一种制备海洋装备电池盒的方法与流程

1.本发明涉及玻璃纤维技术领域，具体涉及一种制备海洋装备电池盒的方法。


背景技术：

2.海洋工程装备主要指海洋资源勘探、开采、加工、储运、管理、后勤服务等方面的工程装备和辅助装备，具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点，是先进制造、信息、新材料等高新技术的综合体，产业辐射能力强，对国民经济带动作用大。
3.海洋工程装备中所涉及到供电系统会涉及到动力电池供电，但海洋装备对电池箱的要求比较高，目前虽然轻量化电池箱已经普遍应用于新能源电池车中，但这种轻量化电池箱不能适于海洋装备的电池箱中，海洋装备由于长期浸泡在海水中，这种新能源电池箱车的密封性和刚强度要求都不能满足海水应用环境。


技术实现要素：

4.针对现有海洋装置电池仓所存在的缺陷，本发明提供了一种制备海洋装备电池盒的方法，基于该方法所制备的海洋装备电池盒具有强度高，质量轻，防水性高等特性。
5.本发明提供了一种制备海洋装备电池盒的方法，所述方法包括以下步骤：
6.基于电池盒贴层书对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪，获取所需的玻璃纤维预浸料布料和玻璃纤维编织布布料；
7.按照电池盒贴层书贴合玻璃纤维预浸料布料和玻璃纤维编织布布料，按照贴层组合方式贴合成电池盒预型模；
8.对电池盒预型模基于刀模进行组装，并对电池盒预型模抽真空定型，并在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶；
9.对涂抹密封胶的电池盒预模型放入模具进行热压成型；
10.将热压成型的产品按照刹车手柄的规格尺寸进行机加工得到海洋装备电池盒。
11.所述方法还包括：
12.对海洋装备电池盒进行防腐处理。
13.所述玻璃纤维为175g单向玻璃纤维预浸料，所述玻璃纤维编织布为200g玻璃纤维编织布，所述200g玻璃纤维编织布布料贴合在里层和外层。
14.所述基于电池盒贴层书对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪包括：
15.基于电池盒贴层书所涉及的2d图纸输入自动裁纱机；
16.自动裁纱机按照2d图纸对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪。
17.所述热压成型的温度值取值范围为：138℃至148℃；所述热压成型的时间取值范围为：30分钟至38分钟。
18.所述对涂抹密封胶的电池盒预模型放入模具进行热压成型之后还包括：
19.对模具进行冷处理，所述冷处理时间范围为6分钟至9分钟；
20.开模取出成型的产品。
21.所述对涂抹密封胶的电池盒预模型放入模具进行热压成型之后还包括：
22.对热压成型的产品进行去毛边处理。
23.所述在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶包括：
24.在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶，待密封胶在法兰面浸没时间达6到8分钟之后，再次涂抹密封胶。
25.在本发明实施例中的方法，采用玻璃纤维制备而成的海洋装备电池盒，其刚性和强度高，满足海洋装备的环境要求。采用玻璃纤维预浸料制备海洋装备电池箱，可以大大减轻了原有海洋装备电池箱的重量，使得海洋装备电池箱的重量得到明显的减轻，使用该电池箱的海洋装备运行更加便捷，在减少了对环境污染的同时进一步降低了对能源消耗；通过在海洋装备电池箱的法兰面结合封装胶进行热压成型，使得整个电池箱体具有较好的密实度、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，对于电池具有很好的保护性能。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1是本发明实施例中的制备海洋装备电池盒的方法流程图；
28.图2是本发明实施例中的电池箱结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.图1示出了本发明实施例中的制备海洋装备电池盒的方法流程图，具体包括以下步骤：
31.s11、基于电池盒贴层书对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪，获取所需的玻璃纤维预浸料布料和玻璃纤维编织布布料；
32.需要说明的是，本发明实施例中的玻璃纤维预浸料采用175g单向玻璃纤维预浸料，本发明实施例中的玻璃纤维编织布采用200g玻璃纤维编织布，该200g玻璃纤维编织布布料贴合在里层和外层。
33.具体的，该基于电池盒贴层书对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪包括：基于电池盒贴层书所涉及的2d图纸输入自动裁纱机；自动裁纱机按照2d图纸对玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布进行裁剪，从而裁剪出所需要的料片。
34.该电池盒贴层书相当于一个制作工艺手册，其针对成型产品的规格设计出所需粘贴的若干个玻璃纤维预浸料布料以及若干个玻璃纤维编织布布料所裁剪的形状和尺寸大小等。
35.s12、按照电池盒贴层书贴合玻璃纤维预浸料布料和玻璃纤维编织布布料，按照贴
层组合方式贴合成电池盒预型模；
36.需要说明的是，本发明实施例中的电池盒预模型仅仅通过玻璃纤维预浸料布料和玻璃纤维编织布布料贴合而成，一般玻璃纤维编织布布料贴合在里层和外层，玻璃纤维预浸料布料贴合在玻璃纤维编织布布料内，根据海洋装备电池盒成型产品规格贴合若干层玻璃纤维预浸料布料，从而达到所需要的厚度。
37.需要说明的是，这里的玻璃纤维预浸料布料涉及到2到8片的175g单向玻璃纤维预浸料，以及2片200g玻璃纤维编织布，该200g玻璃纤维编织布贴合在里层和外层，175g单向玻璃纤维预浸料按照贴合组成方式交叉贴合于一体，最终成型电池盒预型模。
38.需要说明的是，在贴合的过程中，可以在布料层之间刷一层氰酸酯树脂，这里氰酸酯树脂可以使得贴合过程中减少气泡，方便抽真空定型，由于采用氰酸酯树脂可以在热压成型时，使得氰酸酯树脂与玻璃纤维布料间的材质融合，对整个海洋装备电池盒间的分层结构加速融合，减少成型时间，提高成型效率。
39.s13、对电池盒预型模基于刀模进行组装，并对电池盒预型模抽真空定型，并在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶；
40.通过刀模对电池盒预型模进行组装，使得贴合成型的电池盒预型模之间的布料压合的更加紧凑，避免存在更大的缝隙，也方便电池盒预型模更好的适配在热压成型的模具中，对电池盒预型模抽真空定型，使得贴合间的空气减少，减少热压成型过程中的气泡成型于产品中，增强产品的刚性和硬度，减少产品的不良率。
41.在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶包括：在电池盒预模型的法兰面涂抹密封胶，待密封胶在法兰面浸没时间达6到8分钟之后，再次涂抹密封胶。这里的涂抹密封胶可以是一次或者多次，需要在法兰面浸透一段时间使得密封胶可以透着法兰面的裂缝往电池箱内部浸透，通过对法兰面施加密封胶处理，使得产品贴合之后基于密封胶成型的表面不具有透水性，使得海洋装备电视盒具有良好的防水性能，也使得海水无法侵入到电池箱本体中侵蚀本体的玻璃纤维材料，使得产品具有抗老化效果，延迟电池箱的整体使用寿命。这里的防水胶可以采用改性硅烷密封胶，即硅烷改性聚醚密封胶又称有机硅改性聚醚密封胶和端硅烷基聚醚密封胶，这种密封胶以端硅烷基聚醚(以聚醚为主链，两端用硅氧烷封端)为基础聚合物制备的高性能环保密封胶。该密封胶兼有硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的优点和长处，表现出优良的耐候性、耐久性，高的抗形变位移能力，良好的粘结性、涂饰性、环境友善性，低玷污性、低黏度和优良作业性等优点。
42.采用硅烷改性聚醚密封胶，由于基础聚合物(端硅烷基聚醚)的低表面能和高渗透力，使其对玻璃纤维基材具有良好的湿润能力，从而对玻璃纤维基材能产生良好黏附性。所采用的硅烷改性聚醚密封胶以聚醚为长链，以硅烷氧基封端，聚醚长链具有低不饱和度、高分子量且分布窄的特点，端基是可水解的硅氧烷基团。硅烷改性聚醚密封胶经过室温湿固化会形成si-o-si键为交联点的以柔性聚醚长链相连接的网络结构，这种体系不仅具有优良的耐候性、耐水性、耐老化和耐久性能，而且能有效地抑制和避免密封胶经长期使用后电池盒表面裂纹的产生。
43.s14、对涂抹密封胶的电池盒预模型放入模具进行热压成型；
44.热压成型前，需要进行装模处理，基于最终成型产品配合关系将涂抹密封胶的电池盒预模型装入模具的模穴中。
45.热压成型过程中，热压成型的温度值取值范围为：138℃至148℃；所述热压成型的时间取值范围为：30分钟至38分钟。比如可以将热压成型的温度值取值为138℃、140℃、148℃等等，热压成型的时间可以控制为：30分钟、32分钟、36分钟、38分钟等等。
46.热压成型过程中的，采用分段式增压方式施加压力在产品上，比如先施加30t压力值作用在产品上1分钟到2分钟，再施加50t压力值作用在产品上2分钟到4分钟，之后再施加100t压力值作用在产品上直至成型完成。
47.电池箱主体采用玻璃纤维环氧复合材料多层设计，依照实际使用力学要求设计不同厚度区的材料及角度设计，电池箱主体采用玻璃纤维预浸料和玻璃纤维编织布多层多角度贴合预型，基于密封胶密封法兰面，高温高压成型，通过玻璃纤维预浸料中的环氧树脂连接玻璃纤维环氧复合材料，成型了密度高、防水性、轻便性的电池箱。
48.s15、对模具进行冷处理；
49.需要说明的是，这里冷处理时间范围为6分钟至9分钟；开模取出成型的产品；对模具进行冷处理，可以使得产品快速成型，并方便取出进行加工处理。
50.s16、对热压成型的产品进行去毛边处理；
51.热压成型的产品在开模之后，由于环氧树脂等成分会产生不同的毛边，且产品光滑度等不够，这里进行去毛边处理，使得产品更加符合美观要求，并符合产品规则设计。
52.具体实施过程中，去毛边处理可以采用锉刀或者砂纸对热压成型后的产品进行去毛边处理。
53.s17、将热压成型的产品按照海洋装备电池盒的规格尺寸进行机加工得到海洋装备电池盒；
54.s18、对海洋装备电池盒进行防腐处理。
55.对海洋装备电池盒的防腐处理过程可以采用如下方式实现：
56.配制硅烷偶联剂溶液，将海洋装备电池盒浸入其中，5 10分钟后取出，然后在100 150℃固化1 3小时，得到处理后的海洋装备电池盒；在处理后的海洋装备电池盒表面立刻涂刷底漆使其成膜，然后在55 60℃下进行初步固化0.5 2h，该所述底漆成膜的厚度为80 150μm，所述底漆为缓蚀剂聚氨酯共混体系；所述缓蚀剂为聚天冬氨酸和聚磷酸盐、钼酸盐、有机磷缓蚀剂中的一种或几种复配。
57.在底漆固化完成后，升温至80 100℃后立即喷涂中间漆，所述中间漆成膜的厚度为250 500μm，该述中间漆为自修复聚脲溶液。该自修复聚脲溶液制备方法如下：制备go改性的聚脲基双壁微胶囊；制备聚多巴胺微球；制备自修复聚脲溶液：在溶剂中加入聚醚胺并搅拌均匀，然后缓慢滴入异氰酸酯中，控制反应温度为2～30℃，滴加完毕后预聚0.5 1h得到预聚物；将得的聚多巴胺微球和氨基扩链剂加入到溶剂中混合均匀，再加入到前述预聚物中，控制反应体系中—nco与nh2的摩尔比为1.05:1 1.2:1，反应5～10min，得到聚多巴胺/聚脲弹性体；将得到的go改性聚脲基双壁微胶囊加入到聚多巴胺/聚脲弹性体中，高速搅拌使go改性的聚脲基双壁微胶囊在聚多巴胺/聚脲弹性体中分散均匀，得到自修复聚脲溶液。
58.在中间漆喷涂完成后，将温度降至3040℃，立刻进行面漆的喷涂，所述面漆成膜的厚度为100 500μm；所述面漆为go改性环氧树脂溶液；喷涂完成后升温至40～60℃，通电进行go取向，即可得到具有防腐处理下的海洋装备电池盒。
59.该海洋装备电池盒中的底漆与电池盒本体间采用偶联剂处理，使底漆与电池盒本体表面以化学键形式连接，增强了漆面与玻璃纤维的结合力；面漆采用硅烷偶联剂处理，使海洋装备本体与面漆间通过偶联剂化学相连，形成有机无机相容偶联界面，具有良好的相容性，提高了海洋装备电池盒与设备间的界面粘结力。
60.图2示出了本发明实施例中的海洋装备电池盒的结构示意图，该电池盒包括：电池盒本体和位于电池盒本体上的法兰面22，电池盒本体具有外表面21和内表面23，在贴合布料预成型中，一般将200g玻璃纤维编织布贴合在外表面21和内表面23，外表面21和内表面23之贴合有175g单向玻璃纤维预浸料，在贴合完成之可形成有法兰面22，法兰面22的表面和侧面都需要涂抹密封胶，再将涂抹密封胶的电池盒预模型放入模具进行热压成型最初的海洋装备电池盒。
61.在本发明实施例中的方法，采用玻璃纤维制备而成的海洋装备电池盒，其刚性和强度高，满足海洋装备的环境要求。采用玻璃纤维预浸料制备海洋装备电池箱，可以大大减轻了原有海洋装备电池箱的重量，使得海洋装备电池箱的重量得到明显的减轻，使用该电池箱的海洋装备运行更加便捷，在减少了对环境污染的同时进一步降低了对能源消耗；通过在海洋装备电池箱的法兰面结合封装胶进行热压成型，使得整个电池箱体具有较好的密实度、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，对于电池具有很好的保护性能。
62.以上对本发明实施例所提供的详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。