CN108305965A - 电池包 - Google Patents

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Abstract

一种能够搭载于车辆的电池包，该电池包具备多个电池模块、和收纳多个电池模块的电池壳体。电池壳体包括第1框架、第2框架以及连结部，所述第2框架被设置成在其与第1框架之间夹着多个电池模块，所述连结部将第1框架与第2框架连结。在第2框架，设置有沿着从第1框架朝向第2框架的方向突出的突出部。

Description

电池包
技术领域
本公开涉及电池包，更特定地说涉及能够搭载于车辆的电池包。
背景技术
通常，搭载于车辆的电池包构成为包括多个电池模块。有可能在车辆碰撞时冲击的能量施加于电池包，因此，提出了用于保护电池包内的电池模块免受冲击的能量的构成。例如在日本特开2007-273180所公开的电池包中，设置有通过冲击的能量而弹性变形由此来吸收冲击的能量的弹性弹簧。
在日本特开2007-273180所公开的电池包中，为了能够吸收来自前后左右的所有方向的冲击的能量，在收纳电池模块的大致长方体形状的电池壳体的整周(4面)设置有弹性弹簧。然而，弹性弹簧与电池壳体接触，因此存在冲击的能量经由弹性弹簧以及电池壳体向电池模块传递、而无法适当地保护电池模块免受冲击的能量的可能性。
发明内容
本公开提供一种在搭载于车辆的电池包中、能够更可靠地保护电池模块免受冲击的能量的技术。
本公开的技术方案的能够搭载于车辆的电池包具备多个电池模块、和收纳多个电池模块的电池壳体。电池壳体包括第1框架(例如前框架)、第2框架(例如后框架)以及连结部，所述第2框架被设置成在其与第1框架之间夹着多个电池模块，所述连结部将第1框架与第2框架连结。在第2框架，设置有沿着从第1框架朝向第2框架的方向突出的突出部。
根据本公开的技术方案，在车辆的构成部件因来自第2框架的方向(例如车辆后方)的冲击的能量而物理变形并与电池包接触了的情况下，与从第2框架突出的突出部最先接触。因此，突出部作为局部地形成于电池包的缓冲区(crushable zone)发挥功能，吸收冲击的能量。而且，突出部承受的冲击的能量中的没有被吸收完的能量通过连结部而向从第2框架朝向第1框架的方向(例如从车辆后方朝向车辆前方的方向)传递，因此抑制了冲击的能量向电池壳体内部的电池模块的传递。由此，能够防止电池壳体内部的构造体的损伤，因此能够更可靠地保护电池模块。
在本公开的技术方案中，突出部也可以被设置于电池壳体的下方部分。电池壳体也可以还包括固定部，该固定部构成为能够在电池壳体的下方部分将电池壳体固定于车辆的车体。
根据本公开的技术方案，电池包在电池包的下方部分被固定于车体，突出部被设置于电池包的下方部分。即，电池包的固定与冲击的能量的吸收都在电池包的下方部分进行。这样，通过缩短固定部与突出部的距离，与例如在电池包的上方部分进行电池包的固定的情况相比，在施加冲击的能量时使电池壳体变形的力矩变小，难以发生电池壳体的变形。因此，能够更可靠地保护电池模块。
在本公开的技术方案中，固定部也可以包括在电池壳体的第2框架的下方部分沿着从第1框架朝向第2框架的方向延伸的凸缘。突出部的下端也可以被连结于凸缘。
在本公开的技术方案中，也可以是，在电池包以第1框架在车辆前后方向上被配置于第2框架的前侧的方式搭载于车辆的后方的状态下，固定部包括被配置于电池壳体的车辆前侧的前侧固定部、和被配置于电池壳体的车辆后侧的后侧固定部。也可以是，在前侧固定部，形成有用于通过螺栓将电池壳体紧固连结于车体的多个贯通孔，在后侧固定部，形成有用于通过螺栓将电池壳体紧固连结于车体的多个贯通孔，前侧固定部的贯通孔的数量比车辆的后侧固定部的贯通孔的数量多。
根据本公开的技术方案，通过增多形成于车辆的前方侧的贯通孔，将电池壳体牢固地紧固连结于车体，同时通过减少形成于车辆的后方侧的贯通孔，从而能够确保用于在车辆的后方侧设置突出部的空间来为来自车辆后方的冲击的能量做准备。
在本公开的技术方案中，也可以是，突出部与连结部被设置成在同一水平面上互相连结。
根据本公开的技术方案，突出部与连结部在同一水平面上被互相直接连结，因此能够使突出部所承受的冲击的能量更有效地向连结部传递。
在本公开的技术方案中，也可以是，电池壳体还具有分别介于第1框架的两端部与第2框架的两端部之间的一对侧框架。连结部也可以被配置于一对侧框架的外侧。
根据本公开的技术方案，能够在能够搭载于车辆的电池包中、更可靠地保护电池模块免受冲击的能量。
附图说明
以下，参照附图对本公开的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性进行说明，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：
图1是示出搭载有本实施方式的电池包的车辆的构成的图。
图2是从车辆上面观察图1所示的电池包的搭载位置而得的图。
图3是从左侧面观察本实施方式的电池包而得的图。
图4是沿着图3所示的IV-IV线的电池壳体的剖视图。
图5是图3所示的壳体的后框架的下方部分的放大图。
图6是图3所示的壳体的前框架的下方部分的放大图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本公开的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注相同标号，不反复进行其说明。
图1是示出搭载有本实施方式的电池包的车辆的构成的图。车辆1是搭载有电池包10(在图1中由虚线表示)的电动车辆。所谓电动车辆是指混合动力车(包含插电式混合动力车)、电动汽车或燃料电池车。
以下，也将车辆1的前方记载为FR方向，也将车辆1的宽度方向(朝向车辆1的前方时为右方向)记载为RH方向，也将车辆1的高度方向记载为UP方向。此外，在图1中，示出了所谓的轿车类型的电动车辆的后座11附近的立体图，但车辆1的车体(body)的形状没有特别限定。
电池包10被搭载于车辆1的后方。在图1所示的例子中，示出了在被设置于车室12的后方的行李舱13下方配置有电池包10的例子。但是，电池包10的搭载位置只要是电池包10的至少一部分位于车辆1的后方(比在前后方向上将车辆1一分为二的未图示的分割线靠后方)即可。因此，也可以在例如车室外(例如地板面板之下)搭载电池包。
图2是从车辆上面观察图1所示的电池包10的搭载位置而得的图。在图1中，示出了被搭载于后轮14之间的电池包10。此外，在图2中，为了防止附图变得复杂，省略了后座11(参照图1)的图示。
电池包10具备多个(在图2的例子中为6个)电池模块20、和收纳多个电池模块20的电池壳体(壳体)30。
多个电池模块20之间通过线束(未图示)连接。各电池模块20构成为包括串联或并联连接的多个单元电池(cell)。各单元电池为锂离子二次电池或镍氢电池等二次电池。
电池壳体30是由铝形成的大致长方体形状的框架，包括前框架31、后框架32、侧框架(右侧的侧框架)33以及侧框架(左侧的侧框架)34。此外，各框架的材料能够适当选择，例如可以是铁。此外，前框架31是本公开的“第1框架”的一例，后框架32是本公开的“第2框架”的一例。
在车辆1设置有地板面板15，该地板面板15构成车体的一部分，并且形成为板状来支承电池壳体30。在地板面板15固定有底座(mount)161、162(参照图3)。电池壳体30的前框架31(更详细地说是后述的凸缘61)通过多个螺栓41紧固连结于底座161。另外，后框架32(更详细地说为后述的凸缘62)通过多个螺栓42紧固连结于底座162。
在车辆1与其他车辆等碰撞了的情况下，冲击的能量(压缩载荷)有可能施加于电池包10。更具体地说，电池壳体30因冲击的能量而变形，从而有可能发生电池壳体30与电池模块20的干涉。或者，有可能发生电池壳体30与连接电池模块20之间的线束(未图示)的干涉。为了不发生这样的损伤，要求保护电池壳体30内部的构造体(电池模块20以及线束等)免受冲击的能量。
如上所述，电池包10被搭载于车辆1的后方。因此，通过车辆1的前舱(frontcompartment)(未图示)等作为所谓的缓冲区发挥功能来吸收来自车辆1的前方的冲击的能量。因而，来自车辆1的前方的冲击的能量难以直接地向电池包10传递。另一方面，在电池包10的后方(车辆1的后方侧)，没有像前舱那样能够吸收冲击的能量的区域(或者只是存在不充分)。
因此，在本实施方式中，假设有来自车辆1的后方的冲击的能量(参照箭头AR)，通过设置用于承受来自车辆1的后方的冲击的能量并向车体的前方传递的构成，从而保护电池壳体30内部的构造体。一边参照图3～图6一边对所述构成进行详细说明。
图3是从左侧面观察本实施方式的电池包10的图。图4是沿着图3所示的IV-IV线的电池壳体30的剖视图。参照图2～图4，在电池壳体30的左侧的侧框架34附近，设置有沿着车辆1的前后方向延伸的延伸部54。延伸部54将前框架31与后框架32连结。
在图3以及图4中，仅示出了电池壳体30的左侧的侧框架34的构成，但在右侧的侧框架33也同样地设置有沿着车辆1的前后方向延伸的延伸部53。延伸部53也将前框架31与后框架32连结。多个电池模块20(参照图2)被配置成被夹在延伸部53与延伸部54之间(参照图2)。
在此，示出了延伸部54与左侧的侧框架34分别形成的例子，但也可以将它们形成为一体。对于延伸部53与右侧的侧框架33也同样。此外，延伸部53、54是本公开的“连结部”的一例。
图5是电池壳体30的后框架32的下方部分的放大图。参照图3以及图5，在后框架32的下方部分设置有突出部52。另外，电池壳体30还包括用于在后框架32的下方部分将电池壳体30固定于车辆1的车体的凸缘62。
突出部52比后框架32的主体部分(沿着车辆1的高度方向延伸的部分)朝向车辆1的后方侧突出D所示的量。突出部52包括中空部521及中空部522、和分隔中空部521与中空部522之间的壁体523。优选壁体523与延伸部54在同一水平面(通过P表示)上以连结彼此的方式形成为一体。
在凸缘62形成有贯通孔。使螺栓42穿过所述贯通孔并将螺母紧固，由此经由底座162将后框架32紧固连结于地板面板15。如图2所示，螺栓42的数量为例如2根。
图6是电池壳体30的前框架31的下方部分的放大图。参照图3以及图6，电池壳体30还包括在前框架31的下方部分用于固定于车辆1的车体的凸缘61。电池包10被配置成凸缘61的顶端与地板面板15大致垂直地立起的立壁部17接触。
在凸缘61也形成有贯通孔。使螺栓41穿过所述贯通孔并将螺母紧固，由此经由底座161将前框架31紧固连结于地板面板15。如图2所示，螺栓41的数量为例如6根。此外，凸缘61、62是本公开的“固定部”的一例。此外，凸缘61与前框架31也可以分别形成并通过螺栓等互相连结。对于凸缘62以及后框架32也同样。
在如以上那样构成的电池包10中，在例如因其他的车辆(未图示)从车辆1的后方的碰撞、车辆1的构成部件(在图3中由S表示)物理变形而与电池包10接触了的情况下，电池包10的各构成要素中的从后框架32突出的突出部52最先承受冲击的能量。在突出部52设置有中空部521、522。因此，突出部52作为局部地形成于电池包10的缓冲区发挥功能，吸收冲击的能量。
进而，突出部52所承受的冲击的能量中的没有被突出部52吸收完的部分(剩余的冲击的能量)朝向车辆1的前方传递给延伸部53、54。传递到延伸部53、54的冲击的能量经由形成于前框架31的凸缘61向地板面板15以及立壁部17传递。即，剩余的冲击的能量最终会逸散到车辆1的车体(地板面板15以及立壁部17)。由此，能够防止电池壳体30内部的构造体的损伤，更可靠地保护电池模块20。
另外，在本实施方式中，突出部52与延伸部53、54被设置成在同一水平面P上互相连结。因此，能够将突出部52所承受的冲击的能量(没有吸收完的部分)更有效地向延伸部53、54传递。
而且，在本实施方式中，电池包10在电池包10的下方部分被固定于车体(地板面板15)。另外，突出部52以及延伸部53、54都被设置于电池包10的下方部分。即，电池包10的固定与冲击的能量的吸收以及传递都在电池包10的下方部分进行。由此，与在电池包10的上方部分进行电池包10的固定的构成、或者将突出部52以及延伸部53、54设置于电池包10的上方部分并在电池包10的上方部分进行冲击的能量的吸收以及传递的构成相比，在施加冲击的能量时使电池壳体30变形的力矩变小，难以发生电池壳体30的变形(挠曲、扭曲)。结果，能够更可靠地保护电池模块20。
另外，如图2所示，被设置于电池包10的前方侧、且将前框架31固定于地板面板15的螺栓41的数量(＝贯通孔的数量，在图2中为6根)比被设置于电池包10的后方侧、且将后框架32固定于地板面板15的螺栓42的数量(＝贯通孔的数量，在图2中为2根)多。由此，能够在电池包10的前方侧将电池包10牢固地固定于地板面板15，同时确保用于在电池包10的后方设置突出部52的空间。
本次公开的实施方式应该被认为在所有的方面均是例示而不是限制性的内容。本公开的范围不通过上述的实施方式的说明来表示而是通过权利要求书表示，旨在包括与权利要求书均等的含义以及范围内的所有的变更。

Claims (6)

1.一种电池包，能够搭载于车辆，其特征在于，具备：
多个电池模块；和
电池壳体，其收纳所述多个电池模块，
所述电池壳体包括：第1框架；第2框架，其被设置成在其与所述第1框架之间夹着所述多个电池模块；以及连结部，其将所述第1框架与所述第2框架连结，
在所述第2框架，设置有沿着从所述第1框架朝向所述第2框架的方向突出的突出部。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，
所述突出部被设置于所述电池壳体的下方部分，
所述电池壳体还包括固定部，该固定部构成为能够在所述电池壳体的下方部分将所述电池壳体固定于所述车辆的车体。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，
所述固定部包括在所述电池壳体的所述第2框架的下方部分沿着从所述第1框架朝向所述第2框架的方向延伸的凸缘，
所述突出部的下端被连结于所述凸缘。
4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，
在所述电池包以所述第1框架在车辆前后方向上被配置于所述第2框架的前侧的方式搭载于所述车辆的后方的状态下，所述固定部包括被配置于所述电池壳体的车辆前侧的前侧固定部、和被配置于所述电池壳体的车辆后侧的后侧固定部，在所述前侧固定部，形成有用于通过螺栓将所述电池壳体紧固连结于所述车体的多个贯通孔，在所述后侧固定部，形成有用于通过螺栓将所述电池壳体紧固连结于所述车体的多个贯通孔，所述前侧固定部的贯通孔的数量比所述车辆的后侧固定部的贯通孔的数量多。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池包，其特征在于，
所述突出部与所述连结部被设置成在同一水平面上互相连结。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池包，其特征在于，
所述电池壳体还具有分别介于所述第1框架的两端部与所述第2框架的两端部之间的一对侧框架，
所述连结部被配置于所述一对侧框架的外侧。
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