電動車（EV）的電池箱體過去由金屬制成，如今，熱塑性塑料和熱固性塑料的電池箱體正在開發(fā)中，而熱塑性塑料材質的電池模塊框架已經正式投入生產。塑料加工商RehauAG+Co.公司是參與開發(fā)輕型電力驅動概念車Street-Scooter短途車（SDV）的80家合作企業(yè)之一。在9月在德國法蘭克福舉行的法蘭克福國際汽車展（IAA2011）上展出Street Scooter的同時，Rehau公司現(xiàn)場展示了其新開發(fā)的Ultralitec汽車電池箱體生產工藝。
一直以來，電動車電池箱體都采用易于成型的金屬箱體。但Street Scooter項目的主管們說道，他們決定啟用熱塑性箱體以達到減重和避免腐蝕的效果。此外，由于塑料導熱性較低，因此不必使用在金屬箱體中需要用到的泡沫保溫板。集成在電池箱體中的連接器能起到熱障層的作用，避免受到充電時電池過熱和冬季氣溫過低的影響。塑料電池箱體在發(fā)生碰撞時能夠收納住250公斤的電池，還有助于提升整輛車的剛度。
Rehau說道：“塑料能夠打造出最理想的電池箱體結構，而金屬在這方面幾乎毫無未來可言。”
Ultralitec工藝將纖維增強熱塑性塑料用到了一個多達27層的結構件中。該工藝通過3D模擬依照最大載荷來優(yōu)化對拉伸纖維的鋪放，在最需要承重的地方給予最大的堅硬度。組合而成的纖維層采用加熱和壓縮成型方式，而其他零部件則通過注塑方式添加到其中。由此制成的電池箱體在體積上比金屬箱體小50％，重量則要輕30％。
弗勞恩霍夫協(xié)會化工技術研究所（ICT）和弗勞恩霍夫協(xié)會的其他機械與材料研究所已為聚氨酯車身的ArtegaGT跑車的電動版原型車開發(fā)出了一種熱固性塑料電池箱體。這種箱體可承載重達340公斤的電池，自重35公斤，比金屬箱體的重量約輕35％。弗勞恩霍夫電動交通系統(tǒng)研究中心的項目經理Manfred Reif說道，熱固性電池箱體能夠承受十倍重力加速度的撞擊，且能避免電池受到速度高達每小時60公里的尖銳物體的碰撞。此外還采用了半透膜來平衡壓力。
其生產周期時間也已經過優(yōu)化，使之更適合通常比航空復合材料行業(yè)產量更高的車用復合材料行業(yè)。Reif說，這主要是通過“一種有多個步驟同步運作的過程鏈”所實現(xiàn)的。在生產階段中對塑料進行同步加熱。在單射工藝中同時完成對定向型玻璃纖維結構或定制金屬嵌件的組裝和壓制，以確保達到理想的負載和拉伸強度，或是將其與Artega的后尾箱連在一起。
Mann+Hummel公司在9月舉行的IAA 2011展上宣布說，該公司已經簽下了有史以來最大的一宗合約，訂單價值“數(shù)千萬美元”，為通用汽車公司日產160000個鋰離子電池模塊框架。這些電池模塊框架將被用在雪佛蘭Volt和歐寶Ampera增程型混合動力電動車上，該項目在2010年10月啟動，將在2014年開始全面交付。
這種塑料電池部件被定位為一種“可直接上市的解決方案”，材質選用巴斯夫的Ultramid1503-2F級別PA66，該材料增加了33％的玻璃纖維增強和水解穩(wěn)定。這些部件將在M+H建在美國密歇根州Portage的工廠生產。在投入全面生產之前，在2012年將先由通用汽車位于美國密歇根州Brownstown的工廠每天供應40000個零部件。
電池模塊框架能對電池單元起到支撐和調整的作用，并帶有過熱保護傳感器，配備了電氣絕緣裝置和模內冷卻液槽。其所用的電池中共有288個零部件，其中160個零部件由M+H生產。其中包括18個端框架和135個棧框架，外加一個流體分配器，所有這些零部件統(tǒng)一采用PA66材質。考慮到每年要生產8百萬至9百萬個精密模塑件，因此M+H認為加快生產周期時間至關重要，為此該公司為這類零部件專門開發(fā)出了一種新的生產工藝。
這一電池應用方案在11月的美國塑料工程師協(xié)會（SPE）汽車創(chuàng)新大獎中贏得傳動系類別的大獎。在此類零部件的設計中用到了Autodesk公司的Moldflow模擬軟件，并在模具生產過程中使用了Synventive公司提供的熱流道系統(tǒng)。
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