[发明专利]一种泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池

说明书

本发明提供一种泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池，所述泡沫铝复合防爆结构，包括底部结构、顶部结构和防爆层，所述防爆层设置于所述底部结构和所述顶部结构之间，所述顶部结构上方被设置为用于布置被防护物，所述被防护物之间设置有横梁，所述防爆层由不等厚变密度泡沫铝构成，所述防爆层的厚度范围和密度范围根据被防护物的布置位置和横梁的位置而设定。本发明提供的泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池在达到轻量化的同时，也提升了电池底部的安全性。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池。

背景技术

随着我国乃至全球的电动汽车迅速发展，当前新能源汽车的安全技术的发展竞争十分激烈，对新能源车的安全性能的要求也越来越高。

新能源车的电池包不再是整车中受保护的对象，提升自身的安全性能的同时，需要为车身乃至整车贡献自己的力量，又要兼顾满足高能量密度的要求，所以兼顾高安全性轻量化成为电池包刻不容缓的课题，在新能源电池包的设计中，电池的安全性和轻量化成为了设计工程的关注重点。

电池包在受到碰撞，震动挤压等工况时，极大可能发生变形甚至破坏，引起火灾甚至爆炸，因此，在电池包的强度刚度需要提升，同时安全性能尤其是底部安全的要求越来越高的前提下，如何防爆，如何提高底部安全性，怎样设计综合性能优异的轻量化电池包是需要解决的技术问题。

现有技术用合金、复合材料、压铸铝等替代传统钢制，虽然减轻了重量，但也带来了成本的上升。另一方面，通过钣金厚度减薄等结构优化、去模组化方法，或者通过降低材料密度，降低厚度，减少或去掉部分结构件，弱化部分结构的方法，虽然达到了轻量化的目的，但是同时也造成了电池的性能下降，导致整包的综合性能较差，更达不到防爆，提升底部安全性的效果。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种轻量化的泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池。

本发明的目的之二在于提供一种底部安全性高的泡沫铝复合防爆结构、防爆装置及锂电池。

本发明提供一种泡沫铝复合防爆结构，包括底部结构、顶部结构和防爆层，所述防爆层设置于所述底部结构和所述顶部结构之间；所述顶部结构上方被设置为用于布置被防护物，所述被防护物之间设置有横梁；所述防爆层由不等厚变密度泡沫铝构成，所述防爆层的厚度范围和密度范围根据被防护物的布置位置和横梁的位置而设定。

进一步，所述新型防爆装置的顶部结构上预留有多个安装凹槽，所述安装凹槽被设置为用于容置所述被防护物，所述安装凹槽下方区域的不等厚变密度泡沫铝的密度，在横梁延伸方向上从侧边至中心依次降低。

进一步，所述安装凹槽下方区域的防爆层包括蜂窝铝结构。

进一步，所述不等厚变密度泡沫铝的厚度范围为5mm-12mm，密度范围为0.2-1.5g/cm³。

进一步，所述防爆层与底部结构的连接工艺为：首先在底部结构的表面冷喷铝粉，接着采用原位熔体发泡工艺，使防爆层的泡沫铝与底部结构一体成型。

进一步，所述顶部结构由铝板构成，所述铝板的厚度为1.0mm-1.4mm。

本发明还提供一种防爆装置，包括泡沫铝复合防爆结构和边框，所述复合防爆结构包括底部结构、顶部结构和防爆层，所述防爆层设置于所述底部结构和所述顶部结构之间，所述顶部结构上方被设置为用于布置被防护物，所述被防护物之间设置有横梁；所述防爆层由不等厚变密度泡沫铝构成，所述防爆层的厚度范围和密度范围根据被防护物的布置位置和横梁的位置而设定；所述底部结构采用钢板构成；所述边框包括左边梁和右边梁，所述钢板与所述左边梁和右边梁均采用FDS连接。

进一步，所述钢板厚度范围为0.8mm-1.0mm。