CN112531247A - 包括托盘和横向构件的电池结构 - Google Patents

包括托盘和横向构件的电池结构 Download PDF

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伊哈卜·格雷斯
阿比盖尔·克里斯滕森
沙拉瓦南·帕拉马西瓦姆
阿尼尔·雷迪·普勒拉雷武
迈克尔·威廉·丹尼尤
约翰·贾丁
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Abstract

本公开提供“包括托盘和横向构件的电池结构”。根据本公开的示例性方面的设备和方法尤其包括：电池托盘，所述电池托盘被配置为支撑多个电池单元；以及至少一个横向构件，所述至少一个横向构件定位在相邻的电池单元之间。所述至少一个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸。所述纵长主体从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，并且其中所述第一端具有第一宽度并且所述第二端具有小于所述第一宽度的第二宽度。

Description

包括托盘和横向构件的电池结构
技术领域
本公开总体上涉及一种电池阵列，所述电池阵列包括托盘和横向构件，以为由电机提供动力的车辆提供电池支撑结构。
背景技术
用于为电机和其他电气负载供电的高电压电池组通常包括多个电池总成或电池阵列，所述多个电池总成或电池阵列包括由电池单元构成的多个互连的电池模块。电池单元位于外壳或支撑结构内以防止高负载事件。
发明内容
一种根据本公开的示例性方面的设备尤其包括：电池托盘，所述电池托盘被配置为支撑多个电池单元；以及至少一个横向构件，所述至少一个横向构件定位在相邻的电池单元之间。所述至少一个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸。所述纵长主体从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，并且其中所述第一端具有第一宽度并且所述第二端具有小于所述第一宽度的第二宽度。
在前述设备的另一非限制性实施例中，所述基部部分包括凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙，第一凸缘部分是在所述凸起的中心部分的一侧上，并且第二凸缘部分是在所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述电池托盘的所述上表面进行直接接触。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述电池托盘。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述多个紧固件包括自冲铆钉。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述电池托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述基部部分包括：第一壁，所述第一壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二壁，所述第二壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一壁延伸到所述第二壁的宽度。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述纵长主体包括第一壁，所述第一壁从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；第二壁，所述第二壁与所述第一壁间隔开开放间隙并且从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；以及顶壁，所述顶壁将所述第一壁和所述第二壁连接在一起，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开比在所述第二端处更大的距离。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述顶壁具有比所述第一壁和所述第二壁更大的厚度。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述凸起的中心部分将所述第一壁连接到所述第二壁，以在所述凸起的中心部分、所述顶壁以及所述第一壁和所述第二壁之间形成所述纵长主体的封闭区段。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，横向壁在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述至少一个横向构件包括多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且所述设备包括第一侧梁和第二侧梁，其中每个横向构件的一端固定到所述第一侧梁并且每个横向构件的相对端固定到所述第二侧梁。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述多个横向构件下方延伸。
一种根据本公开的又一个示例性方面的设备尤其包括：多个电池单元；电池托盘，所述电池托盘包括支撑所述多个电池单元的单件式结构；以及多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间。每个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸。所述纵长主体包括：第一壁和第二壁，所述第一壁和所述第二壁从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端；以及顶壁，所述顶壁连接所述第一壁和所述第二壁的所述第二端。所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开第一宽度，并且所述第一壁和所述第二壁在所述第二端处彼此间隔开小于所述第一宽度的第二宽度。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述基部部分包括：凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙；第一凸缘部分，所述第一凸缘部分在所述凸起的中心部分的一侧上；以及第二凸缘部分，所述第二凸缘部分在所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述托盘的所述上表面进行直接接触。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述电池托盘在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述托盘。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
在前述设备中的任一者的另一非限制性实施例中，所述基部部分包括：第一竖直壁，所述第一竖直壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二竖直壁，所述第二竖直壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一竖直壁延伸到所述第二竖直壁的宽度。
一种根据本公开的另一个示例性方面的方法尤其包括：将电池托盘形成为支撑多个电池单元的单件式结构；以及提供多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间。每个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸。所述纵长主体包括：第一壁和第二壁，所述第一壁和所述第二壁从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端；以及顶壁，所述顶壁连接所述第一壁和所述第二壁的所述第二端。所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开第一宽度，并且所述第一壁和所述第二壁在所述第二端处彼此间隔开小于所述第一宽度的第二宽度。
前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各个方面或相应各个特征中的任何一个)可独立地或以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不相容的。
附图说明
根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可如下简要地描述：
图1是电动化车辆的一个示例的示意图。
图2是用于多个电池单元的支撑结构的截面图。
图3是图2的如连接到侧梁的托盘和横向构件的俯视图。
图4是被配置为支撑多个电池单元和横向构件的电池托盘的俯视图。
图5是横向构件连接接口的放大图。
图6是支撑多个电池单元和横向构件的电池托盘的侧视图。
具体实施方式
本公开详述了一种示例性电池阵列，所述电池阵列包括托盘和横向构件，以为由电机提供动力的车辆提供电池支撑结构。
图1示意性地示出了示例电动化车辆10，所述电动化车辆10包括电池12、电机14和车轮16。电机14可从电池12接收电力。电机14将电力转换为驱动车轮16的扭矩。在一些实施例中，电池12是高电压牵引电池。
示例电动化车辆10是纯电动车辆，即电池电动车辆(BEV)。在其他示例中，电动化车辆10是混合动力电动车辆或插电式混合动力电动车辆(PHEV)，所述车辆可利用由代替电机或除了所述电机之外的内燃发动机提供的扭矩来选择性地驱动车轮16。
电池12是示例性电动化车辆电池。如图5所示，电池12可为高电压牵引电池组，所述高电压牵引电池组包括能够输出电力以操作电机14的多个电池总成(即，电池阵列或成组的电池单元)18。电池单元18包括如图2所示的用于保护目的的支撑结构24。
支撑结构24包括电池托盘20，所述电池托盘20包括支撑多个电池单元18的单件式结构。在一个示例中，支撑结构24还包括多个横向构件22，其中一个横向构件22定位在每对相邻的电池单元18之间。任选地，横向构件22可以是在两对相邻的电池单元18之间或处于其他布置。每个横向构件22包括基部部分30，所述基部部分30固定到电池托盘20；以及纵长主体32，所述纵长主体32从基部部分30向外延伸。纵长主体32包括第一壁34和第二壁36，所述第一壁34和第二壁36从在基部部分30处的第一端38延伸到与第一端38相对的第二端40；以及顶壁42，所述顶壁42连接第一壁34和第二壁36的第二端40。第一壁34和第二壁36在第一端38处彼此间隔开第一宽度W1，并且第一壁34和第二壁36在第二端40处彼此间隔开小于第一宽度W1的第二宽度W2。壁34、36彼此间隔开一个开放空间，使得与实心主体相比较，横向构件22具有减轻的重量。
在一个示例中，横向构件22包括横向壁44，所述横向壁44在第一壁34与第二壁36之间延伸以提供增加的强度和刚度。过渡壁部分48向内渐缩，以将纵长主体结构32的较宽部分连接到较窄部分。在底部处的这个较宽间距提供增加的刚度。第一宽度W1沿着纵长主体32的第一长度L1延伸，并且第二宽度W2沿着纵长主体32的第二长度L2延伸。在一个示例中，第一长度L1小于第二长度L2。在一个示例中，第二长度L2至少是第一长度L1的两倍长。在一个示例中，横向壁44被定位成相较于顶壁42更靠近较宽部分。
在一个示例中，顶壁42在竖直方向上的厚度大于第一壁34和第二壁36在纵向方向上的厚度。这种增加的厚度在横向构件22的顶部处形成实心区域，其中纵长主体32的开放区段区域从实心区域延伸到横向壁44，然后延伸到基部部分30。这种增加的厚度有助于减少振动并且有助于处理施加在竖直方向上的高负载。
在一个示例中，基部部分30包括凸起的中心部分50，所述凸起的中心部分50与电池托盘20的上表面52间隔开间隙54。第一凸缘部分56沿着凸起的中心部分50的一侧延伸，并且第二凸缘部分58沿着凸起的中心部分50的相对侧延伸。第一凸缘部分56和第二凸缘部分58与托盘20的上表面52进行直接邻接接触。凸起的中心部分50连接第一壁34和第二壁36的第一端38，以形成纵长主体32的封闭区段。封闭区段包围封闭在凸起的中心部分50、顶壁42以及第一壁34和第二壁36之间的开放区域。
电池托盘20在基部部分30以及第一凸缘部分56和第二凸缘部分58下方延伸。多个紧固件60用于将第一凸缘部分56和第二凸缘部分58附接到托盘20。在一个示例中，多个紧固件包括多个自冲铆钉。
在一个公开的示例中，托盘20包括凹陷部70，所述凹陷部70定位在凸起的中心部分50下方。基部部分30包括第一竖直壁72，所述第一竖直壁72从第一凸缘部分56过渡到凸起的中心部分50；以及第二竖直壁74，所述第二竖直壁74从第二凸缘部分58过渡到凸起的中心部分50。凹陷部70具有基本上从第一竖直壁72延伸到第二竖直壁74的宽度W3。这为支撑结构24提供了附加刚度。
图4示出了分别沿着电池支撑结构的相对侧延伸的第一侧梁80和第二侧梁82。在每对相邻的电池单元18之间，存在一个横向构件22。横向构件22跨越托盘20的宽度延伸，使得每个横向构件22的一端84固定到第一侧梁80，并且每个横向构件22的相对端86固定到第二侧梁82。与横向构件22相邻的开放区域88用于接纳电池单元18(参见图5)。在发生高负载输入事件时，与先前的配置相比较，在整个横向构件22上存在更均匀的负载分布LD(参见图4)。因此，横向构件吸收输入负载并且降低侧梁80、82与电池单元18接触的可能性。
图3示出了在横向构件22与侧梁80之间的连接接口的示例。紧固件60中的一个或多个将第一凸缘56和第二凸缘58连接到侧梁80。紧固件60还将凸缘56、58连接到托盘20。同样示出于图3中，在一个示例中，托盘20在托盘20的上表面52上包括附加凹陷部90。这些附加凹陷部90进一步增加了托盘20的刚度，并且位于用于接纳电池单元18的区域中。
图6示出了在由板92覆盖的相邻的电池单元18之间的横向构件22。电池单元18经由如所已知的接片94彼此连接。接片94包括用于连接到线束或其他电气硬件的连接器96。母线98定位在电池单元18的端部处并且与接片94相关联。横向构件22的具有加宽底部的纵长主体32和基部部分30与单件式托盘20配合来提高能量吸收，并且防止由于如图6中的100处所指示的在轴向方向上的力而与母线98和电池单元18相互作用。
电池单元、能量分布系统(EDS)和其他混合动力/电动化车辆部件将在高负载事件期间受到保护，以避免将负载传递到电池内部。所公开的电池支撑结构24提供了与具有恒定的横截面的先前的配置相比较具有更宽基部的横向构件设计，这提高了弯曲刚度以及在x和y方向上，即在纵向方向和横向方向上承受高负载事件的能力(参见图2和图4)。在横向构件的顶部处具有较窄区段减轻了重量并且防止了横向构件与阵列和母线的相互作用(参见图6)。在横向构件22的顶部处具有实心区段改进了噪声、振动和粗糙性(NVH)问题，并且进一步有助于处理在z方向即竖直方向上的高负载。
另外，横向构件22被集成到电池托盘20以改进负载路径管理。所公开的支撑结构例如使用诸如自冲铆钉的紧固件将横向构件附接到电池托盘。这形成了连续结构，因为电池托盘是单件式的，而不是像先前的配置中那样被分段。在施加到阵列的惯性负载被传递到阵列支架，从支架传递到托盘，并且从托盘传递到横向构件的情况下，将横向构件22附接到托盘20提供了负载在阵列支架、托盘和横向构件上的更均匀的分布。来自外部负载事件的直接负载也被直接传递到横向构件22。
尽管在本公开的附图中示出了特定的部件关系，但是图示并不意图限制本公开。换句话说，所示的各种部件的放置和取向可在本公开的范围内变化。此外，随附于本公开的各种附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的某些细节。
前文描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例作出的改变和修改对于本领域技术人员而言可能会变得明显，所述改变和修改不必脱离本公开的本质。因此，给予本公开的法律保护的范围只能通过研究附随权利要求来确定。
根据本发明，提供了一种设备，所述设备具有：电池托盘，所述电池托盘被配置为支撑多个电池单元；以及至少一个横向构件，所述至少一个横向构件定位在相邻的电池单元之间，其中所述至少一个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸，其中所述纵长主体从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，并且其中所述第一端具有第一宽度并且所述第二端具有小于所述第一宽度的第二宽度。
根据实施例，所述基部部分包括：凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙；第一凸缘部分，所述第一凸缘部分在所述凸起的中心部分的一侧上；以及第二凸缘部分，所述第二凸缘部分在所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述电池托盘的所述上表面进行直接接触。
根据实施例，所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
根据实施例，本发明的特征还在于，包括多个紧固件，所述多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述电池托盘。
根据实施例，所述多个紧固件包括自冲铆钉。
根据实施例，所述电池托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
根据实施例，所述基部部分包括：第一壁，所述第一壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二壁，所述第二壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一壁延伸到所述第二壁的宽度。
根据实施例，所述纵长主体包括：第一壁，所述第一壁从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；第二壁，所述第二壁与所述第一壁间隔开开放间隙并且从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；以及顶壁，所述顶壁将所述第一壁和所述第二壁连接在一起，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开比在所述第二端处更大的距离。
根据实施例，所述顶壁具有比所述第一壁和所述第二壁更大的厚度。
根据实施例，所述凸起的中心部分将所述第一壁连接到所述第二壁，以在所述凸起的中心部分、所述顶壁以及所述第一壁和所述第二壁之间形成所述纵长主体的封闭区段。
根据实施例，本发明的特征还在于，包括横向壁，所述横向壁在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。
根据实施例，所述至少一个横向构件包括多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且所述设备包括第一侧梁和第二侧梁，其中每个横向构件的一端固定到所述第一侧梁并且每个横向构件的相对端固定到所述第二侧梁。
根据实施例，所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述多个横向构件下方延伸。
根据本发明，提供了一种设备，所述设备具有：多个电池单元；电池托盘，所述电池托盘包括支撑所述多个电池单元的单件式结构；以及多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且其中每个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸，其中所述纵长主体包括：第一壁和第二壁，所述第一壁和所述第二壁从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端；以及顶壁，所述顶壁连接所述第一壁和所述第二壁的所述第二端，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开第一宽度，并且所述第一壁和所述第二壁在所述第二端处彼此间隔开小于所述第一宽度的第二宽度。
根据实施例，所述基部部分包括：凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙；第一凸缘部分，所述第一凸缘部分处于所述凸起的中心部分的一侧上；以及第二凸缘部分，所述第二凸缘部分处于所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述托盘的所述上表面进行直接接触。
根据实施例，所述电池托盘在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
根据实施例，本发明的特征还在于：包括多个紧固件，所述多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述托盘。
根据实施例，所述托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
根据实施例，所述基部部分包括：第一竖直壁，所述第一竖直壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二竖直壁，所述第二竖直壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一竖直壁延伸到所述第二竖直壁的宽度。
根据本发明，一种方法包括：将电池托盘形成为支撑多个电池单元的单件式结构；以及提供多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且其中每个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸，其中所述纵长主体包括：第一壁和第二壁，所述第一壁和所述第二壁从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端；以及顶壁，所述顶壁连接所述第一壁和所述第二壁的所述第二端，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开第一宽度，并且所述第一壁和所述第二壁在所述第二端处彼此间隔开小于所述第一宽度的第二宽度。

Claims (15)

1.一种设备，所述设备包括：
电池托盘，所述电池托盘被配置为支撑多个电池单元；以及
至少一个横向构件，所述至少一个横向构件定位在相邻的电池单元之间，其中所述至少一个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸，其中所述纵长主体从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端，并且其中所述第一端具有第一宽度并且所述第二端具有小于所述第一宽度的第二宽度。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述基部部分包括：凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙；第一凸缘部分，所述第一凸缘部分在所述凸起的中心部分的一侧上；以及第二凸缘部分，所述第二凸缘部分在所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述电池托盘的所述上表面进行直接接触。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
4.根据权利要求3所述的设备，所述设备包括多个紧固件，所述多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述电池托盘，并且任选地，所述多个紧固件包括自冲铆钉。
5.根据权利要求3所述的设备，其中所述电池托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述基部部分包括：第一壁，所述第一壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二壁，所述第二壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一壁延伸到所述第二壁的宽度。
7.根据权利要求2所述的设备，其中所述纵长主体包括：第一壁，所述第一壁从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；第二壁，所述第二壁与所述第一壁间隔开开放间隙并且从所述纵长主体的所述第一端延伸到所述第二端；以及顶壁，所述顶壁将所述第一壁和所述第二壁连接在一起，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开比在所述第二端处更大的距离，并且任选地，
所述顶壁具有比所述第一壁和所述第二壁更大的厚度，和/或
所述凸起的中心部分将所述第一壁连接到所述第二壁，以在所述凸起的中心部分、所述顶壁以及所述第一壁和所述第二壁之间形成所述纵长主体的封闭区段，和/或
横向壁在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。
8.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个横向构件包括多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且所述设备包括第一侧梁和第二侧梁，其中每个横向构件的一端固定到所述第一侧梁并且每个横向构件的相对端固定到所述第二侧梁。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述电池托盘包括单件式结构，所述单件式结构在所述多个横向构件下方延伸。
10.一种设备，所述设备包括：
多个电池单元；
电池托盘，所述电池托盘包括支撑所述多个电池单元的单件式结构；以及
多个横向构件，其中一个横向构件定位在每对相邻的电池单元之间，并且其中每个横向构件包括：基部部分，所述基部部分固定到所述电池托盘；以及纵长主体，所述纵长主体从所述基部部分向外延伸，其中所述纵长主体包括：第一壁和第二壁，所述第一壁和所述第二壁从在所述基部部分处的第一端延伸到与所述第一端相对的第二端；以及顶壁，所述顶壁连接所述第一壁和所述第二壁的所述第二端，并且其中所述第一壁和所述第二壁在所述第一端处彼此间隔开第一宽度，并且所述第一壁和所述第二壁在所述第二端处彼此间隔开小于所述第一宽度的第二宽度。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述基部部分包括：凸起的中心部分，所述凸起的中心部分与所述电池托盘的上表面间隔开间隙；第一凸缘部分，所述第一凸缘部分在所述凸起的中心部分的一侧上；以及第二凸缘部分，所述第二凸缘部分在所述凸起的中心部分的相对侧上，所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分与所述托盘的所述上表面进行直接接触。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电池托盘在所述基部部分以及所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分下方延伸。
13.根据权利要求11所述的设备，所述设备包括多个紧固件，所述多个紧固件将所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分附接到所述托盘。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述托盘包括凹陷部，所述凹陷部定位在所述凸起的中心部分下方。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述基部部分包括：第一竖直壁，所述第一竖直壁从所述第一凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分；以及第二竖直壁，所述第二竖直壁从所述第二凸缘部分过渡到所述凸起的中心部分，并且其中所述凹陷部具有从所述第一竖直壁延伸到所述第二竖直壁的宽度。
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US7855011B2 (en) * 2008-08-28 2010-12-21 International Battery, Inc. Monoblock lithium ion battery
JP5403290B2 (ja) 2011-03-31 2014-01-29 三菱自動車工業株式会社 電気自動車のバッテリ搭載構造
JP6020958B2 (ja) 2012-07-13 2016-11-02 三菱自動車工業株式会社 電池パックトレー
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