车用动力电池安全防护隔板的制作方法

本实用新型属于新型材料技术领域，具体涉及一种气凝胶防护材料。

背景技术：

随着电动汽车的普及，电池的安全问题日益凸显。目前车载电池主要采用动力锂电池，其在强烈碰撞、散热不畅及长时间工作环境下，容易造成电池起火或爆炸，严重影响到乘客及汽车的安全。而从综合角度考虑，安全事故发生时最先应保护人员不受伤害，因此迫切需要从电池结构、电池管理各方面着手以降低电池的爆炸隐患，保护乘客的生命安全。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种车用动力电池安全防护隔板，结合气凝胶波阻梯度材料的防爆减震特性，通过防护隔板的结构设计，在电池爆炸瞬间将电池与乘员舱隔离泄爆，以达到在电池意外爆炸后对乘客保护的目的。

本实用新型的技术方案如下：

一种车用动力电池安全防护隔板，包括复合结构的背衬板、气凝胶芯材和饰面板，所述的背衬板、气凝胶芯材和饰面板依次重叠设置在电池和防护目标之间，且背衬板设置在靠近动力电池的方向。

上述车用动力电池安全防护隔板中，防护隔板为盘状结构，盘状结构的盘体罩在动力电池的上方。

上述车用动力电池安全防护隔板中，盘状结构的盘体外沿与盘底 夹角为120°-135°。

上述车用动力电池安全防护隔板中，防护隔板固定在车体上，背衬板与动力电池之间相距3-10cm。

上述车用动力电池安全防护隔板中，背衬板为金属板、塑料板、橡胶板或上述板体的组合。

上述车用动力电池安全防护隔板中，饰面板为金属板或树脂复合板。

上述车用动力电池安全防护隔板中，树脂复合板为云母板、玻纤板或碳纤板。

上述车用动力电池安全防护隔板中，气凝胶芯材厚度为10-20mm，密度为230-260kg/m³。

上述车用动力电池安全防护隔板中，背衬板厚度为3-10mm。

本实用新型具有以下的有益技术效果：

1、本实用新型充分利用了气凝胶波阻梯度材料的防爆减震特性，在确保构件重量较轻的前提下，具有较强的防爆破、防贯穿、耐高温能力；防护隔板采用了三层板的复合结构，将气凝胶芯板复合在背衬板和饰面板之间，具有结构简单，安装方便，防护效果显著，综合成本低。

2、本实用新型将防护隔板设置在动力电池相距3-10cm的位置，在使用中不会对电池的散热影响，并兼做泄爆口，确保了电池的使用安全。

3、本实用新型采用盘状结构的防护隔板，将盘体罩在动力电池的上方，且盘体外沿与盘底具有120°-135°的夹角，使得在动力电池爆炸时，爆炸飞溅物沿着盘体外沿喷射而出，充当泄爆口的作用，可有效保护防护隔板背后的车辆乘员的安全。

附图说明

图1为防护隔板的结构示意图；

图2为盘状结构的防护隔板的结构示意图；

图3为盘状结构的防护隔板泄爆原理示意图。

附图标记为：1-背衬板；2-气凝胶芯材；3-饰面板；4-动力电池；5-泄爆方向；6-防护目标。

具体实施方式

如图1-3所示，防护隔板设置在电池和防护目标之间，采用三明治状的复合结构，从电池4和防护目标6之间，依次为背衬板1、气凝胶芯材2和饰面板3重叠设置，具有结构简单，安装方便，防护效果显著，综合成本低等特点。

气凝胶芯材2采用气凝胶波阻梯度材料制成，芯材厚度10-20mm，密度为230-260公斤/m³，导热系数在0.016-0.02w/m.k之间，耐火温度1000℃以上。背衬板可以选钢板或塑料板、橡胶板或其他无机板中的一种或组合物，厚度在3-10mm；饰面板可以选金属薄板或树脂复合薄板，其中树脂复合薄板包括云母板、玻纤板、碳纤板等。

使用中，通过螺栓、铆接、粘接等多种手段将防护隔板固定在车体上，将电池与车辆乘员隔离。结构强度试验表明防护隔板的综合性能可达到密度在500-1000公斤/m³，导热系数在0.05-0.1w/m.k之间，110gTNT当量接触爆炸不贯穿，变形量≤5cm，8公斤TNT45cm距离爆炸无贯穿，加速度衰减超过75％，不燃烧，耐火温度1000℃以上。

在车载电池使用中由于电池需要散热，因此需要在结构方面进行优化设计，避免对电池散热的影响，同时需要留有泄爆口，使电池爆炸瞬间将爆轰能导向相对安全的地方，减小对车上成员以及周边环境 的二次伤害。

作为一种优选的实施方式，如图2和图3所示，防爆隔板固定在车辆乘员舱底板上，且将防爆隔板做成盘子形状直接罩在电池上方，保持3-10cm距离，便于电池散热。防爆隔板做成盘子形状，且四周边沿与底部角度保持在120-135°，可兼做泄爆口，将爆炸气流导入箭头所指的泄爆方向5，这样一旦电池爆炸或起火，首先防爆板将乘员与电池隔开，乘员安全受到保障。这种盘状结构设计，有效地保护了爆炸飞溅物产生的二次伤害；同时防爆隔板与电池之间保持3-10cm的距离，不会对电池散热造成影响。