CN102569692B

CN102569692B - 电池组件保护结构

Info

Publication number: CN102569692B
Application number: CN201110399460.2A
Authority: CN
Inventors: 柳健次
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: JP5360039B2; JP2012123917A; CN102569692A

Abstract

本发明提供一种能够抑制由碰撞能量造成的电池单体变形的电池组件保护结构。通过将电池单体(30)以其长侧面(31)朝向同一方向的方式，以多个相互层叠的状态收纳到组件箱(21)内来形成电池组件(20)，在将该电池组件(20)借助上部支架(40)和下部支架(50)装配到车辆中时，将上部支架(40)的内侧壁(43)及外侧壁(44)与下部支架(50)的内侧壁(53)及外侧壁(54)，相互叠合地覆盖到与电池单体(30)的长侧面(31)对置的组件箱(21)的内侧面(21c)和外侧面(21d)上。

Description

电池组件保护结构

技术领域

本发明涉及一种可抑制电池单体变形的电池组件保护结构。

背景技术

在电动汽车或混合动力汽车等车辆中，需要将电池单体装配到有限的空间内，因此经常需要将多个电池单体相互层叠形成电池组件，并将这些多个电池组件收纳到托盘中。另外，电池单体为重物，因而，将该电池单体模块化的电池组件也具有相当的重量，即使是电池组件单体，也需要进行牢固的固定。例如，在专利文献1中公开了这样的电池组件的安装结构。

专利文献1：日本特开平10-6785号公报

另一方面，近年来的车辆中，大多采用了用于吸收碰撞时的碰撞能量，以实现对乘员的保护的碰撞能量吸收结构。进而，在这样的碰撞能量吸收结构中，为了高效地吸收碰撞能量，在预定值以上的碰撞能量产生作用时，各车身构件容易发生变形。

但是，如上所述那样，在车辆发生碰撞时如果车身构件出现变形，则有可能因为电池组件的安装结构，而使该已发生变形的车身构件抵靠到电池单体上。特别是电池单体的长侧面(长度方向的侧面)的刚性比其他部位低，因此，当已变形的车身构件抵接到该长侧面时，其变形量较大，有可能对车辆的驱动力造成不良影响。即，在上述现有的电池组件安装结构中，无法在车辆发生碰撞时充分地实现对电池单体的保护。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够解决所述课题，且能够抑制因碰撞能量造成电池单体变形的电池组件保护结构。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构具有：

装载于车辆中且由电池单体构成的长方体状的电池组件；

下部支架，其具有：用于支承所述电池组件下表面的下表面支承部、以及从所述下表面支承部向上方延伸并且覆盖所述电池组件侧面的第一侧面保护部；以及

上部支架，其具有：用于保护所述电池组件上表面的上表面保护部、和从所述上表面保护部向下方延伸并且覆盖所述电池组件侧面的第二侧面保护部，其特征在于，

所述第一侧面保护部与所述第二侧面保护部沿着所述电池组件的侧面重叠。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部具有朝向所述电池组件外侧突出的突出部，所述第二侧面保护部或所述第一侧面保护部具有能够贯通所述突出部的贯通孔。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部以将所述第二侧面保护部或所述第一侧面保护部按压在所述电池组件的侧面侧的方式将其覆盖。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，所述贯通孔是沿上下方向延长的长孔。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，具有：具备用于分开收纳所述多个电池组件的分隔部的托盘；以及从所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部朝向所述电池组件外侧弯曲地延伸设置，且安装于所述分隔部上的安装部；所述突出部配置在所述安装部的正上方。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，所述安装部具有孔，所述安装部的所述孔在车辆前后方向上与所述贯通孔错开配置。

用于解决所述课题的本发明的电池组件保护结构，其特征在于，所述第一侧面保护部和所述第二侧面保护部具有朝向所述电池组件的外侧鼓出的鼓出部。

因此，根据本发明的电池组件保护结构，在将电池组件借助下部支架和上部支架装配于车辆中时，通过使下部支架的第一侧面保护部和上部支架的第二侧面保护部叠合并覆盖到电池组件的侧面上，由此，即使碰撞能量作用到电池组件的侧面上，也能够由第一侧面保护部和第二侧面保护部吸收其碰撞能量，因此，能够抑制电池单体发生变形。

附图说明

图1是本发明的一实施例中的电池组件保护结构的立体图。

图2是本发明的一实施例中的电池组件保护结构的俯视图。

图3是沿着图2中的A-A线的向视剖视图。

图4是沿着图2中的B-B线的向视剖视图。

图5是用于固定电池组件的上部支架和下部支架的分解立体图。

附图标记说明

10：电池组；11：托盘；12：盖；20：电池组件；21：组件箱；21c：内侧面；21d：外侧面；21e：上表面；21f：下表面；30：电池单体；31：长侧面；40：上部支架；43：内侧壁；44：外侧壁；43a、44a：鼓出部；43b、44b：凸缘部；43c、43d、44c、44d：连接用螺栓长孔；43e、44e：固定用螺栓孔；45：固定用螺栓；46：上板；50：下部支架；53：内侧壁；54：外侧壁；53a、54a：鼓出部；55：连接用螺栓；56连接用螺母；57：底板。

具体实施方式

以下，使用附图来详细说明本发明的电池组件保护结构。

如图1至图5所示，在电动汽车、混合动力汽车等车辆(省略图示)中装配有电池组10。并且，在电池组10内，连接有用于向驱动车辆的电动机提供电力的多个电池单体30。

此外，详情如下所述，将多个电池单体30层叠并模块化为长方体状的电池组件20，将该电池组件20以通过钣金加工而成的上部支架40和下部支架50从上下方向覆盖的状态，收纳在电池组10中。此外，该实施例中，虽然电池组件20将多个电池单体30层叠并模块化为长方体状，但是也可以使用电池单体(一个)作为电池组件，或者将多个电池单体组合为长方体以外的形状并进行模块化。

如图1至图4所示，电池组10装配于底板61上，其具有：安装于该底板61的上表面上的托盘11；和从上方覆盖该托盘11的盖12。此外，托盘11和盖12由树脂形成。

托盘11具有：固定于底板61上的底板11f；沿着该底板11f的外周部垂直设置的前壁11a、后壁11b、侧壁11c、11d；以及在由各壁11a、11b、11c、11d包围的底板11f上垂直设置的格子状的分隔壁11e。此外，前壁11a、后壁11b、侧壁11c、11d和分隔壁11e构成分隔部。

在侧壁11c、11d，分别连接有沿车辆前后方向延伸设置的侧梁62，各侧梁62的车辆宽度方向外侧由多个支架63支承。另外，分隔壁11f在车辆前后方向以及车辆宽度方向形成为格子状，由此与各壁11a、11b、11c和11d相连接，其高度形成为低于该各壁11a、11b、11c和11d的高度。

进而，在由各壁11a、11b、11c、11d和分隔壁11e区划形成的各底板11f上，分别经上部支架40和下部支架50固定有电池组件20。并且，当这样将多个电池组件20固定在托盘11上之后，将盖12安装到托盘11上，由此构成了电池组10。

在此，如图3至图5所示，电池组件20构成为：将多个电池单体30以使其长侧面(长度方向的侧面)31相互对接的方式相互层叠的状态收纳在树脂制的组件箱21内。并且，将固定于托盘11上的电池组件20配置为，使电池单体30的长侧面31朝向车辆宽度方向，组件箱21的内侧面21c以及外侧面21d与电池单体30的长侧面31对置。

即，在将多个电池单体30以使其长侧面31朝向车辆宽度方向的方式相互层叠的状态下，将电池组件20收纳于组件箱21内。此时，电池单体30的层叠方向与车辆宽度方向一致。此外，在电池单体30的上表面设置有端子。

下部支架50安装在电池组件20的下部，其具有：覆盖组件箱21的前表面21a以及后表面21b下部的前壁51和后壁52；覆盖组件箱21的内侧面21c和外侧面21d的内侧壁53和外侧壁54；以及用于支承组件箱21的下表面21f的底板(下表面支承部)57。并且，前壁51、后壁52、内侧壁53和外侧壁54，以沿上方延伸的方式形成在矩形底板57的各外周部上。此外，内侧壁53和外侧壁54构成为第一侧面保护部。

另外，内侧壁53和外侧壁54具有朝向车辆宽度方向外侧鼓出的鼓出部53a、54a，并将前后一对连接用螺栓(突出部)55以朝向车辆宽度方向外侧突出的方式安装在这些鼓出部53a、54a上。此外，在连接用螺栓55上，能够紧固连接用螺母56。

在此，在将下部支架50固定在托盘11上之时，连接用螺栓55配置在比侧梁62以及支架63更靠上方的位置。进而，鼓出部53a中的前后一对连接用螺栓55和鼓出部54a中的前后一对连接用螺栓55在车辆的前后方向上错开配置。

上部支架40安装在电池组件20的上部，其具有：覆盖组件箱21的前表面21a和后表面21b上部的前壁41和后壁42；覆盖组件箱21的内侧面21c和外侧面21d、下部支架50的内侧壁53和外侧壁54的内侧壁43和外侧壁44；以及用于保护组件箱21上表面21e的上板(上表面保护部)46。并且，前壁41、后壁42、内侧壁43和外侧壁44以沿下方延伸的方式，形成在矩形上板46的各外周部上。此外，内侧壁43和外侧壁44构成第二侧面保护部。

另外，内侧壁43具有：向车辆宽度方向外侧鼓出的鼓出部43a；和从该鼓出部43a下端的车辆前后方向一侧部，朝向车辆宽度方向外侧弯曲并延伸设置的凸缘部(安装部)43b。

在内侧壁43，以长径配置于上下方向的方式形成有前后一对连接用螺栓长孔(贯通孔)43c、43d。并且，在前后一对连接用螺栓长孔43c、43d中，前后一对连接用螺栓55能够插入内侧壁53上，其中，连接用螺栓长孔43c是通过将鼓出部43a的下端切口的方式开口的，另一方面，连接用螺栓长孔43d以跨过鼓出部43a和凸缘部43b的方式而开口。由此，在凸缘部43b的正上方配置有连接用螺栓55。

进而，在凸缘部43b上形成有固定用螺栓孔43e。该固定用螺栓孔43e与连接用螺栓长孔43d在车辆前后方向上错开配置，且能够插入固定用螺栓45。

另一方面，外侧壁44具有：朝向车辆宽度方向外侧鼓出的鼓出部44a；和从该鼓出部44a的下端向车辆宽度方向外侧弯曲并延伸设置的凸缘部(安装部)44b。

在外侧壁44上，以长径配置于上下方向的方式形成有前后一对连接用螺栓长孔(贯通孔)44c、44d。并且，在前后一对连接用螺栓长孔44c、44d中，外侧壁54上能够插入前后一对连接用螺栓55，这些连接用螺栓长孔44c、44d以跨过鼓出部44a和凸缘部44b的方式开口。由此，在凸缘部44b的正上方配置有连接用螺栓55。

进而，在凸缘部44b上形成有固定用螺栓孔44e。这些固定用螺栓孔44e与连接用螺栓长孔44c、44d在车辆前后方向上错开配置，且能够插入固定用螺栓45。

因此，在将电池单体30装配于车辆中时，如图5所示，首先，将多个电池单体30以其长侧面31相互对接的方式相互层叠的状态下，收纳到组件箱21内，由此形成电池组件20。

接着，在电池组件20(组件箱21)的上部和下部安装上部支架40和下部支架50，并且将下部支架50的连接用螺栓55插入到上部支架40的连接用螺栓长孔43c、43d、44c、44d中，其后，将连接用螺母56紧固到该连接用螺栓55上。

由此，在连接上部支架40与下部支架50的同时，以沿着与电池单体30的长侧面31相对置的组件箱21的内侧面21c和外侧面21d的方式，使上部支架的内侧壁43和外侧壁44与下部支架50的内侧壁53和外侧壁54相互叠合。其结果为，由上部支架的内侧壁43和外侧壁44、以及下部支架50的内侧壁53和外侧壁54，保护组件箱21的内侧面21c和外侧面21d。

此时，上部支架的内侧壁43和外侧壁44，以将下部支架50的内侧壁53和外侧壁54按压到组件箱21的内侧面21c侧和外侧面21d侧上的方式进行覆盖，因此，能够容易连接并安装上部支架40和下部支架50。

另外，使内侧壁43的鼓出部43a与内侧壁53的鼓出部53a相互连接，并且使外侧壁44的鼓出部44a与外侧壁54的鼓出部54a相互连接，但内侧的鼓出部53a、54a分别向车辆宽度方向外侧鼓出，因此，鼓出部处于从组件箱21的内侧面21c和外侧面21d分离的状态。进而，连接用螺栓长孔43c、43d、44c、44d成为沿上下方向延长的长孔。由此，即使树脂制的组件箱21发生加工误差(成型误差)，无论上部支架40和下部支架50的加工误差如何，都能够由上述结构吸收其加工误差。

并且，如图3和图4所示，将安装有上部支架40和下部支架50的电池组件20固定在被支承于底板61和侧梁62上的托盘11上。即，在将上部支架40的凸缘部43b、44b定位到托盘11的侧壁11c、11d和分隔壁11e的上表面上之后，将固定用螺栓45经由凸缘部43b、44b的固定用螺栓孔43e、44e，紧固到托盘11的侧壁11c、11d和分隔壁11e的上部。

此时，固定用螺栓45的紧固位置和连接用螺栓55的连接位置，在车辆前后方向相互错开，因此，能够容易利用固定用螺栓45进行电池组件20的固定。

接着，在分别借助上部支架40和下部支架50，将电池组件20固定到由各壁11a、11b、11c、11d和分隔壁11e区划形成的各底板11f上之后，将盖12覆盖到托盘11上。由此，使电池组10完成组装，完成了电池单体30的装配。

因此，根据本发明的电池组件保护结构，将上部支架40的内侧壁43和外侧壁44与下部支架50的内侧壁53和外侧壁54相互叠合，并覆盖到与电池单体30的长侧面31相对置的组件箱21的内侧面21c和外侧面21d上，由此即使当车辆侧面发生碰撞，碰撞能量作用到电池单体30的长侧面31上，也能够由上部支架40的内侧壁43和外侧壁44以及下部支架50的内侧壁53和外侧壁54来吸收其碰撞能量。由此，在电池单体30中，也能够控制刚性最低的长侧面31发生变形。

另外，即使因车辆的侧面发生碰撞而导致侧梁62或支架63向车辆宽度方向内侧产生变形，由于作为上部支架40与下部支架50之间的连接部分的连接用螺栓长孔43c、43d、44c、44d和连接用螺栓55配置在比侧梁62或支架63更靠上方的位置，因此，能够维持上部支架40与下部支架50之间的相互连接。

另外，使鼓出部43a、53a之间以及鼓出部44a、54a之间相互连接，并且在鼓出部43a、44a形成有连接用螺栓长孔43c、43d、44c、44d，另一方面，在鼓出部53a、54a上设置有连接用螺栓55，由此，即使组件箱21、上部支架40和下部支架50上产生加工误差，也不会使连接螺栓55的轴向力降低，能够连接上部支架40与下部支架50。

进而，通过使固定用螺栓45的紧固位置与连接用螺栓55的连接位置在车辆前后方向上相互错开，能够容易将电池组件20固定到托盘11上。

以上，对本发明的一实施例中的电池组件保护结构进行了说明，但是，本发明并不局限于该实施方式，在不背离其目的的范围内，能够进行适当的变更。在上述实施方式中，将多个电池组件20经托盘11配置在底板61的上方，但是，也可以在底板61的下方且桁梁的上方，经托盘11配置多个电池组件20。并且，在采用这样的结构时，如果以支架连接桁梁与侧梁62，能够提高托盘11的安装刚性。

本发明能够适用于在使电池单体模块化时，能够容易进行电池单体的定位的电池组件保持结构。

Claims

1.一种电池组件保护结构，具有：

装配于车辆中且由电池单体构成的长方体状的电池组件；

下部支架，具有：用于支承所述电池组件下表面的下表面支承部；以及从所述下表面支承部向上方延伸并且覆盖所述电池组件侧面的第一侧面保护部；以及

上部支架，具有：用于保护所述电池组件上表面的上表面保护部；和从所述上表面保护部向下方延伸并且覆盖所述电池组件侧面的第二侧面保护部，

所述电池组件保护结构的特征在于，

所述第一侧面保护部和所述第二侧面保护部沿着所述电池组件的侧面叠合，

所述第一侧面保护部和所述第二侧面保护部具有朝向所述电池组件的外侧鼓出的鼓出部，

所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部具有朝向所述电池组件的外侧突出的突出部，所述第二侧面保护部或所述第一侧面保护部具有所述突出部能够贯通的贯通孔，

所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部，以将所述第二侧面保护部或所述第一侧面保护部按压在所述电池组件的侧面侧上的方式进行覆盖。

2.根据权利要求1所述的电池组件保护结构，其特征在于，所述贯通孔是沿上下方向延长的长孔。

3.根据权利要求1所述的电池组件保护结构，其特征在于，具备：

托盘，具有用于分开收纳多个所述电池组件的分隔部；以及

安装部，该安装部从所述第一侧面保护部或所述第二侧面保护部朝向所述电池组件的外侧弯曲并延伸设置，且安装于所述分隔部上，

所述突出部配置在所述安装部的正上方。

4.根据权利要求3所述的电池组件保护结构，其特征在于，

所述安装部具有孔，

所述安装部的所述孔在车辆前后方向上与所述贯通孔错开配置。