专利名称：用于电池组的安装布置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种电池组，更特别地涉及车辆中电池组的安装布置。
背景技术：
已经提出用电池作为用于电动车辆和各种其他应用的清洁、有效、且对环境负责的电源。一种类型的电池被称为锂离子电池，锂离子电池是可再充电的并且可以被形成为各种各样的形状和尺寸，以便有效地占用电动车辆内的可利用空间。多个单独的锂离子电池可以设在电池组中以提供足以使车辆运行的电量。典型地，为了在有效的成套设备中提供高功率密度，大量的电池(通常远多于10个)被包装在单个电池组内。采用各种布置以在车辆内安装电池组。现有技术的布置要求车身具有相当大的强度和质量以全面支撑电池组。其他布置仅能用来安装能支撑其自身重量的电池组。因此， 持续需要一种在车辆内安装电池组的布置，其可利用来在各种各样的车身内安装各种各样的电池组。期望建立一种用于车辆中的电池组的安装布置，其中将制造车辆的劳动强度和成本最小化，并将电池组的可接近性、冷却、和保护最大化。
发明内容
根据本发明，令人惊讶地发现了一种用于车辆中的电池组的安装布置，其中将制造车辆的劳动强度和成本最小化，并将电池组的可接近性、冷却、和保护最大化。在一个实施例中，电池组包括具有中空内部的外壳；和设置在外壳的中空内部中的电池组件，电池组件包括至少一个电池和与其连接的轨道，其中外壳和电池组件的轨道被支撑以分担电池组的垂直负载。在另一个实施例中，电池组包括外壳，其包括与第二外壳部分协作以形成中空容器的第一外壳部分，第一外壳部分包括具有内表面的衬套，其中衬套包括至少一个形成于其中的凹口 ；和设置在中空容器中的电池组件，电池组件包括至少一个电池和与其连接的多个轨道，其中轨道沿相反的两个方向从电池组件横向地向外延伸，并且其中第一外壳部分和电池组件的轨道被车身支撑以分担电池组的垂直负载。在另一个实施例中，用于车辆中的电池组的安装布置包括电池组，其包括具有中空内部的外壳和设置在外壳的中空内部中的电池组件，外壳包括具有内表面的衬套和设置在衬套的至少一部分内表面上的绝缘层，其中衬套包括至少一个形成于其中的凹口，和其中电池组件包括至少一个电池和轨道，轨道基本上与电池组件的纵轴平行地连接到电池组件并且沿相反的两个方向从电池组件横向地向外延伸；和包括舱室的车身，舱室具有多个支撑轨道和形成于其上的至少一个加强件，其中舱室接纳电池组于其中，以及其中包括所述至少一个加强件在内的舱室支撑电池组的外壳，并且支撑轨道支撑电池组件的轨道以分担电池组的垂直负载。本发明提供以下技术方案方案1、一种电池组，包括 具有中空内部的外壳；和
设置在所述外壳的中空内部中的电池组件，所述电池组件包括至少一个电池和与电池组件连接的轨道，其中所述外壳和所述电池组件的轨道被支撑以分担所述电池组的垂直负载。方案2、如方案1所述的电池组，其中所述外壳包括至少一个形成于其中的凹口以在其中接纳隔离件。方案3、如方案1所述的电池组，其中所述外壳包括形成于其中的至少一个凸起部以接纳并至少部分地支撑电池组件于其上。方案4、如方案3所述的电池组，其中所述外壳包括筋，所述筋与所述至少一个凸起部相邻地形成以形成肩部，其中所述肩部将所述电池组件的剪切载荷从所述至少一个凸起部传递到所述电池组件的托架组件。方案5、如方案1所述的电池组，其中所述外壳包括具有内表面的衬套和设置在所述衬套的至少一部分内表面上的绝缘层。方案6、如方案1所述的电池组，其中所述轨道基本上平行于所述电池组件的纵轴地连接到所述电池组件。方案7、如方案1所述的电池组，其中所述轨道沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸。方案8、如方案1所述的电池组，其中所述轨道与车辆的支撑轨道协作以支撑所述电池组的垂直负载的至少一部分。方案9、一种电池组，包括
外壳，其包括与第二外壳部分协作以形成中空容器的第一外壳部分，所述第一外壳部分包括具有内表面的衬套，其中所述衬套包括至少一个形成于其中的凹口 ；和
设置在所述中空容器中的电池组件，所述电池组件包括至少一个电池和与电池组件连接的多个轨道，其中所述轨道沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸，以及其中所述第一外壳部分和所述电池组件的轨道被车身支撑以分担所述电池组的垂直负载。方案10、如方案9所述的电池组，其中所述衬套的至少一部分内表面包括设置在其上的绝缘层。方案11、如方案9所述的电池组，其中所述车身包括至少一个形成于其上的加强件。方案12、如方案9所述的电池组，其中隔离件设置在所述衬套和所述车身之间。方案13、如方案9所述的电池组，其中所述凹口包括至少一个凸起部以接纳并至少部分地支撑所述电池组件于其上。方案14、如方案13所述的电池组，其中所述第一外壳部分包括筋，所述筋与所述至少一个凸起部相邻地形成以形成肩部，其中所述肩部将所述电池组件的剪切载荷从所述至少一个凸起部传递到所述电池组件的托架组件。方案15、如方案9所述的电池组，其中所述轨道基本上平行于所述电池组件的纵轴地连接到所述电池组件。方案16、如方案9所述的电池组，其中所述轨道与车身的支撑轨道协作以支撑所述电池组的垂直负载的至少一部分。方案17、一种用于车辆中的电池组的安装布置，包括
电池组，其包括具有中空内部的外壳和设置在所述外壳的中空内部中的电池组件，所述外壳包括具有内表面的衬套和设置在所述衬套的至少一部分内表面上的绝缘层，其中所述衬套包括至少一个形成于其中的凹口，以及其中所述电池组件包括至少一个电池和轨道，所述轨道基本上与所述电池组件的纵轴平行地连接到所述电池组件并且沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸；和
包括舱室的车身，所述舱室具有多个支撑轨道和形成于其上的至少一个加强件，其中所述舱室接纳所述电池组于其中，以及其中包括所述至少一个加强件在内的所述舱室支撑所述电池组的外壳，并且所述支撑轨道支撑所述电池组件的轨道以分担所述电池组的垂直负载。方案18、如方案17所述的安装布置，其中隔离件设置在所述衬套和所述车身之间。方案19、如方案17所述的安装布置，其中所述凹口包括至少一个凸起部以接纳并至少部分地支撑所述电池组件于其上。方案20、如方案19所述的安装布置，其中所述衬套包括筋，所述筋与所述至少一个凸起部相邻地形成以形成肩部，其中所述肩部将所述电池组件的剪切载荷从所述至少一个凸起部传递到所述电池组件的托架组件。
通过下面对优选实施例的详细说明并参考附图，本发明的上述及其他优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中
图1是根据本发明的实施例，车辆中电池组的安装布置的不完整的分解顶视透视图； 图2是图1中所示电池组的仰视透视图3是沿线3-3得到的图1中所示的安装布置的放大的不完整的横截面正视图；和图4是由图1中圆圈4所示的安装布置的电池组的一部分的放大的不完整的透视图， 其中显示了被切开的一部分绝缘层和电池组侧壁。
具体实施例方式下列详细说明及附图描述和说明了本发明的各种实施例。说明及附图用于使本领域技术人员能够实现和使用本发明，而不是用于以任何方式限制本发明的范围。图1和3示出了根据本发明的实施例的用于车辆(未示出)车身14中的电池组12 的安装布置10。应当理解安装布置10并不局限于用于车辆中，而是可根据需要用于使用电池组12的其他应用中。所示的安装布置10提供了所需的刚度和强度以经得住车辆中第一模式的至少三十五赫兹(35 hz)的振动频率，以及车辆的弯头和冲击负载。然而，应当理解安装布置10可以有其他的振动频率。如图1中所示，车身14中形成的舱室15接纳电池组 12于其中。舱室15允许车辆能具有低的负载地板和最大的车辆载货容积。电池组12包括电池组件16和外壳17。电池组件16包括多个互相串联的电池21， 在图3中示出，和用于保持电池组件16的所需温度的冷却系统22，在图1中示出。应当理解，电池21可以是所需的任何电池，例如锂离子电池或镍金属氢化物电池。冷却系统22包括进口管道24和出口管道26。应当理解，管道24、26可以设置在电池组件16上所需的任何合适位置。还应当理解，管道24、26可以由所需的任何合适材料形成，例如塑料和金属材料。一对间隔开的相对的轨道30、32与电池组件16连接。轨道30、32设置在电池组件16的上部部分上，基本上平行于电池组件16的纵轴A。如图1中所示，轨道30、32设置在与电池组件16连接的托架组件38的槽34、36中。应当理解，托架组件38可以由所需的任何合适材料制造，例如金属材料。轨道30、32中的每一个都包括第一端部42和第二端部 44。轨道30、32的端部42、44沿相反的两个方向从电池组件16横向地向外延伸。进口管道24位于端部42之间且出口管道26位于端部44之间，以使管道24、26的可利用空间最大化。应当理解，如果需要的话，进口管道24可以位于端部44之间，出口管道26可以位于端部42之间。所示的端部42、44中的每一个都包括在其中形成的小孔46以在其中接纳紧固件(未示出)，以便将电池组12连接到车身14的支撑轨道47、48。然而，应当理解，端部 42、44可以通过任何所需方式连接到车身14的支撑轨道47、48，例如通过焊接、粘结剂、夹具、支架等等。在非限制性例子中，支撑轨道47、48支撑轨道30、32以支承由电池组12施加在车身14上的垂直负载的大约百分之七十(70%)。如图2中所示，外壳17包括第一外壳部分18和第二外壳部分20。第一外壳部分 18与第二外壳部分20协作形成中空容器用以在其中接纳电池组件16。在所示的实施例中， 第一外壳部分18是第二外壳部分20的盖子。第一外壳部分18的相对的侧壁49成形为在其中接纳电池组件16的轨道30、32和管道24、26。应当理解，第一外壳部分18可以具有任何所需的尺寸和形状。第二外壳部分20的形状和尺寸适合于容纳在车身14的舱室15中。 然而，应当理解，第二外壳部分20可以具有任何所需的形状和尺寸。第二外壳部分20包括衬套50，衬套50具有底壁52和侧壁53、54、55、56。所示的衬套50由防水的塑料制造以防止例如在车身14进水期间对电池组件16的损害。在非限制性例子中，衬套50的厚度是大约2. 5mm。应当理解，衬套50的厚度可以是任何所需厚度。 绝缘层58设在壁52、53、54、55、56的至少一部分内表面中。在图3所示的实施例中，绝缘层58设置成与托架组件38相邻以部分地包围电池组件16并将来自其的热损失减到最小。 在非限制性例子中，绝缘层的厚度是大约23mm。应当理解，绝缘层58可以具有任何所需厚度。现在参考图2，衬套50的下部部分包括在其中形成的凹口 60a、60b、60c、60d。在所示的实施例中，两个大体上拱形形状的凹口 60a、60b形成在底壁52中，延伸到侧壁53中， 两个大体上拱形形状的凹口 60c、60d形成在底壁52中，延伸到侧壁55中。然而，应当理解， 凹口 60a、60b、60c、60d可以具有任何所需形状和尺寸。所示的凹口 60a、60b、60c、60d中接纳设置在车身14的舱室15中的相应的加强件61的一部分。加强件61防止电池组12在车身14中的移动和扭曲。应当理解，加强件61可以通过所需的任何方式接附到车身14，例如通过焊接、粘结剂、夹具、支架等等。还应当理解，如果需要，加强件61可以与车身14整体地形成。在非限制性例子中，车身14的舱室15 (包括加强件61在内)支撑第二外壳部分20以支承由电池组12施加在车身14上的垂直负载的大约百分之三十(30%)。如图3中所示，隔离件62设置在每个凹口 60a、60b、60c、60d和加强件61之间。隔离件62由弹性材料如弹性体制造，以允许隔离件62的至少一部分从将电池组12装配到车身14的舱室15内之前的第一位置(未示出)扩展到被夹在加强件61和衬套50之间的第二位置。隔离件62在加强件61和衬套50之间提供了缓冲垫以将对衬套50的磨损和损害 (例如穿孔)减到最小。当电池组设置在车身14中时，隔离件62还将电池组12产生的噪音和振动减到最小。如图1和3中所示，凹口 60a、60b、60c、60d形成对应的凸起部63，凸起部63向内突出到衬套50的内部中。每个凸起部63都包括基本上平的上表面64。筋66形成在衬套 50上与每个凸起部63的内表面相邻。应当理解，如果需要，筋66可以与凸起部63整体地形成。还应当理解，如果需要，筋66可以形成在衬套50上别的地方。如图4中所示，每个筋66都是大体上三角形的形状并且向上延伸到凸起部63上方以形成肩部68。应当理解， 筋66可以具有任何所需的形状、尺寸和厚度。如图3中所示，肩部68的基本上垂直的表面接触电池组件16的托架组件38的内表面。肩部68防止电池组件16在外壳17内移动并将电池组件16的剪切载荷从凸起部63 传递到托架组件38。在所示的实施例中，绝缘层58至少部分地设置在筋66和凸起部63周围，让凸起部63的上表面64暴露出来以在其上接纳电池组件16的托架组件38。为了装配，电池组件16设置在外壳17的第二外壳部分20中。凸起部63接纳并至少部分地支撑电池组件16于其上。然后将第一外壳部分18放置在第二外壳部分20的顶上以提供电池组件16的盖子并形成电池组12。之后，将电池组12安放在车身14的舱室15内。加强件61被接纳在衬套50的凹口 60a、60b、60c、60d中。因而，使隔离件62从第一位置扩展到加强件61和衬套50之间的第二位置。然后，通过将轨道30、32的端部42、 44接附到车身14的支撑轨道47、48而将电池组12固定在舱室15中。根据上面的说明，在不背离本发明精神和范围的情况下，本领域普通技术人员能容易地确定本发明的本质特征并对本发明做出各种变化和改变以使其适合各种用法和情况。
权利要求
1.一种电池组，包括具有中空内部的外壳；和设置在所述外壳的中空内部中的电池组件，所述电池组件包括至少一个电池和与电池组件连接的轨道，其中所述外壳和所述电池组件的轨道被支撑以分担所述电池组的垂直负载。
2.如权利要求1所述的电池组，其中所述外壳包括至少一个形成于其中的凹口以在其中接纳隔离件。
3.如权利要求1所述的电池组，其中所述外壳包括形成于其中的至少一个凸起部以接纳并至少部分地支撑电池组件于其上。
4.如权利要求3所述的电池组，其中所述外壳包括筋，所述筋与所述至少一个凸起部相邻地形成以形成肩部，其中所述肩部将所述电池组件的剪切载荷从所述至少一个凸起部传递到所述电池组件的托架组件。
5.如权利要求1所述的电池组，其中所述外壳包括具有内表面的衬套和设置在所述衬套的至少一部分内表面上的绝缘层。
6.如权利要求1所述的电池组，其中所述轨道基本上平行于所述电池组件的纵轴地连接到所述电池组件。
7.如权利要求1所述的电池组，其中所述轨道沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸。
8.如权利要求1所述的电池组，其中所述轨道与车辆的支撑轨道协作以支撑所述电池组的垂直负载的至少一部分。
9.一种电池组，包括外壳，其包括与第二外壳部分协作以形成中空容器的第一外壳部分，所述第一外壳部分包括具有内表面的衬套，其中所述衬套包括至少一个形成于其中的凹口 ；和设置在所述中空容器中的电池组件，所述电池组件包括至少一个电池和与电池组件连接的多个轨道，其中所述轨道沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸，以及其中所述第一外壳部分和所述电池组件的轨道被车身支撑以分担所述电池组的垂直负载。
10.一种用于车辆中的电池组的安装布置，包括电池组，其包括具有中空内部的外壳和设置在所述外壳的中空内部中的电池组件，所述外壳包括具有内表面的衬套和设置在所述衬套的至少一部分内表面上的绝缘层，其中所述衬套包括至少一个形成于其中的凹口，以及其中所述电池组件包括至少一个电池和轨道，所述轨道基本上与所述电池组件的纵轴平行地连接到所述电池组件并且沿相反的两个方向从所述电池组件横向地向外延伸；和包括舱室的车身，所述舱室具有多个支撑轨道和形成于其上的至少一个加强件，其中所述舱室接纳所述电池组于其中，以及其中包括所述至少一个加强件在内的所述舱室支撑所述电池组的外壳，并且所述支撑轨道支撑所述电池组件的轨道以分担所述电池组的垂直负载。
全文摘要
本发明涉及用于电池组的安装布置。用于车辆中的电池组的安装布置包括电池组和车身，电池组包括具有中空内部的外壳和设置在外壳的中空内部中的电池组件，其中电池组件包括至少一个电池和与其连接的多个轨道，车身包括支撑轨道和形成于其中以在其中接纳电池组的舱室，其中车身的舱室支撑外壳，并且支撑轨道支撑电池组件的轨道以分担电池组的垂直负载。
文档编号H01M2/10GK102237503SQ201110100870
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月23日
发明者L·F·施瓦布 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司