1. 研究目的与意义（文献综述）

在当前的现代化社会中，人们出行时对汽车的依赖度逐渐增加，传统汽车消耗的化石燃料为不可再生能源，而且汽车尾气的排放导致温室效应和雾霾等大气污染，传统汽车数量激增带来的能源问题和环境问题愈发严峻起来。在这种背景下，以电动车为代表的新能源汽车的发展则迫在眉睫，因此加快发展新能源汽车，首先可以优化我国能源结构，保障我国的能源安全；其次发展新能源汽车可以节能减排，减小环境污染；最后大力发展新能源汽车，可以使我国尽早的进行核心技术和自主知识产权的储备，占领新能源汽车产业制高点，缩短我国与发达国家的科技水平差距，实现中国新能源汽车技术的跨越式发展。

本次毕业设计主要针对汽车电池箱材料的轻量化进行研究，研究方向为金属-碳纤维复合材料对电池箱结构、质量、工艺等方面的优化。动力电池包作为电动汽车能量的主要来源，其设计的好坏直接影响了整车的使用性能。而电池箱体作为动力电池的载体，在动力电池安全及防护方面起着关键作用，因此对动力电池箱的研究具有重要的意义。电池箱在为新能源汽车提供了有效的能源以及动力的同时，由于单个电池的电荷相对较小，需要的电池组的数量大，造成电池箱总体过重，从而会影响汽车的加速性能和能达到的最高车速。目前电池箱总体本身占据了汽车总重的 25% ～ 30%，因此电池箱的轻量化设计已经成为新能源汽车发展的当务之急。

以往的电池箱材大多由铁或铝合金等生产，导致电池箱总体笨重不堪，易腐蚀，使用非常不便。现如今经过技术的不断改进，在目前电动车行业中，主要使用耐疲劳强度高、不易腐蚀、防尘防水的一些钢质材料作为生产电池箱的原料。由于高强钢性能优异且成本低于铝、镁合金，故在动力电池总成托架、内部支架、加强梁和固定支架等设计中常采用高强钢。碳纤维复合材料是指两种或两种以上的单一材料经复合工艺制成的多组元新材料，它们彼此取长补短，相得益彰，使其性能更加臻于完善，同时赋予新材料特殊的性能。碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能。所以，世界各国都把碳纤维作为既是发展航天、航空和军事尖端技术必不可少的新材料，也视为民用工业更新换代的基础材料。世界上的高性能碳纤维生产能力主要在日本、美国等国。我国碳纤维发展从20世纪70年代中期开始，我国共有十几家大小不一的pan基碳纤维主要生产厂家，最大的pan基碳纤维生产厂在台湾，属台湾工程塑料公司所有。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）调研收集分析有关文献资料，了解碳纤维-金属复合材料电池箱的原理、材料特点和使用工况；

（2）确定碳纤维-金属复合材料电池箱总体结构设计方案；

3. 研究计划与安排

第1-3周：认真查阅相关论文、书籍等文献资料，明确毕业设计任务书的研究内容，并对任务书上指定的文献进行深入地分析、解读。确定相关技术路线，完成开题报告。

第4-5周：完成五千字以上的外文翻译，并设计碳纤维-金属复合电池箱，完成相关部分的分析计算；

第6-8周：利用solidworks/proe等建模软件完成三维图及工程图的设计，进一步完善电池箱的装配图和零件图

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王文伟,程雨婷,姜卫远,刘志山.电动汽车电池箱结构随机振动疲劳分析[j].汽车工程学报,2016,6(01):10-14.

[2]姜高松.某纯电动汽车电池箱结构设计分析及优化[d].湖南大学,2016.

[3]牛妍妍.新能源客车轻量化技术路径研究[d].吉林大学,2016.