CN219642975U - 防护结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防护结构及汽车。该防护结构用于防护电芯，包括箱体以及多层防护板，防护板固设于箱体的内壁，多层防护板相互套设以保护电芯，每一防护板与相邻的电芯或相邻的防护板之间具有间隙以形成空气层；通过设置多层防护板并形成空气层，首先，多层防护板可以根据实际防护需要选择不同的具有防冲击、隔热等特性的材料，从而使得本申请的防护结构具有相应的防高温冲击、隔热保温等效果；其次，气体的导热系数相对较低，因此在多层防护板之间形成多层空气层，相较于设置相同厚度的隔热材料，一方面能够有效增加防护结构的保温、隔热效果，另一方面也能有效防护结构整体成本。

Description

防护结构及汽车

技术领域

本实用新型涉及电池包防护结构技术领域，特别是涉及防护结构及汽车。

背景技术

电池包的防护结构通常具有保温、隔热、防爆等功能，具体的：

在电池包低温环境使用过程中，防护结构能够减少电池模组充放电产生的热量流失，减少加热电芯的能量损耗；

在电池包发生热失控时，防护结构可以有效降低电芯对乘客舱的影响，保证乘客舱温度在一定时间内处于非高温状态。

在电池包发生热失控时，防护结构能够保证高温气体不会冲击乘客舱，通过特定的通道将高温气体排出电池包外部，有效降低电芯爆炸对乘客舱的影响，降低电池包爆炸风险。

目前，多选择由能够防止高温冲击的云母板与隔热材料胶合后的复合板作为防护结构，但是此类复合板的保温隔热效果仅等同于复合的隔热材料，隔热保温效果不佳。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前选择云母板和隔热材料的复合板作为防护结构，隔热保温效果不佳的问题，提供一种能够防止高温冲击的同时隔热保温效果更好的防护结构及汽车。

本申请首先提供一种防护结构，用于防护电芯，包括箱体以及多层防护板，所述防护板固设于所述箱体的内壁，多层所述防护板相互套设以保护所述电芯，每一所述防护板与相邻的所述电芯或相邻的所述防护板之间具有间隙以形成空气层。

在其中一个实施例中，所述箱体具有开口，沿所述箱体的开口方向，多层所述防护板包括一层耐高温绝缘板、一层隔热板以及一层箱体盖板。

在其中一个实施例中，所述耐高温绝缘板与所述箱体的内底壁固定且罩设于所述电芯，所述隔热板与所述箱体的内底壁固定且罩设于所述耐高温绝缘板，所述箱体盖板与所述箱体固定且封闭所述箱体的开口。

在其中一个实施例中，所述箱体上固设有连通所述箱体内外的防爆阀。

在其中一个实施例中，所述防爆阀固设于所述箱体的侧面，所述耐高温绝缘板以及所述隔热板均贯通开设有与所述防爆阀对应的泄压口。

在其中一个实施例中，所述箱体上固设有多个所述防爆阀，所述防爆阀周向均布于所述箱体的侧面。

在其中一个实施例中，所述隔热板与所述箱体的内底壁固定且罩设于所述电芯，所述耐高温绝缘板沿所述箱体的开口方向位于所述隔热板以及所述电芯之间，且所述耐高温绝缘板与所述隔热板的内侧壁固定。

在其中一个实施例中，所述耐高温绝缘板与所述电芯之间的间隙、所述耐高温绝缘板与所述隔热板之间的间隙以及所述隔热板与所述箱体盖板之间的间隙三者中，所述耐高温绝缘板与所述电芯之间的间隙最小。

在其中一个实施例中，每一所述防护板与相邻的所述电芯或相邻的所述防护板之间固定有固定块。

本申请第二方面提供一种汽车，包括上述的防护结构。

上述防护结构，通过设置多层防护板并形成空气层，首先，多层防护板可以根据实际防护需要选择不同的具有防冲击、隔热等特性的材料，从而使得本申请的防护结构具有相应的防高温冲击、隔热保温等效果；其次，气体的导热系数相对较低，因此在多层防护板之间形成多层空气层，相较于设置相同厚度的隔热材料，一方面能够有效增加防护结构的保温、隔热效果，另一方面也能有效防护结构整体成本。

附图说明

图1为本申请防护结构正视方向剖视结构示意图；

图2为本申请防护结构隐藏箱体后的立体结构示意图；

图3为本申请防护结构隐藏箱体盖板后的俯视结构示意图。

附图标记：100、电芯；10、箱体；20、防护板；21、耐高温绝缘板；22、隔热板；23、箱体盖板；24、泄压口；30、防爆阀；40、固定块。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

请参考图1所示，本申请首先提供一种防护结构，用于防护电芯100，包括箱体10以及多层防护板20，防护板20固设于箱体10的内壁，多层防护板20相互套设以保护电芯100，每一防护板20与相邻的电芯100或相邻的防护板20之间具有间隙以形成空气层。

通过设置多层防护板20并形成空气层，首先，多层防护板20可以根据实际防护需要选择不同的具有防冲击、隔热等特性的材料，从而使得本申请的防护结构具有相应的防高温冲击、隔热保温等效果；其次，气体的导热系数相对较低，因此在多层防护板20之间形成多层空气层，相较于设置相同厚度的隔热材料，一方面能够有效增加防护结构的保温、隔热效果，另一方面也能有效防护结构整体成本。

请参考图1所示，在一些实施例中，箱体10具有开口，沿箱体10的开口方向，多层防护板20包括一层耐高温绝缘板21、一层隔热板22以及一层箱体盖板23。

耐高温绝缘板21用于在电芯100热失控爆炸时对爆炸气浪进行防护，降低电芯100爆炸对乘客舱的影响，而耐高温绝缘板21与电芯100之间的空气层，不仅能够起到隔热效果，还能够作为高温气体的流通通道，对高温气体起到一定导向作用，进一步减少高温气体对乘客舱的影响。

此外，在电芯100热失控爆炸时，产生的高温气体会喷射至耐高温绝缘板21上，产生的高温穿过耐高温绝缘板21与隔热板22之间的空气层后辐射到隔热板22，隔热板22进一步降低温度后，在穿过隔热板22以及箱体盖板23之间的空气层辐射至箱体盖板23，经过两层空气层以及一层隔热板22的隔热降温后，箱体盖板23的温度能够降低至不伤害乘客的温度，以达到较好的隔热效果，有效提高防护结构的安全性能。

在一些实施例中，耐高温绝缘板21可以为云母板或其他具有耐高温、绝缘防冲击等特性的材料；隔热板22可以为可陶瓷化硅胶、气凝胶或其他具有耐高温及良好隔热性能的材料。

请参考图1所示，在一些实施例中，耐高温绝缘板21与箱体10的内底壁固定且罩设于电芯100，隔热板22与箱体10的内底壁固定且罩设于耐高温绝缘板21，箱体盖板23与箱体10固定且封闭箱体10的开口。

当然，耐高温绝缘板21、隔热板22以及箱体盖板23也可以按照其他连接方式固定，只要三者能够配合箱体10形成依次嵌套的三个密闭空间并使得电芯100位于最内侧的密闭空间即可。

请参考图1所示，在一些实施例中，箱体10上固设有连通箱体10内外的防爆阀30。

当电芯100发生热失控时，电芯100喷射出的高温气体会具有较大的气压，在耐高温绝缘板21与电芯100之间间隙的导向作用下，高温气体最终会通过防爆阀30排出，降低防护结构内的气压及温度。

请结合图1以及图2所示，在一些实施例中，防爆阀30固设于箱体10的侧面，耐高温绝缘板21以及隔热板22均贯通开设有与防爆阀30对应的泄压口24。

本文中，将箱体10与开口的相对面定义为底面，将除底面以及开口面以外的其他面定义为侧面。

在耐高温绝缘板21以及隔热板22上贯通开设与防爆阀30对应的泄压口24，以使得电芯100热失控时产生的高温气体能够在通过泄压口24穿过耐高温绝缘板21以及隔热板22后从防爆阀30排出。

请参考图3所示，在一些实施例中，箱体10上固设有多个防爆阀30，防爆阀30周向均布于箱体10的侧面。

防爆阀30的数量可根据电池包体积、成本以及泄压需求等因素进行设计，而将防爆阀30周向均布于箱体10的侧面，能够避免远离防爆阀30位置的高温气体无法及时排出的情况发生，进一步提升防护结构的安全性。

在一些实施例中，隔热板22与箱体10的内底壁固定且罩设于电芯100，耐高温绝缘板21沿箱体10的开口方向位于隔热板22以及电芯100之间，且耐高温绝缘板21与隔热板22的内侧壁固定。

耐高温绝缘板21的主要作用是在电芯100发生热失控时防止高温气体向上冲破防护结构进入乘客舱内，因此，将耐高温绝缘板21沿箱体10的开口方向位于隔热板22以及电芯100之间，相较于将耐高温绝缘板21罩设于电芯100，在能够满足防护需要的前提下，所需耐高温绝缘板21的用量更少，成本更低。

请参考图1所示，在一些实施例中，耐高温绝缘板21与电芯100之间的间隙、耐高温绝缘板21与隔热板22之间的间隙以及隔热板22与箱体盖板23之间的间隙三者中，耐高温绝缘板21与电芯100之间的间隙最小。

可以理解的，间隙越大空气层厚度越大，空气层的隔热保温效果越强，而耐高温绝缘板21与电芯100之间的空气层的主要效果是作为高温气体的流通通道，对高温气体起到一定导向作用，对空气层厚度的需求相对较低；因此，在防护结构总厚度一定的情况下，将耐高温绝缘板21与电芯100之间的空气层设计为三层空气层中厚度最小的一层，能够增加其他两层空气层的厚度，从而进一步提高防护结构的隔热防护效果。

请参考图1所示，在一些实施例中，每一防护板20与相邻的电芯100或相邻的防护板20之间固定有固定块40。

固定块40能够用于支撑各防护板20，以保证各防护板20之间具有间隙并形成空气层。

请结合图1以及图3所示，在一些实施例中，每一防护板20与相邻的电芯100或相邻的防护板20之间固定有多块固定块40，固定块40呈条形，且沿自身宽度方向等间距平行布置。

本申请第二方面提供一种汽车，包括上述的防护结构。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防护结构，用于防护电芯(100)，其特征在于，包括箱体(10)以及多层防护板(20)，所述防护板(20)固设于所述箱体(10)的内壁，多层所述防护板(20)相互套设以保护所述电芯(100)，每一所述防护板(20)与相邻的所述电芯(100)或相邻的所述防护板(20)之间具有间隙以形成空气层。

2.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述箱体(10)具有开口，沿所述箱体(10)的开口方向，多层所述防护板(20)包括一层耐高温绝缘板(21)、一层隔热板(22)以及一层箱体盖板(23)。

3.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述耐高温绝缘板(21)与所述箱体(10)的内底壁固定且罩设于所述电芯(100)，所述隔热板(22)与所述箱体(10)的内底壁固定且罩设于所述耐高温绝缘板(21)，所述箱体盖板(23)与所述箱体(10)固定且封闭所述箱体(10)的开口。

4.根据权利要求3所述的防护结构，其特征在于，所述箱体(10)上固设有连通所述箱体(10)内外的防爆阀(30)。

5.根据权利要求4所述的防护结构，其特征在于，所述防爆阀(30)固设于所述箱体(10)的侧面，所述耐高温绝缘板(21)以及所述隔热板(22)均贯通开设有与所述防爆阀(30)对应的泄压口(24)。

6.根据权利要求4所述的防护结构，其特征在于，所述箱体(10)上固设有多个所述防爆阀(30)，所述防爆阀(30)周向均布于所述箱体(10)的侧面。

7.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述隔热板(22)与所述箱体(10)的内底壁固定且罩设于所述电芯(100)，所述耐高温绝缘板(21)沿所述箱体(10)的开口方向位于所述隔热板(22)以及所述电芯(100)之间，且所述耐高温绝缘板(21)与所述隔热板(22)的内侧壁固定。

8.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述耐高温绝缘板(21)与所述电芯(100)之间的间隙、所述耐高温绝缘板(21)与所述隔热板(22)之间的间隙以及所述隔热板(22)与所述箱体盖板(23)之间的间隙三者中，所述耐高温绝缘板(21)与所述电芯(100)之间的间隙最小。

9.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，每一所述防护板(20)与相邻的所述电芯(100)或相邻的所述防护板(20)之间固定有固定块(40)。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的防护结构。