一种固态电池模块安全保护结构的制作方法

本发明涉及电池温度控制领域，特别是涉及一种固态电池模块安全保护结构。

背景技术：

1、大容量的电池模块通常包含多个电芯。电池模块在快速充电的过程中，电芯会在短时间内产生大量的热量，产生的热量会汇聚在电芯的周围，若电芯周围的热量不能快速释放，则会使得电芯表面的温度持续升高，严重时会造成电池模块着火，甚至爆炸，因此电池模块需要配备冷却装置进行使用。

2、现有技术中，最常使用的电池冷却装置采用的是风冷散热的形式，但是在固体电池模块风冷散热的过程中，空气中的灰尘易附着在电芯的周壁上，不利于电芯的散热，而且风冷散热时，电芯所散发出来的热量易在其表面形成温度边界层，会阻碍热量的传导，不利于散热。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的电池模块冷却装置所存在的问题，提供一种固态电池模块安全保护结构，通过设置扰流板，能够在相邻两个电芯之间的空气流道内形成两股旋向相反的湍流气体，以破坏电芯表面所形成的温度边界层，进一步的通过扰流板的转动，能够将附着在电芯表面的灰尘刮掉，使得电芯所得到散热效果更好，散热效率更高。

2、上述目的通过下述技术方案实现：

3、一种固态电池模块安全保护结构包括：

4、外壳；

5、多个电芯，多个电芯沿第一方向间隔排布在外壳内，相邻两个电芯之间限定出沿第二方向延伸的空气流道，第二方向与第一方向位于同一水平面且互相垂直；

6、扰流件，空气流道内沿第二方向间隔设置有偶数个扰流件，相邻的两个扰流件，其中一个被配置成空气在绕流所述扰流件后在其两侧会周期性地脱离出旋转方向相反、排列规则的双列空气线涡，另一个被配置成空气被所述扰流件导流后会朝向电芯的方向流动，以扰乱电芯侧面的温度边界层；

7、所述扰流件包括第一异形板和第二异形板，第一异形板和第二异形板以其所在的空气流道的宽度方向中心线为对称轴对称设置，第一异形板和第二异形板均能够绕各自的转动中心向相反的方向转动，用以切换所述绕流件的配置形式。

8、在其中一个实施例中，所述第一异形板和第二异形板的长度配置成在第一异形板和第二异形板转动的过程中能够与电芯侧面接触，以剥除电芯侧面的灰尘。

9、在其中一个实施例中，所述第一异形板的侧面包括圆弧面、弧形面、大平面和小平面，弧形面和大平面均与圆弧面相切且弧形面和大平面交汇于小平面，小平面上开设有滑槽，滑槽沿大平面的长度方向延伸，滑槽内弹性连接有刮板。

10、在其中一个实施例中，所述空气流道内还设置有支架，支架上设置有驱动组件，驱动组件用于驱动第一异形板和第二异形板绕着各自的转动中心向相反的方向转动。

11、在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一连接轴、第一齿轮、第二连接轴和第二齿轮，第一连接轴固定连接在第一异形板的转动中心，第一齿轮与第一连接轴同轴连接，第一齿轮能够绕其轴线转动，第一齿轮还能够带动第一连接轴同步转动；第二连接轴固定连接在第二异形板的转动中心，第二齿轮与第二连接轴同轴连接，第二齿轮能够绕其轴线转动，第二齿轮还能够带动第二连接轴同步转动。

12、在其中一个实施例中，所述支架上还设置有联动组件，联动组件包括双侧齿条、中间板和两个单侧齿条，双侧齿条与其中一个扰流件所对应的第一齿轮和第二齿轮同时啮合，双侧齿条能够沿第二方向移动，单侧齿条和与其相邻的另一个扰流件所对应的第一齿轮和第二齿轮的外侧啮合，两个单侧齿条水平间隔设置，中间板固定连接在双侧齿条和两个单侧齿条之间。

13、在其中一个实施例中，所述第一齿轮能够沿其轴线方向移动，第一齿轮的中心开设有安装孔，安装孔内开设有多个调控槽，调控槽自上而下分为花键槽、导向槽和扩口槽，导向槽与花键槽顺滑连通，扩口槽与导向槽顺滑连通，导向槽的横截面面积自上而下逐渐增加；第一连接轴的周向上对应设置有花键块，花键块配合在调控槽内。

14、在其中一个实施例中，所述第一异形板和第二异形板上均开设有喷气孔，支架上设置有喷气组件，喷气组件用于驱动空气通过喷气孔向外喷出。

15、在其中一个实施例中，所述喷气组件包括进气槽、滑动板和半球凸块，进气槽开设在支架上，进气槽的两端均开设有连通孔，半球凸块滑动连接在靠近扰流件的其中一个连通孔内，另一个连通孔内设置有单向气阀，单向气阀限制进气槽内的空气通过单向气阀向外排出，滑动板弹性连接在进气槽内且与半球凸块固定连接，半球凸块的中心开设有气口；第一异形板和第二异形板的上下端面均与支架接触。

16、在其中一个实施例中，所述第一齿轮和第一连接轴之间设置有弹性扭转件。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明设置了扰流件，能够使得空气在空气流道内不仅能够以湍流的形式向前流动，近似以波浪线状的运动轨迹沿空气流道流动，而且空气还能直接朝向电芯的侧面方向流动，因此使得电芯侧面处的温度边界层被充分的破坏，从而提高电芯的散热效率，使得电芯的散热效果更好。

技术特征：

1.一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述第一异形板和第二异形板的长度配置成在第一异形板和第二异形板转动的过程中能够与电芯侧面接触，以剥除电芯侧面的灰尘。

3.根据权利要求2所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述第一异形板的侧面包括圆弧面、弧形面、大平面和小平面，弧形面和大平面均与圆弧面相切且弧形面和大平面交汇于小平面，小平面上开设有滑槽，滑槽沿大平面的长度方向延伸，滑槽内弹性连接有刮板。

4.根据权利要求3所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述空气流道内还设置有支架，支架上设置有驱动组件，驱动组件用于驱动第一异形板和第二异形板绕着各自的转动中心向相反的方向转动。

5.根据权利要求4所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述驱动组件包括第一连接轴、第一齿轮、第二连接轴和第二齿轮，第一连接轴固定连接在第一异形板的转动中心，第一齿轮与第一连接轴同轴连接，第一齿轮能够绕其轴线转动，第一齿轮还能够带动第一连接轴同步转动；第二连接轴固定连接在第二异形板的转动中心，第二齿轮与第二连接轴同轴连接，第二齿轮能够绕其轴线转动，第二齿轮还能够带动第二连接轴同步转动。

6.根据权利要求5所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述支架上还设置有联动组件，联动组件包括双侧齿条、中间板和两个单侧齿条，双侧齿条与其中一个扰流件所对应的第一齿轮和第二齿轮同时啮合，双侧齿条能够沿第二方向移动，单侧齿条和与其相邻的另一个扰流件所对应的第一齿轮和第二齿轮的外侧啮合，两个单侧齿条均与双侧齿条平行设置，中间板固定连接在双侧齿条和两个单侧齿条之间。

7.根据权利要求5所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述第一齿轮能够沿其轴线方向移动，第一齿轮的中心开设有安装孔，安装孔内开设有多个调控槽，调控槽自上而下分为花键槽、导向槽和扩口槽，导向槽与花键槽顺滑连通，扩口槽与导向槽顺滑连通，导向槽的横截面面积自上而下逐渐增加；第一连接轴的周向上对应设置有花键块，花键块配合在调控槽内。

8.根据权利要求7所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述第一异形板和第二异形板上均开设有喷气孔，支架上设置有喷气组件，喷气组件用于驱动空气通过喷气孔向外喷出。

9.根据权利要求8所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述喷气组件包括进气槽、滑动板和半球凸块，进气槽开设在支架上，进气槽的两端均开设有连通孔，半球凸块滑动连接在靠近扰流件的其中一个连通孔内，另一个连通孔内设置有单向气阀，单向气阀限制进气槽内的空气通过单向气阀向外排出，滑动板弹性连接在进气槽内且与半球凸块固定连接，半球凸块的中心开设有气口；第一异形板和第二异形板的上下端面均与支架接触。

10.根据权利要求9所述的一种固态电池模块安全保护结构，其特征在于，所述第一齿轮和第一连接轴之间设置有弹性扭转件。

技术总结
本发明涉及电池温度控制领域，具体的为一种固态电池模块安全保护结构，包括：外壳、电芯和扰流件，多个电芯沿第一方向间隔排布在外壳内，第一方向为前后方向，相邻两个电芯之间限定出沿第二方向延伸的空气流道，第二方向与第一方向位于同一水平面且互相垂直，第二方向为左右方向，空气流道内沿第二方向间隔设置有偶数个扰流件。本发明设置了扰流件，能够使得空气在空气流道内不仅能够以湍流的形式向前流动，近似以波浪线状的运动轨迹沿空气流道流动，而且空气还能直接朝向电芯的侧面方向流动，因此使得电芯侧面处的温度边界层被充分的破坏，从而提高电芯的散热效率，使得电芯的散热效果更好。

技术研发人员：杨定武,宋成福
受保护的技术使用者：深圳市山木新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15