CN203401935U - 一种电池组的盖板定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的电池组的盖板定位结构，其特征在于，具备：密封构件（5），其在托盘（3）上组装盖板（7）时被压缩而使电池组内部不透液；纵壁部（43），其在密封构件（5）的外侧，使盖板法兰（31）的外周顶端向下弯曲而形成；定位用鼓出部（45），其使该纵壁部（43）在圆周方向的一部分进一步向下延伸而形成，在通过盖板（7）的固定对密封构件（5）进行压缩前的状态下，具有位于所述托盘法兰（29）的顶端下方的长度，并且与托盘法兰（29）的顶端面相接触，而将盖板（7）相对于托盘（3）在与密封构件（5）的压缩方向垂直的方向上进行定位。本实用新型可以实现盖板组装的简单化、电池组的小型化以及密封性的可靠化。

Description

一种电池组的盖板定位结构

技术领域

本实用新型涉及一种电池组的盖板定位结构，其构成安装于电动汽车或电动混合动力汽车等车辆的底盘下方的电池组。

背景技术

在以电机为驱动源的电动汽车以及以电机和发动机为驱动源的混合动力电动汽车中，安装有收纳用于向电机供给电力的电池的电池组。

电池组在电池组托盘等电池收纳构件中收纳多个电池模块而构成。

在车体的底盘下方安装的电池组，通常在内部收纳多个电池模块，并具有托盘部和盖板部，而在托盘部的外周顶部形成有托盘法兰，且采用在该托盘法兰的顶部通过螺栓等固定所述盖板部的盖板法兰的一体化结构。

作为这种公开电池组结构的现有技术，可以列举出专利文献1（日本专利文献特开2010－284984号公报）、专利文献2（日本专利文献特许3896607）以及专利文献3（日本专利文献特开2012－22991号公报）。

在专利文献1中，示出车辆用蓄电池装配结构，在该专利文献1的图5、图10中，公开了设有从盖板侧法兰的尖端部向下方延伸的舌片状端面的结构。此外，还示出该舌片状端面可以从入侵的水中保护密封单元。

另外，在专利文献2中，示出电动汽车的蓄电池架结构，在其图2、3中，显示出在蓄电池架的法兰顶部放置蓄电池盖板的法兰并利用螺栓紧固其接合部的结构。

另外，在专利文献3中，作为电气元件的容器示出电动汽车用蓄电池容器，并示出将托盘和盖板一同与法兰部分相接合，在该法兰部的接合部分插入O型环等密封构件。

【专利文献1】日本专利文献特开2010－284984号公报（图5、10）

【专利文献2】日本专利文献特许3896607号公报（图2、3）

【专利文献3】日本专利文献特开2012－22991号公报

实用新型内容

在所述专利文献1中，设有从盖板侧法兰的尖端部向下方延伸的舌片状端面，该舌片状端面从入侵的水中保护密封单元，而且在托盘侧法兰的顶端和舌片状之间形成有间隙，但是并未示出相互抵接而发挥定位作用。

另外，在专利文献2中示出固定盖板侧法兰和托盘侧法兰，在专利文献3中示出密封构件位于盖板侧法兰和托盘侧法兰之间，但是均未示出在盖板侧法兰和托盘侧法兰的接合部上对盖板侧的安装位置进行定位的这一点。

另外，在盖板侧对托盘侧的定位不充分的情况下，存在如下问题：

（1）考虑到组装时组装位置的偏差，从确保压缩密封构件的压缩面的意义上，需要设置较宽的压缩面，这样存在自然使电池组大型化的问题；

（2）在盖板侧对托盘侧的定位不充分的情况下，组装时盖板侧在倾斜的状态下紧固力发挥作用，密封构件有可能在倾倒的状态下被组装，在这种情况下存在失去密封性（液密性）的问题；

（3）在组装盖板侧时，需要向前后左右（与密封垫的压缩方向垂直的方向）进行调整，因此，组装作业需要花费时间，降低作业性；

（4）在将盖板侧从倾斜的上方提到托盘上时，由于没有可以发挥导向作用的部分，因此必须从正上方提到托盘上，存在组装作业性方面的问题。

本实用新型鉴于所述问题而完成，其具备托盘和盖板，并且在该托盘的外周顶部形成有托盘法兰，其目的在于，在该托盘法兰的顶部安装有所述盖板的盖板法兰的电池组中，在托盘法兰和盖板法兰之间设置定位结构，而实现盖板安装的简单化、电池组的小型化以及密封性的可靠化。

本实用新型为实现所述目的，提供一种电池组的盖板定位结构，其在内部收纳有多个电池模块，还具备托盘和盖板，并且在该托盘的外周顶部形成有托盘法兰，在该托盘法兰的顶部安装有所述盖板的盖板法兰，其特征在于，该电池组的盖板定位结构具备：

密封构件，其介于所述托盘法兰与所述盖板法兰之间，并且在所述托盘上组装所述盖板时被压缩而使电池组内部不透液；纵壁部，其在该密封构件的外侧，使所述盖板法兰的外周顶端向下弯曲而形成；定位部，其使该纵壁部在圆周方向的一部分进一步向下延伸而形成，在通过所述盖板对所述密封构件进行压缩前的状态下，具有位于所述托盘法兰的顶端下方的长度，并且与所述托盘法兰的顶端面相接触，而将所述盖板相对于所述托盘在与所述密封构件的压缩方向垂直的方向进行定位。

根据所述实用新型，定位部在通过盖板对密封构件进行压缩前的状态下，具有位于所述托盘法兰的顶端下方的长度，因此在通过盖板对密封构件进行压缩之前，可以进行盖板相对于托盘的定位，从而盖板的安装位置变得稳定。即，在组装盖板时，即在通过螺栓等进行紧固之前，不必在前后左右方向（与密封构件的压缩方向垂直的方向）进行调整，因此组装作业变得简单，作业时间缩短。

此外，由于进行盖板的定位，组装时盖板在倾斜的状态下得到紧固，因此不存在密封构件在倾倒的状态下被组装之虑，这样能够确保密封性（液密性）。

另外，通过在托盘和盖板之间的固定间隙设置定位结构，能够防止电池组的大型化。即，相对于托盘，在与所述密封构件的压缩方向垂直的方向定位盖板，因此不必考虑组装时的偏差而扩大设置密封构件的压缩面，能够防止电池组的大型化。

另外，由于使定位部从纵壁部在圆周方向的一部分进一步向下延伸而形成，因此在具有通过纵壁部防止来自外部的水和泥土等向盖板和托盘的接合部分侵入的作用以及提高盖板外周缘的刚性的作用基础上，还可以具有所述定位的作用効果。

另外，在本实用新型中，优选情况下，在托盘法兰的圆周方向上设置多个将所述盖板法兰紧固在所述托盘法兰的螺栓，在该螺栓的固定间隙设置所述定位部，在从所述托盘法兰的外周缘向内侧凹陷而凹设的部位形成可抵接所述定位部的定位法兰。。

这样，将可抵接定位部的定位法兰形成为从托盘法兰的外周向内侧凹陷的凹形，因此为了形成定位部，不必将盖板法兰的形状大型化，能够实现小型的盖板。

另外，在本实用新型中，优选情况下，所述定位法兰设置在所述托盘法兰的前后以及左右的各个位置。

这样，由于定位法兰分别被设置于托盘法兰的前后左右，因此能够可靠地进行盖板的定位。

另外，在本实用新型中，优选情况下，所述定位法兰的凹形通过使所述托盘的前后以及左右的各个中央侧的凹口角度抬起而使相反一侧的凹口角度下沉而倾斜地形成。

这样，通过设置成使中央侧的凹口角度抬起，相反一侧的凹口角度下沉而倾斜的形状，使凹口角度抬起的部分成为导板，即使想倾斜地提起盖板进行安装，也能够在规定的部位上进行稳定的定位。

此外，在生产托盘时的废料处理变得容易。即，在模压成型用于形成定位法兰的凹口时，与模压后的凹形相对应的废料很容易流向托盘的外侧（很容易从托盘的主体部分离去或者分离），因此提高托盘的模压生产的生产能力。

根据本实用新型，所述电池组具备托盘和盖板，并且在该托盘的外周顶部形成托盘法兰，在该托盘法兰的顶部安装有所述盖板的盖板法兰，通过在托盘的托盘法兰和盖板的盖板法兰之间设置由在盖板法兰上形成的定位部与在托盘法兰上形成的定位法兰构成的定位结构，能够实现盖板组装的简单化、电池组的小型化以及密封性的可靠化。

附图说明

图1显示本实用新型所涉及的电池组的整体斜视图。

图2显示图1的B部放大图。

图3显示图1的A－A截面图。

图4是图2的C－C截面形状的说明图。

图5显示在电池组安装于车体的状态下车辆宽度方向的主要部分截面图。

图6显示托盘的平面图。

图7是图6的D部放大图。

图8（A）为从盖板的内侧观察的斜视图，（B）为E部放大图。

符号说明

1  电池组

3  电池组托盘（托盘）

5  密封垫（密封构件）

7  盖板构件（盖板）

9、17、21 螺栓

29  托盘法兰

31  盖板法兰

43  纵壁部

45  定位用鼓出部（定位部）

51  凹形的底部

51c 盖板内侧端面

53  定位法兰

53a 倾斜部分

53b 直立部分

53c 外端面

H1  纵壁部的高度

H2  定位用鼓出部的高度

H3  密封垫的压缩量

L1  宽度方向中心线

L2  长度方向中心线

M   盖板法兰的顶部

具体实施方式

以下，结合附图具体说明本实用新型所涉及的实施方式。此外，对于在以下实施方式中记载的构件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特殊特定的说明，并不把本实用新型的范围仅限定于所述实施方式，其仅仅是一种说明例。

图1是向电动汽车以及混合动力汽车等车辆装配的电池组1的整体外观斜视图。

电池组1，在平面视图上，呈车辆前后方向上较长的大体矩形形状，在内部收纳有多个未图示的电池模块。电池组1主要包括：电池组托盘（托盘）3，其中放置有电池模块；作为密封构件的密封垫5（参照图3），所述密封构件为使车外的雨水及灰尘不侵入到该电池组托盘3内而将所述电池组托盘3内部设置为不透液状态；以及盖板构件（盖板）7，其以夹住该密封垫5的方式安装在电池组托盘3的顶部，此外，在内部收纳有未图示的多个电池模块和通过线缆连接各电池模块之间的接线电路装置。并且，电池组托盘3和盖板构件7的外周通过螺栓9进行接合。

该电池组托盘3由钣金材料成型，并且盖板构件7由树脂材料成型。盖板构件7的中央部沿着车辆前后方向形成有凸形的凸出部11，并且在该凸出部11的车辆后侧设有维护窗13，可以从对应于该位置的车体侧地板的开口部进行维护等。

另外，在电池组托盘3的车辆宽度方向的两侧，每侧的4个部位分别设有将电池组1安装在车体上的安装架14，如图5所示，在构成车体的侧架15的下方用螺栓17、进而在电池组托盘3的加强架19上用螺栓21进行固定。

安装在车体上的电池组1的宽度方向中心线L1，与车体的车辆宽度方向的中心大体一致地进行安装。

向车体进行安装的状态如图5所示，例如，在车辆的下部，在地板23的下方拆卸自如地安装有电池组1。在地板23的顶部形成有车室的一部分。另外，地板23，在车辆宽度方向中央部，具有沿着车体的前后方向向上突出的地板通道25，而在该地板通道25的内侧配置有向电池组1的顶部突出而形成的凸出部11。

接着，参照图2～5，对盖板构件7的定位结构进行说明。

图2是图1的B部放大图，图3是图1的A－A截面图，如图3或图5所示，在内部收纳多个电池模块的电池组托盘3的外周壁27的顶部，在整个外周上形成有托盘法兰29，在该托盘法兰29的顶部重叠有在盖板构件7的盖板主体的外周壁的端部整个外周上所形成的盖板法兰31，各个法兰通过多个螺栓9相接合。

在盖板构件7上所形成的盖板法兰31向水平方向突出，在盖板法兰31的主体部分安装有密封垫5，该密封垫5嵌合在盖板法兰31的圆周方向上所形成的啮合凹部33内，并安装在盖板构件7整个外周上。

密封垫5的顶端与托盘法兰29的薄板面35相接触，并通过螺栓9的紧固而仅压缩H3。另外，密封垫5由橡胶材料制造，在上端部具有嵌合在啮合凹部33中的啮合突起部37，从中间部到下部具有与所述薄板面35抵接并变形而发挥密封功能的密封部39。图3的2点虚线显示紧固后的形状。

另外，盖板法兰31的外周顶端向下弯曲而形成纵壁部43，该纵壁部43在盖板法兰31的整个外周或一部分范围内形成，其高度形成为基本上一定的长度H1（参照图2、3）。

通过该长度H1的纵壁部43，可以防止外部的雨水与泥土等向盖板构件7和电池组托盘3的接合部分侵入。另外，能够提高盖板构件7的外周缘的刚性，其结果，能够增加盖板构件7在车辆行驶时发生的抗弯曲及抗扭曲的强度。

并且，在该纵壁部43的圆周方向上规定的多个位置，即，在固定托盘法兰29和盖板法兰31的螺栓9的安装位置之间，将纵壁部43进一步向下延伸而形成的定位用鼓出部（定位部）45形成长度H2。此外，所述H1、H2的长度表示从盖板法兰31的顶部M开始的长度。

该定位用鼓出部45，如图3所示，在通过盖板构件7对密封垫5进行压缩前的状态下，设定为位于托盘法兰29顶端下方的长度，并且定位用鼓出部45的侧面与托盘法兰29的顶端相抵接。

即，定位用鼓出部45的长度H2形成为比密封垫5的压缩量H3长的长度（H2＞H3），定位用鼓出部45的下端，在通过螺栓9的紧固而被压缩之前，位于从托盘法兰29的顶端仅向下突出H2－H3的量的位置。

定位用鼓出部45，如此在对密封垫5进行压缩前的状态下，具有位于托盘法兰29的顶端下方的长度，因此在通过盖板构件7压缩密封垫5之前，可以进行盖板构件7对电池组托盘3的定位，盖板构件7的安装位置变得稳定。

即，在安装盖板构件7时，在通过螺栓9进行紧固之前，不必在前后左右方向（与密封垫5的压缩方向垂直的方向）进行调整，因此组装作业变得容易，作业时间缩短。

此外，通过定位用鼓出部45对盖板构件7进行定位，盖板构件7的盖板法兰31从上垂直地与托盘法兰29重叠，组装时盖板构件7在倾斜的状态下被紧固，因此不存在密封垫5的密封部39在倾倒的状态下被组装之虑，能够确保密封性（液密性）。

这样，能够防止密封垫5的密封部39的倾倒，提高与托盘法兰29的薄板面35相接触的密封垫5的密封部39的位置以及姿势的精度，因此不必考虑组装时的偏差而扩大设置薄板面35，能够防止电池组的大型化。

另外，在图4中显示图2的C－C截面形状的概要。如该图4所示，形成定位用鼓出部45的盖板构件7的截面形状，从盖板法兰31的外侧向内侧凹设而形成，凹形底部51的盖板内侧端面51c与在托盘法兰29上所形成的定位法兰53的外端面相抵接。该凹形的截面形状形成为大体梯形的形状，在定位用鼓出部45的长度H2的整个区域中具有同样的截面形状。

此外，截面形状不一定为梯形形状，只要具有与对侧定位法兰53的外端面53c相抵接的面即可，也可以是矩形形状。

另外，图8显示从盖板构件7的内侧下方观察定位用鼓出部45的形状的斜视图。（A）为整体斜视图，（B）为E部放大图。

如图8（B）所示，定位用鼓出部45从盖板法兰31的外侧向内侧凹设，在凹形底部51形成有盖板内侧端面51c。

定位用鼓出部45向内侧鼓出，因此盖板构件7的外线K无变化（突出）地形成一个面。因此，不必将盖板构件7的外形形状大型化而形成定位结构。

接着，主要参照图4、6、7，对电池组托盘3侧进行说明。

如图6所示，电池组托盘3，如上所述呈在车辆前后方向上较长的大体矩形形状，并成型为在内部收纳多个电池模块的碟状。

在内部，在车辆前后方向上，相邻地配置多列被单元化的未图示的立方体形状的电池模块，以使其长边方向成为车辆宽度方向的方式进行放置。在电池组托盘3的内部底面，在短边方向上设有加强用的横梁与分割件。

在该电池组托盘3的托盘法兰29中，在与图4所示的盖板构件7上形成的定位用鼓出部45相对应的位置上，向内侧凹陷而形成有定位法兰53。定位法兰53的凹形为下述形状：其具有呈不对称的梯形形状并使凹口角度抬起的直立部分53b和使相反一侧的凹口角度下沉的倾斜部分53a。

此外，定位法兰53，如图6、7所示，在电池组托盘3的前后（车辆前后方向）以及左右（车辆宽度方向）的各个中央侧抬起凹口角度，在从相反的中央远离一侧上使凹口角度下沉地倾斜而形成。

即，在图6中，将与宽度方向中心线L1、长度方向中心线L2相近的一侧作为抬起角度的直立部分53b，将相反一侧作为平缓倾斜的倾斜部分53a而形成。

在图6中，在左右托盘法兰29a、29b，在每侧4个部位左右形成共计8个部位的定位法兰53。在前后托盘法兰29c、29d，在每侧2个部位形成有共计4个部位的定位法兰53。在整个外周上形成有共计12个部位的定位法兰53。

如果将定位法兰53设置于螺栓9的固定部，则螺栓孔55的法兰宽度变短、固定力变弱，因此避开该部分而形成在螺栓9的固定部之间。

这样，由于定位法兰53分别设置于托盘法兰29的前后左右，因此能够可靠地进行盖板构件的定位。

另外，由于定位法兰53的凹口形状通过抬起位于中央侧的凹口角度，使从相反的中央远离一侧的凹口角度下沉而倾斜地形成，因此使凹口角度倾斜的倾斜部分53a成为导向部分，抬起角度的直立部分53b成为临时定位，由此，在与密封垫5的压缩方向垂直的方向上，即使想在前后左右方向上倾斜地提起盖板构件7进行安装，也能够在前后左右方向上进行临时定位。最终定位，在定位法兰53的外端面53c与定位用鼓出部45的凹形盖板内侧端面51c之间进行。

此外，使定位法兰53的凹口下沉的倾斜部分53a，根据其倾斜形状容易进行电池组托盘生产时的废料处理。即，对用于形成定位法兰53的凹口进行模压成型时，与模压后的凹形对应的废料容易从电池组托盘3的主体部分流向外侧（容易从托盘的主体部分离去或分离），因此能够提高电池组托盘3的模压生产的生产能力。

接着，对盖板构件7的组装步骤进行说明。

首先，在盖板构件7的周围，向啮合凹部33安装密封垫5。并且，水平放置电池组托盘3，并从其上方盖上安装有密封垫5的盖板构件7，以使该盖板构件7的盖板法兰31与托盘法兰29的顶部相重叠。

此时，使凹口角度下沉的倾斜部分53a成为导向部分，抬起角度的直立部分53b成为临时定位，因此定位用鼓出部45在与密封垫5的压缩方向垂直的方向上，即使在前后左右方向上倾斜地提起盖板构件7进行安装，也能够实现前后左右方向上的临时定位。

此外，在该临时定位状态下，定位用鼓出部45的长度方向的顶端部分位于托盘法兰29的位置下方，并且以使定位法兰53的外端面53c与定位用鼓出部45的凹形盖板内侧端面51c相接触而对齐，以使盖板构件7的盖板法兰31从上向垂直方向与托盘法兰29重叠的方式进行本定位。

然后，通过用螺栓9对盖板构件7进行紧固，从而在定位法兰53的外端面53c与定位用鼓出部45的凹形盖板内侧端面51c相接触的状态下，进行紧固接合。

此外，定位用鼓出部45的截面形状，如图4所示，可以是顶端比底部细的椎体形状，而不是宽度W1、W2在从长度H2的顶端到底部为相同的形状。通过设置成椎体形状，向定位法兰53的凹形的初始定位变得简单，因此所述临时定位变得简单化。由于最终定位在定位法兰53的外端面53c与定位用鼓出部45的凹形盖板内侧端面51c之间进行，因此能够不影响位置精度而进一步提高组装作业性。

如上所述，根据本实施方式，在电池组托盘3的托盘法兰29与盖板构件7的盖板法兰31之间，通过设置由在盖板法兰31上所形成的定位用鼓出部45和在托盘法兰29上所形成的定位法兰53构成的定位结构，能够实现盖板构件7组装的简单化、电池组1的小型化以及密封性的可靠化。

工业上的可利用性

根据本实用新型，通过在电池组托盘的托盘法兰与盖板构件的盖板法兰之间，设置由在盖板法兰上所形成的定位用鼓出部与在托盘法兰上所形成的定位法兰所构成的定位结构，能够实现盖板构件组装的简单化、电池组的小型化以及密封性的可靠化，因此作为对车载用电池组的应用技术极具实用性。

Claims (4)

1.一种电池组的盖板定位结构，其内部收纳有多个电池模块，具备托盘和盖板，并且在该托盘的外周顶部形成有托盘法兰，在该托盘法兰的顶部安装有所述盖板的盖板法兰，其特征在于，该电池组的盖板定位结构具备：

密封构件，其介于所述托盘法兰与所述盖板法兰之间，在所述托盘上组装所述盖板时被压缩而使电池组内部不透液；

纵壁部，其在该密封构件的外侧，使所述盖板法兰的外周顶端向下弯曲而形成；

定位部，其使该纵壁部在圆周方向的一部分进一步向下延伸而形成，在通过所述盖板对所述密封构件进行压缩前的状态下，具有位于所述托盘法兰的顶端下方的长度，并且与所述托盘法兰的顶端面相接触，而将所述盖板相对于所述托盘在与所述密封构件的压缩方向垂直的方向上进行定位。

2.根据权利要求1所述的电池组的盖板定位结构，其特征在于，在托盘法兰的圆周方向上设置多个向所述托盘法兰紧固所述盖板法兰的螺栓，在该螺栓的固定间隙设有所述定位部，在从所述托盘法兰的外周缘向内侧凹陷而凹设的部位形成可抵接所述定位部的定位法兰。

3.根据权利要求2所述的电池组的盖板定位结构，其特征在于，所述定位法兰设置于所述托盘法兰的前后以及左右的各个位置。

4.根据权利要求3所述的电池组的盖板定位结构，其特征在于，所述定位法兰的凹形通过使所述托盘的前后以及左右的各个中央侧的凹口角度抬起而使相反一侧的凹口角度下沉而倾斜地形成。

Images