本實用新型涉及一種動力電池,特別涉及一種有機硅彈性體一體化保護的電動汽車動力電池組。
背景技術(shù):
電動汽車的發(fā)展是一項龐大的系統(tǒng)工程,而其中,動力電池的生產(chǎn)及安全使用就是重要的一環(huán)。當前及未來一段時期,鋰離子動力電池還將是電動汽車最主流的電源體系。鋰離子電池具有能量密度高,壽命長等優(yōu)勢,但若使用不當,也存在著安全隱患。當存在水分侵入、短路、過載、外殼破損、溫度過高等情形時,鋰電池有發(fā)生燃燒,甚至爆炸的風險,這也為鋰離子電池的安全使用帶來了挑戰(zhàn)。
當用于電動汽車時,鋰電池還要經(jīng)歷更為嚴苛的應(yīng)用環(huán)境。在電動汽車正常行駛過程中,鋰電池可能承受的沖擊包括持續(xù)振動、大幅溫度變化、雨水浸泡等,而在電池故障及交通意外條件下(如撞擊、墜河)時,可能承受的沖擊還包括局部短路、過載、強機械沖擊、水或其它液體浸泡、火災(zāi)等等。因此,如何在復(fù)雜甚至意外的環(huán)境下維持鋰電池的安全運行,保護電動車內(nèi)駕乘人員的安全,是各個電動汽車及電池廠商都非常重視的問題。
硅橡膠是一種具有化學(xué)惰性的彈性材料,具有極好的耐高低溫和耐溫變沖擊性能,其機械強度在-60-200℃范圍內(nèi)幾乎不會發(fā)生變化。此外,硅橡膠具有優(yōu)良的絕緣性能和介電強度,非常適合電子電氣封裝應(yīng)用。采用具有良好阻燃性、導(dǎo)熱性或發(fā)泡能力的各種硅橡膠彈性體對電動汽車鋰電池組進行封裝保護即可大大提升電動汽車的安全性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種有機硅彈性體一體化保護的電動汽車安全動力電池組,結(jié)構(gòu)簡單、散熱均勻、阻燃防爆。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種有機硅彈性體一體化保護的電動汽車動力電池組,包括PACK箱體,PACK箱體包括裝配箱和頂蓋,裝配箱和頂蓋之間設(shè)有發(fā)泡硅膠密封墊圈,裝配箱內(nèi)設(shè)有多個間隔設(shè)置的支架,每個支架上間隔安裝有多個電池單體,所述裝配箱內(nèi)部至少有一個內(nèi)側(cè)面鋪裝有機硅導(dǎo)熱墊片或所述裝配箱內(nèi)部的底面鋪裝有機硅導(dǎo)熱墊片,所述裝配箱內(nèi)的剩余空間由有機硅灌封膠填充。所述支架是由碳纖維材料、聚碳酸酯、玻璃纖維增強聚丙烯、銅、鎳、鋁或銀制備而成。
雖然在裝配箱內(nèi)灌注有機硅灌封膠能夠?qū)?,但是,熱量分散,容易積聚在裝配箱內(nèi),不能快速導(dǎo)出到裝配箱外,為此,本發(fā)明設(shè)計了有機硅導(dǎo)熱墊片,在提供減震功能提高電池安全性的同時,也能將有機硅灌封膠中的熱量積聚在一起,然后通過裝配箱的導(dǎo)熱面迅速導(dǎo)出。
作為優(yōu)選,相鄰的支架之間的間隔距離為5~40mm。
作為優(yōu)選,相鄰的支架之間的間隔距離為8~15mm。
作為優(yōu)選,每個支架上相鄰的電池單體的間隔距離為1~3mm。
作為優(yōu)選,每個支架上相鄰的電池單體的間隔距離為1.5~2.5mm。
作為優(yōu)選,所述有機硅導(dǎo)熱墊片的厚度范圍為0.1~20mm,導(dǎo)熱系數(shù)不低于1.5W/(m.K)。
作為優(yōu)選,所述PACK箱體的制作材料是碳纖維材料、鋼化玻璃或者聚苯硫醚。
作為優(yōu)選,所述頂蓋的邊沿設(shè)有用于固定頂蓋的裝配孔,裝配箱頂部設(shè)有與頂蓋上的裝配孔相對應(yīng)的裝配孔,發(fā)泡硅膠密封墊圈上設(shè)有與裝配孔相對應(yīng)的通孔。
作為優(yōu)選,所述發(fā)泡硅膠密封墊圈密度在0.18~0.70g/cm3,阻燃等級不低于V-1級。
作為優(yōu)選,所述有機硅灌封膠為雙組分有機硅灌封膠,有機硅灌封膠填充完固化后硬度在5~60ShoreA,導(dǎo)熱系數(shù)大于0.30W/(m.K),阻燃等級不低于V-0級。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型所設(shè)計的有機硅一體化保護的電池組比同樣條件下未經(jīng)保護的電池組相比,具有更好的安全性能。本實用新型通過發(fā)泡硅膠密封墊圈的使用,使得電動汽車鋰電池的防水密封性能得到極大提高,同時又便于反復(fù)開蓋操作,能防止外部水汽進入而導(dǎo)致的絕緣下降、引起爆炸危險、漏電短路等問題。
本實用新型的有機硅導(dǎo)熱墊片能夠為鋰電池組的散熱提供良好通道,有利于整體溫度的控制,同時還能提供減震功能;有機硅灌封膠能夠在不僅有助于實現(xiàn)電池單體熱平衡,防止局部過熱,而且能夠在單個電池單體發(fā)生燃燒或高溫時,有效避免產(chǎn)生連鎖反應(yīng),保護其它電池單體的安全;在發(fā)生外部火災(zāi)時,這些有機硅材料也能防止火災(zāi)事故蔓延到電池組,為人員撤離爭取到寶貴時間。
附圖說明
圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、裝配箱,2、頂蓋,3、發(fā)泡硅膠密封墊圈,4、支架,5、電池單體,6、有機硅導(dǎo)熱墊片,7、有機硅灌封膠。
具體實施方式
下面通過具體實施例,并結(jié)合附圖,對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的具體說明。
實施例:
如圖1所示的一種有機硅彈性體一體化保護的電動汽車動力電池組,包括PACK箱體,PACK箱體的制作材料是碳纖維材料、鋼化玻璃或者聚苯硫醚,PACK箱體包括裝配箱1和頂蓋2,裝配箱和頂蓋之間設(shè)有發(fā)泡硅膠密封墊圈3,所述頂蓋的邊沿設(shè)有用于固定頂蓋的裝配孔,裝配箱頂部設(shè)有與頂蓋上的裝配孔相對應(yīng)的裝配孔,發(fā)泡硅膠密封墊圈上設(shè)有與裝配孔相對應(yīng)的通孔。裝配箱內(nèi)設(shè)有多個(如3-8個)間隔設(shè)置的支架4,相鄰的支架之間的間隔距離為5~40mm,優(yōu)選相鄰的支架之間的間隔距離為8~15mm。
每個支架上間隔安裝有多個(如2-6個)電池單體5,每個支架上相鄰的電池單體的間隔距離為1~3mm,優(yōu)選每個支架上相鄰的電池單體的間隔距離為1.5~2.5mm。所述裝配箱內(nèi)部至少有一個內(nèi)側(cè)面鋪裝有機硅導(dǎo)熱墊片或所述裝配箱內(nèi)部的底面鋪裝有機硅導(dǎo)熱墊片6,所述裝配箱內(nèi)的剩余空間由有機硅灌封膠7填充。
所述有機硅導(dǎo)熱墊片的厚度范圍為0.1~20mm,優(yōu)選厚度范圍為5~10mm,導(dǎo)熱系數(shù)不低于1.5W/(m.K)。發(fā)泡硅膠密封墊圈密度在0.18~0.70g/cm3,阻燃等級不低于V-1級。所述有機硅灌封膠為雙組分有機硅灌封膠,有機硅灌封膠填充完固化后硬度在5~60ShoreA,導(dǎo)熱系數(shù)大于0.30W/(m.K),阻燃等級不低于V-0級。
具體實施:
如圖1所示的一種有機硅彈性體一體化保護的電動汽車動力電池組,包括PACK箱體,PACK箱體的制作材料是碳纖維材料,PACK箱體包括裝配箱1和頂蓋2,裝配箱和頂蓋之間設(shè)有發(fā)泡硅膠密封墊圈3(市售,浙江凌志新材料有限公司的產(chǎn)品LZ302Z),所述頂蓋的邊沿設(shè)有用于固定頂蓋的裝配孔,裝配箱頂部設(shè)有與頂蓋上的裝配孔相對應(yīng)的裝配孔,發(fā)泡硅膠密封墊圈上設(shè)有與裝配孔相對應(yīng)的通孔,螺栓穿過頂蓋上的裝配孔、泡硅膠密封墊圈上的通孔進入裝配箱頂部的裝配孔進行固定。裝配箱內(nèi)設(shè)有6個間隔設(shè)置的支架4,相鄰的支架之間的間隔距離為20mm。
每個支架上間隔安裝有3個電池單體5,每個支架上相鄰的電池單體的間隔距離為2mm。所述裝配箱內(nèi)部的底面鋪裝有機硅導(dǎo)熱墊片6(市售,浙江凌志新材料有限公司的產(chǎn)品LZ4620),所述裝配箱內(nèi)的剩余空間由有機硅灌封膠7(市售,浙江凌志新材料有限公司的產(chǎn)品LZ7626)填充。
以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案,并非對本實用新型作任何形式上的限制,在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。