CN116937050A - 用于电动车辆的电池壳体总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于电动车辆的电池壳体总成”。一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成包括电池托盘、盖和密封剂。所述电池托盘包括相对于所述电池部件向外定位的通道。所述盖固定到所述电池托盘并且包括设置在所述通道内的端部部分。所述盖还包括至少一个对准特征件，所述至少一个对准特征件被配置为对准所述盖和所述电池托盘。所述密封剂被设置在所述电池托盘的所述通道的一部分内并且被配置为将所述电池托盘和所述盖彼此固定。所述密封剂还被配置为密封所述电池壳体总成的内部空腔。

Description

用于电动车辆的电池壳体总成

技术领域

本公开涉及一种用于电动车辆的电池壳体总成，并且更具体地涉及一种包括电池壳体总成的电动车辆。

背景技术

本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

降低汽车燃料消耗和排放的需求在文献中已有大量记载。因此，已经开发出电动车辆以显著减少对内燃发动机的依赖。一般来说，电动车辆不同于常规的机动车辆，因为电动车辆由一个或多个可充电电池包驱动，所述一个或多个可充电电池包设置在电池壳体内并且具有锂离子电池电芯总成，诸如例如模块或阵列，或任何其他合适的电力存储单元。电池包通常为一个或多个马达供电以驱动一组车轮。例如，对于能够长距离行驶的电动车辆，电池包的尺寸和重量通常更大，因此需要更大的电池托盘。本公开解决了与容纳电动车辆中的电池包的电池托盘相关的这些问题。

发明内容

本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成包括电池托盘、盖和密封剂。电池托盘包括相对于电池部件向外定位的通道。盖固定到电池托盘并且包括设置在通道内的端部部分。盖还包括至少一个对准特征件，所述至少一个对准特征件被配置为对准盖和电池托盘。密封剂被设置在电池托盘的通道的一部分内并且被配置为将电池托盘和盖彼此固定。密封剂还被配置为密封电池壳体总成的内部空腔。

在以上段落的电池壳体总成的可以单独实现或以任意组合实施的变型中：电池托盘由金属材料制成；盖由复合材料制成；电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定通道，内壁相对于盖的端部部分向内定位；盖包括平面上部部分，至少一个对准特征件从平面上部部分的内表面向下延伸以接触电池托盘的内壁；电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定通道；内壁具有的高度大于外壁的高度；内壁具有的厚度大于外壁的厚度；至少一个对准特征件设置在电池托盘的通道内并且从盖的端部部分横向延伸以在横向方向上对准盖和电池托盘；盖包括平面上部部分，至少一个对准特征件从平面上部部分的内表面向下延伸以接触电池托盘；盖分离特征件与盖的端部部分相关联并且位于通道的外部；并且电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定通道，盖分离特征件与外壁的上表面竖直间隔开。

在另一个形式中，一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成包括电池托盘、盖和密封剂。电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定相对于电池部件向外定位的通道。内壁比外壁向上延伸更远的距离。盖固定到电池托盘并且包括设置在通道内的端部部分。盖还包括至少一个对准特征件，所述至少一个对准特征件被配置为对准盖和电池托盘。密封剂被设置在电池托盘的通道的一部分内并且被配置为将电池托盘和盖彼此固定。密封剂还被配置为密封电池壳体总成的内部空腔。

在又一种形式中，一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成包括电池托盘、盖、密封剂和盖分离特征件。电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定相对于电池部件向外定位的通道。内壁比外壁向上延伸更远的距离。盖可移除地固定到电池托盘并且包括上平面部分和从上平面部分延伸并且设置在通道内的端部部分。盖还包括多个对准特征件，所述多个对准特征件被配置为对准盖和电池托盘。密封剂被设置在电池托盘的通道的一部分内并且被配置为将电池托盘和盖彼此固定。密封剂还被配置为密封电池壳体总成的内部空腔。盖分离特征件与盖的端部部分相关联并且位于通道的外部。

根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应理解，所述描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：

图1是包括根据本公开原理的电池壳体总成的车辆的示意图；

图2是图1的电池壳体总成的局部横截面视图；

图3是示出了根据本公开的教导的用于将电池壳体总成的盖附接到电池壳体总成的电池托盘的方法的流程图；以及

图4是示出根据本公开的教导的用于从电池壳体总成的电池托盘移除电池壳体总成的盖的方法的流程图。

本文描述的附图仅用于说明目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。

参考图1，提供了诸如电动车辆的车辆10。在所提供的示例中，电动车辆是电池电动车辆(BEV)。在其他示例中，电动车辆可以是混合动力电动车辆(HEV)、插电式电动车辆(PHEV)或燃料电池车辆等。车辆10包括车架12和电池壳体总成14。车架12是车辆10的主要支撑结构，各种部件直接或间接地附接到所述车架。车架12包括相对的纵向纵梁18a、18b。纵梁18a、18b彼此间隔开并且可以确立车架12的长度。

电池壳体总成14为后马达(未示出)供电以经由后车桥22驱动一组后轮20的后轮20a、20b。类似地，电池壳体总成14为前马达(未示出)供电以经由前车桥26驱动一组前轮24的前轮24a、24b。

另外参考图2，电池壳体总成14包括一个或多个电池部件21和电池壳体28。电池壳体28是为电池部件21(诸如电池阵列、冷却管线、支架和/或设置在其中的配线)提供结构性的围绕和密封的隔室的外壳。电池阵列可以是可充电的并且可以包括锂离子电池或任何其他合适的电力存储单元。在一些形式中，电池阵列堆叠在彼此的顶部上。在一些形式中，电池阵列包括以串联、并联或串联/并联配置电连接的电池电芯。

电池壳体28可以设置在车辆10的各种位置并且安装到车架12。以此方式，电池壳体28由车架12支撑并且远离车辆10的乘客舱(未示出)和货舱(未示出)，因此，不占用原本可供乘客或货物使用的空间。电池壳体28包括电池托盘30(图1)、覆盖件或盖32、多个连接构件(未示出)和密封剂36。

参考图3，例如，电池托盘30由金属材料(诸如铝)制成，并且包括底壁或面板34(图1)和侧壁40。在一些形式中，电池托盘30由复合材料制成。底壁34支撑设置在电池壳体28内的电池部件21并且固定到侧壁40的下部部分。例如，底壁34经由焊接、粘合剂或任何其他合适的附接方式固定到侧壁40的下部部分。侧壁40例如经由冲压制造，并且限定电池壳体28的外边界。侧壁40包括盖接收部分39，所述盖接收部分包括外壁40a、内壁40b和连接外壁40a和内壁40b的下壁40c。外壁40a、内壁40b和下壁40c相互配合以限定接收盖32的一部分的空腔或通道42。空腔42相对于容纳电池部件21的电池托盘30的内部空腔43向外定位。内壁40b比外壁40a向上延伸更远的距离。换句话说，内壁40b具有的竖直高度大于外壁40a的竖直高度。内壁40b具有的厚度也大于外壁40a的厚度。

盖32固定到电池托盘30并且覆盖电池托盘30中的开口。例如，盖32由复合材料(诸如玻璃纤维)制成，并且使用注塑成型、真空成型或用于复合零部件制造的其他替代方法来制造。在一些形式中，盖32由金属材料制成。在一个示例中，盖32被注塑成型使得盖32的端部部分37包括分模线X，这有利于制造具有对准特征件41a、41b的盖32。盖32包括上部部分38、端部部分37、多个对准特征件41a、41b和盖分离特征件44。上部部分38是平面的并且覆盖由电池托盘30限定的开口。端部部分37从上部部分38的端部向下延伸并且设置在盖接收部39的空腔42内。

对准特征件41a被配置为接触电池托盘30的内壁40b的上表面，使得盖32相对于电池托盘30竖直对准。换句话说，对准特征件41a被配置为接触电池托盘30的内壁40b的上表面，使得在通道42内在端部部分37和下壁40c之间存在间隙。对准特征件41a从盖32的上部部分38的内表面向下延伸并且相对于端部部分37向内定位。在一个示例中，对准特征件41a包括多个对准特征件，所述多个对准特征件围绕盖32的内表面彼此间隔开并且接触内壁40b的上表面。在另一个示例中，对准特征件41a是围绕盖32的内表面延伸并且接触内壁40b的上表面的单个连续对准特征件。在所示的示例中，对准特征件41a具有刺状(barbed)形状，使得对准特征件41a在一点处接触内壁40b的上表面。在另一个示例中，对准特征件41a可以包括例如矩形或块状，使得对准特征件41a沿着平面接触内壁40b的上表面。

对准特征件41b被配置为接触电池托盘30的内壁40b的外表面，使得盖32相对于电池托盘30横向对准。换句话说，对准特征件41b将端部部分37定位在通道42内，使得在通道42内在端部部分37和内壁40b之间以及端部部分37和外壁40a之间存在间隙。对准特征件41b在通道42内从盖32的端部部分37横向延伸。

在所示的示例中，对准特征件41b从端部部分37横向向内(即，朝向电池部件21)延伸并且被配置为接触电池托盘30的内壁40b的外表面，使得盖32相对于电池托盘30横向对准。在另一个示例中，对准特征件41b从端部部分37横向向外(即，远离电池部件21)延伸并且被配置为接触电池托盘30的外壁40a的内表面，使得盖32相对于电池托盘30横向对准。在一个示例中，对准特征件41b包括围绕盖32的端部部分37彼此间隔开的多个对准特征件。在另一个示例中，对准特征件41b是围绕盖32的端部部分37延伸的单个连续的对准特征件。在所示的示例中，对准特征件41b具有刺状形状。在另一个示例中，对准特征件41b可以包括例如用于将端部部分37横向定位在通道42内的矩形或块状或任何其他合适的形状。在所示的示例中，对准特征件41b位于端部部分37的远侧端部48处。在另一个示例中，对准特征件41b从端部部分37延伸并且可以在通道42内位于端部部分37的远侧端部48和端部部分37的近侧端部50之间的任何位置。

盖分离特征件44与盖32的端部部分37相关联并且被配置为在将盖32从电池托盘30分离时为维修技术人员(未示出)提供指导，如下面更详细描述的。盖分离特征件44位于通道42的外部。换句话说，盖分离特征件44位于由壁40a、40b、40c形成的通道42的外部。盖分离特征件44与外壁40a的上表面竖直间隔开并且围绕盖32的端部部分37延伸。在所示的示例中，盖分离特征件44是刺状形状并且从盖32的端部部分37横向向外延伸。在其他示例中，盖分离特征件44包括引导维修技术人员在标记下方切割的标记(例如，标志、标注等)。多个连接构件(未示出)固定到电池托盘30的侧壁40。以此方式，机械紧固件将电池托盘30连接到车辆10的车架12。

密封剂36(诸如胶泥密封剂)设置在通道42的一部分内并且将电池托盘30和盖32彼此固定。密封剂36进一步密封由电池托盘30和盖32形成的内部空腔43。换句话说，密封剂36位于端部部分37和壁40a、40b、40c之间，使得形成防止流体和碎屑进入内部空腔43的密封接头。

继续参考图3，将详细描述用于将盖32和电池托盘30彼此附接的方法200。首先，在202处，将密封剂36设置在电池托盘30的空腔42内。然后，在206处，将盖32定位在电池托盘30上方，使得盖32与电池托盘30自对准。也就是说，对准特征件41a接触内壁40b以相对于电池托盘30竖直对准盖32并且端部部分37设置在空腔42内。以此方式，对准特征件41b相对于电池托盘30横向对准盖32，因此，在空腔42内在端部部分37和侧壁40之间提供均匀的间隙。然后，在210处，密封剂36固化，使得在端部部分37和壁40a、40b、40c之间形成密封接头，从而将盖32和电池托盘30彼此互锁。

继续参考图4，将详细描述用于使盖32和电池托盘30彼此分离的方法300。首先，在302处，维修技术人员定位与盖32的端部部分37相关联的盖分离特征件44。然后，在306处，维修技术人员在盖分离特征件44和壁40a的上表面之间的位置处用激光器54或其他工具切穿端部部分37。当电池壳体总成14通过保持装置(未示出)旋转时，维修技术人员切穿端部部分37。电池托盘30的内壁40b为激光器54或工具提供止挡以防止对电池部件21的任何烧穿或穿透。

本公开的电池壳体总成14提供了允许盖32在制造期间与电池托盘30和空腔42自对准的益处。本公开的电池壳体总成14还提供了快速移除盖32以维修和/或回收电池部件21的益处。与利用有限接触面积的离散紧固件的平齐安装的自上而下的盖相比，本公开的电池壳体总成14还同时提供了围绕电池总成周边的更大的表面接触面积以提供抵抗在X或Y方向上的分离力的更大的盖-托盘保持强度。本公开的电池壳体总成14还减少了由于紧固件在使用寿命期间的腐蚀以及不能用普通工具移除受影响的紧固件和盖而导致的错误状态。

除非本文另有明确指示，否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰，所述原因包括：工业实践；材料、制造和组装公差；以及测试能力。

如本文所使用，短语A、B和C中的至少一者应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者以及C中的至少一者”。

本公开的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本公开的实质的变型意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。

根据本发明，提供了一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成，所述电池壳体总成具有：电池托盘，其包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定相对于电池部件向外定位的通道，内壁比外壁向上延伸更远的距离；盖，其固定到电池托盘并且包括设置在通道内的端部部分，所述盖还包括至少一个对准特征件，所述至少一个对准特征件被配置为对准盖和电池托盘；以及密封剂，其设置在电池托盘的通道的一部分内并且被配置为将电池托盘和盖彼此固定，所述密封剂还被配置为密封电池壳体总成的内部空腔。

根据实施例，盖包括平面上部部分，并且其中至少一个对准特征件从平面上部部分的内表面向下延伸以接触电池托盘的内壁。

根据实施例，内壁具有的厚度大于外壁的厚度。

根据实施例，至少一个对准特征件设置在电池托盘的通道内并且从盖的端部部分横向延伸以在横向方向上对准盖和电池托盘。

根据实施例，本发明的特征还在于盖分离特征件，所述盖分离特征件与所述盖的端部部分相关联并且位于所述通道的外部。

根据实施例，盖分离特征件与外壁的上表面竖直间隔开。

根据本发明，提供了一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成，所述电池壳体总成具有：电池托盘，其包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定相对于所述电池部件向外定位的通道，所述内壁比所述外壁向上延伸更远的距离；盖，其可移除地固定到电池托盘并且包括上平面部分和从上平面部分延伸并且设置在通道内的端部部分，所述盖还包括被配置为对准盖和电池托盘的多个对准特征件；密封剂，其设置在电池托盘的通道的一部分内并且被配置为将电池托盘和盖彼此固定，所述密封剂还被配置为密封电池壳体总成的内部空腔；以及盖分离特征件，其与盖的端部部分相关联并且位于通道的外部。

根据实施例，其中所述多个对准特征件包括：第一对准特征件，其设置在电池托盘的通道内，并且从盖的端部部分横向延伸以在横向方向上对准盖和电池托盘；以及第二对准特征件，其从上平面部分的内表面向下延伸以接触电池托盘内壁。

Claims (14)

1.一种用于容纳电动车辆的电池部件的电池壳体总成，所述电池壳体总成包括：

电池托盘，其包括相对于所述电池部件向外定位的通道；

盖，其固定到所述电池托盘并且包括设置在所述通道内的端部部分，所述盖还包括至少一个对准特征件，所述至少一个对准特征件被配置为对准所述盖和所述电池托盘；以及

密封剂，其设置在所述电池托盘的所述通道的一部分内并且被配置为将所述电池托盘和所述盖彼此固定，所述密封剂还被配置为密封所述电池壳体总成的内部空腔。

2.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述电池托盘由金属材料制成。

3.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述盖由复合材料制成。

4.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定所述通道，并且其中所述内壁相对于所述盖的所述端部部分向内定位。

5.如权利要求4所述的电池壳体总成，其中所述盖包括平面上部部分，并且其中所述至少一个对准特征件从所述平面上部部分的内表面向下延伸以接触所述电池托盘的所述内壁。

6.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定所述通道，并且其中所述内壁的高度大于所述外壁的高度。

7.如权利要求6所述的电池壳体总成，其中所述内壁具有的厚度大于所述外壁的厚度。

8.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述至少一个对准特征件设置在所述电池托盘的所述通道内并且从所述盖的所述端部部分横向延伸以在横向方向上对准所述盖和所述电池托盘。

9.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述盖包括平面上部部分，并且其中所述至少一个对准特征件从所述平面上部部分的内表面向下延伸以接触所述电池托盘。

10.如权利要求1所述的电池壳体总成，其还包括盖分离特征件，所述盖分离特征件与所述盖的所述端部部分相关联并且位于所述通道的外部。

11.如权利要求10所述的电池壳体总成，其中所述电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定所述通道，并且其中所述盖分离特征件与所述外壁的上表面竖直间隔开。

12.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述至少一个对准特征件包括多个对准特征件。

13.如权利要求12所述的电池壳体总成，其中所述电池托盘包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁配合以限定相对于所述电池部件向外定位的通道，所述内壁比所述外壁向上延伸更远的距离。

14.如权利要求13所述的电池壳体总成，其中所述多个对准特征件包括：

第一对准特征件，其设置在所述电池托盘的所述通道内并且从所述盖的所述端部部分横向延伸以在横向方向上对准所述盖和所述电池托盘；以及

第二对准特征件从上平面部分的内表面向下延伸以接触所述电池托盘的所述内壁。