CN115621650B - 一种固态电池模块安全保护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固态电池模块安全保护结构，涉及电池防护领域，包括：电池保护结构、支撑散热结构；所述支撑散热结构安装在外壳的内侧底部，且电池保护结构设在支撑散热结构的上侧，所述电池保护结构包括放置筒、散热肋和电池固定框，五组放置筒之间通过上下相对的两组散热肋相连，电池固定框插装在放置筒的内侧，所述固态电池插装在电池固定框内，所述支撑散热结构包括散热横框和竖撑板，所述散热横框内部为中空结构，其顶部设有五组相通的插框，所述竖撑板固定插装在散热横框的下侧。在多重保护下，能够消除固态电池损坏时产生的火花，降低爆燃时的冲击力，解决了电池损坏时，容易出现爆燃火花，而且冲击力很容易冲破塑料壳的问题。

Description

一种固态电池模块安全保护结构
技术领域
本发明涉及电池防护技术领域，特别涉及一种固态电池模块安全保护结构。
背景技术
固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池；固态电池一般功率密度较低，能量密度较高；由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池，因此在使用时需要对其进行保护，如申请号为：CN201920955774.8的专利中，公开了一种固态电池模块安全保护装置，包括外箱体和所述外箱体内安装的固态电池，所述外箱体的上表面内壁固定连接有内箱体，所述外箱体的内部底面转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的外壁上固定连接有锥齿轮，所述外箱体的一侧内壁靠近所述锥齿轮的位置处转动连接有驱动件，且所述驱动件贯穿所述外箱体的外壁；在使用过程中需要更换固态电池，或者固态电池发生损坏需要更换时，可以在外箱体的外部将插杆插入到驱动件上的卡珠槽内，转动驱动件，驱动件通过锥齿轮带动伸缩杆转动，由于伸缩杆的伸缩端为了克服螺纹的限制，从而会进行伸缩，从而带动顶板将固态电池顶出，从而更加方便工作人员取出固态电池。
就目前传统的固态电池在使用时，其外侧缺乏保护结构，在电池损坏时，容易出现爆燃火花，而且爆燃的冲击力很容易冲破塑料壳，进而危害驾驶人。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种固态电池模块安全保护结构，其通过将固态电池插装在放置筒内的电池固定框内，使固态电池与放置筒之间形成间隙，便于绝缘冷却液能够将固态电池包围，进而在多重保护下，能够消除固态电池损坏时产生的火花，降低爆燃时的冲击力。
本发明提供了一种固态电池模块安全保护结构，具体包括:外壳、电池保护结构、支撑散热结构和固态电池；
所述支撑散热结构安装在外壳的内侧底部，且电池保护结构设在支撑散热结构的上侧，所述电池保护结构包括放置筒、散热肋和电池固定框，所述放置筒为方形结构，并设有五组，五组放置筒的上下两端还分别设有连接孔，五组放置筒的底端侧还设有底插口，且五组放置筒之间通过上下相对的两组散热肋相连，所述电池固定框的侧板上连接有侧肋，且电池固定框的侧板与底板上分别设有方形通孔，电池固定框插装在放置筒的内侧，所述固态电池插装在电池固定框内，并通过外壳顶部的压板锁位，所述压板的一端转动连接在外壳上，另一端通过螺栓锁位，所述支撑散热结构包括散热横框和竖撑板，所述散热横框内部为中空结构，其顶部设有五组相通的插框，插框上套装有橡胶密封框A，橡胶密封框A的顶部四端为楔状结构，所述竖撑板固定插装在散热横框的下侧，并与散热横框的中空结构密封连接，所述外壳的前端下侧还设有四组进风口，且进风口的内侧安装有散热扇，所述外壳的前端上侧还设有六组出风口，且出风口分别与上侧的散热肋相对。
可选地，所述散热肋由横散热板与竖散热板组成，横散热板内部为中空结构，并分别通过连接孔与放置筒相连通，竖散热板的一端插入到横散热板内部的中空结构中，并与横散热板固定密封连接。
可选地，两端侧上下相对的两组所述散热肋的外端为封闭装结构，并分别连接有液位观察管，液位观察管的两端分别插入到散热肋上横散热板的中空结构中并密封连接，且液位观察管还置于外壳的侧观察条孔内，下侧的所述散热肋的竖散热板的后端还设有方形插孔，且方形插孔不与横散热板的中空结构相通。
可选地，所述电池固定框整体采用绝缘材质，且电池固定框的底板高度高于电池固定框的侧板高度，电池固定框插装到放置筒的内侧时，电池固定框的侧板两端、底端与侧肋外端分别贴在放置筒的内壁上，电池固定框的顶端低于放置筒的顶端。
可选地，所述散热横框的后端还设有方形通风筒，且方形通风筒不与散热横框的中空结构相通，且电池保护结构安装在支撑散热结构上时，方形通风筒的顶端穿过方形插孔，插框分别插入到底插口内，并通过橡胶密封框A密封。
可选地，所述竖撑板的前端侧还设有卡位结构，且散热扇的出风端卡入到卡位结构内。
可选地，所述固态电池的上端设有方形环状的凸肋，并通过凸肋插装有两组相对的U型卡板，U型卡板的内侧设有与凸肋相匹配的插槽，所述固态电池的上端还套装有橡胶密封框B，且橡胶密封框B的上端卡入到两组相对的U型卡板的内侧底端，所述固态电池的顶部中间设有提手槽。
可选地，所述固态电池插入到放置筒内侧的电池固定框内部时，橡胶密封框B插入到放置筒内，置于电池固定框上，并与放置筒的内壁紧贴，且两组U型卡板与放置筒的顶端相对。
可选地，所述散热肋与支撑散热结构整体采用导热材质，且放置筒与散热肋上横散热板的中空结构、散热横框的中空结构内均填充有绝缘冷却液。
有益效果
本发明通过将固态电池插装在放置筒内的电池固定框内，使固态电池与放置筒之间形成间隙，便于绝缘冷却液能够将固态电池包围，进而在多重保护下，能够消除固态电池损坏时产生的火花，降低爆燃时的冲击力。
此外，通过在固定电池上设置凸肋，通过插槽插入到凸肋上，便于将两组U型卡板对位卡装在固态电池上，并将橡胶密封框B套装在固态电池上，通过设置放置筒与电池固定框，便于将固态电池插入到放置筒内的电池固定框内，并使橡胶密封框B插入到放置筒内，置于电池固定框上，与放置筒的内壁紧贴，两组U型卡板与放置筒的顶端相对，从而通过橡胶密封框B将放置筒的顶端密封。
此外，通过在放置筒与散热肋上横散热板的中空结构、散热横框的中空结构内填充绝缘冷却液，在将固态电池插入到放置筒内的电池固定框内后，以便通过绝缘冷却液将电池包围，而且绝缘冷却液在放置筒与散热肋上横散热板的中空结构、散热横框的中空结构中相通，增加其对固态电池的散热效率，并且散热扇吹出的风能够顺着竖撑板向后流动，并通过方形通风筒向上流向散热肋，并通过前侧的出风口流出，能够提高风与散热肋的接触面积，进而降低绝缘冷却液的温度，进一步提高固态电池的散热效果，而且固态电池在绝缘冷却液的保护下，能够消除固态电池损坏时产生的火花，并在外壳、放置筒与电池固定框的三层保护下，能够降低爆燃时的冲击力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例整体结构的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例图1中压板翻开后的结构示意图；
图3示出了根据本发明的实施例图2中五组固态电池向上抽出时的后侧结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例图3中外壳一端剖切后的结构示意图；
图5示出了根据本发明的实施例中电池保护结构与支撑散热结构的整体结构示意图；
图6示出了根据本发明的实施例图5中电池保护结构与支撑散热结构拆分后的结构示意图；
图7示出了根据本发明的实施例图6中电池保护结构的一组放置筒一端剖切后的结构示意图；
图8示出了根据本发明的实施例图6中电池保护结构内电池固定框向上抽出后的结构示意图；
图9示出了根据本发明的实施例中电池固定框的结构示意图；
图10示出了根据本发明的实施例图6中支撑散热结构一端剖切后的结构示意图；
图11示出了根据本发明的实施例图3中固态电池与U型卡板、橡胶密封框B拆分后的结构示意图。
附图标记列表
1、外壳；101、侧观察条孔；102、压板；103、进风口；104、散热扇；105、出风口；2、电池保护结构；201、放置筒；2011、连接孔；2012、底插口；202、散热肋；2021、方形插孔；203、液位观察管；204、电池固定框；2041、侧肋；2042、方形通孔；3、支撑散热结构；301、散热横框；3011、插框；3012、橡胶密封框A；3013、方形通风筒；302、竖撑板；3021、卡位结构；4、固态电池；401、提手槽；402、凸肋；403、U型卡板；4031、插槽；404、橡胶密封框B。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例：请参考图1至图11：
本发明提出了一种固态电池模块安全保护结构，包括：外壳1、电池保护结构2、支撑散热结构3和固态电池4；
支撑散热结构3安装在外壳1的内侧底部，且电池保护结构2设在支撑散热结构3的上侧，电池保护结构2包括放置筒201、散热肋202和电池固定框204，放置筒201为方形结构，并设有五组，五组放置筒201的上下两端还分别设有连接孔2011，五组放置筒201的底端侧还设有底插口2012，且五组放置筒201之间通过上下相对的两组散热肋202相连，电池固定框204的侧板上连接有侧肋2041，且电池固定框204的侧板与底板上分别设有方形通孔2042，电池固定框204插装在放置筒201的内侧，固态电池4插装在电池固定框204内，并通过外壳1顶部的压板102锁位，压板102的一端转动连接在外壳1上，另一端通过螺栓锁位，支撑散热结构3包括散热横框301和竖撑板302，散热横框301内部为中空结构，其顶部设有五组相通的插框3011，插框3011上套装有橡胶密封框A3012，橡胶密封框A3012的顶部四端为楔状结构，竖撑板302固定插装在散热横框301的下侧，并与散热横框301的中空结构密封连接，外壳1的前端下侧还设有四组进风口103，且进风口103的内侧安装有散热扇104，外壳1的前端上侧还设有六组出风口105，且出风口105分别与上侧的散热肋202相对。
如图5与图6所示，散热肋202由横散热板与竖散热板组成，横散热板内部为中空结构，并分别通过连接孔2011与放置筒201相连通，竖散热板的一端插入到横散热板内部的中空结构中，并与横散热板固定密封连接，两端侧上下相对的两组散热肋202的外端为封闭装结构，并分别连接有液位观察管203，液位观察管203的两端分别插入到散热肋202上横散热板的中空结构中并密封连接，且液位观察管203还置于外壳1的侧观察条孔101内，下侧的散热肋202的竖散热板的后端还设有方形插孔2021，且方形插孔2021不与横散热板的中空结构相通，如图10所示，散热横框301的后端还设有方形通风筒3013，且方形通风筒3013不与散热横框301的中空结构相通，且电池保护结构2安装在支撑散热结构3上时，方形通风筒3013的顶端穿过方形插孔2021，插框3011分别插入到底插口2012内，并通过橡胶密封框A3012密封，如图4与图5所示，竖撑板302的前端侧还设有卡位结构3021，且散热扇104的出风端卡入到卡位结构3021内，将绝缘冷却液填充到放置筒201内，便于使绝缘冷却液流入到散热横框301的中空结构内、散热肋202上横散热板的中空结构，并利用液位观察管203观察绝缘冷却液的液位，而且便于使散热扇104吹出的风顺着竖撑板302向后流动，并通过方形通风筒3013向上流向散热肋202，并通过前侧的出风口105流出，能够提高风与散热肋202的接触面积，进而降低绝缘冷却液的温度，进一步提高固态电池4的散热效果。
如图7-9所示，电池固定框204整体采用绝缘材质，且电池固定框204的底板高度高于电池固定框204的侧板高度，电池固定框204插装到放置筒201的内侧时，电池固定框204的侧板两端、底端与侧肋2041外端分别贴在放置筒201的内壁上，电池固定框204的顶端低于放置筒201的顶端，如图3与图11所示，固态电池4的上端设有方形环状的凸肋402，并通过凸肋402插装有两组相对的U型卡板403，U型卡板403的内侧设有与凸肋402相匹配的插槽4031，固态电池4的上端还套装有橡胶密封框B404，且橡胶密封框B404的上端卡入到两组相对的U型卡板403的内侧底端，固态电池4的顶部中间设有提手槽401，固态电池4插入到放置筒201内侧的电池固定框204内部时，橡胶密封框B404插入到放置筒201内，置于电池固定框204上，并与放置筒201的内壁紧贴，且两组U型卡板403与放置筒201的顶端相对，便于使电池固定框204插装到放置筒201的内侧时不会在放置筒201内侧晃动，而且在将固态电池4插入到电池固定框204内，能够不与放置筒201内壁相接触。
其中，散热肋202与支撑散热结构3整体采用导热材质，且放置筒201与散热肋202上横散热板的中空结构、散热横框301的中空结构内均填充有绝缘冷却液，便于通过绝缘冷却液将五组固态电池4包围，增加其对固态电池4的散热效率。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，将电池保护结构2安装在支撑散热结构3上，使方形通风筒3013的顶端穿过方形插孔2021，插框3011分别插入到底插口2012内，并通过橡胶密封框A3012密封，然后将电池固定框204插装到放置筒201的内侧，使电池固定框204的侧板两端、底端与侧肋2041外端分别贴在放置筒201的内壁上，电池固定框204的顶端低于放置筒201的顶端，然后将电池保护结构2与支撑散热结构3放入到外壳1内，并使散热扇104卡入到卡位结构3021内，将液位观察管203的两端通过侧观察条孔101分别插入到散热肋202上横散热板的中空结构中并密封连接，然后将绝缘冷却液填充到放置筒201内，使绝缘冷却液流入到散热横框301的中空结构内、散热肋202上横散热板的中空结构，利用液位观察管203观察绝缘冷却液的液位，将通过插槽4031插入到凸肋402上，从而将两组U型卡板403对位卡装在固态电池4上，并将橡胶密封框B404套装在固态电池4上，并卡入到两组相对的U型卡板403的内侧底端，从而固态电池4插入到放置筒201内侧的电池固定框204内部，使橡胶密封框B404插入到放置筒201内，置于电池固定框204上，并与放置筒201的内壁紧贴，且两组U型卡板403与放置筒201的顶端相对，并通过外壳1顶部的压板102锁位，通过绝缘冷却液将五组固态电池4包围，增加其对固态电池4的散热效率，利用散热扇104吹出的风顺着竖撑板302向后流动，并通过方形通风筒3013向上流向散热肋202，并通过前侧的出风口105流出，能够提高风与散热肋202的接触面积，进而降低绝缘冷却液的温度，进一步提高固态电池4的散热效果，而且固态电池4在绝缘冷却液的保护下，能够消除固态电池4损坏时产生的火花，并在外壳1、放置筒201与电池固定框204的三层保护下，能够降低爆燃时的冲击力。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (6)

1.一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，包括：外壳(1)、电池保护结构(2)、支撑散热结构(3)和固态电池(4)；
所述支撑散热结构(3)安装在外壳(1)的内侧底部，且电池保护结构(2)设在支撑散热结构(3)的上侧，所述电池保护结构(2)包括放置筒(201)、散热肋(202)和电池固定框(204)，所述放置筒(201)为方形结构，并设有五组，五组放置筒(201)的上下两端还分别设有连接孔(2011)，五组放置筒(201)的底端侧还设有底插口(2012)，且五组放置筒(201)之间通过上下相对的两组散热肋(202)相连，所述电池固定框(204)的侧板上连接有侧肋(2041)，且电池固定框(204)的侧板与底板上分别设有方形通孔(2042)，电池固定框(204)插装在放置筒(201)的内侧，所述固态电池(4)插装在电池固定框(204)内，并通过外壳(1)顶部的压板(102)锁位，所述压板(102)的一端转动连接在外壳(1)上，另一端通过螺栓锁位，所述支撑散热结构(3)包括散热横框(301)和竖撑板(302)，所述散热横框(301)内部为中空结构，其顶部设有五组相通的插框(3011)，插框(3011)上套装有橡胶密封框A(3012)，橡胶密封框A(3012)的顶部四端为楔状结构，插框(3011)分别插入到底插口(2012)内，并通过橡胶密封框A(3012)密封，所述竖撑板(302)固定插装在散热横框(301)的下侧，并与散热横框(301)的中空结构密封连接，所述外壳(1)的前端下侧还设有四组进风口(103)，且进风口(103)的内侧安装有散热扇(104)，所述外壳(1)的前端上侧还设有六组出风口(105)，且出风口(105)分别与上侧的散热肋(202)相对；所述固态电池(4)的上端设有方形环状的凸肋(402)，并通过凸肋(402)插装有两组相对的U型卡板(403)，U型卡板(403)的内侧设有与凸肋(402)相匹配的插槽(4031)，所述固态电池(4)的上端还套装有橡胶密封框B(404)，且橡胶密封框B(404)的上端卡入到两组相对的U型卡板(403)的内侧底端，所述固态电池(4)的顶部中间设有提手槽(401)；所述固态电池(4)插入到放置筒(201)内侧的电池固定框(204)内部时，橡胶密封框B(404)插入到放置筒(201)内，置于电池固定框(204)上，并与放置筒(201)的内壁紧贴，且两组U型卡板(403)与放置筒(201)的顶端相对；所述散热肋(202)与支撑散热结构(3)整体采用导热材质，且放置筒(201)与散热肋(202)上横散热板的中空结构、散热横框(301)的中空结构内均填充有绝缘冷却液。
2.如权利要求1所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于：所述散热肋(202)由横散热板与竖散热板组成，横散热板内部为中空结构，并分别通过连接孔(2011)与放置筒(201)相连通，竖散热板的一端插入到横散热板内部的中空结构中，并与横散热板固定密封连接。
3.如权利要求2所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于：两端侧上下相对的两组所述散热肋(202)的外端为封闭装结构，并分别连接有液位观察管(203)，液位观察管(203)的两端分别插入到散热肋(202)上横散热板的中空结构中并密封连接，且液位观察管(203)还置于外壳(1)的侧观察条孔(101)内，下侧的所述散热肋(202)的竖散热板的后端还设有方形插孔(2021)，且方形插孔(2021)不与横散热板的中空结构相通。
4.如权利要求3所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于：所述电池固定框(204)整体采用绝缘材质，且电池固定框(204)的底板高度高于电池固定框(204)的侧板高度，电池固定框(204)插装到放置筒(201)的内侧时，电池固定框(204)的侧板两端、底端与侧肋(2041)外端分别贴在放置筒(201)的内壁上，电池固定框(204)的顶端低于放置筒(201)的顶端。
5.如权利要求3所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于：所述散热横框(301)的后端还设有方形通风筒(3013)，且方形通风筒(3013)不与散热横框(301)的中空结构相通，且电池保护结构(2)安装在支撑散热结构(3)上时，方形通风筒(3013)的顶端穿过方形插孔(2021)。
6.如权利要求1所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于：所述竖撑板(302)的前端侧还设有卡位结构(3021)，且散热扇(104)的出风端卡入到卡位结构(3021)内。
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