金刚石摩擦垫片在电动汽车电池包固定中的应用

一、引言

电动汽车作为可持续交通的重要发展方向，其核心部件电池包的性能与安全性直接影响整车的品质和运行可靠性。在电池包的固定方面，需要确保在各种复杂工况下，如车辆行驶过程中的颠簸、加速、制动以及温度变化等，电池包都能稳定地安装在车身上，且不会因连接部件的磨损、松动等问题而引发安全隐患。金刚石摩擦垫片的出现为解决这些问题提供了一种创新的解决方案。

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二、金刚石摩擦垫片的特性

1. 提高静摩擦系数：最高可提升5倍，显著提高连接的可靠性。

2. 承受高剪切力和扭矩：可承受高达5倍于传统连接的剪切力和扭矩。

3. 适用于不同行业：广泛应用于汽车、机械、风能、航空航天等行业。

4. 减重增效：通过减小组件尺寸，实现减轻重量，提高功率密度。价格相对原方案下降。

5. 应对高功率需求：适用于承受高功率输出的应用，如电动汽车和内燃机。

6. 简化设计：无需修改现有连接设计，易于集成。

7. 无现场故障报告：超过2.5亿片金刚石摩擦垫片在使用中，没有已知现场故障报告。

8. 技术支持：提供技术支持，包括摩擦测试、盐雾试验等。

9. 耐高温性：在高温环境下保持良好的性能，适用于对温度有要求的应用场景。

     但对于工作温度在1000°C以上时，不适用摩擦垫片。

10. 化学稳定性：对许多化学物质具有良好的抗性，能够在恶劣的化学环境中工作。

11. 低摩擦系数：尽管增加了扭矩和摩擦力，但摩擦系数相对较低，有助于提高能量效率。

12. 精密控制：可以提供更精确的扭矩和摩擦力控制，对于需要高精度操作的设备非常有利。

13. 减振降噪：垫片的摩擦特性可以减少振动和噪音，提高设备的运行平稳性和舒适性。

14. 高强度和刚性：金刚石的高强度和刚性使得摩擦垫片能够承受较大的载荷和压力，不易变形或损坏。

15. 良好的导热性：能够有效地散热，降低温度上升。

16. 抗腐蚀性：对腐蚀介质具有较好的抵抗能力，能够在腐蚀性环境中长时间稳定工作。

17. 尺寸稳定性：尺寸稳定性好，不易受到温度、湿度等环境因素的影响，确保其性能的可靠性。

18. 可定制性：根据不同的应用需求，可以定制金刚石摩擦垫片的形状、尺寸和性能。

19.抗油污：对于发动机应用，测试数据表明使用摩擦垫片后部件表面油膜对静摩擦系数没有负面影响。

20.快速打样：我们在国内针对小批量测试可以提供快速打样服务。快速打样可以在客户提供设计图纸后，一周左右提供样品。

三、金刚石摩擦垫片在电池包固定中的工作原理

在电池包固定结构中，金刚石摩擦垫片通常安装在电池包与车身连接的螺栓、螺母或其他固定件之间。当拧紧固定件时，金刚石摩擦垫片受到挤压，其表面与相邻部件紧密接触。由于金刚石的高硬度和低摩擦系数，在车辆行驶过程中，即使电池包因振动或其他原因产生相对位移趋势，金刚石摩擦垫片也能够有效地限制这种位移，同时减少摩擦阻力。其稳定的摩擦特性使得固定力能够在较长时间内保持相对恒定，防止电池包松动。并且，凭借其导热性，热量可以在电池包、金刚石摩擦垫片和车身之间进行传导，实现一定程度的散热功能。

四、与传统固定方式对比的优势

（一）连接稳定性增强
传统的电池包固定方式可能采用普通金属垫片或橡胶垫片等。普通金属垫片在长期使用过程中容易因摩擦磨损而导致固定间隙增大，固定力下降；橡胶垫片则可能因老化、变形等问题影响固定效果。而金刚石摩擦垫片的高硬度和稳定的摩擦性能能够始终保持可靠的连接稳定性，有效降低电池包因固定松动而发生位移或脱落的风险。

（二）减少振动与磨损
车辆行驶中的振动不可避免地会传递到电池包固定结构。传统固定方式在应对振动时，往往会因较大的摩擦力和缺乏有效的缓冲机制而产生较多的磨损。金刚石摩擦垫片的低摩擦系数能够减少振动传递过程中的能量损耗和磨损，同时其自身的耐磨性也能保证在长期振动环境下仍能维持良好的固定状态，从而延长整个固定系统的维护周期。

五、应用案例分析

某电动汽车制造商在其新款车型的电池包固定设计中采用了金刚石摩擦垫片。经过实际道路测试和模拟实验验证，采用金刚石摩擦垫片后，电池包在长期使用过程中的固定可靠性得到显著提升。在高温环境下长时间行驶后，电池包的温度上升幅度较以往采用传统固定方式的车型明显降低，有效避免了因过热导致的电池性能衰减。同时，在车辆行驶里程超过 10 万公里后，对电池包固定结构进行检查，发现金刚石摩擦垫片的磨损程度极小，固定件的松动情况也远低于传统固定方式的车辆，大大减少了因电池包固定问题而产生的售后维护成本和安全隐患。

六、未来发展前景展望

随着电动汽车技术的不断发展，电池包的能量密度不断提高，对其固定安全性和散热性能的要求也将越来越高。金刚石摩擦垫片凭借其独特的性能优势，有望在未来电动汽车电池包固定领域得到更广泛的应用。一方面，随着材料制备技术的进步，金刚石摩擦垫片的生产成本可能会进一步降低，使其更具市场竞争力；另一方面，通过对其结构和表面处理工艺的优化，可以进一步提高其综合性能，例如开发出具有更好减震效果的复合金刚石摩擦垫片，或者通过表面涂层技术增强其与不同材料的兼容性等。此外，在电池包快速更换技术日益受到关注的背景下，金刚石摩擦垫片的高可靠性和稳定性也将为电池包的快速、安全拆卸与安装提供有力支持，推动电动汽车产业链的进一步发展。

综上所述，金刚石摩擦垫片在电动汽车电池包固定中具有重要的应用价值和广阔的发展前景，其独特的性能为提升电动汽车的整体性能和安全性提供了有力保障。