CN108615835B - 一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池 - Google Patents

一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，涉及新能源汽车电池领域。本发明包括电池箱；电池箱内底面垂直设置有若干橡胶支撑柱，橡胶支撑柱一端支撑有电池模组固定框架，电池模组固定框架包括固定板，电池箱的外两相对侧面设置有铝板，铝板的一表面均布设置有散热翅。本发明通过设计一种无盖、周侧覆盖有带有散热翅的散热铝板、内部安装有抽拉式电池模组固定框架、电池箱的底部安装有管道式自主散热通风装置，在电池模组之间利用防火隔热板进行隔离并进行固定，在电池箱顶部安装带有加强筋的箱盖，在电池箱底部安装有固定支撑结构，提高了现有的新能源汽车电池抗爆性能、散热性能和电池固定的稳定性能。

Description

一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池
技术领域
本发明属于新能源汽车电池领域，特别是涉及一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，其中以电力作为驱动力的新能源汽车发展的最为成熟。
在现阶段电力新能源汽车不断发展的情况下，电力新能源汽车中搭载的电池组越来越多的可以满足市场的需求，但是针对其安全问题却依旧存在很大的安全隐患，现有的电力新能源汽车的电池仅仅依靠PCB保护板进行保护，针对其电芯、电池组外壳等方面均未采取有效的预防和保护措施，长期或者高强度恶劣环境下的行驶极易造成新能源电力汽车电池的起火或者爆炸，现有的新能源电力汽车电池主要存在的问题包括：1、电池箱的材质防火抗爆性能较差，一单电信短路，极易造成起火爆炸，造成汽车的损伤；2、电芯组件的取出、安装、更换、维修比较麻烦，操作复杂，更换不便，重新安装或者更换后的电芯存在安装位置不稳定，遇见恶劣的行驶环境和路面出现电芯断路或短路导致的爆炸和自燃的情况发生；3、电池箱中电池组件之间的防火防爆隔绝措施不到位，一旦某个电芯发生断路引发火灾或爆炸会引起其它电芯的连环爆炸；4、电池箱中散热通风措施做的不到位，有些通风散热的结构会影响电池箱整体的抗爆结构强度，造成结构强度低，散热效率低；因此针对以上各种问题设计一种新能源汽车用高强度防爆防震电池来解决以上问题具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，通过设计一种无盖、周侧覆盖有带有散热翅的散热铝板、内部安装有抽拉式电池模组固定框架、电池箱的底部安装有管道式自主散热通风装置，在电池模组之间利用防火隔热板进行隔离并进行固定，在电池箱顶部安装带有加强筋的箱盖，在电池箱底部安装有固定支撑结构，解决了现有的新能源汽车电池抗爆性能差、散热结构不合理、电池固定不稳定的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，包括电池箱；所述电池箱为无盖箱体结构，所述电池箱的顶面均布环绕开设有盲孔，所述电池箱的顶部配合安装有箱盖，所述电池箱的外底部设置有若干支撑结构，所述电池箱内底面垂直设置有若干橡胶支撑柱，所述橡胶支撑柱一端支撑有电池模组固定框架，所述电池模组固定框架包括固定板，所述电池箱的外两相对侧面设置有铝板，所述铝板的一表面均布设置有散热翅，所述电池箱的两对相对内壁表面对称各开设有至少一条开口槽道，所述电池箱的内底面开设有若干第一通孔；所述固定板的一表面设置有与第一通孔相对应的第二通孔，所述第一通孔与第二通孔之间配合安装有管道式自主散热通风装置；
所述箱盖的一表面设置有一长矩形凸块、动力连接头，所述长矩形凸块的一表面设置有加强筋。
进一步地，所述箱盖一表面均布环绕开设有与盲孔相对应的第一螺纹安装孔，所述箱盖与电池箱之间通过螺栓紧固。
进一步地，所述支撑结构包括垂直设于电池箱底部的第一立柱，所述第一立柱的一端设置有固定块，所述固定块的一表面均布开设有第二螺纹安装孔。
进一步地，所述电池模组固定框架包括设于电池箱内底面的固定板，所述固定板的底面设置有温度感应器，所述固定板的周侧面设置与开口槽道相对应的L形固定块，所述固定板的拐角处设置有安装耳；所述L形固定块的一端设置有与开口槽道间隙配合的滑杆，所述滑杆的一端设置有铰接式弯管接头，所述铰接式弯管接头上铰接有拉手。
进一步地，所述固定板的一表面间隔依次均布开设有防火隔热板安装槽和电芯块安装槽，所述防火隔热板安装槽内卡接安装有防火隔热板，所述电芯块安装槽内卡接有电芯块。
进一步地，所述管道式自主散热通风装置包括第一管内接、散热风扇电机、焊接在散热风扇电机的机壳上并与第一管内接相垂直的固定安装架、设于散热风扇电机转轴一端的散热风扇、嵌套于第一通孔中的圆形镂孔支撑夹板、位于圆形镂孔支撑夹板中心位置并垂直设置的第二立柱、套接于第二立柱外的弹簧、设于弹簧一端的橡胶隔膜片、垂直设于电池箱表面并与第一通孔相对应的散热通风管、设于散热通风管一端的圆形密封隔板；所述第一管内接与第二通孔过盈配合；所述固定安装架为十字架形。
进一步地，所述散热通风管连接圆形密封隔板的一端周侧均布开设有一圈通风孔，所述散热通风管嵌套连接圆形镂孔支撑夹板的一端内壁周侧均布设置有一圈橡胶防滑条，所述圆形镂孔支撑夹板与橡胶防滑条之间紧配合。
进一步地，所述弹簧的另一端与圆形镂孔支撑夹板固定连接，所述弹簧自然温度气压状态下长度与第二立柱长度一致，所述弹簧最大拉伸长度与散热通风管长度一致；所述橡胶隔膜片与散热通风管滑动配合。
进一步地，所述散热通风管的长度在30～35mm之间；所述第二立柱的长度在25～28mm之间。
进一步地，所述电池箱、电池模组固定框架、箱盖均为钢材料，所述电池箱、电池模组固定框架、箱盖表面涂覆有防火涂层。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设计一种无盖、周侧覆盖有带有散热翅的散热铝板、表面涂覆有防火材料的钢材料电池箱，在电池箱的顶部配合安装有涂覆有防火材料的钢结构箱盖，箱盖的外顶面设置有加强筋，提高了电池箱的结构强度，提高了电池的抗爆性能，减小了因电池爆炸对电池箱的冲击产生的碎片对新能源汽车发动机箱的影响，造成损害。
2、本发明通过在电池箱的底部设置支撑结构，支撑结构包括支撑立柱和带有固定孔的固定块，支撑结构通过支撑结构固定于新能源汽车发动机箱的底面，提高了电池箱和电池箱内部的电芯的安装位置的稳定性，减小了新能源汽车行驶在凹凸不平的路面时，对电池箱和电芯的稳定性造成的影响，减小了因电芯断路或短路造成的火灾或爆炸产生安全事故的发生。
3、本发明通过在电池箱内部安装有抽拉式电池模组固定框架，抽拉式电池模组框架包括固定板，固定板的侧面设置有与电池箱内壁上的槽道相配合的滑杆，滑杆的一端通过铰接结构连接有把手，在固定板的一表面间隔均布开设有防火隔热板安装槽和电芯块安装槽，在防火隔热板安装槽内卡接防火隔热板，在电芯块安装槽内卡接电芯块，提高了电池模组在装配、更换和维修时的便捷性，降低了因电池箱内某个电芯损坏断路或短路造成的爆炸或燃烧对其它电芯的影响，减小了损害的发生和爆炸结果可能的扩大。
4、本发明通过在电池箱的底部安装有管道式自主散热通风装置，管道伸出电池箱外，电池箱中的固定板一表面设置有温度感应器，管道式自主散热通风装置包括嵌套在固定板的通孔中的第一管内接、安装在第一管内接中的散热风扇、嵌套在电池箱底面通孔中的圆形镂孔支撑夹板、带有弹簧的伸缩装置、一端设置有通风孔的散热通风管，弹簧的一端设置有与散热通风管滑动配合的橡胶隔膜片，电池箱内的温度达到一定高温的时候，通过橡胶隔膜片在散热通风管中的相对运动至通风孔以下，通过散热风扇和散热通风孔进行散热，具有散热自主化，智能化，减小了现有的电池的散热结构设计带来的结构强度的损失，减小了外界的环境对电池模组内部的工作环境的影响。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池的结构示意图；
图2为图1的内部结构示意图；
图3为电池箱的结构示意图；
图4为图2的仰视图；
图5为图2的俯视图；
图6为管道式自主散热通风装置的爆炸图；
图7为散热通风管的结构示意图；
图8为圆形镂孔支撑夹板的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-电池箱，2-箱盖，3-支撑结构，4-电池模组固定框架，5-管道式自主散热通风装置，101-铝板，102-散热翅，103-盲孔，104-开口槽道，105-第一通孔，106-橡胶支撑柱，201-长矩形凸块，2011-加强筋，202-第一螺纹安装孔，203-动力连接头，301-第一立柱，302-固定块，3021-第二螺纹安装孔，401-固定板，402-L形固定块，403-滑杆，404-铰接式弯管接头，405-拉手，406-防火隔热板安装槽，4061-防火隔热板，407-电芯块安装槽，4071-电芯块，408-第二通孔，409-安装耳，501-第一管内接，502-散热风扇电机，5021-固定安装架，503-散热风扇，504-圆形镂孔支撑夹板，505-第二立柱，506-弹簧，507-橡胶隔膜片，508-散热通风管，5081-通风孔，5082-橡胶防滑条，509-圆形密封隔板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶面”、“顶部”、“内”、“底面”、“一端”、“表面”、“周侧面”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-8所示，本发明为一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，包括电池箱1；电池箱1为无盖箱体结构，电池箱1的顶面均布环绕开设有盲孔103，电池箱1的顶部配合安装有箱盖2，电池箱1的外底部设置有四个支撑结构3，电池箱1内底面垂直设置有若干橡胶支撑柱106，橡胶支撑柱106一端支撑有电池模组固定框架4，电池模组固定框架4包括固定板401，电池箱1的外两相对侧面设置有铝板101，铝板101的一表面均布设置有散热翅102，铝板101具有很好的散热性能，散热翅102接收铝板101传导的人能并进行散热，电池箱1的两对相对内壁表面对称各开设有三条开口槽道104，电池箱1的内底面开设有三个第一通孔105；固定板401的一表面设置有与第一通孔105相对应的第二通孔408，第一通孔105的直径为20cm，第二通孔408的直径为30cm，第一通孔105与第二通孔408之间配合安装有管道式自主散热通风装置5；
箱盖2的一表面设置有一长矩形凸块201、动力连接头203，长矩形凸块201的一表面设置有加强筋2011，加强筋2011用于增强箱盖2的结构性强度。
其中，箱盖2一表面均布环绕开设有与盲孔103相对应的第一螺纹安装孔202，箱盖2与电池箱1之间通过螺栓紧固。
其中，支撑结构3包括垂直设于电池箱1底部的第一立柱301，第一立柱301的一端设置有固定块302，固定块302的一表面均布开设有第二螺纹安装孔3021。
其中，电池模组固定框架4包括设于电池箱1内底面的固定板401，固定板401的底面设置有温度感应器，固定板401的周侧面设置与开口槽道104相对应的L形固定块402，固定板401的拐角处设置有安装耳409，安装耳409用于将固定板401通过螺栓固定在电池箱1的底面，增强稳定性；L形固定块402的一端设置有与开口槽道104间隙配合的滑杆403，滑杆403的一端设置有铰接式弯管接头404，铰接式弯管接头404上铰接有拉手405，拉手405和开口槽道104的设计便于电池模组固定框架4的拉伸取出，方便对电池模组进行更换、安装和维修。
其中，固定板401的一表面间隔依次均布开设有防火隔热板安装槽406和电芯块安装槽407，防火隔热板安装槽406内卡接安装有防火隔热板4061，电芯块安装槽407内卡接有电芯块4071，防火隔热板4061设置在电芯块4071之间，有利于对电芯块4071进行隔离，保障散热性能和隔热性能。
其中，管道式自主散热通风装置5包括第一管内接501、散热风扇电机502、焊接在散热风扇电机502的机壳上并与第一管内接501相垂直的固定安装架5021、设于散热风扇电机502转轴一端的散热风扇503、嵌套于第一通孔105中的圆形镂孔支撑夹板504、位于圆形镂孔支撑夹板504中心位置并垂直设置的第二立柱505、套接于第二立柱505外的弹簧506、设于弹簧506一端的橡胶隔膜片507、垂直设于电池箱1表面并与第一通孔105相对应的散热通风管508、设于散热通风管508一端的圆形密封隔板509；第一管内接501与第二通孔408过盈配合；固定安装架5021为十字架形。
其中，散热通风管508连接圆形密封隔板509的一端周侧均布开设有一圈通风孔5081，散热通风管508嵌套连接圆形镂孔支撑夹板504的一端内壁周侧均布设置有一圈橡胶防滑条5082，圆形镂孔支撑夹板504与橡胶防滑条5082之间紧配合。
其中，弹簧506的另一端与圆形镂孔支撑夹板504固定连接，弹簧506自然温度气压状态下长度与第二立柱505长度一致，弹簧506最大拉伸长度与散热通风管508长度一致；橡胶隔膜片507与散热通风管508滑动配合，在正常的温度和气压状态下，弹簧506处于自然状态，散热风扇503处于静止状态，当温度感应器监测到电池箱1内的温度达到40摄氏度时，散热风扇503开启运转，同时橡胶隔膜片507与弹簧506因气压和散热风扇503风力的作用下滑移至散热通风管508上位于通风孔5081与圆形密封隔板509之间的位置，电池箱1内的热量通过通风孔5081排除。
其中，散热通风管508的长度为30mm；第二立柱505的长度为25mm。
其中，电池箱1、电池模组固定框架4、箱盖2均为钢材料，电池箱1、电池模组固定框架4、箱盖2表面涂覆有防火涂层。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，其特征在于，包括电池箱(1)；所述电池箱(1)为无盖箱体结构，所述电池箱(1)的顶面均布环绕开设有盲孔(103)，所述电池箱(1)的顶部配合安装有箱盖(2)，所述电池箱(1)的外底部设置有若干支撑结构(3)，所述电池箱(1)内底面垂直设置有若干橡胶支撑柱(106)，所述橡胶支撑柱(106)一端支撑有电池模组固定框架(4)，所述电池模组固定框架(4)包括固定板(401)，所述电池箱(1)的外两相对侧面设置有铝板(101)，所述铝板(101)的一表面均布设置有散热翅(102)，所述电池箱(1)的两对相对内壁表面对称各开设有至少一条开口槽道(104)，所述电池箱(1)的内底面开设有若干第一通孔(105)；所述固定板(401)的一表面设置有与第一通孔(105)相对应的第二通孔(408)，所述第一通孔(105)与第二通孔(408)之间配合安装有管道式自主散热通风装置(5)；
所述箱盖(2)的一表面设置有一长矩形凸块(201)、动力连接头(203)，所述长矩形凸块(201)的一表面设置有加强筋(2011)；
所述电池模组固定框架(4)包括设于电池箱(1)内底面的固定板(401)，所述固定板(401)的底面设置有温度感应器，所述固定板(401)的周侧面设置与开口槽道(104)相对应的L形固定块(402)，所述固定板(401)的拐角处设置有安装耳(409)；所述L形固定块(402)的一端设置有与开口槽道(104)间隙配合的滑杆(403)，所述滑杆(403)的一端设置有铰接式弯管接头(404)，所述铰接式弯管接头(404)上铰接有拉手(405)；
所述固定板(401)的一表面间隔依次均布开设有防火隔热板安装槽(406)和电芯块安装槽(407)，所述防火隔热板安装槽(406)内卡接安装有防火隔热板(4061)，所述电芯块安装槽(407)内卡接有电芯块(4071)；
所述管道式自主散热通风装置(5)包括第一管内接(501)、散热风扇电机(502)、焊接在散热风扇电机(502)的机壳上并与第一管内接(501)相垂直的固定安装架(5021)、设于散热风扇电机(502)转轴一端的散热风扇(503)、嵌套于第一通孔(105)中的圆形镂孔支撑夹板(504)、位于圆形镂孔支撑夹板(504)中心位置并垂直设置的第二立柱(505)、套接于第二立柱(505)外的弹簧(506)、设于弹簧(506)一端的橡胶隔膜片(507)、垂直设于电池箱(1)表面并与第一通孔(105)相对应的散热通风管(508)、设于散热通风管(508)一端的圆形密封隔板(509)；所述第一管内接(501)内接于第二通孔(408)内并与第二通孔(408)过盈配合；所述固定安装架(5021)为十字架形；
所述散热通风管(508)连接圆形密封隔板(509)的一端周侧均布开设有一圈通风孔(5081)，所述散热通风管(508)嵌套连接圆形镂孔支撑夹板(504)的一端内壁周侧均布设置有一圈橡胶防滑条(5082)，所述圆形镂孔支撑夹板(504)与橡胶防滑条(5082)之间紧配合；
所述弹簧(506)的另一端与圆形镂孔支撑夹板(504)固定连接，所述弹簧(506)自然温度气压状态下长度与第二立柱(505)长度一致，所述弹簧(506)最大拉伸长度与散热通风管(508)长度一致；所述橡胶隔膜片(507)与散热通风管(508)滑动配合；
所述散热通风管(508)的长度在30～35mm之间；所述第二立柱(505)的长度在25～28mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，其特征在于，所述箱盖(2)一表面均布环绕开设有与盲孔(103)相对应的第一螺纹安装孔(202)，所述箱盖(2)与电池箱(1)之间通过螺栓紧固。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，其特征在于，所述支撑结构(3)包括垂直设于电池箱(1)底部的第一立柱(301)，所述第一立柱(301)的一端设置有固定块(302)，所述固定块(302)的一表面均布开设有第二螺纹安装孔(3021)。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用高强度防爆自主散热电池，其特征在于，所述电池箱(1)、电池模组固定框架(4)、箱盖(2)均为钢材料，所述电池箱(1)、电池模组固定框架(4)、箱盖(2)表面涂覆有防火涂层。
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