一种超轻防撞电动汽车电池箱

1.本发明涉及电动汽车电池箱技术领域，具体为一种超轻防撞电动汽车电池箱。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的不断发展，电动汽车的电池箱也成为了一个备受关注的研究对象，由于各种原因引起的电动汽车电池燃烧事故频发，如何使得电动汽车电池箱更加安全，如何增强整个电池箱的温度调控能力、如何减轻电池箱的自身重量等一系列问题引起了许多学者和研究机构的重视，现存的相关文献中涉及的相关专利最多能够解决各种问题中的某一个问题，或是结构复杂实现困难，很难直接应用到电动汽车的制造生产之中(cn214607165u、中国；cn108346762a、中国；cn104385894a)，为了解决上述问题本发明通过参考现存相关文献与自己的科研实践相结合设计了一种轻质防撞电动汽车电池箱，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种超轻防撞电动汽车电池箱。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种超轻防撞电动汽车电池箱，具备能有效减轻电池箱重量、提升电池箱防火属性、大幅度增强电池箱防撞性能、行驶过程中有效散热等优点，可以有效解决背景技术中的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种超轻防撞电动汽车电池箱，包括内层箱、中间夹层与外层箱，所述中间夹层位于内层箱的外壁与外层箱的内壁之间，所述外层箱为整个电池箱的外壳部分，且所述外层箱包括外层箱上部分与外层箱下部分，所述外层箱上部分与外层箱下部分的连接处固定安装有铝制垫片，所述外层箱下部分的下端外表面均匀分布有流线型凸起，所述外层箱下部分的下端外表面设置有充气口，且所述充气口的数量为两组，所述外层箱上部分与外层箱下部分之间设置有螺栓，且所述外层箱下部分与外层箱上部分之间通过螺栓固定固定连接，所述中间夹层的内部设置有弹性支承与内层箱外延部分，且所述弹性支承固定安装于外层箱上部分的内壁与内层箱的外壁之间。
7.优选的，所述内层箱由陶瓷-铝基碳纳米管增强功能梯度材料制备而成。
8.优选的，所述弹性支承的材质为橡胶材料材料制成，且所述弹性支承均匀分布在内层箱外壁的前后左右四个面上。
9.优选的，所述内层箱外延部分的材料与内层箱的材质相同，并且每个外沿部分留有一个通气孔。
10.优选的，所述外层箱上部分与外层箱下部分的组成材质不同，所述外层箱上部分由陶瓷-铝基碳纳米管增强功能梯度材料制备而成，所述外层箱下部分由铝基碳纳米管增强材料制备而成。
11.优选的，所述螺栓由铝基碳纳米管或氮化硼管增强材料制成。
12.优选的，所示内层箱的内外壁涂装导热绝缘涂层，所述外层箱上部分、外层箱下部分的内侧一面需要涂装导热绝缘涂层。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本发明提供了一种超轻防撞电动汽车电池箱，具备以下有益效果：
15.1、该一种超轻防撞电动汽车电池箱，本发明实现了电池箱系统的轻量化，本发明采用铝基-陶瓷碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强功能梯度材料及铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强材料制备而成，与传统的电池箱相比大幅度减小了电池箱的质量；外层箱的上半部分具有很好的热力学性能，不易破坏且具备很好的隔热防火属性，完全可以取代传统的石英防护板的作用，进一步使得实现了电池箱的轻量化。
16.2、该一种超轻防撞电动汽车电池箱，本发明大幅度提升了电池箱的防撞性能，外层箱采用陶瓷-铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强功能梯度材料及铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强材料制备而成具有较高的强度和变形能力可以抵御和吸收一定程度上的撞击；预留的中间夹层可以起到很好的缓冲作用，并且一旦电池某一部分发生燃烧中间夹层可以起到储气室的作用；内层箱也具有较高的强度可以承受一定程度的撞击，内层箱的区域划分更是能够预防和减小电池箱内部电池间的撞击进一步提升了电池箱的防撞性能；本发明中的外层箱分为上下两部分构成，可以预防在在剧烈碰撞下电池箱会产生大变形的情况，一旦发生剧烈的车祸碰撞必然发生在前、后、左或右这几个方向中的一个，此时固定外层箱上下两部分间的螺栓将会由于剪力过大发生破坏，预防内层箱出现大变形引发火灾。
17.3、该一种超轻防撞电动汽车电池箱，本发明所设计的结构可以很好的使得充放电过程中产生的热量得到疏散，不会因为内部电池的局部过热发生危险。第四，相比现存的文献和市场上的同类产品，本发明不仅质量轻、安全性好并且结构简单易于实现大规模的工业化生产。
附图说明
18.图1为本发明一种超轻防撞电动汽车电池箱的整体剖面俯视示意图。
19.图2为本发明一种超轻防撞电动汽车电池箱中内层箱剖面侧视示意图。
20.图3为本发明一种超轻防撞电动汽车电池箱中外箱剖面示意图。
21.图4为本发明一种超轻防撞电动汽车电池箱的外箱下部仰视图。
22.图中：1、外层箱上部分；2、外层箱下部分；3、中间夹层；4、内层箱；11、铝制垫片；21、流线型凸起；22、螺栓；23、充气口；31、弹性支承；41、内层箱外延部分；42、通气孔。
具体实施方式
23.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
24.本实施例是一种超轻防撞电动汽车电池箱。
25.如图1-4所示，包括内层箱4、中间夹层3与外层箱，中间夹层3位于内层箱4的外壁与外层箱的内壁之间，外层箱为整个电池箱的外壳部分，且外层箱包括外层箱上部分1与外
层箱下部分2，外层箱上部分1与外层箱下部分2的连接处固定安装有铝制垫片11，外层箱下部分2的下端外表面均匀分布有流线型凸起21，外层箱下部分2的下端外表面设置有充气口23，且充气口23的数量为两组，外层箱上部分1与外层箱下部分2之间设置有螺栓22，且外层箱下部分2与外层箱上部分1之间通过螺栓22固定固定连接，中间夹层3的内部设置有弹性支承31与内层箱外延部分41，且弹性支承31固定安装于外层箱上部分1的内壁与内层箱4的外壁之间。
26.内层箱4由陶瓷-铝基碳纳米管增强功能梯度材料制备而成；弹性支承31的材质为橡胶材料材料制成，且弹性支承31均匀分布在内层箱4外壁的前后左右四个面上；内层箱外延部分41的材料与内层箱4的材质相同，并且每个外沿部分留有一个通气孔42；外层箱上部分1与外层箱下部分2的组成材质不同，外层箱上部分1由陶瓷-铝基碳纳米管增强功能梯度材料制备而成，外层箱下部分2由铝基碳纳米管增强材料制备而成；螺栓22由铝基碳纳米管或氮化硼管增强材料制成；所示内层箱4的内外壁涂装导热绝缘涂层，外层箱上部分1、外层箱下部分2的内侧一面需要涂装导热绝缘涂层。
27.需要说明的是，本发明为一种超轻防撞电动汽车电池箱，内层箱内放置电池，内层箱4由陶瓷-铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强功能梯度材料(材料体积份数服从指数函数分布由中间的陶瓷向两个外面的铝过度，增强相均匀分布在板内)制备而成，此种结构具备中间隔热防火、两个对外面能够有效的导热性能，并且此种板材具有较高的强度及较轻的质量；为了提高装载电池后的内层箱4的整体力学性能及安全性，将整个内层箱分割为6-8个矩形区域，并且整体为上端开口的长方体结构；中间夹层3为内层箱4和外层箱的链接部分，其中充满惰性气体或者其他阻燃气体(氮气、氖气等)并且在中间夹层会设置一些弹性支承31与刚性支撑，使得内层箱4和外层箱链接；弹性支承31(橡胶材料或其他弹性材料制成)均匀分布在内层箱4外壁的前后左右四个面上，根据弹性支撑材料和中间夹层的宽度调整长度；刚性支撑为每个小矩形区域的内层箱外延部分41，材料与内层箱4相同，长度为中间夹层厚度，也可以看作内层箱的一部分，并且每个外沿部分留有一个通气孔42；外层箱包含上下两个部分，为整个电池箱的最外层结构，由两种不同的材料制备而成，外层箱上部分1由陶瓷-铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强功能梯度材料(材料体积份数服从指数函数分布由外面的陶瓷向内面的铝过度，增强相均匀分布在板内)制备而成，内面有良好的导热性能、外面有很好的隔热防火性能、并且具备较高的强度；外层箱下部分2由铝基碳纳米管(或氮化硼纳米管)增强材料制备而成(增强相均匀分布在板内)，具备良好的导热性能和较高的强度；螺栓22的弹性模量需要小于外层箱的上下两个部分，螺栓22的尺寸和分布需要根据螺栓材料和汽车的最大加速度及电池箱的重量等因素确定；外层箱下部分2下端外表面设置的流线型凸起21，可以在汽车行驶时不增大阻力的同时增加散热效率；内层箱4厚0.5厘米由zro2-al基碳纳米管增强功能梯度材料(材料体积份数服从指数函数分布由中间的zro2向两个外面的al过度，碳纳米管均匀分布在结构内体积分数占比3％)制备而成，使得结构具备中间隔热防火、两个对外面能够有效的导热性能，并且此种结构具有较高的强度及较轻的质量；为了提高装载电池后的内层箱的整体力学性能及安全性，将整个内层箱分割为6个矩形区域，并且整体为上端开口的长方体结构，内层箱4的长、宽、高分别为94厘米、74厘米、24厘米；中间夹层3充氮气，且设置的充气口23，便于进行充气，在中间夹层设置直径1厘米长2.05厘米弹性模量约8mpa的弹性支承(阻燃橡胶材料支撑)，支撑间隔4厘米，
内层箱外延部分41使得内层箱4和外层箱链接；内层箱外延部分41为每个小矩形区域的外延部分长2厘米。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。