CN113054308A - 可维修的电池组组件 - Google Patents

Abstract

一种可维修的电池组和组装方法可以包括电池组，该电池组具有延伸穿过电池组壁的支柱、支柱和电池组壁之间的第一电池组密封件、在支柱处将电池组附接在车辆底板外部的附件、以及在底板外部和围绕支柱的电池组壁之间的第二电池组密封件。

Description

可维修的电池组组件

技术领域

本发明涉及可维修的电池组组件。

背景技术

电池电动汽车，包括纯电动和增程的版本，可以通过各种驱动配置提供车轮扭矩。这种驱动配置可以包括车轮处驱动马达和各种马达/变速器结构。某些电池电动车辆动力系统配置不需要在车辆乘客舱下方为电机和传动系统部件提供封装空间。这种构造有利地利用该自由空间来封装驱动动力系的牵引马达所需的电池。如果不是全部的话，电池电动车辆底板下面的大部分可用空间可以用作电池组舱。

电池组理想地相对于外部环境密封，以防止例如水和灰尘侵入。然而，电池组在其使用寿命期间和之后也应是理想的可维护的。因此，电池组必须设计成既能与车辆结构集成使用，又能作为独立组件使用。

发明内容

在一个示例性实施例中，用于耐用电池组的附接系统可以包括电池组，该电池组具有第一外壳壁，该第一外壳壁具有相应的内侧和相应的外侧，并且限定了穿过其中的相应开口。该系统可以包括支柱，该支柱具有在电池组内部的内部部分和从内部部分穿过第一外壳壁开口延伸到电池组外部的第一外部部分，该内部部分包括大于第一外壳壁开口的第一凸缘。支柱还可以在第一外部部分上具有第一组螺纹。该系统还可以包括第一垫圈和第一螺母，该第一垫圈被捕获在第一凸缘和第一外壳壁的内侧之间，该第一螺母接合第一组螺纹并被构造成对在第一螺母和第一凸缘之间的第一外壳壁进行挤压。该系统还可以包括电池组附接结构，该电池组附接结构具有第一表面，该第一表面面向第一外壳壁的外侧并限定穿过第一表面中的相应开口，第一外壳壁开口和电池组附接结构开口基本同心。该系统还可以包括螺纹附接紧固件，其被配置成将支柱和电池组附接结构拉到一起，以及设置在第一外壳壁和电池组附接结构之间的第一密封件。

除了本文描述的一个或多个特征之外，设置在第一外壳壁和电池组附接结构之间的第一密封件可以包括围绕第一螺母的可压缩垫圈。

除了本文描述的一个或多个特征之外，电池组可以包括第二外壳壁，该第二外壳壁与第一外壳壁相对并间隔开，并且具有相应的内侧、相应的外侧并限定穿过其中的相应开口。支柱可包括第二外部部分，支柱的内部位于第一和第二外部部分中间，第二外部部分延伸穿过第二外壳壁开口到达电池组外部，该内部部分可包括大于第二外壳壁开口的第二凸缘，支柱可包括第二外部上的第二组螺纹。该系统还可以包括被捕获在第二凸缘和第二外壳壁的内侧之间的第二垫圈，以及包括第二螺母，该第二螺母接合第二组螺纹并被构造成对第二螺母和第二凸缘之间的第二外壳壁进行挤压。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱可以包括穿过第一外部部分的至少一部分的孔和在孔内部的一组螺纹。螺纹附接紧固件可以包括螺栓，该螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并与在孔的内部的该一组螺纹接合，以将支柱和电池组附接结构拉到一起。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱可以包括穿过第一外部的至少一部分的孔和在孔内部的一组螺纹。螺纹附接紧固件可以包括螺栓，该螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并在孔的内部接合该组螺纹，以将支柱和电池组附接结构拉到一起。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱可以包括穿过第一外部部分的至少一部分的第一孔和在第一孔内部的第一组螺纹，穿过第二外部部分的至少一部分的第二孔和在第二孔内部的第二组螺纹。螺纹附接紧固件可以包括第一螺栓，该第一螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并与在第一孔的内部的第一组螺纹接合，以将支柱和电池组附接结构拉到一起。该系统可以包括设置在第二外壳壁的外侧和垫片之间的第二密封件，以及包括第二螺栓，延伸穿过所述垫片和第二外壳壁开口，并与在第二孔的内部的第二组螺纹接合。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱可以包括穿过其中的纵向孔，螺纹附接紧固件可以包括具有头部和相反的螺纹端的螺栓，螺栓完全插入穿过支柱孔和电池组附接结构开口并终止于第三螺母。

除了本文描述的一个或多个特征之外，在头部靠近支柱的第二外部且第三螺母靠近支柱的第一外部的状态下，可以插入螺栓。

除了本文描述的一个或多个特征之外，在头部靠近支柱的第一外部且第三螺母靠近支柱的第二外部的状态下，可以插入螺栓。

除了本文描述的一个或多个特征之外，该系统还可以包括设置在第二外壳壁的外侧和垫圈之间的第二密封件，垫圈设置在第二密封件和螺栓头之间。

除了本文描述的一个或多个特征之外，电池组可以包括第二外壳壁，该第二外壳壁与第一外壳壁相对并间隔开，并且具有相应的内侧、相应的外侧并限定穿过其中的相应开口。支柱可以从第一外部部分至少延伸到第二外壳壁，支柱还可以包括穿过其中的纵向孔，该纵向孔基本上与第二外壳壁开口同心。支柱可密封地固定到第二外壳壁上，螺纹附接紧固件可包括具有头部和相反螺纹端的螺栓，螺栓完全插入支柱孔、电池组附接结构开口、第二外壳壁开口，并终止于第二螺母。

在另一示例性实施例中，用于耐用电池组的附接系统可包括电池组，该电池组具有外壳壁，该外壳壁具有内侧、外侧并限定穿过其中的相应开口。该系统可以包括支柱，该支柱具有在电池组内部的内部部分和从内部部分穿过外壳壁开口延伸到电池组外部的外部部分，内部部分包括大于外壳壁开口的凸缘。支柱可以包括外部上的第一组外螺纹和第二组螺纹。该系统还可以包括被捕获在凸缘和外壳壁的内侧之间的垫圈，以及接合第一组外螺纹并被构造成的与在第一螺母和凸缘之间的外壳壁进行挤压的第一螺母。该系统还可以包括电池组附接结构，该电池组附接结构具有第一表面，该第一表面面向外壳壁的外侧并限定穿过第一表面中的相应开口，外壳壁开口和电池组附接结构开口基本上同心，螺纹附接紧固件接合第二组螺纹并构造成将支柱和电池组附接结构拉到一起，以及设置在外壳壁和电池组附接结构之间的密封件。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱可以包括穿过外部的至少一部分的孔，第二组螺纹包括位于孔内部的内螺纹。螺纹附接紧固件可以包括延伸穿过电池组附接结构开口并接合第二组螺纹以将支柱和电池组附接结构拉到一起的螺栓。

除了本文描述的一个或多个特征之外，设置在外壳壁和电池组附接结构之间的密封件可以包括围绕第一螺母的可压缩垫圈。

除了本文所述的一个或多个特征之外，支柱的外部还可以具有延伸穿过电池组附接结构开口的部分，第二组螺纹可以包括外部延伸穿过电池组附接结构开口的部分上的第一组外螺纹的一部分，并且螺纹附接紧固件可以包括第二螺母，该第二螺母接合第二组螺纹并被构造成对在第二螺母和第一螺母之间的电池组附接结构进行挤压。

除了本文描述的一个或多个特征之外，支柱的外部部分还可以具有延伸穿过电池组附接结构开口的部分，并且延伸穿过电池组附接结构开口的外部部分的所述部分可以包括提供肩部的阶梯直径。第二组螺纹可以包括延伸穿过电池组附接结构开口的外部部分的所述部分上的第二组外螺纹。螺纹附接紧固件可包括第二螺母，该第二螺母接合第二组螺纹并被构造成对在第二螺母和肩部之间的电池组附接结构进行挤压。

在另一个示例性实施例中，用于可维修电池组的组装方法可以包括提供电池组，该电池组包括延伸穿过电池组壁的支柱，在支柱和电池组壁之间提供第一电池组密封件，在支柱处将电池组附接在车辆底板外部，以及在底板外部和围绕支柱的电池组壁之间提供第二电池组密封件。

除了本文描述的一个或多个特征之外，在支柱和电池组壁之间提供第一电池组密封件可以包括在电池组内部提供包括肩部的支柱，在电池组外部的支柱的一部分上设置外螺纹，以及用与外螺纹接合的螺母朝向肩部挤压电池组壁。

除了本文描述的一个或多个特征之外，在支柱处将电池组附接在车辆底板的外部可以包括提供支柱，该支柱包括穿过延伸穿过电池组壁的支柱的至少一部分的孔，在孔的内部设置内螺纹，以及提供延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的螺栓。

除了本文描述的一个或多个特征之外，在支柱处将电池组附接在车辆底板的外部可以包括提供支柱，该支柱包括穿过延伸穿过电池组壁的支柱的至少一部分的孔，在孔的内部设置内螺纹，以及提供延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的螺栓。在底板外部和围绕支柱的电池组壁之间提供第二电池组密封件可以包括在底板外部和围绕螺母的电池组壁之间提供可压缩垫圈，以及在螺栓延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的状态下，对在底板外部和围绕螺母的电池组壁之间的可压缩垫圈进行挤压。

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出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，其中:

图1示出了根据本公开的用于电动车辆的示例性单体结构和示例性电池组；

图2示出了根据本发明的示例性电池组的托盘，该托盘包括结构横梁和安装支柱；

图3A和3B示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图；

图4示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图；

图5示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图；

图6示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的剖视图；

图7示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图；和

图8示出了根据本发明的示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图。

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。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。

图1示出了用于电动车辆101的示例性单体结构和示例性第一电池组。示出了汽车单体结构103分别相对于纵向轴线102和横向轴线104的局部等轴视图，车辆的前部和后部分别表示为F和R。挡风玻璃横梁122基本上在左前门铰链柱123和右前门铰链柱123的顶部之间横向延伸。仪表板121基本上沿着左前门铰链柱123和右前门铰链柱123之间的挡风玻璃横梁122的下延伸部横向延伸。前门铰链柱123从相应的摇臂组件(rocker assembly)107的前部向上延伸，摇臂组件107可以包括细长的内摇臂板125和细长的外摇臂封闭板(未示出)。摇臂组件107基本平行地从相应的前门铰链柱123的底部向后延伸，并且可以基本终止于相应的后轮罩封闭板111。底板(lloor pan)119可以横向跨域摇臂组件107之间，纵向跨域仪表板121和后瀑布构件(rear waterfall member)128之间，后瀑布构件128可以从底板119上升到后座椅底板130。如本文所用，底板可以指底板119和后座椅底板130中的一个或两个。后瀑布构件128可在摇臂组件107之间朝向其后部和后轮罩封闭板111的前方大致横向跨越。通常在底板119下方且在摇臂组件107之间的区域为电池组提供横向空间。电池组的纵向空间可以基本上沿着摇臂组件107的整个长度提供。电池组舱(battery pack bay)的横向极限可以由摇臂组件107之间的设计尺寸来限定。电池组舱的纵向极限可以基本上受到摇臂组件107的长度的限制，因为根据本公开，它们为电池组提供了横向附接点。可替换地或附加地，电池组舱的纵向极限可以基本上由横向车辆结构的硬物理限止条件所限制，该横向车辆结构限定了车辆下方的用于电池舱的可用空间极限。替代地或附加地，电池的纵向极限可以主要通过由其他设计考虑所建立的极限来决定。无论如何，为了本公开的目的，假设电池舱纵向建立在预定的前和后极限之间。电池组可用的空间在这里可以称为电池组舱。

示例性电池组105可以包括下托盘106和上盖113。上盖113形成电池组的一个壁167，与由下托盘106形成的相对壁265(图2)相对。电池组105可以以密封但可维护的方式容纳多个模块化电池外壳。下托盘106可以围绕电池组105的整个周边密封地联接到上盖113。外部唇缘109可以围绕电池组105的周边延伸，并且为多个安装开口提供下托盘106和上盖113之间的密封界面外部的区域，通过该安装开口，安装硬件(例如螺栓132)可以提供电池组105与电池组舱内的汽车单体结构103的结构接合。在一个实施例中，通过互补数量的焊接螺母126，多个螺栓将电池组105固定到摇臂组件107的内摇臂面板125上，如图1的细节所示。电池组105可以包括一个或多个安装器件108，例如螺纹接收件，螺栓117穿过底板119接合到该螺纹接收件上，以进一步在结构上将电池组105固定到汽车单体结构103。附加地或替代地，电池组105可以包括一个或多个安装器件108，用于从下面让螺栓115穿过，以接合紧固件，例如底板119的上侧上的焊接螺母。电池组105可以被认为是全尺寸电池组，假设它基本上占据了前后极限之间的整个电池组舱。可以理解，电池组105具有纵向相对的前端161和后端163，它们分别对应于电池组舱的前后极限。

图2示出了根据本发明的示例性电池组105的下托盘106，其包括内部结构横梁203和安装支柱205。多个模块化电池外壳(未示出)可以以一定数量和布置设置在结构横梁203之间，以满足电池组的期望能量密度目标，并且在应用于电池电动车辆时，满足车辆的里程目标。虽然电池组105可以包括诸如围绕唇缘109的周边的螺栓这样的连接装置，用于在结构上将电池组105固定到摇臂组件107(图1)，但是也可以如本文所述在支柱205处将附件连接到底板119(图1)。结构横梁203可以包括例如通过焊接固定到下壁265的帽201和基部209。支柱205可以固定到结构横梁203、下托盘106或两者上。在一个实施例中，用于电池组105和所述部件的材料可以是钢。在需要永久固定的地方，电池组组件的固定可以通过焊接的方式进行。

图3A和3B示出了基本上沿着图2中线S-S所示的纵向轴线穿过示例性安装支柱和结构横梁的一部分的剖视图。图4-8中的所有剖面图应理解为对应于相似的方向。图3A示出了支柱205及其与形成在电池组105的上盖113中的壁167的附接和密封的一个实施例。壁167可包括如本文参照图4和图5公开的所需的局部加强件。包括基部209的结构横梁203可以固定到形成在下托盘106中的壁265上。支柱205可以延伸穿过结构横梁203，并且可以焊接到其上。支柱205的内部部分311位于壁167下方的电池组内。支柱205的外部部分301从内部部分311延伸穿过壁167中的开口。外部部分301可包括部分穿过其中的孔309，并包括用于接收附接螺栓的内螺纹，如本文结合图3B进一步描述的。支柱205可以包括尺寸大于壁167中开口的凸缘307。垫片305和垫圈303可以被捕获在凸缘307和壁167的内侧之间。支柱205的外部部分301可以包括用于接合螺母317的外螺纹。螺母317可以被拧紧以将壁167和支柱拉到一起，从而对螺母317和凸缘307之间的壁167以及垫片305和垫圈303进行挤压。可在螺母317处应用针对外螺纹接口的螺纹密封，以防止松动并针对接口处的任何气体或液体侵入进行密封。这种布置提供了电池组105内部与其外部的密封。此外，当需要对电池组105进行维修时，例如在电池组105的使用寿命结束时，或者当电池组105内的模块化电池外壳在电池电动车辆的使用寿命期间用新的单元进行更新时，组装过程在未来可以容易地逆向执行。正如车辆原始设备制造商通常实施的那样，车辆的最终组装可以包括在组装厂内接收子组装模块，以便最终组装到正在生产的车辆上。可以预见，本文所述的电池组105可以在场外制造，并在最终装配厂接收，以便与电池电动车辆集成。这样，可以理解的是，本文描述的支柱和密封组件使得电池组的最终组装和密封成为可能，该电池组可以在电池组制造和组装的地方进行泄漏检查和测试，例如通过对完成的电池组进行压力检查。

图3B示出了支柱205的实施例及其与壁167的附接和密封，该壁167形成在电池组105的上盖113中，如图3A所示并本文描述。图3B另外示出了如此构造的电池组105附接到电池组附接结构的实施例，例如附接到如本文所述的电池电动车辆101的汽车单体结构103。在一个实施例中，电池组附接结构可以包括汽车单体结构103的底板119。底盘可以包括穿过其中的开口，该开口在组装对准工序中基本上与电池组105的上盖113的壁167中的开口同心。底板119还可以包括局部加强件310，例如钢板，利用可扩展的可焊穿密封件将该钢板焊接到底板119上。任何这样的加强件310被理解为包括在对底板119的任何参考中。在本实施例中，底板119靠在支柱205的外部部分301的端部。可以在底板119和壁167之间提供密封件。密封件可以是可压缩的密封件，例如图示的垫圈323。该密封件可以是任何其他合适的密封件，包括例如分配的柔性聚氨酯弹性体，其在电池组105组装到底板119后在适当位置固化。这种二次密封提供了电池组105与不希望的外部环境污染物的额外密封，该外部环境污染物在汽车车身底部环境中可能特别具有侵蚀性。螺栓117可与孔309内的内螺纹313接合，并拧紧以将结构拉到一起，并挤压垫圈323以实现期望的密封。

图4示出了支柱406的替代实施例及其与形成在电池组105的上盖113中的壁167的连接和密封。支柱406可以延伸穿过结构横梁408，并且可以焊接到其上。支柱406的内部部分411位于壁167下方的电池组内。支柱406的外部部分401从内部部分411延伸穿过壁167中的开口。外部部分401可以包括用于接合螺母的外螺纹，如这里进一步描述的。支柱406可以包括尺寸大于壁167中的开口的凸缘407。垫片405和垫圈403可以被捕获在凸缘407和壁167的内侧之间。支柱406的外部部分401可以包括用于接合螺母417的外螺纹。螺母417可以被拧紧以将壁167和支柱406拉到一起，从而对螺母417和凸缘407之间的壁167以及垫片405和垫圈403进行挤压。可在螺母417处应用针对外螺纹接口的螺纹密封，以防止松动并针对接口处的任何气体或液体侵入进行密封。这种布置提供了电池组105内部与其外部的密封。此外，当需要对电池组105进行维修时，例如在电池组105的使用寿命结束时，或者当电池组105内的模块化电池外壳在电池电动车辆的使用寿命期间用新的单元进行更新时，组装过程在未来可以容易地逆向执行。正如车辆原始设备制造商通常实施的那样，车辆的最终组装可以包括在组装厂内接收子组装模块，以便最终组装到正在生产的车辆上。可以预见，本文所述的电池组105可以在场外制造，并在最终装配厂接收，以便与电池电动车辆集成。这样，可以理解的是，本文描述的支柱和密封组件使得电池组的最终组装和密封成为可能，该电池组可以在电池组制造和组装的地方进行泄漏检查和测试，例如通过对完成的电池组进行压力检查。

图4另外示出了如此构造的电池组105附接到电池组附接结构的实施例，例如附接到如本文所述的电池电动车辆101的汽车单体结构103。电池组附接结构可以包括汽车单体结构103的底板119。底板119可包括穿过其中的开口，该开口在组装对准工序中与电池组105的上盖113的壁167中的开口基本同心。底板119还可以包括局部加强件410，例如钢板，利用可扩展的可焊穿密封件将该钢板焊接到底板119上。任何这样的加强件410被理解为包括在底板119的任何参考中。在本实施例中，底板119中的开口的尺寸设置成使支柱406的外部部分401穿过。可以在底板119和壁167之间提供密封件。密封件可以是可压缩的密封件，例如所示的垫圈423。该密封件可以是任何其他合适的密封件，包括例如分配的柔性聚氨酯弹性体，其在电池组105组装到底板119之后在适当位置固化。这种二次密封提供了电池组105与不希望的外部环境污染物的额外密封，该外部环境污染物在汽车车身底部环境中可能特别具有侵蚀性。外部部分401可包括延伸穿过底板119中的开口的外螺纹，该外螺纹由螺母421接合并拧紧，以将结构拉到一起并挤压垫圈423，从而实现期望的密封

图5示出了支柱506的替代实施例及其与形成在电池组105的上盖113中的壁167的连接和密封。支柱506可以延伸穿过结构横梁508，并且可以焊接到其上。支柱506的内部部分511位于壁167下方的电池组内。支柱506的外部部分501从内部部分511延伸穿过壁167中的开口。外部部分501可以包括用于接合螺母的外螺纹，如这里进一步描述的。支柱506可以包括尺寸大于壁167中的开口的凸缘507。垫片505和垫圈503可以被捕获在凸缘507和壁167的内侧之间。支柱506的外部部分501可以包括用于接合螺母517的外螺纹。螺母517可以被拧紧以将壁167和支柱拉到一起，从而对螺母517和凸缘507之间的壁167以及垫片505和垫圈503进行压缩。可在螺母517处应用针对外螺纹接口的螺纹密封，以防止松动并针对接口处的任何气体或液体侵入进行密封。这种布置提供了电池组105内部与其外部的密封。此外，当需要对电池组105进行维修时，例如在电池组105的使用寿命结束时，或者当电池组105内的模块化电池外壳在电池电动车辆的使用寿命期间用新的单元进行更新时，组装过程在未来可以容易地逆向执行。正如车辆原始设备制造商通常实施的那样，车辆的最终组装可以包括在组装厂内接收子组装模块，以便最终组装到正在生产的车辆上。可以预见，本文所述的电池组105可以在场外制造，并在最终装配厂接收，以便与电池电动车辆集成。这样，可以理解的是，本文描述的支柱和密封组件使得电池组的最终组装和密封成为可能，该电池组可以在电池组制造和组装的地方进行泄漏检查和测试，例如通过对完成的电池组进行压力检查。

图5另外示出了如此构造的电池组105附接到电池组附接结构的实施例，例如附接到如本文所述的电池电动车辆101的汽车单体结构103。电池组附接结构可以包括汽车单体结构103的底板119。底板119可包括穿过其中的开口，该开口在组装对准工序中与电池组105的上盖113的壁167中的开口基本同心。底板119还可以包括局部加强件510，例如钢板，利用可扩展的可焊穿密封件将该钢板焊接到底板119上。任何这样的加强件510被理解为包括在底板119的任何参考中。支柱506的外部部分501具有直径减小的部分501A和肩部525。在本实施例中，底板119中的开口的尺寸设置成能让支柱506的外部部分501的直径减小部分501A从中穿过。可以在底板119和壁167之间提供密封件。密封件可以是可压缩的密封件，例如所示的垫圈523。该密封件可以是任何其他合适的密封件，包括例如分配的柔性聚氨酯弹性体，其在电池组105组装到底板119之后在适当位置固化。这种二次密封提供了电池组105与不希望的外部环境污染物的额外密封，该外部环境污染物在汽车车身底部环境中可能特别具有侵蚀性。支柱506的外部部分501的直径减小的部分501A可以包括延伸穿过底板119中的开口的外螺纹，该外螺纹由螺母521接合并拧紧，以将结构拉到一起并挤压垫圈523，从而实现期望的密封。

图6示出了支柱606的替代实施例及其与形成在电池组105的上盖113中的壁167的连接和密封。支柱606可以延伸穿过结构横梁608，并且可以焊接到其上。支柱606的内部部分611位于壁167下方的电池组内。支柱606的外部部分601从内部部分611延伸穿过壁167中的开口。支柱606可包括完全延伸穿过其中的孔609，用于使附接螺栓穿过其中，如本文进一步描述的。支柱606可以包括肩部607，肩部607的尺寸可以大于壁167中的开口。垫片605和垫圈603可以被捕获在肩部607和壁167的内侧之间。支柱606的外部部分601可以包括用于接合螺母617的外螺纹。螺母617可以被拧紧以将壁167和支柱拉到一起，从而对螺母617和肩部607之间的壁167以及垫片605和垫圈603进行挤压。可在螺母617处应用针对外螺纹接口的螺纹密封，以防止松动并针对接口处的任何气体或液体侵入进行密封。还示出了支柱606与形成在电池组105的下托盘106中的壁265的类似附接和密封。支柱606可以在结构横梁608的底部延伸穿过结构横梁608。支柱606的内部部分611位于壁265上方的电池组内。支柱606的外部640从内部部分611延伸穿过壁265中的开口。支柱606可以包括凸缘641，其尺寸可以大于壁265中的开口。垫圈637可以被捕获在凸缘641和壁265的内侧之间。支柱606的外部640可以包括用于接合螺母635的外螺纹。螺母635可以被拧紧以将壁265和支柱拉到一起，从而压缩螺母635和凸缘641之间的壁265和垫圈637。可在螺母635处应用针对外螺纹接口的螺纹密封，以防止松动并针对接口处的任何气体或液体侵入进行密封。这种布置提供了电池组105内部与其外部的密封。此外，当需要对电池组105进行维修时，例如在电池组105的使用寿命结束时，或者当电池组105内的模块化电池外壳在电池电动车辆的使用寿命期间用新的单元进行更新时，组装过程在未来可以容易地逆向执行。正如车辆原始设备制造商通常实施的那样，车辆的最终组装可以包括在组装厂内接收子组装模块，以便最终组装到正在生产的车辆上。可以预见，本文所述的电池组105可以在场外制造，并在最终装配厂接收，以便与电池电动车辆集成。这样，可以理解的是，本文描述的支柱和密封组件使得电池组的最终组装和密封成为可能，该电池组可以在电池组制造和组装的地方进行泄漏检查和测试，例如通过对完成的电池组进行压力检查。

图6另外示出了如此构造的电池组105附接到电池组附接结构的实施例，例如附接到如本文所述的电池电动车辆101的汽车单体结构103。在一个实施例中，电池组附接结构可以包括汽车单体结构103的底板119。底板可包括穿过其中的开口，该开口在组装时与电池组105的上盖113的壁167中的开口基本同心。在本实施例中，底板119靠在支柱606的外部部分601的端部。可以在底板119和壁167之间提供密封件。密封件可以是可压缩的密封件，例如所示的垫圈623。该密封件可以是任何其他合适的密封件，包括例如分配的柔性聚氨酯弹性体，其在电池组105组装到底板119后在适当位置固化。这种二次密封提供了电池组105与不希望的外部环境污染物的额外密封，该外部环境污染物在汽车车身底部环境中可能特别具有侵蚀性。类似地，可以在垫片633和壁265之间提供密封件。密封件可以是可压缩的密封件，例如所示的垫圈639。该密封件可以是任何其他合适的密封件，包括例如分配的柔性聚氨酯弹性体，其在电池组105组装到底板119后在适当位置固化。这种二次密封提供了电池组105与不希望的外部环境污染物的额外密封，该外部环境污染物在汽车车身底部环境中可能特别具有侵蚀性。如图所示，螺栓115可以从下面插入，使得其头部接合垫圈633，并且相对的螺纹端接合螺母621，螺母621可以是焊接螺母。螺栓115可被拧紧以将结构拉到一起，并挤压垫圈623和639以实现期望的密封。可选地，螺栓115可以从上方插入并与垫圈633附近的螺母接合，并拧紧以实现期望的密封。

图7和图8示出了支柱606及其与形成在电池组105的下托盘106中的壁265的附接和密封的替代实施例，其中支柱706包括完全穿过其中的孔。图7示出了包括凸缘741的支柱706，凸缘741的尺寸大于穿过壁265的开口。支柱706可以在结构横梁708的底部延伸穿过结构横梁708。支柱706包括穿过壁265中的开口的外部部分740。支柱706可以焊接到壁265上，足以在二者之间建立结构附接和密封。焊接可以通过例如旋转焊接来完成。图8示出了包括凸缘841的支柱806，凸缘841的尺寸大于穿过壁265的开口。支柱806可以在结构横梁808的底部延伸穿过结构横梁808。凸缘841位于壁265的外侧。支柱806可以焊接到壁265上，足以在二者之间建立结构附接和密封。焊接可以通过例如旋转焊接来完成。

除非明确描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其他介入元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间存在一个或多个介入元件(在空间上或功能上)的间接关系。

应当理解，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行，而不改变本公开的原理。此外，尽管每个实施例在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其他实施例中实现和/或与任何其他实施例的特征相结合，即使该结合没有被明确描述。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换仍在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于耐用电池组的连接系统，包括:

电池组，其包括第一外壳壁，该第一外壳壁具有相应的内侧、相应的外侧并限定穿过其中的相应开口；

支柱，包括在电池组内部的内部部分和从内部部分穿过第一外壳壁开口延伸到电池组外部的第一外部部分，内部部分包括大于第一外壳壁开口的第一凸缘，支柱包括在第一外部部分上的第一组螺纹；

第一垫圈，其被捕获在第一凸缘和第一外壳壁的内侧之间；

第一螺母，其接合第一组螺纹并被构造成对第一螺母和第一凸缘之间的第一外壳壁进行挤压；

电池组附接结构，包括第一表面，该第一表面面向第一外壳壁的外侧并限定穿过第一表面中的相应开口，第一外壳壁开口和电池组附接结构开口基本同心；

螺纹附接紧固件，其被构造成将支柱和电池组附接结构拉到一起；和

设置在第一外壳壁和电池组附接结构之间的第一密封件。

2.根据权利要求1所述的系统，包括:

该电池组包括与第一外壳壁相对并间隔开的第二外壳壁，该第二外壳壁具有相应的内侧、相应的外侧并限定穿过第二外壳壁中的相应开口；

该支柱包括第二外部部分，该支柱的内部部分位于第一和第二外部部分的中间，第二外部部分穿过第二外壳壁开口延伸到电池组外部，该内部部分包括大于第二外壳壁开口的第二凸缘，该支柱包括在第二外部部分上的第二组螺纹；

第二垫圈，其被捕获在第二凸缘和第二外壳壁的内侧之间；和

第二螺母，该第二螺母接合第二组螺纹并被构造成对第二螺母和第二凸缘之间的第二外壳壁进行挤压。

3.根据权利要求1所述的系统，包括:

该支柱包括穿过第一外部部分的至少一部分的孔和在孔内部的一组螺纹；和

螺纹附接紧固件包括螺栓，该螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并与在孔的内部该一组螺纹接合，以将支柱和电池组附接结构拉到一起。

4.根据权利要求2所述的系统，包括:

该支柱包括穿过第一外部部分的至少一部分的孔和在孔内部的一组螺纹；和

螺纹附接紧固件包括螺栓，该螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并与在孔的内部的该一组螺纹接合，以将支柱和电池组附接结构拉到一起。

5.根据权利要求2所述的系统，包括:

该支柱包括穿过第一外部部分的至少一部分的第一孔和在第一孔内部的第一组螺纹，穿过第二外部部分的至少一部分的第二孔和在第二孔内部的第二组螺纹；

该螺纹附接紧固件包括第一螺栓，该第一螺栓延伸穿过电池组附接结构开口，并与在第一孔的内部的第一组螺纹接合，以将支柱和电池组附接结构拉到一起；

设置在第二外壳壁的外侧和垫片之间的第二密封件；和

第二螺栓，延伸穿过所述垫片和第二外壳壁开口，并与在第二孔的内部的第二组螺纹接合。

6.根据权利要求2所述的系统，包括:

该支柱包括穿过其中的纵向孔；和

该螺纹附接紧固件包括具有头部和相反的螺纹端的螺栓，该螺栓完全插入穿过支柱孔和电池组附接结构开口并终止于第三螺母。

7.一种用于耐用电池组的组装方法，包括:

提供电池组，该电池组包括延伸穿过电池组壁的支柱；

在支柱和电池组壁之间提供第一电池组密封件；

在支柱处将电池组附接在车辆底板的外部；和

在底板外部和围绕支柱的电池组壁之间提供第二电池组密封件。

8.根据权利要求7所述的组装方法，包括:

在支柱和电池组壁之间提供第一电池组密封件，包括:

在电池组内部提供包括肩部的支柱；

在电池组外部的支柱的一部分上设置外螺纹；和

用与外螺纹啮合的螺母将电池组的壁压向肩部。

9.根据权利要求7所述的组装方法，包括:

在支柱处将电池组附接在车辆底板的外部，包括:

提供包括孔的支柱，该孔穿过延伸穿过电池组壁的支柱的至少一部分；

在孔的内部设置内螺纹；和

提供延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的螺栓。

10.根据权利要求8所述的组装方法，包括:

在支柱处将电池组附接在车辆底板的外部，包括:

提供包括孔的支柱，该孔穿过延伸穿过电池组壁的支柱的至少一部分；

在孔的内部设置内螺纹；和

提供延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的螺栓；

在底板外部和围绕支柱的电池组壁之间提供第二电池组密封件，包括:

在底板外部和围绕螺母的电池组壁之间提供可压缩垫圈；和

在螺栓延伸穿过车辆底板并与内螺纹接合的状态下，对在底板外部和围绕螺母的电池组壁之间的可压缩垫圈进行挤压。

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