CN205810893U - 一种电池模组/电池箱防爆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组/电池箱防爆结构，包括电池保持架、复合支承层和外敷层，所述复合支承层包括金属骨架板以及粘结在所述金属骨架板外侧表面上的绝缘阻燃树脂层，所述金属骨架板采用铝镁合金型材，所述绝缘阻燃树脂层和所述电池保持板均采用AMM材料，所述电池保持架与所述金属骨架板通过燕尾槽结构相互插接在一起，所述绝缘阻燃树脂层与所述金属骨架板采用复合压注成型的方法成型为一体，所述外敷层采用环氧树脂胶粘结在所述绝缘阻燃树脂层的外侧表面。本实用新型具有良好的强度以及绝缘性能和阻热性能，并可使起火后的电池模组与其他正常模组保持隔离，避免火源的扩散，为后续灭火措施赢得时间。

Description

一种电池模组/电池箱防爆结构

技术领域

本实用新型涉及一种电池模组/电池箱防爆结构，主要用于电池模组和/或电池箱。

背景技术

动力电池，特别是动力锂电池，在使用过程中存在电池短路的可能性。例如，在大电流频繁的工作过程中，尤其是大电流的过充、过放工况，会引起锂离子在阳极堆积。长期堆积后可能刺穿隔膜，接触到负极，从而引起电池内部短路，会导致电池内部温升异常，当电池自身的发热速率远高于电池环境的散热速率，电池内压及温度急剧上升，发展到无法控制的状态（即热失控），最终导致锂离子电池的起火或爆炸的安全隐患。

又如，动力电池应用在电动汽车上时，除大电流的工作外，还有长时间的颠簸和震动，甚至有车辆发生碰撞等严重情况，动力电池受外力挤压、穿刺等故障，也会导致电池发生短路。另外，电动汽车紧急刹车时能量回馈，会对电池进行快速回充，瞬间的超高电流等也会导致电池发生短路。以上的潜在威胁目前无法有效完全消除，因此动力电池的安全性一直是新能源汽车急需完善的问题之一。

现有电池模组和电池箱的材质多为树脂类塑料、碳纤维等单一类型材质，配以金属结构件保持支撑，在电池起火产生高温后，内部压力增加的情况下，无法保证足够的刚性和强度来防止破坏。

实用新型内容

针对电池热失控等情形下可能发生的起火、爆炸等危险，本实用新型提供了一种电池模组/电池箱防爆结构，在保证强度、绝缘的同时，起到有效隔离防火，泄压防爆的目的。

本实用新型的技术方案是：一种电池模组/电池箱防爆结构，包括电池保持架、复合支承层和外敷层，所述复合支承层包括金属骨架板以及粘结在所述金属骨架板上的绝缘阻燃树脂层，所述电池保持架位于所述复合支承层的内侧，并通过榫卯插接的方式与所述复合支承层的内侧面连接，所述外敷层位于所述复合支承层的外侧，并通过粘结的方式与所述复合支承层的外侧面连接。

本实用新型的有益效果为：由于采用多层材料复合而成，具有良好的强度以及绝缘性能和阻热性能，并可使起火后的电池模组与其他正常模组保持隔离，避免火源的扩散，为后续灭火措施赢得时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1，本实用新型公开了一种电池模组/电池箱防爆结构，包括电池保持架1、复合支承层和外敷层4，所述复合支承层包括金属骨架板2以及粘结在所述金属骨架板上的绝缘阻燃树脂层3，所述电池保持架位于所述复合支承层的内侧，并通过榫卯连接方式与所述复合支承层的内侧面连接，所述外敷层位于所述复合支承层的外侧，粘结在所述复合支承层的外侧面上。

所述金属骨架板可以采用金属型材，以方便加工，节省生产成本。

所述金属骨架板（金属型材）优选铝镁合金材料，以在满足性能要求的同时尽可能降低成本。

所述绝缘阻燃树脂层优选采用AMM（丙烯酰胺三聚物树脂）材料，以获得良好的绝缘阻热特性以及与金属骨架板之间的粘结特性。

所述绝缘阻燃树脂层优选位于所述金属骨架板的外侧。

所述金属骨架板的外侧表面优选设有若干直条状的凹槽5，所述凹槽的横截面优选呈燕尾形，所述绝缘阻燃层延伸至所述金属骨架板外侧表面上的凹槽内并充满这些凹槽。

所述绝缘阻燃树脂层与所述金属骨架板采用复合压注成型的方法成型为一体。

所述金属骨架板的内侧表面设有用于与所述电池保持架连接的若干直条状榫头，所述金属骨架板内侧表面上的相邻榫头之间呈榫槽结构，所述电池保持架的外侧表面上设有用于与所述金属骨架板连接的若干直条状榫头6，所述电池保持架外侧表面上的相邻榫头之间呈榫槽结构，所述金属骨架板内侧表面和所述电池保持架外侧表面之间的榫头和榫槽之间相互插接在一起。

所述金属骨架板内侧表面上的榫头和榫槽结构的横截面和所述电池保持架外侧表面上的的榫头和榫槽结构的横截面均可以呈燕尾状。

所述电池保持架的内侧安装电池组，与电池相接触，优选采用SMC（Sheet moldingcompound，片状模塑料）材料或AMM（丙烯酰胺三聚物树脂）。

所述外敷层优选采用芳酰胺纤维或碳纤维，以获得高强度防爆特性。

所述外敷层采用环氧树脂胶粘结在所述绝缘阻燃树脂层的外侧表面。

这种结构通常具有相互连接的顶面板、底面板和侧壁，并优选在侧壁的边角部位设有薄壁区，用作泄压排气阀。

本实用新型主要制备工艺为：

1、与电池接触的AMM/SMC树脂电池保持架单独压注成型，具有高强度、绝缘和耐高温的特性。

2、用做金属骨架板的镁铝合金型材与其外侧的AMM/SMC绝缘阻燃树脂层为复合压注成型，型材直接嵌入AMM/SMC层内一体成型。

3、碳纤维外覆层与AMM/SMC绝缘阻燃树脂层用环氧树脂胶粘结，保证粘结牢固、表面平整。

4、最后将镁铝合金型材（含压注的AMM/SMC及粘结的碳纤维外覆层）与AMM电池保持架的表面凹槽对齐，推入配合达到相互嵌入结合的效果。

本结构的特点：

1、以镁铝合金型材为基础结构骨架，特定的截面形状及连接保证足够的强度同时可减轻整体重量。

2、选用绝缘阻燃的AMM材料密度较小，热稳定性好，易于成型复杂结构，加工性较好。

3、作为外层蒙皮的碳纤维材质，起到绝缘效果，保证强度，减轻重量。

4、结构侧壁边角部位预设薄壁位置作为泄压排气阀，在高温压力增大到一定值时自动破坏失效进行泄压，避免爆炸隐患。

Claims (9)

1.一种电池模组/电池箱防爆结构，包括电池保持架，其特征在于还包括复合支承层和外敷层，所述复合支承层包括金属骨架板以及粘结在所述金属骨架板上的绝缘阻燃树脂层，所述电池保持架位于所述复合支承层的内侧，所述外敷层位于所述复合支承层的外侧。

2.如权利要求1所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述金属骨架板通过榫卯连接方式与所述复合支承层的内侧面连接，所述外敷层粘结在所述复合支承层的外侧面上。

3.如权利要求2所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述绝缘阻燃树脂层位于所述金属骨架板的外侧，所述金属骨架板与所述复合支承层之间的榫卯连接方式为：所述金属骨架板的内侧表面设有用于与所述电池保持架连接的若干直条状榫头，所述金属骨架板内侧表面上的相邻榫头之间呈榫槽结构，所述电池保持架的外侧表面上设有用于与所述金属骨架板连接的若干直条状榫头，所述电池保持架外侧表面上的相邻榫头之间呈榫槽结构，所述金属骨架板内侧表面和所述电池保持架外侧表面之间的榫头和榫槽之间相互插接在一起，所述金属骨架板内侧表面上的榫头和榫槽结构的横截面与所述电池保持架外侧表面上的的榫头和榫槽结构的横截面均呈燕尾状。

4.如权利要求1所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述金属骨架板采用金属型材，所述金属型材采用铝镁合金材料，所述绝缘阻燃树脂层采用AMM材料。

5.如权利要求4所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述金属骨架板的外侧表面设有若干直条状的凹槽，所述绝缘阻燃层延伸至所述金属骨架板外侧表面上的凹槽内并充满这些凹槽。

6.如权利要求5所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述绝缘阻燃树脂层与所述金属骨架板采用复合压注成型的方法成型为一体。

7.如权利要求1所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述电池保持架采用SMC或AMM材料。

8.如权利要求1所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于所述外敷层采用芳酰胺纤维或碳纤维，所述外敷层采用环氧树脂胶粘结在所述绝缘阻燃树脂层的外侧表面。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8 所述的电池模组/电池箱防爆结构，其特征在于具有相互连接的顶面板、底面板和侧壁，并在侧壁的边角部位设有用作泄压排气阀的薄壁区。