一种电池防护板及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种防护板及车辆。


背景技术：

2.新能源汽车的电池一般布置在车辆底部，这样既可以有效地节省车辆内部空间，也可以在电动车辆受到正面碰撞时，对动力电池起到一定的保护作用。但新能源汽车在实际行驶过程中，车辆底部工况复杂，如掠过凹坑、凸起物或者石头路面时车辆底部极易受到撞击和剐蹭，给新能源汽车的安全带来极大隐患。
3.目前，新能源汽车底部防护板通常采用钢板来保证防护板的强度和耐冲击性，同时为避免钢板受到水汽等因素的腐蚀，一般会在钢板表面电泳或者喷涂防腐层。但通过电泳或者喷涂方式在钢板表面形成的防腐层，其抗剐蹭能力一般，容易造成防护板防腐失效，从而导致防护效果变差。
4.因此，亟需开发一种抗剐蹭能力强，且防护性能好防护板，以满足日益升级的市场需求。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种防护板，该防护板的抗剐蹭能力强，具有良好的能量吸收能力，防护性能好，能够满足日益升级市场需求。
6.本实用新型的第一方面提出一种防护板，包括：金属板；纤维增强树脂框，所述金属板位于所述纤维增强树脂框内部；第一纤维增强树脂层，所述第一纤维增强树脂层位于所述金属板的一侧；和第二纤维增强树脂层，所述第二纤维增强树脂层位于所述金属板背离所述第一纤维增强树脂层的一侧；所述金属板容纳在所述纤维增强树脂框、所述第一纤维增强树脂层和所述第二纤维增强树脂层密封连接所形成的空间；所述第一纤维增强树脂层包括第一玻璃纤维增强树脂层和第一碳纤维增强树脂层，所述第一碳纤维增强树脂层位于所述第一玻璃纤维增强树脂层背离所述金属板的一侧；所述第二纤维增强树脂层包括第二玻璃纤维增强树脂层和第二碳纤维增强树脂层，所述第二碳纤维增强树脂层位于所述第二玻璃纤维增强树脂层背离所述金属板的一侧。
7.本实用新型所提供的防护底板，通过将金属板容纳在纤维增强树脂框、第一纤维增强树脂层和第二纤维增强树脂层密封连接形成的密闭空间内，能够有效地保护金属板，避免金属板遭受外界水汽等因素造成腐蚀。而且，采用第一纤维增强树脂层和第二纤维增强树脂层作为金属板的保护层，能够提高该防护板的抗剐蹭能力。再者，第一纤维增强树脂层和第二纤维增强树脂层与金属板形成复合结构，能够有效提高防护板整体强度，同时实现防护板的轻量化。进一步地，本方案第一纤维增强树脂层采用第一玻璃纤维增强树脂层和第一碳纤维增强树脂的复合结构，第二纤维增强树脂层采用第二玻璃纤维增强树脂层和第二碳纤维增强树脂层的复合结构，能够兼顾玻璃纤维增强树脂层的韧性和碳纤维增强树
脂层的高模量优势，提高防护板的强度和抗冲击性能；且本方案将刚性强的第一碳纤维增强树脂层和第二碳纤维增强树脂层作为防护板的外保护层，韧性好的第一玻璃纤维增强树脂层和第二玻璃纤维增强树脂层作为防护板的内保护层，能够进一步提升防护板的整体强度，使得防护板具有优异的防护效果。
8.在本实用新型一些实施方式中，所述纤维增强树脂框为玻璃纤维增强树脂框或碳纤维增强树脂框。
9.在本实用新型一些实施方式中，当所述纤维增强树脂框为玻璃纤维增强树脂框时，所述第一玻璃纤维增强树脂层和所述第二玻璃纤维增强树脂层中的至少一个与所述玻璃纤维增强树脂框一体成型；当所述纤维增强树脂框为碳纤维增强树脂框时，所述第一碳纤维增强树脂层和所述第二碳纤维增强树脂层中的至少一个与所述碳纤维增强树脂框一体成型。
10.在本实用新型一些实施方式中，所述金属板的厚度为0.5mm-1.5mm。
11.在本实用新型一些实施方式中，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第一碳纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第二碳纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm。
12.在本实用新型一些实施方式中，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第一碳纤维增强树脂层的厚度之和等于所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度之和。
13.在本实用新型一些实施方式中，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度相同；所述第一碳纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度相同。
14.在本实用新型一些实施方式中，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度、所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度、所述第一碳纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度均相同。
15.本实用新型的第二方面提出一种车辆，包括电池包和前述的防护板，所述防护板设于所述电池包的下方。该车辆具有前述防护板的全部特征及优点，在此不再赘述。
16.在本实用新型一些实施方式中，所述电池包与所述防护板之间设置有缓冲区。
17.在本实用新型一些实施方式中，所述缓冲区中填充有缓冲层，所述缓冲层选自蜂窝材料或硬质发泡材料。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的防护板的爆炸图；
20.图2是根据本实用新型实施例的车辆部分结构的示意图。
21.附图标记：
22.防护板1；
23.金属板10；
24.纤维增强树脂框20；
25.第一纤维增强树脂层30，第一玻璃纤维增强树脂层31，第一碳纤维增强树脂层32；
26.第二纤维增强树脂层40，第二玻璃纤维增强树脂层41，第二碳纤维增强树脂层42；
27.电池包2。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施方式，参考附图描述的实施方式是示例性的。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的防护板1。
30.如图1-2所示，防护板1包括：金属板10、纤维增强树脂框20、第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40。金属板10位于纤维增强树脂框20内部，第一纤维增强树脂层30位于10金属板的一侧，第二纤维增强树脂层40位于金属板10背离第一纤维增强树脂层30的一侧。金属板10容纳在纤维增强树脂框20、第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40密封连接所形成的空间。其中，第一纤维增强树脂层30包括第一玻璃纤维增强树脂层31和第一碳纤维增强树脂层32，第一碳纤维增强树脂层32位于第一玻璃纤维增强树脂层31背离金属板10的一侧；第二纤维增强树脂层40包括第二玻璃纤维增强树脂层41和第二碳纤维增强树脂层42，第二碳纤维增强树脂层42位于第二玻璃纤维增强树脂层41背离金属板10的一侧。
31.通过将金属板10容纳在纤维增强树脂框20、第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40密封连接形成的密闭空间内，能够有效地保护金属板10，避免金属板10遭受外界水汽等因素造成腐蚀。而且，采用第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40作为金属板10的保护层，能够提高防护板1的抗剐蹭能力。再者，第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40与金属板10形成的复合结构，能够有效提高防护板1整体强度，同时实现防护板1的轻量化。进一步地，本方案第一纤维增强树脂层30采用第一玻璃纤维增强树脂层31和第一碳纤维增强树脂32的复合结构，第二纤维增强树脂层40采用第二玻璃纤维增强树脂层41和第二碳纤维增强树脂层42的复合结构，能够兼顾玻璃纤维增强树脂层的韧性和碳纤维增强树脂层的高模量优势，提高防护板1的强度和抗冲击性能；且本方案将刚性强的第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42作为外保护层，韧性好的第一玻璃纤维增强树脂层31和第二玻璃纤维增强树脂层41作为的内保护层，能够进一步提升防护板1的整体强度，使得防护板1具有优异的防护效果。
32.可以理解，纤维增强树脂框20、第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40密封连接形成容纳金属板10的空间的方式可以包括但不限于以下几种方式，比如：第一种，纤维增强树脂框20、第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40各自独立，三者之间通过热压密封连接；第二种，纤维增强树脂框20与第一纤维增强树脂层30一体成型，通过热压将一体成型的纤维增强树脂框20和第一纤维增强树脂层30与第二纤维增强树脂层40密封连接，第三种，纤维增强树脂框20与第二纤维增强树脂层40一体成型，通过热压将一体成
型的纤维增强树脂框20和第二纤维增强树脂层40与第一纤维增强树脂层30密封连接，第四种，纤维增强树脂框20的一部分与第一纤维增强树脂层30一体成型，纤维增强树脂框20的另一部分与第二纤维增强树脂层40一体成型，两者之间通过热压密封。
33.在本实用新型中，纤维增强树脂框20可以为玻璃纤维增强树脂框或碳纤维增强树脂框。纤维增强树脂框20的成分主要包括纤维和树脂基体，纤维嵌入树脂基体，其中碳纤维具有承载载荷的作用，树脂基体具有粘结纤维和分配载荷的作用。玻璃纤维增强树脂框具有比强度高、比模量高、耐腐蚀等优异性能，采用玻璃纤维增强树脂框能够防止环境中的水汽对金属板10周向上的腐蚀，从而提升对金属板10周向上的保护效果。碳纤维增强树脂框除了具有比强度高、比模量高、耐腐蚀等性能外，还具有密度小，质量轻、抗冲击、抗疲劳、耐高温等优异的性能，采用碳纤维增强树脂框不仅能够起到对金属板10的周向上保护作用，还能进一步减轻防护板1的重量。
34.当纤维增强树脂框20为玻璃纤维增强树脂框时，第一玻璃纤维增强树脂层31和第二玻璃纤维增强树脂层41中的至少一个与玻璃纤维增强树脂框一体成型，举例而言，可以是第一玻璃纤维增强树脂层31与玻璃纤维增强树脂框一体成型，也可以是第二玻璃纤维增强树脂层41与玻璃纤维增强树脂框一体成型，还可以是第一玻璃纤维增强树脂层31与玻璃纤维增强树脂框的一部分一体成型，第二玻璃纤维增强树脂层41与玻璃纤维增强树脂框的另一部分一体成型。纤维增强树脂框20、第一玻璃纤维增强树脂层31和第二玻璃纤维增强树脂层41密封连接形成容纳金属板10的空间，此时，纤维增强树脂框20、第一玻璃纤维增强树脂层31与第二玻璃纤维增强树脂层41的材质相同，有利于提升防护板的整体强度。
35.当纤维增强树脂框20为碳纤维增强树脂框时，第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42中的至少一个与碳纤维增强树脂框一体成型，举例而言，可以是第一碳纤维增强树脂层32与碳纤维增强树脂框一体成型，也可以是第二碳纤维增强树脂层42与碳纤维增强树脂框一体成型，还可以是第一碳纤维增强树脂层32与碳纤维增强树脂框的一部分一体成型，第二碳纤维增强树脂层42与碳纤维增强树脂框的另一部分一体成型。纤维增强树脂框20、第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42密封连接形成容纳金属板10的空间，此时，纤维增强树脂框20、第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42的材质相同，有利于提升防护板的整体强度。
36.在本实用新型中，金属板10的厚度可以为0.5mm-1.5mm。举例而言，金属板10的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。当金属板10的厚度处于上述范围中时，既能够保证防护板1的力学强度，提高抗冲击性能，又能够有效控制成本，利于车辆轻量化。
37.在本实用新型中，第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度可以为0.5mm-1.0mm，举例而言，第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度可以为0.5mm-1.0mm，举例而言，第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。上述厚度范围内的第一玻璃纤维增强树脂层31、上述厚度范围内的第二玻璃纤维增强树脂层41以及金属板10共同作为防护板1的芯层，能够提升防护板1的抗冲击性能，保证防护板的长期使用效果。
38.在本实用新型中，第一碳纤维增强树脂层32的厚度可以为0.5mm-1.0mm，举例而言，第一碳纤维增强树脂层32的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。第
二碳纤维增强树脂层42的厚度可以为0.5mm-1.0mm，举例而言，第二碳纤维增强树脂层42的厚度可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。上述厚度范围内的第一碳纤维增强树脂层32和上述厚度范围内的第二碳纤维增强树脂层42作为防护板1的表层，能够有效提升防护板1的强度，同时实现轻量化效果。
39.在本实用新型一些实施方式中，第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度与第一碳纤维增强树脂层32的厚度之和等于第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度与第二碳纤维增强树脂层42的厚度之和。也就是说，位于金属板10两侧的第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40的厚度相同，由此，能够进一体提升防护板1的整体强度，使其具有优异的抗冲击性能。
40.在本实用新型一些实施方式中，第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度与第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度相同；第一碳纤维增强树脂层32的厚度与第二碳纤维增强树脂层42的厚度相同。也就是说，作为内保护层的第一玻璃纤维增强树脂层31和第二玻璃纤维增强树脂层41相对于金属板10对称设置，作为外保护层的第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42相对于金属板10对称设置。此时，更有利于发挥玻璃纤维增强树脂层的韧性以及碳纤维增强树脂层的高模量的优势，提高防护板1的防护效果。
41.在本实用新型一些实施方式，第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度、第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度、第一碳纤维增强树脂层32的厚度与第二碳纤维增强树脂层42的厚度均相同。第一玻璃纤维增强树脂层31和第二玻璃纤维增强树脂层41相对于金属板10对称设置，第一碳纤维增强树脂层32和第二碳纤维增强树脂层42相对于金属板10对称设置，且第一纤维增强树脂层30和第二纤维增强树脂层40也相对于金属板10对称设置，纤维增强树脂层之间的结合强度高，且能够在防护板1受到能量冲击时，起到缓冲作用，进而提高防护板1的能量吸收能力，使得防护板1具有优异的防护效果。
42.本实用新型的第二方面提出一种车辆，包括电池包2和前述的防护板1，防护板1设于电池包2的下方。该车辆具有前述防护板1的全部特征及优点，在此不再赘述。
43.在本实用新型中，电池包2与防护板1之间可以设置缓冲区。通过设置缓冲区，在防护板1受到能量冲击时，能够有效实现对电池包2的受力缓冲和保护作用，有利于提升防护板1的防护效果。
44.在本技术中，缓冲区中可以填充有缓冲层，缓冲层可以选自蜂窝材料或硬质发泡材料。蜂窝材料或硬质发泡材料能缓冲吸收一部分外部冲击的能量，提升防护板1的抗压缩形变能力，从而对电池包2进行进一步防护。
45.在本实用新型的一些实施方式中，蜂窝材料可以选自pp蜂窝材料或铝蜂窝材料；硬质发泡材料选自pu硬质发泡材料，pet硬质发泡材料，pmi硬质发泡材料，pvc硬质发泡材料，pet硬质发泡材料，mpp硬质发泡材料，pla硬质发泡材料，pi硬质发泡材料或eptu发泡材料。
46.在本技术中，第二玻璃纤维增强树脂层41可以位于金属板10背离电池包2的一侧，第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度大于第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度。当第二玻璃纤维增强树脂层41位于金属板10背离电池包2的一侧时，第二玻璃纤维增强树脂层41相对于第一玻璃纤维增强树脂层31离地更近，此时，通过控制第二玻璃纤维增强树脂层41的厚度大于第一玻璃纤维增强树脂层31的厚度，能够进一步提高防护板1的底部的抗冲击性能，防
护板1的抗剐蹭能力也更强。
47.在本技术中，第二碳纤维增强树脂层42位于金属板10背离电池包2的一侧，第二碳纤维增强树脂层42的厚度大于第一碳纤维增强树脂层32的厚度。当第二碳纤维增强树脂层42位于金属板10背离电池包2的一侧时，第二碳纤维增强树脂层42相对于第一碳纤维增强树脂层32离地更近，此时，通过控制第二碳纤维增强树脂层42的厚度大于第一碳纤维增强树脂层32的厚度，能够进一步提高防护板1的底部的抗冲击性能，防护板1的抗剐蹭能力也更强。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
49.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种防护板，其特征在于，包括：金属板；纤维增强树脂框，所述金属板位于所述纤维增强树脂框内部；第一纤维增强树脂层，所述第一纤维增强树脂层位于所述金属板的一侧；和第二纤维增强树脂层，所述第二纤维增强树脂层位于所述金属板背离所述第一纤维增强树脂层的一侧；所述金属板容纳在所述纤维增强树脂框、所述第一纤维增强树脂层和所述第二纤维增强树脂层密封连接所形成的空间；所述第一纤维增强树脂层包括第一玻璃纤维增强树脂层和第一碳纤维增强树脂层，所述第一碳纤维增强树脂层位于所述第一玻璃纤维增强树脂层背离所述金属板的一侧；所述第二纤维增强树脂层包括第二玻璃纤维增强树脂层和第二碳纤维增强树脂层，所述第二碳纤维增强树脂层位于所述第二玻璃纤维增强树脂层背离所述金属板的一侧。2.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述纤维增强树脂框为玻璃纤维增强树脂框或碳纤维增强树脂框。3.根据权利要求2所述的防护板，其特征在于，当所述纤维增强树脂框为玻璃纤维增强树脂框时，所述第一玻璃纤维增强树脂层和所述第二玻璃纤维增强树脂层中的至少一个与所述玻璃纤维增强树脂框一体成型；当所述纤维增强树脂框为碳纤维增强树脂框时，所述第一碳纤维增强树脂层和所述第二碳纤维增强树脂层中的至少一个与所述碳纤维增强树脂框一体成型。4.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述金属板的厚度为0.5mm-1.5mm。5.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第一碳纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm；所述第二碳纤维增强树脂层的厚度为0.5mm-1.0mm。6.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第一碳纤维增强树脂层的厚度之和等于所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度之和。7.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度与所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度相同；所述第一碳纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度相同。8.根据权利要求6或7所述的防护板，其特征在于，所述第一玻璃纤维增强树脂层的厚度、所述第二玻璃纤维增强树脂层的厚度、所述第一碳纤维增强树脂层的厚度与所述第二碳纤维增强树脂层的厚度均相同。9.一种车辆，其特征在于，包括电池包和如权利要求1-8中任意一项权利要求所述的防护板，所述防护板设于所述电池包的下方。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述电池包与所述防护板之间设置有缓冲区。11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述缓冲区中填充有缓冲层，所述缓冲层选自蜂窝材料或硬质发泡材料。

技术总结
本实用新型公开了一种防护板，包括：金属板；纤维增强树脂框，金属板位于纤维增强树脂框内部；第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层位于金属板的一侧；和第二纤维增强树脂层，第二纤维增强树脂层位于金属板背离第一纤维增强树脂层的一侧；金属板容纳在纤维增强树脂框、第一纤维增强树脂层和第二纤维增强树脂层密封连接所形成的空间；第一纤维增强树脂层包括第一玻璃纤维增强树脂层和第一碳纤维增强树脂层，第一碳纤维增强树脂层位于第一玻璃纤维增强树脂层背离金属板的一侧；第二纤维增强树脂层包括第二玻璃纤维增强树脂层和第二碳纤维增强树脂层，第二碳纤维增强树脂层位于第二玻璃纤维增强树脂层背离金属板的一侧。该防护板的抗剐蹭能力强，具有良好的能量吸收能力，防护性能好。防护性能好。防护性能好。


技术研发人员：万龙 李朋 王然 闵红雨 张浩
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/14