CN117613496A - 牵引电池包可布设部件支撑总成和支撑方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供“牵引电池包可布设部件支撑总成和支撑方法”。一种电池包系统包括牵引电池包的第一电池阵列和第二电池阵列以及至少部分地设置在第一电池阵列与第二电池阵列之间的热障总成。所述热障总成被配置为阻止热能从第一电池阵列移动到第二电池阵列以及从第二电池阵列移动到第一电池阵列。所述热障总成包括主附接部分、与第一阵列对接的第一唇缘以及与第二阵列对接的第二唇缘。所述系统还包括牵引电池包的可布设部件。可布设部件接收在第一唇缘的通道和第二唇缘的通道内。

Description

牵引电池包可布设部件支撑总成和支撑方法

技术领域

本公开总体上涉及牵引电池包的热障以及使用热障的牵引电池包的支撑部件。

背景技术

电动化车辆不同于常规机动车辆，因为电动化车辆包括具有一个或多个电机的传动系。作为内燃发动机的替代或补充，电机可以驱动电动化车辆。牵引电池包总成可以为电机供电。电动化车辆的牵引电池包总成可以包括以阵列布置的电池电芯组。

发明内容

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包系统，所述电池包系统包括：牵引电池包的第一电池阵列和第二电池阵列；热障总成，所述热障总成至少部分地设置在第一电池阵列与第二电池阵列之间，热障总成被配置为阻止热能从第一电池阵列移动到第二电池阵列以及从第二电池阵列移动到第一电池阵列，热障总成包括主附接部分、与第一阵列对接的第一唇缘以及与第二阵列对接的第二唇缘；以及牵引电池包的可布设部件，所述可布设部件被接收在第一唇缘的通道和第二唇缘的通道内。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中第一唇缘和第二唇缘从主附接部分竖直向上延伸。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括设置在第一电池阵列与第二电池阵列之间的横向构件，热障总成直接固定到横向构件。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括将横向构件直接固定到横向构件的多个机械紧固件。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中第一阵列的至少一部分夹置在第一唇缘与电池包外壳的表面之间，其中第二阵列的至少一部分夹置在第二唇缘与电池包外壳的表面之间。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中第一电池阵列和第二电池阵列各自包括沿着相应的电池阵列轴线设置的多个电池电芯，其中热障总成的纵向轴线平行于第一阵列的电池阵列轴线并且平行于第二阵列的电池阵列轴线。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中可布设部件跨越主附接部分。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括牵引电池包的盖，可布设部件夹置在盖与热障总成之间。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括多个机械紧固件，所述多个机械紧固件延伸穿过热障总成以将盖固定到电池包的横向构件。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中可布设部件是冷却剂软管。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中可布设部件是母线。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中可布设部件是牵引电池包的配电系统的部件。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中热障总成是聚合物基材料。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种电池包部件支撑方法，所述方法包括：将热障总成定位在牵引电池包的第一阵列和第二阵列之间，使得热障总成的第一唇缘与第一阵列对接，并且热障总成的第二唇缘与第二阵列对接；以及将牵引电池包的可布设部件保持在第一唇缘的通道和第二唇缘的通道内。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中第一唇缘和第二唇缘从热障总成的主要部分向上延伸。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中可布设部件跨越主要部分。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括使用热障总成来将电池包内的第一阵列和第二阵列分隔开。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法还包括将热障总成附接到牵引电池包的横向构件。

在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，所述方法使用延伸穿过热障总成中的相应孔的紧固件来将盖附接到横向构件。

可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单独特征中的任何一者。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示出了具有牵引电池包的示例性电动化车辆的侧视图。

图2示出了图1的牵引电池包的选定部分的展开透视图。

图3示出了来自图2的牵引电池包的热障总成和横向构件的透视图。

图4示出了图2的区域的特写视图。

图5示出了在图3中的线5-5处截取的剖视图。

图6示出了为模块提供安装位置的热障总成的透视图。

具体实施方式

本公开详述了用于牵引电池包的热障总成。热障总成可以针对热传播事件进行评级。热障可以例如定位在相邻的电池阵列之间以将牵引电池包分隔开，并且可以固定到电池托盘横向构件以便在电池阵列的高度上方延伸。分隔件可以包括诸如与阵列相间搁置以在阵列之间密封并提供屏障的唇缘、用于布设和保持可布设部件(例如，导线、母线、冷却剂软管、模块等)的集成通道、以及用于在固定外壳盖时使用的集成压缩限制器等特征。

参考图1，电动化车辆10包括牵引电池包14、电机18和车轮22。电池包14为电机18供电，所述电机将电能转换成扭矩以驱动车轮22。电池包14可以是电压相对较高的电池。

在示例性实施例中，电池包14固定到电动化车辆10的车身底部26。在其他示例中，电池包14可位于电动化车辆10上的其他地方。

电动化车辆10是纯电动车辆。在其他示例中，电动化车辆10是混合动力电动车辆，所述混合动力电动车辆选择性地使用由内燃发动机(代替或补充电机)提供的扭矩来驱动车轮。一般而言，电动化车辆10可能是具有牵引电池包的任何类型的车辆。

现在参考图2，同时继续参考图1，电池包14包括容纳在外壳34中的多个电池阵列30。电池阵列30是成行布置的单独的电池电芯38的组。在实施例中，电池电芯38是锂离子软包电池。然而，在本公开的范围内可以替代性地使用具有其他几何形状(圆柱形、棱柱形等)、其他化学物质(镍-金属氢化物、铅酸等)或两者的电池电芯。

在该示例中，阵列30的电池电芯38沿着电池阵列30的相应轴线设置并且被压缩在端板42之间。阵列30还各自包括在电池电芯38的竖直上表面上方延伸的顶板46。出于本公开的目的，竖直是参考地面和车辆10在操作期间的通常取向。

各种母线50结合到电池包14中。母线50将阵列30中的一个电连接到阵列30中的另一个。电池包14可以包括其他母线54，所述其他母线将阵列30中的一个或多个电连接到除阵列30之外的装置，诸如将电池包14电耦合到电动化车辆10的另一部分的装置。

外壳34包括托盘58和盖62。在一些示例中，托盘58可以由金属板坯冲压而成。

多个横向构件66定位在托盘58内。横向构件66可以使用焊接或机械紧固件固定到托盘58的底板68。在该示例中，横向构件66中的一个设置在阵列30中的每一个之间。横向构件66在车辆横向方向上延伸。在该示例中，横向构件66的纵向轴线平行于电池包14内的电池阵列30的轴线。横向构件66可以加强电池包14。

在横向构件66中的至少一些的顶上是热障总成70。热障总成70与横向构件66一起将电池包14的内部分成各个隔室。每个隔室容纳电池阵列30中的一个。例如，如果在电池阵列30中的一个中发生热事件，则热障总成70可以帮助阻止与热事件相关联的热能移动到其他电池阵列30，从而抑制热失控事件。

现在参考图3至图5并且继续参考图2，热障总成70各自包括主附接部分74、第一唇缘78和第二唇缘82。当安装时，主附接部分74直接与横向构件66中的一个对接并且直接附接到所述横向构件中的一个。第一唇缘78和第二唇缘82从主附接部分74向上和向外延伸。当安装时，第一唇缘78在热障总成70的第一侧上沿着阵列30中的一个的竖直上侧延伸，并且第二唇缘82在热障总成70的第二侧上沿着阵列30中的另一个的竖直上侧延伸。

热障总成70各自经由至少一个机械紧固件86附接到相应的横向构件66。固定紧固件86会向下拉动第一唇缘78和第二唇缘82以抵靠底板68夹置阵列30，这将唇缘78和82抵靠相应的阵列30密封并且有助于将相应的阵列30固定并保持在外壳34内。在一些示例中，可压缩特征可以设置在唇缘78和82与相应的阵列30之间。例如，可压缩特征可以是泡沫或橡胶包覆成型件。可压缩特征可以帮助密封唇缘78和82与相应的阵列30之间的界面。

紧固件86中的每一个可以延伸穿过热障总成70的主附接部分74中的孔90，以螺纹接合横向构件66。在该示例中，紧固件86另外延伸穿过盖62中的孔92。然后，紧固件86将盖62和热障总成70固定到横向构件66。不需要单独的紧固件来附接热障总成70。

除了阻止热能在阵列30之间移动之外，热障总成70还有助于对准和支撑牵引电池包14的可布设部件“RC”。示例性可布设部件RC可以包括母线50、54、冷却剂软管94和配电系统(诸如线束)的部件96。热障总成70被配置为保持各种部件包括在电池包14中。

具体地，第一唇缘78包括通道100，并且第二唇缘82包括通道104。可布设部件RC各自被接收在第一唇缘78的通道100中的一个内和第二唇缘82的通道104中的一个内。在该示例中，当定位在通道100、104内时，可布设部件RC跨越主附接部分74，使得在可布设部件RC与主附接部分74之间存在间隙G。

在可布设部件RC保持在通道100、104内的情况下，盖62可以固定到托盘58，使得可布设部件RC夹置在盖62与热障总成70之间。通道100、104有助于确保可布设部件RC在盖62被固定时保持定位。通道100、104各自与可布设部件RC的三个侧对接。

在一些示例中，附接特征可以直接成型到热障总成70中以允许直接安装模块。将附接件成型到屏障本身中可以减少或消除对桥接支架的需要，并且可以降低构建复杂性。

例如，参考图6，在一些示例中，热障总成70可以为模块160或另一个刚性部件(诸如传感器)提供附接位置。可以使用至少部分地成型到热障总成70中的附接特征来固定模块160。附接特征可以包括机械特征以及设置在热障总成70中的盲孔。

用热障总成70支撑像模块160的刚性部件可以屏蔽这些部件以使其免受热能的影响，而无需向部件本身添加直接屏蔽或屏障。也不需要单独的安装支架，因为附接件可以集成到热障总成70中。

在该示例中，热障总成70是聚合物基结构。热障总成70可以各自成型为单个件。

先前描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例做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)

1.一种电池包系统，其包括：

牵引电池包的第一电池阵列和第二电池阵列；

热障总成，所述热障总成至少部分地设置在所述第一电池阵列与所述第二电池阵列之间，所述热障总成被配置为阻止热能从所述第一电池阵列移动到所述第二电池阵列以及从所述第二电池阵列移动到所述第一电池阵列，所述热障总成包括主附接部分、与所述第一阵列对接的第一唇缘以及与所述第二阵列对接的第二唇缘；以及

所述牵引电池包的可布设部件，所述可布设部件接收在所述第一唇缘的通道和所述第二唇缘的通道内。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一唇缘和所述第二唇缘从所述主附接部分竖直向上延伸。

3.如权利要求1所述的系统，其还包括设置在所述第一电池阵列与所述第二电池阵列之间的横向构件，所述热障总成直接固定到所述横向构件，并且任选地，所述系统还包括将所述横向构件直接固定到横向构件的多个机械紧固件。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一阵列的至少一部分夹置在所述第一唇缘与电池包外壳的表面之间，其中所述第二阵列的至少一部分夹置在所述第二唇缘与所述电池包外壳的所述表面之间。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电池阵列和所述第二电池阵列各自包括沿着相应的电池阵列轴线设置的多个电池电芯，其中所述热障总成的纵向轴线平行于所述第一阵列的电池阵列轴线并且平行于所述第二阵列的电池阵列轴线。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述可布设部件跨越所述主附接部分。

7.如权利要求1所述的系统，其还包括所述牵引电池包的盖，所述可布设部件夹置在所述盖与所述热障总成之间，并且任选地，所述系统还包括多个机械紧固件，所述多个机械紧固件延伸穿过所述热障总成以将所述盖固定到所述电池包的横向构件。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述可布设部件是冷却剂软管。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述可布设部件是母线。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述可布设部件是所述牵引电池包的配电系统的部件。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述热障总成是聚合物基材料。

12.一种电池包部件支撑方法，其包括：

将热障总成定位在牵引电池包的第一阵列与第二阵列之间，使得所述热障总成的第一唇缘与所述第一阵列对接，并且所述热障总成的第二唇缘与所述第二阵列对接；以及

将所述牵引电池包的可布设部件保持在所述第一唇缘的通道和所述第二唇缘的通道内。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一唇缘和所述第二唇缘从所述热障总成的主要部分向上延伸，并且任选地，其中所述可布设部件跨越所述主要部分。

14.如权利要求12所述的方法，其还包括使用所述热障总成来将所述电池包内的所述第一阵列和所述第二阵列分隔开。

15.如权利要求12所述的方法，其还包括将所述热障总成附接到所述牵引电池包的横向构件，并且任选地，使用延伸穿过所述热障总成中的相应孔的紧固件来将盖附接到所述横向构件。