CN115224422A - 隔离装置及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种隔离装置及电动汽车，隔离装置包括电池安装座、隔离罩、散热机构和引流管。隔离罩设置于电池安装座上，隔离罩与电池安装座围合形成用于容置电池的第一腔体，隔离罩的内部设有用于填充蓄热流体的第二腔体。散热机构包括扇叶、叶轮和旋转轴，扇叶和叶轮均与旋转轴固定连接，旋转轴可转动地连接于隔离罩的顶部。引流管的一端连接于隔离罩的顶部，另一端被构造为向靠近叶轮的方向延伸。其中，蓄热流体到达预设温度时能够由液态转变为气态，气态的蓄热流体能够从第二腔体经过引流管吹向叶轮，以使叶轮带动扇叶转动，从而使得扇叶能够驱动空气经过隔离罩的顶部。上述隔离装置的隔热效果好，能够有效避免电池自燃起火时火势蔓延。

Description

隔离装置及电动汽车
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种隔离装置及电动汽车。
背景技术
电动汽车在充电的过程中，电池的温度受环境因素影响易发生过热现象，严重时还会导致电池自燃起火，造成安全隐患。相关技术中，采用隔离装置容置电池，避免电池自燃起火时火势蔓延到电动汽车的其他部位。然而，目前的隔离装置在电池自燃起火时的隔热效果差，无法有效避免火势蔓延。
发明内容
基于此，有必要提供一种隔离装置及电动汽车，以提高电池自燃起火时的隔热效果，从而有效避免火势蔓延。
根据本申请的第一方面，本申请实施例提供了一种隔离装置，包括：
电池安装座；
隔离罩，设置于所述电池安装座上；所述隔离罩与所述电池安装座围合形成用于容置电池的第一腔体；所述隔离罩的内部设有用于填充蓄热流体的第二腔体；
散热机构，设置于所述隔离罩的顶部；所述散热机构包括扇叶、叶轮和旋转轴，所述扇叶和所述叶轮均与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴可转动地连接于所述隔离罩的顶部；及
引流管，所述引流管的一端连接于所述隔离罩的顶部，所述引流管的另一端被构造为向靠近所述叶轮的方向延伸；
其中，所述蓄热流体到达预设温度时能够由液态转变为气态，气态的所述蓄热流体能够从所述第二腔体经过所述引流管吹向所述叶轮，以使所述叶轮带动所述扇叶转动，从而使得所述扇叶能够驱动空气经过所述隔离罩的顶部。
在其中一个实施例中，所述隔离装置还包括连接于所述隔离罩顶部的安装壳体；
所述叶轮位于所述安装壳体的内部，所述扇叶位于所述安装壳体的外部；
所述引流管伸入所述安装壳体的内部。
在其中一个实施例中，所述隔离装置还包括设置于所述安装壳体上的注液件，以使液态的所述蓄热流体能够从所述安装壳体经过所述引流管注入所述第二腔体。
在其中一个实施例中，所述隔离装置还包括设置于所述安装壳体上的泄压阀。
在其中一个实施例中，所述蓄热流体包括水。
在其中一个实施例中，所述隔离装置还包括伸缩件；
所述伸缩件被构造为能够沿自身纵长方向伸缩；所述伸缩件的两端分别连接所述电池安装座和所述隔离罩，以驱动所述隔离罩靠近或远离所述电池安装座。
在其中一个实施例中，所述隔离罩包括外罩体、内罩体和固定环；
所述外罩体套设于所述内罩体上，且所述外罩体的内表面与所述内罩体的外表面相互间隔；
所述固定环固设于所述外罩体和所述内罩体之间，所述固定环、所述外罩体和所述内罩体围合形成所述第二腔体。
在其中一个实施例中，所述隔离装置还包括密封机构；
所述密封机构包括活动环、密封件和弹性件；
所述活动环活动设置于所述外罩体和所述内罩体之间，且位于所述固定环朝向所述电池安装座的一侧；
所述密封件设置于所述活动环背离所述固定环的一侧；
所述弹性件的两端分别连接所述固定环和所述活动环，以使所述密封件能够与所述电池安装座弹性抵接。
在其中一个实施例中，所述外罩体和所述内罩体均包括水泥层和设置于水泥层两侧的钢板层。
根据本申请的第二方面，本申请实施例还提供了一种电动汽车，包括电池和如上述的隔离装置；
所述电池安装于所述电池安装座上，且位于所述第一腔体内。
上述隔离装置及电动汽车中，隔离装置至少包括电池安装座、隔离罩、散热机构和引流管。电池位于隔离罩与电池安装座围合形成的第一腔体中，能够避免电池自燃起火时火势向外扩散。填充于第二腔体中的蓄热流体能够吸收第一腔体内因起火产生的热量，降低隔离罩向外传递的热量。蓄热流体吸热到达预设温度时能够由液态转变为气态，在相变吸热的同时，气态的蓄热流体能够从第二腔体经过引流管吹向叶轮，使叶轮带动扇叶转动，从而使得扇叶能够驱动空气经过隔离罩的顶部，以加速隔离罩冷却，最大程度降低起火后温度的扩散，避免火势的蔓延。
附图说明
图1为本申请一个实施例中隔离装置的结构示意图；
图2为图1所示隔离装置的剖视图；
图3为图1所示隔离装置的部分结构示意图；
图4为本申请另一个实施例中隔离装置的剖视图；
图5为图4中A处的局部放大图；
图6为本申请一个实施例中外罩体或内罩体的截面图。
附图标记说明：
100、隔离装置；100a、第一腔体；10、电池安装座；20、隔离罩；20a、第二腔体；21、外罩体；22、内罩体；23、固定环；201、水泥层；202、钢板层；30、散热机构；31、扇叶；32、叶轮；33、旋转轴；40、引流管；50、安装壳体；60、注液件；70、泄压阀；80、伸缩件；90、密封机构；91、活动环；92、密封件；93、弹性件。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
图1示出了本申请一个实施例中隔离装置的结构示意图；图2示出了图1所示隔离装置的剖视图；图3示出了图1所示隔离装置的部分结构示意图。
在一些实施例中，参见图1至图3，本申请实施例提供了一种隔离装置100，包括电池安装座10、隔离罩20、散热机构30和引流管40。隔离罩20设置于电池安装座10上，隔离罩20与电池安装座10围合形成用于容置电池(图未示)的第一腔体100a。隔离罩20的内部设有用于填充蓄热流体(图未示)的第二腔体20a。散热机构30设置于隔离罩20的顶部，散热机构30包括扇叶31、叶轮32和旋转轴33，扇叶31和叶轮32均与旋转轴33固定连接，旋转轴33可转动地连接于隔离罩20的顶部。引流管40的一端连接于隔离罩20的顶部，引流管40的另一端被构造为向靠近叶轮32的方向延伸。其中，蓄热流体到达预设温度时能够由液态转变为气态，气态的蓄热流体能够从第二腔体20a经过引流管40吹向叶轮32，以使叶轮32带动扇叶31转动，从而使得扇叶31能够驱动空气经过隔离罩20的顶部。
具体地，电池安装于电池安装座10上，并位于第一腔体100a内。隔离罩20被构造为中空结构，第二腔体20a形成于隔离罩20的中空部分。扇叶31和叶轮32均与旋转轴33固定连接，当叶轮32受到气流冲击时带动旋转轴33转动，旋转轴33带动扇叶31转动。扇叶31转动能够增加单位时间内经过隔离罩20顶部的空气的量，有助于加快隔离罩20冷却。预设温度即为蓄热流体的气化温度。
由此，上述的隔离装置100中，电池位于隔离罩20与电池安装座10围合形成的第一腔体100a中，能够避免电池自燃起火时火势向外扩散。填充于第二腔体20a中的蓄热流体能够吸收第一腔体100a内因起火产生的热量，降低隔离罩20向外传递的热量。蓄热流体吸热到达预设温度时能够由液态转变为气态，在相变吸热的同时，气态的蓄热流体能够从第二腔体20a经过引流管40吹向叶轮32，使叶轮32带动扇叶31转动，从而使得扇叶31能够驱动空气经过隔离罩20的顶部，以加速隔离罩20冷却，最大程度降低起火后温度的扩散，避免火势的蔓延。
特别说明，引流管40将气态的蓄热流体引导向叶轮32从而驱动叶轮32转动，因此气流吹向叶轮32的方向需要与叶轮32的旋转中心线错开，使气流对叶轮32的冲击力能够转化对叶轮32的转矩。
在一些实施例中，参见图3，引流管40的数量为多个，多个引流管40绕叶轮32的旋转中心线分布，从各引流管40吹向叶轮32的冲击力相对叶轮32旋转中心线的力矩方向相同。如此，能够使叶轮32受力均匀、平稳转动。具体到图示的实施例中，引流管40的数量为两个。
在一些实施例中，参加图1和图2，隔离装置100还包括连接于隔离罩20顶部的安装壳体50，叶轮32位于安装壳体50的内部，扇叶31位于安装壳体50的外部，引流管40伸入安装壳体50的内部。如此，安装壳体50的内部与隔离罩20的第二腔体20a相互连通，形成相对封闭的体系。气态的蓄热流体能够暂时储存于安装壳体50内，而不是直接逸散到外部环境中，当火势得到控制后，安装壳体50内气态的蓄热流体放热转变为液态，液态的蓄热流体经过引流管40回流到第二腔体20a中，避免资源浪费。
在一些实施例中，隔离装置100还包括设置于安装壳体50上的注液件60，以使液态的蓄热流体能够从安装壳体50经过引流管40注入第二腔体20a。可选地，注液件60采用封盖式结构，开盖后即可通过开口向安装壳体50内注入液态的蓄热流体，还可通过开口观察注入情况，以判断是否还需继续加注。结合前文所述内容，一方面，引流管40的上端可作为进液端，引流管40的下端可作为出液端，使液态的蓄热流体能够从安装壳体50注入到第二腔体20a。另一方面，引流管40的下端可作为进气端，引流管40的上端可作为出气端，使气态的蓄热流体能够从第二腔体20a吹向叶轮32。当然，在其他实施例中，注液件60也可设置于隔离罩20上，本申请对此不作限定。
在一些实施例中，隔离装置100还包括设置于安装壳体50上的泄压阀70。如此，在安装壳体50内的压力超过泄压阀70设定压力时，泄压阀70能够自动开启泄压，向外排出气态的蓄热流体，保证安装壳体50内的压力在设定压力之下，从而保护隔离罩20、安装壳体50和引流管40，防止发生意外。进一步地，注入液态的蓄热流体时，可使蓄热流体浸没叶轮32，并且不超过泄压阀70的输入端，从而保障叶轮32转动以及泄压阀70排气时的稳定性。
在一些实施例中，蓄热流体包括水，预设温度即为水的沸点。水的比热容高，在液态时即具有良好的蓄热能力，并且价廉易得。另外，气态的水(即水蒸气)逸散到外部环境中时，也不会对外部环境造成污染，环保性好。
图4示出了本申请另一个实施例中隔离装置的剖视图。
在一些实施例中，参见图4，隔离装置100还包括伸缩件80，伸缩件80被构造为能够沿自身纵长方向伸缩，伸缩件80的两端分别连接电池安装座10和隔离罩20，以驱动隔离罩20靠近或远离电池安装座10。如此，方便对电池进行安装和拆卸，以便于电池的维护和管理。可选地，伸缩件80可采用电动伸缩杆，使用时连接外部电源，为隔离罩20的升降调节提供动力。具体到图4所示的实施例中，伸缩件80的数量为两个，对称布置于隔离罩20的左右两端，以提高隔离罩20升降时的平稳性。
在一些实施例中，隔离罩20包括外罩体21、内罩体22和固定环23。外罩体21套设于内罩体22上，且外罩体21的内表面与内罩体22的外表面相互间隔。固定环23固设于外罩体21和内罩体22之间，固定环23、外罩体21和内罩体22围合形成用于填充蓄热流体的第二腔体20a。具体地，固定环23的内环面与内罩体22的外表面接合，固定环23的外环面与外罩体21的内表面接合。如此，便于隔离罩20中空结构的形成，有助于简化隔离装置100的制造工艺。
图5示出了图4中A处的局部放大图。
在一些实施例中，参见图4和图5，隔离装置100还包括密封机构90，密封机构90包括活动环91、密封件92和弹性件93。活动环91活动设置于外罩体21和内罩体22之间，且位于固定环23朝向电池安装座10的一侧，密封件92设置于活动环91背离固定环23的一侧。弹性件93的两端分别连接固定环23和活动环91，以使密封件92能够与电池安装座10弹性抵接。如此，密封件92能够在弹性件93的弹力作用下挤压电池安装座10的表面，从而实现隔离罩20与电池安装座10的密封连接，避免电池自燃起火时火势向外扩散。可选地，弹性件93可选用螺旋弹簧，密封件92可选用橡胶密封圈。
在一些实施例中，伸缩件80对隔离罩20提供向下的拉力，该拉力与隔离罩20及其顶部安装的各部件的重力克服弹性件93的弹力使弹性件93压缩，外罩体21和内罩体22的底部与电池安装座10接触，且密封件92与电池安装座10弹性抵接。通过伸缩件80对隔离罩20的拉力作用，可选择弹力模量尽量大的弹性件93，以最大程度提高隔离罩20与电池安装座10之间的密封性，从而避免电池自燃起火时火势向外扩散。在其他实施例中，也可不设置伸缩件80，仅通过隔离罩20及其顶部安装的各部件的重力克服弹性件93的弹力使弹性件93压缩。
在一些实施例中，活动环91与隔离罩20滑动连接，具体地，活动环91的内环面与内罩体22的外表面滑动配合，活动环91的外环面与外罩体21的内表面滑动配合。如此，有助于提高活动环91和密封件92相对隔离罩20运动时的稳定性。当弹性件93采用螺旋弹簧时，如此设置还能够保证螺旋弹簧沿其轴向伸缩，以提高弹性件93的使用寿命。
图6示出了本申请一个实施例中外罩体或内罩体的截面图。
在一些实施例中，参见图6，外罩体21和内罩体22均包括水泥层201和设置于水泥层201两侧的钢板层202。如此，水泥层201和钢板层202形成三明治结构，兼具钢板层202的坚固性能以及水泥层201的绝热、抗震性能，从而实现防火防爆，避免隔离罩20因第一腔体100a内的压力而开裂，提高隔离装置100的安全性。可选地，外罩体21和内罩体22可由纤维水泥复合钢板制造得到。固定环23可采用不锈钢材质。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种电动汽车，包括电池和上述的隔离装置100。电池安装于电池安装座10上，且位于第一腔体100a内。该电动汽车通过设置隔离装置100，能够有效避免电池自燃起火时火势蔓延，从而提高电动汽车的安全性。
综上所述，本申请实施例提供的隔离装置100和电动汽车中，隔离装置100包括电池安装座10、隔离罩20、散热机构30、引流管40、安装壳体50、注液件60、泄压阀70、伸缩件80和密封机构90。隔离罩20与电池安装座10围合形成用于容置电池的第一腔体100a，避免火势向外扩散。隔离罩20的内部设有用于填充蓄热流体的第二腔体20a，从而利用蓄热流体吸收第一腔体100a内因起火产生的热量，降低隔离罩20向外传递的热量。引流管40用于将气态的蓄热流体导向散热机构30的叶轮32，使得扇叶31在叶轮32的带动下能够驱动空气经过隔离罩20的顶部，以加速隔离罩20冷却，最大程度降低起火后温度的扩散，避免火势的蔓延。安装壳体50用于暂时储存气态的蓄热流体，避免资源浪费。注液件60用于使液态的蓄热流体能够从安装壳体50经过引流管40注入第二腔体20a。泄压阀70用于保证安装壳体50内的压力在设定压力之下，防止发生意外。伸缩件80用于驱动隔离罩20靠近或远离电池安装座10，便于电池的装拆。密封机构90用于提高隔离罩20与电池安装座10之间的密封性。上述隔离装置100的隔热效果好，能够有效避免电池自燃起火时火势蔓延。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种隔离装置，其特征在于，包括：
电池安装座；
隔离罩，设置于所述电池安装座上；所述隔离罩与所述电池安装座围合形成用于容置电池的第一腔体；所述隔离罩的内部设有用于填充蓄热流体的第二腔体；
散热机构，设置于所述隔离罩的顶部；所述散热机构包括扇叶、叶轮和旋转轴，所述扇叶和所述叶轮均与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴可转动地连接于所述隔离罩的顶部；及
引流管，所述引流管的一端连接于所述隔离罩的顶部，所述引流管的另一端被构造为向靠近所述叶轮的方向延伸；
其中，所述蓄热流体到达预设温度时能够由液态转变为气态，气态的所述蓄热流体能够从所述第二腔体经过所述引流管吹向所述叶轮，以使所述叶轮带动所述扇叶转动，从而使得所述扇叶能够驱动空气经过所述隔离罩的顶部。
2.根据权利要求1所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括连接于所述隔离罩顶部的安装壳体；
所述叶轮位于所述安装壳体的内部，所述扇叶位于所述安装壳体的外部；
所述引流管伸入所述安装壳体的内部。
3.根据权利要求2所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括设置于所述安装壳体上的注液件，以使液态的所述蓄热流体能够从所述安装壳体经过所述引流管注入所述第二腔体。
4.根据权利要求2所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括设置于所述安装壳体上的泄压阀。
5.根据权利要求1至4任一项所述的隔离装置，其特征在于，所述蓄热流体包括水。
6.根据权利要求1至4任一项所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括伸缩件；
所述伸缩件被构造为能够沿自身纵长方向伸缩；所述伸缩件的两端分别连接所述电池安装座和所述隔离罩，以驱动所述隔离罩靠近或远离所述电池安装座。
7.根据权利要求1至4任一项所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离罩包括外罩体、内罩体和固定环；
所述外罩体套设于所述内罩体上，且所述外罩体的内表面与所述内罩体的外表面相互间隔；
所述固定环固设于所述外罩体和所述内罩体之间，所述固定环、所述外罩体和所述内罩体围合形成所述第二腔体。
8.根据权利要求7所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括密封机构；
所述密封机构包括活动环、密封件和弹性件；
所述活动环活动设置于所述外罩体和所述内罩体之间，且位于所述固定环朝向所述电池安装座的一侧；
所述密封件设置于所述活动环背离所述固定环的一侧；
所述弹性件的两端分别连接所述固定环和所述活动环，以使所述密封件能够与所述电池安装座弹性抵接。
9.根据权利要求7所述的隔离装置，其特征在于，所述外罩体和所述内罩体均包括水泥层和设置于水泥层两侧的钢板层。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括电池和如权利要求1至9任一项所述的隔离装置；
所述电池安装于所述电池安装座上，且位于所述第一腔体内。
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