CN213413529U - 用于车辆的电池组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的电池组件，可以包括：电池壳，包括前壁结构、后壁结构以及连接至前壁结构和后壁结构的一对侧壁；以及电池盖，电池壳的顶部由该电池盖覆盖，其中，前壁包括前平坦壁和在该前平坦壁的两侧上相对的一对前倾斜壁，并且每个前倾斜壁形成为从前平坦壁向一对侧壁中的对应侧壁的前端部倾斜，该电池组件被配置为用于改善碰撞安全性并降低成本。

Description

用于车辆的电池组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月16日提交的韩国专利申请第10-2019-0167815号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型涉及一种用于车辆的电池组件，并且具体地，涉及一种用于提高碰撞安全性并且降低成本的用于车辆的电池组件。
背景技术
近年来，随着人们对环境危机和石油资源枯竭的认识不断加深，已经积极地进行了环保电动车辆的研究和开发。电动车辆包括插电式混合电动车辆(PHEV)、电池电动车辆(BEV)、燃料电池电动车辆(FCEV)等。
电动车辆设置有安装至车身的电池组件。为了安装电池组件，重要的是在车身上确保足够的安装空间。此外，由于将大体积且大重量的电池组件安装在车身上的可操作性也是重要的问题，因此本领域技术人员关注用于安装电池组件的车身设计的研究和开发。
电池组件包括多个电池模块、与电池模块相关联的电气/电子部件、安装有电池模块和电气/电子部件的电池壳、以及覆盖电池壳的顶部的电池盖。电池组件可以安装在车身的底板(floor)下面，并且前副框架可以位于电池组件的前部。高压电气/电子部件(诸如，高压保险丝和高压连接器)可以安装在电池壳的前部上。电池壳可以通过前安装螺栓、侧安装螺栓、后安装螺栓等安装在车身的底板上。
在根据现有技术的电池组件中，在车辆的前部冲击(或前部碰撞)期间，前副框架撞击电池组件的前部，导致前安装螺栓和高压电气/电子部件的严重变形或损坏。
此外，根据相关技术的电池组件具有复杂的电池壳的前部结构，导致冲击性能相对降低，需要大量焊接点，并且电池壳与电池盖之间的密封结构复杂，这增加了制造成本。
本实用新型的该背景技术部分中包括的信息仅用于增强对本实用新型的一般背景技术的理解，而不可以被认为是对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的认可或任何形式的暗示。
实用新型内容
本实用新型的各个方面旨在提供一种用于车辆的电池组件，该电池组件被配置为用于改善碰撞安全性并降低成本。
根据本实用新型的各个方面，用于车辆的电池组件可以包括：电池壳，包括前壁结构、后壁结构以及连接至所述前壁结构和所述后壁结构的一对侧壁；以及电池盖，覆盖所述电池壳的顶部。前壁结构可以包括前平坦壁和一对前倾斜壁，所述一对前倾斜壁在所述前平坦壁的两侧上相对，并且各个所述一对前倾斜壁可以形成为从所述前平坦壁向所述一对侧壁中的对应侧壁的前端部倾斜。
电池组件还可以包括凹腔，设置在电池壳的前部。
凹腔可以从前平坦壁凹入电池壳的前内部空间中。
凹腔可以由凹入的平坦壁和连接至凹入的平坦壁的一对凹入的侧壁限定，凹入的平坦壁可以从前平坦壁朝向电池壳的前内部空间偏移预定距离，并且一对凹入的侧壁可以在凹入的平坦壁的两侧上相对。
电压连接器可以安装在凹入的平坦壁上。
电池组件还可以包括加强横向构件，安装在一对前倾斜壁之间，并且加强横向构件可以沿着电池壳的宽度方向延伸。
电池组件还可以包括多个前加强构件，从加强横向构件朝向前壁结构延伸，并且前加强构件中的每一个可以沿着电池壳的纵向方向延伸。
多个前加强构件可以包括一对第一前加强构件，连接前倾斜壁和加强横向构件。
多个前加强构件还可以包括连接凹入的平坦壁和加强横向构件的一对第二前加强构件。
电压保险丝位于一对所述第一前加强构件中的一个与一对所述第二前加强构件中的一个之间。
所述多个前加强构件包括一对第二前加强构件，连接所述凹入的平坦壁和所述加强横向构件。
电池壳可以通过前安装螺栓安装在车辆的下部构件上，前安装螺栓可以穿过电池壳的一部分，并且一对第一前加强构件中的至少一个围绕所述前安装螺栓。
下部构件可以是前围板、底板以及位于前围板与底板之间的横向构件中的至少一者。
前安装螺栓的头部的底面可以位于高于电池壳的底面的位置。
所述电池壳包括从所述一对侧壁中的每一个向外延伸的侧安装件。
所述一对前倾斜壁相对于所述电池壳的中心线对称地布置。
所述后壁结构相对于所述电池壳被定位成与所述前壁相对，其中，所述后壁结构包括后平坦壁和一对后倾斜壁，所述一对后倾斜壁在所述后平坦壁的第一侧和第二侧上相对，并且其中，所述一对后倾斜壁中的每一个形成为从所述后平坦壁向所述一对侧壁中的对应侧壁的前端部倾斜。
所述一对后倾斜壁相对于所述电池壳的中心线对称地布置。
电池组件还包括：管，穿过所述电池壳的前内部空间；安装螺栓，通过所述管将所述电池壳连接至所述车辆的底板；盖，安装在所述管的顶端部上；以及密封构件，安装在所述管的顶端部与所述电池盖之间。
本实用新型的方法和设备具有从附图将显而易见或更详细阐述的其他特征和优点，附图被结合在此并且与以下具体实施方式部分一起用于解释本实用新型的特定原理。
附图说明
图1示出根据本实用新型的各种示例性实施方式的用于车辆的电池组件的前部的立体图；
图2示出根据本实用新型的各种示例性实施方式的电池壳的前内部空间在从用于车辆的电池组件去除电池盖的状态下的平面图；
图3示出根据本实用新型的各种示例性实施方式的用于车辆的电池组件的平面图；以及
图4示出沿着图2的线A-A截取的截面图。
可以理解的是，附图不一定按比例，呈现了说明本实用新型的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文中所包括的本实用新型的具体设计特征(包括例如具体尺寸、取向、位置和形状)将部分地由特别预期的应用和使用环境来确定。
在图中，贯穿附图的若干图，参考标号指代本实用新型的相同或等效部分。
具体实施方式
现在将详细参考本实用新型的各种实施方式，本实用新型的实例在附图中示出并在下文中描述。尽管将结合本实用新型的示例性实施方式来描述本实用新型(多个实用新型)，但是将理解的是，本说明书并非旨在将本实用新型(多个实用新型)限制于那些示例性实施方式。另一方面，本实用新型(多个实用新型)旨在不仅覆盖本实用新型的示例性实施方式，而且覆盖可以包括在由所附权利要求限定的本实用新型的精神和范围内的各种替代、修改、等同物和其他实施方式。
在下文中，将参考附图对本实用新型的多个示例性实施方式进行详细地描述。在附图中，将始终使用相同的附图标记来表示相同或等同的元件。此外，将排除与本实用新型相关联的公知技术的详细描述，以便不会不必要地模糊本实用新型的主旨。
诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本实用新型的示例性实施方式中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开，并且对应元件的固有特征、次序或顺序等不受这些术语的限制。除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本实用新型的各种示例性实施方式所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。如在通常使用的词典中限定的那些术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确限定为具有这样的含义。
参考图1、图2、图3和图4，根据本实用新型各种示例性实施方式的电池组件10可以包括：电池壳11，多个电池模块14和电气/电子部件17和19容纳在该电池壳11中；以及电池盖12，覆盖电池壳11的顶部。
电池壳11可以包括一对侧壁13、前壁结构21和22、后壁结构28和29、以及支承电池模块14的底壁18。
电池壳11可以包括从每个侧壁13向外延伸的侧安装件15。侧安装件15可以在侧壁13的纵向方向上延伸。侧安装件15可以通过侧安装螺栓等连接至车辆的底板。
前壁结构21和22可以包括前平坦壁21和一对前倾斜壁22，该一对前倾斜壁22在前平坦壁21的两侧上相对。一对前倾斜壁22可以相对于电池壳11的中心线对称地布置。前倾斜壁22中的每一个能够以预定角度从前平坦壁21的端部向一对侧壁13中的对应侧壁的前端部倾斜。前壁结构21和22可以面向车辆的前方，并且前副框架可以位于前壁结构21和22的前方。
前平坦壁21可以沿着垂直于电池壳11的轴线的平面延伸。在车辆的前部冲击(或前部碰撞)期间，当位于电池壳11前方的前副框架撞击前壁结构21和22时，前平坦壁21可以稳定地支承副框架，并且冲击载荷可以沿着一对前倾斜壁22均匀地分散。
由于由前平坦壁21和一对前倾斜壁22简化了电池壳11的前部结构，因此可以相对地减少焊接点，并且因此，可以提高焊接质量并可以降低成本。
后壁结构28和29可以包括后平坦壁28和一对后倾斜壁29，该对后倾斜壁在后平坦壁28的两侧上相对。一对后倾斜壁29可以相对于电池壳11的中心线对称地布置。每个后倾斜壁29能够以预定角度从后平坦壁28的端部倾斜至侧壁13的后端部。后壁结构28和29可以面向车辆的后方，并且后副框架可以位于后壁结构28和29的后方。
后平壁28可以沿着垂直于电池壳11的轴线的平面延伸。在车辆的后部冲击(或后部碰撞)期间，当位于电池壳11后方的后副框架撞击后壁结构28和29时，后平坦壁28可以稳定地支承后副框架，并且冲击载荷可以沿着一对后倾斜壁29均匀地分散。
由于由后平坦壁28和一对后倾斜壁29简化了电池壳11的后部结构，因此可以相对减少焊接点，并且因此，可以提高焊接质量并且可以降低成本。
根据本实用新型的各种示例性实施方式的电池组件10可以包括设置在电池壳11的前部的凹腔20。
凹腔20可以从前平坦壁21凹入电池壳11的内部空间中。例如，凹腔20可以由凹入的平坦壁23和一对凹入的侧壁24限定。凹入的平坦壁23可以从前平坦壁21朝向电池壳11的前内部空间偏移预定距离，并且一对凹入的侧壁24可以在凹入的平坦壁23的两侧上相对。凹入的平坦壁23的轴线可以平行于前平坦壁21的轴线，并且凹入的侧壁24的轴线可以正交于前平坦壁21的轴线。
凹腔20的轴线可以平行于电池壳11的轴线。如图1、图2和图3所示，凹腔20的轴线可以相对于电池壳11的轴线偏移。
高压电气/电子部件(诸如，高压连接器17和高压保险丝19)可以安装在与前壁结构21和22相邻的电池壳11的前内部空间中。高压连接器17可以安装在凹入的平坦壁23上，并且因此，高压连接器17的前部可以位于凹腔20中，并且高压连接器17的后部可以位于电池壳11的前内部空间中。即，高压连接器17可以被凹腔20隐藏，并且因此可以防止由于在冲击(碰撞)的情况下高压连接器17的损坏而导致的断开、火灾等。
电池壳11可以通过多个安装螺栓安装至车辆的下部构件。车辆的下部构件可以是前围板(dash panel)、底板5、以及前围板与底板5之间的横向构件中的至少一个。多个安装螺栓可以根据安装位置分成紧固电池壳11的前部结构的前安装螺栓、紧固电池壳11的侧安装部15的侧安装螺栓以及紧固电池壳11的后部结构的后安装螺栓。
根据本实用新型的多个示例性实施方式，一对前安装螺栓16可以垂直地穿过与前壁结构21和22相邻的电池壳11的前部结构，并且一对前安装螺栓16可以相对于电池壳11的中心线对称地布置。参考图4，管41可以垂直地贯通电池壳11的前内部空间，盖44可以安装在管41的顶端部上，并且密封构件45可以安装在盖44与管41的顶端部之间。车辆的底板5可以具有安装孔，前安装螺栓16的螺纹部16b穿过该安装孔，并且螺母43可以通过焊接等固定至安装孔的周缘。前安装螺栓16的螺纹部16b可以穿过管41的内部，并且前安装螺栓16的螺纹部16b可以紧固至螺母43，使得电池壳11的前部结构可以安装在车辆的下部构件(例如，底板5)上。前安装螺栓16的头部16a的底面S1可以位于高于电池壳11的底面S2的预定距离t的位置。因此，在冲击的情况下，可以确保相对于车身和电池组件10的刚度。
参考图2，一对前安装螺栓16可以穿过与一对前倾斜壁22相邻的电池壳11的内部空间。一对前安装螺栓16可以相对于电池壳11的中心线对称地布置。
根据本实用新型的各种示例性实施方式的电池组件10可以包括设置在一对前倾斜壁22之间的加强横向构件31，并且加强横向构件31可以沿着电池壳11的宽度方向延伸。在车辆的前部碰撞期间，当位于电池壳11前部的前副框架撞击前壁结构21和22时，加强横向构件31可以稳定地支承前平坦壁21和前倾斜壁22，从而提高相对于电池壳11的前部结构的碰撞安全性(冲击性能)和刚度。
根据本实用新型的各种示例性实施方式，加强横向构件31的每个端部可以邻近于侧壁13的前端部和前倾斜壁22的后端部。
根据本实用新型的另一示例性实施方式，加强横向构件31的每个端部可以直接连接至侧壁13的前端部上，并且因此可以更均匀地分散载荷。
根据本实用新型的各种示例性实施方式的电池组件10可以包括从加强横向构件31朝向前壁结构21和22延伸的多个前加强构件32和33，并且多个前加强构件32和33可以沿着电池壳11的纵向方向延伸。
多个前加强构件32和33可以包括连接前倾斜壁22和加强横向构件31的一对第一前加强构件32、以及连接凹入的平坦壁23和加强横向构件31的一对第二前加强构件33。
每个第一前加强构件32可以连接前倾斜壁22和加强横向构件31。第一前加强构件32可以分别围绕前安装螺栓16。参考图4，第一前加强构件32可以接合至管41的外表面，从而提高前安装螺栓16和管41的刚度。
每个第一前加强构件32可以在电池壳11的纵向方向上延伸，并且可以连接每个前倾斜壁22和加强横向构件31。由于第一前加强构件32围绕前安装螺栓16，因此可以增加前安装螺栓16的支承刚度，并且第一前加强构件32可以使电池壳11的变形最小化并且提高电池壳11的结构刚度。
参考图2和图3，一对第二前加强构件33可以在电池壳11的宽度方向上彼此间隔开，并且每个第二前加强构件33可以沿着电池壳11的纵向方向延伸。高压连接器17的后部可以位于一对第二前加强构件33之间。一对第二前加强构件33可以支承凹入的平坦壁23，从而防止凹入的平坦壁23变形并且提高凹入的平坦壁23的刚度。高压保险丝19可以位于在电池壳11左侧的第一前加强构件32与第二前加强构件33之间。
参考图3，在车辆的前部冲击中的冲击载荷可以沿着一对前倾斜壁22和一对侧壁13分散，因为冲击载荷沿着一对第一前加强构件32和一对第二前加强构件33分散，所以冲击载荷可以被有效地吸收或消散。电池壳11的前部结构可以有效地防止可能由冲击载荷引起的变形，增强相对于安装在电池壳11的前内部空间中的高压电气/电子部件的安全性。
根据本实用新型的示例性实施方式，通过前平坦壁21和一对前倾斜壁22可以简化电池壳11的前部结构，并且因此可以相对减少焊接点。因此，可以提高焊接质量并且可以降低成本。
根据本实用新型的示例性实施方式，因为电池壳11的前部结构具有被配置为隐藏高压连接器17的凹腔20，所以可以有效地防止在冲击(碰撞)的情况下由于高压连接器17的损坏而导致的断开、火灾等。
根据本实用新型的示例性实施方式，可以通过布置在电池壳11的前内部空间中的加强横向构件31、一对第一前加强构件32以及一对第二前加强构件33有效地分散冲击载荷。因此，可以最小化或防止由于冲击载荷导致的电池壳11的前部结构的变形，并且可以提高安装在电池壳11的前内部空间中的高压电气/电子部件的安全性。
根据本实用新型的示例性实施方式，因为前安装螺栓16穿过电池壳11的前内部空间，所以可以最小化电池壳11的前部结构的变形，因为第一前加强构件32围绕前安装螺栓16，所以可以最小化前安装螺栓16的损坏。
为了方便在所附权利要求中的解释和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“前部”、“后部”、“后”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”用于参考如在附图中显示的此类特征的位置来描述示例性实施方式的特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词是指直接连接和间接连接两者。
已出于说明和描述的目的提供了本实用新型的具体示例性实施方式的前述描述。它们并非旨在是穷尽的或将本实用新型限制于所公开的确切形式，并且显然，根据上述教导，可以进行许多修改和变型。选择和描述示例性实施方式是为了解释本实用新型的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够制造和利用本实用新型的各种示例性实施方式以及其各种替代方案和修改。本实用新型的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1.一种用于车辆的电池组件，其特征在于，所述电池组件包括：
电池壳，包括前壁结构、后壁结构以及连接至所述前壁结构和所述后壁结构的一对侧壁；以及
电池盖，覆盖所述电池壳的顶部，
其中，所述前壁结构包括前平坦壁和一对前倾斜壁，所述一对前倾斜壁在所述前平坦壁的第一侧和第二侧上相对，并且
其中，所述一对前倾斜壁中的每一个形成为从所述前平坦壁向所述一对侧壁中的对应侧壁的前端部倾斜。
2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，还包括凹腔，设置在所述电池壳的前部。
3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述凹腔形成为从所述前平坦壁凹入所述电池壳的前内部空间中。
4.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，
所述凹腔由凹入的平坦壁和连接至所述凹入的平坦壁的一对凹入的侧壁限定；
其中，所述凹入的平坦壁从所述前平坦壁朝向所述电池壳的所述前内部空间偏移预定距离，并且
其中，所述一对凹入的侧壁在所述凹入的平坦壁的第一侧和第二侧上相对。
5.根据权利要求4所述的电池组件，其特征在于，电压连接器安装在所述凹入的平坦壁上。
6.根据权利要求4所述的电池组件，其特征在于，还包括：
加强横向构件，安装在所述一对前倾斜壁之间，
其中，所述加强横向构件形成为沿着所述电池壳的宽度方向延伸。
7.根据权利要求6所述的电池组件，其特征在于，还包括：
多个前加强构件，从所述加强横向构件朝向所述前壁结构延伸，
其中，所述前加强构件中的每一个形成为沿着所述电池壳的纵向方向延伸。
8.根据权利要求7所述的电池组件，其特征在于，
所述多个前加强构件包括一对第一前加强构件，连接所述前倾斜壁和所述加强横向构件。
9.根据权利要求8所述的电池组件，其特征在于，
所述多个前加强构件还包括一对第二前加强构件，连接所述凹入的平坦壁和所述加强横向构件。
10.根据权利要求9所述的电池组件，其特征在于，电压保险丝位于一对所述第一前加强构件中的一个与一对所述第二前加强构件中的一个之间。
11.根据权利要求7所述的电池组件，其特征在于，
所述多个前加强构件包括连接所述凹入的平坦壁和所述加强横向构件的一对第二前加强构件。
12.根据权利要求8所述的电池组件，其特征在于，
所述电池壳通过前安装螺栓安装在所述车辆的下部构件上，
其中，所述前安装螺栓穿过所述电池壳的一部分，并且
其中，所述一对第一前加强构件中的至少一个围绕所述前安装螺栓。
13.根据权利要求12所述的电池组件，其特征在于，
所述下部构件是前围板、底板以及位于所述前围板与所述底板之间的横向构件中的至少一者。
14.根据权利要求12所述的电池组件，其特征在于，
所述前安装螺栓的头部的底面位于高于所述电池壳的底面的位置。
15.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池壳包括从所述一对侧壁中的每一个向外延伸的侧安装件。
16.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述一对前倾斜壁相对于所述电池壳的中心线对称地布置。
17.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述后壁结构相对于所述电池壳被定位成与所述前壁相对，
其中，所述后壁结构包括后平坦壁和一对后倾斜壁，所述一对后倾斜壁在所述后平坦壁的第一侧和第二侧上相对，并且
其中，所述一对后倾斜壁中的每一个形成为从所述后平坦壁向所述一对侧壁中的对应侧壁的前端部倾斜。
18.根据权利要求16所述的电池组件，其特征在于，所述一对后倾斜壁相对于所述电池壳的中心线对称地布置。
19.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，还包括：
管，穿过所述电池壳的前内部空间；
安装螺栓，通过所述管将所述电池壳连接至所述车辆的底板；
盖，安装在所述管的顶端部上；以及
密封构件，安装在所述管的顶端部与所述电池盖之间。
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