本发明涉及电池pack,尤其涉及一种用于新能源汽车阻燃、轻量化的高密度纤维布pack箱材料及其制备方法。
背景技术:
1、随着时代发展,新能源汽车越来越多的进入各个家庭。电池pack箱作为新能源汽车的关键部位,其最重要的性能之一就是高阻燃安全性;同时,轻量化是目前汽车发展的重要方向和节能减排的重要手段,电池pack箱的轻量化也是提高车辆续航里程的重要途径。
2、目前新能源汽车所用的电池pack箱主要采用传统的金属材料,金属材料件重量重,降低了电池pack系统的单重量能量密度,直接影响到电动汽车的续里程航,且金属材料用于电池箱体,需要进行绝缘和防火处理,涂覆绝缘涂层或者增加绝缘垫和绝缘板,或者云母片贴片处理,工艺复杂,同时重量也进一步增重。此外,pcm工艺制备纤维增强复合材料,模压形成的复合材料pack箱体具有较好的绝缘性,且质量轻,拉伸强度大,满足了新能源汽车电池pack箱体的阻燃和轻量化要求,但是目前使用的纤维编织布一般需要较大的空隙,才能使模压制品形成一个平滑的表面,由此导致纤维复合材料成品密度较小,模量较低,从而降低了阻燃性。
3、鉴于上述因素,本发明对纤维编织布编织参数、纤维多层结构编织工艺和模压工艺进行系统性改进,从而提升了纤维增强复合材料的模量和阻燃安全性。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高密度纤维布pack箱材料及其制备方法,有效降低了电池pack箱的重量,提高了电池pack箱的阻燃性、韧性及防撞击能力。
2、为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:
3、一种高密度纤维布pack箱材料,包括多层纤维布,每层纤维布由多根纤维丝编织而成;多根纤维丝分为经丝和纬丝,经丝和纬丝相互交错形成交叉点,相邻两个交叉点处经丝和纬丝交替出现;经丝方向的密度为10-16根单丝/cm,纬丝方向的密度为10-16根单丝/cm;经纱线密度为150tex-600tex,纬纱线密度为150tex-600tex;每层纤维布的单位面积重量为150-600g/m2。
4、在其中一个实施例中,纤维布包括玄武岩纤维布。
5、在其中一个实施例中,纤维布还包括碳纤维布和玻璃纤维布中的至少一种。
6、在其中一个实施例中,纤维布包括复合纤维布,复合纤维布由玄武岩纤维丝、玻璃纤维丝和碳纤维丝中的至少两种编制而成。
7、在其中一个实施例中,每层纤维布的厚度为0.15mm-0.6mm。
8、在其中一个实施例中,纤维布的层数为3-6层。
9、在其中一个实施例中,经丝的直径为7-24微米,纬丝的直径为7-24微米。
10、在其中一个实施例中,高密度纤维布pack箱材料的厚度为0.3cm-3cm。
11、此外,本发明还提供了一种上述的高密度纤维布pack箱材料的制备方法,包括以下步骤:
12、s1:制备相应的纤维丝;
13、s2:将s1中得到的纤维丝沿经纬方向编织成纤维布,每根经丝和纬丝相互交错形成交叉点,相邻两个交叉点处经丝和纬丝交替出现;经丝方向的密度为10-16根单丝/cm,纬丝方向的密度为10-16根单丝/cm;经纱线密度为150tex-600tex,纬纱线密度150tex-600tex;每层纤维布的单位面积重量为150-600g/m2;
14、s3:将s2中得到的纤维布在树脂中预浸,形成预浸布;其中,得到的预浸布中纤维布和树脂的质量比优选为1.5:1-4:1。
15、s4:将s3中得到的预浸布通过裁切、预成型、快速模压、表面处理工艺,脱模后得到高密度纤维布pack箱材料。
16、在其中一个实施例中,还可将s4中得到的高密度纤维布pack箱材料进行表面处理。
17、本发明的高密度纤维布pack箱材料及其制备方法,通过对纤维布编织参数、纤维布多层结构进行系统性改进,得到高密度的pack箱材料,从而大大降低了电池箱的重量,提高了电池能量密度;同时,预浸和表面处理工艺有利于提高材料的整体刚度和致密度,得到的产品表面致密均匀,无残留气孔,保证了电池箱体结构的稳定,使得电池pack箱的阻燃性、韧性及防撞击能力有了明显提升。
1.一种高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,包括多层纤维布,每层所述纤维布由多根纤维丝编织而成;所述多根纤维丝分为经丝和纬丝,所述经丝和纬丝相互交错形成交叉点,相邻两个交叉点处经丝和纬丝交替出现;所述经丝方向的密度为10-16根单丝/cm,所述纬丝方向的密度为10-16根单丝/cm;经纱线密度为150tex-600tex,纬纱线密度为150tex-600tex;每层所述纤维布的单位面积重量为150-600g/m2。
2.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述纤维布包括玄武岩纤维布。
3.根据权利要求2所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述纤维布还包括碳纤维布和玻璃纤维布中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述纤维布包括复合纤维布,所述复合纤维布由玄武岩纤维丝、玻璃纤维丝和碳纤维丝中的至少两种编制而成。
5.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,每层所述纤维布的厚度为0.15mm-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述纤维布的层数为3-6层。
7.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述经丝的直径为7-24微米,所述纬丝的直径为7-24微米。
8.根据权利要求1所述的高密度纤维布pack箱材料,其特征在于,所述高密度纤维布pack箱材料的厚度为0.3cm-3cm。
9.一种如权利要求1-8所述的高密度纤维布pack箱材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的高密度纤维布pack箱材料的制备方法,其特征在于:还包括以下步骤:
