车载电池的制作方法
【专利摘要】车载电池，其安装在位于汽车最后排座椅后方的空间的前段中，该车载电池包括：组装电池，其包括电极端子，这些电极端子在车辆前后方向上排布在所述组装电池的后表面上；以及电池箱，其容纳所述组装电池。形成所述电池箱的后表面的箱后表面构件设有脊部，该脊部以避开所述电极端子的方式在车辆前后方向上面对所述组装电池的后表面的至少一部分，所述脊部朝所述组装电池突起。当所述箱后表面构件朝所述组装电池移动时，所述脊部在所述箱后表面构件对所述电极端子施加力之前便与所述组装电池相接触。
【专利说明】
车载电池
技术领域
[0001]本发明涉及安装在汽车上的车载电池，尤其涉及在汽车碰撞时对车载电池的保护。
【背景技术】
[0002]在配备有作为用于驱动车辆的电机的电动机的汽车、例如混合动力车辆中，安装有向电动机供应电力的电池。这些电池布置在例如行李箱的前段。如果包括这种电池的汽车突然减速，则在一些情形中行李箱中装载的物品可能会前移，与电池相撞。
[0003]公开号为2013-8524的日本专利申请公开了一种技术，其为电池设置了保护件，以防止因碰撞而变形的底板通过箱对电池的电极端子施加力。所述保护件也变形，以比电极端子更朝外突出，从而防止底板和箱触及电极端子。保护件固定至与电池单体层叠在一起的端板，还固定至树脂框架。
[0004]公开号为2013-26111的日本专利申请公开了一种技术，其提供了容纳电池组的组箱，其具有台阶部分，配置为可变形以吸收冲击。如果该电池组箱的上部箱变形并接触电极端子，则那些为上部箱的与正电极端子相接触的对应部分所设置的台阶部分会变形，以吸收冲击。
[0005]应当注意，括号中的附图标记表示上述专利文献中所使用的附图标记，与本发明的实施例中使用的附图标记没有关联。
[0006]在JP2013-8524 A中，布置在各相邻的电池单体之间的树脂框架用于向电池提供保护件。因此，电池在层叠方向上的尺寸增大了树脂框架的厚度。
【发明内容】
[0007]本发明提供了这样的车载电池:其能够抑制电池尺寸的增大，以及抑制从箱等施加到电极端子的力。
[0008]本发明一方面涉及安装在汽车中的车载电池。该车载电池安装在位于汽车最后排座椅后方的空间的前段中。所述车载电池包括组装电池和容纳该组装电池的电池箱。电池的电极端子排布在所述组装电池的后表面上。电池箱包括形成所述电池箱的后表面的箱后表面构件，并设置有脊部，该脊部沿车辆前后方向面对着所述组装电池的后表面的至少一部分，且朝所述组装电池突起。所述脊部以避开电极端子的方式面对着组装电池的后表面。当所述箱后表面构件朝所述组装电池移动时，所述脊部在所述箱后表面构件对所述电极端子施加力之前便与所述组装电池相接触。
[0009]所述脊部可相隔一距离地面对着所述组装电池的后表面，且所述箱后表面构件可在所述箱后表面构件的下部边缘处固定至车辆主体。
[0010]通过以避开电极端子的方式设置脊部，有可能抑制电池箱与电极的接触。箱后表面构件在其下部边缘处固定至车辆主体，其中脊部与组装电池的后表面之间有一距离，从而使箱后表面构件在行李箱中装载的物品与箱后表面构件相撞的时刻向前倾斜。行李箱中装载的物品沿着箱后表面构件向前倾斜，从而减小组装电池所接受的冲击。
【附图说明】
[0011]结合附图，将在以下对本发明示例性实施例的详细描述中介绍本发明的特征、优点、技术及工业意义，附图中相似的标记指代相似部件，其中:
图1为展示汽车后段的主要部分的剖视图；
图2为展示车载电池、尤其是组装电池和电池箱的透视图；
图3为展示车载电池的剖视图的图示；
图4为展示行李箱中装载的物品与车载电池相撞的状态的剖视图。
【具体实施方式】
[0012]以下将结合附图描述本发明的实施例。图1是侧视的汽车的后剖面的侧透视图，其配备有作为用于驱动车辆、例如混合动力车辆的电机的电动机，并展示了汽车10的主要部分。在图1中，箭头FR所示方向表示汽车1的前向方向，箭头UP所示方向表示汽车的向上方向。在以下附图中，汽车的前向方向和向上方向分别由箭头FR、UP表示。在以下说明书中，除另有所指，表达方向和方位的术语，例如前向、后向、右、左、向上、向下和侧向，均表示那些参考了汽车10的方向和方位。
[0013]汽车10是客运车辆，包括前排座椅(图中未示出)和后排座椅12。汽车10进一步包括后于后排座椅12后方的行李箱14。每个后排座椅12的后面16限定了行李箱14的前端。电池18安装在行李箱14的前段。电池18以下称为车载电池18。在容纳车载电池18的空间与实际装载行李的空间之间可设有分隔壁，以分隔这些空间。在这方面，用于容纳车载电池18的空间和用于装载行李的空间对应于本实施例的行李箱14。
[0014]在本实施例中，以包括前后排座椅的客运车辆为例，后排座椅后方的空间认为是行李箱14，但在仅有前排座椅的汽车中，前排座椅等同于此处的汽车的最后排座椅，因而该前排座椅后方的空间对应于行李箱14。车载电池18可紧跟着设在后排座椅12后方，在图1中，车载电池18被置于行李箱14的底板表面20上(在此，称作行李箱地板表面20 )。车载电池18的安装位置对应于左右后轮的轮罩之间的位置。车载电池18包括组装电池22，以及容纳组装电池22的电池箱24。从车载电池18向电动机供应电力以驱动车辆，或者，通过再生制动等利用电动机产生的电力对车载电池18充电。
[0015]图2为展示车载电池18的主要部分的配置的分解图。组装电池22是通过层叠电池模块26而形成的，每个电池模块具有大致矩形形状，在电池模块的厚度方向上具有一厚度。电池模块26的层叠方向与车载电池18安装在汽车10上时的左右方向重合。每个电池模块26包括多个、例如6个串联连接的电池单体，一般具有带厚度的大致矩形形状。
[0016]每个电池模块26中包括正电极和负电极、以及电解质溶液，电极端子28、30以下述方式布置:从对应于每个电池模块26的矩形形状的较短侧的各表面伸出。每个电极端子28是设置在每个电池模块的前方较短侧上的端子，而每个电极端子30是设置在每个电池模块的后方较短侧上的端子。电极端子28中的每一个和电极端子30中的每一个连接至电池模块26中串联连接的每个电池单体的两端处的各电极。
[0017]组装电池22具有大致长方体的形状，该长方体的面向前方的表面称为前表面32，其面向后方的表面称为后表面34。所述前表面和后表面大致为垂直面。电极端子28沿着前表面的上部边缘布置在上部位置处，电极端子30沿着后表面的上部边缘布置在下部位置处。
[0018]容纳组装电池22的电池箱24包括上部箱36和下部箱38。上部箱36由钢板一体式形成，包括定位为面对组装电池22的前表面32的箱前表面构件40、定位为面对组装电池22的后表面34的箱后表面构件42、以及定位为面对组装电池的上表面的箱上表面构件44。箱前表面构件40和箱后表面构件42大致是竖直地设置的，箱上表面构件44大致水平地设置。下部箱38面对组装电池22的下表面。上部箱36和下部箱38形成具有大致矩形截面的管道，该管道的两端利用图中未示出的构件封闭起来。电池箱24由上部箱36和下部箱38构成。脊部46设置在箱后表面的内侧上，S卩，在面对着组装电池的后面34的箱后表面构件42的面上。脊部46以避开电极端子30的方式布置，尤其以一种面对着未设有电极端子30的一部分后表面的方式布置，具体地，位于电极端子30的下方。
[0019]脊部46可以布置为延伸跨越与左右方向上电极端子30排布所在之处的范围大致相同的整个范围。脊部46可以布置在设有电极端子30的区域的一部分中，或者，脊部46可布置为在左右方向上具有间隔。
[0020]图3为展示车载电池18的更多细节结构的纵剖视图。组装电池22包括端子盖48和线束支架50，二者沿着后表面34在左右方向上延伸。端子盖48和线束支架50可设在组装电池22的整个左右方向上。端子盖48覆盖每个电极端子30的背侧。线束支架50限定了线束支架50与电池模块26之间的空间，将信号传输至各传感器的线束固定在该空间中。端子盖48和线束支架50可形成为一体式树脂部件，并连接至电池模块26。组装电池22的后表面34由电池模块26、端子盖48和线束支架50的后端表面形成。
[0021]空气导流板52通过焊接等方式固定至由箱后表面构件42和箱上表面构件44限定的转角部分。由空气导流板52形成的上部箱36的天花板表面和箱上表面构件44具有大致突出的形状。突出形状的该突出部分设置为对应于组装电池22的上表面，上部空气引流通道54形成在突出部分与组装电池22之间。空气导流板52限制了空气流经过电池模块26的上表面所在的区域。空气流沿穿透图3的方向流经上部空气引流通道54，这一空气流冷却了组装电池22。
[0022]下部箱38具有凹部，其对应于组装电池22的下表面而形成。在该凹部的底面56与组装电池22的下表面之间具有一距离。组装电池22的下表面的前边缘和后边缘分别由所述凹部的边缘部分58、60支撑，并利用螺栓等固定至后者上。下部箱38的凹部界定了所述凹部与所述组装电池22的下表面之间的下部空气引流通道62。空气流沿着穿透图3的附图的方向流经下部空气引流通道62，该空气流对组装电池22进行冷却。
[0023]下部箱38通过焊接等固定至车辆主体。图3展示了下部箱38在边缘部分60处固定至车辆主体的横梁。下部箱38在其它多个位置处固定至车辆主体。横梁64的上表面的高度大致与行李箱底板面20的高度重合。于是，下部箱38的边缘部分的高度，S卩，组装电池22的下表面的高度，大致与行李箱底板表面20的水平相同。
[0024]上部箱36和下部箱38在其前边缘和后边缘处彼此接合。在后边缘处，箱后表面构件42的下边缘利用螺栓68接合至复数个L形托架66，这些托架焊接至下部箱38的边缘部分60。可使用单块钢板使托架66与下部箱38为一体。箱后表面构件42通过下部箱38和托架66在其下边缘处固定至车辆主体。箱后表面构件42可在其下边缘处直接固定至车辆主体，或可通过直接固定至车辆主体的托架来固定。箱后表面构件42的下边缘与行李箱底板表面20大致位于相同的水平。关于竖直方向的位置关系，箱后表面构件42的下边缘和行李箱底板表面20没有必要位于相同高度，且行李箱底板表面20可例如位于更高的水平。
[0025]脊部56通过焊接等固定至箱后表面构件42。所述脊部46包括后向斜面70，其面对着组装电池22的后表面34。这一表面70被称为斜面70。该斜面70与后表面34是隔开的，且斜面70的下边缘70U沿前后方向位于比其上边缘70L更靠近组装电池22的位置。构成脊部46的板件与形成箱后表面构件的板件一起利用螺栓68固定至托架66。
[0026]图4为展示当行李箱14中的装载物品72与车载电池18相撞时的状态的图示。如果汽车10由于前方碰撞等而突然减速，则行李箱14中的装载物品72因惯性而前移，并与行李箱14的前向位置处的车载电池18的箱后表面构件42相撞。如果从装载物品72接受了大的力，则箱后表面构件42易于在前向方向上移动。与此同时，箱后表面构件42在其下边缘处固定，但在其上边缘处不受限，因而脊部46与组装电池22之间具有间隙；于是，箱后表面构件42围绕其下边缘转向。
[0027]如果箱后表面构件42在前向倾斜方向上转向，则脊部46与组装电池的后表面34相接触，在本实施例中尤其与线束支架50接触，这一转向随后停止。与此同时，已接纳了箱后表面构件42或接受了来自箱后表面构件42的力的端子盖48不触及电极端子30，因而电极端子30不受力。同时，在图4中，位于线束支架50与脊部的斜面70之间彼此接触的部分变得大致彼此平行。相应地，线束支架50能够在竖直方向上在更宽的范围内接受来自脊部46的力，从而抑制负载的集中。
[0028]如果箱后表面构件42向前倾斜，则电池箱24的后表面变为一斜面。当脊部46与组装电池的后表面34接触时，箱后表面构件42相对于垂直方向的倾斜角度为10到20°，尤其是10到15°。常规状态下脊部的斜面70的向后倾斜角度被配置为对应于这一角度。当箱后表面构件42向前倾斜时，已碰撞了的装载物品72沿着以长短虚线表示的装载物品72’所示的倾斜的电池箱24的后表面移动。相应地，在装载物品72碰撞时刻，部分力被释放了，因而减小了待施加到车载电池18上的力。
[0029]每个电极端子30在每个电池模块26的内侧延伸；因此，如果更大的力被施加至电极端子30，则该力被传递至电池模块26的内侧，这导致电池模块26的损坏。为应对这一点，每个电池模块26针对来自于非电极端子30的其它位置的输入而言是相对刚性的，且脊部46设置为在非电极端子30的其它位置处接受力，从而防止电池模块26的损坏。在车载电池18中，脊部46被带至与线束支架50相接触，从而分散待传递至电池模块26的力。
[0030]装载物品72不总是沿电池箱24的整个左右方向均匀地碰撞，如果装载物品碰撞电池箱24的一部分，则仅位于这一部分附近处的脊部46与线束支架50相接触。由于线束支架50在左右方向上延伸，因此线束支架50沿左右方向传递从脊部46接受的力，从而将该力传递至尽可能多的电池模块26。通过这一配置，减小了单个电池模块26待接受的力。通过为组装电池22提供类似线束支架50那样沿左右方向延伸、并接收来自于脊部46的力的构件，有可能将力传递至尽可能多的电池模块26。
[0031]将描述根据本发明的另一实施例。根据另一实施例的车载电池包括组装电池和容纳该组装电池的电池箱。所述电池箱包括表面构件，该表面构件形成一表面，所述表面面对着组装电池的电极端子排布所在的端子排布表面。这一表面构件包括朝组装电池突起的脊部。所述脊部以避开电极端子的方式面对至少端子排布表面的一部分。在包括脊部的表面构件朝组装电池移动的时刻，所述脊部在所述表面构件对电极端子施加力之前便与组装电池相接触。
【主权项】
1.车载电池，其安装在位于汽车最后排座椅后方的空间的前段中，该车载电池的特征在于，包括: 组装电池，其包括电极端子，这些电极端子沿车辆前后方向排布在所述组装电池的后表面上；以及 电池箱，其容纳所述组装电池， 其中 形成所述电池箱的后表面的箱后表面构件设置有脊部，该脊部以避开所述电极端子的方式沿车辆前后方向面对着所述组装电池的后表面的至少一部分，所述脊部朝所述组装电池突起，并且 当所述箱后表面构件朝所述组装电池移动时，所述脊部在所述箱后表面构件对所述电极端子施加力之前便与所述组装电池相接触。2.根据权利要求1所述的车载电池，其特征在于: 所述脊部相隔一距离地面对着所述组装电池的后表面，所述箱后表面构件在所述箱后表面构件的下部边缘处固定至车辆主体。3.根据权利要求1所述的车载电池，其特征在于: 所述脊部包括斜面，该斜面相对于所述组装电池的所述后表面倾斜，并且 当所述斜面与所述组装电池相接触时，所述斜面变得平行于所述组装电池的与该斜面相接触的面。
【文档编号】H01M2/10GK105914314SQ201610092756
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】片山佑介, 长峰浩, 长峰浩一, 福迫尚纪
【申请人】丰田自动车株式会社