本申请涉及机械技术领域，尤其涉及一种电池包和汽车。
背景技术：
动力电池作为新能源汽车的主要动力来源，在工作过程中会发热，为了确保动力电池的安全，目前采用动力电池的汽车上都会设置相应的控制策略。
然而，即使设置有相应的控制策略，某些情况下，动力电池可能会被猛烈碰撞，例如：发生车祸时。此时动力电池可能会热失控，并在短时间内发生爆炸，留给司乘人员的逃生时间极为短暂。
技术实现要素：
本申请的目的在于提供一种电池包和汽车，通过在电池包的上盖下方设置耐高温高压的防护板，在电池包热失控后，防护板确保动力电池不会在短时间内爆炸，为逃生和救援预留充足的时间。
本申请第一方面提供一种电池包，包括：托盘、上盖、防护板和电池模组；所述上盖盖合在所述托盘上，所述上盖和所述托盘之间形成容纳腔；所述电池模组和所述防护板位于所述容纳腔内，所述电池模组固定在所述托盘上；所述防护板位于所述电池模组的盖板和所述上盖之间，所述防护板朝向所述盖板的表面设有粘接胶，所述防护板通过所述粘接胶固定在所述盖板上。
如上所述电池包，其中，所述粘接胶的数量至少为两个，至少两个所述粘接胶间隔分布在所述防护板朝向所述盖板的表面上。
如上所述电池包，其中，所述粘接胶具有向远离所述防护板方向延伸的厚度h，所述粘接胶的厚度h的取值范围为：0.5毫米≥h≥1.5毫米。
如上所述电池包，其中，所述电池模组的电池上设有防爆阀，所述电池模组的盖板上设有与所述防爆阀相对的通孔；所述防护板具有加厚区域，所述加厚区域位于所述通孔之上。
如上所述电池包，其中，所述防护板的侧边设有导向板，所述导向板朝向所述上盖到所述托盘的方向延伸。
如上所述电池包，其中，所述防护板、所述电池模组的盖板和所述粘接胶之间形成第一通道；所述导向板和所述电池模组之间具有第二通道；所述通孔和所述第二通道通过所述第一通道连通，以形成排气通道。
如上所述电池包，其中，所述防护板包括两相对设置的长侧边，两所述长侧边上均设有所述导向板；所述粘接胶的数量为两条，两条所述粘接胶分别靠近两所述导向板设置，两所述粘接胶之间具有沿所述防护板的宽度方向延伸的第一间隔；两条所述粘接胶均包括沿所述防护板的长度方向分布的至少两个子单元，相邻的所述子单元之间具有第二间隔；所述第一间隔和所述第二间隔连通形成所述第一通道。
如上所述电池包，其中，所述防护板为云母板。
如上所述电池包，其中，所述上盖的材质为片状模塑料。
本申请第三方面提供一种汽车，包括本申请第一方面任一项所述的电池包。
本申请中，通过设置防护板，避免电池模组热失控后，高温高压气体直接冲击上盖；且防护板通过粘接胶固定，利于快速将防护板固定，还可以降低电池包的整体重量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的电池包的轴测图；
图2是本申请实施例提供的电池模组的断面图；
图3是图2的a处放大图；
图4是本申请实施例提供的防护板的轴测图；
图5是本申请实施例提供的防护板的另一方向的轴测图。
附图标记说明：
10-托盘，20-上盖，30-防护板，31-加厚区域，32-加强筋，33-导向板，331-第二通道，34-粘接胶，341-子单元，35-第一通道，351-第一间隔，352-第二间隔，40-电池模组，41-防爆阀，42-盖板，50-泄压阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
以下首先介绍本申请涉及的电池模组，电池模组一般包括框架及位于框架内的电池阵列，电池阵列包括多个依次排布的电池，框架包括盖板、两个端板及两个侧板，两个端板沿电池模组的长度方向分布于电池阵列的两端，两个侧板沿电池模组的宽度方向分布于电池阵列的两侧，盖板设于电池阵列的顶部。
如图1至图5所示，本申请实施例提供的电池包，包括托盘10、上盖20、防护板30和电池模组40。图1中示出电池包包括六个电池模组40，每个电池模组40上均设有防护板30。
其中，参考图1至图3，所述上盖20盖合在所述托盘10上，所述上盖20和所述托盘10之间形成容纳腔。所述电池模组40和所述防护板30位于所述容纳腔内，所述防护板30位于所述电池模组40的盖板42和所述上盖20之间，所述防护板30朝向所述盖板42的一侧设有粘接胶34，所述防护板30通过所述粘接胶34固定在所述盖板42上。上述托盘10的材质为铝，具体地，托盘10由铝板拼焊而成，其强度较高，可以承受一定的压力。
上盖20和托盘10形成一个容纳腔，将电池模组40和防护板30等放置在该容纳腔内，一方面起到防护电池模组40的作用，避免灰尘或者脱落的零部件进入电池包内，影响电池包工作。另一方面，在电池包热失控后，容纳腔为一个封闭的空间，可以起到隔绝空气的作用，避免内部热失控位置在外部空气助力下起火甚至爆炸。本领域技术人员可以理解的是，本实施例中，容纳腔可以为一个密封腔室。为增加密封强度，在上盖20和托盘10相扣合的位置处设置密封垫，从而增加密封强度，最大程度避免外界空气进入电池包内部。可选地，该密封垫采用耐高温高压材质制成，例如：氟橡胶。氟橡胶具有耐高温性，可在-30℃-+250℃环境中使用，并且还耐强氧化剂、耐油以及耐酸碱，非常适用于高温及高压环境中。
本实施例的电池包，在电池模组40热失控后，防护板30可以阻挡高温高速气体直接冲击上盖20，而上盖20阻挡高温高压气体的同时，还可以隔绝空气，从而避免电池包在短时间内爆炸，为救援和逃生争取了足够的时间，增加了安全系数。另外，防护板30采用粘接胶34固定在电池模组40的盖板42上，无需采用传统的紧固件进行固定，可以节省工时，利于快速将防护板30固定在盖板42上，也利于降低电池包整体的重量。
可选地，所述粘接胶34的数量至少为两个，至少两个所述粘接胶34间隔分布在所述防护板30朝向所述盖板42的表面上。本领域技术人员可以理解的是，粘接胶34可以为条状，如图5所示，并且条状的粘接胶34沿防护板30的长度方向延伸。粘接胶34也可以为块状，块状的粘接胶34的数量可以为五个、八个或者十个等等，无论数量为多少个，块状的粘接胶34都可以均匀或者随机分布在防护板30的表面上，并且任意相邻的两块粘接胶34之间具有间隔。
将粘接胶34间隔设置在防护板30的表面上，可以保证防护板30的粘接强度的同时，降低粘接胶34的使用量，从而起到减重的作用。另外，粘接胶34间隔设置在防护板30的表面上，也可以为防护板30和盖板42之间预留充足的第一通道，该第一通道可以用于缓冲高温高压气体的冲击力。
可选地，为进一步确保防护板30的粘接强度，同时避免浪费粘接胶34。需要设置合理厚度的粘接胶34。具体地，所述粘接胶具有向远离所述防护板方向延伸的厚度h，所述粘接胶的厚度h的取值范围为：0.5毫米≥h≥1.5毫米。也即，设置0.5毫米至1.5毫米厚度的粘接胶34，可以避免粘接胶34太薄，影响防护板30的粘接强度，还可以避免粘接胶34太厚，浪费粘接胶34。
进一步地，如图2所示，所述电池模组40的电池上设有防爆阀41，电池模组40的盖板42上设有和防爆阀41相对的通孔。所述防护板30设有加厚区域31，所述加厚区域31位于所述该通孔之上，也即加厚区域31挡在通孔和所述上盖20之间。电池模组40热失控后，产生的高温高压气体会首先从电池模组40的防爆阀41释放出来，然后经盖板42上的通孔向上喷发。通过在防护板30上设加厚区域31，将加厚区域31遮挡在电池模组40的盖板42上的通孔之上，从而尽可能长时间的阻止高温高压气体直接冲击上盖20。此种针对重点防护区域进行加厚的设置，增加防护效果的同时，还可以降低成本，以及降低对电池包整体体积和重量。
可选地，防护板30的厚度依据电池包热失控后，释放出的高温高压的气体的压力设置。电池包越大，热失控后释放出的高温高压气体的压力越大，防护板30的厚度需要设置的越厚。而加厚区域31相较于其他区域可以加厚0.5mm-1mm左右。例如；防护板30的加厚区域31的厚度可以为1mm至2mm之间；防护板30的其他区域可的厚度可以为0.5mm至1mm之间。
进一步地，参考图2至图5，所述防护板30的侧边设有导向板33，所述导向板33朝向上盖20到托盘10的方向(图2中z方向)延伸。防护板30的可以为方形薄板，在方形薄板的四个边上均可以设导向板33。也可以只在防护板30的两个长侧边(沿y方向延伸的侧边)上设置导向板33，参考图4和图5，在电池包整体为长方体的情况下，如果电池包的长度明显大于电池包的宽度，相应的，防护板30的长度也会明显大于防护板的宽度，此时可以仅在位于宽度方向x两侧的侧边(也即，沿长度方向y延伸的侧边)上设导向板33。电池包热失控后，高温高压气体会向上冲击，导向板33可以阻挡和引导高温高压气体向下流动，将部分冲击力沿着防护板30和盖板42之间预留的间隙反馈至托盘10，由托盘10承载部分冲击力，由此可以降低对防护板30的冲击，进一步延长防护板30被突破的时间，争取到更多的救援时间。
进一步地，上述已经提及，所述防护板30和所述电池模组40的盖板42和粘接胶34之间形成第一通道35。而所述导向板33和所述电池模组40之间具有第二通道331；所述通孔和所述第二通道331通过所述第一通道35连通，以形成排气通道。该第一通道35可以使得高温高压气体活动范围增加，由此可以使得整个防护板都可以承载高温高压气体的冲击力，防止在高温高压气体喷出瞬间的冲击力全部由加厚区域负荷，提升防护板的受力均匀性。另外，该第一通道35引导高温高压气体流动至第二通道331，在导向板33的引导下沿着第二通道331向下流动，将部分冲击力沿着防护板30和盖板42之间预留的第二通道331反馈至托盘10，由托盘10承载部分冲击力，由此可以降低对防护板30的冲击，进一步延长防护板30被突破的时间，从而争取到更多的救援时间。
可选地，参考图5，所述防护板30包括两相对设置的长侧边，两所述长侧边上均设有所述导向板33；所述粘接胶34的数量为两条，两条所述粘接胶34分别靠近两所述导向板33设置，两所述粘接胶34之间具有沿所述防护板30的宽度方向x延伸的第一间隔351；两条所述粘接胶34均包括沿所述防护板30的长度方向分布的至少两个子单元341，相邻的所述子单元341之间具有第二间隔352；所述第一间隔351和所述第二间隔352连通形成所述第一通道35。
上述第一通道35有可能是具有弯道的间隙，也有可能是没有弯道的间隙。也即，所述第一通道35为直通道或者弯折通道。可以理解的是，可以设置至少一个第一通道35为直通道，使得盖板42上的通孔排出的高温高压气体更加顺畅的流通至第二通道331。参考图5可见，假设通孔在防护板30上的投影位于b处，其中有两个第二间隔352和第一间隔351形成了两个直通道t，当高温高压气体从盖板42上的通孔排出后，可以顺利从直通道t流通至第二通道331，从而可以更快将高温高压气体向下引流一部分，使得托盘10承担一部分冲击力。
进一步地，所述电池包还包括泄压阀50，该泄压阀50设置在托盘10上。该泄压阀50可以为机械型可调压力泄压阀，更具体地，该泄压阀50可以为膜片式或者活塞式的机械型可调压力泄压阀，无论哪种泄压阀，其工作寿命都可以达到一百万次，寿命较长，且成本比较低。膜片式机械型可调压力泄压阀采用碳钢镀锌或黄铜制成，压力调节范围0.5bar-50bar；活塞式机械型可调压力泄压阀采用镀锌钢制成，压力调节范围50-300bar。
具体地，设计者可以根据电池包的大小，以及电池包热失控后，释放出的高温高压的气体的压力设置泄压阀50的开启气压和关闭气压。电池包较小，其开启气压和关闭气压需求都比较小的情况下，可以选择膜片式机械型可调压力阀门，以节省成本。电池包较大，其开启气压和关闭气压需求都比较大的情况下，可以选择活塞式机械型可调压力阀门，以满足工作需求。例如，某种型号的电池包，经过试验确认其开启气压设置为80bar，关闭气压设置为50bar，则选择活塞式机械型可调压力阀门。
泄压阀50的关闭气压大于开启气压，设置好泄压阀50的开启气压和关闭气压后，当电池包热失控后，内部气压值大于开启气压后，泄压阀50会自动打开，从而将气体放出。而当电池包内的气体释放一段时间后，内部气压下降，当下降至小于关闭气压后，泄压阀50会自动关闭。
因此，在电池模组40热失控后，电池包内的压力会迅速上升，通过泄压阀50的低压开启特性保证电池包的内部及时泄压，从而减小电池包的气压，降低上盖20的受力。还保证在电池包内的气压降低至小于关闭气压后，泄压阀50可以恢复至关闭状态，降低热失控时外部空气进入电池包内的风险。
可选地，选择大排量的泄压阀50，从而利于快速对电池包进行泄压。其排量可以为nl/m3。n的具体数值可以根据电池包的大小，测试其产气量进行确定。
可选地，所述泄压阀50的数量为两个，两个所述泄压阀50对称分布在所述托盘10的两侧。设置两个泄压阀50，可以保电池包内不同位置的电池模组40失控时，都具有良好的气路通道可以通过泄压阀50进行泄压。
另外，需要强调的是，泄压阀50应该布置在管路比较平顺的位置，避免设置在气路拐弯或者弯折的位置，避免泄压阀50靠近车门，提高排气可靠性。
可选地，所述防护板30上设有加强筋32。设置加强筋32可以增加防护板30的强度，进一步延长防护时间。
可选地，所述防护板30可以采用高强度且耐高温高压材质制成。在一种实施例中，该防护板30可以为云母板。耐高温的云母板一般由云母纸与有机硅胶水粘合、加温以及压制而成，其中云母含量约为90％，有机硅胶水含量为10％。云母板按照硬度一般分为：hp-5硬质耐高温粉云母板和hp-8硬质耐高温金云母板。其中hp-5硬质耐高温粉云母板呈银白色，耐温等级为：持续使用条件下耐温500℃，间歇使用条件下耐温850℃。hp-8硬质耐高温金云母板呈金色，耐温等级为：持续使用条件下耐温850℃，间歇使用条件下耐温1050℃。
由上可见，云母板耐温性、耐压性、强度以及性价比都比较高，因此采用云母板作为防护板30，由此可以更长时间的阻挡高温高压气体，为救援和逃生争取更多时间。
进一步地，可选地，所述上盖20的材质为片状模塑料(sheetmoldingcompound，smc)。smc是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料，其耐温性较好，因此在电池模组40热失控一段时间，云母板和上盖20之间的气温会达到几百度之后，上盖20还可以继续抵挡高温气体，以在一定程度上阻止热量向上扩散，进而可给用户的人身安全提供防护。另外，smc的生产及模压成型对环境的影响较小；其模压成型时，仅释放少量乙烯气体，完全符合国家标准；且生产过程中不用水，不存在污水处理问题。smc的成本也较低，具体表现为：模具材料便宜且寿命较长，可进行现场施工，成型机也比加工其他器件的压机便宜，操作技术简单。
本申请实施例还提供一种汽车，包括本申请任意实施例提供的电池包。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。
1.一种电池包，其特征在于，包括：托盘、上盖、防护板和电池模组；
所述上盖盖合在所述托盘上，所述上盖和所述托盘之间形成容纳腔；
所述电池模组和所述防护板位于所述容纳腔内，所述电池模组固定在所述托盘上；所述防护板位于所述电池模组的盖板和所述上盖之间，所述防护板朝向所述盖板的表面设有粘接胶，所述防护板通过所述粘接胶固定在所述盖板上。
2.根据权利要求1所述电池包，其特征在于，所述粘接胶的数量至少为两个，至少两个所述粘接胶间隔分布在所述防护板朝向所述盖板的表面上。
3.根据权利要求1所述电池包，其特征在于，所述粘接胶具有向远离所述防护板方向延伸的厚度h，所述粘接胶的厚度h的取值范围为：0.5毫米≥h≥1.5毫米。
4.根据权利要求2所述电池包，其特征在于，所述电池模组的电池上设有防爆阀，所述电池模组的盖板上设有与所述防爆阀相对的通孔；所述防护板具有加厚区域，所述加厚区域位于所述通孔之上。
5.根据权利要求4所述电池包，其特征在于，所述防护板的侧边设有导向板，所述导向板朝向所述上盖到所述托盘的方向延伸。
6.根据权利要求5所述电池包，其特征在于，所述防护板、所述电池模组的盖板和所述粘接胶之间形成第一通道；所述导向板和所述电池模组之间具有第二通道；
所述通孔和所述第二通道通过所述第一通道连通，以形成排气通道。
7.根据权利要求6所述电池包，其特征在于，所述防护板包括两相对设置的长侧边，两所述长侧边上均设有所述导向板；
所述粘接胶的数量为两条，两条所述粘接胶分别靠近两所述导向板设置，两所述粘接胶之间具有沿所述防护板的宽度方向延伸的第一间隔；
两条所述粘接胶均包括沿所述防护板的长度方向分布的至少两个子单元，相邻的所述子单元之间具有第二间隔；
所述第一间隔和所述第二间隔连通形成所述第一通道。
8.根据权利要求1至7中任一项所述电池包，其特征在于，所述防护板为云母板。
9.根据权利要求1至7中任一项所述电池包，其特征在于，所述上盖的材质为片状模塑料。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池包。
技术总结