一种电动汽车电池包防护结构的制作方法

本发明涉及一种电动汽车电池包防护结构。

背景技术：

电动汽车已经成为新能源汽车领域的重要产品，电池包作为电动汽车的关键部件之一，其安全性能直接影响着电动汽车的整车安全性能。随着越来越多的电动汽车被使用，已发生多起碰撞后电池起火的事故，电池包防护结构的重要性也凸显出来。电池在碰撞过程中发生起火的主要原因是电池包在受到外物侵入过程时，电池内部隔膜破裂，导致正负极材料发生短路，并产生温升起火。提升电池在碰撞过程中的安全性，目前有两种方式，一种是通过优化电池包周围的车辆结构来减轻车辆结构变形对电池包的挤压，如CN201510074855.3公开的《电池包撞击防护结构和汽车》；一种是通过优化电池包内部结构来避免电池发生短路，如CN201510713240.0公开的《一种用于车辆的动力电池包安全装置》、CN201610160488.3公开的《一种带充气气囊的电动汽车电池包及保护装置》、CN201620022176.1公开的《一种新型电池包绝缘板》。CN201510713240.0和CN201610160488.3主要是通过控制器控制气袋展开，在电池包与侵入物之间形成一层空腔，防止电池与侵入物的接触；在实际使用过程中，当外部侵入物很尖锐时，传感器接收的力或加速度信号较弱，不足以触发控制器发出气袋展开的信号；当触发控制器发出气袋展开信号时，气体发生器在瞬间产生大量气体，同时产生大量的热量，影响电池包的寿命。CN201620022176.1是通过在电池包底板上布置高强度复合材料来阻挡底部结构的侵入。

上述专利文献均没有解决极限碰撞情况时，电池隔膜被侵入物刺破后，电池内部正负极材料短路问题，因此需对电池包防护结构进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电动汽车电池包防护结构，其能够对电池包起到三重保护；能够有效的对侵入物起到缓冲作用，防止发生电池包的电池隔膜破裂状态下正负极材料短路的现象，避免由于电池包内部正负极短路而引发的起火现象，提高电动汽车的安全性能；安装方便、占用空间小。

本发明所述的一种电动汽车电池包防护结构，包括设在汽车底盘上的防护结构本体、设在所述防护结构本体上的电池包，其特征是：所述防护结构本体包括设在所述汽车底盘上的底板、纵向设在所述底板靠近左边部位的左支撑构件、纵向设在所述底板靠近右边部位的右支撑构件、横向设在所述底板中部的防护构件、与所述左支撑构件和右支撑构件的上端面连接的电池包固定构件，所述电池包与所述电池包固定构件的顶面固定连接；所述防护构件位于所述电池包固定构件的下方，且与所述电池包的底面对应。

进一步，所述防护构件整体呈“几”字形结构，由金属防护层和与其上表面连接的绝缘防护层构成；所述金属防护层和绝缘防护层的上部均呈波浪状，金属防护层的前部与所述底板靠近前边的部位连接、后部与所述底板靠近后边的部位连接。

进一步，所述左支撑构件和右支撑构件整体呈“几”字形结构，所述左支撑构件的左部与所述底板的左边连接、右部与所述底板靠近左边的部位连接，所述右支撑构件的左部与所述底板靠近右边的部位连接、右部与所述底板的右边连接。

进一步，所述电池包固定构件整体呈“几”字形，其左部与所述左支撑构件的上端面连接、右部与所述右支撑构件的上端面连接；所述电池包固定构件的上端设有矩形孔，所述电池包底面的四个角部分别固定连接在所述电池包固定构件靠近矩形孔的四个角部上。

进一步，所述绝缘防护层通过粘胶剂固定在所述金属防护层的上表面。

进一步，所述左支撑构件焊接在所述底板靠近左边的部位，所述右支撑构件焊接在所述底板靠近右边部位；所述金属防护层的前部焊接在所述底板靠近前边的部位、后部焊接在所述底板靠近后边的部位；所述电池包固定构件的左部焊接在所述左支撑构件的上端面、右部焊接在所述右支撑构件的上端面。

本发明有益的技术效果：

由于设计了底板和防护构件，能够对电池包起到三重保护；由于防护构件由金属防护层和绝缘防护层构成，且设计成波浪状，有效的对侵入物起到了缓冲作用，防止发生电池包的电池隔膜破裂状态下正负极材料短路的现象，避免了由于电池包内部正负极短路而引发的起火现象，提高了电动汽车的安全性能；安装方便、占用空间小。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的B部放大图；

图4侵入物侵入电池包内部的结构示意图。

图中：1-电池包，2-底板，3-左支撑构件，4-右支撑构件，5-防护构件，6-电池包固定构件，7-侵入物；

51-金属防护层，52-绝缘防护层，53-粘胶剂。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

参见图1至图4所述的一种电动汽车电池包防护结构，包括设在汽车底盘上的防护结构本体、设在所述防护结构本体上的电池包1，其特征是：所述防护结构本体包括设在所述汽车底盘上的底板2、纵向设在所述底板2靠近左边部位的左支撑构件3、纵向设在所述底板2靠近右边部位的右支撑构件4、横向设在所述底板2中部的防护构件5、与所述左支撑构件3和右支撑构件4的上端面连接的电池包固定构件6，所述电池包1与所述电池包固定构件6的顶面固定连接；所述防护构件5位于所述电池包固定构件6的下方，且与所述电池包1的底面对应。底板2为超高强度金属材料，作为第一防护层，能够抵御大部分来自地面或车体结构变形的撞击；防护构件5为第二和第三防护层。汽车发生碰撞时，侵入物7首先撞击底板2，若侵入物7刺破底板2，再与防护构件5撞击。

所述防护构件5整体呈“几”字形结构，由金属防护层51和与其上表面连接的绝缘防护层52构成；所述金属防护层51和绝缘防护层52的上部均呈波浪状，金属防护层51的前部与所述底板2靠近前边的部位连接、后部与所述底板2靠近后边的部位连接。防护构件5由金属防护层51和绝缘防护层52构成，金属防护层51为高延展性金属材料，在底板2被侵入物7刺破的情况下，金属防护层51由于具有延展性，能够随侵入物7一起运动，发生很大变形而不被刺破，从而在侵入物7与电池包1之间形成一道屏障。绝缘防护层52为高柔软性、高韧性、绝缘和防水性能的高性能纺织纤维复合材料，在碰撞力很大时，侵入物7与金属防护层51和绝缘防护层52一起撞击电池包1，当电池包1的电池隔膜破裂时，绝缘防护层52能够起到电池隔膜的作用，防止电池包内部正负极材料短路，避免由于电池包内部正负极短路而引发的起火现象，提高电动汽车的安全性能。金属防护层51和绝缘防护层52均设计成波浪状，能够增大变形量，对侵入物起到缓冲作用。

所述左支撑构件3和右支撑构件4整体呈“几”字形结构，所述左支撑构件3的左部与所述底板2的左边连接、右部与所述底板2靠近左边的部位连接，所述右支撑构件4的左部与所述底板2靠近右边的部位连接、右部与所述底板2的右边连接。

所述电池包固定构件6整体呈“几”字形，其左部与所述左支撑构件3的上端面连接、右部与所述右支撑构件4的上端面连接；所述电池包固定构件6的上端设有矩形孔，所述电池包1底面的四个角部分别固定连接在所述电池包固定构件6靠近矩形孔的四个角部上。

所述绝缘防护层52通过粘胶剂53固定在所述金属防护层51的上表面。

所述左支撑构件3焊接在所述底板2靠近左边的部位，所述右支撑构件4焊接在所述底板2靠近右边部位；所述金属防护层51的前部焊接在所述底板2靠近前边的部位、后部焊接在所述底板2靠近后边的部位；所述电池包固定构件6的左部焊接在所述左支撑构件3的上端面、右部焊接在所述右支撑构件4的上端面。

本发明一共有三层防护层，底板2为第一防护层，其高强度的特点，能够抵御大部分来自地面或车体结构变形的撞击；金属防护层51为第二防护层，其高延展性的特点，能够在第一防护层被破坏之后，抵挡侵入物；绝缘防护层52为第三防护层，其高柔软性、高韧性、绝缘和防水性能，能够在第二防护层随侵入物刺破电池隔膜之后，起到电池隔膜的作用，防止电池包短路。本发明能够对电池包起到三重保护；能够有效的对侵入物起到缓冲作用，防止发生电池包的电池隔膜破裂状态下正负极材料短路的现象，避免由于电池包内部正负极短路而引发的起火现象，提高电动汽车的安全性能；安装方便、占用空间小。