CN115249862A - 用于车辆的动力电池防护系统、动力电池总成和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车辆的动力电池防护系统、动力电池总成和车辆,所述用于车辆的动力电池防护系统包括:软相区和硬相区,所述软相区包括多个BCC点阵单胞;电池模块嵌入所述硬相区中,所述硬相区包括多个SC‑FCC点阵单胞;所述SC‑FCC点阵单胞通过面连接方式相互连接,所述BCC点阵单胞通过节点连接方式相互连接或与所述SC‑FCC点阵单胞连接;多个所述BCC点阵单胞和多个所述SC‑FCC点阵单胞按照预设方式排布成立体结构。根据本发明的用于车辆的动力电池防护系统,有利于提升动力电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域,尤其是涉及一种用于车辆的动力电池防护系统、动力电池总成和车辆。
背景技术
点阵材料,作为一类典型的轻质力学超材料,由于其高比刚度、高比强度等特性,在过去的二十年内一直是研究热点。如何开发超轻质、高比性能、抗冲击的结构材料,是载运工具轻量化与安全领域的核心科学问题之一。师法自然,借鉴生物材料中的增韧机制,仿生设计出轻质复合材料,将为工程轻质防护材料的设计提供新思路。
随着电动汽车数量的持续增长,锂离子电池得到大量应用,并在这一领域有着越来越重要的作用,全球插电式汽车销量首次突破100万辆,占2017年汽车总销量的1%以上。因此电池安全已经引起了全世界的关注,其中机械故障是锂离子电池起火或爆炸等导致灾难性后果的最重要的情况之一。为了保证电动汽车在意外事故中的安全性,避免因意外事故造成电池起火爆炸等安全问题带来的二次伤害,寻找一种可以最大限度保护电池的保护材料成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的动力电池防护系统,所述用于车辆的动力电池防护系统,有利于提升动力电池的安全性。
本发明第二目的提出了一种具有上述用于车辆的动力电池防护系统的动力电池总成。
本发明第三目的提出了一种具有上述动力电池总成的车辆。
根据本发明实施例的用于车辆的动力电池防护系统包括:
软相区,所述软相区包括多个BCC点阵单胞;
硬相区,电池模块嵌入所述硬相区中,所述硬相区包括多个SC-FCC点阵单胞;
所述SC-FCC点阵单胞通过面连接方式相互连接,所述BCC点阵单胞通过节点连接方式相互连接或与所述SC-FCC点阵单胞连接;
多个所述BCC点阵单胞和多个所述SC-FCC点阵单胞按照预设方式排布成立体结构。
根据本发明的用于车辆的动力电池防护系统,有利于提升动力电池的安全性。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,在压缩过程中,受压顺序依次为所述软相区、所述硬相区和所述电池模块。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述BCC点阵单胞、所述SC-FCC点阵单胞为面心立方结构或体心立方结构。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述BCC点阵单胞包括多个分支,多个所述分支的长度相同。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述SC-FCC点阵单胞为镂空结构。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述SC-FCC点阵单胞包括:第一连接件和第二连接件,所述第二连接件内嵌于所述第一连接件中。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述第一连接件为正六面体结构,所述第二连接件为正八面体结构。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统,所述BCC点阵单胞、所述SC-FCC点阵单胞通过3D打印方式制作。
根据本发明的第二方面的动力电池总成,设置有如第一方面任一种所述的用于车辆的动力电池防护系统,所述动力电池总成还包括:电池箱体,所述动力电池防护系统设置在所述电池箱体中。根据本发明的第二方面的动力电池总成,具有安全性更高的优势。
根据本发明的第三方面的车辆,设置有如第二方面所述的动力电池总成。所述车辆与上述的动力电池总成相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的用于车辆的动力电池防护系统的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的BCC点阵单胞的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的SC-FCC点阵单胞的结构示意图。
附图标记:
100-用于车辆的动力电池防护系统,1-软相区,11-BCC点阵单胞,2-硬相区,21-SC-FCC点阵单胞,3-电池模块,4-间隙空间,5-分支,6-第一连接件,7-第二连接件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,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发明和简化描述,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发明的限制。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的用于车辆的动力电池防护系统100。如图1所示,根据本发明实施例的用于车辆的动力电池防护系统100包括:软相区1和硬相区2,进一步地,软相区1包括多个BCC点阵单胞11;进一步地,电池模块3嵌入硬相区2中,进一步地,硬相区2包括多个SC-FCC点阵单胞21,进一步地,多个SC-FCC点阵单胞21通过面连接方式相互连接,进一步地,多个BCC点阵单胞11通过节点连接方式相互连接或与SC-FCC点阵单胞21连接,例如,在一个具体的实施例中,BCC点阵单胞11通过节点连接方式相互连接;在另一个具体的实施例中,BCC点阵单胞11通过节点连接方式和SC-FCC点阵单胞21连接。进一步地,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21按照预设方式排布成立体结构,这样,通过调控动力电池防护系统100中软相区1和硬相区2的分布模式,可以实现最大化的碰撞效果,进而提升电池模块3的安全性。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本发明的用于车辆的动力电池防护系统100,有利于提升动力电池的安全性。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,如图1所示,进一步地,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21可以通过3D打印的方式制备,从而有利于提升BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21的模块化生产水平。
进一步地,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21设置有多个间隙空间4,也就是说,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21具有高间隙率,这样一方面有利于提升电池模块3的散热效率,另一方面有利于实现动力电池防护系统100的轻量化水平。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,在压缩过程中,受压顺序依次为软相区1、硬相区2和电池模块3,这样,软相区1、硬相区2可以吸收大量的能量,进而实现对电池模块3的保护。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21可以采用尼龙材料、金属材料或陶瓷材料。例如,在一个具体的实施例中,BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21可以采用金属材料,这样一方面可以提升BCC点阵单胞11和SC-FCC点阵单胞21的结构强度,另一方面有利于电池模块3热量的传播和耗散,进一步保证了电池模块3的安全。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,如图2和图3所示,BCC点阵单胞11、SC-FCC点阵单胞21为面心立方结构或体心立方结构。进一步地,SC-FCC点阵单胞21可以为镂空结构,这样一方面有利于提升内嵌于SC-FCC点阵单胞21中的电池模块3的散热效率,另一方面有利于实现SC-FCC点阵单胞21的轻量化水平。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,BCC点阵单胞11包括多个分支5,具体地,多个分支5的长度相同。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,SC-FCC点阵单胞21包括:第一连接件6和第二连接件7,进一步地,第二连接件7内嵌于第一连接件6中。进一步地,第一连接件6和第二连接件7可以为立方体。例如,在一个具体的实施例中,第一连接件6可以为正六面体结构,第二连接件7可以为正八面体结构。
根据本发明一个实施例的用于车辆的动力电池防护系统100,电池模块3可以为锂离子电池。例如,在一个具体的实施例中,电池模块3可以为圆柱状锂离子电池。进一步地,嵌入硬相区2的锂离子电池可以改变其排布方式以及排布间距,这样有利于提升电池排布密度以及能量密度。
综上所述,根据本发明的用于车辆的动力电池防护系统100,有利于提升动力电池的安全性。
根据本发明的第二方面的动力电池总成,设置有如第一方面任一种的用于车辆的动力电池防护系统100,进一步地,动力电池总成还包括:电池箱体,动力电池防护系统100设置在电池箱体中,这样,通过电池箱体可以对动力电池防护系统100起到保护作用。根据本发明的第二方面的动力电池总成,具有安全性更高的优势。
根据本发明的第三方面的车辆,设置有如第二方面的动力电池总成,从而具有安全性更高的优势。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,包括:
软相区,所述软相区包括多个BCC点阵单胞;
硬相区,电池模块嵌入所述硬相区中,所述硬相区包括多个SC-FCC点阵单胞;
所述SC-FCC点阵单胞通过面连接方式相互连接,所述BCC点阵单胞通过节点连接方式相互连接或与所述SC-FCC点阵单胞连接;
多个所述BCC点阵单胞和多个所述SC-FCC点阵单胞按照预设方式排布成立体结构。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,在压缩过程中,受压顺序依次为所述软相区、所述硬相区和所述电池模块。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述BCC点阵单胞、所述SC-FCC点阵单胞为面心立方结构或体心立方结构。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述BCC点阵单胞包括多个分支,多个所述分支的长度相同。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述SC-FCC点阵单胞为镂空结构。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述SC-FCC点阵单胞包括:第一连接件和第二连接件,所述第二连接件内嵌于所述第一连接件中。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述第一连接件为正六面体结构,所述第二连接件为正八面体结构。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的用于车辆的动力电池防护系统,其特征在于,所述BCC点阵单胞、所述SC-FCC点阵单胞通过3D打印方式制作。
9.一种动力电池总成,其特征在于,包括:根据权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的动力电池防护系统;所述动力电池总成还包括:电池箱体,所述动力电池防护系统设置在所述电池箱体中。
10.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求9所述的动力电池总成。
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