CN114846685B - 电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法 - Google Patents

电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114846685B
CN114846685B CN202080088613.9A CN202080088613A CN114846685B CN 114846685 B CN114846685 B CN 114846685B CN 202080088613 A CN202080088613 A CN 202080088613A CN 114846685 B CN114846685 B CN 114846685B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protective element
battery pack
reinforced
vehicle
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080088613.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114846685A (zh
Inventor
尼古拉斯·施奈德
凯文·巴尔丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ArcelorMittal SA
Original Assignee
ArcelorMittal SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ArcelorMittal SA filed Critical ArcelorMittal SA
Publication of CN114846685A publication Critical patent/CN114846685A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114846685B publication Critical patent/CN114846685B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273—Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/276—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0455—Removal or replacement of the energy storages
    • B60K2001/0472—Removal or replacement of the energy storages from below
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆或混合动力车辆的电池组的被称为防护元件的保护性元件(1)，其中，所述保护性元件(1)包括固定装置(2)，该固定装置构造成将防护元件(1)以可移除的方式固定至电池组并且以可移除的方式固定至车辆的车身(11)。

Description

电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法
技术领域
本发明涉及汽车工业中的保护元件和加强元件，并且更具体地涉及对电动车辆或混合动力车辆的电池组进行的保护。
背景技术
电动车辆或混合动力车辆必须嵌入至少一个笨重且庞大的电池组。该电池组由多个电池模块制成，每个模块容纳有若干个电池单池，这些电池单池必须受到被称为防护元件的保护性元件的很好保护，以防止在车祸期间或者在汽车正常使用期间通过来自道路的元件的侵入而发生的物理侵入。当电池组在组装至所考虑的车辆期间移动时，电池模块还需要保护以免受机械冲击。
为了减少电池组的维护成本，防护元件以可移除的方式固定至电池组，例如使用螺钉和螺母固定至电池组。
从国际专利申请WO 2018/166888已知设计了一种包括防护元件的电池组，该防护元件以可移除的方式固定至电池组的封围件。
然而，在这样的构型中提供可移除的防护元件可能使车辆的车身所固定的电池组的机械行为恶化，并且可能引起不期望的机械振动。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供一种下述方式来弥补现有技术的缺点：该方式用以有效地保护电池组的电池模块，同时对电池组的维护以及电池组在组装至混合动力车辆或电动车辆时的机械行为进行优化。
为此，本发明的第一目的包括一种用于电动车辆或混合动力车辆的电池组的被称为防护元件的保护性元件，其中，所述保护性元件包括固定装置，固定装置构造成将防护元件以可移除的方式固定至电池组并且将防护元件以可移除的方式固定至车辆的车身。
根据本发明的保护性元件还可以具有单独地考虑或以组合的方式考虑的以下列出的可选特征：
-固定装置被管理在保护性元件的至少边缘部分处。
-固定装置包括第一固定元件和第二固定元件，第一固定元件设置成将保护性元件以可移除的方式固定至电池组，并且第二固定元件设置成将保护性元件和电池组以可移除的方式固定至车辆的车身。
-每个固定元件至少包括被管理在保护性元件中的一个通孔、以及设置成插入穿过所考虑的孔的螺钉。
-保护性元件在平面中延伸，并且第一固定元件与第二固定元件之间的距离小于15cm，优选地小于10cm。
本发明的第二目的包括一种用于电动车辆或混合动力车辆的加强型电池组，该电池组包括承载装置、容纳在所述承载装置中的多个电池模块、以及至少一个下部保护性元件，下部保护性元件被称为如上所述的防护元件并且设置成避免侵入到电池组中，所述承载装置位于保护性元件上，其中，保护性元件的固定装置以可移除的方式固定至承载装置并且还构造成固定至车辆的车身。
根据本发明的加强型电池组也可以具有单独地考虑或以组合的方式考虑的以下列出的可选特征：
-所述承载装置包括至少一个侧壁和基部壁，至少一个侧壁和基部壁设置成接纳电池组的多个电池模块，所述侧壁相对于所述基部壁遵循拔模角度倾斜并且被封围在由两个平行平面界定的位置空间中，所述两个平行平面都垂直于所述基部壁延伸，其中，保护性元件的第一固定元件被封围在所述位置空间中。
-承载装置包括加强中空结构，该加强中空结构固定至侧壁并且被封围在位置空间中，并且其中，第一固定元件固定至所述加强中空结构。
-加强型电池组还至少包括：
○冷却装置，冷却装置位于保护性元件上并且设置成使电池模块冷却，其中，承载装置位于冷却装置上，
○顶部覆盖件，该顶部覆盖件固定至承载装置，以及
○网状件，该网状件插入在承载装置中，该网状件固定至所述承载装置并且包括形成多个壳体构件的多个壳体横向构件，每个电池模块被容纳在所考虑的壳体构件中。
-加强型电池组包括位于保护性元件与冷却装置之间的规则间隔开的防侵入横向构件。
-保护性元件由拉伸强度大于1500MPa的钢制成。
本发明的第三目的包括一种用于对组装至混合动力车辆或电动车辆的上述加强型电池组的损坏的上述保护性元件进行更换的方法，该方法至少包括以下步骤：
-(i)将第二固定元件从车辆的车身并且从损坏的保护性元件移除，
-(ii)将加强型电池组从车辆的车身移除，
-(iii)将第一固定元件从损坏的保护性元件移除，
-(iv)通过新的保护性元件来更换损坏的保护性元件，以及
-(v)将加强型电池组定位成面对车辆的车身，并且使用第二固定元件将保护性元件和加强型电池组固定至车辆的车身。
本发明的第四目的包括一种包括车身和至少一个电力机动化装置的车辆，所述车辆还包括如上所述的加强型电池组，其中，保护性元件的固定装置不仅固定至承载装置并且固定至车辆的车身。
根据本发明的车辆还可以具有单独地考虑或以组合的方式考虑的以下列出的可选特征：
-保护性元件的第一固定元件固定在承载装置的加强结构中并且被封围在位置空间中，并且其中，保护性元件的第二固定元件固定至车辆的车身。
在以下描述中将对本发明的其他特征和优点进行更详细地描述。
附图说明
参照以下附图通过阅读以下描述将更好地理解本发明，以下描述仅出于说明的目的提供并且绝不意在是限制性的：
-图1表示了根据本发明的车辆的包括加强型电池组的车身的立体图；
-图2表示了加强型电池组的一部分的横向横截面，该横向横截面示出了本发明的固定至电池组并且固定至车辆的车身的保护性元件。
具体实施方式
应当注意的是，如本申请中所使用的术语“下部”、“上部”、“上方”、“下方”、“最下”、“最高”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”是指加强型承载装置的不同部分、电池组的不同部分和车辆的不同部分在其竖向地定位在地面上时的位置和取向。此外，术语“前部”、“前向”、“后部”、“后”、“后向”是根据车辆的正常行驶方向限定的。术语“大致垂直”限定了90°+/-15°的角度，并且术语“大致平行”限定了0°+/-15°的角度。
根据图1和图2，现在将对本发明的包括保护性元件1的加强型电池组9的实施方式进行描述。
加强型电池组9——该加强型电池组9是电动车辆或混合动力车辆20的部件——基本上包括位于承载装置10上的多个模块。
承载装置10的若干种概念是可能的。出于展示本发明的目的，将考虑下述承载装置10：该承载装置10包括电池模块所位于的基部壁19、以及形成至少围绕电池模块的框架的若干个侧壁18。然而，应当注意的是，也可以使用具有不同概念的承载装置、例如没有侧壁的平坦托盘来实现本发明。承载装置10优选地具有大致矩形形状，该承载装置10关于纵向轴线延伸并且包括两个纵向侧壁18和两个横向侧壁。然而，在本发明的框架内，这种大致形状可以是不同的。
承载装置10例如由钢制成，并且承载装置10通过对钢坯料进行冲压来制造，钢坯料优选地为具有低于1000MPa的抗拉强度的钢以使冲压过程更容易。由于承载装置10的形状，并且为了允许承载装置10在冲压过程之后脱模，承载装置的每个侧壁18相对于基部壁19遵循拔模角度α倾斜。因此，承载装置10的每个侧壁18相对于基部壁19遵循所述拔模角度α倾斜，并且每个侧壁18被封围在由两个平行平面P1、P2界定的空间17中，这两个平行平面都垂直于所述基部壁19延伸。在下文中，该空间17将被称为位置空间17。
图2描绘了沿着图1中箭头II的纵向侧壁18。侧壁包括自由端部部分，该自由端部部分形成与基部壁19平行的凸缘15。
承载装置10还包括承载装置10的侧壁18中的至少一个侧壁的加强结构16。该加强结构16包括沿着侧壁18的至少一部分延伸的至少一个内部加强件22和外部加强件21。内部加强件22和外部加强件21分别地固定至至少所考虑的侧壁18的相反面，内部加强件22和外部加强件21至少部分地彼此面对并且优选地彼此面对。
在下文中，分别固定至所考虑的侧壁18的相反面且至少部分地彼此面对的一对内部加强件22和外部加强件21被称为加强布置结构并且因此是加强结构16的一部分，因为所述加强结构16包括若干个加强布置结构。
图2描绘了包括两个相邻的加强中空部分23、24的纵向加强布置结构，这两个加强中空部分23、24都被所考虑的侧壁18横穿。此外，每个加强中空部分23、24由所考虑的内部加强件22的内部加强中空部段26、27和所考虑的外部加强件21的外部加强中空部段28、29制成，这两个加强中空部段23、24至少部分地彼此面对并且优选地完全彼此面对。由于这种特定的布置结构，两个中空部分23、24设置成吸收对一个或若干个侧壁18的任何冲击，从而避免承载装置10的任何变形。
每个加强布置结构还包括加强紧固部分25，该加强紧固部分25位于加强中空部分23、24之间并且固定至所考虑的侧壁18。该加强紧固部分25由内部加强件22的内部加强紧固部段30和外部加强件21的外部加强紧固部段31制成，这两个加强紧固部段30、31都焊接至所考虑的侧壁18。此外，两个加强紧固部段30、31至少部分地彼此面对并且优选地完全彼此面对。由于这种特定的布置结构，两个中空部分23、24的容积减小，以限制通过加强电池组的模块的机械传播。换句话说，加强紧固部分25使电池模块经受的机械振动减少。
每个加强件21、22通过对钢坯料进行冲压来制造。在特定的实施方式中，冲压操作是热冲压操作，在热冲压操作中，坯料被加热并且随后在冲压工具中进行淬火。因此可以获得该部分所需要的复杂形状，同时确保高机械性能，以确保在冲击情况下的高抵抗力。在替代性实施方式中，加强件21、22的至少一部分可以辊轧成形。
作为示例，内部加强件和外部加强件21、22由抗拉强度大于1500MPa的马氏体钢制成。该钢的成分例如以重量百分数计为：
在另一实施方式中，内部加强件22和外部加强件21可以使用拉伸强度大于1700MPa的较硬的马氏体钢制成。该钢的成分例如以重量百分数计为：
碳 小于0.35％
锰 小于3％
硅 小于1％
铬和钼 小于1％
钛和铌 小于0.15％
铝 至少0.010％
硫 小于0.025％
磷 小于0.02％
硼 小于0.01％
铜 小于0.2％
铁以及来自炼钢过程的不可避免的杂质 其余
钢合金的这两个示例具有强的刚性，使得加强件21、22提供保护以防止承载装置10的任何变形或者防止穿过电池模块的任何物理侵入，尽管承载装置10具有相对的延展性。
每个布置结构的外部加强件21包括第一端部部分34，该第一端部部分34焊接至承载装置10的对应侧壁18的外部面，更准确地说，该第一端部部分34位于所述侧壁18的凸缘15的正下方。外部件21还包括：相反的端部部分36，该端部部分36焊接至承载装置10的基部壁19的外部面；以及大致梯形形状的两个相邻的中空部段28、29。
每个布置结构的内部加强件22包括第一端部部分35，该第一端部部分35焊接至承载装置10的对应侧壁18的内部面，从而面对外部加强件21的第一端部部分34。内部件22还包括：相反的端部部分37，该端部部分37焊接至承载装置10的基部壁19的内部面；以及两个相邻的中空部分26、27，中空部分26、27具有分别面对外部加强件21的两个中空部分28、29的大致梯形形状。内部加强件22还包括相反的端部部分37，该端部部分37焊接至承载装置10的基部壁19的内部面。
以有利的方式，加强布置结构的加强中空部分23、24被封围在位置空间17中。由于加强中空部分23、24的这种特定布置，承载装置10中允许容纳电池模块的总空间得到完全地优化。
有利地，加强型电池组9可以包括插入在承载装置10中的网状件(未示出)。该网状件位于承载装置10的基部壁19上并且包括纵向构件以及固定至所述纵向构件的多个壳体横向构件。壳体横向构件形成规则分布的多个壳体构件，每个壳体构件设置成至少容纳电池模块。
加强型电池组9还包括冷却装置12，该冷却装置12固定至承载装置10的基部壁19的外部面并且设置成使电池模块冷却。
根据本发明，加强型电池组9包括下部保护性元件1，该下部保护性元件1在下文中被称为防护元件，所述防护元件1包括固定装置2，该固定装置2以可移除的方式固定至承载装置10并且还设置成以可移除的方式固定至车辆20的车身11。因此，防护元件1如果损坏则可以从加强型电池组9移除，以通过全新的防护元件1来更换被损坏的防护元件1。
加强型电池组9的承载装置10位于本发明的所述防护元件1上。此外，冷却装置12插入在承载装置10与防护元件1之间。
该防护元件1是方形形状的并且在遵循与承载装置10相同的纵向轴线的平面中延伸。该防护元件1优选地由包含以重量计的在0.15％与0.5％之间的碳的完全马氏体钢制成。这种马氏体钢的抗拉强度大于1500MPa，从而使得防护元件1特别地抵抗通过加强型电池组9的物理侵入。
加强型电池组9还包括规则间隔开的防侵入横向构件13，防侵入横向构件13固定至防护元件1并且位于所述防护元件1与冷却装置12之间。此外，上述网状件的横向壳体横向构件与防侵入横向构件13对准，使得在来自车辆20的底部的侵入的情况下，所述防侵入横向构件13和横向壳体横向构件一起协作以提供最佳的抵抗力。
最后并且如图1中所描绘的，加强型电池组9包括也被称为顶部覆盖件的顶部板37，该顶部板37固定至承载装置10的凸缘15。在另一且优选的实施方式中，顶部覆盖件37可以通过将该顶部覆盖件37螺栓连接至网状件的至少一个壳体横向构件而固定至承载装置10。在这个最后的实施方式中，可以在需要对电池模块或其他元件进行维护的情况下将顶部覆盖件37移除。
根据本发明，现在将对防护元件1的固定装置2进行描述。
假设方形形状的防护元件1包括四个边缘部分14，固定装置2至少被管理在防护元件1的一个边缘部分14上，并且优选地被管理在防护元件1的每个端部部分14处。如图2中所描绘的，防护元件1的至少两个相对的边缘部分14各自包括延伸超过承载装置10的凸缘15的突出部段32，所述突出部段32设置成面对车辆20的车身11，如将在下文中所说明的那样。
对于相对的边缘部分14中的每个边缘部分14，固定装置2至少包括：第一固定元件3、有利地多个第一固定元件3，第一固定元件3将防护元件1以可移除的方式固定至承载装置10；以及第二固定元件4、有利地多个第二固定元件4，第二固定元件4构造成将防护元件1和加强型电池组9固定至车辆20的车身11。
每个第一固定元件3包括：通孔5，该通孔5面对中空结构16的所考虑的布置结构的外部件21；以及螺钉7，该螺钉7插入穿过所述孔5并且穿过被管理在加强结构16的外部件21的基部壁中的第二孔。螺钉7使用螺母33固定至加强结构16，以将防护元件1以可移除的方式固定至电池组。
因此，每个第一固定元件3被封围在位置空间17中，这对位于承载装置10的基部壁19上的电池模块的可用体积进行了优化。
每个第二固定元件4还包括被管理在所考虑的边缘部分14的突出部段32中的通孔6，所述通孔6构造成面对被管理在车辆20的车身11中的孔、优选地螺纹孔。第二固定元件4还包括螺钉8，该螺钉8构造成插入在车辆20的车身11的螺纹孔中，以将防护元件1和加强型电池组9以可移除的方式固定至车辆20的车身11。
如图1中所描绘的，加强型电池组9以可移除的方式固定至车辆20的车身11的下部部分，以有利于将所述加强型电池组9组装至车辆20并且将所述加强型电池组9从车辆20拆卸下来。因此，车辆可以通过将每个第二固定元件4简单地固定至所述车辆20的车身11的螺纹孔而容易地配备有本发明的加强型电池组9。此外，加强型电池组9可以通过拧下所考虑的第二固定元件4的每个螺钉8而加强型从车辆20容易地移除。
如图2中所描绘的，固定装置2的第一固定元件3和第二固定元件4被管理在防护元件1的平面中，并且所述第一固定元件3与所述第二固定元件4之间的距离小于15cm，优选地小于10cm。固定装置2的其中第一固定元件3与第二固定元件4之间距离相对较小的这种特定布置允许加强型电池组9与车辆20的车身11之间的振动传递路径较短。这导致良好的噪声振动粗糙度行为，该噪声振动粗糙度行为是驾驶员满意度方面的关键因素。
现在将描述用于对组装至混合动力车辆或电动车辆20的加强型电池组9的损坏的防护元件进行更换的方法。
在第一步骤中，将第二固定元件4的螺钉8从车辆20的车身11移除，以将加强型电池组9从车辆20拆卸下来。因此，在第二步骤中，将加强型电池组9从车辆20移除。
在第三步骤中，将第一固定元件3的螺钉7从所考虑的螺母33移除，以将损坏的防护元件从加强型电池组9的其余部分释放。因此，将损坏的防护元件从电池组移除。
在第四步骤中，将全新的防护元件1定位在承载装置10的前部中。
在第五步骤中，新的防护元件1由于第一固定元件3而被固定至电池组。然后将准备使用的加强型电池组9重新组装。
最后，在第六步骤以及最后的步骤中，将准备使用的加强型电池组9定位在车辆20的车身11的前部中，并且将第二固定元件4的螺钉8插入在车辆20的车身11中管理的所考虑的螺纹孔中，以将加强型电池组9以可移除的方式固定至所述车辆20。
当然，加强型电池组9不限制于上述实施方式，并且可以在本发明的上下文内进行修改。作为示例，顶部板37可以是可选的，并且冷却装置12可以以不同的方式制造，以及如上所述的承载装置10也是如此。
此外，本领域技术人员理解的是，根据本发明的防护元件1适用于混合动力车辆或电动车辆20的任何类型的电池组，只要所述防护元件1构造成固定至电池组的可以支持与固定装置2组装的任何部分即可。

Claims (5)

1.一种用于电动车辆或混合动力车辆(20)的加强型电池组(9)，所述加强型电池组(9)包括承载装置(10)、容纳在所述承载装置(10)中的多个电池模块、以及至少一个被称为防护元件的下部的保护性元件(1)，所述保护性元件(1)设置成避免侵入到所述电池组中，所述承载装置(10)位于所述保护性元件(1)上，其中，所述保护性元件(1)的固定装置(2)以可移除的方式固定至所述承载装置(10)并且还构造成固定至所述车辆(20)的车身(11)，并且其中，所述固定装置(2)包括第一固定元件(3)和第二固定元件(4)，所述第一固定元件(3)设置成将所述保护性元件(1)以可移除的方式固定至所述电池组，并且所述第二固定元件(4)设置成将所述保护性元件(1)和所述电池组以可移除的方式固定至所述车辆(20)的所述车身(11)，其中，每个固定元件(3、4)至少包括被定位在所述保护性元件(1)中的通孔(5、6)、以及设置成插入穿过相应的通孔(5、6)的螺钉(7、8)，并且其中，所述承载装置(10)包括至少一个侧壁(18)和基部壁(19)，至少一个所述侧壁(18)和所述基部壁(19)设置成接纳所述电池组的多个所述电池模块，所述侧壁(18)相对于所述基部壁(19)遵循拔模角度(α)倾斜并且被封围在由两个平行平面(P1、P2)界定的位置空间(17)中，所述两个平行平面(P1、P2)都垂直于所述基部壁(19)延伸，其中，所述保护性元件(1)的所述第一固定元件(3)被封围在所述位置空间(17)中。
2.根据前述权利要求1所述的加强型电池组(9)，其中，所述承载装置(10)包括加强中空结构(16)，所述加强中空结构(16)固定至所述侧壁(18)并且被封围在所述位置空间(17)中，并且其中，所述第一固定元件(3)固定至所述加强中空结构(16)。
3.根据前述权利要求1或2中的任一项所述的加强型电池组(9)，还至少包括：
冷却装置(12)，所述冷却装置(12)插入在所述承载装置(10)与所述保护性元件(1)之间并且设置成使所述电池模块冷却，其中，所述承载装置(10)位于所述冷却装置(12)上，
顶部覆盖件(37)，所述顶部覆盖件(37)固定至所述承载装置(10)，以及
网状件，所述网状件插入在所述承载装置(10)中，所述网状件固定至所述承载装置(10)并且包括形成多个壳体构件的多个壳体横向构件，每个电池模块被容纳在所考虑的壳体构件中。
4.根据前述权利要求1或2中的任一项所述的加强型电池组(9)，其中，所述保护性元件(1)由拉伸强度大于1500MPa的钢制成。
5.一种包括车身(11)和至少一个电力机动化装置的车辆(20)，所述车辆(20)还包括根据权利要求1至4中的任一项所述的加强型电池组(9)。
CN202080088613.9A 2019-12-24 2020-12-15 电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法 Active CN114846685B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IBPCT/IB2019/061330 2019-12-24
PCT/IB2019/061330 WO2021130523A1 (en) 2019-12-24 2019-12-24 Protective element for a battery pack of a hybrid or electric vehicle and process for the assembling of a reinforced battery pack
PCT/IB2020/061946 WO2021130606A1 (en) 2019-12-24 2020-12-15 Protective element for a battery pack of a hybrid or electric vehicle and process for the assembling of a reinforced battery pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114846685A CN114846685A (zh) 2022-08-02
CN114846685B true CN114846685B (zh) 2023-12-26

Family

ID=69191072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080088613.9A Active CN114846685B (zh) 2019-12-24 2020-12-15 电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20230081292A1 (zh)
EP (1) EP4082069A1 (zh)
JP (1) JP7477615B2 (zh)
KR (1) KR102639343B1 (zh)
CN (1) CN114846685B (zh)
BR (1) BR112022012321A2 (zh)
CA (1) CA3165299C (zh)
MX (1) MX2022007927A (zh)
WO (2) WO2021130523A1 (zh)
ZA (1) ZA202206391B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010011890A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Audi Ag Trägerstruktur zur Befestigung eines Energiespeichermoduls, inbesondere eines Batteriemoduls in einem Kraftfahrzeug
CN103568820A (zh) * 2012-08-08 2014-02-12 铃木株式会社 电动车辆的电池包冷却结构
CN105098113A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 福特全球技术公司 用于保持牵引电池的电池单元的装置和方法
CN106274429A (zh) * 2015-05-26 2017-01-04 深圳比亚迪戴姆勒新技术有限公司 车辆的动力电池与前副车架的连接组件
CN107732079A (zh) * 2017-11-11 2018-02-23 中航锂电（洛阳）有限公司 电池箱体侧壁、电池箱及车辆

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5804683B2 (ja) 2010-09-14 2015-11-04 キヤノン株式会社 光学素子および、それを有する光学装置
JP5946181B2 (ja) 2012-09-21 2016-07-05 株式会社ケアコム ナースコールシステム
WO2014061109A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
JP5811168B2 (ja) * 2013-12-25 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
KR101755824B1 (ko) 2015-08-12 2017-07-07 현대자동차주식회사 배터리
JP6523355B2 (ja) * 2017-02-17 2019-05-29 本田技研工業株式会社 車体の下部構造
DE102017105578A1 (de) 2017-03-15 2018-09-20 Thyssenkrupp Ag Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie und Fahrzeug
EP3511231B1 (en) * 2018-01-10 2023-12-06 Volvo Car Corporation Reinforcement structure
JP6801737B2 (ja) * 2019-04-10 2020-12-16 トヨタ自動車株式会社 車両のバッテリ搭載構造

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010011890A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Audi Ag Trägerstruktur zur Befestigung eines Energiespeichermoduls, inbesondere eines Batteriemoduls in einem Kraftfahrzeug
CN103568820A (zh) * 2012-08-08 2014-02-12 铃木株式会社 电动车辆的电池包冷却结构
CN105098113A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 福特全球技术公司 用于保持牵引电池的电池单元的装置和方法
CN106274429A (zh) * 2015-05-26 2017-01-04 深圳比亚迪戴姆勒新技术有限公司 车辆的动力电池与前副车架的连接组件
CN107732079A (zh) * 2017-11-11 2018-02-23 中航锂电（洛阳）有限公司 电池箱体侧壁、电池箱及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN114846685A (zh) 2022-08-02
EP4082069A1 (en) 2022-11-02
ZA202206391B (en) 2023-01-25
KR20220106780A (ko) 2022-07-29
JP7477615B2 (ja) 2024-05-01
WO2021130606A1 (en) 2021-07-01
WO2021130523A1 (en) 2021-07-01
KR102639343B1 (ko) 2024-02-22
MX2022007927A (es) 2022-07-27
BR112022012321A2 (pt) 2022-09-06
CA3165299C (en) 2023-11-21
CA3165299A1 (en) 2021-07-01
JP2023508077A (ja) 2023-02-28
US20230081292A1 (en) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9956861B2 (en) Framework structure of body-on-frame vehicle
US9281505B2 (en) Battery mounting structure for vehicle
US20230041000A1 (en) Reinforcement frame for a battery pack of an electric or hybrid vehicle, reinforced battery pack and process for assembling said battery pack
KR20130018278A (ko) 자동차 및 관련된 에너지 저장소 지지체
JP2022541061A (ja) 車両用のバンパ横断部材
CN114846687B (zh) 用于电池组的加强型承载装置和组装加强型电池组的方法
CN114846685B (zh) 电池组的保护性元件及用于组装加强型电池组的方法
RU2794919C1 (ru) Защитный элемент для аккумуляторной батареи гибридного или электрического транспортного средства и способ монтажа усиленной аккумуляторной батареи
RU2785240C1 (ru) Усиленное несущее средство для аккумуляторной батареи и способ сборки усиленной аккумуляторной батареи
US20230033710A1 (en) Fast-ski rail and crossmember system for high voltage component protection
CN213948161U (zh) 车载电池壳体结构体
JP4427077B2 (ja) 前部車体構造
RU2799954C1 (ru) Усиливающая рама для аккумуляторной батареи электрического или гибридного транспортного средства, усиленная аккумуляторная батарея и способ сборки указанной аккумуляторной батареи
EP4227131A1 (en) Mounting adapter
JP4598472B2 (ja) シャシフレーム構造
CN116917193A (zh) 框架结构
CN116507517A (zh) 电动卡车
CN117048709A (zh) 一种车辆前机舱边梁总成及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant