CN114667634A - 电池壳体以及包括电池壳体的机动车辆 - Google Patents

电池壳体以及包括电池壳体的机动车辆 Download PDF

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Abstract

根据一个实施方式的电池壳体可以包括：基部板构件；支承构件，该支承构件围绕基部板构件，具有闭合横截面并且支承基部板构件；以及吸收构件，该吸收构件联接至支承构件的外侧以便形成闭合横截面并且吸收外部冲击。

Description

电池壳体以及包括电池壳体的机动车辆
技术领域
本公开涉及电池壳体以及包括电池壳体的机动车辆。
背景技术
电动机动车辆的电池组可以构造为使得模块、二次电池单元的组件设置为多个模块并且所述多个模块安装在其中。
配备有电池组的机动车辆在涉及机动车辆的碰撞的情况下可能导致火灾和爆炸，从而对驾驶员和乘客造成严重风险。
发明内容
技术问题
本公开的一方面是提供一种能够有效地吸收外部冲击并且保持其形状的电池壳体以及一种包括该电池壳体的机动车辆。
本公开的另一方面是提供一种能够稳定地固定电池组的电池壳体以及一种包括该电池壳体的机动车辆。
问题的解决方案
根据本公开的一方面，电池壳体包括基部板构件；支承构件，该支承构件围绕基部板构件，形成为具有闭合横截面并且支承基部板构件；以及吸收构件，该吸收构件联接至支承构件的外侧表面以形成闭合横截面并且吸收外部冲击。
具体而言，根据实施方式的电池壳体的吸收构件可以包括面板部分和间隔板部分，该面板部分设置成与支承构件间隔开预定间距，该间隔板部分设置在支承构件与面板部分之间。
在这种情况下，根据实施方式的电池壳体的间隔板部分的至少一部分可以包括褶皱诱导凹槽，其中，褶皱诱导凹槽可以形成为具有波纹管形状。
另外，根据实施方式的电池壳体的吸收构件和支承构件可以通过以下步骤一体地形成：使板材的两个端部部分形成为具有方形闭合横截面；以直角折叠板材的中央部分以形成接触点，两个端部部分上的方形闭合横截面的顶点与该接触点接触；并且焊接该接触点。
此外，根据实施方式的电池壳体的支承构件可以包括形成闭合横截面的内部空间中的支承管。
另外，根据实施方式的电池壳体可以包括电池组固定构件，该电池组固定构件包括联接至基部板构件的一个端部部分和具有弯曲形状的另一端部部分，并且该电池组固定构件支承坐置于基部板构件上的电池组的上表面。
在这种情况下，根据实施方式的电池壳体的电池组固定构件可以设置成在基部板构件的宽度方向上具有连续形式。
另外，根据实施方式的电池壳体可以包括联接至电池组固定构件的上部部分的保持构件。
在这种情况下，根据实施方式的电池壳体的保持构件可以包括插入彼此相邻的多个电池组固定构件之间的间隙中的凹部部分。
另外，根据实施方式的电池壳体的凹部部分可以设置成形成通过弹性向外扩展的板簧。
另外，根据实施方式的电池壳体的保持构件可以设置成用缓冲材料填充凹部部分。
根据实施方式的机动车辆可以包括：前述电池壳体，该电池壳体中安装有多个电池组；发动机，该发动机连接至电池组以提供驱动力；以及车身框架，发动机安装至该车身框架并且电池壳体联接至该车身框架。
发明的有益效果
根据本公开的一方面，电池壳体和包括该电池壳体的机动车辆可以具有有效地吸收外部冲击并且保持电池组的形状的优点。
因此，能够防止电池组变形和爆炸，或者能够防止外部冲击直接传递至电池组而使电池组爆炸。
根据本公开的另一方面，电池壳体和包括该电池壳体的机动车辆可以具有稳定地固定电池组的优点。
本公开的各种优点和效果不限于上述内容，并且在描述本公开的具体实施方式的过程中将更容易理解。
附图说明
图1为图示了根据实施方式的电池壳体的立体图。
图2为图示了电池壳体的吸收构件中形成有褶皱诱导凹槽的实施方式的横截面图。
图3为图示了在电池壳体中通过辊轧成形而形成有吸收构件的状态的横截面图。
图4为图示了电池壳体的支承构件上设置有支承管的实施方式的横截面图。
图5至图7为图示了电池壳体包括电池组固定构件的实施方式的立体图。
图8为图示了电池壳体包括保持构件的实施方式的横截面图。
图9为图示了保持构件包括电池壳体中的缓冲材料的实施方式的横截面图。
图10为图示了根据实施方式的电池壳体以及包括该电池壳体的机动车辆的构型图。
具体实施方式
配备有电池组的电动机动车辆可以使用用于车身碰撞的增强材料和用于电池组的增强材料来为机动车辆的碰撞事件做准备。
对于电池壳体，抗碰撞特性对保护其中的电池组可能很重要，并且在机动车辆行驶期间，增强抵抗由道路表面引起的各种振动的刚性可能很重要。
在这种情况下，负责电池壳体的外表面的上部部分的盖构件和下部部分的基部构件可以主要通过压制成型制造。为了增强电池壳体，可以在电池壳体的内部和外部添加多种增强材料以满足其性能。
增强材料应当满足保持电池组的形状并保护电池组免于爆炸以及吸收外部冲击的作用。
然而，尽管常规增强材料通过增强电池组的刚性来保持电池组的形状，但是可能存在的问题在于，电池组由于变形不能有效地吸收外部冲击。
另外，常规电池壳体具有的问题在于，用于固定电池组的上部部分的电池组固定构件可能容易弯曲并且因此电池组可能无法被稳定地固定。
因此，本申请人提出了能够解决上述问题的电池壳体以及包括该电池壳体的机动车辆。
在下文中，将参照附图描述本公开的优选实施方式。可以以各种其他形式修改实施方式，并且本公开的范围不限于以下描述的实施方式。另外，可以提供本公开的实施方式以向本领域普通技术人员更完整地解释本公开。为了清楚起见，附图中元件的形状和尺寸可能被放大。
同时，在本说明书中，除非上下文另有明确规定，否则单数表达可以包括复数表达，并且相同附图标记或整个说明书中以类似方式指定的附图标记指代相同元件或相应元件。
参照图1，根据实施方式的电池壳体1可以包括基部板构件10、支承构件20和吸收构件30。
根据实施方式，支承构件20可以联接至基部板构件10的角部部分。
根据实施方式，支承构件20可以形成为具有闭合横截面。
根据实施方式，吸收构件30可以与支承构件20的外侧表面相互作用，以形成闭合横截面。具体地，吸收构件30可以在接触支承构件20的一个表面上具有开放结构。吸收构件30可以与支承构件20结合以形成具有闭合横截面的吸收构件的内部空间。
因此，根据实施方式的电池壳体1可以包括吸收构件30，以将外部冲击转化为变形能并且有效地吸收外部冲击，另外还包括支承构件20以增强刚性。
例如，支承构件20可以构造成起增强刚性的作用，使得基部板构件10能够保持其形状免受外部冲击，并且使吸收构件30压缩和变形免受外部冲击，从而吸收外部冲击。
因此，能够改善外部冲击施加于坐置在基部板构件10上的电池组2的问题，并且也能够改善电池组2由于外部冲击而损坏或爆炸的问题。
基部板构件10可以为下述部分：电池组2坐置并容纳在该部分上。另外，支承构件20可以设置在基部板构件10的角部部分中，以保持基部板构件10的形状免受外部冲击。因此，能够防止坐置在基部板构件10上的电池组2由于外部冲击而变形或损坏并且爆炸。
根据实施方式的支承构件20可以形成增强刚性免受外部冲击的闭合横截面，以增强基部板构件10的刚性。
根据实施方式的支承构件20还可以在闭合横截面中包括支承管21以进一步增强刚性，并且稍后将参照图4对其详细说明进行描述。
根据实施方式的吸收构件30可以用于吸收外部冲击，同时相对于外部冲击在形状上进行变形。为此，吸收构件30可以联接至支承构件20的外侧表面以形成闭合横截面。
根据实施方式的吸收构件30可以设置在支承构件20的外部，以比支承构件20早地接收外部冲击，从而吸收外部冲击，同时在支承构件20之前对吸收构件30的形状进行变形。因此，能够改善外部冲击被传递至坐置在基部板构件10上的电池组2的问题。
根据实施方式的吸收构件30可以形成褶皱诱导凹槽32a，以通过根据外部冲击的形状的变形来增加吸收外部冲击的效果。稍后将参照图2对其详细说明进行描述。
可以通过辊轧成形形成根据实施方式的吸收构件30，以与支承构件20一体地制备。稍后将参照图3对其详细说明进行描述。
参照图2，根据实施方式的电池壳体1的吸收构件30可以包括面板部分31和间隔板部分32，面板部分31设置成与支承构件20间隔开预定间距，间隔板部分32设置在支承构件20与面板部分31之间。
根据实施方式的吸收构件30可以包括形成在间隔板部分32的至少一部分中的褶皱诱导凹槽32a。因此，根据实施方式的吸收构件30可以通过根据外部冲击的形状的变形来增加吸收外部冲击的效果。
根据实施方式的褶皱诱导凹槽32a可以形成应力集中的点，该点在施加外部冲击时可以形成，并且与其他部分相比，变形因此可以被诱导在褶皱诱导凹槽32a中。因此，当施加外部冲击时，吸收构件30可以吸收由于外部冲击而产生的能量，同时在褶皱诱导凹槽32a中发生形状上的变形。
根据实施方式的面板部分31可以为吸收构件30的面对支承构件20的一部分，并且可以设置在支承构件20的外侧表面上。面板部分31可以与间隔板部分32的外侧表面和支承构件20相互作用，以形成闭合横截面。
根据实施方式的间隔板部分32可以设置在面板部分31与支承构件20之间。具体地，间隔板部分32可以是从面板部分31的两个端部部分延伸至支承构件20的部分。
由于根据实施方式在间隔板部分32中形成褶皱诱导凹槽32a，因此可以诱导随着相对于外部冲击的应力集中而扭曲的变形。因此，用于外部冲击的力可以作为间隔板部分32的变形能而被耗散。
因此，根据实施方式的电池壳体1可以防止外部冲击直接传递至电池组2并且电池组2然后爆炸的问题。
根据实施方式的电池壳体1可以包括吸收构件30，吸收构件30在变形的同时吸收外部冲击，以减少传递至电池组2的外部冲击。
根据实施方式的褶皱诱导凹槽32a可以形成为在间隔板部分32的宽度方向上具有连续弯曲的形状。例如，褶皱诱导凹槽32a可以形成为具有波纹管形状。
如上所述，褶皱诱导凹槽32a可以具有连续弯曲的波纹管形状，以将应力集中在多个点处，并且使吸收件30变形，同时更有效地吸收外部冲击。
参照图3，根据实施方式的电池壳体1的吸收构件30可以通过辊轧成形形成，以与支承构件20一体地制备。可以在板材B的两个端部部分处形成方形闭合横截面。接下来，板材可以在板材B的中央部分C处以直角弯曲，以使两个端部部分上的方形闭合横截面的顶点接触。当形成顶点的接触点P时，吸收构件30和支承构件20可以通过焊接和固定接触点P而一体地形成
更具体地，首先，当提供板材B时，并且板材B的两个端部部分可以通过辊轧成形形成为具有方形闭合横截面。例如，可以参照图3的部分(a)。
之后，例如，可以将对应于方形闭合横截面一个侧部的长度的两倍的中央部分C竖向地折叠。以这种方式，形成在板材B的两个端部部分的方形闭合横截面的顶点可以彼此接触。与顶点接触的接触点P可以被焊接。例如，可以参照图3的部分(b)。
因此，可以制备与吸收构件30一体地形成的支承构件20。
当如上所述吸收构件30与支承构件20一体地形成时，吸收构件30与支承构件20之间的联接可以进一步加强，以提高耐久性。另外，由于通过辊轧成形进行的成型可以不受材料的强度的限制，因此使用重量轻、强度高的材料可能是有利的。
参照图4，根据实施方式的电池壳体1的支承构件20还可以包括位于形成闭合横截面的内部空间中的支承管21，以进一步增强刚性。
具有管状形状的支承管21可以在支承构件的纵向方向上设置在支承构件20的内部空间中，以进一步增加增强支承构件20的刚性的效果。支承管21可以通过焊接联接至支承构件20的内部空间，或者可以使用粘合剂等联接至支承构件20的内部空间。
图5至图7为图示了电池壳体1包括电池组固定构件40的实施方式的立体图。在这种情况下，图5图示了包括有电池组固定构件40的电池壳体1并且电池组2没有坐置于电池壳体1中。图6是图5的每个构型的分解图。图7图示了包括有电池组固定构件40的电池壳体1并且电池组2坐置于电池壳体1中。
参照附图，根据实施方式的电池壳体1可以包括电池组固定构件40，其中，电池组固定构件40的一个端部部分(例如，下部部分)联接至基部板构件10，并且电池组固定构件40的另一端部部分(例如，上部部分)弯曲成支承坐置于基部板构件10上的电池组2的上表面。
因此，电池组固定构件40可以构造成支承坐置于基部板构件10上的电池组2的上表面，以稳定地支承电池组2。
为此，电池组固定构件40可以形成为具有例如大致“L形”形状的横截面。电池组固定构件40的下端部部分可以联接至基部板构件10，并且具有弯曲形状的另一端部部分可以与电池组2的上表面接触。
在这种情况下，根据实施方式的电池壳体1的电池组固定构件40可以设置成在基部板构件10的宽度方向上具有连续形式。
以这种方式，根据电池组固定构件40的形式，可以增强用于在宽度方向上支承基部板构件10的刚性。
具体而言，电池组固定构件40可以形成为具有与基部板构件10的宽度相对应的长度，并且可以在基部板构件10的宽度方向上连续地设置，以使电池组固定构件40起到支承施加在基部板构件10的侧向方向上的外部冲击的作用。此外，由于电池组固定构件40具有弯曲成大致“L形”形状的横截面，因此可以进一步提高刚性增强的效果。
因此，可以减小可以单独设置成增强基部板构件10的刚性的横向增强构件60的尺寸，或者可以排除横向增强构件60的构型。由此，可以确保用于电池组2的布置空间以形成高能量密度，并且还可以减轻安装有电池壳体1的机动车辆等的重量。
另外，用于冷却电池组2的冷却板构件70可以设置在基部板构件10上。冷却流体流动通过的冷却通道可以形成在冷却板构件70中。
可以在坐置于基部板构件10上的电池组2的上表面上设置盖构件。
在根据实施方式的电池壳体1中，盖构件可以包括：圆顶部分，该圆顶部分设置成面对基部板构件10并且覆盖坐置于基部板构件10上的电池组2的上表面；以及凸缘部分，该凸缘部分在圆顶部分的角部部分中以成角度的形式弯曲并且紧固至支承构件20。
并且，除了用于在宽度方向上支承基部板构件10的横向增强构件60之外，还可以在基部板构件10中设置用于在纵向方向上支承基部板构件10的纵向增强构件。
例如，纵向增强构件可以在基部板构件10的纵向方向上以连续的形式设置。纵向增强构件可以具有形成在与电池组固定构件40相交的部分中的通槽。
参照图8，根据实施方式的电池壳体1可以包括保持构件50，该保持构件50联接至彼此相邻同时分别支承电池组2的多个电池组固定构件40的上部部分。
电池组固定构件40可以通过保持构件50更稳定地支承电池组2。由于保持构件50联接至彼此相邻的多个电池组固定构件40的上部部分，因此相邻的电池组固定构件40可以被更稳定地支承。
在这种情况下，保持构件50可以具有简单的板状形状，但是可以在保持构件50中形成凹部部分51。由于凹部部分51插入在相邻的电池组固定构件40之间的间隙中，因此相邻的电池组固定构件40可以被稳定地联接。
凹部部分51可以构造成沿向下方向凹入，并且凹部部分51可以形成为具有与相邻电池组固定构件40之间的间隙对应的宽度。
因此，即使在相邻电池组固定构件40受到被电池组2沿向外方向推动的力时，电池组固定构件40也可以由于凹部部分51被支承成不会在向外方向上被推动。
另外，根据实施方式的电池壳体1的凹部部分51可以设置成形成通过弹性向外扩张的板簧。
因此，保持构件50可以弹性地支承电池组固定构件40。因此，保持构件50可以稳定地支承电池组固定构件40同时灵活地响应外部冲击或外部振动。
例如，凹部部分51可以向相邻电池组固定构件40施加沿向外方向扩展的扩展弹力。因此，当电池组固定构件40受到的将沿向外方向推动的力大于扩展弹力时，凹部部分51可以部分收缩并且可以支承电池组固定构件40。当电池组固定构件40受到的将沿向外方向推动的力小于扩展弹力时，电池组固定构件40可以通过凹部部分51的扩展弹力保持在适当位置。
因此，保持部件50可以根据将施加的力灵活地支承电池组固定构件40。
如图8中所示，凹部部分51的板簧的形状可以为在向内方向上形成凹形横截面的形状，或者可以设置成具有波纹管形状。凹部部分51可以在弹性变形范围内增加扩展弹力。然而，凹部部分51的板簧的形状不必限于此，并且只要向电池组固定构件40提供扩展弹力，凹部部分51就可以采用任何其他的板簧形状。
参照图9，根据实施方式的电池壳体1的保持构件50可以设置成具有缓冲材料52填充在凹部部分51中的构型。
当保持构件50支承彼此相邻的电池组固定构件40时，缓冲材料52可以设置在凹部部分51中，以可靠地防止相邻的电池组固定构件40在向外方向上进一步彼此间隔开的问题。
缓冲材料52可以由形状被恢复的海绵、金属泡沫等制成。缓冲材料52可以用于将电池组固定构件40恢复到适当位置。
参照图10，根据实施方式的机动车辆可以包括：安装有多个电池组2的电池壳体1、连接至电池组2以提供驱动力的发动机4以及电池壳体1联接到的车身框架3。
机动车辆可以包括上述电池壳体1，以有效地吸收外部冲击并保持电池组2的形状。因此，可以防止电池组2的损坏或爆炸。
在另一方面，机动车辆可以包括上述电池壳体1，以稳定地固定电池组2并稳定地支承电池组固定构件40，同时灵活地响应外部冲击或外部振动。
车身框架3可以形成机动车辆的形状，并且用于产生驱动力的发动机4可以安装在车身框架3中。
发动机4可以连接至安装在电池壳体1中的电池组2，以从电池组2接收电能并产生驱动力。相反地，发动机4也可以给电池组2充电。
涉及电池壳体1和包括该电池壳体1的机动车辆的本实施方式可以有效地吸收外部冲击并且可以保持电池组2的形状。因此，可以防止电池组2变形和爆炸、或者外部冲击直接传递至电池组2并且电池组2然后爆炸的问题。
根据实施方式的电池壳体1可以包括支承构件20，以保持电池壳体1的形状使得电池组2不会通过由于外部冲击引起的变形等而被损坏。另外，电池壳体1可以包括吸收构件30，该吸收构件30吸收外部冲击同时在形状上进行变形，以减少传递至电池组2的外部冲击。
根据实施方式的电池壳体1可以包括电池组固定构件40，以稳定地固定电池组2。另外，电池组固定构件40还可以用于增强电池壳体1的刚性。
另外，根据实施方式的电池壳体1可以包括保持构件50，以通过电池组固定构件40更稳定地支承电池组2。另外，保持构件50可以弹性地支承电池组固定构件40，以稳定地支承电池组固定构件40同时灵活地响应外部冲击或外部振动。
尽管上面已经示出并描述了各示例实施方式，但是对于本领域技术人员而言将明显的是，可以在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下做出修改和变型。
工业适用性
如上所述，本实施方式例如对于配备有电池组的机动车辆可能是有用的。

Claims (12)

1.一种电池壳体，包括：
基部板构件；
支承构件，所述支承构件围绕所述基部板构件，形成为具有闭合横截面并且支承所述基部板构件；以及
吸收构件，所述吸收构件联接至所述支承构件的外侧表面以形成闭合横截面并且吸收外部冲击。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，其中，所述吸收构件包括：
面板部分，所述面板部分设置成与所述支承构件间隔开预定间距；以及
间隔板部分，所述间隔板部分设置在所述支承构件与所述面板部分之间。
3.根据权利要求2所述的电池壳体，其中，所述间隔板部分的至少一部分包括褶皱诱导凹槽，
其中，所述褶皱诱导凹槽形成为具有波纹管形状。
4.根据权利要求1所述的电池壳体，其中，所述吸收构件和所述支承构件通过以下步骤一体地形成：使板材的两个端部部分形成为具有方形闭合横截面；以直角折叠所述板材的中央部分以形成接触点，所述两个端部部分上的所述方形闭合横截面的顶点与所述接触点接触；并且焊接所述接触点。
5.根据权利要求1所述的电池壳体，其中，所述支承构件包括形成所述闭合横截面的内部空间中的支承管。
6.根据权利要求1所述的电池壳体，还包括电池组固定构件，所述电池组固定构件包括联接所述基部板构件的一个端部部分和具有弯曲形状的另一端部部分，并且所述电池组固定构件支承坐置于所述基部板构件上的电池组的上表面。
7.根据权利要求6所述的电池壳体，其中，所述电池组固定构件设置成在所述基部板构件的宽度方向上具有连续形式。
8.根据权利要求6所述的电池壳体，包括联接至所述电池组固定构件的上部部分的保持构件。
9.根据权利要求8所述的电池壳体，其中，所述保持构件包括插入彼此相邻的多个所述电池组固定构件之间的间隙中的凹部部分。
10.根据权利要求9所述的电池壳体，其中，所述凹部部分设置成形成通过弹性向外扩展的板簧。
11.根据权利要求9所述的电池壳体，其中，所述保持构件设置成用缓冲材料填充所述凹部部分。
12.一种机动车辆，包括：
根据权利要求1至11中的任一项所述的电池壳体，所述电池壳体中安装有多个电池组；
发动机，所述发动机连接至所述电池组以提供驱动力；以及
车身框架，所述发动机安装至所述车身框架，并且所述电池壳体联接至所述车身框架。
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