CN117461199A - 用于电池盒的侧框架 - Google Patents
用于电池盒的侧框架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117461199A CN117461199A CN202280038842.9A CN202280038842A CN117461199A CN 117461199 A CN117461199 A CN 117461199A CN 202280038842 A CN202280038842 A CN 202280038842A CN 117461199 A CN117461199 A CN 117461199A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame portion
- frame
- side frame
- battery case
- vertical member
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012412 chemical coupling Methods 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 27
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910000797 Ultra-high-strength steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/222—Inorganic material
- H01M50/224—Metals
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于电池盒的侧框架,该侧框架可以实现重量减轻和成本降低,同时充分保护电池单元免受外部冲击,并且还可以通过显著减小焊接区域而从根本上解决焊接区域的缺陷。侧框架包括:第一框架部分,该第一框架部分形成为具有敞开的截面;以及第二框架部分,该第二框架部分通过设置在第一框架部分中以便封闭第一框架部分的敞开的截面而联接至第一框架部分,其中,第一框架部分和第二框架部分由不同材料形成,并且第一框架部分和第二框架部分的相应的拐角可以弯曲。
Description
技术领域
本公开涉及用于电池盒的侧框架,该侧框架由不同材料形成,以与单一材料相比,在充分保护电池单元免受外部冲击并同时获得重量减轻和成本降低的同时,通过显著减小焊接区域而从根本上解决焊接区域中的缺陷。
背景技术
例如,电动车辆中所使用的电池系统使用各种载荷承受构件来保护内部电池单元。
典型示例是电池盒的侧框架。侧框架在形成侧壁的同时环绕电池单元,该侧壁分隔出电池单元安装在电池盒中的空间,由此保护电池单元免受外部冲击。
另外,侧框架允许将电池盒固定至车辆车身所需的安装框架安装在一侧上。
一般而言,侧框架和电池盒大多使用铝或铝合金制造。这是因为铝具有诸如材料本身的重量轻、在模制方面的自由度使得能够使用例如挤压工艺容易地生产具有复杂截面的侧框架等优点。
然而,尽管具有以上优点,但铝或铝合金比钢贵得多,并且铝或铝合金的挤压工艺具有非常低的产量,这增加了成本。
(专利文献1):KR 2019-0131415 A
发明内容
技术问题
本公开的一方面是提供一种用于电池盒的侧框架,该侧框架由不同材料形成,以在充分保护电池单元免受外部冲击并同时获得重量减轻和成本降低的同时,通过显著减小焊接区域而从根本上解决焊接区域中的缺陷。
技术方案
根据本公开的一方面,用于电池盒的侧框架包括:第一框架部分,该第一框架部分形成为具有敞开的截面;以及第二框架部分,该第二框架部分设置在第一框架部分内以封闭第一框架部分的敞开的截面,并且该第二框架部分联接至第一框架部分,其中,第一框架部分和第二框架部分由不同材料形成,并且第一框架部分和第二框架部分中的每一者的拐角部分被弯曲和模制。
有利效果
根据本公开,通过用不同材料形成侧框架,可以均衡地利用挤出材料和刚性材料的强度的优点,并且因此不仅表现出足够的结构刚度,而且获得重量减轻和成本降低。
另外,根据本公开,通过在没有焊接区域的情况下利用弯曲模制来形成拐角部分,可以在获得增强抗冲击性的效果的同时,通过显著减小侧框架中的焊接区域而从根本上解决焊接区域的缺陷。
附图说明
图1是图示了电池盒的立体图,根据本公开的实施方式的侧框架应用于该电池盒。
图2是图示了根据本公开的实施方式的侧框架的立体图。
图3是沿着图2的线A-A′截取的截面图。
图4是图示了形成第一框架部分的拐角部分的步骤的平面图。
图5提供了图示第二框架部分的修改示例的截面图。
图6是图示了形成第二框架部分的拐角部分的步骤的平面图。
图7是图示了组装第一框架部分和第二框架部分的步骤的视图。
具体实施方式
在下文中,通过说明性附图对本公开进行详细地解释。在给每个附图的部件附加附图标记时,应当注意的是,相同的部件尽可能具有相同的附图标记,即使它们显示在不同的附图中。
图1是图示了电池盒的立体图,根据本公开的实施方式的侧框架应用于该电池盒。
电池盒可以包括第一盒1和第二盒2。
第一盒1可以包括基部板20和环绕基部板的侧框架10。第一盒的基部板可以用作支承电池单元的底板材料,并且侧框架可以构成第一盒的侧壁。
基部板20和侧框架10可以通过焊接等彼此一体地联接。相应地,第一盒1可以在围绕基部板形成封闭的截面的侧框架中具有空间。
例如,设置至少一个侧框架10以环绕基部板20。侧框架的两个端部可以选择性地或根据需要接触对应的不同侧框架的对应端部,并且然后通过焊接等联接至所述对应端部。
第二盒2可以包括由简单平坦板形成或具有中空部分的本体3以及形成在本体的端部上的凸缘4。在本体具有中空部分的情况下,可以通过使用压力机将具有适当强度的材料模制成预定形状来制造第二盒。
第二盒2的本体3可以覆盖第一盒1的空间,使得第一盒和第二盒彼此联接,由此形成用于将电池单元容纳在其中的容纳空间。
第一盒1和第二盒2的组合可以在形成在本体3的端部上的凸缘4和侧框架10彼此叠置之后通过螺栓连接、例如,通过紧固螺栓(未图示)来获得。
另一方面,在评估电池盒的性能时,评估侧面冲击是很重要的。侧面冲击的评估是通过用由刚性本体形成的气缸冲击电池盒中具有近似四边形截面的侧框架的侧面以承受一定水平的冲击载荷来执行的。如果直到达到一定水平的冲击载荷为止,侧框架与电池单元之间没有接触,则电池盒被评估为满足碰撞性能。
在侧面冲击的评估中,侧框架的变形模式可以主要分为冲击开始时的屈曲模式和冲击结束时的弯曲模式。
初始碰撞是几毫秒(msec)的初始碰撞点,并且此时,在侧框架与刚性本体的接触区域处发生强烈的变形。在碰撞开始时,侧框架的截面结构的宽度方向(Y方向)上的水平构件受到强烈的力。因此,如果在水平构件中发生屈曲,则屈曲点变成塑性铰,并且水平构件失去其作为结构构件的功能。
为了显著减少屈曲和塑性铰的现象,构成侧框架的材料的厚度应当是厚的。例如,由于铝材料比钢轻,铝材料可以设计成具有大的厚度,但是钢不可避免地是薄的以获得重量减轻,并且因此,由钢形成的侧框架在碰撞开始时非常容易受到屈曲模式的影响。
因此,由钢形成的侧框架比由铝或铝合金形成的侧框架更重,并且具有较差的性能。
当碰撞的初始阶段的前述屈曲模式结束时,侧框架的截面结构迅速坍塌,并且集中变形转变为整个侧框架的弯曲变形。也就是说,侧框架的变形转化成呈三点弯曲形式的弯曲模式,并且此时,在侧框架的截面结构中,竖向构件的作用在高度方向(Z方向)上比水平构件的作用大得多。
在弯曲模式下,竖向构件经受最大的压缩或拉伸,并且相应地,竖向构件的强度成为重要因素。例如,由高强度钢形成的侧框架可以具有增加的抗弯曲性,并且对于承受在弯曲模式下产生的压缩应力或拉伸应力而言是有利的。
由于侧框架的变形特性,在碰撞的早期阶段水平构件的厚度是很重要的,并且在碰撞的后期阶段竖向构件的强度是重要因素。然而,没有单一材料同时满足上述两个条件中的所有条件。
另外,相关技术的电池盒设置有安装框架,该安装框架联接至侧框架的一侧,以将电池盒固定至车辆车身。
在这种情况下,碰撞开始时首先与刚性本体接触的构件是安装框架,并且如果侧框架设计成足够坚固,则碰撞开始时的屈曲模式发生在安装框架中,而不是发生在侧框架中。
相反,如果安装框架比侧框架更加坚固,则屈曲模式将发生在侧框架中。
相应地,安装框架还需要机械考虑、比如碰撞开始时的屈曲模式,但是一般而言,由于安装框架和侧框架是分开制造的,并且通过焊接等接合在一起,因此电池盒不可避免地具有结构弱点,因为安装框架与侧框架之间的机械平衡不正确。
因此,在根据本公开的电池盒的侧框架中,将不同的材料应用于水平构件和竖向构件,并且安装框架集成到侧框架中,以满足侧框架所需的机械特性,并显著地提高结构的效能。
图2是图示了根据本公开的实施方式的侧框架的立体图,并且图3是沿着图2的线A-A’截取的截面图。
根据本公开的实施方式的侧框架10可以包括第一框架部分30和第二框架部分40。
第一框架部分30可以通过将具有预定宽度和长度的单个板材料弯曲若干次以具有例如躺倒的T形截面而形成。因此,第一框架部分可以具有中空部分,在该中空部分中具有敞开的截面。
第一框架部分30可以包括具有第一高度H1的第一竖向构件31、与第一竖向构件间隔开第一长度L1并具有比第一高度短的第二高度H2的第二竖向构件32、在高度方向上与第二竖向构件32间隔开并与第一竖向构件间隔开第二长度L2并具有比第一高度短的第三高度H3的第三竖向构件33、连接第一竖向构件的一个端部和第二竖向构件的一个端部的第一水平构件34、连接第一竖向构件的另一个端部和第三竖向构件的一个端部的第二水平构件35、具有与第二竖向构件的另一个端部连接的一个端部并沿宽度方向延伸第三长度L3的第三水平构件36以及具有与第三竖向构件的另一个端部连接的一个端部并沿宽度方向延伸第四长度L4的第四水平构件37。
第一框架部分30可以通过加工诸如金属等的单个板材料而一体地形成。
例如,板材料从一个端部沿宽度方向(-Y方向)延伸第三长度L3,以形成第三水平构件36,并且然后沿第一方向(图3中逆时针方向)弯曲一次。随后,在成形之后,第二竖向构件32通过沿高度方向(-Z方向)下降第二高度H2来形成,并且然后沿与初始弯曲方向相反的第二方向(图3中的顺时针方向)弯曲一次。在沿宽度方向(-Y方向)延伸大约第一长度L1以形成第一水平构件34之后,该板材料以相同的方式沿第二方向再一次弯曲。
随后,在通过沿高度方向(Z方向)上升第一高度H1来形成第一竖向构件31之后,该板材料沿第二方向弯曲一次。第二水平构件35通过沿宽度方向(Y方向)延伸第二长度L2来形成,并且然后以相同的方式沿第二方向再一次弯曲。随后,第三竖向构件33通过沿高度方向(-Z方向)下降第三高度H3来形成,并且然后沿作为初始弯曲方向的第一方向弯曲一次。此后,第四水平构件37通过沿宽度方向(Y方向)延伸第四长度L4来形成。
如上所述,重复地执行在延伸至预定长度之后进行弯曲的方法以形成敞开的截面以及所需数目的水平构件34至37和竖向构件31至33,并且然后板在另一个端部处终止。
因此,第一框架部分30可以包括具有第一高度H1的壁部分38,以及从壁部分沿宽度方向(Y方向)向一侧延伸第三长度L3或第四长度L4的突出部39。
壁部分38可以大致分为第一竖向构件31、第一水平构件34、第二竖向构件32、第二水平构件35和第三竖向构件33。突出部39可以由第三水平构件36和与其对应的第四水平构件37形成。
壁部分38对应于现有的侧框架,而突出部39对应于现有的安装框架。因此,在根据本公开的实施方式的侧框架10中,安装框架集成到侧框架中,并且可以与侧框架一体地形成。
另外,在第一框架部分30中,第三水平构件36和第四水平构件37通过第一高度H1与由第二高度H2和第三高度H3相加而获得的高度(H2+H3)之间的差而彼此间隔开,并且同时可以具有设置在第三水平构件的端部与第四水平构件的端部之间的开口29。
相应地,第一框架部分30的突出部39可以包括开口29,并且突出部和开口具有与第一高度(H1)与通过将第二高度(H2)和第三高度(H3)相加而获得的高度(H2+H3)之间的差相对应的高度(H1-(H2+H3))。
在这种情况下,多个水平构件(34至37)和多个竖向构件不一定完全水平地或竖向地形成,而是可以具有倾斜度。相应地,分离距离、高度差等可以变化。
此外,可选地,第一长度(L1)和第二长度(L2)彼此相等,第二高度H2和第三高度H3彼此相等,或者第三长度L3和第四长度L4可以彼此相等。
以这种方式形成的第一框架部分30可以构成侧框架10的外部部分。
图5是图示了形成第一框架部分的拐角部分的步骤的平面图。
第一框架部分30可以具有敞开的截面,并且通过弯曲、辊轧成形、压制成形等形成为长形的以具有预定长度。
接下来,通过钻孔或切割形成用于固定至车辆车身所需的安装孔11以及用于平滑地形成拐角部分13的凹口部分12。
最后,使用合适的折弯机,通过将第一框架部分30朝向使凹口部分12张开的一侧弯曲成具有大约90度的角度来形成拐角部分13。
相应地,可以一体地形成单个第一框架部分30,或者可以相同或对称地形成具有大致U形形状的两个第一框架部分30。
第一框架部分30的与第一水平构件34的底部表面相同的一侧可以通过结合、比如焊接联接至基部板20。以这种方式,仅通过诸如焊接等的结合将第一框架部分联接至基部板,可以省略第一框架部分本身的焊接区域。
可选地或根据需要,第一框架部分30本身可以在最多两个位置处进行焊接。此外,在相关技术中,框架构件之间的焊接区域位于复杂的拐角处,但是本公开的第一框架部分可以改变成使得焊接区域位于简单的直的部分上,从而减少焊接区域并同时便于焊接。
另外,通过在不焊接的情况下利用弯曲形成第一框架部分30的拐角部分13,可以显著减少第一框架部分的部件数目和工艺数目。
第二框架部分40可以由管状构件形成,该管状构件具有大致四边形的截面,该大致四边形的截面具有形成为长形的预定长度以及预定高度和预定宽度。因此,第二框架部分可以具有中空部分,在该中空部分中具有封闭的截面。
第二框架部分可以包括在高度方向(Z方向)上彼此间隔开的第一横向构件41和第二横向构件43、以及在宽度方向(Y方向)上彼此间隔开并与第一横向构件和第二横向构件连接的第一纵向构件42和第二纵向构件44。
在这种情况下,第一横向构件41和第二横向构件43的厚度可以形成为比第一纵向构件42和第二纵向构件44的厚度更厚。例如,横向构件的厚度可以是纵向构件的厚度的三倍。
然而,横向构件41和43相对于纵向构件42和44的相对厚度不一定限于上述示例。
至少第二框架部分40的横向构件41和43的厚度可以比第一框架部分30的厚度更厚。
第二框架部分40的高度对应于第一框架部分30的开口29的高度,并且第二框架部分的宽度可以与通过将第一框架部分的第一水平构件31的第一长度L1和第三水平构件33的第三长度L3相加而获得的长度(L1+L3)相对应。替代性地,第二框架部分的宽度可以与通过将第一框架部分的第二水平构件32的第二长度L2和第四水平构件34的第四长度L4相加而获得的长度(L2+L4)相对应。
第二框架部分40可以设置成在第一框架部分30内至少与突出部39对准,并且可以封闭第一框架部分的敞开的截面、即开口29,以将整个侧框架10形成为封闭的截面。
以这种方式形成和设置的第二框架部分40可以构成侧框架10的内部。
图5提供了图示第二框架部分的修改示例的截面图。
当碰撞需求水平高时,第二框架部分40还可以包括位于横向构件41与横向构件43之间的加强纵向构件45(参见图5的(a))。
另外,第一横向构件41和第二横向构件43具有比第一纵向构件42与第二纵向构件44之间的距离延伸得更长的宽度方向(Y方向)长度,由此形成延伸部46(参见图5的(b))。
在这种情况下,横向构件41和43的从第二纵向构件44延伸或进一步延伸超过第二纵向构件的位置的延伸部46可以用作用于第一框架部分30与第二框架部分40之间的结合的凸缘,并且还可以用作在从延伸部发生碰撞开始时的屈曲模式时补充减震。
图6是图示了形成第二框架部分的拐角部分的步骤的平面图。
第二框架部分40可以通过挤压等形成为长形的,以具有预定长度并具有封闭的截面。
接下来,使用合适的折弯机,将第二框架部分40在两个位置处沿相同方向弯曲成具有大约90度的角度,由此形成拐角部分14。
在形成拐角部分14之前或之后,通过钻孔形成固定至车辆车身所需的安装孔11或与第一框架部分30联接所需的联接孔。
由此,可以相同或对称地形成具有大致形形状的两个第二框架部分40。
以这种方式,由于不需要焊接来形成第二框架部分40,因此第二框架部分具有能够省略焊接区域的优点。
另外,通过在不焊接的情况下利用弯曲形成第二框架部分40的拐角部分14,可以显著减少第二框架部分的部件数目和工艺数目。
在根据本公开的实施方式的侧框架10中,第一框架部分30和第二框架部分40可以由不同材料形成。
例如,第一框架部分30可以由比重为4或更大的重的金属材料、比如钢等形成。第二框架部分40可以由与第一框架部分相比具有更低比重的材料形成。
替代性地,第二框架部分40可以由与第一框架部分30相比具有更高比强度的材料形成。
更详细地,第一框架部分30采用1GPa或更高的超高强度钢,使得可以获得用于减轻侧框架10和电池盒的重量的最佳组合。
例如,第一框架部分30可以由板材料、比如由本申请人所生产的厚度为约0.5mm至1.5mm的1470马氏体(MART)钢、1180复合相(CP)钢等形成。
在这种情况下,1470MART钢是具有1470MPa或更高的拉伸强度以及1050MPa或更高的屈服强度以提高碰撞安全性的钢种,并且1180CP钢是用以保证1180MPa或更高的拉伸强度以及850MPa或更高的屈服强度并提高弯曲加工性的钢种。
另外,第二框架部分40可以由可以通过挤压而模制的材料、例如诸如铝等轻金属或其合金、塑料、复合材料等形成。
以这种方式,由于第一框架部分30和第二框架部分40由不同材料形成,因此第一框架部分和第二框架部分可以通过诸如铆钉(例如,盲铆钉)、螺钉(例如,流动钻孔螺钉)等固定件的机械结合以及通过诸如结构粘合剂等的粘合剂15的化学结合而彼此联接。
当组装根据本公开的实施方式侧框架10时,首先,当分别模制的第一框架部分30和第二框架部分40相对于彼此沿宽度方向(Y方向)相对移动时,第二框架部分可以配装至第一框架部分中的突出部39。
随后,可以在第一框架部分30的第三水平构件36与第二框架部分40的第一横向构件41之间以及在第一框架部分的第四水平构件37与第二框架部分的第二横向构件43之间设置有粘合剂15,由此在它们之间进行结合。
另外,粘合剂15可以设置在第一框架部分30的第一竖向构件31与第二框架部分40的第一纵向构件42之间以使彼此结合。
该粘合剂15不仅在第一框架部分30与第二框架部分40之间进行结合,并且例如,当第一框架部分由钢形成而第二框架部分由铝材料形成时,可以获得能够防止由这些不同材料之间的直接接触而导致的腐蚀的效果。
当然,组装方法不一定限于上述示例,并且诸如铆钉或螺钉之类的固定件和诸如结构粘合剂之类的粘合剂15等组合在一起,并且可以用于组合第一框架部分30和第二框架部分40。
以这种方式,当组装第一框架部分30和第二框架部分40时不需要焊接,并且因此在根据本公开的实施方式的侧框架10中,具有焊接区域可以显著减小并且可以便于组装的优点。
相应地,在根据本公开的实施方式的侧框架10中,由轻质材料形成的第二框架部分40可以在高强度材料的第一框架部分30内提供附加的横向构件(即,横向构件41和43),或者可以进一步增加至少第三横向构件36和第四横向构件37的厚度。
另外,在根据本公开的实施方式的侧框架10中,由轻质材料形成的第二框架部分40环绕电池盒和电池单元的侧部部分,并且因此可以提高结构稳定性。
根据本公开的实施方式的侧框架10包括由不同材料形成的第一框架部分30和第二框架部分40,并且轻质材料设置在需要厚的水平构件的部分中,并且高强度材料设置在需要强度的竖向构件中。除此之外,通过将安装框架与侧框架集成,具有实现具有高性能和低成本的非常有效的结构的优点。
因此,在碰撞的早期阶段可以通过厚的水平构件防止屈曲和塑性铰现象,并且在碰撞的后期阶段,高强度竖向构件可以应对弯曲变形。
另外,考虑到接收第一冲击的安装框架的作用,水平构件延伸至现有安装框架的位置,并且外侧由高强度材料环绕,使得仅通过侧框架可以满足机械特性并且可以显著提高结构的效能。
本申请人通过模拟对根据本公开的实施方式的侧框架进行了性能分析。
例如,关于通过用由刚性本体形成的气缸冲击侧框架的侧面来承受一定水平的冲击载荷的能力,比较了由单一材料形成的相关技术的侧框架和根据本公开的实施方式的由不同材料形成的侧框架。
因此,尽管具有相似的重量,但是可以确认的是,本公开的侧框架表现出两倍或更多的性能。
因此,当设计成实现同等水平的性能时,与由单一材料形成的侧框架相比,根据本公开的实施方式的由不同材料形成的侧框架可以具有显著减轻的重量,并且根据通过模拟的分析结果,可以确认的是,可以获得高达20%的重量减轻效果。
如上所述,根据本公开,通过用不同材料形成侧框架,可以均衡地利用挤出材料的强度和刚性材料的强度,使得不仅可以表现出足够的结构刚度,而且可以获得减轻重量和降低成本的效果。
另外,根据本公开,通过由弯曲模制形成没有焊接区域的拐角部分,在侧框架中可以显著减小焊接区域,并且因此可以从根本上解决焊接区域的缺陷,同时获得增强抗冲击性的效果。
以上描述仅仅是本公开的技术构思的示例,并且本领域技术人员可以在不偏离本公开的基本特征的情况下做出各种改型和变型。
在本说明书和附图中,第一框架部分的水平构件和第二框架部分的横向构件以及第一框架部分的竖向构件和第二框架部分的纵向构件仅用于区分术语的目的,并且应当注意的是,其没有任何其他技术含义。
因此,本说明书和附图中所公开的实施方式不意在限制本公开的技术精神,而是意在进行解释,并且本公开的技术精神的范围不受这些实施方式的限制。本公开的保护范围应当根据所附权利要求来解释,并且在与其等同的范围内的所有技术构思应当被解释为包括在本公开的范围中。
附图标记描述
1:第一盒2:第二盒
3:本体4:凸缘
10:侧框架11:安装孔
12:凹口部分13、14:拐角部分
15:粘合剂20:基部板
29:开口30:第一框架部分
31:第一竖向构件32:第二竖向构件
33:第三竖向构件34:第一水平构件
35:第二水平构件36:第三水平构件
37:第四水平构件38:壁部分
39:突出部40:第二框架部分
41:第一横向构件42:第一纵向构件
43:第二横向构件44:第二纵向构件
45:加强纵向构件46:延伸部
Claims (14)
1.一种用于电池盒的侧框架,所述侧框架包括:
第一框架部分,所述第一框架部分形成为具有敞开的截面;以及
第二框架部分,所述第二框架部分设置在所述第一框架部分内以封闭所述第一框架部分的敞开的截面,并且所述第二框架部分联接至所述第一框架部分,
其中,所述第一框架部分和所述第二框架部分由不同材料形成,并且
所述第一框架部分和所述第二框架部分中的每一者的拐角部分被弯曲和模制。
2.根据权利要求1所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一框架部分包括:
第一竖向构件,所述第一竖向构件具有第一高度;
第二竖向构件,所述第二竖向构件与所述第一竖向构件间隔开第一长度,并且所述第二竖向构件具有比所述第一高度短的第二高度;
第三竖向构件,所述第三竖向构件在与所述第二竖向构件在高度方向上间隔开的同时与所述第一竖向构件间隔开第二长度,并且所述第三竖向构件具有比所述第一高度短的第三高度;
第一水平构件,所述第一水平构件连接所述第一竖向构件的一个端部和所述第二竖向构件的一个端部;
第二水平构件,所述第二水平构件连接所述第一竖向构件的另一个端部和所述第三竖向构件的一个端部;
第三水平构件,所述第三水平构件具有与所述第二竖向构件的另一个端部连接的一个端部,并且所述第三水平构件沿宽度方向延伸第三长度;以及
第四水平构件,所述第四水平构件具有与所述第三竖向构件的另一个端部连接的一个端部,并且所述第四水平构件沿所述宽度方向延伸第四长度,并且
在所述第三水平构件的另一个端部与所述第四水平构件的另一个端部之间形成有开口。
3.根据权利要求2所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一框架部分包括:
壁部分,所述壁部分具有所述第一高度;以及
突出部,所述突出部从所述壁部分向沿所述宽度方向向一侧延伸所述第三长度或所述第四长度,并且
所述开口形成在所述突出部的一侧上。
4.根据权利要求3所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分设置在所述第一框架部分中的至少所述突出部上,并且所述第二框架部分封闭所述开口。
5.根据权利要求4所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分通过利用固定件的机械结合或利用粘合剂的化学结合而联接在所述第一框架部分中。
6.根据权利要求1所述的用于电池盒的侧框架,其中,在所述第一框架部分的所述拐角部分处形成有用于弯曲的凹口部分。
7.根据权利要求1所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分包括:
第一横向构件和第二横向构件,所述第一横向构件和所述第二横向构件在高度方向上彼此间隔开;以及
第一纵向构件和第二纵向构件,所述第一纵向构件和所述第二纵向构件在宽度方向上彼此间隔开并且连接所述第一横向构件和所述第二横向构件。
8.根据权利要求7所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一横向构件和所述第二横向构件的厚度形成为比所述第一纵向构件和所述第二纵向构件的厚度更厚。
9.根据权利要求7所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一横向构件和所述第二横向构件相比于所述第一框架部分具有更厚的厚度。
10.根据权利要求7所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分还包括位于所述第一横向构件与所述第二横向构件之间的加强纵向构件。
11.根据权利要求7所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一横向构件和所述第二横向构件形成有延伸部,所述延伸部延伸超过所述第一纵向构件与所述第二纵向构件之间的距离。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分由与所述第一框架部分相比具有更低比重的材料形成。
13.根据权利要求1至11中的任一项所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第二框架部分由与所述第一框架部分相比具有更高比强度的材料形成。
14.根据权利要求1至11中的任一项所述的用于电池盒的侧框架,其中,所述第一框架部分通过弯曲单个板材料而形成,并且
所述第二框架部分通过挤压形成。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210070559A KR20220162280A (ko) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | 배터리 케이스의 사이드 프레임 |
KR10-2021-0070559 | 2021-06-01 | ||
PCT/KR2022/007582 WO2022255739A1 (ko) | 2021-06-01 | 2022-05-27 | 배터리 케이스의 사이드 프레임 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117461199A true CN117461199A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=84324354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280038842.9A Pending CN117461199A (zh) | 2021-06-01 | 2022-05-27 | 用于电池盒的侧框架 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4350860A1 (zh) |
JP (1) | JP2024517017A (zh) |
KR (1) | KR20220162280A (zh) |
CN (1) | CN117461199A (zh) |
WO (1) | WO2022255739A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5013140B2 (ja) * | 2009-12-10 | 2012-08-29 | 三菱自動車工業株式会社 | バッテリーケース |
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 |
JP6859933B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2021-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池ケース及びその製造方法 |
EP3584877A1 (en) | 2018-05-16 | 2019-12-25 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery pack comprising a frame profile with integral coolant circuit elements |
CN210006789U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-01-31 | 辽宁忠旺铝合金精深加工有限公司 | 一种电动汽车的电池包下壳体 |
CN114502401A (zh) * | 2019-07-01 | 2022-05-13 | Sabic环球技术有限责任公司 | 用于车辆电池包框架的混合能量吸收 |
-
2021
- 2021-06-01 KR KR1020210070559A patent/KR20220162280A/ko active Search and Examination
-
2022
- 2022-05-27 JP JP2023569732A patent/JP2024517017A/ja active Pending
- 2022-05-27 WO PCT/KR2022/007582 patent/WO2022255739A1/ko active Application Filing
- 2022-05-27 CN CN202280038842.9A patent/CN117461199A/zh active Pending
- 2022-05-27 EP EP22816398.6A patent/EP4350860A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4350860A1 (en) | 2024-04-10 |
JP2024517017A (ja) | 2024-04-18 |
KR20220162280A (ko) | 2022-12-08 |
WO2022255739A1 (ko) | 2022-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6485089B2 (en) | Car body assembling method and body structure of a vehicle | |
JP5927187B2 (ja) | 自動車の中柱補強体 | |
US20120043785A1 (en) | Motor vehicle body having structure-reinforcing front frame attachment | |
CN100390007C (zh) | 车辆的后部车体结构 | |
US8870274B2 (en) | Side member for a rear frame of a vehicle body | |
JP2007083828A (ja) | 車両のピラー構造 | |
CN108528178A (zh) | 一种汽车背门总成结构 | |
CN117461199A (zh) | 用于电池盒的侧框架 | |
JP4648068B2 (ja) | 自動車ドア用インナパネル | |
CN109789899B (zh) | 车辆用结构体 | |
CN116368669A (zh) | 用于电池盒的侧框架 | |
KR20240098606A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
CN212637669U (zh) | 汽车b柱及汽车 | |
KR20240098875A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
KR20240098607A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
KR20240098633A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
KR20240098382A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
KR20240098379A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
KR20240098380A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
CN219134313U (zh) | 后顶横梁安装结构及包括该后顶横梁安装结构的车辆 | |
US11981370B2 (en) | Structural member for vehicle | |
CN109398494B (zh) | 车身骨架连接件以及汽车 | |
KR20240098381A (ko) | 배터리 케이스의 사이드 프레임 | |
CN219728340U (zh) | 一种车辆前机舱及车辆 | |
CN118202510A (zh) | 用于电池壳的横向构件以及电池壳 |
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 |