CN113169404B - 电池盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池盒，该电池盒由钢材制成，从而提供有与挤制材料的横截面相似的横截面并且具有改善的抗冲击性能，并且同时，能够通过部件的整合而减少成本，该电池盒包括盒主体，该盒主体具有板和围绕该板的侧部框架，其中，侧部框架包括在侧部框架内部的中空部分、横穿两侧的侧壁之间的部分处的中空部分的增强部分或从侧壁中的至少一个侧壁突出到中空部分中的增强部分、以及通过将增强部分折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分。

Description

电池盒
技术领域
本发明涉及由钢材制成并且能够改善抗冲击性能的电池盒。
背景技术
安装在车辆、比如电动车辆或混合动力车辆中的电池可能在车辆发生碰撞的情况下引起火灾或爆炸，从而对驾驶员和乘客造成严重损害。为了防止此事的发生，除了车身的准备用于碰撞事故的碰撞增强构件外，在电池本身中也设置有增强构件。
电池的增强构件主要可以安装在电池盒的内部或外部。
例如，当采用铝时，电池盒的侧壁本身可以由挤制材料形成，而在钢材的情况下，增强构件结合至电池盒的内部。
当由铝的挤制材料形成时，增强构件可以被容易地制造成各种形状，但是该增强构件相对较昂贵并且相比钢材具有更低的强度，使得该增强构件的厚度变得更厚，从而限制了重量的减轻。
同时，在钢材的情况下，采用具有约980兆帕或更大的抗拉强度的超高强度材料以减轻重量，并且这种超高强度材料具有难以形成并且会发生大量回弹的问题。为了改善回弹，需要进行数次或数十次校正，并且在某些情况下，由于部件之间的并行性不一致，存在组装不易的问题。
作为相关的现有技术，提供有在日本专利申请公开No.2017-193288A(公布于2017年10月26日)中公开的发明。
发明内容
技术问题
因此，本公开的一方面提供了由钢材制成的电池盒，从而提供与由铝挤制材料制成的电池盒的横截面相似的横截面并具有改善的抗冲击性能，并且同时，能够通过部件的整合而减少成本。
技术方案
根据本公开的一方面，电池盒包括：盒本体，该盒本体具有板和包围该板的侧部框架，其中，侧部框架包括：第一侧壁和第二侧壁，在第一侧壁与第二侧壁之间具有中空部分；以及增强部分，该增强部分横穿第一侧壁与第二侧壁之间的中空部分以连接第一侧壁和第二侧壁，或者该增强部分从第一侧壁和第二侧壁中的至少一者突出到中空部分中，其中，增强部分包括通过折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分。
有利效果
如以上所述，根据本公开，通过在电池盒的侧部框架本身上形成冲击吸收部分，可以确保抵抗侧表面上的碰撞载荷的高的抗变形性，并且同时，可以将具有约980兆帕或更大抗拉强度的超高强度钢应用至电池盒，从而具有能够确保额外重量减轻的效果。
另外，根据本公开，当钢材被应用至电池盒时，相比现有技术中结合增强构件的方法的情况，可以显著提高组装性能，并且可以通过大幅减少部件的数量来显著地降低与模制、加工等有关的成本。
附图说明
图1是电池盒的立体图。
图2是沿着图1的线I-I’截取的横截面图，并且是根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的横截面图。
图3是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的修改示例的横截面图。
图4是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的另一修改示例的横截面图。
图5是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的另一修改示例的横截面图。
具体实施方式
在下文中将详细地描述本公开。应注意的是，在为每个附图中的各元件添加附图标记时，即使在不同的附图上指示相同的元件，也尽可能为这些相同的元件分配相同的附图标记。另外，在描述本发明时，如果确定对相关的已知构型或功能的详细描述会掩盖本公开的主题，则将省略其详细描述。
图1是电池盒的立体图，并且图2是沿着图1的线I-I’截取的横截面图并且是根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的横截面图。
根据本公开的实施方式，电池盒包括盒本体1，该盒本体1具有板2和包围该板的侧部框架3，其中，侧部框架3包括：第一侧壁和第二侧壁，在第一侧壁与第二侧壁之间插入有中空部分10；以及增强部分20，该增强部分20横穿侧壁之间的中空部分以连接第一侧壁和第二侧壁，或者该增强部分20从第一侧壁和第二侧壁中的至少一者突出到中空部分中，其中，增强部分包括通过折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分。
电池盒可以固定地安装在构成车身的下地板(未示出)上。电池盒可以具有大致长方体的形状，并且多个电池单元(未示出)可以容纳在该电池盒中。
电池盒可以包括一对盒本体1，例如，上盒本体和下盒本体，并且这些上盒本体和下盒本体可以组合以在其中形成空间。
例如，上盒本体和下盒本体具有凸缘部分4，该凸缘部分4沿着相应的边缘形成，并且这些凸缘部分可以彼此叠置，使得这些凸缘部分可以通过诸如螺栓和螺母之类的紧固件进行组装。
上盒本体可以由高强度的塑料或诸如铝之类的轻金属形成，这可以在减少重量和成本的同时确保足够的强度。当材料为塑料时，上盒本体可以通过注塑模制或压缩模制形成，而当材料为金属时，上盒本体可以通过压制加工等形成为预定的形状。
由于下盒本体可能直接暴露于外部并且很可能由于外部异物而损坏或变形，因此下盒本体优选地由金属形成，以便更有效地保护电池单元。在这种情况下，可以借助于压制加工或类似的加工而通过将具有合适强度的钢材形成为预定的形状来制成下盒本体，具有合适强度的钢材例如是诸如具有约980兆帕或更大的抗拉强度以用于减轻重量的超高强度钢材的材料。
在下文中，为了方便起见，下盒本体代表了盒本体1，并以此描述了根据本公开的电池盒。换句话说，上盒本体可以包括与下盒本体相同的所有部件并且也可以采用相同的结构。
盒本体1包括板2和包围板的侧部框架3。当这种盒本体用作下盒本体时，板可以用作支撑电池单元的地板构件，并且当盒本体用作上盒本体时，板材料可以用作覆盖电池的覆盖构件。
侧部框架3可以通过与嵌入在盒本体1中的电池单元的尺寸互锁来改变高度尺寸。设置有至少四个侧部框架，并且侧部框架中的每个侧部框架的两个端部部分均以预定的角度(例如，大约45度)倾斜地切割、并在两个端部部分处分别与对应的其他侧部框架接触，并且之后可以通过焊接、比如激光焊接、CO2焊接等进行结合。
盒本体1的侧部框架3可以具有例如整体呈矩形形状的闭合横截面，并且因此可以形成第一侧壁和第二侧壁，在第一侧壁与第二侧壁之间插入有中空部分10。
另外，支撑侧载荷的增强部分20布置在中空部分中，以连接第一侧壁和第二侧壁，从而横穿第一侧壁与第二侧壁之间的中空部分，从而将中空部分划分为至少两个空间。
可选地，可以在侧部框架3上形成凸缘部分4，该凸缘部分4用于通过将盒本体1紧密地联接至另一盒本体、例如使具有侧部框架的下盒本体与上盒本体紧密接触来保证水密性。由于该凸缘部分，侧部框架可以设置有台阶部分5。
根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架3优选地通过借助于辊轧成形对诸如具有约980兆帕或更大的抗拉强度的超高强度钢材的金属材料进行加工而形成，这有助于调节回弹。
在通过使用如上所述的辊轧成形进行成形的情况下，通过将板状材料折弯数次，可以提供与铝挤制材料的横截面形状和耐碰撞特性相似的横截面形状和耐碰撞特性。
材料的与该材料的折弯点相交的另一点可以通过焊接等结合至相应的折弯点，以形成中空部分10以及矩形的闭合横截面。
更具体地，参照图2，从侧部框架3的一侧的上边缘开始沿该侧部框架的宽度方向水平延伸的材料在第一折弯点11处以大致垂直的方式向第一方向(图2中的顺时针方向)折弯、沿高度方向下降并且之后在第二折弯点12处以预定角度沿第一方向折弯、沿任意方向折弯或弯曲并且以任意角度形成冲击吸收部分30并且之后在第三折弯点13处沿与第一方向相反的第二方向(图2中逆时针方向)折弯、并且沿高度方向下降并且之后在第四折弯点14处以大致垂直的方式向第二方向折弯并沿水平方向延伸。
在第四折弯点14处被折弯后，沿水平方向延伸的材料可以通过焊接等结合至第二折弯点12以形成侧部框架3的另一侧的下边缘。如果材料在结合、比如焊接等后继续延伸，则该延伸部分可以至少部分地构成地板构件或覆盖构件。
第三折弯点13可以通过焊接等结合至材料的起始点或与该起始点相邻的部分，以形成侧部框架的一侧的上边缘。
当要形成用于凸缘部分4的台阶部分5时，在沿侧部框架3的宽度方向水平延伸之前，材料可以向第二方向折弯并且之后向第一方向折弯，从而形成台阶部分，并且可以形成侧部框架的一侧的上边缘和凸缘部分。在这种情况下，第三折弯点13可以通过焊接等结合至台阶部分。
图3是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的修改示例的横截面图。
如图3中所示，在第四折弯点14处被折弯后，沿水平方向延伸的材料在第五折弯点15处以大致垂直的方式向第二方向(图3中逆时针方向)折弯，并且材料的端点可以通过焊接等结合至第二折弯点12。
另外，第五折弯点15可以通过焊接等结合至用作盒本体1的地板构件或覆盖构件的板2的端部部分，以形成侧部框架3的另一侧的下边缘。
同时，第三折弯点13可以通过焊接等结合至材料的起始点或与该起始点相邻的部分，以形成侧部框架3的一侧的上边缘。根据第三折弯点13的结合位置，可以存在凸缘部分4或可以移除凸缘部分4。
图4是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的另一修改示例的横截面图。
如图2至图4中所示，可以调节侧部框架3中的增强部分20的位置、高度、角度或倾斜度等。
另外，在增强部分20上形成的冲击吸收部分30可以通过以最简单的方式将增强部分折弯一次或将增强部分弯曲一次来形成。除此之外，冲击吸收部分可以以各种形状实施，并且例如，冲击吸收部分可以通过被折弯成大致波形形状或被折弯成大致锯齿形状而具有弯曲形状。在这种情况下，可以极大地增强对侧碰撞载荷的抵抗力。
如上所述，在根据本公开的实施方式的电池盒中，用于吸收冲击的形状形成在盒本体的侧部框架本身上，而不会增大厚度或增加部件，从而确保了抵抗侧碰撞载荷的高的抗变形性。
图5是示出根据本公开的实施方式的电池盒的侧部框架的另一修改示例的横截面图。
在图5的修改示例中，在材料在所有折弯点处以直角折弯并且形成侧部框架3的大致I形的整个横截面形状后，辅助增强构件25通过焊接等结合在横向突出且彼此相对的折弯点之间。该修改示例还可以大大改善冲击吸收性能。
如图4和图5中的修改示例所示，通过向根据本公开的实施方式的电池盒中的增强部分20增加附加折弯点或弯曲形状、辅助增强构件等，可以进一步使抵抗侧表面上的碰撞载荷的高的抗变形性最大化。
如上所述，根据本公开，通过在电池盒的侧部框架本身上形成冲击吸收部分，可以保证抵抗侧表面上的碰撞载荷的高的抗变形性，并且同时，可以将具有约980兆帕或更大的超高强度钢应用于电池盒，从而确保了额外重量减轻的效果。
另外，根据本公开，当钢材应用于电池盒时，相比现有技术中的结合增强构件的方法，可以显著改善组装性能，并且可以通过大幅减少部件的数量来显著地降低与模制、加工等有关的成本。
以上描述仅是对本发明的技术构思的说明，并且在不脱离本公开的本质特征的情况下，本发明所属的领域内的普通技术人员将能够做出各种改型和变型。
因此，说明书和附图中所公开的实施方式并不旨在限制本发明的技术构思，而是旨在说明技术构思，并且本发明的技术构思的范围不被这些实施方式所限制。本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来解释，并且与之等效的范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本发明的范围内。
工业可用性
如上所述，本发明对于配置安装在车辆、比如电动车辆或混动车辆上的电池是有用的。

Claims (8)

1.一种电池盒，所述电池盒包括：盒本体，所述盒本体具有板和包围所述板的侧部框架，
其中，所述侧部框架包括：
第一侧壁和第二侧壁，在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间具有中空部分；以及
增强部分，所述增强部分通过横穿所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的所述中空部分以连接所述第一侧壁和所述第二侧壁而形成，或者通过从所述第一侧壁和第二侧壁中的至少一者突出到所述中空部分中而形成，
其中，所述增强部分包括通过折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分，
其中，所述侧部框架由金属材料形成，
其中，沿所述侧部框架的宽度方向水平延伸的所述侧部框架的材料在第一折弯点处沿第一方向折弯、沿高度方向下降并且之后在第二折弯点处沿所述第一方向折弯、折弯或弯曲以形成所述冲击吸收部分并且之后在第三折弯点处沿与所述第一方向相反的第二方向折弯、并且沿高度方向下降、并且之后在第四折弯点处沿所述第二方向折弯并且沿水平方向延伸，
其中，所述材料被结合至所述第二折弯点，以形成所述侧部框架的下边缘，
其中，所述第三折弯点被结合至所述材料的起始点或与所述起始点相邻的部分，以形成所述侧部框架的上边缘。
2.根据权利要求1所述的电池盒，其中，所述侧部框架上形成有凸缘部分。
3.一种电池盒，所述电池盒包括：盒本体，所述盒本体具有板和包围所述板的侧部框架，
其中，所述侧部框架包括：
第一侧壁和第二侧壁，在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间具有中空部分；以及
增强部分，所述增强部分通过横穿所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的所述中空部分以连接所述第一侧壁和所述第二侧壁而形成，或者通过从所述第一侧壁和第二侧壁中的至少一者突出到所述中空部分中而形成，
其中，所述增强部分包括通过折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分，
其中，所述侧部框架由金属材料形成，
其中，沿所述侧部框架的宽度方向水平延伸的所述侧部框架的材料在第一折弯点处沿第一方向折弯、沿高度方向下降并且之后在第二折弯点处沿所述第一方向折弯、折弯或弯曲以形成所述冲击吸收部分并且之后在第三折弯点处沿与所述第一方向相反的第二方向折弯、并且沿高度方向下降、并且之后在第四折弯点处沿所述第二方向折弯并且沿水平方向延伸，
其中，在沿所述侧部框架的宽度方向水平延伸之前，所述材料沿所述第二方向折弯并且之后沿所述第一方向折弯，以形成凸缘部分，同时形成台阶部分，
其中，所述第三折弯点结合至所述台阶部分，以形成所述侧部框架的上边缘。
4.一种电池盒，所述电池盒包括：盒本体，所述盒本体具有板和包围所述板的侧部框架，
其中，所述侧部框架包括：
第一侧壁和第二侧壁，在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间具有中空部分；以及
增强部分，所述增强部分通过横穿所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的所述中空部分以连接所述第一侧壁和所述第二侧壁而形成，或者通过从所述第一侧壁和第二侧壁中的至少一者突出到所述中空部分中而形成，
其中，所述增强部分包括通过折弯或弯曲而形成的冲击吸收部分，
其中，所述侧部框架由金属材料形成，
其中，沿所述侧部框架的宽度方向水平延伸的所述侧部框架的材料在第一折弯点处沿第一方向折弯、沿高度方向下降并且之后在第二折弯点处沿所述第一方向折弯、折弯或弯曲以形成所述冲击吸收部分并且之后在第三折弯点处沿与所述第一方向相反的第二方向折弯、并且沿高度方向下降、并且之后在第四折弯点处沿所述第二方向折弯并且沿水平方向延伸，
其中，在所述第四折弯点处被折弯之后，沿水平方向延伸的材料在第五折弯点处沿所述第二方向折弯，使得所述材料的端点结合至所述第二折弯点。
5.根据权利要求1、3、4中的任一项所述的电池盒，其中，所述侧部框架具有呈矩形形状的封闭横截面。
6.根据权利要求5所述的电池盒，其中，所述侧部框架是通过借助于辊轧成形对所述金属材料进行折弯和结合而形成的。
7.根据权利要求6所述的电池盒，其中，所述金属材料是具有980兆帕或更大的抗拉强度的钢材。
8.根据权利要求6所述的电池盒，其中，所述冲击吸收部分形成为呈弯曲形状。
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