CN112952259A - 具有结构螺母通道的电池横梁构造 - Google Patents

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Abstract

一种电池外壳、用于电池外壳的支撑梁以及制造该支撑梁的方法。电池外壳包括基部，并且支撑梁可固定在基部内。支撑梁包括本体、固定到本体的螺母通道和附接到螺母通道的机械紧固件。螺母通道形成为U形通道。机械紧固件附接到螺母通道，螺母通道固定到支撑梁的本体。

Description

具有结构螺母通道的电池横梁构造
技术领域
本公开涉及汽车电池外壳，具体涉及在冲击下抵抗屈曲的汽车电池外壳的梁结构。
背景技术
汽车电池通常储存在电池外壳内，以保护电池在可能的车辆碰撞中免受损坏。希望减轻电池外壳的重量。然而，较轻的材料会引入强度和刚度方面的问题，特别是对于可能在冲击下屈曲的电池外壳的支撑构件。因此，期望提供一种支撑构件的设计，该支撑构件重量轻、在冲击下抵抗屈曲并且增加组装部分的弯曲刚度特性。
发明内容
在一示例性实施例中，公开了一种制造电池外壳支撑梁的方法。将螺母通道形成为U形通道。将机械紧固件附接到螺母通道。将螺母通道固定在支撑梁的本体上。
除了这里描述的一个或多个特征之外，固定螺母通道还包括将螺母通道激光焊接到本体上。附接机械紧固件还包括将机械紧固件焊接到螺母通道的螺母开口。支撑梁的本体包括本体开口，并且螺母通道通过穿过本体开口的机械紧固件固定到本体。将螺母通道固定到本体上以在螺母通道处加强本体。该本体在横截面上形成矩形，并且包括沿着支撑梁的纵轴延伸的中空内部。支撑梁通过基部支撑件固定至基部。
在另一示例性实施例中，公开了一种电池外壳支撑梁。电池外壳支撑梁包括本体、形成U形的螺母通道和附接到螺母通道的机械紧固件，其中螺母通道固定到支撑梁的本体。
除了这里描述的一个或多个特征之外，螺母通道被激光焊接到本体上。机械紧固件焊接到螺母通道的螺母开口上。支撑梁的本体包括本体开口，螺母通道通过穿过本体开口的机械紧固件固定到本体上。螺母通道加强了螺母通道处的本体。该本体在横截面上形成矩形，并且包括沿着支撑梁的纵轴延伸的中空内部。基部支撑件将支撑梁固定到基部。
在又一示例性实施例中，公开了一种电池外壳。电池外壳包括基部和可固定在基部内的支撑梁。支撑梁包括本体、形成U形的螺母通道和连接到螺母通道的机械紧固件，其中螺母通道固定到支撑梁的本体。
除了这里描述的一个或多个特征之外，螺母通道被激光焊接到本体上。机械紧固件焊接到螺母通道的螺母开口上。支撑梁的本体包括本体开口，螺母通道通过穿过本体开口的机械紧固件固定到本体上。该本体在横截面上形成矩形，并且包括沿着支撑梁的纵轴延伸的中空内部。基部支撑件将支撑梁固定到基部上。
当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅作为示例在以下详细描述中呈现，详细描述参考附图，其中：
图1示出了用于保护车辆电池免受冲击的电池外壳；
图2示出了图1的基部的分解透视图；
图3示出了用于电池外壳的图2的支撑梁的透视图；
图4示出了图3的支撑梁的分解视图；
图5示出了在示意性实施例中的图3的支撑梁的横截面；
图6示出了说明制造用于电池外壳的支撑梁的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
根据示例性实施例，图1示出了用于保护车辆电池组件免受冲击的电池外壳100。电池外壳100包括基部102和盖部104。电池组件(未示出)搁置在基部102上。盖部104放置在电池组件的顶部。基部102和盖部104通过诸如杆或螺钉的连接件彼此连接以封装电池组件，所述连接件沿着在基部102和盖部104之间示出的各虚线106延伸。
图2示出了图1的基部102的分解透视图200。基部102包括具有第一侧壁204和与第一侧壁204相对的第二侧壁206的矩形面202，这两个侧壁都从面202垂直延伸。基部102还包括第一端壁208和与第一端壁208相对的第二端壁210，两者都从面202垂直延伸。第一侧壁204、第二侧壁206、第一端壁208和第二端壁210沿着面202的周边布置。多个支撑梁212从第一侧壁204延伸到第二侧壁206。当电池组件放置在基部102上时，所述多个支撑梁212支撑电池组件。
图3示出了图2中的电池外壳的支撑梁212的透视图300。支撑梁212包括沿着纵轴315从第一梁端304延伸到第二梁端306的本体302。第一梁端304联接到基部102的第一侧壁204，第二梁端306联接到基部102的第二侧壁206。本体302包括左本体侧310、顶本体侧312、右本体侧314和底本体侧316，其中“顶”、“底”、“左”和“右”用于相对于图3-5所示的视角描述的目的。右基部支撑件308b显示为在底本体侧316附近连接到本体302。尽管图3中未示出，左基部支撑件308a在与右基部支撑件308b相对的位置在底本体侧316附近连接到本体302。螺母通道318在顶本体侧312联接到本体302。
图4示出了图3的支撑梁212的分解视图。本体302是单一材料，包括左本体侧310、顶本体侧312、右本体侧314和底本体侧316，其形成矩形。该矩形具有中空的内部502(如图5所示)，其沿着纵轴315从第一梁端304延伸到第二梁端306。左基部支撑件308a在底本体侧316附近连接到左本体侧310，右基部支撑件308b在底本体侧316附近连接到右本体侧314。
螺母通道318安装在顶本体侧312上。螺母通道318是U形通道形式的细长构件，其具有基部416和两个腿部418和420。在各种实施例中，螺母通道318可以被轧制或冲压成U形。螺母通道318具有贴靠本体302的内表面504，如图5所示，以及外表面506。内表面504的尺寸与本体302在顶本体侧312处以及沿着左本体侧310和右本体侧314的外表面尺寸相匹配。
螺母通道318包括沿着螺母通道318的纵轴对齐的多个螺母开口414。多个本体开口412形成在本体302的顶本体侧312中。每个螺母开口414在其轴向位置处具有相应的本体开口412。机械紧固件410在螺母开口414处附接到螺母通道318。在各种实施例中，机械紧固件410通过焊接工艺在螺母开口414处附接到螺母通道318。当机械紧固件410紧固至螺母通道318时，在螺母通道318被固定到本体302上时，机械紧固件410能够装配到或穿过它们各自的本体开口412。
返回参考图2，当支撑梁212固定在基部102内时，螺母通道318远离面202定向，并且能够将电池组件固定在基部102内。
图5示出了在示意性实施例中的图3的支撑梁212的横截面。左本体侧310、顶本体侧312、右本体侧314和底本体侧316在横截面上形成具有圆角的矩形。本体302的壁厚(即，左本体侧310、顶本体侧312、右本体侧314和底本体侧316中的任何一个)约为1毫米(mm)。例如，本体302可以通过轧钢由超高强度钢制成。左基部支撑件308a和右基部支撑件308b由高强度低合金钢制成，并且通过冲压工艺具有大约1.0毫米的厚度。螺母通道318可以通过轧制工艺由厚度约为1.5毫米的超高强度钢制成。支撑梁212的高度约为97毫米，本体302的高度约为92.5毫米。从左本体侧310和右本体侧314的外表面测量的本体302的厚度约为32毫米。在腿部418和420的外表面之间测量的螺母通道318的厚度约为35.5毫米。在各种实施例中，机械紧固件410可以是螺母，例如M6焊接螺母。
将螺母通道318焊接到顶本体侧312在顶本体侧312处加强了本体302，从而与没有螺母通道318的顶本体侧312相比，减少了顶本体侧312处在负载下的屈曲。类似地，左基部支撑件308a和右基部支撑件308b在底本体侧316处加强了本体302，从而与没有左基部支撑件308a和右基部支撑件308b的底本体侧316相比，减少了底本体侧316处在负载下的屈曲。顶部的螺母通道318和基部支撑件308a和308b位于图5所示横截面的相对端，这增加了横截面的惯性矩，从而增加了横截面的弯曲刚度。
图6的流程图600示出了制造用于电池外壳的支撑梁的方法。在框602中，将螺母通道形成为U形通道的形状。在框604中，将机械紧固件在螺母通道的内表面处、在螺母通道的螺母开口处附接到螺母通道。在框606中，将螺母通道固定到支撑梁的本体。螺母通道可以通过激光焊接或其他合适的工艺来固定。螺母通道通过突出穿过位于本体顶侧的本体开口的机械紧固件固定。
虽然已经参考示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变，并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种制造电池外壳支撑梁的方法，包括：
将螺母通道形成为U形通道；
将机械紧固件附接至螺母通道；以及
将螺母通道固定到支撑梁的本体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，固定螺母通道还包括将螺母通道激光焊接到本体。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，支撑梁的本体包括本体开口，所示方法还包括通过将机械紧固件焊接到螺母通道的螺母开口附接机械紧固件，并且通过穿过本体开口的机械紧固件将螺母通道固定到本体。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括将螺母通道固定到本体，以在螺母通道处加强本体。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本体在横截面上形成矩形，并且包括沿着所述支撑梁的纵轴延伸的中空内部。
6.一种电池外壳支撑梁，包括:
本体；
形成U形的螺母通道；和
附接到螺母通道的机械紧固件，其中所述螺母通道固定到所述支撑梁的本体。
7.根据权利要求6所述的电池外壳支撑梁，其中，所述螺母通道被激光焊接到所述本体。
8.根据权利要求6所述的电池外壳支撑梁，其中，所述支撑梁的本体包括本体开口，所述机械紧固件焊接到所述螺母通道的螺母开口，并且所述螺母通道通过穿过所述本体开口的机械紧固件固定到所述本体。
9.根据权利要求6所述的电池外壳支撑梁，其中，所述螺母通道在所述螺母通道处加强所述本体。
10.根据权利要求6所述的电池外壳支撑梁，其中，所述本体在横截面上形成矩形，并且包括沿着所述支撑梁的纵轴延伸的中空内部。
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