本實(shí)用新型涉及一種電池模組/電池箱防爆結(jié)構(gòu)，主要用于電池模組和/或電池箱。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池，特別是動(dòng)力鋰電池，在使用過程中存在電池短路的可能性。例如，在大電流頻繁的工作過程中，尤其是大電流的過充、過放工況，會(huì)引起鋰離子在陽極堆積。長(zhǎng)期堆積后可能刺穿隔膜，接觸到負(fù)極，從而引起電池內(nèi)部短路，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部溫升異常，當(dāng)電池自身的發(fā)熱速率遠(yuǎn)高于電池環(huán)境的散熱速率，電池內(nèi)壓及溫度急劇上升，發(fā)展到無法控制的狀態(tài)（即熱失控），最終導(dǎo)致鋰離子電池的起火或爆炸的安全隱患。

又如，動(dòng)力電池應(yīng)用在電動(dòng)汽車上時(shí)，除大電流的工作外，還有長(zhǎng)時(shí)間的顛簸和震動(dòng)，甚至有車輛發(fā)生碰撞等嚴(yán)重情況，動(dòng)力電池受外力擠壓、穿刺等故障，也會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)生短路。另外，電動(dòng)汽車緊急剎車時(shí)能量回饋，會(huì)對(duì)電池進(jìn)行快速回充，瞬間的超高電流等也會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)生短路。以上的潛在威脅目前無法有效完全消除，因此動(dòng)力電池的安全性一直是新能源汽車急需完善的問題之一。

現(xiàn)有電池模組和電池箱的材質(zhì)多為樹脂類塑料、碳纖維等單一類型材質(zhì)，配以金屬結(jié)構(gòu)件保持支撐，在電池起火產(chǎn)生高溫后，內(nèi)部壓力增加的情況下，無法保證足夠的剛性和強(qiáng)度來防止破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)電池?zé)崾Э氐惹樾蜗驴赡馨l(fā)生的起火、爆炸等危險(xiǎn)，本實(shí)用新型提供了一種電池模組/電池箱防爆結(jié)構(gòu)，在保證強(qiáng)度、絕緣的同時(shí)，起到有效隔離防火，泄壓防爆的目的。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種電池模組/電池箱防爆結(jié)構(gòu)，包括電池保持架、復(fù)合支承層和外敷層，所述復(fù)合支承層包括金屬骨架板以及粘結(jié)在所述金屬骨架板上的絕緣阻燃樹脂層，所述電池保持架位于所述復(fù)合支承層的內(nèi)側(cè)，并通過榫卯插接的方式與所述復(fù)合支承層的內(nèi)側(cè)面連接，所述外敷層位于所述復(fù)合支承層的外側(cè)，并通過粘結(jié)的方式與所述復(fù)合支承層的外側(cè)面連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：由于采用多層材料復(fù)合而成，具有良好的強(qiáng)度以及絕緣性能和阻熱性能，并可使起火后的電池模組與其他正常模組保持隔離，避免火源的擴(kuò)散，為后續(xù)滅火措施贏得時(shí)間。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

參見圖1，本實(shí)用新型公開了一種電池模組/電池箱防爆結(jié)構(gòu)，包括電池保持架1、復(fù)合支承層和外敷層4，所述復(fù)合支承層包括金屬骨架板2以及粘結(jié)在所述金屬骨架板上的絕緣阻燃樹脂層3，所述電池保持架位于所述復(fù)合支承層的內(nèi)側(cè)，并通過榫卯連接方式與所述復(fù)合支承層的內(nèi)側(cè)面連接，所述外敷層位于所述復(fù)合支承層的外側(cè)，粘結(jié)在所述復(fù)合支承層的外側(cè)面上。

所述金屬骨架板可以采用金屬型材，以方便加工，節(jié)省生產(chǎn)成本。

所述金屬骨架板（金屬型材）優(yōu)選鋁鎂合金材料，以在滿足性能要求的同時(shí)盡可能降低成本。

所述絕緣阻燃樹脂層優(yōu)選采用AMM（丙烯酰胺三聚物樹脂）材料，以獲得良好的絕緣阻熱特性以及與金屬骨架板之間的粘結(jié)特性。

所述絕緣阻燃樹脂層優(yōu)選位于所述金屬骨架板的外側(cè)。

所述金屬骨架板的外側(cè)表面優(yōu)選設(shè)有若干直條狀的凹槽5，所述凹槽的橫截面優(yōu)選呈燕尾形，所述絕緣阻燃層延伸至所述金屬骨架板外側(cè)表面上的凹槽內(nèi)并充滿這些凹槽。

所述絕緣阻燃樹脂層與所述金屬骨架板采用復(fù)合壓注成型的方法成型為一體。

所述金屬骨架板的內(nèi)側(cè)表面設(shè)有用于與所述電池保持架連接的若干直條狀榫頭，所述金屬骨架板內(nèi)側(cè)表面上的相鄰榫頭之間呈榫槽結(jié)構(gòu)，所述電池保持架的外側(cè)表面上設(shè)有用于與所述金屬骨架板連接的若干直條狀榫頭6，所述電池保持架外側(cè)表面上的相鄰榫頭之間呈榫槽結(jié)構(gòu)，所述金屬骨架板內(nèi)側(cè)表面和所述電池保持架外側(cè)表面之間的榫頭和榫槽之間相互插接在一起。

所述金屬骨架板內(nèi)側(cè)表面上的榫頭和榫槽結(jié)構(gòu)的橫截面和所述電池保持架外側(cè)表面上的的榫頭和榫槽結(jié)構(gòu)的橫截面均可以呈燕尾狀。

所述電池保持架的內(nèi)側(cè)安裝電池組，與電池相接觸，優(yōu)選采用SMC（Sheet molding compound，片狀模塑料）材料或AMM（丙烯酰胺三聚物樹脂）。

所述外敷層優(yōu)選采用芳酰胺纖維或碳纖維，以獲得高強(qiáng)度防爆特性。

所述外敷層采用環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)在所述絕緣阻燃樹脂層的外側(cè)表面。

這種結(jié)構(gòu)通常具有相互連接的頂面板、底面板和側(cè)壁，并優(yōu)選在側(cè)壁的邊角部位設(shè)有薄壁區(qū)，用作泄壓排氣閥。

本實(shí)用新型主要制備工藝為：

1、與電池接觸的AMM/SMC樹脂電池保持架單獨(dú)壓注成型，具有高強(qiáng)度、絕緣和耐高溫的特性。

2、用做金屬骨架板的鎂鋁合金型材與其外側(cè)的AMM/SMC絕緣阻燃樹脂層為復(fù)合壓注成型，型材直接嵌入AMM/SMC層內(nèi)一體成型。

3、碳纖維外覆層與AMM/SMC絕緣阻燃樹脂層用環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)，保證粘結(jié)牢固、表面平整。

4、最后將鎂鋁合金型材（含壓注的AMM/SMC及粘結(jié)的碳纖維外覆層）與AMM電池保持架的表面凹槽對(duì)齊，推入配合達(dá)到相互嵌入結(jié)合的效果。

本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：

1、以鎂鋁合金型材為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)骨架，特定的截面形狀及連接保證足夠的強(qiáng)度同時(shí)可減輕整體重量。

2、選用絕緣阻燃的AMM材料密度較小，熱穩(wěn)定性好，易于成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)，加工性較好。

3、作為外層蒙皮的碳纖維材質(zhì)，起到絕緣效果，保證強(qiáng)度，減輕重量。

4、結(jié)構(gòu)側(cè)壁邊角部位預(yù)設(shè)薄壁位置作為泄壓排氣閥，在高溫壓力增大到一定值時(shí)自動(dòng)破壞失效進(jìn)行泄壓，避免爆炸隱患。