高压电池结构件端部稳定器的制作方法

本发明涉及一种汽车电池外壳，尤其涉及一种汽车电池外壳的梁结构，该梁结构在冲击下抗屈曲。

背景技术：

汽车电池通常储存在电池外壳内，以保护电池在可能的车辆碰撞中免受损坏。希望减轻电池外壳的重量。然而，较轻的材料会引入强度问题，特别是对于可能在冲击下屈曲的电池外壳的支撑构件。因此，期望提供一种重量轻并且还防止在冲击下屈曲的支撑构件的设计。

技术实现要素：

在一个示例性实施例中，公开了一种用于电池外壳的支撑梁。支撑梁包括具有第一梁端和贯穿通道的主体，以及在第一梁端处设置在贯穿通道内的内部稳定器，内部稳定器包括从第一稳定器端延伸到第二稳定器端的第一稳定器侧壁、从第一稳定器端和第二稳定器端延伸的第二稳定器侧壁，以及在第二稳定器端将第一稳定器侧壁连接到第二稳定器侧壁的桥接部。

除了本文所述的一个或多个特征之外，内部稳定器在第一梁端处设置在贯穿通道中，其中桥接部与第一梁端相距选定的距离。内部稳定器设置在主体中，第一稳定器侧壁与主体的第一壁的内表面接触，第二稳定器侧壁与主体的第二壁的内表面接触。第一稳定器凸缘位于第一稳定器侧壁的第一稳定器端部，第二稳定器凸缘位于第二稳定器侧壁的第一稳定器端部。第一稳定器凸缘联接到第一外部隔板的第一外部隔板凸缘，第二稳定器凸缘联接到第二外部隔板的第二外部隔板凸缘。第一外部隔板联接到主体的外表面，第二外部隔板联接到主体的外表面。内部稳定器通过传递沿主体的长度的载荷来抵抗主体的屈曲。

在另一个示例性实施例中，公开了一种电池外壳。电池外壳包括具有第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁的基部，以及从第一侧壁延伸到第二侧壁的支撑梁。支撑梁包括具有第一梁端和贯穿通道的主体，以及在第一梁端处设置在贯穿通道内的内部稳定器，内部稳定器包括从第一稳定器端延伸到第二稳定器端的第一稳定器侧壁、从第一稳定器端和第二稳定器端延伸的第二稳定器侧壁，以及在第二稳定器端将第一稳定器侧壁连接到第二稳定器侧壁的桥接部。

除了本文所述的一个或多个特征之外，内部稳定器在第一梁端处设置在贯穿通道中，其中桥接部与第一梁端相距选定的距离。内部稳定器设置在主体中，第一稳定器侧壁与主体的第一壁的内表面接触，第二稳定器侧壁与主体的第二壁的内表面接触。第一稳定器凸缘位于第一稳定器侧壁的第一稳定器端，第二稳定器凸缘位于第二稳定器侧壁的第一稳定器端。第一稳定器凸缘联接到第一外部隔板的第一外部隔板凸缘，第二稳定器凸缘联接到第二外部隔板的第二外部隔板凸缘。第一外部隔板联接到主体的外表面，第二外部隔板联接到主体的外表面。内部稳定器通过传递沿主体的长度的载荷来抵抗主体的屈曲。

在又一示例性实施例中，公开了一种为电池外壳提供结构支撑的方法。内部稳定器设置在支撑梁的主体的第一梁端处的贯穿通道内，该内部稳定器包括从第一稳定器端延伸到第二稳定器端的第一稳定器侧壁、从第一稳定器端延伸到第二稳定器端的第二稳定器侧壁、以及在第二稳定器端处将第一稳定器侧壁连接到第二稳定器侧壁的桥接部。电池外壳的基部的第一侧壁和第二侧壁通过支撑梁连接。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该方法包括将内部稳定器设置在第一梁端处的贯穿通道中，其中桥接部与第一梁端相距选定的距离。内部稳定器设置在主体中，第一稳定器侧壁与主体的第一壁的内表面接触，第二稳定器侧壁与主体的第二壁的内表面接触。该方法还包括将第一外部隔板联接到主体的第一壁，并将第二外部隔板联接到与第一壁相对的主体的第二壁，将内部稳定器设置在主体的贯穿通道内，并将内部稳定器的第一稳定器凸缘联接到第一外部隔板的第一外部隔板凸缘，并将内部稳定器的第二稳定器凸缘联接到第二外部隔板的第二外部隔板凸缘。该方法还包括将第一外部隔板连接到主体的第一壁的外表面，并将第二外部隔板连接到主体的第二壁的外表面。该方法还包括经由内部稳定器沿着主体的长度传递载荷。

当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，其中：

图1示出了用于保护车辆电池免受冲击的电池外壳；

图2示出了图1的基部的透视图；

图3示出了图2的支撑梁的透视图；

图4示出了支撑梁的第一梁端的特写视图；

图5示出了支撑梁的第一梁端的端视图；

图6示出了支撑梁的第一梁端的透视图，其中设置有内部稳定器；

图7示出了第一梁端的侧视图，示出了当安装在第一梁端时内部稳定器沿着纵向轴线延伸；

图8示出了安装有内部稳定器的支撑梁的第一梁端的端视图；和

图9示出了说明形成支撑梁的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。

根据示例性实施例，图1示出了用于保护车辆电池组件免受冲击的电池外壳100。电池外壳100包括基部102和盖部104。电池组件(未示出)搁在基部102上。盖部104放置在电池组件的顶部。基部102和盖部104通过诸如杆或螺钉的连接件彼此连接以封装电池组件，所述连接件沿着基部102和盖部104之间所示的各虚线106延伸。

图2示出了图1的基部102的透视图200。基部102包括具有第一侧壁204和与第一侧壁204相对的第二侧壁206的矩形面202，这两个侧壁都从面202垂直延伸。基部102还包括第一端壁208和与第一端壁208相对的第二端壁210，两者都从面202垂直延伸。第一侧壁204、第二侧壁206、第一端壁208和第二端壁210位于面202的周边。多个支撑梁212从第一侧壁204延伸到第二侧壁206。当电池组件放置在基部102上时，多个支撑梁212支撑电池组件。

图3示出了图2的支撑梁212的透视图。支撑梁212包括沿着纵向轴线315从第一梁端304延伸到第二梁端306的主体302。第一梁端304联接到基部102的第一侧壁204，如图2所示，而第二梁端306联接到基部102的第二侧壁206。支撑梁212包括底部梁侧308、顶部梁侧310、左侧梁侧312和右侧梁侧314，其中“顶部”、“底部”、“左侧”和“右侧”用于相对于图3-8所示的视点描述的目的。右基部支撑件316b在底部梁侧308联接到主体302。尽管在图2中未示出，左基部支撑件316a与右基部支撑件件316b相对地在底部梁侧308联接到主体302。螺母通道318在顶部梁侧310联接到主体302。左侧外部隔板320a(在此也称为“第一外部隔板”)在第一梁端304处沿着左侧梁侧312联接到主体302的外表面。类似地，右侧外部隔板320b(在此也称为“第二外部隔板”)在第一梁端304处沿着右侧梁侧314联接到主体302的外表面。外部隔板的类似布置出现在第二梁端306。

回过来参考图2，左侧外部隔板320a和右侧外部隔板320b将第一梁端304固定到基部102的第一侧壁204。类似地，外部隔板将第二梁端306固定到第二侧壁206。左基部支撑件316a和右基部支撑件316b将支撑梁212的主体302连接到基部102的面202。螺母通道318因此远离面202定向，并用于将电池组件固定在基部102内。

图4示出了支撑梁212的第一梁端304的特写视图400。右侧外部隔板320b包括右侧纵向支撑臂402b、右侧横向基部支撑臂404b和右侧外部隔板凸缘406b(这里也称为“第二外部隔板凸缘”)。右侧纵向支撑臂402b沿着纵向轴线315远离第一梁端304延伸，并与主体302的外表面配合。右侧横向基部支撑臂404b远离主体302延伸，并与右侧基部支撑件316b配合。右侧外部隔板凸缘406b提供了能够与基部102的第一侧壁204配合的表面。在各种实施例中，右侧纵向支撑臂402b、右侧横向基部支撑臂404b和右侧外部隔板凸缘406b可以通过焊接或其他配合工艺配合到它们各自的配合表面。左侧外部隔板320a形成右侧外部隔板320b关于平面515的镜面反射，平面515如图5所示，其从底部梁侧308延伸到顶部梁侧310平分主体302。因此，左侧外部隔板320a包括左侧纵向支撑臂和左侧横向基部支撑臂，这两者在图3-8中都是隐藏的，以及左侧外部隔板凸缘406a(在此也称为“第一外部隔板凸缘”)。

图5示出了支撑梁212的第一梁端304的端视图500。如图5所示，支撑梁212的主体302是形成中空壳体的单一材料，该中空壳体包括左侧主体侧502、顶部主体侧504、右侧主体侧506和底部主体侧508。中空壳体的贯穿通道510沿着纵向轴线315从第一梁端304延伸到第二梁端306(未示出)。左侧基部支撑件316a在底部梁侧308附近连接到左侧主体侧502，右侧基部支撑件316b在底部梁侧308附近连接到右侧主体侧506。

图5还示出了当施加的载荷超过屈曲阈值载荷时可能发生的主体302的示例性弯曲。示例性弯曲包括左侧主体侧502向内弯曲以形成第一外凹表面512，右侧主体侧506向内弯曲以形成第二外凹表面516。图6-8示出了内部稳定器610，其可以设置在主体302内，以防止或抵抗这种屈曲。

图6示出了支撑梁212的第一梁端304的透视图600，其中设置有内部稳定器610。图7示出了第一梁端304的侧视图700，示出了当安装在第一梁端304时内部稳定器610沿着纵向轴线315延伸。内部稳定器610被插入主体302的第一梁端304中，以便当施加超过屈曲阈值载荷的载荷时，抵抗在第一梁端304处的屈曲。尽管未示出，另一内部稳定器610可以插入主体的第二梁端306，以抵抗在第二梁端306处的屈曲。

内部稳定器610包括第一稳定器侧壁604a和与第一稳定器侧壁604a相对的第二稳定器侧壁604b。如图7所示，第一稳定器侧壁604a从第一稳定器端702延伸到第二稳定器端704，第二稳定器侧壁604b从第一稳定器端702延伸到第二稳定器端704。再次参考图6，当内部稳定器610插入主体302的贯穿通道510时，第一稳定器侧壁604a抵靠左侧主体侧502(在此也称为“第一壁”)的内表面，第二稳定器侧壁604b抵靠右侧主体侧506(在此也称为“第二壁”)的内表面。

图8示出了支撑梁212的第一梁端304的端视图800，其中安装有内部稳定器610。如图8所示，桥接部606通过延伸穿过主体302的贯穿通道510，在第二稳定器端704处将第一稳定器侧壁604a连接到第二稳定器侧壁604b。第一稳定器侧壁604a包括位于第一稳定器端部702处的左侧稳定器凸缘602a(这里也称为“第一稳定器凸缘”)，左侧稳定器凸缘602a横向向外延伸。第二稳定器侧壁604b包括位于第一稳定器端部702处的右侧稳定器凸缘602b(在此也称为“第二稳定器凸缘”)，右侧稳定器凸缘602b横向向外延伸。

桥接部606的面垂直于支撑梁212的主体302的纵向轴线315。参考图7，左侧稳定器凸缘602a和右侧稳定器凸缘602b的面从纵向轴线313向上以角度θ定向。当内部稳定器设置在第一梁端304内时，左侧稳定器凸缘602a的面的方向与左侧外部隔板凸缘406a的面的方向相同。类似地，右侧稳定器凸缘602b的面的方向与第二外部隔板凸缘506b的面的方向相同。因此，当内部稳定器610安装在第一梁端304处的孔510内时，左侧稳定器凸缘602a与左侧外部隔板凸缘406a平齐，而右侧稳定器凸缘602b与右侧外部隔板凸缘406b平齐。为了机械稳定性，左侧稳定器凸缘602a可以机械连接或焊接到左侧外部隔板凸缘406a，右侧稳定器凸缘602b可以机械连接或焊接到右侧外部隔板凸缘406b。

图8还示出了对于大于屈曲阈值载荷直到第二阈值的载荷的主体302的示例性弯曲。左侧主体侧502和右侧主体侧506都保持笔直，分别如表面804a和804b所示。内部稳定器通过沿主体302的长度传递载荷来抵抗主体302的屈曲。

图9示出了说明形成支撑梁的方法的流程图900。在框902中，外部隔板被组装到支撑梁的主体302。在框904中，通过将内部端部稳定器的桥接端滑入第一端，将内部端部稳定器放置在主体302的孔510内。在框906中，第一和第二稳定器凸缘406a、406b机械连接到第一和第二外部隔板凸缘602a、602b。

虽然已经参照示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变，并且可以用等同物来替代其元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。