轻量化是汽车行业永不过时的话题,除了政策导向外,轻量化对汽车能量消耗率,产品性能提升同样有着非常重要的意义。本文在此大背景之下,以电动汽车动力电池箱体为研究对象,深入探讨了以铝合金挤压型材作为动力电池箱体材料在轻量化方向的可行性,主要研究内容及结论如下:首先,根据整车设计指标,完成了包括电芯、关键元器件选型和动力电池箱体结构设计等工作,形成动力电池系统的初步方案,并完成数模结构设计。依照有限元理论,创建动力电池系统有限元模型,为方便后续有限元模型计算,将复杂的模组简化为杨氏模量体。对创建的有限元模型进行模态和强度分析,其模态和强度远远高于要求值,依据分析结果进行结构优化,形成优化后的模型。其次,依据有限元静力和疲劳分析理论,以动力电池系统为研究对象,基于Abaqus软件,对轻量化后的动力电池系统进行强度、模态、挤压、碰撞分析;并基于Ncode软件对动力电池系统进行了振动疲劳仿真分析;分析结果显示Y向挤压性能和振动疲劳寿命,相较于GB/T 31467.3法规要求指标存在达标风险。针对Y向挤压性能,通过改变侧围搭接关系和吊点结构来优化,优化后重新进行仿真计算,结果显示Y向最大塑性变形由原来249%降至14.3%达到挤压指标要求;针对振动疲劳性能,通过在模组下部增加结构胶来进行优化,优化后进行仿真计算,Z向疲劳寿命由1.829×10~2提升至2.068×10~7,大于目标值2×10~5,满足疲劳寿命指标;最后,根据最终设计方案制作出样包,对样包按照法规要求进行试验验证。动力电池包经过Z,Y,X三个方向各21h随机振动后,外部无损坏,绝缘阻值和容量无衰减,达到设计指标要求;对动力电池包进行X,Y两个方向挤压后,动力电池系统无漏液、着火、爆炸等现象,通过挤压试验;搭载整车进行碰撞试验后,动力电池系统无明显变形和损坏,车辆通过碰撞试验。通过该研究工作,将铝合金型材应用于电池包下箱体,通过合理的优化设计工作动力电池系统箱体减重30%以上。