蓄电池组的制作方法
【专利摘要】一种蓄电池组包括：容槽，该容槽包括：在第一方向上伸长的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多个壳部；多个电池单元，该多个电池单元布置于多个壳部中；以及加强金具，该加强金具沿着第一方向装接于第一肋的边缘。
【专利说明】蓄电池组【技术领域】
[0001]本发明涉及一种作为电动汽车等的电源安装的蓄电池组，更特别地涉及容纳多个电池单元的蓄电池组。
【背景技术】
[0002]安装在电动汽车、混合动力汽车等上用作电源的蓄电池组包括多个电池单元和容纳电池单兀的外壳。外壳具有由诸如合成树脂的电绝缘材料模制的容槽和盖。对于多个电池单元互相组合的大容量蓄电池组，要求外壳具有足够的强度，这不仅能够承受蓄电池组本身的重量，而且能够承受碰撞载荷。
[0003]在日本专利N0.4，910, 964公开的安装于电动汽车上的蓄电池单元的蓄电池组中，插入件插入到形成容槽的合成树脂中。由框架件和金属制加强板构成插入件。框架件嵌在容槽件的外周壁中，并且加强板嵌在分隔壁中，该分隔壁布置成在电池单元之间穿过。
[0004]金属制插入件和覆盖其外周的合成树脂因为温度变化而具有不同的热膨胀系数。当充电或者放电时，电池单元的温度升高，并且因此，剪应力施加到插入件与合成树脂之间的交界面。如果长期使用，则担心应力重复施加到该交界面。因此，在日本专利N0.4，910，964中，设置了横穿加强板的孔，以防止在该交界面中发生剥落。
[0005]为了使插入件发挥所计算的设计强度，当将插入件嵌在合成树脂中时，必须使该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，产生与相关工作有关的制造成本，诸如在模具中模制合成树脂的过程中为了处理插入件而将插入件布置在夹具中的工作，或者将插入件布置在模具中的工作。
[0006]蓄电池组的位置和方向根据蓄电池组要安装所在的车辆的类型而不同。因此，对蓄电池组要求 的强度取决于车辆的类型。换句话说，用于特定类型的车辆设计的蓄电池组不能原样用于另一种类型的车辆。必须设计分别对应于车辆类型的蓄电池组，并且必须对每种类型进行强度分析、评估测试等。此外，必须对各种车辆类型准备不同的生产线，并且制造成本升高。
[0007]存在由于车辆的其他部分的设计发生变化，则必须重新考虑蓄电池组的强度的情况。在这种情况下，必须再一次制造利用插入件加强了强度的蓄电池组。根据设计发生了变化的插入件的形状，可能还需要改变用于对合成树脂执行模制处理的模具的形状。因此，即使当设计有小程度变化时，仍存在显著影响制造成本的问题。
【发明内容】
[0008]因此，本发明提供了一种能够容易地改变预设强度并且能够降低制造成本的蓄电池组。
[0009]根据本发明，提供了一种蓄电池组，包括:容槽，该容槽包括:在第一方向上伸长的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多个壳部；多个电池单元，该多个电池单元布置于多个壳部中；以及加强金具，该加强金具沿着第一方向装接于第一肋的边缘。[0010]根据本发明的蓄电池组，在多个电池单元之间形成的肋的伸长方向上装接加强金具。因此，当施加使电池单元在容槽的壳部中运动而碰撞内壁的外力时，加强金具受到沿着肋作用的拉伸载荷。能够防止拉伸载荷集中于内壁和肋接合在一起的部分而使该部断裂。
[0011]在装接了符合所需强度的加强金具的构造中，能够生产具有满足该目的的强度的蓄电池组。由于分别制备加强金具，所以在最后组装阶段，能够容易地利用具有要求强度的加强金具替换该加强金具。即使当根据车辆设计的变化而改变对蓄电池组要求的强度时，仅简单地替换加强金具就能够适应这种变化，并且因此，能够防止生产成本升高。
[0012]当选择具有不同强度的加强金具时，能够改变蓄电池组的强度。因此，即使在对不同车型要求不同强度的情况下，当装接具有相应强度的加强金具时，仍能够将该蓄电池组用于各种类型的车辆中。
[0013]该蓄电池组还可以包括:托架，该托架构造成将所述多个电池单元中的一个电池单元接合到所述容槽。所述容槽包括:基座，该基座从所述多个壳部中的位于所述第一肋的附近的一个壳部的内周壁凸出；以及固定器，该固定器嵌在所述基座中，并且所述加强金具和所述基座可以接合到所述固定器。
[0014]根据本发明的蓄电池组，在该蓄电池组中，固定器嵌在从肋的附近的壳部的内周壁凸出的基座中，并且加强金具和托架接合到固定器，作用于蓄电池组的载荷直接从托架直接传递到加强金具。因此，施加到容槽的载荷减小。
[0015]托架可以固定于从基座露出的固定器的上端，并且加强金具可以装接到从基座露出的固定器的轴。
[0016]根据本发明的蓄电池组，在该蓄电池组中，托架固定于从基座露出的固定器的上端，并且加强金具装接于从基座露出的固定器的轴，当由蓄电池组的质量引起的载荷从托架传递到加强金具时，扭曲应力减小。
[0017]蓄电池组还可以包括支承，容槽安装于该支承上，并且该支承固定于车辆上。可以利用从下侧装接到所述固定器的紧固件将所述容槽固定于所述支承。
[0018]根据本发明的蓄电池组，该蓄电池组包括容槽安装在上面的支承并且支承固定于车辆，并且在该蓄电池组中，利用从下侧装接到固定器的紧固件将容槽固定到支承，由蓄电池组的质量引起的载荷还通过固定器分散到支承。
[0019]第一方向可以是车辆的行驶方向。
[0020]根据本发明的蓄电池组，在该蓄电池组中，布置于容槽中的肋包括沿着车辆的行驶方向布置的肋，在安装了蓄电池组的车辆发生前碰撞或者追尾的情况下，在沿着肋的方向上作用的载荷传递到加强金具，因此能够减小作用于肋的载荷。
[0021]第一方向可以是与车辆的行驶方向交叉的方向。
[0022]在安装了蓄电池组的车辆的车身结构中，在侧面碰撞中施加的震动载荷大于前碰撞中施加的载荷的情况下，布置于容槽中的肋包括沿着与车辆的行驶方向交叉的方向布置的肋本发明的蓄电池组是有效的。
[0023]加强金具可以装接于第一肋的边缘的上侧。
[0024]容槽可以包括在垂直于第一方向的第二方向上伸长的第二肋。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1是示出安装了本发明第一实施例的蓄电池组的车辆的透视图。
[0026]图2是图1所示蓄电池组的分解透视图。
[0027]图3是卸下盖子的图1所示蓄电池组的平面图。
[0028]图4是沿着车辆前后方向截取的蓄电池组的截面图。
[0029]图5是沿着图4中的线F5-F5截取的截面图。
[0030]图6是放大示出图3中的部分F6的透视图。
[0031]图7是放大示出图3中的部分F7的透视图。
[0032]图8是本发明第二实施例的蓄电池组的分解透视图。
【具体实施方式】
[0033]利用蓄电池组安装在车辆100上的例子，参考图1至7描述本发明第一实施例的蓄电池组I。如图1所示，两个蓄电池组I安装在车辆100上。车辆100可以是电动汽车或混合动力汽车的任意一者。在该实施例中，在车辆100中，蓄电池组I分别布置于前轮101之间和后轮102之间。作为蓄电池组I的支承的金属板矩形框20固定于车辆100的车架结构，诸如纵梁和横梁。
[0034]如图2所示，每个蓄电池组I都包括:容槽11、电池单元12、加强金具13、托架14、盖子15以及金属板矩形框20。在该说明书中为了便于描述，从驾驶员的角度看，对车辆100的行驶方向定义术语“前”、“后”、“右”和“左”。此外，对于重力，定义“上”和“下”。
[0035]容槽11具有:至少一个肋111 ;以及多个壳部112，该多个壳部112被肋111互相分隔。在该实施例中，容槽11具有两个肋111，该两个肋111平行布置，以将容槽11的内部均等分隔为三个部分。电池单兀12布置于壳部112中，壳部112分别被肋111互相分隔。
[0036]容槽11由抵抗压缩应力的高强度合成树脂，在该实施例中，由玻璃纤维增强聚丙烯树脂(PPGF)—体地模制。容槽11在外周缘处具有要接合到盖子15的凸缘11A。如图4所示，凸缘UA具有用于装接托架的槽11B。
[0037]如图2、3、6和7所示，每个壳部112在内周壁113上在(各)相应肋111的附近具有基座114。基座114从内周壁113凸出，并且上表面114A稍许高于肋111的边缘111A。容槽11还在肋附近之外的地方具有基座114。如图5所示，固定器115分别嵌在这些基座114 中。
[0038]在每个固定器115中，如图4和5所示，上端115A从相应基座114露出。固定器115布置成使下端115B与容槽11的底表面平齐。在锚孔115的中部，在外周部中形成槽115C，以防止固定器从合成树脂制成的基座114滑落。代替槽115C，可以形成凸起，也可以对整个部分施加压花处理。
[0039]每个加强金具13装接到沿着肋111的伸长方向形成于电池单元12之间的相应肋111的上边缘111A。加强金具13由扁平金属制板构造。在端部131中，布置有要接合到固定器115的上端115A的孔。加强金具13装接到从基座114露出的固定器115的轴。由于基座114的水平稍高于肋111，所以在如图4、6和7所示在放置加强金具13的同时相对于肋111的边缘11IA形成间隙。如图4和5所示，固定器115从基座114露出的部分的尺寸大于加强金具13的厚度。因此，如图6和7所示，在加强金具13装接到固定器115的轴的状态下，固定器115的上端115A从加强金具13的上表面突出。[0040]如图4所示，托架14装接在装接部121与固定器115的上端115A之间，该装接部121设置在与容槽11的内周壁对置的电池单元12的侧壁上。因此，托架14使电池单元12与容槽11连结。如图2和4所示，装接部121具有双头螺栓122。托架14被双头螺栓122穿过并且由螺母123固定。如图5、6和7所示，螺丝孔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从基座114露出的部的尺寸大于加强金具13的厚度，所以如图4和5所示，在加强金具13与托架14之间形成间隙。
[0041]在将加强金具13和电池单元12安装在容槽11上并且装接了托架14后，装接盖子15，从而覆盖这些部件。盖子15具有对应于容槽11的凸缘IlA的凸缘15A。容槽11的凸缘IlA和盖子15的凸缘15A被由板簧形成的夹具或者紧固件互相牢固地固定在一起。
[0042]如图2和4所示，金属板矩形框20具有大致地沿着容槽11的外形延伸的形状。如图2、4和5所示，盖子15所装接到的容槽11安装于金属板矩形框20上。金属板矩形框20在对应于容槽11的固定器115的位置具有螺栓孔201。如图4和5所示，利用作为紧固件的螺栓202将容槽11固定到金属板矩形框20，该螺栓202在穿过作为固定孔的螺栓孔201的同时从下侧装接于固定器115。替换地，固定器115可以具有穿过螺栓孔201的双头螺栓，并且将螺母紧固于双头螺栓，从而可以将容槽11固定到金属板矩形框20。将固定器115连接到金属板矩形框20使得施加到固定器115的载荷还传递到金属板矩形框20。
[0043]因此，在这样构造的蓄电池组I中，当在图1所示的方向上将蓄电池组安装到车辆100上时，肋111沿着车辆100的行驶方向布置。如果车辆100发生前部碰撞，则由电池单元12的质量导致的载荷通过托架14传递到固定器115。此时，在车辆100中，在产生拉伸应力的方向上，载荷作用于肋111与内周壁113之间的前接合部。对于蓄电池组1，在肋111的伸长方向上，加强金具13布置于肋111的上缘IllA上，并且因此，传递到固定器115的载荷传递到加强金具13。因此，减小了作用于肋111的载荷。
[0044]对于蓄电池组1，沿着肋111装接加强金具13。即使在要求蓄电池组I根据车辆100的细节设计的变化而具有较高强度的情况下，当利用适当强度的加强金具代替加强金具13时，因此能够容易地满足该要求。简化了涉及到重新计算强度等的蓄电池组I的设计变化。因此，能够将对制造成本的影响降低到最小。
[0045]考虑到布设于蓄电池组I中的电缆等的布局，如图3、6和7所示，从固定器115当中位于车辆100行驶方向的前侧上的一个固定器到相应肋111的距离可以与从固定器115当中位于车辆100行驶方向上的后侧的一个固定器到相应肋111的距离不同。在该实施例中，在车辆100的行驶方向上位于前侧上的固定器115比在车辆100的行驶方向上位于后侧的固定器115更靠近肋111。图6示出位于车辆100的后侧的固定器115和加强金具13的端部131，而图7示出位于车辆100的前侧上的固定器115和加强金具13的另一个端部131。
[0046]如上所述，在从固定器115当中位于车辆100行驶方向的前侧上的一个固定器到相应肋111的距离不同于从固定器115当中位于车辆100行驶方向上的后侧的一个固定器到相应肋111的距离的情况下，从肋111的边缘IllA延伸并且与加强金具13接合的阻挡块IllB可以布置在位于从固定器115中的一个固定器115到肋111的距离较大的一侧上的，即，在该实施例中，位于图6所示的一侧上的固定器115之间或者位于车辆100的行驶方向上的后侧上的固定器115之间。阻挡块IllB形成为肋111的边缘IllA的一部分向上凸出的钩状。具体地说，与车辆100的行驶方向上的后侧对置的部分大致垂直地从肋111的边缘IllA升高，而与车辆100的行驶方向上的前侧对置的另一部分形成为使得:随着与所述与后侧对置的部分的距离增大，从肋111的边缘IllA向上的距离逐步缩短。换句话说，在沿着肋111延伸的方向上截取的阻挡块的截面具有其后侧垂直的梯形状。
[0047]在加强金具13中，与阻挡块IllB的后缘接合的孔132形成在与阻挡块11IB对应的位置。孔132形成为在车辆100的行驶方向上稍许大于阻挡块111B。布置孔132，使得后侧的内表面接触从肋111的边缘IllA垂直升高的阻挡块IllB的后端。
[0048]由于布置了阻挡块111B，所以除了固定器115，由电池单元12的质量引起的载荷还分散到阻挡块111B。即使在从固定器115到肋111的距离较大的情况下，因为布置了阻挡块111B，能够减小在车辆100的行驶方向上、或者在这种情况下的向前方向上作用在固定器115之间设置的加强金具13上的载荷。当前拉加强金具13时，即，能够防止布置于后侧上的固定器115之间的加强金具13的端部131向车辆100的前侧弯曲。在如上所述从固定器115到肋111的距离大的情况下，优选地将阻挡块IllB布置于肋111的边缘IllA上。
[0049]举例说明了阻挡块IllB布置于在车辆100的行驶方向上位于后侧的固定器115之间的肋111上的实施例。在从位于车辆100的行驶方向上的后侧上的固定器115到肋111的距离大的情况下，可以将阻挡块132布置于在车辆100的行驶方向上位于前侧的固定器115之间的肋111上。在这种情况下，布置阻挡块132，以使与车辆100的行驶方向的前侧对置的阻挡块的端部垂直，并且与布置于加强金具13中的孔接合。在从固定器115到肋111的距离大于预定值的情况下，可以将阻挡块132既布置于车辆100的行驶方向上的前侧又布置于其后侧。
[0050]将参考图8描述本发明第二实施例的蓄电池组I。在该第二实施例中，利用与第一实施例中的构造中的参考编号相同的参考编号表不与第一实施例的蓄电池组I具有相同功能的部件，并且在详细描述中，将参考对第一实施例的蓄电池组I的相应描述。在图8中，省略示出电池单元12。电池单元12布置于分别被肋111互相分隔的壳部112中。用于将电池单元12固定到容槽11的托架14的形状与图2至4中的形状相同，并且固定器115的细节与图5中的相同。
[0051]在图8所示的第二实施例的蓄电池组I中，两种肋111，即，沿着车辆100的行驶方向布置的肋111和在与车辆100的行驶方向交叉的方向上布置的肋IllL (111)布置于容槽11中。凸入壳部112中的基座114形成于肋111的端部中。固定器115分别嵌在基座114中。加强金具13装接到肋111的上侧。
[0052]因此，在第二实施例中构造的蓄电池组I中，在车辆100发生前碰撞的情况下，由电池单元12的质量引起的载荷传递到在车辆100的行驶方向上伸长的肋111的伸长方向上位于肋111的边缘IllA的上方的加强金具13，并且因此，能够防止破坏容槽11。此外，加强金具13装接到在车辆100的行驶方向的交叉方向上伸长的肋111L。此外，在车辆100在横向被另一个车辆撞击的情况下，因而施加到容槽11的载荷与前碰撞情况相同的方式传递到加强金具13，并且能够防止破坏容槽11。
[0053]在要求蓄电池组I根据车辆100的设计的变化具有更高强度的情况下，当利用具有适当强度的加强金具替换加强金具13时，能够容易地进行变更，以满足该要求。
【权利要求】
1.一种蓄电池组，其特征在于包括: 容槽，该容槽包括:在第一方向上伸长的第一肋；以及被所述第一肋互相分隔的多个壳部； 多个电池单元，该多个电池单元布置于所述多个壳部中；以及 加强金具，该加强金具沿着所述第一方向装接于所述第一肋的边缘。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于还包括: 托架，该托架构造成将所述多个电池单元中的一个电池单元接合到所述容槽，其中，所述容槽包括:基座，该基座从所述多个壳部中的位于所述第一肋的附近的一个壳部的内周壁凸出；以及固定器，该固定器嵌在所述基座中，并且所述加强金具和所述基座接合到所述固定器。
3.根据权利要求2所述的蓄电池组，其特征在于， 所述托架固定于从所述基座露出的所述固定器的上端，并且 所述加强金具装接到从所述基座露出的所述固定器的轴。
4.根据权利要求2或3所述的蓄电池组，其特征在于还包括: 支承，所述容槽安装于该支承上，并且该支承固定于车辆上，其中 利用从下侧装接到所述固定器的紧固件将所述容槽固定于所述支承。
5.根据权利要求4所述的蓄电池组，其特征在于， 所述第一方向是车辆的行驶方向。
6.根据权利要求4所述的蓄电池组，其特征在于， 所述第一方向是与车辆的行驶方向交叉的方向。
7.根据权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于， 所述加强金具装接于所述第一肋的所述边缘的上侧。
8.根据权利要求1所述的蓄电池组，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长的第二肋。
【文档编号】H01M2/10GK103855341SQ201310646773
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】盧颖樑, 高崎静一 申请人:三菱自动车工业株式会社