CN109904356A - 阻燃隔板及电池箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃隔板，包括由阻燃材料和吸热材料制得的隔板本体，隔板本体表面为平面结构，隔板本体上设有与电池箱配合安装的安装部，本发明还提供采用该阻燃隔板的电池箱。本发明的有益效果：通过由阻燃材料制得的隔板应用于电池箱，能有效防止隔离、隔热、阻燃，防止热失控和电池爆炸，从而避免事故的发生；且该隔板占用空间小，使得使用该阻燃隔板的电池箱结构简单，空间利用率高，成本较低，安全性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂电池安全防护领域，尤其涉及的是一种阻燃隔板及电池箱。
背景技术
锂电池作为一种新型的能源,目前正推广应用于很多行业。由于使用的锂电池数量越来越大，随着使用数量的增加，故障的锂电池数量也会增大，燃烧和爆炸的几率就会增大。但是由于锂电池的内部结构的特殊性，一旦内部产生故障就会引起燃烧和爆炸。如果发生燃烧和爆炸可能对周边的人员会产生伤害，甚至危害生命；同时也会对环境造成破坏。
目前对锂电池进行防爆处理的方式有很多种，如申请号：201720913012.2，专利名称为锂电池防爆箱，公开，包括外壳，其特征在于外壳内壁和底面设置有内衬耐火板，外壳上端设置有箱盖，箱盖下端面设置有内衬耐火板；箱盖中部设置有爆炸压力泄压阀，爆炸压力泄压阀侧方的箱盖上设置有安全阀；所述外壳一侧上部设置有横向进水管，进水管下侧方的外壳下部设置有排水管；所述箱盖与外壳宽度方向两侧通过竖向锁紧搭扣相连，箱盖与外壳宽度方向一侧通过铰接件相连。在该锂电池防爆箱内发生火灾和爆炸时，将进水管与应急水源进行连接，向箱内注入清水，防止锂电池爆炸对周边产生二次破坏；可有效阻止锂电池爆炸对周围环境中的人员的伤害和环境的破坏。该锂电池防爆箱旨在避免二次破坏，仍没有从根本上预防锂电池发生火灾和爆炸的可能性。我们易知，热量的聚集才是发生热失控的主要原因，那么就需要散热、阻燃。
目前的电池箱多采用多风道、多散热孔结构，但是这样的设计仅对电池正常工作的散热有积极效果，不能很好的解决电池单元因热量急剧上升造成的热失控风险和潜在的爆炸威胁时。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何更好的解决电池单元因热量急剧上升造成的热失控风险和潜在的爆炸威胁的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本发明公开阻燃隔板，设置在电池箱内的相邻单体之间，包括由阻燃材料和吸热材料复合制得的隔板本体，隔板本体为与电池单体形状对应的形状，隔板本体上设有与电池箱配合安装的安装部。
本发明通过由阻燃材料制得的隔板应用于电池箱，能有效防止隔离、隔热、阻燃，防止热失控和电池爆炸，从而避免事故的发生
优选的，所述隔板本体为单层的方形结构。
优选的，所述隔板本体为多层的方形结构。
优选的，所述隔板本体为2-5层。
优选的，所述隔板本体的每一层的厚度均为0.5-5mm。每一层的厚度可一样，也可不一样，厚度较小，占用空间小。
优选的，所述阻燃材料为磷类阻燃剂、有机的高阻燃材料、无机的高阻燃材料中的一种或多种。
优选的，所述吸热材料由高储能密度的相变材料和高导热性能的材料结合制备而成。
优选的，所述相变材料为无机相变材料或有机相变材料，导热材料为石墨烯或硅胶。
优选的，阻燃材料与吸热材料的质量比的范围为1:1-10:1。
优选的，阻燃隔板上设有多个散热孔，散热孔的直径范围为1mm-50mm，散热孔数量范围为1-100个，所述散热孔的面积为隔板本体面积的10-80％。
本发明还公开一种电池箱，包括阻燃隔板、箱体、多个电池单体、支撑板；多个电池单体均匀固定在箱体内，相邻电池单体之间设有阻燃隔板，箱体内部底面设有与阻燃隔板的安装部对应的安装槽，阻燃隔板通过安装部与安装槽能够拆卸的连接，支撑板设置在箱体内部侧面与电池单体之间，支撑板上设有多个散热孔。电池箱结构简单，空间利用率高，成本较低，安全性能好。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过由阻燃材料制得的隔板应用于电池箱，能有效防止隔离、隔热、阻燃，防止热失控和电池爆炸，从而避免事故的发生；且该隔板占用空间小，使得使用该阻燃隔板的电池箱结构简单，空间利用率高，成本较低，安全性能好。
附图说明
图1是本发明实施例一阻燃隔板的结构示意图；
图2是本发明实施例二阻燃隔板的结构示意图；
图3是本发明实施例三阻燃隔板的结构示意图；
图4是实施例三中阻燃隔板的安装示意图；
图5是电池箱的结构示意图。
图中标号：隔板本体1、凸起11、间隙12、散热孔13、箱体2、电池单体3、支撑板4。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一：
如图1所示，本实施例中的由阻燃材料和吸热材料制得的隔板本体1，隔板本体1于电池单体3表面接触的部分为平面结构，隔板本体1上设有与电池箱配合安装的安装部，本实施例中的安装部是与隔板本体1一体式的结构，为长方形的平面结构，对应的电池箱的内部底面设有的安装槽为凹型槽，但隔板本体的安装部的厚度略大于凹型槽的宽度，采用外力将隔板本体1插入凹型槽中，依靠二者之间的阻尼进行连接，若需要替换，采用外力拔出，替换即可。
本实施例中的阻燃隔板为单层结构，厚度为3mm；
本实施例中阻燃材料采用的是在固相中发挥作用的磷类阻燃剂，包括有机磷类和无机磷类。阻燃材料可以是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质中的一种或多种，这些物质分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。
吸热材料由高储能密度的相变材料和高导热性能的材料结合制备而成。
相变材料为无机相变材料或有机相变材料，无机相变材料包括：结晶水合盐、熔融盐和金属合金，有机相变材料包括：石蜡、羧酸和多元醇。
导热材料为石墨烯或硅胶。可根据需要选定其中一种或多种。
进一步的，阻燃材料与吸热材料的质量比的范围为1:1～10:1；
本实施例选用氢氧化铝：(结晶水和盐与石墨烯)的质量比为5:1。
本实施例中，不限于隔板本体1的具体形状，只要能设置于电池箱内电池单体之间的间隙中即可，使用时，多为长方形或正方形。
实施例二：
如图2所示，本实施例与实施一的区别在于：本实施中的阻燃隔板为多层结构；
本实施例中，隔板本体1采用三层复合结构，形状为长方形，安装部及其安装使用方式与实施例一中的相同，每一层的厚度均为1.5mm；再者，本实施例中，为达到快速阻燃的效果，优选的，阻燃剂可以是有机或无机的高阻燃材料。有机阻燃剂以溴系、氮系和红磷及化合物为代表，无机阻燃剂以三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系为代表。
本实施例中，隔板本体1的三层可选用同一种阻燃材料，也可以选用不同的阻燃材料，吸热材料的选取标准与实施例一相同。
因此，本实施例可选用氮系化合物：(熔融盐与硅胶)的质量比为4:1。
实施例三：
如图3、4所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施中的阻燃隔板为多层结构；且安装部不同；
本实施例中，阻燃隔板1采用五层复合结构，形状为长方形，每一层的厚度为1mm，中间的三层使用的阻燃材料依次是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁，中间层的两侧还有一层由有机或无机的高阻燃材料制得的阻燃剂，阻燃剂的厚度为0.5mm，阻燃剂可以是有机或无机的高阻燃材料，有机阻燃剂以溴系、氮系和红磷及化合物为代表，无机阻燃剂以三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系为代表。隔板本体1中间的三层以及中间层的两侧均可选用同一种阻燃材料，也可以选用不同的阻燃材料，吸热材料的选取标准与实施例一相同。
本实施例中，(硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、溴系化合物)与(熔融盐与硅胶)的质量比为6:1。
本实施例中的安装部上设有凸起11和贯穿的间隙12，对应的电池箱内部底面设有的安装槽为凹型槽，凹型槽设有与凸起对应的凹坑，使用外力将隔板本体1插入凹型槽中，在外力的挤压下，间隙变小，当凸起陷入凹坑后，间隙恢复。
如图5所示，进一步的，实施例一、实施例二、实施例三的阻燃隔板上设有多个散热孔13。散热孔13可以进一步的通风、散热，优化该阻燃隔板的使用。具体个数根据需要设置。
优选的，散热孔13的直径范围为1mm-50mm，散热孔数量范围为1-100个。所述散热孔13的面积为隔板本体1面积的10-80％。
如图5所示，为表达清晰，图中仅为部分显示，只显示箱体2的底面和后侧面，支撑板4也只显示后侧面的那个，采用上述阻燃隔板的电池箱包括阻燃隔板本体1、箱体2、多个电池单体3、支撑板4；多个电池单体3均匀固定在箱体2内，多个电池单体3的固定方式和之间的连接方式可采用现有的电池单体3与箱体2的连接方式，相邻电池单体3之间设有阻燃隔板，箱体2内部底面设有与阻燃隔板的安装部对应的安装槽，阻燃隔板通过安装部与安装槽能够拆卸的连接，除了实施例一与实施例三中的可拆卸连接方式，还可以采用粘接、焊接等连接方式，支撑板4设置在箱体2内部侧面与电池单体3之间，支撑板4上也可以设置多个散热孔13′，支撑板4上的散热孔13′为支撑板4面积的10-80％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.阻燃隔板，设置在电池箱内的相邻单体之间，其特征在于，包括由阻燃材料和吸热材料复合制得的隔板本体，隔板本体为与电池单体形状对应的形状，隔板本体上设有与电池箱配合安装的安装部。
2.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，所述隔板本体为单层的方形结构。
3.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，所述隔板本体为多层的方形结构。
4.根据权利要求3所述的阻燃隔板，其特征在于，所述隔板本体为2-5层，所述隔板本体的每一层的厚度均为0.5-5mm。
5.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，所述阻燃材料为磷类阻燃剂、有机的高阻燃材料、无机的高阻燃材料中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，所述吸热材料由高储能密度的相变材料和高导热性能的材料结合制备而成。
7.根据权利要求6所述的阻燃隔板，其特征在于，所述相变材料为无机相变材料或有机相变材料，导热材料为石墨烯或硅胶。
8.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，阻燃材料与吸热材料的质量比的范围为1:1-10:1。
9.根据权利要求1所述的阻燃隔板，其特征在于，阻燃隔板上设有多个散热孔，散热孔的直径范围为1mm-50mm，散热孔数量范围为1-100个，所述散热孔的面积为隔板本体面积的10-80％。
10.电池箱，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一所述的阻燃隔板、箱体、多个电池单体、支撑板；多个电池单体均匀固定在箱体内，相邻电池单体之间设有阻燃隔板，箱体内部底面设有与阻燃隔板的安装部对应的安装槽，阻燃隔板通过安装部与安装槽能够拆卸的连接，支撑板设置在箱体内部侧面与电池单体之间，支撑板上设有多个散热孔。
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