CN110010805A - 非金属恒温电池箱和电池包 - Google Patents

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吴运阁
关云来
张尖
岳帅
许玉林
王爱淑
娄豫皖
龚晓冬
袁卓伟
吉增香
杨忠
姜春阳
王捆
孙倩倩
邵宝刚
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Abstract

本申请公开了一种非金属恒温电池箱和电池包，非金属恒温电池箱包括敞口的箱体以及设于箱体敞口处的箱盖，箱体由位于中间的隔热保温层以及分别覆于隔热保温层内外两侧的内蒙皮和外蒙皮构成，隔热保温层由蜂窝芯材以及浸于蜂窝芯材内且固化的树脂构成，内蒙皮和外蒙皮均由纤维布以及浸于纤维布内且固化的树脂构成，隔热保温层内浸润的树脂或/和内蒙皮内浸润的所述树脂渗入隔热保温层和内蒙皮之间固化后将隔热保温层和内蒙皮固定连接，隔热保温层内浸润的树脂或/和外蒙皮内浸润的树脂渗入隔热保温层和外蒙皮之间固化后将隔热保温层和外蒙皮固定连接。本申请这种电池箱具有优异的隔热保温性能，而且其制作工艺简单，节省了大量的钣金材料。

Description

非金属恒温电池箱和电池包
技术领域
本申请涉及一种非金属恒温电池箱和电池包。
背景技术
动力电池的性质深受温度因素的影响，放电效率随温度的变化而变化，从而影响到电动汽车的性能。为了维持电池箱内的温度恒定，避免外界环境对电池内部温度干扰，除了需要引入加热制冷热管理体统以外，还需要对电池箱进行保温隔热处理。
传统电池箱一般采用泡棉、气凝胶等片状保温材铺设在箱体壁面对箱体进行保温隔热，虽然具有一定的保温效果，但这些保温材料材质较软，力学强度低，长期受箱体内电池等物体挤压时容易发生变形，导致孔隙被压缩、破坏，加速减速过程中易发生摩擦破损，保温效果降低，影响使用寿命。
发明内容
本申请目的是：针对上述问题，提出一种非金属恒温电池箱和电池包，其中电池箱具有优异的隔热保温性能，而且其制作工艺简单，节省了大量的钣金材料。
本申请的技术方案是：
一种非金属恒温电池箱，包括敞口的箱体以及设于所述箱体敞口处的箱盖，所述箱体由位于中间的隔热保温层以及分别覆于所述隔热保温层内外两侧的内蒙皮和外蒙皮构成，所述隔热保温层由蜂窝芯材以及浸于所述蜂窝芯材内且固化的树脂构成，所述内蒙皮和外蒙皮均由纤维布以及浸于所述纤维布内且固化的树脂构成，所述隔热保温层内浸润的所述树脂或/和所述内蒙皮内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层和所述内蒙皮之间固化后将所述隔热保温层和所述内蒙皮固定连接，所述隔热保温层内浸润的所述树脂或/和所述外蒙皮内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层和所述外蒙皮之间固化后将所述隔热保温层和所述外蒙皮固定连接。
本申请这种非金属恒温电池箱在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述树脂为热固性树脂。
所述纤维布为二维纤维布。
所述蜂窝芯材为蜂窝纸。
所述蜂窝芯材为芳纶纸、玻璃布或牛皮纸。
所述蜂窝芯材为三维织物，所述三维织物包括：
上编织面，
与所述上编织面平行隔开布置的下编织面，以及
编织连接于所述上编织面和所述下编织面之间的众多编织线。
所述内蒙皮中的所述纤维布为一整体结构，所述外蒙皮中的所述纤维布为一整体结构。
所述隔热保温层中的所述蜂窝芯材为一整体结构。
所述箱盖也由位于中间的隔热保温层以及分别覆于所述隔热保温层内外两侧的内蒙皮和外蒙皮构成，所述隔热保温层由蜂窝芯材以及浸于所述蜂窝芯材内且固化的树脂构成，所述内蒙皮和外蒙皮均由纤维布以及浸于所述纤维布内且固化的树脂构成，所述隔热保温层内浸润的所述树脂或/和所述内蒙皮内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层和所述内蒙皮之间固化后将所述隔热保温层和所述内蒙皮固定连接，所述隔热保温层内浸润的所述树脂或/和所述外蒙皮内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层和所述外蒙皮之间固化后将所述隔热保温层和所述外蒙皮固定连接。
本申请所提出的这种电池包，包括上述结构的电池箱和收容于所述电池箱内的电池。
本申请的优点是：
1、本申请的这种电池箱的箱体或箱盖直接由特别设计的高强度保温材料制成，具有优异的隔热保温性能，而且其制作工艺简单，节省了大量的钣金材料。
2、形成箱体或箱盖的保温体由蜂窝保温芯材和芯材两侧的内外蒙皮浸润树脂待树脂固化后而形成，浸于蜂窝保温芯材、内蒙皮和外蒙皮的树脂在固化后，不仅大大提升了三结构层自身的强度，而且将各结构层紧密地粘结在一起，无需专门设置各结构层的连接结构，制作方便且成本低廉，提升了箱体或箱盖的结构整体性。
3、两侧由固化树脂加固的内蒙皮和外蒙皮可以承受由弯矩引起的面内正应力和面内剪切应力，为箱体的主要受力结构。中间由固化树脂加固的蜂窝保温芯材可以承受由面板传来的垂直方向的正应力，与此同时还具有稳定两块蒙皮，防止局部屈服的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中电池箱的结构示意图；
图2为本申请实施例中电池箱箱体的侧视图；
图3为图2的A部放大图；
图4为本申请实施例中电池箱箱体壁的结构示意图；
图5为本申请实施例中电池箱箱体壁的分解图；
图6为本申请实施例中第一种蜂窝芯材的结构示意图；
图7为本申请实施例中第二种蜂窝芯材的结构示意图；
图8为本申请实施例中第三种蜂窝芯材的结构示意图；
图9为本申请实施例中第四种蜂窝芯材的结构示意图；
其中：1-箱体，2-箱盖，101-隔热保温层，102-内蒙皮，103-外蒙皮，101a-上编织面，101b-下编织面，101c-编织线。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
图1至图9示出了本申请这种电池箱的一个优选实施例，实际应用时可在该电池箱内安装电池等其他电气元件而形成电池包。与传统电池箱相同的是，本实施例的电池箱也包括敞口结果的箱体1以及设于该箱体敞口处的箱盖2。
本实施实施例的关键改进在于上述箱体1并非传统的钣金结构，而是由中间的隔热保温层101以及分别覆于前述隔热保温层内外两侧的内蒙皮102和外蒙皮103构成。其中：
隔热保温层101是由：带有众多孔隙的蜂窝芯材、浸于蜂窝芯材内且固化的树脂构成，隔热保温层101被夹在内蒙皮102和外蒙皮103之间。浸入蜂窝芯材内部的树脂固化后，具有十分高的结构强度，进而使得隔热保温层101的力学性能大大提升。
蜂窝芯材的隔热保温性能源于其内部的孔隙结构，这是因为孔隙中空气的导热系数非常低。蜂窝芯材本身(并非内部孔隙)对液体具有很强的吸附能力，比如蜂窝纸，浸入蜂窝芯材的液态树脂首先被吸入芯材本体内部而不会停留在孔径较大的孔隙中，只有当芯材本体饱和后，多余的液态树脂才会停留在大孔径的孔隙而将孔隙封堵住。所以，在制作时，只需控制好蜂窝芯材的树脂浸润量便不会明显降低其隔热能力。
内蒙皮102覆于隔热保温层101内侧，其形成箱体1的内壁面。外蒙皮103覆于隔热保温层101外侧，其形成箱体1的外壁面。内蒙皮102和外蒙皮103均是由纤维布、浸于前述纤维布内且固化的树脂构成。浸入纤维布内部的树脂固化后，具有十分高的结构强度，进而使得内蒙皮102和外蒙皮103的力学性能大大提升。
浸有树脂且固化的内、外蒙皮具有很好的气密性，二者分别覆于隔热保温层101两侧，使得整个箱体气密性好，隔热性能好。
隔热保温层101内浸润的树脂或/和内蒙皮102内浸润的树脂渗入隔热保温层101和内蒙皮102之间固化后将隔热保温层101和内蒙皮102紧密粘结在一起，隔热保温层101内浸润的树脂或/和外蒙皮103内浸润的树脂渗入隔热保温层101和外蒙皮103之间固化后将隔热保温层101和外蒙皮103紧密粘结在一起。
不难看出，浸于上述隔热保温层101、内蒙皮102和外蒙皮103中的树脂在固化后，不仅大大提升了三结构层的结构强度，而且将各结构层紧密地粘结在一起，无需专门设置各结构层的连接结构，制作方便且成本低廉。两侧由固化树脂加固的内蒙皮102和外蒙皮103可以承受由弯矩引起的面内正应力和面内剪切应力，为箱体的主要受力结构。中间由固化树脂加固的蜂窝保温芯材可以承受由面板传来的垂直方向的正应力，与此同时还具有稳定两块蒙皮，防止局部屈服的作用。
本实施例，上述蜂窝芯材具体为蜂窝纸，该蜂窝纸中的蜂窝孔可以采用各种结构，比如图6所示的六边形蜂窝孔、图7所示的圆形蜂窝孔、图8所示的方形蜂窝孔。
上述蜂窝芯材也可以采用芳纶纸、玻璃布、牛皮纸或者图9所示的这种三维织物制作，图9中的三维织物由上编织面101a、与上编织面平行隔开布置的下编织面101b、编织连接于前述上编织面和下编织面之间的众多编织线101c构成。
上述的树脂最好采用热固性树脂，比如热固性酚醛树脂，上述纤维布通常选用二维纤维布。
在制作时，可以依次将外侧的纤维布、中间的蜂窝芯材和内侧的纤维布依次铺设在模具上，再将前述纤维布和蜂窝芯材整体浸润树脂，待浸润的树脂经高温处理而完全固化后，便将各结构层牢固粘接在一起，形成电池箱的箱体。也可以先将外侧的纤维布浸润树脂并铺设于模具上，然后将中间的蜂窝芯材浸润树脂铺设于前述纤维布内侧，之后将内侧的纤维布浸润树脂并铺设在前述蜂窝芯材内侧，待浸润的树脂经高温处理完全固化后，便将各结构层牢固粘接在一起，形成电池箱的箱体。
为了进一步提升该电池箱箱体的结构整体性，上述内蒙皮102中的纤维布为一整体结构(即一整块)，而非拼接结构；外蒙皮103中的纤维布为一整体结构，也非拼接结构，隔热保温层101中的蜂窝芯材也是一整体结构。即整个箱体仅有一件蜂窝芯材以及分别覆于蜂窝芯材两侧的两张纤维布浸润树脂固化而形成。
当然，上述箱盖2也可以采用与箱体1同样的结构形式：箱盖也由位于中间的隔热保温层101以及分别覆于隔热保温层101内外两侧的内蒙皮102和外蒙皮103构成，隔热保温层101由蜂窝芯材以及浸于蜂窝芯材内且固化的树脂构成，内蒙皮102和外蒙皮103均由纤维布以及浸于所述纤维布内且固化的树脂构成，隔热保温层1内浸润的树脂或/和内蒙皮2内浸润的树脂渗入隔热保温层1和内蒙皮2之间固化后将隔热保温层1和所述内蒙皮2固定粘结，隔热保温层1内浸润的树脂或/和外蒙皮3内浸润的树脂渗入隔热保温层1和外蒙皮3之间固化后将隔热保温层1和外蒙皮3固定粘结。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非金属恒温电池箱，包括敞口的箱体(1)以及设于所述箱体敞口处的箱盖(2)，其特征在于，所述箱体(1)由位于中间的隔热保温层(101)以及分别覆于所述隔热保温层(101)内外两侧的内蒙皮(102)和外蒙皮(103)构成，所述隔热保温层(101)由蜂窝芯材以及浸于所述蜂窝芯材内且固化的树脂构成，所述内蒙皮(102)和外蒙皮(103)均由纤维布以及浸于所述纤维布内且固化的树脂构成，所述隔热保温层(101)内浸润的所述树脂或/和所述内蒙皮(102)内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层(101)和所述内蒙皮(102)之间固化后将所述隔热保温层(101)和所述内蒙皮(102)固定连接，所述隔热保温层(101)内浸润的所述树脂或/和所述外蒙皮(103)内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层(101)和所述外蒙皮(103)之间固化后将所述隔热保温层(101)和所述外蒙皮(103)固定连接。
2.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述树脂为热固性树脂。
3.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述纤维布为二维纤维布。
4.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述蜂窝芯材为蜂窝纸。
5.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述蜂窝芯材为芳纶纸、玻璃布或牛皮纸。
6.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述蜂窝芯材为三维织物，所述三维织物包括：
上编织面(101a)，
与所述上编织面平行隔开布置的下编织面(101b)，以及
编织连接于所述上编织面和所述下编织面之间的众多编织线(101c)。
7.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述内蒙皮(102)中的所述纤维布为一整体结构，所述外蒙皮(103)中的所述纤维布为一整体结构。
8.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述隔热保温层(101)中的所述蜂窝芯材为一整体结构。
9.根据权利要求1所述的非金属恒温电池箱，其特征在于，所述箱盖也由位于中间的隔热保温层(101)以及分别覆于所述隔热保温层(101)内外两侧的内蒙皮(102)和外蒙皮(103)构成，所述隔热保温层(101)由蜂窝芯材以及浸于所述蜂窝芯材内且固化的树脂构成，所述内蒙皮(102)和外蒙皮(103)均由纤维布以及浸于所述纤维布内且固化的树脂构成，所述隔热保温层(101)内浸润的所述树脂或/和所述内蒙皮(102)内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层(101)和所述内蒙皮(102)之间固化后将所述隔热保温层(101)和所述内蒙皮(102)固定连接，所述隔热保温层(101)内浸润的所述树脂或/和所述外蒙皮(103)内浸润的所述树脂渗入所述隔热保温层(101)和所述外蒙皮(103)之间固化后将所述隔热保温层(101)和所述外蒙皮(103)固定连接。
10.一种电池包，包括电池箱和收容于所述电池箱内的电池，其特征在于，所述电池箱采用如权利要求1至9中任一所述的电池箱结构。
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