;③钢制电池托盘耐腐蚀性较差,在不同环境下容易发生化学腐蚀,造成内部电池损坏。
2.铸铝电池托盘
铸铝电池托盘(如图所示)一体成型,设计灵活。托盘成型后无需进一步焊接工序,综合力学性能高;由于采用了铝合金材料,其重量也进一步减轻,这种结构的电池托盘常用于小型能源电池组中。
但由于铝合金在铸造过程中容易出现欠铸、裂纹、冷隔、凹痕、气孔等缺陷,导致铸造后的产品密封性能较差,铸造铝合金的延伸率较低,碰撞后容易变形。由于铸造工艺的限制,铸造铝合金无法生产大容量的电池托盘。
3、挤压铝合金电池托盘
挤压铝合金电池托盘是目前主流的电池托盘设计方案。它通过型材的拼接和加工来满足不同的需求。具有设计灵活、加工方便、易于修改等优点;在性能方面,挤压铝合金电池托盘具有高刚性,耐振动、挤压和冲击。
铝合金由于密度低、比强度高,在保证车体性能的同时仍能保持其刚性。已广泛应用于汽车轻量化工程中。早在1995年,德国奥迪公司就开始批量生产铝合金车身。近年来,特斯拉、蔚来等特殊新兴新能源汽车厂商也开始提出全铝车身的概念,包括铝合金车身、车门、电池托盘等。需要通过焊接等方法进行拼接。需要焊接的零件较多,工艺复杂。
发布时间:2024年5月11日