一种防热电池包装置及电动汽车的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种防热电池包装置及电动汽车。


背景技术：

[0002]
动力电池系统是电动汽车中的最主要的动力系统部分，其安全性和可靠性至关重要，一旦动力电池系统发生热失控，火势蔓延到整车对人员和车辆造成损失和伤害。现有的电池包的热安全防控装置存在缺陷，在电池包箱体内的电池模组发生起火，可能会波及到其他电池模组或电池管理系统等其他配件，甚至蔓延到整车其他配件，需要一种防热电池包设计，能够对电池模组进行分隔，达到最佳防护效果，有效防控热失控。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型实施例提供一种防热电池包装置及电动汽车，用以解决电池包热防护缺陷的问题。
[0004]
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供如下技术方案：
[0005]
一种防热电池包装置，电池包的箱体内设置有至少一个电池区域，每个电池区域设置有至少一个电池模组，每个电池模组分别罩有模组防护盖；所述模组防护盖为隔热材料制作。
[0006]
可选地，所述模组防护盖由预设数目的防护板连接形成。
[0007]
可选地，所述模组防护盖上设有涂料层。
[0008]
可选地，所述电池区域包括：
[0009]
第一电池区域、第二电池区域以及第三电池区域；
[0010]
其中，所述第一电池区域设有第一数目的电池模组；所述第二电池区域设有第二数目的电池模组；所述第三电池区域设有第三数目的电池模组。
[0011]
可选地，在所述模组防护盖上，所述第一电池区域、所述第二电池区域以及所述第三电池区域分别覆盖有第一防护盖板、第二防护盖板以及第三防护盖板；所述第一防护盖板、所述第二防护盖板以及所述第三防护盖板为隔热材料制作。
[0012]
可选地，所述第一电池区域中的电池模组的一端分别插有端部防护盖。
[0013]
可选地，所述端部防护盖设置有依次相邻的第一孔槽、第二孔槽、第三孔槽以及第四孔槽。
[0014]
可选地，所述第一孔槽、所述第二孔槽、所述第三孔槽以及所述第四孔槽分别跨接第一铜排、第二铜排、第三铜排以及第四铜排；所述第一铜排、所述第二铜排、所述第三铜排以及所述第四铜排分别连接相邻两个电池模组的正极和负极。
[0015]
可选地，电池包的箱体罩有上盖，在上盖的内部，于所述第二电池区域和所述第三电池区域的交界处两端分别设有第一涂料层和第二涂料层；所述第一涂料层和所述第二涂料层为吸热隔热材料制作。
[0016]
可选地，沿第一方向，所述第一电池区域中的电池模组之间插有横梁长防护板。
[0017]
可选地，电池包的箱体设有至少一个横梁，于所述第一电池区域中预设数目的电池的至少一个横梁处插有短防护板；所述预设数目小于所述第一数目。
[0018]
可选地，电池包的箱体设有至少一个横梁，于所述第三电池区域的横梁处设有横梁短防护板；所述横梁短防护板分隔所述第三电池区域为两个部分。
[0019]
可选地，沿第二方向，所述第一电池区域和所述第三电池区域中的每两个相邻电池模组之间插有间隔防护板；所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0020]
本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上任一项所述的防热电池包装置。
[0021]
本实用新型的有益效果是：
[0022]
上述方案中，电池包的箱体内设置有至少一个电池区域，每个电池区域设置有至少一个电池模组，每个电池模组分别罩有模组防护盖；所述模组防护盖为隔热材料制作。本实用新型的防热电池包装置包括多道热防护结构，电池模组、箱体以及箱体横梁的热安全防护，起到最佳热防护效果，保护人员和车辆安全。
附图说明
[0023]
图1表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的第一防护盖板的示意图；
[0024]
图2表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的第二防护盖板的示意图；
[0025]
图3表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的第三防护盖板的示意图；
[0026]
图4表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的端部防护盖的示意图；
[0027]
图5表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的模组防护盖的示意图；
[0028]
图6表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的横梁长防护板的示意图；
[0029]
图7表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的短防护板的示意图；
[0030]
图8表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的横梁短防护板的示意图；
[0031]
图9表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的间隔防护板的示意图；
[0032]
图10表示本实用新型实施例的防热电池包装置的立体装配图；
[0033]
图11表示本实用新型实施例的防热电池包装置中的上盖示意图。
[0034]
附图标记说明：
[0035]
1-第一防护盖板；2-第二防护盖板；3-第三防护盖板；4-端部防护盖；41
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第一孔槽；42-第二孔槽；43-第三孔槽；44-第四孔槽；5-模组防护盖；6-横梁长防护板；7、71、72-短防护板；8-横梁短防护板；9、91、92、93、94、95、96、 97、98-间隔防护板；10-第一涂料层；11-第二涂料层；111-第一方向；112-第二方向；12-上盖。
具体实施方式
[0036]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0037]
本实用新型针对现有技术中电池包热防护缺陷的问题，提供一种防热电池包装置及电动汽车。
[0038]
如图5及图10所示，本实用新型的实施例提供一种防热电池包装置，电池包的箱体内设置有至少一个电池区域，每个电池区域设置有至少一个电池模组，每个电池模组分别
罩有模组防护盖5；所述模组防护盖5为隔热材料制作。
[0039]
本实用新型的该实施例中，对电池模组与电池模组之间的进行热防控，保护电池模组，该模组防护盖5具有较强的防热性能，该模组防护盖5为整个电池包热失控防护的第一道防线，具有至关重要的作用。
[0040]
本实用新型一可选的实施例，所述模组防护盖5由预设数目的防护板连接形成。
[0041]
本实用新型的该实施例中，如图5所示，该模组防护盖5可选由5个防护板连接组合而成，包覆电池模组，其材料均为多层复合材料，具有较强的吸热和隔热效果。
[0042]
本实用新型一可选的实施例，所述模组防护盖5上设有涂料层。
[0043]
本实用新型的该实施例中，该模组防护盖5的正上方涂一层涂料，该涂料层具有防护效果，其材质可由多种物质混合而成，可根据防护体系进行匹配合理配置。
[0044]
本实用新型一可选的实施例，所述电池区域包括：
[0045]
第一电池区域、第二电池区域组以及第三电池区域；
[0046]
其中，所述第一电池区域设有第一数目的电池模组；所述第二电池区域设有第二数目的电池模组；所述第三电池区域设有第三数目的电池模组。
[0047]
本实用新型的该实施例中，优选地，所述第一电池区域设有12个电池模组，所述第二电池区域设有单个电池模组，所述第三电池区域设有4个电池模组。
[0048]
如图1至图3、及图10所示，本实用新型一可选的实施例，在所述模组防护盖5上，所述第一电池区域、所述第二电池区域以及所述第三电池区域分别覆盖有第一防护盖板1、第二防护盖板2以及第三防护盖板3；所述第一防护盖板、所述第二防护盖板2以及所述第三防护盖板为隔热材料制作。
[0049]
本实用新型的该实施例中，该三个防护盖板防护整个电池包系统，其中，第一电池区域的12个电池模组采用大型的第一防护盖板1，进行整体防护；第二电池区域的单个电池模组采用第二防护盖板2单独防护；第三电池区域的4 个电池模组采用第三防护盖板3进行防护。分布防护既可以保持每个防护的特性，又可以阻止其他收到电池模组的失控影响，大大降低电池包内部热量，有效预防并控制了热失控现象，起到第三道防线作用。
[0050]
需要说明的是，第一防护盖板1包含复合多层抗燃烧和吸热的耐高温材料组成，覆盖电池包液冷系统的出入口的12个模组，起到整体防护模组热扩展作用；第二防护盖板2针对单个模组而进行热防护措施作用，其材料均是多层复合抗燃和吸热反应的化学物质组成，防止该电池模组失控蔓延周边的电池管理系统以及其它配件；第三防护盖板3覆盖电池包前段位置(防爆阀处)的4个模组，其防护盖板的材料均是采用多层复合材料制作而成，其材料具有较好的吸热作用和延缓热蔓延效果，起到电池包前端热蔓延保护作用。
[0051]
如图4及图10所示，本实用新型一可选的实施例，所述第一电池区域中的电池模组的一端分别插有端部防护盖4。
[0052]
具体地，所述端部防护盖4设置有依次相邻的第一孔槽41、第二孔槽42、第三孔槽43以及第四孔槽44。
[0053]
进一步地，所述第一孔槽41、所述第二孔槽42、所述第三孔槽43以及所述第四孔槽44分别跨接第一铜排、第二铜排、第三铜排以及第四铜排；所述第一铜排、所述第二铜排、所述第三铜排以及所述第四铜排分别连接相邻两个电池模组的正极和负极。
[0054]
本实用新型的该实施例中，电池模组的前端部包含极耳的正负极，正负极连接铜
排，为了防止热量从极耳蔓延到其他电池模组，从而引起其他电池模组热失控，所以，在电池模组的前端部进行端部防护措施，即端部防护盖4。一个端部防护盖4可以防护两个电池模组一端的模组端部热失控，该第一电池区域可选由12个电池模组，所以该12个电池模组共需要12个端部防护盖4。
[0055]
如图11所示，本实用新型一可选的实施例，电池包的箱体罩有上盖12，在上盖12的内部，于所述第二电池区域和所述第三电池区域的交界处两端分别设有第一涂料层10和第二涂料层11；所述第一涂料层和所述第二涂料层为吸热隔热材料制作。
[0056]
本实用新型的该实施例中，对上盖12的内部进行涂料处理，即所述第一涂料层10和所述第二涂料层11，位于电池包前端部分的第三电池区域的4个模组与第二电池区域的一个单独模组交界处采用涂料进行加强防护措施，分别在左右处设有第一涂料层10和第二涂料层11，有效改善和阻止热量从空间大的位置集中凝合起来，分散热量堆积，起到电池系统外部保护作用。该第一涂料层10 和第二涂料层11，均是化学物质组成，以液体形式可以用在物体表面，形成一层很薄的膜，当它遇到高温气体或者火焰时，此薄膜发生变化后形成气泡，可以吸收热量和阻止热扩散。
[0057]
如图6及图10所示，本实用新型一可选的实施例中，沿第一方向111，所述第一电池区域中的电池模组之间插有横梁长防护板6。
[0058]
本实用新型的该实施例中，横梁长防护板6位于第一区域12个电池前后排中间，该横梁防护板6不仅具有保护横梁作用，还可分隔电池模组热失控区域，阻止因为一个电池模组发生热失控而引起整个区域热蔓延。
[0059]
如图7及图10所示，本实用新型一可选的实施例，电池包的箱体设有至少一个横梁，于所述第一电池区域中预设数目的电池模组的至少一个横梁处插有短防护板7；所述预设数目小于所述第一数目。
[0060]
本实用新型的该实施例中，短防护板7对第一区域的12个模组中前6个模组的两处横梁进行热防护作用，分别为短防护板71和短防护板72，防止电池模组热失控引起横梁热失控导致蔓延至周围的电池模组。
[0061]
如图8及图10所示，本实用新型一可选的实施例，电池包的箱体设有至少一个横梁，于所述第三电池区域的横梁处设有横梁短防护板8；所述横梁短防护板8分隔所述第三电池区域为两个部分。
[0062]
本实用新型的该实施例中，横梁短防护板8为第三区域即防爆阀附近的4 个电池模组中间横梁位置上方，因为横梁对电池包具有结构支撑作用，所以该处的横梁短防护板8一方面对横梁起到保护作用，另一方面可以将4个电池模组隔成两个部分，有利于防控热蔓延效果。
[0063]
还需要说明的是，由于横梁对电池包的稳定性起到很大重要，所以采用横梁长防护板6和横梁短防护板8对横梁进行额外的热安全保护，达到电池包稳定与热同时防护的效果。
[0064]
如图9及图10所示，本实用新型一可选的实施例，沿第二方向112，所述第一电池区域和所述第三电池区域中的每两个相邻电池模组之间插有间隔防护板9；所述第一方向111与所述第二方向112垂直。
[0065]
本实用新型的该实施例中，由于热失控首先源于单个电池模组，然后蔓延到周围
电池模组，最后蔓延到整个电池包，所以采用间隔防护板9对电池模组与电池模组之间进行防护，当一个电池模组热失控时，失控的电池模组喷发的火焰必然接触到周围电池模组，为了防控火势蔓延，达到局部与整体把控效果，采取对电池模组之间热防控措施，分别插入间隔防护板91、间隔防护板92、间隔间隔防护板93、间隔防护板94、间隔防护板95、间隔防护板96、间隔防护板97以及间隔防护板98，其中间隔防护板91、间隔防护板92、间隔防护板93、间隔防护板94、间隔防护板95以及间隔防护板96分别针对第一区域的12个模组进行热防控，而间隔防护板97和间隔防护板98分别针对第三区域的4个模组进行热防控，这些间隔防护板厚度可根据电池模组与电池模组之间的间距调节和控制，其材质可根据整个防护体系进行配置，起到电池模组与电池模组第二道热安全防护效果。
[0066]
还需要说明的是，所述的防热电池包装置具有如下有益效果：
[0067]
(1)根据最新三元软包电池热失控防护措施，设计热防护盖板进行局部区域与整体区域预防控制，试验结果可达到国标要求；
[0068]
(2)为了控制成本，设计防护盖板，采用价格不同的绝热材料组合而成，而材料热防护特性较好，达到总体的防护设计要求；
[0069]
(3)本防热电池包装置采用防护盖板与涂料结合，让防护盖板与涂料均发挥极致，起到最佳防护效果；
[0070]
(4)所有的防护盖板与涂料的材质均是多物质混合而成，可以根据防控体系进行匹配合理配置，为此，可以满足多种等级的电池系统热安全防护要求，有传递性和通用性；
[0071]
(5)由于防护盖板层数可控制，涂料可调制，故热防控系统质量可以把控，可以降低成本；
[0072]
(6)满足模组防控、横梁防控以及箱体防控的整个系统防控体系，通用性较强。
[0073]
本实用新型的实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的防热电池包装置。
[0074]
本实用新型的该实施例中，采用如上所述的防热电池包装置的电动汽车，其电池包的热防护功能达到最佳效果，保护车辆以及人员的生命安全。其防护盖板结构紧凑、功能齐全、可靠性高；由于防护板具有多层叠加效果，而且层与层的材料均不相同，具有较好可控性、易调整性、通用性较强，根据防控条件以及环境可以进行叠加或者减少，满足了热防控效果，而且同时兼顾电池包的热防控质量和成本。
[0075]
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。