CN116315339A - 具有分段侧壁的电池组外壳 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“具有分段侧壁的电池组外壳”。一种电池组包括：外壳的上侧壁部段；所述外壳的下侧壁部段；以及紧固件，其移动到固定位置以将所述上侧壁部段固定到所述下侧壁部段。所述紧固件被配置为从所述外壳的内部区域内移动到所述固定位置。所述电池组还包括密封垫片，所述密封垫片在相对于所述外壳的内部区域在所述紧固件外部的位置处保持在所述上侧壁部段和所述下侧壁部段之间。

Description

具有分段侧壁的电池组外壳
技术领域
本公开总体上涉及牵引电池外壳，并且更具体地涉及包括多个部段的外壳壁。
背景技术
电动化车辆不同于常规的机动车辆，因为电动化车辆使用由牵引电池供电的一个或多个电机来选择性地驱动。电机可代替内燃发动机或作为内燃发动机的补充来驱动电动化车辆。示例性电动化车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)和电池电动车辆(BEV)。
电动化车辆的牵引电池可以包括用于容纳电池阵列的外壳。外壳可以包括固定在一起的多个件。
发明内容
在一些方面，本文描述的技术涉及用于电动化车辆的电池总成，其包括：外壳的上侧壁部段；外壳的下侧壁部段；紧固件，其移动到固定位置以将上侧壁部段紧固到下侧壁部段，所述紧固件被配置为从外壳的内部区域内移动到固定位置；以及密封件，其在相对于外壳的内部区域在紧固件外部的位置处保持在上侧壁部段和下侧壁部段之间。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段是挤压成型的上侧壁部段并且下侧壁部段是挤压成型的下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，所述总成还包括至少一个电池单元阵列，所述至少一个电池单元阵列设置在内部区域内。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段的面向外的表面是平面的，并且下侧壁部段的面向外的表面是平面的。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段的面向外的表面和下侧壁部段的面向外的表面是共面的。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段的面向外的表面是无凸缘的并且下侧壁部段的面向外的表面是无凸缘的。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段的面向外的表面和下侧壁部段的面向外的表面面向电动化车辆的车架构件。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中当上侧壁部段固定到下侧壁部段时，上侧壁部段搁置在下侧壁部段的面向上的表面上。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中所述上侧壁部段包括朝向所述内部区域突出的附接凸缘，所述紧固件延伸穿过所述附接凸缘中的孔口以将所述上侧壁部段固定到所述下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段包括从上侧壁部段的主要部段朝向内部区域突出的附接凸缘。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中上侧壁部段的主要部段的厚度小于下侧壁部段的主要部段的厚度。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中当上侧壁部段固定到下侧壁部段时，紧固件延伸穿过附接凸缘中的孔口以接合下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中紧固件以螺纹方式接合下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，所述总成还包括上层横向构件，所述上层横向构件在下侧壁部段的至少一部分上方向外延伸。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，所述总成还包括下层横向构件，其中上层横向构件的纵向长度大于下层横向构件的纵向长度。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，所述总成还包括：盖，所述盖直接固定到上侧壁部段；以及托盘，所述托盘直接固定到下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种总成，其中所述盖从所述上侧壁部段跨越到所述外壳的相对侧上的另一个上侧壁部段，其中托盘从所述下侧壁部段跨越到所述外壳的相对的第二侧上的另一个下侧壁部段。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种外壳固定方法，其包括：从电池组外壳的内部区域，将紧固件移动到固定位置；使用处于固定位置的紧固件将上侧壁部段固定到下侧壁部段；以及在相对于内部区域在紧固件外部的位置处密封上侧壁部段和下侧壁部段之间的接口。
在一些方面，本文描述的技术涉及一种外壳固定方法，其中上侧壁部段的面向外的表面是平面的，并且下侧壁部段的面向外的表面是平面的。
可以独立地或以任何组合方式采用前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各种方面或相应各个特征中的任何一个。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
附图说明
根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可简要地描述如下：
图1示出了用于电动化车辆的动力传动系统的示意图。
图2示出了来自图1的动力传动系统的电池组的选定部分的展开图。
图3示出了来自图2的电池组的下层的下侧壁部段和横向构件。
图4示出了在将下侧壁部段固定到上侧壁部段之前沿着图3中的线4-4截取的横截面视图。
图5示出了当下侧壁部段和上侧壁部段固定在一起时图4的横截面视图。
具体实施方式
本公开总体上涉及一种牵引电池组外壳。外壳的侧壁是分段的。侧壁的部段彼此上下堆叠。
图1示意性地示出了用于电动化车辆的动力传动系统10。尽管示出为混合动力电动化车辆(HEV)，但是应理解，本文中描述的概念不限于HEV并且可以延伸到其他电动化车辆，包括但不限于插电式混合动力电动化车辆(PHEV)、燃料电池车辆和电池电动化车辆(BEV)。
在一个实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即，第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达22(即，第二电机)、发电机18和电池组24。在此示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统产生扭矩以驱动电动化车辆的一组或多组车辆驱动轮28。
发动机14(在该示例中为内燃发动机)和发电机18可通过动力传递单元30连接。在一个非限制性实施例中，动力传递单元30为行星齿轮组，所述行星齿轮组包括环形齿轮32、中心齿轮34和齿轮架总成36。当然，可使用其他类型的动力传递单元(包括其他齿轮组和变速器)将发动机14连接到发电机18。
发电机18可由发动机14通过动力传递单元30驱动，以将动能转换为电能。发电机18可替代地用作马达，以将电能转换为动能，从而向连接到动力传递单元30的轴38输出扭矩。因为发电机18操作地连接到发动机14，所以发动机14的转速可由发电机18控制。
动力传递单元30的环形齿轮32可连接到轴40，所述轴通过第二动力传递单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传递单元44可包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传递单元也可能是合适的。齿轮46将扭矩从发动机14传递到差速器48，以最终向车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可包括多个齿轮，所述多个齿轮使得能够将扭矩传递到车辆驱动轮28。在该示例中，第二动力传递单元44通过差速器48机械地联接到车桥50，以将扭矩分配给车辆驱动轮28。
马达22(即，第二电机)也可用于通过将扭矩输出到轴52来驱动车辆驱动轮28，所述轴也连接到第二动力传递单元44。在一个实施例中，马达22和发电机18协作作为再生制动系统的一部分，在所述再生制动系统中，马达22和发电机18两者都可用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机18可以各自向电池组24输出电力。
电池组24是电动化车辆总成的示例类型。电池组24是能够输出电力来操作马达22和发电机18的高压电池。其他类型的能量存储装置和/或输出装置也可与具有动力传动系统10的电动化车辆一起使用。
电池组24是牵引电池组，因为电池组24可以提供动力以推进车轮28。电池组24可以包括多个电池阵列60，每个电池阵列包括多个单独的电池单元。电池组24的外壳总成62提供了内部区域64。电池阵列60设置在内部区域内。电池组24可以在电动化车辆的车架构件之间固定到电动化车辆的车身底部。
现在参考图2，示例外壳总成62包括盖70、上侧壁部段74、下侧壁部段78和托盘82。当组装外壳总成62时，上侧壁部段74堆叠在相应的下侧壁部段78的顶部，使得上侧壁部段74各自竖直地搁置在下侧壁部段78的相应的一个的顶部。上侧壁部段74中的一个和下侧壁部段78中的一个结合以提供外壳总成62的乘客侧壁80P。上侧壁部段74中的一个和下侧壁部段78中的一个结合以提供外壳总成62的驾驶员侧壁80D。在示例性实施例中，前壁总成82F和后壁总成82D分别提供外壳总成62的前侧和后侧。
示例外壳总成62将多个电池层60L保持在第一下层上，并且将多个电池层60U保持在第二上层上，所述第二上层在第一层的竖直上方。出于本公开的目的，竖直是指参考地面和在具有动力传动系统10的电动化车辆操作期间电池组24的通常取向。其他示例外壳总成仅容纳单层电池阵列或两层以上的电池阵列。
外壳总成62包括密封件86，所述密封件围绕内部区域64的周边周向连续延伸。密封件86被保持在上侧壁部段74和下侧壁部段78之间。在此示例中，密封件86是压入到位的密封件。
通常，相对于内部区域64在密封件86外部的区域可以包括水分并且可以被认为是潮湿区域。相对于内部区域64，密封件86内部的区域可以被认为是干燥区域。密封件86有助于阻止水分和污染物从电池组24的外部移动进出内部区域64。
在上侧壁部段74和下侧壁部段78之间延伸的密封件86的区域被保持在由下侧壁部段78提供的凹槽90内。上侧壁部段74和下侧壁部段78可以是挤压成型的并且可以是金属或金属合金。在挤压成型下侧壁部段78之后，可以在下侧壁部段78中加工出凹槽90。在其他示例中，凹槽90被挤压成型为合适轮廓。
受益于本公开的本领域技术人员将能够在结构上区分挤压成型的部件和非挤压成型的部件。因此，指定示例侧壁部段是挤压成型的部件有助于在结构上区分所述部件。
现在参考图3至图5，紧固件92将上侧壁部段74固定到对应的下侧壁部段78。紧固件92可以从内部区域64内触及。紧固件92在密封件86的内部并且由密封件86界定。
在此示例中，上侧壁部段74包括附接凸缘94和主要部段98。附接凸缘94远离主要部段98朝向内部区域64向内突出。
主要部段98具有厚度T1。下侧壁部段78的主要部段100具有厚度T2。厚度T1小于厚度T2。在其他示例中，下侧壁部段78的厚度将与上侧壁部段74的厚度相同。紧固件(诸如“U”型螺母、“J”型螺母或“W”型夹具)可以用来接合具有类似厚度的部段。
紧固件92各自延伸穿过附接凸缘94的孔口102进入孔106，所述孔通向下侧壁部段78的最上面的面相上的表面110。示例紧固件92被接收在孔106内并且以螺纹方式接合下侧壁部段78。可以向下扭转紧固件92以将上侧壁部段74的附接凸缘94夹紧抵靠在下侧壁部段78的面向上的表面110上。值得注意的是，紧固件92可以从内部区域64内向下扭转。
当扭转时，紧固件92将上侧壁部段74和下侧壁部段78固定在一起置于固定位置。当处于固定位置时，上侧壁部段74和下侧壁部段78提供侧壁总成80D。
在另一个示例中，上侧壁部段74不包括附接凸缘94。而是，为了将上侧壁部段74固定到下侧壁部段78，紧固件(诸如贯穿螺栓)可以延伸穿过上侧壁部段中的孔以接合下侧壁部段74。在一些示例中，贯穿螺栓可以另外延伸穿过覆盖件70。在此类示例中，贯穿螺栓可以位周边密封件122和86的外部处于潮湿区域或潮湿区中。当使用贯穿螺栓时，厚度T1和T2可以相同。
托盘82可以固定到下侧壁部段78的面向下的表面112。例如，托盘82可以焊接到下侧壁部段78。焊接可以密封托盘82和下侧壁部段78之间的接口，可以使用单独的薄密封物作为密封件。替代地，托盘82可以使用螺纹紧固件或粘合剂来接合。托盘82从乘客侧上的下侧壁部段78跨越到驾驶员侧上的下侧壁部段78。
盖70可以利用例如机械紧固件118固定到上侧壁部段74的面向上的表面114上。盖70从驾驶员侧上的上侧壁部段74跨越到相对侧上的上侧壁部段74。在此示例中，另一个密封件122用于密封盖70和上侧壁部段74的面向上的表面114之间的接口。
在内部区域64内，下层横向构件130从乘客侧上的下侧壁部段78跨越到驾驶员侧上的下侧壁部段78。上层横向构件134从乘客侧上的上侧壁部段84跨越到驾驶员侧上的下侧壁部段78。横向构件130、134在横向车辆方向上纵向延伸。支架136可以用于将横向构件130、134连接到相应的上侧壁部段74或下侧壁部段78。冷板(未示出)可以夹在横向构件130和托盘82之间。在一些示例中，尤其是具有较小电池组的示例中，可以不使用横向构件。
上层横向构件134尤其有助于支撑第二层电池阵列60。上层横向构件134的纵向长度大于下层横向构件130的纵向长度。特别地，上层横向构件134在乘客侧和驾驶员侧两者都比横向构件130向外延伸得更远。在此示例中，上层横向构件134在面向上的表面110的一部分上方延伸。在一些示例中，上层横向构件134搁置在下侧壁部段78的面向上的表面110上。在其他示例中，上层横向构件134搁置在附接凸缘94上。上层横向构件134可以永久地或可拆卸地接合到上侧壁部段74。下层横向构件130可以永久地或可拆卸地接合到下侧壁部段78。
下侧壁部段78各自具有面向外的表面140，所述表面是平面的并且水平地远离电动化车辆的中心线。上侧壁部段74各自具有面向外的表面144，所述表面是平面的并且水平地远离电动化车辆的中心线。表面140和144是共面的并且一起为外壳总成62的侧壁总成80D提供了相对平坦的、结构上面向外的表面。
与面向电动化车辆的中心线的内表面相比，在示例性实施例中，面向外的表面140、144是无凸缘的。在其他示例中，下侧壁部段78具有从下侧壁部段78的竖直底部区域向外延伸的集成凸缘。这个集成凸缘可以用于将电池组24保持到车辆。集成凸缘的这种定位将便于从车辆下方安装电池组24。相反，如果电池组24是从上方安装和保持的，则在顶部侧壁部段74的顶部部分处具有此类集成保持凸缘可能是合适的。
电池组24可以在驾驶员侧上的第一车架构件148与乘客侧的第二车架构件之间安装到电动化车辆的车身底部。车架构件是车辆车架的零件。车架构件可以是侧梁。在一些示例中，下侧壁部段78可以具有在相关联的梁下方向外突出的凸缘。电池组24可以通过所述向外突出的凸缘固定到梁。
在驾驶员侧面向外的表面140和144直接与车架构件148对接。当加载事件发生导致负载被施加到电动化车辆的驾驶员侧时，车架构件148可以相对于上侧壁部段74和下侧壁部段78移动，并且可以直接接触面向外的表面140和144。加载事件可能是由于另一个车辆接触驾驶员侧。
当车架构件148被加载并且接触面向外的表面140和144时，能量可以被耗散到上侧壁部段74、下侧壁部段78中。根据需要，负载可以经过上侧壁部段74和下侧壁部段78进入横向构件130和134。负载可以经过横向构件130、134到电池组24的乘客侧上的上侧壁部段74和下侧壁部段78。已经通过横向构件130、134移动的负载围绕电池组24的内部部件传递，这可以有助于保持这些部件的完整性。
所公开的示例的特征可以包括在其整个高度和长度上基本上具有结构能力的外壳侧壁总成。侧壁总成为从外侧车辆结构(例如车架纵梁)接收到的负载的分布提供了平坦的或平面的界面。侧壁总成促进了与负载的早期结构接合，这可以提供更多的能量管理选项。具有侧壁总成的外壳在设计、制造和组装中可以容易地适应一个或多个电池阵列层。本公开的实施例对于不同长度、高度、宽度的电池阵列层是可扩展的，并且可以适应给定设计中可能需要的单层、两层或两层以上。
先前描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例作出的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见，所述变化和修改不一定脱离本公开的本质。因此，只能通过研究所附权利要求来确定赋予本公开的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于电动化车辆的电池总成，其包括：
外壳的上侧壁部段；
所述外壳的下侧壁部段；
紧固件，其移动到固定位置以将所述上侧壁部段紧固到所述下侧壁部段，所述紧固件被配置为从所述外壳的内部区域内移动到所述固定位置；以及
密封件，其在相对于所述外壳的内部区域在所述紧固件外部的位置处保持在所述上侧壁部段和所述下侧壁部段之间。
2.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段是挤压成型的上侧壁部段并且所述下侧壁部段是挤压成型的下侧壁部段。
3.如权利要求1所述的总成，其还包括至少一个电池单元阵列，所述至少一个电池单元阵列设置在所述内部区域内。
4.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段的面向外的表面是平面的，并且所述下侧壁部段的面向外的表面是平面的，并且可选地，其中所述上侧壁部段的所述面向外的表面和所述下侧壁部段的所述面向外的表面是共面的。
5.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段的面向外的表面是无凸缘的并且所述下侧壁部段的面向外的表面是无凸缘的。
6.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段的面向外的表面和所述下侧壁部段的面向外的表面面向电动化车辆的车架构件。
7.如权利要求1所述的总成，其中当所述上侧壁部段固定到所述下侧壁部段时，所述上侧壁部段搁置在所述下侧壁部段的面向上的表面上。
8.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段包括朝向所述内部区域突出的附接凸缘，所述紧固件延伸穿过所述附接凸缘中的孔口以将所述上侧壁部段固定到所述下侧壁部段。
9.如权利要求1所述的总成，其中所述上侧壁部段包括从所述上侧壁部段的主要部段朝向所述内部区域突出的附接凸缘，并且可选地，其中所述上侧壁部段的主要部段的厚度小于所述下侧壁部段的主要部段的厚度。
10.如权利要求9所述的总成，其中当所述上侧壁部段固定到所述下侧壁部段时，所述紧固件延伸穿过所述附接凸缘中的孔口以接合所述下侧壁部段，并且可选地，其中所述紧固件以螺纹方式接合所述下侧壁部段。
11.如权利要求1所述的总成，其还包括上层横向构件，所述上层横向构件在下侧壁部段的至少一部分上方向外延伸，并且可选地，所述总成还包括下层横向构件，其中所述上层横向构件的纵向长度大于所述下层横向构件的纵向长度。
12.如权利要求1所述的总成，其还包括：盖，所述盖直接固定到所述上侧壁部段；以及托盘，所述托盘直接固定到所述下侧壁部段。
13.如权利要求12所述的总成，其中所述盖从所述上侧壁部段跨越到所述外壳的相对侧上的另一个上侧壁部段，其中托盘从所述下侧壁部段跨越到所述外壳的相对的第二侧上的另一个下侧壁部段。
14.一种外壳固定方法，其包括：
从电池组外壳的内部区域，将紧固件移动到固定位置；使用处于所述固定位置的所述紧固件将上侧壁部段固定到下侧壁部段；以及
在相对于所述内部区域在所述紧固件外部的位置处密封所述上侧壁部段和所述下侧壁部段之间的接口。
15.如权利要求14所述的外壳固定方法，其中所述上侧壁部段的面向外的表面是平面的，并且所述下侧壁部段的面向外的表面是平面的。
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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113939417A (zh) * 2019-06-05 2022-01-14 Avl动力工程公司 车辆框架组件和电源托盘

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5829706B2 (ja) 2014-02-25 2015-12-09 富士重工業株式会社 車載用バッテリー
KR102107216B1 (ko) * 2016-07-05 2020-05-06 주식회사 엘지화학 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2019044801A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 本田技研工業株式会社 積層体、車載用電池収容体及び車載用電池収容体の製造方法
KR102270234B1 (ko) 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 크로스 빔을 내장한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US11652253B2 (en) 2018-08-09 2023-05-16 Ford Global Technologies, Llc Enclosure seal and sealing method
CN112997351A (zh) * 2018-11-13 2021-06-18 瑞伟安知识产权控股有限公司 具有挤制铝材结构构件的模块化电动车辆电池组框架
US11251489B2 (en) 2019-09-12 2022-02-15 Ford Global Technologies, Llc Battery assembly having a support post and battery module supporting method utilizing a support post
US11404740B2 (en) 2019-12-12 2022-08-02 GM Global Technology Operations LLC Side impact protection of battery enclosures

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