第十一章：塑料和复合材料在电池设计中的应用

一些较小的电池系统可能会使用塑料外壳。如果电池没有主要的结构要求，这些系统更有可能使用塑料。在一些混合动力和停止/启动型汽车电池中，外壳只需要封装和保护具有最小结构要求的锂离子电池。在甚至大型电池组的内部，塑料和聚合物被用于多个领域。对于一些较大的汽车ess，复合材料盖可以与金属底座配合使用。例如，通用汽车公司的雪佛兰Volt使用了一种由轻质乙烯基酯树脂制成的模压复合材料，其中含有碳酸盐纳米粘土填料和40%的玻璃纤维（Vink,2012）。简单来说，雪佛兰Volt的车盖是由玻璃纤维制成的。

Volt和它的姊妹车Ampera使用锂离子袋式电池，因此也使用塑料“端”和“重复框架”来分隔系统中的每个电池。这些都是由巴斯夫的尼龙6/6级和Ultramid1503-2FNAT注塑成型的塑料件，其中33%的玻璃填充和水解稳定（LeGault,2013）。

另一个经常用塑料设计的部件是ICB。ICB通常是一个塑料部件，集成了电池互连、用于温度和电压监测的线束、电子监测电路、电池的机械支撑和电池排气管理。由于功能的数量，这可能采取过度模压的塑料件与铜或镀镍铜母线的形式。通用Volt ICB使用杜邦的Zytel7335F级PA6作为底座和连接器外壳，Zytel35%的玻璃填充PA66用于过度成型ICB（Vink,2012）。

关于电池中使用的塑料和聚合物，应该考虑的另一个主题是阻燃等级。阻燃等级范围从V0到V2，V代表垂直火焰等级，但也有水平火焰等级，这两套阻燃等级都是基于美国保险商实验室（UL）UL-94标准（UL勘探者，2014）。重要的是要确保在ESS设计中使用的塑料是不可燃的。这样做的原因是，在一个或多个锂离子电池发生热失控事件的情况下，你不希望在燃烧过程中添加更多的燃料。因此，如果你的塑料是V0级的，它们将不太容易受到初始故障的影响，从而使其更容易管理电池故障。