一种田字腔体结构防撞吸能装置

本实用新型涉及电动汽车电池防撞吸能技术领域，具体是一种田字腔体结构防撞吸能装置。

背景技术：

随着全国汽车保有量的增加，电动汽车的数量也逐年递增，电动汽车具有低污染性、节能性好、动力性高等特点，是我国汽车产业未来发展的主要方向。

电动汽车的动力源为动力电池，其中，锂离子动力电池因其能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点在电动汽车和混合动力汽车等电动设备中得到了广泛的应用。但是，锂离子动力电池在使用过程中会产生大量热量导致电池温度不断升高，严重影响电池的寿命和使用安全。尤其受到撞击变形时，引起局部放电不均匀，从而加大电池温差，降低电池性能的同时，容易出现短路，引发电池包着火。因此，急需开发一种电池包防撞吸能装置，保障电池安全运行，增加电池使用寿命，提高电池性能与电动汽车可靠性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电池包防撞吸能装置，即一种田字腔体结构防撞吸能装置，保障电池安全运行，增加电池使用寿命，提高电池性能与电动汽车可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，包括前护装置、阻尼装置、电池包，通过组合设计，达到三层吸能效果，从而拥有很好的防撞特性。

进一步的，所述前护装置包括折弯板、吸能盒，所述折弯板，采用铝合金材料，采用桥式拱形设计，所述吸能盒，采用铝合金材料，采用田字腔体结构设计。

进一步的，所述阻尼装置包括泡沫铝板构成的凸字形结构、支撑板、多个螺钉，所述泡沫铝板采用泡沫铝材料，左右两边设置支座（凸字形结构的两个拐角处）。所述支撑板，采用铝合金材料。

进一步的，所述电池包包括壳体、锂电池、相变材料，所述锂电池间隔布置于电池包壳体内。所述电池包壳体采用碳纤维材料，内部填充有相变材料。所述相变材料采用熔融盐。

本实用新型中：折弯板，由铝合金材料挤压成型，用于承受外界冲击载荷，通过桥式拱形结构分散撞击力；吸能盒，铝合金材料制造，作为加强筋安装于折弯板两端，形成π形，吸能盒内腔采用田字腔体结构设计，提高压溃强度的同时吸收外界的能量，其内侧面倒角以减少应力集中。

泡沫铝板，采用泡沫铝材料，其兼有金属和气泡特征，具有高吸收冲击能力强、耐高温、易加工、易安装、成形精度高等结构特点，用于吸收折弯板的冲击能量，左右侧装有支座；支撑板，通过螺钉连接泡沫铝板，用于缓解泡沫铝板的冲击能量。

电池包用于电池的安装与防撞吸能，电池包壳体采用碳纤维材料，内部填充相变材料，均匀分布在锂电池周围，从而实现电池包防撞吸能；相变材料采用熔融盐，保证锂电池均匀散热，同时保障电池包在低温环境下的最佳工作温度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型采用田字腔体结构吸能盒，降低吸能盒重量，提高压溃强度，从而达到良好的防撞吸能的效果；

2.本实用新型采用三层防护组合设计，有效提高电池包整体结构强度，增强电池包抗撞击能力，提高电池包的吸能效果，从而增加电池包的使用安全性。

附图说明

图1本实用新型总体结构示意图；

图2本实用新型防撞吸能装置结构示意图；

图3本实用新型前护装置结构示意图；

图4本实用新型泡沫铝板结构示意图；

图5本实用新型吸能盒截面示意图；

图6本实用新型电池包内部示意图；

图中：折弯板1，吸能盒2，泡沫铝板3，支撑板4，螺钉5，壳体6，相变材料7，锂电池8，前护装置9、阻尼装置10、电池包11。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型提供一种田字腔体结构防撞吸能装置，包括前护装置、阻尼装置、电池包。具体的：

该前护装置作为第一层防撞吸能结构，包括折弯板、吸能盒。该折弯板由铝合金材料挤压成型，采用桥式拱形设计，用于承受外界冲击载荷，通过桥式拱形结构分散撞击力，从而达到吸能减震的效果；该吸能盒，采用铝合金材料，作为加强筋安装于折弯板两端，采用田字腔体结构设计，提高压溃强度的同时吸收外界的能量，每个腔体的内侧四面倒角以减少应力集中，从而最大程度达到防撞效果。

该阻尼装置作为第二层防撞吸能结构，包括泡沫铝板构成的凸字形结构、支撑板。该泡沫铝板，兼有金属和气泡特征，具有吸收冲击能力强、耐高温、易加工、易安装、成形精度高等结构特点。其外接触面采用凸面设计，与折弯板相配合，左右支座与吸能盒相配合，用于吸收缓解前护装置的冲击能量，从而达到防撞效果；该支撑板，通过螺钉连接该泡沫铝板，用于缓解该泡沫铝板的冲击能量。

该电池包作为第三层防撞吸能结构。电池包由壳体、锂电池以及相变材料组成，壳体采用碳纤维材料，碳纤维具有质量轻，强度高的特点，从而达到良好的防撞吸能的效果，保护好锂电池。电池包内部填充相变材料，在吸收热量同时有效缓解电池包受到的冲击，提高电池包的碰撞安全性。相变材料采用熔融盐，保证锂电池均匀散热，同时也保障了低温环境下的电池包最佳工作温度。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以有若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，不影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

技术特征：

1.一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，包括前护装置（9）、阻尼装置（10）、电池包（11）三层结构；所述前护装置包括折弯板（1）、吸能盒（2），所述吸能盒为两个，分别置于折弯板的两端，形成π形，且吸能盒内腔为田字腔体结构；所述阻尼装置包括泡沫铝板（3）构成的凸字形结构以及支撑板（4），所述支撑板通过螺钉（5）安装于凸字形结构背面；两个吸能盒置于凸字形结构的两个拐角处，所述电池包包括壳体（6）以及壳体内的锂电池（8），所述电池包内置于所述阻尼装置内。

2.根据权利要求1所述的一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，所述折弯板为铝合金材料制成的桥式拱形结构。

3.根据权利要求1所述的一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，所述电池包，其壳体内的锂电池间隔布置，壳体内部填充有相变材料。

4.根据权利要求1所述的一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，所述田字腔体结构内侧面设置倒角，以减少应力集中。

技术总结
一种田字腔体结构防撞吸能装置，其特征是，包括前护装置、阻尼装置、电池包，达到三层吸能效果，从而拥有很好的防撞特性。折弯板通过桥式拱形结构分散撞击力；吸能盒作为加强筋安装于折弯板两端，提高压溃强度的同时吸收外界的能量。泡沫铝板具有高吸收冲击能力强、耐高温、易加工、易安装、成形精度高等结构特点，用于吸收折弯板的冲击能量；支撑板用于缓解泡沫铝板的冲击能量。电池包用于电池的安装与防撞吸能，电池包壳体采用碳纤维材料，内部填充相变材料，均匀分布在锂电池周围，从而实现电池包防撞吸能；相变材料采用熔融盐，保证锂电池均匀散热，同时保障电池包在低温环境下的最佳工作温度。

技术研发人员：梁昆;骆桢弘;陈新文;李兆华;鲍鑫;沈浩;王翔;张纯
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2021.01.08
技术公布日：2021.08.06