蓄電池組的制作方法
【專利摘要】一種蓄電池組包括：容槽，該容槽包括：在第一方向上伸長的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多個殼部；多個電池單元，該多個電池單元布置于多個殼部中；以及加強金具，該加強金具沿著第一方向裝接于第一肋的邊緣。
【專利說明】蓄電池組【技術領域】
[0001]本發明涉及一種作為電動汽車等的電源安裝的蓄電池組，更特別地涉及容納多個電池單元的蓄電池組。
【背景技術】
[0002]安裝在電動汽車、混合動力汽車等上用作電源的蓄電池組包括多個電池單元和容納電池單兀的外殼。外殼具有由諸如合成樹脂的電絕緣材料模制的容槽和蓋。對于多個電池單元互相組合的大容量蓄電池組，要求外殼具有足夠的強度，這不僅能夠承受蓄電池組本身的重量，而且能夠承受碰撞載荷。
[0003]在日本專利N0.4，910, 964公開的安裝于電動汽車上的蓄電池單元的蓄電池組中，插入件插入到形成容槽的合成樹脂中。由框架件和金屬制加強板構成插入件。框架件嵌在容槽件的外周壁中，并且加強板嵌在分隔壁中，該分隔壁布置成在電池單元之間穿過。
[0004]金屬制插入件和覆蓋其外周的合成樹脂因為溫度變化而具有不同的熱膨脹系數。當充電或者放電時，電池單元的溫度升高，并且因此，剪應力施加到插入件與合成樹脂之間的交界面。如果長期使用，則擔心應力重復施加到該交界面。因此，在日本專利N0.4，910，964中，設置了橫穿加強板的孔，以防止在該交界面中發生剝落。
[0005]為了使插入件發揮所計算的設計強度，當將插入件嵌在合成樹脂中時，必須使該插入件位于要求的位置。因此，要求插入件具有高精度容差。此外，產生與相關工作有關的制造成本，諸如在模具中模制合成樹脂的過程中為了處理插入件而將插入件布置在夾具中的工作，或者將插入件布置在模具中的工作。
[0006]蓄電池組的位置和方向根據蓄電池組要安裝所在的車輛的類型而不同。因此，對蓄電池組要求 的強度取決于車輛的類型。換句話說，用于特定類型的車輛設計的蓄電池組不能原樣用于另一種類型的車輛。必須設計分別對應于車輛類型的蓄電池組，并且必須對每種類型進行強度分析、評估測試等。此外，必須對各種車輛類型準備不同的生產線，并且制造成本升高。
[0007]存在由于車輛的其他部分的設計發生變化，則必須重新考慮蓄電池組的強度的情況。在這種情況下，必須再一次制造利用插入件加強了強度的蓄電池組。根據設計發生了變化的插入件的形狀，可能還需要改變用于對合成樹脂執行模制處理的模具的形狀。因此，即使當設計有小程度變化時，仍存在顯著影響制造成本的問題。
【發明內容】
[0008]因此，本發明提供了一種能夠容易地改變預設強度并且能夠降低制造成本的蓄電池組。
[0009]根據本發明，提供了一種蓄電池組，包括:容槽，該容槽包括:在第一方向上伸長的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多個殼部；多個電池單元，該多個電池單元布置于多個殼部中；以及加強金具，該加強金具沿著第一方向裝接于第一肋的邊緣。[0010]根據本發明的蓄電池組，在多個電池單元之間形成的肋的伸長方向上裝接加強金具。因此，當施加使電池單元在容槽的殼部中運動而碰撞內壁的外力時，加強金具受到沿著肋作用的拉伸載荷。能夠防止拉伸載荷集中于內壁和肋接合在一起的部分而使該部斷裂。
[0011]在裝接了符合所需強度的加強金具的構造中，能夠生產具有滿足該目的的強度的蓄電池組。由于分別制備加強金具，所以在最后組裝階段，能夠容易地利用具有要求強度的加強金具替換該加強金具。即使當根據車輛設計的變化而改變對蓄電池組要求的強度時，僅簡單地替換加強金具就能夠適應這種變化，并且因此，能夠防止生產成本升高。
[0012]當選擇具有不同強度的加強金具時，能夠改變蓄電池組的強度。因此，即使在對不同車型要求不同強度的情況下，當裝接具有相應強度的加強金具時，仍能夠將該蓄電池組用于各種類型的車輛中。
[0013]該蓄電池組還可以包括:托架，該托架構造成將所述多個電池單元中的一個電池單元接合到所述容槽。所述容槽包括:基座，該基座從所述多個殼部中的位于所述第一肋的附近的一個殼部的內周壁凸出；以及固定器，該固定器嵌在所述基座中，并且所述加強金具和所述基座可以接合到所述固定器。
[0014]根據本發明的蓄電池組，在該蓄電池組中，固定器嵌在從肋的附近的殼部的內周壁凸出的基座中，并且加強金具和托架接合到固定器，作用于蓄電池組的載荷直接從托架直接傳遞到加強金具。因此，施加到容槽的載荷減小。
[0015]托架可以固定于從基座露出的固定器的上端，并且加強金具可以裝接到從基座露出的固定器的軸。
[0016]根據本發明的蓄電池組，在該蓄電池組中，托架固定于從基座露出的固定器的上端，并且加強金具裝接于從基座露出的固定器的軸，當由蓄電池組的質量引起的載荷從托架傳遞到加強金具時，扭曲應力減小。
[0017]蓄電池組還可以包括支承，容槽安裝于該支承上，并且該支承固定于車輛上。可以利用從下側裝接到所述固定器的緊固件將所述容槽固定于所述支承。
[0018]根據本發明的蓄電池組，該蓄電池組包括容槽安裝在上面的支承并且支承固定于車輛，并且在該蓄電池組中，利用從下側裝接到固定器的緊固件將容槽固定到支承，由蓄電池組的質量引起的載荷還通過固定器分散到支承。
[0019]第一方向可以是車輛的行駛方向。
[0020]根據本發明的蓄電池組，在該蓄電池組中，布置于容槽中的肋包括沿著車輛的行駛方向布置的肋，在安裝了蓄電池組的車輛發生前碰撞或者追尾的情況下，在沿著肋的方向上作用的載荷傳遞到加強金具，因此能夠減小作用于肋的載荷。
[0021]第一方向可以是與車輛的行駛方向交叉的方向。
[0022]在安裝了蓄電池組的車輛的車身結構中，在側面碰撞中施加的震動載荷大于前碰撞中施加的載荷的情況下，布置于容槽中的肋包括沿著與車輛的行駛方向交叉的方向布置的肋本發明的蓄電池組是有效的。
[0023]加強金具可以裝接于第一肋的邊緣的上側。
[0024]容槽可以包括在垂直于第一方向的第二方向上伸長的第二肋。
【專利附圖】
【附圖說明】[0025]圖1是示出安裝了本發明第一實施例的蓄電池組的車輛的透視圖。
[0026]圖2是圖1所示蓄電池組的分解透視圖。
[0027]圖3是卸下蓋子的圖1所示蓄電池組的平面圖。
[0028]圖4是沿著車輛前后方向截取的蓄電池組的截面圖。
[0029]圖5是沿著圖4中的線F5-F5截取的截面圖。
[0030]圖6是放大示出圖3中的部分F6的透視圖。
[0031]圖7是放大示出圖3中的部分F7的透視圖。
[0032]圖8是本發明第二實施例的蓄電池組的分解透視圖。
【具體實施方式】
[0033]利用蓄電池組安裝在車輛100上的例子，參考圖1至7描述本發明第一實施例的蓄電池組I。如圖1所示，兩個蓄電池組I安裝在車輛100上。車輛100可以是電動汽車或混合動力汽車的任意一者。在該實施例中，在車輛100中，蓄電池組I分別布置于前輪101之間和后輪102之間。作為蓄電池組I的支承的金屬板矩形框20固定于車輛100的車架結構，諸如縱梁和橫梁。
[0034]如圖2所示，每個蓄電池組I都包括:容槽11、電池單元12、加強金具13、托架14、蓋子15以及金屬板矩形框20。在該說明書中為了便于描述，從駕駛員的角度看，對車輛100的行駛方向定義術語“前”、“后”、“右”和“左”。此外，對于重力，定義“上”和“下”。
[0035]容槽11具有:至少一個肋111 ;以及多個殼部112，該多個殼部112被肋111互相分隔。在該實施例中，容槽11具有兩個肋111，該兩個肋111平行布置，以將容槽11的內部均等分隔為三個部分。電池單兀12布置于殼部112中，殼部112分別被肋111互相分隔。
[0036]容槽11由抵抗壓縮應力的高強度合成樹脂，在該實施例中，由玻璃纖維增強聚丙烯樹脂(PPGF)—體地模制。容槽11在外周緣處具有要接合到蓋子15的凸緣11A。如圖4所示，凸緣UA具有用于裝接托架的槽11B。
[0037]如圖2、3、6和7所示，每個殼部112在內周壁113上在(各)相應肋111的附近具有基座114。基座114從內周壁113凸出，并且上表面114A稍許高于肋111的邊緣111A。容槽11還在肋附近之外的地方具有基座114。如圖5所示，固定器115分別嵌在這些基座114 中。
[0038]在每個固定器115中，如圖4和5所示，上端115A從相應基座114露出。固定器115布置成使下端115B與容槽11的底表面平齊。在錨孔115的中部，在外周部中形成槽115C，以防止固定器從合成樹脂制成的基座114滑落。代替槽115C，可以形成凸起，也可以對整個部分施加壓花處理。
[0039]每個加強金具13裝接到沿著肋111的伸長方向形成于電池單元12之間的相應肋111的上邊緣111A。加強金具13由扁平金屬制板構造。在端部131中，布置有要接合到固定器115的上端115A的孔。加強金具13裝接到從基座114露出的固定器115的軸。由于基座114的水平稍高于肋111，所以在如圖4、6和7所示在放置加強金具13的同時相對于肋111的邊緣11IA形成間隙。如圖4和5所示，固定器115從基座114露出的部分的尺寸大于加強金具13的厚度。因此，如圖6和7所示，在加強金具13裝接到固定器115的軸的狀態下，固定器115的上端115A從加強金具13的上表面突出。[0040]如圖4所示，托架14裝接在裝接部121與固定器115的上端115A之間，該裝接部121設置在與容槽11的內周壁對置的電池單元12的側壁上。因此，托架14使電池單元12與容槽11連結。如圖2和4所示，裝接部121具有雙頭螺栓122。托架14被雙頭螺栓122穿過并且由螺母123固定。如圖5、6和7所示，螺絲孔11?布置于固定器115的上端115A中，并且托架14被螺栓115E固定。由于固定器115從基座114露出的部的尺寸大于加強金具13的厚度，所以如圖4和5所示，在加強金具13與托架14之間形成間隙。
[0041]在將加強金具13和電池單元12安裝在容槽11上并且裝接了托架14后，裝接蓋子15，從而覆蓋這些部件。蓋子15具有對應于容槽11的凸緣IlA的凸緣15A。容槽11的凸緣IlA和蓋子15的凸緣15A被由板簧形成的夾具或者緊固件互相牢固地固定在一起。
[0042]如圖2和4所示，金屬板矩形框20具有大致地沿著容槽11的外形延伸的形狀。如圖2、4和5所示，蓋子15所裝接到的容槽11安裝于金屬板矩形框20上。金屬板矩形框20在對應于容槽11的固定器115的位置具有螺栓孔201。如圖4和5所示，利用作為緊固件的螺栓202將容槽11固定到金屬板矩形框20，該螺栓202在穿過作為固定孔的螺栓孔201的同時從下側裝接于固定器115。替換地，固定器115可以具有穿過螺栓孔201的雙頭螺栓，并且將螺母緊固于雙頭螺栓，從而可以將容槽11固定到金屬板矩形框20。將固定器115連接到金屬板矩形框20使得施加到固定器115的載荷還傳遞到金屬板矩形框20。
[0043]因此，在這樣構造的蓄電池組I中，當在圖1所示的方向上將蓄電池組安裝到車輛100上時，肋111沿著車輛100的行駛方向布置。如果車輛100發生前部碰撞，則由電池單元12的質量導致的載荷通過托架14傳遞到固定器115。此時，在車輛100中，在產生拉伸應力的方向上，載荷作用于肋111與內周壁113之間的前接合部。對于蓄電池組1，在肋111的伸長方向上，加強金具13布置于肋111的上緣IllA上，并且因此，傳遞到固定器115的載荷傳遞到加強金具13。因此，減小了作用于肋111的載荷。
[0044]對于蓄電池組1，沿著肋111裝接加強金具13。即使在要求蓄電池組I根據車輛100的細節設計的變化而具有較高強度的情況下，當利用適當強度的加強金具代替加強金具13時，因此能夠容易地滿足該要求。簡化了涉及到重新計算強度等的蓄電池組I的設計變化。因此，能夠將對制造成本的影響降低到最小。
[0045]考慮到布設于蓄電池組I中的電纜等的布局，如圖3、6和7所示，從固定器115當中位于車輛100行駛方向的前側上的一個固定器到相應肋111的距離可以與從固定器115當中位于車輛100行駛方向上的后側的一個固定器到相應肋111的距離不同。在該實施例中，在車輛100的行駛方向上位于前側上的固定器115比在車輛100的行駛方向上位于后側的固定器115更靠近肋111。圖6示出位于車輛100的后側的固定器115和加強金具13的端部131，而圖7示出位于車輛100的前側上的固定器115和加強金具13的另一個端部131。
[0046]如上所述，在從固定器115當中位于車輛100行駛方向的前側上的一個固定器到相應肋111的距離不同于從固定器115當中位于車輛100行駛方向上的后側的一個固定器到相應肋111的距離的情況下，從肋111的邊緣IllA延伸并且與加強金具13接合的阻擋塊IllB可以布置在位于從固定器115中的一個固定器115到肋111的距離較大的一側上的，即，在該實施例中，位于圖6所示的一側上的固定器115之間或者位于車輛100的行駛方向上的后側上的固定器115之間。阻擋塊IllB形成為肋111的邊緣IllA的一部分向上凸出的鉤狀。具體地說，與車輛100的行駛方向上的后側對置的部分大致垂直地從肋111的邊緣IllA升高，而與車輛100的行駛方向上的前側對置的另一部分形成為使得:隨著與所述與后側對置的部分的距離增大，從肋111的邊緣IllA向上的距離逐步縮短。換句話說，在沿著肋111延伸的方向上截取的阻擋塊的截面具有其后側垂直的梯形狀。
[0047]在加強金具13中，與阻擋塊IllB的后緣接合的孔132形成在與阻擋塊11IB對應的位置。孔132形成為在車輛100的行駛方向上稍許大于阻擋塊111B。布置孔132，使得后側的內表面接觸從肋111的邊緣IllA垂直升高的阻擋塊IllB的后端。
[0048]由于布置了阻擋塊111B，所以除了固定器115，由電池單元12的質量引起的載荷還分散到阻擋塊111B。即使在從固定器115到肋111的距離較大的情況下，因為布置了阻擋塊111B，能夠減小在車輛100的行駛方向上、或者在這種情況下的向前方向上作用在固定器115之間設置的加強金具13上的載荷。當前拉加強金具13時，即，能夠防止布置于后側上的固定器115之間的加強金具13的端部131向車輛100的前側彎曲。在如上所述從固定器115到肋111的距離大的情況下，優選地將阻擋塊IllB布置于肋111的邊緣IllA上。
[0049]舉例說明了阻擋塊IllB布置于在車輛100的行駛方向上位于后側的固定器115之間的肋111上的實施例。在從位于車輛100的行駛方向上的后側上的固定器115到肋111的距離大的情況下，可以將阻擋塊132布置于在車輛100的行駛方向上位于前側的固定器115之間的肋111上。在這種情況下，布置阻擋塊132，以使與車輛100的行駛方向的前側對置的阻擋塊的端部垂直，并且與布置于加強金具13中的孔接合。在從固定器115到肋111的距離大于預定值的情況下，可以將阻擋塊132既布置于車輛100的行駛方向上的前側又布置于其后側。
[0050]將參考圖8描述本發明第二實施例的蓄電池組I。在該第二實施例中，利用與第一實施例中的構造中的參考編號相同的參考編號表不與第一實施例的蓄電池組I具有相同功能的部件，并且在詳細描述中，將參考對第一實施例的蓄電池組I的相應描述。在圖8中，省略示出電池單元12。電池單元12布置于分別被肋111互相分隔的殼部112中。用于將電池單元12固定到容槽11的托架14的形狀與圖2至4中的形狀相同，并且固定器115的細節與圖5中的相同。
[0051]在圖8所示的第二實施例的蓄電池組I中，兩種肋111，即，沿著車輛100的行駛方向布置的肋111和在與車輛100的行駛方向交叉的方向上布置的肋IllL (111)布置于容槽11中。凸入殼部112中的基座114形成于肋111的端部中。固定器115分別嵌在基座114中。加強金具13裝接到肋111的上側。
[0052]因此，在第二實施例中構造的蓄電池組I中，在車輛100發生前碰撞的情況下，由電池單元12的質量引起的載荷傳遞到在車輛100的行駛方向上伸長的肋111的伸長方向上位于肋111的邊緣IllA的上方的加強金具13，并且因此，能夠防止破壞容槽11。此外，加強金具13裝接到在車輛100的行駛方向的交叉方向上伸長的肋111L。此外，在車輛100在橫向被另一個車輛撞擊的情況下，因而施加到容槽11的載荷與前碰撞情況相同的方式傳遞到加強金具13，并且能夠防止破壞容槽11。
[0053]在要求蓄電池組I根據車輛100的設計的變化具有更高強度的情況下，當利用具有適當強度的加強金具替換加強金具13時，能夠容易地進行變更，以滿足該要求。
【權利要求】
1.一種蓄電池組，其特征在于包括: 容槽，該容槽包括:在第一方向上伸長的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多個殼部； 多個電池單元，該多個電池單元布置于所述多個殼部中；以及 加強金具，該加強金具沿著所述第一方向裝接于所述第一肋的邊緣。
2.根據權利要求1所述的蓄電池組，其特征在于還包括: 托架，該托架構造成將所述多個電池單元中的一個電池單元接合到所述容槽，其中，所述容槽包括:基座，該基座從所述多個殼部中的位于所述第一肋的附近的一個殼部的內周壁凸出；以及固定器，該固定器嵌在所述基座中，并且所述加強金具和所述基座接合到所述固定器。
3.根據權利要求2所述的蓄電池組，其特征在于， 所述托架固定于從所述基座露出的所述固定器的上端，并且 所述加強金具裝接到從所述基座露出的所述固定器的軸。
4.根據權利要求2或3所述的蓄電池組，其特征在于還包括: 支承，所述容槽安裝于該支承上，并且該支承固定于車輛上，其中 利用從下側裝接到所述固定器的緊固件將所述容槽固定于所述支承。
5.根據權利要求4所述的蓄電池組，其特征在于， 所述第一方向是車輛的行駛方向。
6.根據權利要求4所述的蓄電池組，其特征在于， 所述第一方向是與車輛的行駛方向交叉的方向。
7.根據權利要求1所述的蓄電池組，其特征在于， 所述加強金具裝接于所述第一肋的所述邊緣的上側。
8.根據權利要求1所述的蓄電池組，其特征在于， 所述容槽包括在垂直于所述第一方向的第二方向上伸長的第二肋。
【文檔編號】H01M2/10GK103855341SQ201310646773
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】盧穎樑, 高崎靜一 申請人:三菱自動車工業株式會社