DE102021133325A1

DE102021133325A1 - Arrangement of traction battery cells for electric vehicle and battery pack

Info

Publication number: DE102021133325A1
Application number: DE102021133325.3A
Authority: DE
Inventors: Qing Zhou; Powen Chen; Yong Xia
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2022-09-08
Also published as: CN113036303A; US20220285771A1

Abstract

Eine Anordnung von Batteriezellen in einem Batteriepaket für ein Elektrofahrzeug wird bereitgestellt. In der Anordnung sind die Batteriezellen in einem Gehäuse des Batteriepakets befestigt und in Bezug auf eine Bodenfläche oder eine Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets geneigt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 08. März 2021 eingereichten chinesischen Patentanmeldung Nr. 202110249553.0 mit dem Titel „ARRANGE-MENT METHOD OF TRACTION BATTERY CELLS FOR ELECTRIC VEHICLE AND BATTERY PACK“, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, insbesondere auf eine Anordnung von Batteriezellen einer Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug und ein Batteriepaket.
HINTERGRUND
Die Batterie eines Elektrofahrzeugs (EVB) wird zur Stromversorgung des Elektromotors eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs (BEV) oder eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) verwendet. Heutzutage ist die Batterie des Elektrofahrzeugs meistens eine Lithium-Ionen-Batterie, die im Allgemeinen am Boden des Elektrofahrzeugs angeordnet und in die Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie integriert ist. Um die Forderung nach einer größeren Reichweite des Elektrofahrzeugs zu erfüllen, wird das Volumen des Batteriepakets vergrößert, damit es mehr Batteriezellen enthalten kann, so dass dem Elektromotor kontinuierlich mehr Energie zugeführt werden kann. In diesem Fall wird jedoch die Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie in der Regel abgesenkt, um mehr Platz für das größere Batteriepaket zu schaffen, ohne den Innenraum des Elektrofahrzeugs zu verkleinern und ohne die Gesamthöhe des Elektrofahrzeugs zu vergrößern. Das heißt, das vergrößerte Volumen des Batteriepakets verringert im Allgemeinen den Abstand zwischen der Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie und dem Boden. Dies hat zur Folge, dass der Boden des Elektrofahrzeugs beim Fahren des Fahrzeugs leicht mit einem Gegenstand, wie z. B. einem Stein auf der Straße, kollidieren kann, und der Aufprall auf den Boden des Fahrzeugs kann die Batterie des Elektrofahrzeugs schwer beschädigen und sogar ein thermisches Durchgehen und eine spontane Explosion der Batterie des Elektrofahrzeugs verursachen.
Gegenwärtig besteht ein Hauptverfahren zur Lösung des oben genannten Problems, das durch einen Unfall mit Bodenkollision des Elektrofahrzeugs am Boden verursacht wird, darin, die Struktur der Bodenplatte zu verändern, zum Beispiel durch Hinzufügen einer Schutzplatte, um die Stoßfestigkeit der Bodenplatte zu verbessern und den Schaden an der Batterie des Elektrofahrzeugs bei einem Unfall mit Bodenkollision zu verringern. Ein solches Verfahren erfordert jedoch die Neukonfiguration der gesamten Bodenplatte des Elektrofahrzeugs, erhöht die Herstellungskosten und das Gesamtgewicht des Elektrofahrzeugs und wirkt sich somit nachteilig auf die Erhöhung der Reichweite des Elektrofahrzeugs aus.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Anordnung von Batteriezellen in einem Batteriepaket für ein Elektrofahrzeug wird bereitgestellt. Bei der Anordnung von Batteriezellen sind die Batteriezellen in einem Gehäuse des Batteriepakets befestigt und in Bezug auf eine Bodenfläche oder eine Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets geneigt.
In einer Ausführungsform sind die Batteriezellen zu einer Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt.
In einer Ausführungsform sind die Batteriezellen zu einer Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt.
In einer Ausführungsform ist ein Winkel zwischen den Batteriezellen und der Bodenfläche oder der Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets größer oder gleich 45° und kleiner als 90°.
In einer Ausführungsform ist ein Neigungsspalt zwischen einer Bodenfläche der Batteriezelle und der Bodenfläche des Gehäuses des Batteriepakets definiert, und eine Stütze ist in dem Neigungsspalt angeordnet.
In einer Ausführungsform besteht die Stütze aus einem druckfesten Puffermaterial.
In einer Ausführungsform sind alle Batteriezellen des Batteriepakets in dieselbe Richtung geneigt.
In einer Ausführungsform sind alle Batteriezellen des Batteriepakets parallel zueinander angeordnet.
In einer Ausführungsform ist zwischen zwei beliebigen benachbarten Batteriezellen ein Spalt zur Aufnahme von Verformungen ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist eine Anzahl der Batteriezellen, die an eine Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs angrenzen, in Richtung der Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs geneigt, und eine Anzahl der Batteriezellen, die an eine Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs angrenzen, ist in Richtung der Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs geneigt.
Ferner wird ein Batteriepaket für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt. Das Batteriepaket umfasst ein Gehäuse und Batteriezellen. Die Batteriezellen sind in dem Gehäuse durch die oben beschriebene Anordnungsweise angeordnet.
In der vorliegenden Offenbarung sind die Batteriezellen in dem Gehäuse des Batteriepakets in einer geneigten Anordnungsweise befestigt. Im Vergleich zu den Batteriepaketen im verwandten Stand der Technik mit Batteriezellen in der vertikalen Anordnung können die Strukturen und die Größen des Gehäuses und der Batteriezellen die gleichen sein, aber die Batteriezellen sind in Bezug auf die Bodenfläche oder die Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets geneigt. Auf diese Weise kann, wenn ein Unfall mit Bodenkollision auftritt, da die Batteriezellen zuvor in dem geneigten Zustand angeordnet wurden, die durch die Batteriezellen absorbierte Aufprallenergie effektiv verringert werden, während die Aufprallenergie, die durch das Gehäuse des Batteriepakets absorbiert wird, erhöht wird, so dass die Biegeverformungen der Batteriezellen effektiv gemildert werden können, und der konzentrierte Verformungsbetrag für die Batteriezellen reduziert werden kann. Daher kann die Verformung der Batteriezellen innerhalb ihrer Verformungsgrenzen begrenzt werden, wodurch ein Kurzschluss und ein thermisches Durchgehen der Batteriezellen vermieden wird. Auf diese Weise kann die Beschädigung der Batteriezellen bei einem Unfall mit Bodenkollision verringert werden, indem die Anordnung der Batteriezellen geändert wird, ohne das Batteriepaket, die Batteriezellen und die Bodenplatte des Elektrofahrzeugs zu verändern, d.h. ohne die Kosten und das Gesamtgewicht des Elektrofahrzeugs zu erhöhen, wodurch die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets in einem Elektrofahrzeug nach dem Stand der Technik.
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Anordnung von Batteriezellen in einem Gehäuse des Batteriepakets in 1 zeigt.
3 ist eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Anordnung von Batteriezellen in einem Gehäuse des Batteriepakets in 3 zeigt.
5 ist eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Anordnung von Batteriezellen in einem Gehäuse des Batteriepakets in 5 zeigt.
7 ist ein Diagramm, das Kurven der gesamten plastischen Verformungsenergie von Batteriepaketen zeigt, die sich mit der Zeit ändern und durch Simulationsanalysen ermittelt wurden.
8 ist ein Diagramm, das Kurven der plastischen Verformungsenergie von Gehäusen der Batteriepakete zeigt, die sich mit der Zeit ändern und in den Simulationsanalysen ermittelt wurden.
9 ist ein Diagramm, das Kurven der plastischen Verformungsenergie von gewickelten Batteriezellen in den Batteriepaketen zeigt, die sich mit der Zeit ändern und in den Simulationsanalysen ermittelt wurden.
10 ist ein Diagramm, das Kurven der plastischen Verformungsenergie von Gehäusen der Batteriezellen in den Batteriepaketen zeigt, die sich mit der Zeit ändern und in den Simulationsanalysen ermittelt wurden.
11 ist eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und Ausführungsformen im Detail beschrieben, um die Ziele, technischen Lösungen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung zu verdeutlichen. Es sollte verstanden werden, dass die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen nur zur Erläuterung der vorliegenden Offenbarung dienen und nicht dazu gedacht sind, die vorliegende Offenbarung einzuschränken.
In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung sind Begriffe wie „zentral“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „Oberseite“, „Unterseite“, „innen“, „außen“ so zu verstehen, dass sie sich auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausrichtung beziehen. Diese relativen Begriffe dienen der einfacheren Beschreibung und erfordern nicht, dass die vorliegende Offenbarung in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert oder betrieben wird.
Darüber hinaus werden Begriffe wie „erster/erste/erstes“ und „zweiter/zweite/zweites“ hier nur zu Beschreibungszwecken verwendet und sollen nicht die relative Bedeutung oder Wichtigkeit oder die Anzahl der angegebenen technischen Merkmale anzeigen oder implizieren. Merkmale, die durch „erster/erste/erstes“ und „zweiter/zweite/zweites“ begrenzt werden, sollen daher anzeigen oder implizieren, dass eines oder mehr als eines dieser Merkmale enthalten ist. Ferner bedeutet „mehrere“ in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung zwei oder mehr als zwei, sofern nicht anders angegeben.
In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist zu verstehen, dass die Begriffe „montiert“, „verbunden“ und „gekoppelt“ und deren Variationen in weit gefasstem Sinn verwendet werden und mechanische oder etwa elektrische Montagen, Verbindungen und Kupplungen umfassen, auch innere Montagen, Verbindungen und Kupplungen von zwei Bauteilen sein können und ferner direkte und indirekte Montagen, Verbindungen und Kupplungen sein können, die von Fachleuten entsprechend der jeweiligen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verstanden werden können.
In der vorliegenden Offenbarung kann, sofern nicht anders angegeben oder eingeschränkt, eine Struktur, in der sich ein erstes Merkmal „auf‟ oder „unter“ einem zweiten Merkmal befindet, eine Ausführungsform umfassen, in der das erste Merkmal in direktem Kontakt mit dem zweiten Merkmal steht, und kann auch eine Ausführungsform umfassen, in der das erste Merkmal und das zweite Merkmal nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, sondern über ein zusätzliches, dazwischen angeordnetes Merkmal verbunden sind. Darüber hinaus kann ein erstes Merkmal „auf‟, „über“ oder „auf der Oberseite von“ einem zweiten Merkmal eine Ausführungsform umfassen, bei der das erste Merkmal genau oder schräg „auf‟, „über“ oder „auf der Oberseite von“ dem zweiten Merkmal liegt, oder einfach bedeuten, dass das erste Merkmal auf einer höheren Höhe als das zweite Merkmal liegt; während ein erstes Merkmal „unterhalb“, „unter“ oder „auf dem Boden“ eines zweiten Merkmals eine Ausführungsform umfassen kann, bei der das erste Merkmal genau oder schräg „unterhalb“, „unter“ oder „auf dem Boden“ des zweiten Merkmals liegt, oder einfach bedeutet, dass das erste Merkmal auf einer niedrigeren Höhe als das zweite Merkmal liegt.
Es ist zu verstehen, dass, wenn ein Element als „befestigt“ oder „angeordnet“ an einem anderen Element bezeichnet wird, es sich direkt an dem anderen Element befinden kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element verbunden sein oder es können Zwischenelemente vorhanden sein. Die Begriffe „vertikal“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ und andere ähnliche Ausdrücke, die hier verwendet werden, dienen nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung zu verstehen.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist 1 eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets 10 für ein Elektrofahrzeug nach dem Stand der Technik, und 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Anordnung von Batteriezellen 101 in einem Gehäuse 102 des Batteriepakets 10 zeigt. Um in dem Batteriepaket 10 für das Elektrofahrzeug möglichst viele Batteriezellen 101 in einem einzigen Gehäuse 102 unterzubringen und den Einbau und die Befestigung der Batteriezellen 101 zu erleichtern, sind die Batteriezellen 101 im Allgemeinen in vertikaler Anordnung in dem Gehäuse 102 befestigt. Insbesondere sind die Batteriezellen 101 an einer Bodenfläche 103 des Gehäuses 102 befestigt und parallel zueinander angeordnet, und alle Batteriezellen 101 stehen senkrecht zu der Bodenfläche 103 und den Seitenflächen 104 des Gehäuses 102 des Batteriepakets 10. Die Bodenfläche 103 des Gehäuses 102 des Batteriepakets 10 bezieht sich auf eine Fläche des Gehäuses 102, die angrenzend an eine Bodenplatte des Elektrofahrzeugs angeordnet ist und dieser zugewandt ist. Die Seitenflächen 104 des Gehäuses 102 des Batteriepakets 10 beziehen sich auf Flächen des Gehäuses 102, die sich seitlich in Bezug auf die Batteriezellen 101 befinden und einander in einer Breitenrichtung des Elektrofahrzeugs gegenüberliegen. Insbesondere erstrecken sich die Seitenflächen 104 in einer Längsrichtung des Elektrofahrzeugs, und die Batteriezellen 101 sind rechtwinklig zu den Seitenflächen 204 und parallel zur Breitenrichtung des Elektrofahrzeugs.
Die Erfinder fanden heraus, dass bei einem Unfall mit Bodenkollision in dem Moment, in dem ein Gegenstand, wie z. B. ein Stein auf der Straße, beim Fahren des Fahrzeugs mit der Bodenplatte des Elektrofahrzeugs kollidiert, eine Trägheitskraft in Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs auf die Batteriezellen ausgeübt wird und die Biegeverformungen der Batteriezellen in Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs verursacht. Da die Batteriezellen an der Bodenfläche des Gehäuses des Batteriepakets in vertikaler Anordnung befestigt sind, konzentrieren sich die durch die Trägheitskraft verursachten Biegeverformungen an den Positionen, die an die Befestigungspunkte der Batteriezellen angrenzen, d.h. an lokalen Bereichen der Batteriezellen. Wenn der konzentrierte Verformungsbetrag die Verformungsgrenze der Batteriezellen überschreitet, kommt es zu einem Kurzschluss und zu einem thermischen Durchgehen der Batteriezellen. In Anbetracht dessen bietet die vorliegende Offenlegung eine neue Anordnung der Batteriezellen für das Elektrofahrzeug.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 ist 3 eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets 20 für das Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die die Anordnung von Batteriezellen 201 in einem Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 zeigt. In dem Batteriepaket 20 sind die Batteriezellen 201, die beispielsweise eine rechteckige Form aufweisen, in dem Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 in einer geneigten Anordnung befestigt. Das Gehäuse 202 weist insbesondere eine Bodenfläche 203 und zwei Seitenflächen 204 auf. Die Bodenfläche 203 ist angrenzend an eine Bodenplatte des Elektrofahrzeugs angeordnet und dieser zugewandt. Die Seitenflächen 204 sind seitlich in Bezug auf die Batteriezellen 201 und in Breitenrichtung des Elektrofahrzeugs einander gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Seitenflächen 204 in einer Längsrichtung des Elektrofahrzeugs, und die Batteriezellen 201 befinden sich rechtwinklig zu den Seitenflächen 204 und parallel zur Breitenrichtung des Elektrofahrzeugs. Die Batteriezellen 201 sind an einer Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 befestigt und parallel zueinander positioniert. Darüber hinaus sind die Batteriezellen 201 im Gegensatz zu den Batteriezellen 101 rechtwinklig zur Bodenfläche des Gehäuses im oben beschriebenen verwandten Stand der Technik um einen Winkel a in der Fahrtrichtung X des Elektrofahrzeugs nach vorne geneigt, d.h. die Batteriezellen 201 sind zur Fahrzeugvorderseite und zur Bodenfläche 203 um den Winkel α geneigt. Daher ist der Winkel α zwischen einer Linie senkrecht zu der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 und den Batteriezellen 201 ausgebildet. Genauer gesagt ist eine Längsrichtung der rechteckigen Batteriezellen 201 parallel zur Breitenrichtung des Elektrofahrzeugs und rechtwinklig zu den Seitenflächen 204 des Gehäuses 202. Eine Breitenrichtung der rechteckigen Batteriezellen 201 ist in Bezug auf die Linie senkrecht zur Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 geneigt. Der Winkel α wird zwischen der Breitenrichtung der Batteriezellen 201 und der Linie, die senkrecht zur Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 verläuft, gebildet.
Im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen 101 sind die Batteriezellen 201 in dieser Ausführungsform in Fahrtrichtung X um den Winkel α nach vorne geneigt, d.h. die Batteriezellen sind zuvor an der Bodenfläche 203 in einem geneigten Zustand fixiert. Auf diese Weise können in dem Moment, in dem der Gegenstand, wie z. B. ein Stein auf der Straße, mit der Bodenplatte des Elektrofahrzeugs während der Fahrt kollidiert, da die Batteriezellen zuvor in dem geneigten Zustand angeordnet wurden, die durch die Trägheitskraft verursachten Biegeverformungen der Batteriezellen wirksam gemildert werden, der konzentrierte Verformungsbetrag kann reduziert werden, und die konzentrierte Verformung kann reduziert oder sogar eliminiert werden, so dass die Verformung der Batteriezellen innerhalb ihrer Verformungsgrenzen begrenzt werden kann, wodurch der Kurzschluss und das thermische Durchgehen der Batteriezellen 201 vermieden wird.
Der Vorwärtsneigungswinkel α der Batteriezellen 201 kann größer als 0° und kleiner oder gleich 45° sein. In diesem Bereich kann die Befestigungsstabilität der Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 gewährleistet werden, während die Batteriezellen 201 nach vorne geneigt bleiben, und die Abnahme der Verbindungs- und Befestigungsstabilität zwischen unteren Abschnitten der Batteriezellen 201 und der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 des Batteriepakets 20, die durch einen zu großen Neigungswinkel α der Batteriezellen 201 nach vorne verursacht wird, kann vermieden werden. Darüber hinaus kann durch das Verhindern eines zu großen Vorwärtsneigungswinkels α der Batteriezellen 201 der belegte Innenraum des Gehäuses 202 des Batteriepakets 20 reduziert werden, und zum Beispiel kann eine Größe eines Neigungsspalts 206 zwischen einer Bodenfläche der Batteriezelle 201 und der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202, der durch die Vorwärtsneigung der Batteriezelle 201 in Richtung der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 in der Fahrtrichtung X gebildet wird, reduziert werden, so dass die Menge der in dem Gehäuse 201 enthaltenen Batteriezellen 201 gewährleistet werden kann, was wiederum die Ausgangsleistung des gesamten Batteriepakets 20 gewährleistet.
Der Vorwärtsneigungswinkel α der Batteriezellen 201 kann entsprechend den Parametern der Batteriezellen 201 für verschiedene Elektrofahrzeuge, wie z. B. der Struktur, der Breite und der Dicke der Batteriezellen 201, in geeigneter Weise eingestellt werden, um die Befestigungsstabilität der Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 zu gewährleisten und die Verformung der Batteriezellen 201 zu vermeiden, die durch eine langfristige Neigung derselben verursacht wird.
Darüber hinaus werden in dieser Ausführungsform die Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 parallel zueinander gehalten, während sie alle nach vorne geneigt sind. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit der nach vorne geneigten Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 verbessert, und der durch die Vorwärtsneigung der Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 verursachte freie Raum wird reduziert, und es können mehr Batteriezellen 201 im Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 untergebracht werden.
Darüber hinaus kann zwischen zwei beliebigen benachbarten Batteriezellen 201, z. B. zwischen zwei benachbarten parallelen Flächen der beiden benachbarten Batteriezellen 201, ein Verformungsspalt 205 gebildet werden, um die Verformungen der Batteriezellen 201 aufzunehmen.
Auf diese Weise kann vermieden werden, dass zwei benachbarte Batteriezellen 201 aufgrund unterschiedlicher Verformungen derselben direkt miteinander kollidieren, da sich die Aufprallenergie bei einem Unfall mit Bodenkollision allmählich vom Kollisionspunkt aus in alle Richtungen verteilt. Der Schutz für die Batteriezellen kann verbessert werden, indem die Sekundärkollision zwischen den Batteriezellen 201 bei einem Unfall mit Bodenkollision reduziert wird. Die die Verformung aufnehmenden Spalten 205 können auch als Luftströmungsspalte verwendet werden, so dass Luft unter normalen Bedingungen in das Batteriepaket strömen kann und die Nutzungsrate der Spalten 205 erhöht wird. Zur Bildung der Verformungsaufnahmespalten 205 können an der Bodenfläche 103 des Gehäuses 102 parallele und beabstandete Nuten zur jeweiligen Aufnahme der Batteriezellen 201 gebildet werden. In einer anderen Ausführungsform können Abstandshalter zwischen den Batteriezellen 201 angeordnet werden, um die Verformungsaufnahmespalten 205 zu definieren.
Darüber hinaus kann bei der nach vorne geneigten Anordnung der Batteriezellen 201 eine Stütze 207 in dem Neigungsspalt 206 zwischen der Bodenfläche der Batteriezelle 201 und der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 bereitgestellt sein. Die Stütze 207 kann je nach Konstruktion und Betriebsbedingungen ausgewählt werden, um unterschiedliche Effekte zu erzielen.
Wenn das Gehäuse 202 des Batteriepakets 20 beispielsweise die gleiche Struktur wie das Gehäuse eines herkömmlichen Batteriepakets aufweist, d.h. die Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 ist eben, dann können in den Neigungsspalten 206 zwischen den Bodenflächen der Batteriezellen 201 und der Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 starre Stützen 207 vorgesehen sein. Darüber hinaus können die Stützen 207 mit einem strukturellen Klebstoff fest mit den Batteriezellen 201 und dem Gehäuse 202 verbunden werden. Auf diese Weise kann der Vorwärtsneigungswinkel α der Batteriezellen 201 genau gesteuert werden. Darüber hinaus kann das Gehäuse des Batteriepakets im verwandten Stand der Technik, in dem die Batteriezellen in vertikaler Anordnung befestigt sind, als das Gehäuse 201 des Batteriepakets 20 verwendet werden, so dass die Neukonfiguration und die Neuproduktion des Gehäuses des Batteriepakets eingespart und die Herstellungskosten des gesamten Batteriepakets 20 reduziert werden können.
Alternativ können die in den Neigungsspalten 206 vorzusehenden Stützen 207 aus einem druckfesten Puffermaterial, wie z. B. expandiertem Polypropylen (EPP) mit einem Flammschutzmittel, hergestellt sein. Auf diese Weise können nicht nur die Neigungsspalten 206 effektiv und schnell gefüllt werden, sondern auch die Vibrationsfestigkeit der Batteriezellen 201 kann aufgrund der Druckfestigkeit und der Pufferleistung der Stützen 207 verbessert werden, wodurch die Stabilität im Gebrauch und die Lebensdauer des gesamten Batteriepakets 20 verbessert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 und 6 ist 5 eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets 30 für das Elektrofahrzeug gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die die Anordnung von Batteriezellen 301 in einem Gehäuse 302 des Batteriepakets 30 zeigt. Das Batteriepaket 30 in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen das gleiche wie das Batteriepaket 20 in der oben beschriebenen Ausführungsform, außer dass die Neigungsrichtung der Batteriezellen 301 anders ist.
Im Batteriepaket 30 sind die Batteriezellen 301 ebenfalls in dem Gehäuse 302 des Batteriepakets 30 in einer geneigten Anordnung befestigt. Insbesondere sind die Batteriezellen 301 an einer Bodenfläche 303 des Gehäuses 302 befestigt und parallel zueinander angeordnet. Darüber hinaus sind im Gegensatz zu den Batteriezellen 101 senkrecht zur Bodenfläche des Gehäuses die Batteriezellen 201 um einen Winkel β in Fahrtrichtung X des Elektrofahrzeugs nach hinten geneigt, d.h. die Batteriezellen 201 sind in Richtung des Fahrzeughecks und der Bodenfläche 303 um den Winkel β geneigt. Daher wird der Winkel β zwischen einer Linie senkrecht zur Bodenfläche 203 des Gehäuses 202 und den Batteriezellen 201 gebildet. Genauer gesagt, wird der Winkel β zwischen der Breitenrichtung der Batteriezellen 301 und der Linie senkrecht zur Bodenfläche 303 des Gehäuses 302 gebildet.
Der Rückwärtsneigungswinkel β der Batteriezellen 301 kann größer als 0° und kleiner oder gleich 45° sein.
Im Gegensatz zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen 101 sind die Batteriezellen 301 in dieser Ausführungsform in Fahrtrichtung X um den Winkel β nach hinten geneigt, d.h. die Batteriezellen 301 sind auch an der Bodenfläche 303 in einem geneigten Zustand befestigt. Auf diese Weise können in dem Moment, in dem der Gegenstand, wie z. B. ein Stein auf der Straße, mit der Bodenplatte des Elektrofahrzeugs beim Fahren kollidiert, da die Batteriezellen zuvor in dem geneigten Zustand angeordnet wurden, die durch die Trägheitskraft verursachten Biegeverformungen der Batteriezellen wirksam gemildert werden, der konzentrierte Verformungsbetrag kann reduziert werden, und die konzentrierte Verformung kann reduziert oder sogar eliminiert werden, so dass die Verformung der Batteriezellen innerhalb ihrer Verformungsgrenzen begrenzt werden kann, wodurch der Kurzschluss und das thermische Durchgehen der Batteriezellen vermieden wird.
Nachfolgend werden zum Zeitpunkt der Kollision die durch die plastische Verformung der Bodenflächen der Batteriepakete 20 und 30 in den beiden obigen Ausführungsformen und der Bodenfläche des Batteriepakets 10 im verwandten Stand der Technik verbrauchten Energien durch Simulationsanalysen verglichen, um das Kollisionssicherheitsverhalten der Batteriepakete 20 und 30 bei einem Unfall mit Bodenkollision zu überprüfen. Die Energie, die durch die plastische Verformung eines Gegenstands verbraucht wird, wird auch als plastische Verformungsenergie des Gegenstands bezeichnet und bezieht sich auf die Energie, die von dem Gegenstand absorbiert werden muss, um seine plastische Verformung zu verursachen.
In den Simulationsanalysen erfolgt der Aufprall auf die Unterseiten der Batteriepakete entlang der Vorwärtsfahrtrichtung X des Elektrofahrzeugs, und die Batteriepakete 10, 20 und 30 weisen im Wesentlichen die gleiche Struktur auf, mit der Ausnahme, dass die Batteriezellen 101 im Batteriepaket 10 vertikal angeordnet sind, die Batteriezellen 201 im Batteriepaket 20 vorwärts geneigt angeordnet sind und die Batteriezellen 301 im Batteriepaket 30 rückwärts geneigt angeordnet sind. Analysiert werden die geneigten Anordnungen mit dem Vorwärtsneigungswinkel α von 10°, 20° und 30° für das Batteriepaket 20 und die geneigten Anordnungen mit dem Rückwärtsneigungswinkel β von 10°, 20° und 30° für das Batteriepaket 30. Verglichen werden die gesamten plastischen Verformungsenergien der Batteriepakete 10, 20, 30, die plastischen Verformungsenergien der Gehäuse 102, 202, 302 der Batteriepakete 10, 20, 30, die plastischen Verformungsenergien der gewickelten Batteriezellen 101, 201, 301 in den Batteriepaketen und die plastischen Verformungsenergien der Gehäuse der Batteriezellen 101, 201, 301 in den Batteriepaketen. Daher wird das Kollisionssicherheitsverhalten der Batteriepakete 20 und 30 bei einem Unfall mit Bodenkollision mehrdimensional überprüft.
Wenn die gesamte plastische Verformungsenergie des Batteriepakets relativ gering ist, was bedeutet, dass die vom gesamten Batteriepaket bei der Bodenkollision absorbierte Energie relativ gering ist, dann ist die Möglichkeit des thermischen Durchgehens des gesamten Batteriepakets relativ gering. Wenn die plastische Verformungsenergie des Gehäuses des Batteriepakets relativ hoch ist, was bedeutet, dass die vom Gehäuse des Batteriepakets bei der Bodenkollision absorbierte Energie relativ hoch ist und die strukturelle Energieabsorptionswirkung des Gehäuses des Batteriepakets relativ gut ist, dann ist die Möglichkeit des thermischen Durchgehens der Batteriezellen im Gehäuse des Batteriepakets reduziert. Wenn die plastische Verformungsenergie der gewickelten Batteriezelle im Batteriepaket relativ gering ist, was bedeutet, dass die von der gewickelten Batteriezelle bei der Bodenkollision absorbierte Energie relativ gering ist, dann ist die Möglichkeit des thermischen Durchgehens der Batteriezelle relativ gering. Wenn die plastische Verformungsenergie des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket relativ gering ist, was bedeutet, dass die von dem Gehäuse der Batteriezelle bei der Bodenkollision absorbierte Energie relativ gering ist, dann ist die Möglichkeit des thermischen Durchgehens der Batteriezelle relativ gering.

Diagramme, die in den Simulationsanalysen ermittelte Kurven der plastischen Verformungsenergie in Abhängigkeit von der Zeit vergleichen, sind in 7-10 gezeigt, und die in den Simulationsanalysen ermittelten Energieabsorptionsanteile (EAP) der verschiedenen Komponenten in den Batteriepaketen mit unterschiedlichen Anordnungen der Batteriezellen sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1

	Vertikale Anordnung	Vorwärtsneigung mit einem Winkel von 10°	Vorwärtsneigung mit einem Winkel von 20°	Vorwärtsneigung mit einem Winkel von 30°	Rückwärtsneigung mit einem Winkel von 10°	Rückwärtsneigung mit einem Winkel von 20°	Rückwärtsneigung mit einem Winkel von 30°
EAP des Gehäuses des Batteriepakets(%)	26.0	40.8	41.8	41.4	43.3	43.2	42
EAP der gewickelten Batteriezelle (%)	44.2	37.9	37.6	42.7	35.6	35.7	43.1
EAP des Gehäuses der Batteriezelle (%)	21.6	10.7	15.4	11.2	9.6	16.1	10.5

7 ist ein Diagramm, bei dem Kurven der gesamten sich mit der Zeit ändernden plastischen Verformungsenergie der Batteriepakets verglichen werden, die in den Simulationsanalysen ermittelt wurden. Es ist zu erkennen, dass bei der Bodenkollision die gesamte plastische Verformungsenergie der Batteriepakete 20 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 201 und der Batteriepakete 30 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 301 geringer ist als die gesamte plastische Verformungsenergie des Batteriepakets 10. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die geneigte Anordnung der Batteriezellen im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen die gesamte plastische Verformungsenergie des Batteriepakets bei der Bodenkollision wirksam verringern kann und somit das Risiko des thermischen Durchgehens des Batteriepakets durch die Bodenkollision reduziert.
8 ist ein Diagramm, bei dem Kurven der sich mit der Zeit ändernden plastischen Verformungsenergie der Gehäuse der Batteriepakete verglichen werden, die in den Simulationsanalysen ermittelt wurden. Es ist zu erkennen, dass bei der Bodenkollision die plastischen Verformungsenergien der Gehäuse der Batteriepakete 20 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 201 und der Batteriepakete 30 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 301 im Allgemeinen höher sind als die plastische Verformungsenergie des Gehäuses des Batteriepakets 10. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die geneigte Anordnung der Batteriezellen im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen die strukturelle Energieabsorption des Gehäuses des Batteriepakets effektiv erhöhen, das Risiko des thermischen Durchgehens der Batteriezellen in den Gehäusen verringern und somit das Risiko des thermischen Durchgehens des Batteriepakets nach der Bodenkollision verringern kann.
9 ist ein Diagramm, das Kurven der sich mit der Zeit ändernden plastischen Verformungsenergie der gewickelten Batteriezellen in den Batteriepaketen vergleicht, die in den Simulationsanalysen ermittelt wurden. Es ist zu erkennen, dass bei der Bodenkollision die plastischen Verformungsenergien der gewickelten Batteriezellen in den Batteriepaketen 20 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 201 und den Batteriepaketen 30 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 301 deutlich geringer sind als die plastische Verformungsenergie der gewickelten Batteriezelle 101 im Batteriepaket 10. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die geneigte Anordnung der Batteriezellen im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen die plastische Verformungsenergie der gewickelten Batteriezelle im Batteriepaket bei der Bodenkollision deutlich verringern kann und somit das Risiko des thermischen Durchgehens der Batteriezelle nach der Bodenkollision reduziert.
10 ist ein Diagramm, das Kurven der sich mit der Zeit ändernden plastischen Verformungsenergie der Gehäuse der Batteriezellen in den Batteriepaketen vergleicht, die in den Simulationsanalysen ermittelt wurden. Es ist zu erkennen, dass bei der Bodenkollision die plastischen Verformungsenergien der Gehäuse der Batteriezellen in den Batteriepaketen 20 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 201 und den Batteriepaketen 30 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Batteriezellen 301 deutlich geringer sind als die plastische Verformungsenergie des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket 10. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die geneigte Anordnung der Batteriezellen im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen die plastische Verformungsenergie des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket bei der Bodenkollision deutlich verringern kann und somit das Risiko des thermischen Durchgehens der Batteriezelle nach der Bodenkollision reduziert.
Aus den Daten der Energieabsorptionsanteile verschiedener Komponenten der verschiedenen Batteriepakete bei Aufprall und Kollision, die in den Simulationsanalysen in Tabelle 1 ermittelt wurden, ist außerdem ersichtlich, dass im Vergleich zur vertikalen Anordnung der Batteriezellen 101 im Batteriepaket 10 die geneigte Anordnung der Batteriezellen 201, 301 im Batteriepaket 20, 30 in der vorliegenden Offenbarung die Energieabsorptionsanteile des Gehäuses des Batteriepakets, der gewickelten Batteriezelle und des Gehäuses der Batteriezelle beim Aufprall- und Kollisionsprozess effektiv verändern kann.
Konkret beträgt der Energieabsorptionsanteil des Gehäuses des Batteriepakets mit den Batteriezellen in vertikaler Anordnung 26,0 %, während der Energieabsorptionsanteil des Gehäuses des Batteriepakets mit den Batteriezellen in geneigter Anordnung über 40 % liegt, was darauf hindeutet, dass durch die geneigte Anordnung der Batteriezellen mehr Aufprallenergie durch das Gehäuse des Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision absorbiert werden kann, so dass weniger Energie an die Batteriezellen übertragen wird.
Darüber hinaus beträgt der Energieabsorptionsanteil der gewickelten Batteriezelle im Batteriepaket mit den vertikal angeordneten Batteriezellen 44,2 %, während der Energieabsorptionsanteil der gewickelten Batteriezelle im Batteriepaket mit den geneigt angeordneten Batteriezellen weitgehend auf 35,6 % sinkt, was darauf hindeutet, dass die von der gewickelten Batteriezelle bei einem Unfall mit Bodenkollision absorbierte Aufprallenergie durch die geneigte Anordnung der Batteriezellen verringert werden kann.
Darüber hinaus beträgt der Energieabsorptionsanteil des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket mit den Batteriezellen in der vertikalen Anordnung 21,6 %, während der Energieabsorptionsanteil des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket mit den Batteriezellen in der geneigten Anordnung auf etwa 15 % und auf 9,6 % weitgehend reduziert ist, was darauf hindeutet, dass die Aufprallenergie, die vom Gehäuse der Batteriezelle bei einem Unfall mit Bodenkollision absorbiert wird, durch die geneigte Anordnung der Batteriezellen erheblich verringert werden kann.
In Anbetracht der obigen Ausführungen kann man sehen, dass im gleichen Gehäuse des Batteriepakets durch die Änderung der Anordnung der Batteriezellen von der vertikalen Anordnung zur geneigten Anordnung ohne Änderung der Batteriezellen und der Bodenplatte die Biegeverformung der Batteriezellen, die durch die Trägheitskraft in dem Moment verursacht wird, in dem der Gegenstand, wie z. B. ein Stein auf der Straße, mit der Bodenplatte des Elektrofahrzeugs beim Fahren kollidiert, reduziert werden kann, und der Verformungsbetrag der Batteriezelle an der Position, an der die Verformungen konzentriert sind, ebenfalls reduziert werden kann. Außerdem wird mehr Aufprallenergie von den Batteriezellen auf das Gehäuse des Batteriepakets übertragen und vom Gehäuse des Batteriepakets absorbiert. Dadurch wird das Risiko eines Kurzschlusses und eines thermischen Durchgehens der Batteriezellen bei der Bodenkollision verringert und die Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision werden erhöht.
Darüber hinaus ist aus 7 bis 10 zu erkennen, dass bei der Anordnung, bei der die Batteriezellen in die gleiche Richtung geneigt sind, die Batteriezellen bei einem Unfall mit Bodenkollision unterschiedliche plastische Verformungsleistungen aufweisen, wenn ihr Neigungswinkel variiert wird. Daher kann in einigen Ausführungsformen der Neigungswinkel der Batteriezellen eingestellt werden, um eine unterschiedliche Leistung des gesamten Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision zu erreichen. In einigen Ausführungsformen können die Batteriezellen in demselben Batteriepaket unterschiedliche Neigungswinkel entsprechend den Positionen der Batteriezellen einnehmen, d.h. die Batteriezellen mit unterschiedlichen Neigungsarten und/oder Neigungswinkeln können in demselben Batteriepaket bereitgestellt werden.
Außerdem ist aus 7 bis 10 ist zu erkennen, dass bei einem Unfall mit Bodenkollision, bei dem der Aufprall entlang der Fahrtrichtung X des Elektrofahrzeugs erfolgt, die vorwärts geneigte Anordnung der Batteriezellen im Vergleich zur rückwärts geneigten Anordnung der Batteriezellen eine bessere Leistung der plastischen Verformungsenergie erzielen kann, einschließlich der niedrigeren gesamten plastischen Verformungsenergie des Batteriepakets, der höheren plastischen Verformungsenergie des Gehäuses des Batteriepakets, der niedrigeren plastischen Verformungsenergie der gewickelten Batteriezelle im Batteriepaket und der niedrigeren plastischen Verformungsenergie des Gehäuses der Batteriezelle im Batteriepaket.
Ausgehend davon sind in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Batteriezellen im Gehäuse des Batteriepakets in unterschiedlichen Winkeln geneigt. Insbesondere sind die Batteriezellen, die an der Fahrzeugvorderseite liegen, in Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs nach vorne geneigt, während die Batteriezellen, die an der Fahrzeugheckseite liegen, in Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs nach hinten geneigt sind.
Auf diese Weise kann beim Vorwärtsfahren des Elektrofahrzeugs, wenn der Gegenstand mit dem Elektrofahrzeug von der Vorderseite des Fahrzeugs aus kollidiert, der Aufprall auf den Boden des Batteriepakets besser durch den Teil des Gehäuses des Batteriepakets, der an die Vorderseite des Fahrzeugs angrenzt, und die nach vorne geneigten Batteriezellen absorbiert werden. Im Gegensatz dazu kann beim Rückwärtsfahren des Elektrofahrzeugs, wenn der Gegenstand von der Heckseite des Fahrzeugs aus mit dem Elektrofahrzeug kollidiert, der Aufprall auf die Unterseite des Batteriepakets besser durch den Teil des Gehäuses des Batteriepakets, der an die Heckseite des Fahrzeugs angrenzt, und die nach hinten geneigten Batteriezellen absorbiert werden. Beim Rückwärtsfahren des Elektrofahrzeugs befinden sich die in Bezug auf die Fahrzeugvorderseite nach hinten geneigten Batteriezellen in der Tat in einem in Bezug auf das Fahrzeugheck nach vorne geneigten Zustand, wodurch sie eine bessere Leistung der plastischen Verformungsenergie aufweisen und somit die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision beim Rückwärtsfahren des Elektrofahrzeugs erhöhen.
Bezugnehmend auf 11 ist 11 eine schematische Strukturansicht eines Batteriepakets 40 für das Elektrofahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In dem Batteriepaket 40 sind Batteriezellen 401 in einem Gehäuse 402 des Batteriepakets 40 in einer seitlich geneigten Anordnung befestigt. Genauer gesagt, sind die Batteriezellen 401 an einer Bodenfläche 403 des Gehäuses 402 befestigt und parallel zueinander positioniert. Außerdem ist die Längsrichtung der Batteriezellen 101 im Vergleich zu den Batteriezellen 101, deren Längsrichtung rechtwinklig zu den Seitenflächen des Gehäuses verläuft, in Bezug auf die Seitenflächen 404 des Gehäuses 402 geneigt. Die Enden der Batteriezellen 401 auf einer Seite (z.B. auf der Seite des vorderen Beifahrersitzes) werden um die Enden der Batteriezellen 401 auf der gegenüberliegenden Seite (z.B. auf der Fahrersitzseite) in Richtung der Fahrzeugheckseite gedreht, so dass ein seitlicher Neigungswinkel γ zwischen den Batteriezellen 401 und einer Linie senkrecht zu den Seitenflächen 404 des Gehäuses 402 gebildet wird. Genauer gesagt wird der seitliche Neigungswinkel γ, der größer als Null ist, zwischen der Längsrichtung der Batteriezellen 201 und der Linie senkrecht zu den Seitenflächen 404 des Gehäuses 202 gebildet.
Durch die Analyse der Trägheitskraft, die auf die Batteriezellen in Fahrtrichtung X in dem Moment ausgeübt wird, in dem die Bodenplatte des Elektrofahrzeugs mit dem Gegenstand beim Fahren des Elektrofahrzeugs kollidiert, wird festgestellt, dass die Batteriezellen nicht nur nach vorne in Bezug auf die Bodenfläche des Gehäuses gebogen werden können, sondern auch seitlich in Bezug auf die Seitenflächen des Gehäuses aufgrund der Trägheitskraft gebogen werden können, insbesondere wenn der Aufprallpunkt auf der Bodenplatte neben einer der Seitenflächen des Gehäuses liegt. Je näher der Aufprallpunkt an einer Seitenfläche des Gehäuses liegt, desto größer ist das Ausmaß der seitlichen Biegung und desto stärker ist das Phänomen der Verformungskonzentration.
In Anbetracht dessen kann durch die seitliche Neigung der Batteriezellen das Ausmaß der seitlichen Biegeverformung der Batteriezellen aufgrund der Trägheitskraft verringert werden, der Betrag der konzentrierten seitlichen Verformung kann verringert werden, und die Konzentration der seitlichen Verformung kann verringert oder sogar beseitigt werden, so dass die Verformung der Batteriezellen innerhalb ihrer Verformungsgrenzen begrenzt werden kann, der Kurzschluss und das thermische Durchgehen der Batteriezellen vermieden werden können, und die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des gesamten Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision verbessert werden können.
Der Neigungswinkel der Batteriezellen zur Bodenfläche des Gehäuses des Batteriepakets und die Neigungsrichtung und der Winkel der Batteriezellen zu den Seitenflächen des Gehäuses des Batteriepakets können entsprechend den verschiedenen Elektrofahrzeugen, z. B. den Höhen der Bodenplatten verschiedener Elektrofahrzeuge oder den Betriebsbedingungen verschiedener Elektrofahrzeuge, angepasst werden, um die optimale Sicherheit und Zuverlässigkeit des Batteriepakets bei einem Unfall mit Bodenkollision zu erreichen.
Außerdem weisen die Batteriezellen in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Form eines Rechtecks auf. In einigen Ausführungsformen können jedoch auch andere Formen verwendet werden, je nach den Konstruktionsanforderungen des Batteriepakets. Zum Beispiel können zylindrische Batteriezellen im Gehäuse des Batteriepakets in der geneigten Anordnung befestigt werden, um die Beschädigung der Batteriezellen bei einem Unfall mit Bodenkollision zu verringern und die Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Batteriepakets zu verbessern, ohne die Kosten und das Gesamtgewicht des Elektrofahrzeugs zu erhöhen.
Die technischen Merkmale der oben erwähnten Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden. Um die Beschreibung knapp zu halten, werden nicht alle möglichen Kombinationen der technischen Merkmale in den Ausführungsformen beschrieben. Solange es jedoch keinen Widerspruch in der Kombination dieser technischen Merkmale gibt, sollten die Kombinationen als im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur mehrere Implementierungen der vorliegenden Offenbarung, und die Beschreibungen sind relativ speziell und detailliert, aber sie sollten nicht als Einschränkung des Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Es sollte dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und dass sie alle in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Daher wird der Patentschutz der vorliegenden Offenbarung durch die beigefügten Ansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 202110249553 [0001]

Claims

Batteriepaket für ein Elektrofahrzeug, wobei das Batteriepaket ein Gehäuse und in dem Gehäuse befestigte Batteriezellen umfasst, wobei die Batteriezellen in Bezug auf eine Bodenfläche oder eine Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets geneigt sind.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei die Batteriezellen zu einer Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt sind.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei die Batteriezellen zu einer Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt sind.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen den Batteriezellen und der Bodenfläche oder der Seitenfläche des Gehäuses des Batteriepakets größer oder gleich 45° und kleiner als 90° ist.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei ein Neigungsspalt zwischen einer Bodenfläche der Batteriezelle und der Bodenfläche des Gehäuses des Batteriepakets definiert ist und eine Stütze in dem Neigungsspalt angeordnet ist.
Batteriepaket nach Anspruch 5, wobei die Stütze aus einem druckfesten Puffermaterial besteht.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei alle Batteriezellen in dem Batteriepaket in dieselbe Richtung geneigt sind.
Batteriepaket nach Anspruch 7, wobei alle Batteriezellen in dem Batteriepaket parallel zueinander positioniert sind.
Batteriepaket nach Anspruch 7, wobei zwischen zwei beliebigen benachbarten Batteriezellen ein Spalt zur Aufnahme von Verformungen gebildet ist.
Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl der Batteriezellen, die an eine Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs angrenzen, zur Fahrzeugvorderseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt ist, und eine Anzahl der Batteriezellen, die an eine Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs angrenzen, zur Fahrzeugheckseite des Elektrofahrzeugs hin geneigt ist.