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CN110154955B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池组(10)，包括：下壳体(30)，该下壳体(30)具有分别被紧固到多个单体(21)的多个单体紧固部(35)；以及支架(40)，该支架(40)用以将下壳体(30)支撑到车辆的地板(4)。支架(40)具有被紧固到下壳体(30)的多个壳体紧固部(42、45)，以及待被紧固到地板(4)的车身紧固部(48)。车身紧固部(48)被布置在相对于多个单体紧固部(35)中的被布置在车辆最外侧的最外单体紧固部(35a)的车辆外侧。壳体紧固部(42、45)被布置在相对于最外单体紧固部(35a)的车辆内侧。

Description

电池组
本非临时申请基于2018年2月16日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-026123，其全部内容通过引用被并入本文。
技术领域
本公开涉及一种能够搭载在车辆上的电池组。
背景技术
日本专利特开No.2007-203912公开了一种搭载在车辆上的电池组。该电池组包括容纳内部单电池的电池壳体和用于将该电池壳体紧固到车辆的平台(车身构件)的支架。该支架的基端部被焊接到电池壳体的下表面的在车辆外侧上的端部。支架的末端部相对于电池壳体的下表面的端部突出到车辆的外侧，并且所述支架的末端部被螺栓和螺母紧固到设置在车辆的平台上的横梁。作为结果，电池壳体的下表面的端部经由支架被紧固到车辆的平台。
发明内容
一些电池组具有包括电池模块的结构，该电池模块由电池壳体内的多个堆叠的单体形成，所述多个单体中的每一个单体都被紧固到电池壳体。
在具有这种结构的电池组中，如果如日本专利特开No.2007-203912中所描述的那样，电池壳体的下表面的在车辆的外侧上的端部被紧固到车辆的车身构件，则在车辆碰撞的情况下，来自车辆的车身构件的载荷可能会以集中的方式经由支架传递到电池壳体的下表面的在车辆的外侧上的端部。作为结果，应力以集中的方式分别发生在紧固电池壳体和多个单体的多个紧固部中的被布置在车辆最外侧的紧固部(下文中也被称为“最外单体紧固部”)处。这可能会不利地导致最外单体紧固部的损坏。
已经做出了本公开以解决上述问题，并且本公开旨在抵抗对能够搭载在车辆上的电池组中的最外单体紧固部(电池壳体与被布置在车辆最外侧的单体彼此紧固的部分)的损坏。
(1)根据本公开的电池组能够搭载在车辆上。该电池组包括：电池模块，该电池模块由多个堆叠的单体形成；电池壳体，该电池壳体具有多个单体紧固部，所述多个单体紧固部中的每一个单体紧固部被紧固到所述多个单体中的对应的一个单体；以及支撑构件，该支撑构件用以将电池壳体支撑到车辆的车身构件。支撑构件具有：车身紧固部，该车身紧固部待被紧固到车身构件；以及一个或多个壳体紧固部，所述一个或多个壳体紧固部被紧固到电池壳体。车身紧固部相对于多个单体紧固部中的被布置在车辆最外侧的最外单体紧固部被布置在车辆外侧。所述一个或多个壳体紧固部相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧。
在上述电池组中，电池壳体在多个单体紧固部处被分别紧固到多个单体，并且经由支撑构件，该电池壳体被支撑到车辆的车身构件。此处，支撑构件的紧固到电池壳体的部分(壳体紧固部)相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧。因此，与壳体紧固部相对于最外单体紧固部被布置在车辆外侧的示例相比，在车辆碰撞的情况下，经由支撑构件从车身构件传递到电池壳体的载荷更可能被分配到除最外单体紧固部之外的单体紧固部(即，相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧的单体紧固部)，使得在最外单体紧固部处的应力集中被抑制。作为结果，能够抵抗对最外单体紧固部的损坏。
(2)在一个实施例中，支撑构件在电池模块的纵向方向上延伸。
根据上述实施例，支撑构件在电池模块的纵向方向上延伸。因此，与支撑构件在电池模块的短方向上延伸的示例相比，能够减小整个电池组的宽度(电池模块的短方向上的长度)。因此，能够以紧凑的方式将电池组更容易地搭载在车辆上。
(3)在一个实施例中，支撑构件具有多个壳体紧固部。所述多个壳体紧固部中的至少一个相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧。
根据上述实施例，支撑构件在多个壳体紧固部处被紧固到电池壳体。因此，支撑构件与电池壳体更牢固地彼此紧固，使得即使在车辆碰撞的情况下发生高载荷时，也能够抵抗支撑构件从电池壳体的移除。
另外，所述多个壳体紧固部中的至少一个相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧。因此，在车辆碰撞的情况下，经由支撑构件从车身构件传递到电池壳体的载荷部分地从相对于最外单体紧固部被布置在车辆内侧的壳体紧固部传递到电池壳体。作为结果，与多个壳体紧固部相对于最外单体紧固部被全部布置在车辆外侧的示例相比，在最外单体紧固部处的应力集中被抑制。作为结果，能够抵抗支撑构件从电池壳体的移除，并且能够抵抗对最外单体紧固部的损坏。
通过以下结合附图进行的对本公开的详细描述，本公开的前述和其它的目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。
附图说明
图1是其上搭载有电池组的车辆的整体视图。
图2示意性地示出了电池组的内部结构。
图3是从车辆的前方观察的电池组中的支架的周围部分的图(1号)。
图4是从车辆的上方观察的电池组中的支架的周围部分的图(1号)。
图5是沿着图3中的V-V线所截取的截面图。
图6是从车辆的前方观察的电池组中的支架的周围部分的图(2号)。
图7是从车辆的上方观察的电池组中的支架的周围部分的图(2号)。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。应当注意的是，相同或相当的部分在附图中由相同的符号表示并且将不再对其重复描述。
图1是车辆1的整体视图，在该车辆1上搭载有根据本公开的实施例的电池组10。在下文中，图1中所示的箭头F的方向可以被称为“车辆前方”或简称为“前方”，箭头B的方向可以被称为“车辆后方”或简称为“后方”，箭头U的方向可以被称为“车辆上方”或简称为“上方”，并且箭头D的方向可以被称为“车辆下方”或简称为“下方”。
该车辆1包括前座椅2、后座椅3、地板4和电池组10。
电池组10是一种蓄电装置，其存储用于产生车辆1的行驶驱动力的电力。在本实施例中，电池组10被搭载在车辆内的在后座椅3下方且在地板4上方的空间中。搭载电池组10的位置不限于在后座椅3下方且在地板4上方的空间。例如，该位置可以位于后座椅3的后方、前座椅2的下方或地板4的下方。
图2示意性地示出了电池组10的内部结构。在下文中，图2中所示的箭头R的方向可以被称为“车辆右侧”，并且箭头L的方向可以被称为“车辆左侧”。
电池组10包括电池模块20、下壳体(电池壳体)30和支架(支撑构件)40。
电池模块20包括在车辆的左右方向上堆叠的多个电池单体21、一对端板22、23和约束带24、25。
使用诸如镍-金属氢化物电池或锂离子电池的二次电池作为每一个电池单体21。可替代地，电池单体21可以是使用用于电解质的液体材料的电池，或者可以是使用用于电解质的固体材料的电池(所谓的全固态电池)。相邻的电池单体21通过汇流条(未示出)彼此串联连接。
一对端板22、23被布置在电池模块20的堆叠方向(车辆的左右方向)上的一端和另一端处，以便彼此面对。一对端板22、23被一对约束带24、25约束，同时在该一对端板22、23之间夹住并压缩多个电池单体21。
电池模块20的下表面被下壳体(电池壳体)30覆盖。电池模块20被容纳在由下壳体30和图中未示出的上壳体所覆盖的空间中。
下壳体30具有下表面部31和台阶部32、33，该台阶部32、33位于车辆中的比下表面部31高的位置。台阶部32被形成在下壳体30的在车辆前方的端部处，以便在车辆的左右方向上延伸。台阶部33被形成在下壳体30的在车辆后方的端部处，以便在车辆的左右方向上延伸。多个电池单体21被固定到下壳体30，同时与下壳体30的台阶部32、33接触(参见稍后描述的图3至图5)。
支架40是用以将下壳体30支撑到用作车辆1的车身构件的地板4的支撑构件。支架40在电池单体21的与电池模块20的纵向方向相对应的堆叠方向(即车辆的左右方向)上延伸。支架40的基部被焊接到下壳体30的在车辆前方且在车辆左侧的端部处。支架40的末端部通过紧固构件60被紧固到地板4。
图3是从车辆的前方观察的电池组10中的支架40的周围部分的图。图4是从车辆的上方观察的电池组10中的支架40的周围部分的图。图5是沿着图3中的V-V线所截取的截面图。
参照图3至图5，详细描述了电池组10中的支架40的周围的结构。
下壳体30具有多个单体紧固部35，在该多个单体紧固部35处，多个电池单体21被分别紧固。每一个电池单体21通过紧固构件(螺栓)50紧固到下壳体30。
在本实施例中，如图3中所示，多个单体紧固部35被形成在下壳体30的在车辆前方的台阶部32处。然后，从车辆左侧开始的奇数(第一、第三、第五......)位置处的多个电池单体21被分别紧固到形成在在车辆前方的台阶部32处的多个单体紧固部35。尽管未示出，但从车辆左侧开始的偶数(第二、第四、第六......)位置处的多个电池单体21被紧固到下壳体30的在车辆后方的台阶部33(参见图1)。
在下文中，为了说明的目的，下壳体30中的多个单体紧固部35中的被布置在车辆的最左侧(车辆的最外侧)的单体紧固部35也被称为“最外单体紧固部35a”。
如图5中所示，支架40包括与下壳体30的下表面部31接触的下表面部41以及与下壳体30的侧表面部34接触的侧表面部44。
支架40的侧表面部44在两个壳体紧固部45处被点焊到下壳体30的侧表面部34，所述两个壳体紧固部45在车辆的左右方向上间隔开预定距离。
支架40的下表面部41在三个壳体紧固部42处被点焊到下壳体30的下表面部31，所述三个壳体紧固部42在车辆的左右方向上间隔开预定距离。
支架40的下表面部41也通过在车身紧固部48处的紧固构件(螺栓)60紧固到地板4，该车身紧固部48被设置在车辆左侧的末端部处。
以这种方式，支架40具有被紧固到下壳体30的多个壳体紧固部42、45以及被紧固到地板4(车身构件)的车身紧固部48。
支架40的用作被紧固到地板4的部分的车身紧固部48相对于上述最外单体紧固部35a被布置在车辆外侧(图3至图5中的车辆左侧)。
支架40的用作被紧固到下壳体30的部分的多个壳体紧固部42、45相对于最外单体紧固部35a被全部布置在车辆内侧(图3至图5中的车辆右侧)。
在具有如上所述的构造的电池组10中，在车辆1发生碰撞的情况下，能够抵抗对下壳体30的最外单体紧固部35a的损坏。这将在下文描述。
在根据本实施例的电池组10中，分别在多个单体紧固部35处将下壳体30紧固到多个电池单体21，并且下壳体30经由支架40支撑到地板4(车辆1的车身构件)。
支架40的用作被紧固到地板4的部分的车身紧固部48相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆外侧。在车辆1发生碰撞的情况下，来自地板4的载荷从车身紧固部48传递到支架40。
根据本实施例的支架40由与用于下壳体30的构件不同的构件形成。因此，与将支架40与下壳体30一体形成的示例相比，在车辆碰撞的情况下，从地板4传递到支架40的载荷由于支架40等的变形而更可能被支架40单独吸收。因此，能够使碰撞载荷较不可能直接传递到下壳体30。
另外，支架40的壳体紧固部42、45相对于最外单体紧固部35a被全部布置在车辆内侧。因此，与支架40的壳体紧固部相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆外侧的示例相比，在车辆碰撞的情况下，经由支架40从地板4传递到下壳体30的载荷更可能被分配到除最外单体紧固部35a之外的单体紧固部35(即，相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆内侧的单体紧固部35)，使得在最外单体紧固部35a处的应力集中被抑制。作为结果，能够抵抗对最外单体紧固部35a的损坏。
此外，根据本实施例的支架40在电池模块20的纵向方向(电池单体的堆叠方向)上延伸。因此，与支架40在电池模块20的短方向上延伸的示例相比，能够减小整个电池组10的宽度(电池模块的短方向上的长度)。因此，能够以紧凑的方式将电池组10更容易地搭载在车辆1上。
此外，根据本实施例的支架40在多个壳体紧固部42、45处被紧固到下壳体30。因此，支架40和下壳体30牢固地彼此紧固，使得即使在车辆碰撞的情况下发生高载荷时，也能够抵抗支架40从下壳体30的移除。
<变型例>
上述实施例已经讨论了一个示例，在该示例中，支架40的被紧固到下壳体30的部分(壳体紧固部42、45)相对于最外单体紧固部35a被全部布置在车辆内侧。
然而，支架40的被紧固到下壳体30的部分中的一个部分可以相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆外侧。
图6是从车辆的前方观察的根据本变型例的电池组10A中的支架40A的周围部分的图。图7是从车辆的上方观察的根据本变型例的电池组10A中的支架40A的周围部分的图。
与上述电池组10相比，根据本变型例的电池组10A除了上述壳体紧固部42、45之外，还包括壳体紧固部42A，该壳体紧固部42A作为将支架40焊接到下壳体30的位置。其它结构、功能和处理与上述实施例中的相同，因此此处不再重复其详细描述。
在这样的电池组10A中，支架40和下壳体30更牢固地彼此紧固，使得能够进一步抵抗支架40从下壳体30的移除。
此外，如图6和图7中所示，壳体紧固部42A相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆外侧。然而，其余的多个壳体紧固部42、45相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆内侧。因此，在车辆碰撞的情况下，经由支架40从地板4传递到下壳体30的载荷大部分从相对于最外单体紧固部35a被布置在车辆内侧的壳体紧固部42、45传递到下壳体30。作为结果，如在上述实施例中的那样，在车辆碰撞的情况下，抑制了在最外单体紧固部35a处的应力集中。作为结果，能够进一步抵抗支架40从下壳体30的移除，并且能够抵抗对最外单体紧固部35a的损坏。
尽管已经详细描述和说明了本公开，但应清楚地理解的是，这仅仅是作为说明和示例，而不是作为限制，并且本公开的范围由所附权利要求的术语来解释。

Claims (3)

1.一种能够搭载在车辆上的电池组，包括：
电池模块，所述电池模块由多个堆叠的单体形成；
电池壳体，所述电池壳体具有多个单体紧固部，所述多个单体紧固部中的每一个单体紧固部被紧固到所述多个单体中的对应的一个单体；以及
支撑构件，所述支撑构件用以将所述电池壳体支撑到所述车辆的车身构件，
所述支撑构件具有
车身紧固部，所述车身紧固部被紧固到所述车身构件，以及
一个或多个壳体紧固部，所述一个或多个壳体紧固部被紧固到所述电池壳体，
所述车身紧固部被布置在相对于所述多个单体紧固部中的被布置在所述车辆的最外侧的最外单体紧固部的所述车辆的外侧，并且
所述一个或多个壳体紧固部中的至少一个壳体紧固部被布置在相对于所述最外单体紧固部的所述车辆的内侧。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述支撑构件在所述电池模块的纵向方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，其中
所述支撑构件具有多个壳体紧固部，并且
所述多个壳体紧固部被布置在相对于所述最外单体紧固部的所述车辆的内侧。
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