[实用新型]一种动力电池热防护装置

说明书

本实用新型公开了一种动力电池热防护装置，属于电池安全防护技术领域。解决现有动力电池热防护能力不足的问题。包括动力电池、胶层、隔热层、保护壳和壳盖，胶层和隔热层环绕在动力电池圆周，隔热层置于动力电池上下端面，如此布置，使得动力电池具有良好的热防护效果，保护壳和壳盖起到结构支撑和防护作用，防止动力电池受到撞击时被挤压。本实用新型在动力电池意外爆炸时，还可以有效起到吸收爆炸冲击波的作用，防止电池爆炸对人和设备造成毁伤，具有较好的应用价值。

技术领域

本实用新型公开了一种动力电池热防护装置，属于电池安全防护技术领域。

背景技术

随着电动汽车市场的快速发展，动力电池得到大量的应用。动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

动力电池表现出的续航里程短、循环寿命低等难题一直是制约电动汽车高速增长的主要因素，这些因素对环境温度比较敏感，动力电池在高温工作时，循环寿命缩短，安全性能下降；低温工作时，充放电容量衰减严重，且多次低温循环对安全性也有一定影响。

目前，动力电池热防护设计主要从体系设计方面提高，一般通过使用热稳定性更高的正负极材料，具有阻燃功能的电解液，高熔点隔膜，陶瓷涂层隔膜，负极陶瓷表面涂覆，PTC添加剂等。

以上措施还是没有从根本上杜绝热源对动力电池的影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种动力电池热防护装置，通过采取多种防护措施，使得动力电池具有较好的热防护效果，同时在动力电池意外爆炸时，能有效起到吸收爆炸冲击波的作用，防止电池爆炸对人和设备造成毁伤，具有较好的应用价值。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种动力电池热防护装置，包括动力电池、胶层、隔热层、保护壳和壳盖，其特征在于：

所述胶层为J-2090韧性环氧树脂，灌封于动力电池的圆周，胶层径向厚度2mm，所述胶层灌封在动力电池和隔热层之间前，在动力电池和隔热层之间均匀放置一圈热缩套管，热缩套管的规格为直径0.8mm、1mm或1.5mm规格中的任意一种，在热缩套管内插入与热缩套管内径相同的金属棒，金属棒上涂抹润滑脂，然后再灌封加热到液态的J-2090韧性环氧树脂，热缩套管所占的横截面积为胶层的横截面积的20％～30％，待J-2090韧性环氧树脂冷却固化后，将金属棒从热缩套管抽取出来。如此设置，J-2090韧性环氧树脂具有较好的弹塑性变形，在动力电池受到外界冲击时，能有效的吸收冲击能量，J-2090韧性环氧树脂构成的胶层内部留有一圈由热缩套管构成的通孔，这是因为J-2090韧性环氧树脂的泊松比较大，受到径向压缩变形时将在轴向产生体积膨胀，因此需要留有容变形空间，且J-2090韧性环氧树脂在受到高温时，固化的状态会变软，能有效的吸收动力电池散发的热量，且动力电池一旦发生爆炸时，是由于热失控造成的，J-2090韧性环氧树脂受热软化后，在受到冲击时，能有效的吸收冲击波能量。

所述隔热层置于胶层的外围以及动力电池的上下端面，材料为气凝胶毡，厚度为1mm，如此设置，可以有效隔绝动力电池和外部环境之间的热传递，一方面动力电池产生的热量不会影响外部产品，另一方面使得动力电池能在高温环境下使用。

所述保护壳由螺纹或者通过螺钉与壳盖连接而成，保护壳为具有空腔的圆柱体，保护壳的底部具有螺纹孔，保护壳的材料为孔隙率60％～70％的闭孔泡沫铝，这是因为孔隙率60％～70％的闭孔泡沫铝材料具有良好的冲击韧性和缓冲效果，且导热率较低，具有良好的隔热性和防火性，研究测试表明，孔隙率为84％的泡沫铝发生50％变形时，可吸收2.5MJ/cm³以上的能量。所述保护壳内部热喷涂陶瓷材料，能有效隔绝保护壳内外部的热环境。

所述壳盖的材料为孔隙率60％～70％的闭孔泡沫铝，壳盖中部具有螺纹孔，壳盖的内部热喷涂陶瓷材料。