一种电池隔热绝缘结构以及电池的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种电池隔热绝缘结构以及电池。


背景技术：

2.动力电池工作需要在一个最优的温度范围内，才能保证其良好的功率特性、循环寿命等性能，除了热管理零部件的温度控制外，还需要控制外界热对电池的干扰，降低外界传递到电池包内的热量。
3.对于增程电动汽车，当电池电量低于设定值的时候，增程器会启动使用汽油发电给电池充电，在此过程中，增程器会产生热量，通过排气管排出，排气管外壁温度普遍会高于200℃，高温辐射造成热量传递到电池，使电芯温度升高，电芯均匀性变差，带来很大负面影响。
4.如图1所示，目前，常用隔热方式有：
5.1、在排气管上加隔热铁板；
6.2、在电池包外部增加电池包隔热材料(如反光铝板)。
7.但是上述两种结构隔热效果非常有限，在温度较高的环境下，对动力电池的保温隔热性能改善较差，无法很好的解决电池隔热问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种电池隔热绝缘结构以及电池，以提高电池的隔热性能。
9.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
10.一种电池隔热绝缘结构，包括模组固定梁和隔热垫，所述模组固定梁固定安装于电池箱体内并为电池模组提供支撑，所述隔热垫设置于所述模组固定梁为所述电池模组提供支撑的一侧。
11.基于上述基础方案，本结构的隔热原理为，通过模组固定梁对电池模组进行支撑，避免电池模组与电池箱体直接接触，减少了箱体与电池模组之间的传热面积，进而可以大大减少外界通过箱体传递给电池模组的热量。同时，在模组固定梁上设置隔热垫，利用隔热垫传递效率低的特性对模组固定梁产生的热量进行阻隔，可以进一步降低箱体与电池模组之间传递的热量，达到良好隔热的目的。
12.优选地，所述模组固定梁上设有若干用于固定所述电池模组的模组固定件，所述隔热垫与所述模组固定件相对的位置处开设有定位孔。
13.优选地，所述模组固定件远离所述模组固定梁的一端凸出于所述模组固定梁表面。
14.优选地，所述模组固定件凸出于所述模组固定梁的部分位于所述定位孔中。
15.优选地，所述模组固定件包括固定部和凸出部，所述模组固定梁上开设有若干安装孔，所述固定部固定设置于所述安装孔中，所述凸出部位于所述模组固定梁表面，且所述
凸出部厚度小于所述定位孔的深度。
16.优选地，所述隔热垫为导热系数＜0.5w/(m
·
k)的非金属材质制成。
17.优选地，所述隔热垫为环氧板材，和/或，所述隔热垫厚度为2-3mm。
18.优选地，所述隔热垫宽度与所述模组固定梁相等，和/或，所述隔热垫长度与所述模组固定梁相等。
19.本实用新型还公开了一种电池，包括箱体、电池模组以及上述的电池隔热绝缘结构，所述电池隔热绝缘结构安装于所述箱体中，所述电池模组安装于所述电池隔热绝缘结构上。
20.本方案的有益效果：本方案通过模组固定梁和隔热垫直接将电池箱体与电池模组物理隔开，极大的降低了热传递，进一步的控制了电池模组温度的升高。同时，此结构可以增加爬电距离，增大电池的绝缘数值，减小电池报绝缘低的风险，提高电池系统的可靠性。
附图说明
21.图1为增程电池包与排气管示意图；
22.图2为一实施例中电池模组安装在模组固定梁上的示意图；
23.图3为一实施例中模组固定梁、隔热垫和电池模组配合示意图；
24.图4为一实施例中隔热垫的示意图。
25.说明书附图中的附图标记包括：电池箱体1、电池包外隔热材料201202、排气管3、隔热铁板4、模组固定梁5、隔热垫6、定位孔601、模组固定件7、凸出部701、固定部702、电池模组8。
具体实施方式
26.将参照附图详细描述根据本实用新型的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。
27.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”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。
28.本实施例关于“上方”、“上端”、“上侧”等方位词是指，电池箱体1水平放置时箱底朝向箱盖方向，“下方”、“下端”、“下侧”等方位词是指，电池箱体1水平放置时箱盖朝向箱底方向。
29.下面，参照图1-图4，详细描述根据本实用新型的优选实施方式。
30.本实施例提供了一种电池隔热绝缘结构，用于改善电池的隔热性能，参见图1，目前常见的隔热方式有：
31.1、在排气管3上加隔热铁板4；
32.2、在电池包外部增加电池包隔热材料201、202(如反光铝板)。
33.本电池隔热绝缘结构为在上述隔热方式的基础上进行设计，具体方案为：
34.一种电池隔热绝缘结构，包括模组固定梁5和隔热垫6，模组固定梁5固定安装于电池箱体1内并为电池模组8提供支撑，隔热垫6设置于模组固定梁5为电池模组8提供支撑的一侧。
35.其中，模组固定梁5为具有一定厚度的板状件，当模组固定梁5通过焊接、螺钉连接等方式固定在电池箱体1内部底面，再将电池模组8安装在模组固定梁5上时，电池模组8与电池箱体1内部底面之间会具有一定的间隙，使电池模组8与电池箱体1隔开。
36.隔热垫6为导热系数非常小的非金属材料制成，以保证隔热垫6的隔热性。具体地，在一些实施例中，隔热垫6为导热系数＜0.5w/(m
·
k)的非金属材质制成，导热系数在该数值以下的材料具有较好的隔热性，使隔热垫6能够很好的阻隔模组固定梁5传递的热量。并且，由于隔热垫6为非金属材料制成，所以隔热垫6的设置可以减小模组固定梁5上的金属屑刺破电池模组8外部绝缘层的风险，使电池系统的绝缘性能得到保证。
37.在一些实施例中，隔热垫6为环氧板材。可以理解的是，隔热垫6还可以为石棉板、岩棉板等其他低导热板材。
38.在一些实施例中，隔热垫6厚度为2-3mm，该厚度下的隔热垫6相比于大厚度的隔热垫6而言其既能节约材料，又能保证良好的隔热性。
39.安装方式上，隔热垫6可以通过粘接、螺钉连接等方式固定在模组固定梁5上，也可以通过图2中所示的利用电池模组8将隔热垫6压紧在模组固定梁5上的方式。
40.参见图2，本实施例中，隔热垫6宽度与模组固定梁5的宽度相同，隔热垫6的长度略小于模组固定梁5的长度，隔热垫6安装在模组固定梁5上时其两侧与模组固定梁5的两侧平齐，以确保隔热垫6能够较好的覆盖模组固定梁5。应当理解的是，不考虑成本的前提下，隔热垫6宽度还可以大于模组固定梁5的宽度，隔热垫6的长度还可以等于模组固定梁5的长度。
41.应当理解的是，虽然本实施例中隔热垫6优选为一层，但是在其他可选实施方式中，隔热垫6可以为两层、三层或者更多。
42.基于上述基础方案，通过模组固定梁5对电池模组8进行支撑，避免电池模组8与电池箱体1直接接触，减少了电池箱体1与电池模组8之间的传热面积，进而可以大大减少外界通过电池箱体1传递给电池模组8的热量。同时，在模组固定梁5上设置隔热垫6，利用隔热垫6热传递效率低的特性对模组固定梁5产生的热量进行阻隔，可以进一步降低电池箱体1与电池模组8之间传递的热量，达到良好隔热的目的。
43.参见图3，在一些实施例中，模组固定梁5上设有若干用于固定电池模组8的模组固定件7，隔热垫6与模组固定件7相对的位置处开设有定位孔601。本实施例中，模组固定件7为带有螺纹孔的模组固定螺母，模组固定件7通过焊接、卡接或者螺纹连接的方式固定在模组固定梁5上，本实施例中，模组固定梁5上开设有若干个安装孔，各模组固定件7分别固定在各安装孔内。应当理解的是，在其他一些实施方式中，模组固定件7还可以是直接焊接在模组固定梁5表面，或者完全插入在安装孔中，只要能够固定在模组固定梁5上并与电池模组8上的固定件对应即可。
44.对应的，隔热垫6上开设的定位孔601数量与模组固定件7的数量一致，且定位孔601直径大于模组固定件7直径，使定位孔601能够容纳模组固定件7。并且，当隔热垫6安装在模组固定梁5上时，模组固定件7与定位孔601一一对应。
45.针对上述结构，装配电池模组8时，将电池模组8放置在隔热垫6上，并使电池模组8上的各固定螺栓分别正对各定位孔601，然后旋动固定螺栓使其与模组固定件7螺纹连接，完成电池模组8的固定。在此过程中，电池模组8被固定在模组固定梁5上的同时会将隔热垫6压紧在模组固定梁5上。
46.在一些实施例中，模组固定件7远离模组固定梁5的一端凸出位于模组固定梁5上。
47.在一些实施例中，模组固定件7包括固定部702和凸出部701，模组固定梁5上开设有若干安装孔，固定部702固定设置于安装孔中，凸出部701位于模组固定梁5表面，且所凸出部701厚度小于定位孔601的深度。
48.具体地，参见图3，模组固定件7包括下部的固定部702和顶端的凸出部701，凸出部701的直径大于安装孔直径，使模组固定件7的固定部702伸入安装孔的同时其顶端的凸出部701能够被支撑在模组固定梁5上，即，使模组固定件7上端凸出位于模组固定梁5上。并且，凸出部701的直径小于定位孔601的直径，使凸出部701能够位于定位孔601中。如此设置，使凸出部701具有定位和限位的作用，安装隔热垫6时通过定位孔601与凸出部701的一一对应可以实现隔热垫6与模组固定梁5的快速定位以及安装，隔热垫6安装完成后凸出部701可以对隔热垫6的水平运动进行限位，避免隔热垫6脱落或者偏离。
49.在一些实施例中，模组固定件7凸出于模组固定梁5的部分位于定位孔601中。具体地，参见图3，本实施例中，凸出部701的厚度小于定位孔601的深度，使模组固定件7上表面位于隔热垫6上表面下方，因此，当电池模组8安装在隔热垫6上时，模组固定件7上端与电池模组8之间还具有一定间距，实现模组固定件7与电池模组8的空气隔离。
50.本实施例的隔热绝缘结构，直接将电池箱体1与电池模组8隔开，极大的降低了热传递效率，进一步的控制了电芯温度的升高。同时，此结构可以增加爬电距离，增大电池的绝缘数值，减小电池系统报绝缘低的风险，提高电池系统的可靠性。
51.参见图2，本实施例中还公开了一种电池，包括电池箱体1、电池模组8以及上述的电池隔热绝缘结构，电池隔热绝缘结构安装于电池箱体1的底部，电池模组8安装于电池隔热绝缘结构上。
52.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。