車載電池的制作方法
【專利摘要】車載電池，其安裝在位于汽車最后排座椅后方的空間的前段中，該車載電池包括：組裝電池，其包括電極端子，這些電極端子在車輛前后方向上排布在所述組裝電池的后表面上；以及電池箱，其容納所述組裝電池。形成所述電池箱的后表面的箱后表面構(gòu)件設(shè)有脊部，該脊部以避開所述電極端子的方式在車輛前后方向上面對所述組裝電池的后表面的至少一部分，所述脊部朝所述組裝電池突起。當(dāng)所述箱后表面構(gòu)件朝所述組裝電池移動時，所述脊部在所述箱后表面構(gòu)件對所述電極端子施加力之前便與所述組裝電池相接觸。
【專利說明】
車載電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及安裝在汽車上的車載電池，尤其涉及在汽車碰撞時對車載電池的保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在配備有作為用于驅(qū)動車輛的電機(jī)的電動機(jī)的汽車、例如混合動力車輛中，安裝有向電動機(jī)供應(yīng)電力的電池。這些電池布置在例如行李箱的前段。如果包括這種電池的汽車突然減速，則在一些情形中行李箱中裝載的物品可能會前移，與電池相撞。
[0003]公開號為2013-8524的日本專利申請公開了一種技術(shù)，其為電池設(shè)置了保護(hù)件，以防止因碰撞而變形的底板通過箱對電池的電極端子施加力。所述保護(hù)件也變形，以比電極端子更朝外突出，從而防止底板和箱觸及電極端子。保護(hù)件固定至與電池單體層疊在一起的端板，還固定至樹脂框架。
[0004]公開號為2013-26111的日本專利申請公開了一種技術(shù)，其提供了容納電池組的組箱，其具有臺階部分，配置為可變形以吸收沖擊。如果該電池組箱的上部箱變形并接觸電極端子，則那些為上部箱的與正電極端子相接觸的對應(yīng)部分所設(shè)置的臺階部分會變形，以吸收沖擊。
[0005]應(yīng)當(dāng)注意，括號中的附圖標(biāo)記表示上述專利文獻(xiàn)中所使用的附圖標(biāo)記，與本發(fā)明的實施例中使用的附圖標(biāo)記沒有關(guān)聯(lián)。
[0006]在JP2013-8524 A中，布置在各相鄰的電池單體之間的樹脂框架用于向電池提供保護(hù)件。因此，電池在層疊方向上的尺寸增大了樹脂框架的厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了這樣的車載電池:其能夠抑制電池尺寸的增大，以及抑制從箱等施加到電極端子的力。
[0008]本發(fā)明一方面涉及安裝在汽車中的車載電池。該車載電池安裝在位于汽車最后排座椅后方的空間的前段中。所述車載電池包括組裝電池和容納該組裝電池的電池箱。電池的電極端子排布在所述組裝電池的后表面上。電池箱包括形成所述電池箱的后表面的箱后表面構(gòu)件，并設(shè)置有脊部，該脊部沿車輛前后方向面對著所述組裝電池的后表面的至少一部分，且朝所述組裝電池突起。所述脊部以避開電極端子的方式面對著組裝電池的后表面。當(dāng)所述箱后表面構(gòu)件朝所述組裝電池移動時，所述脊部在所述箱后表面構(gòu)件對所述電極端子施加力之前便與所述組裝電池相接觸。
[0009]所述脊部可相隔一距離地面對著所述組裝電池的后表面，且所述箱后表面構(gòu)件可在所述箱后表面構(gòu)件的下部邊緣處固定至車輛主體。
[0010]通過以避開電極端子的方式設(shè)置脊部，有可能抑制電池箱與電極的接觸。箱后表面構(gòu)件在其下部邊緣處固定至車輛主體，其中脊部與組裝電池的后表面之間有一距離，從而使箱后表面構(gòu)件在行李箱中裝載的物品與箱后表面構(gòu)件相撞的時刻向前傾斜。行李箱中裝載的物品沿著箱后表面構(gòu)件向前傾斜，從而減小組裝電池所接受的沖擊。
【附圖說明】
[0011]結(jié)合附圖，將在以下對本發(fā)明示例性實施例的詳細(xì)描述中介紹本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)及工業(yè)意義，附圖中相似的標(biāo)記指代相似部件，其中:
圖1為展示汽車后段的主要部分的剖視圖；
圖2為展示車載電池、尤其是組裝電池和電池箱的透視圖；
圖3為展示車載電池的剖視圖的圖示；
圖4為展示行李箱中裝載的物品與車載電池相撞的狀態(tài)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]以下將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是側(cè)視的汽車的后剖面的側(cè)透視圖，其配備有作為用于驅(qū)動車輛、例如混合動力車輛的電機(jī)的電動機(jī)，并展示了汽車10的主要部分。在圖1中，箭頭FR所示方向表示汽車1的前向方向，箭頭UP所示方向表示汽車的向上方向。在以下附圖中，汽車的前向方向和向上方向分別由箭頭FR、UP表示。在以下說明書中，除另有所指，表達(dá)方向和方位的術(shù)語，例如前向、后向、右、左、向上、向下和側(cè)向，均表示那些參考了汽車10的方向和方位。
[0013]汽車10是客運(yùn)車輛，包括前排座椅(圖中未示出)和后排座椅12。汽車10進(jìn)一步包括后于后排座椅12后方的行李箱14。每個后排座椅12的后面16限定了行李箱14的前端。電池18安裝在行李箱14的前段。電池18以下稱為車載電池18。在容納車載電池18的空間與實際裝載行李的空間之間可設(shè)有分隔壁，以分隔這些空間。在這方面，用于容納車載電池18的空間和用于裝載行李的空間對應(yīng)于本實施例的行李箱14。
[0014]在本實施例中，以包括前后排座椅的客運(yùn)車輛為例，后排座椅后方的空間認(rèn)為是行李箱14，但在僅有前排座椅的汽車中，前排座椅等同于此處的汽車的最后排座椅，因而該前排座椅后方的空間對應(yīng)于行李箱14。車載電池18可緊跟著設(shè)在后排座椅12后方，在圖1中，車載電池18被置于行李箱14的底板表面20上(在此，稱作行李箱地板表面20 )。車載電池18的安裝位置對應(yīng)于左右后輪的輪罩之間的位置。車載電池18包括組裝電池22，以及容納組裝電池22的電池箱24。從車載電池18向電動機(jī)供應(yīng)電力以驅(qū)動車輛，或者，通過再生制動等利用電動機(jī)產(chǎn)生的電力對車載電池18充電。
[0015]圖2為展示車載電池18的主要部分的配置的分解圖。組裝電池22是通過層疊電池模塊26而形成的，每個電池模塊具有大致矩形形狀，在電池模塊的厚度方向上具有一厚度。電池模塊26的層疊方向與車載電池18安裝在汽車10上時的左右方向重合。每個電池模塊26包括多個、例如6個串聯(lián)連接的電池單體，一般具有帶厚度的大致矩形形狀。
[0016]每個電池模塊26中包括正電極和負(fù)電極、以及電解質(zhì)溶液，電極端子28、30以下述方式布置:從對應(yīng)于每個電池模塊26的矩形形狀的較短側(cè)的各表面伸出。每個電極端子28是設(shè)置在每個電池模塊的前方較短側(cè)上的端子，而每個電極端子30是設(shè)置在每個電池模塊的后方較短側(cè)上的端子。電極端子28中的每一個和電極端子30中的每一個連接至電池模塊26中串聯(lián)連接的每個電池單體的兩端處的各電極。
[0017]組裝電池22具有大致長方體的形狀，該長方體的面向前方的表面稱為前表面32，其面向后方的表面稱為后表面34。所述前表面和后表面大致為垂直面。電極端子28沿著前表面的上部邊緣布置在上部位置處，電極端子30沿著后表面的上部邊緣布置在下部位置處。
[0018]容納組裝電池22的電池箱24包括上部箱36和下部箱38。上部箱36由鋼板一體式形成，包括定位為面對組裝電池22的前表面32的箱前表面構(gòu)件40、定位為面對組裝電池22的后表面34的箱后表面構(gòu)件42、以及定位為面對組裝電池的上表面的箱上表面構(gòu)件44。箱前表面構(gòu)件40和箱后表面構(gòu)件42大致是豎直地設(shè)置的，箱上表面構(gòu)件44大致水平地設(shè)置。下部箱38面對組裝電池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，該管道的兩端利用圖中未示出的構(gòu)件封閉起來。電池箱24由上部箱36和下部箱38構(gòu)成。脊部46設(shè)置在箱后表面的內(nèi)側(cè)上，S卩，在面對著組裝電池的后面34的箱后表面構(gòu)件42的面上。脊部46以避開電極端子30的方式布置，尤其以一種面對著未設(shè)有電極端子30的一部分后表面的方式布置，具體地，位于電極端子30的下方。
[0019]脊部46可以布置為延伸跨越與左右方向上電極端子30排布所在之處的范圍大致相同的整個范圍。脊部46可以布置在設(shè)有電極端子30的區(qū)域的一部分中，或者，脊部46可布置為在左右方向上具有間隔。
[0020]圖3為展示車載電池18的更多細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。組裝電池22包括端子蓋48和線束支架50，二者沿著后表面34在左右方向上延伸。端子蓋48和線束支架50可設(shè)在組裝電池22的整個左右方向上。端子蓋48覆蓋每個電極端子30的背側(cè)。線束支架50限定了線束支架50與電池模塊26之間的空間，將信號傳輸至各傳感器的線束固定在該空間中。端子蓋48和線束支架50可形成為一體式樹脂部件，并連接至電池模塊26。組裝電池22的后表面34由電池模塊26、端子蓋48和線束支架50的后端表面形成。
[0021]空氣導(dǎo)流板52通過焊接等方式固定至由箱后表面構(gòu)件42和箱上表面構(gòu)件44限定的轉(zhuǎn)角部分。由空氣導(dǎo)流板52形成的上部箱36的天花板表面和箱上表面構(gòu)件44具有大致突出的形狀。突出形狀的該突出部分設(shè)置為對應(yīng)于組裝電池22的上表面，上部空氣引流通道54形成在突出部分與組裝電池22之間。空氣導(dǎo)流板52限制了空氣流經(jīng)過電池模塊26的上表面所在的區(qū)域?？諝饬餮卮┩笀D3的方向流經(jīng)上部空氣引流通道54，這一空氣流冷卻了組裝電池22。
[0022]下部箱38具有凹部，其對應(yīng)于組裝電池22的下表面而形成。在該凹部的底面56與組裝電池22的下表面之間具有一距離。組裝電池22的下表面的前邊緣和后邊緣分別由所述凹部的邊緣部分58、60支撐，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與所述組裝電池22的下表面之間的下部空氣引流通道62?？諝饬餮刂┩笀D3的附圖的方向流經(jīng)下部空氣引流通道62，該空氣流對組裝電池22進(jìn)行冷卻。
[0023]下部箱38通過焊接等固定至車輛主體。圖3展示了下部箱38在邊緣部分60處固定至車輛主體的橫梁。下部箱38在其它多個位置處固定至車輛主體。橫梁64的上表面的高度大致與行李箱底板面20的高度重合。于是，下部箱38的邊緣部分的高度，S卩，組裝電池22的下表面的高度，大致與行李箱底板表面20的水平相同。
[0024]上部箱36和下部箱38在其前邊緣和后邊緣處彼此接合。在后邊緣處，箱后表面構(gòu)件42的下邊緣利用螺栓68接合至復(fù)數(shù)個L形托架66，這些托架焊接至下部箱38的邊緣部分60?？墒褂脝螇K鋼板使托架66與下部箱38為一體。箱后表面構(gòu)件42通過下部箱38和托架66在其下邊緣處固定至車輛主體。箱后表面構(gòu)件42可在其下邊緣處直接固定至車輛主體，或可通過直接固定至車輛主體的托架來固定。箱后表面構(gòu)件42的下邊緣與行李箱底板表面20大致位于相同的水平。關(guān)于豎直方向的位置關(guān)系，箱后表面構(gòu)件42的下邊緣和行李箱底板表面20沒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通過焊接等固定至箱后表面構(gòu)件42。所述脊部46包括后向斜面70，其面對著組裝電池22的后表面34。這一表面70被稱為斜面70。該斜面70與后表面34是隔開的，且斜面70的下邊緣70U沿前后方向位于比其上邊緣70L更靠近組裝電池22的位置。構(gòu)成脊部46的板件與形成箱后表面構(gòu)件的板件一起利用螺栓68固定至托架66。
[0026]圖4為展示當(dāng)行李箱14中的裝載物品72與車載電池18相撞時的狀態(tài)的圖示。如果汽車10由于前方碰撞等而突然減速，則行李箱14中的裝載物品72因慣性而前移，并與行李箱14的前向位置處的車載電池18的箱后表面構(gòu)件42相撞。如果從裝載物品72接受了大的力，則箱后表面構(gòu)件42易于在前向方向上移動。與此同時，箱后表面構(gòu)件42在其下邊緣處固定，但在其上邊緣處不受限，因而脊部46與組裝電池22之間具有間隙；于是，箱后表面構(gòu)件42圍繞其下邊緣轉(zhuǎn)向。
[0027]如果箱后表面構(gòu)件42在前向傾斜方向上轉(zhuǎn)向，則脊部46與組裝電池的后表面34相接觸，在本實施例中尤其與線束支架50接觸，這一轉(zhuǎn)向隨后停止。與此同時，已接納了箱后表面構(gòu)件42或接受了來自箱后表面構(gòu)件42的力的端子蓋48不觸及電極端子30，因而電極端子30不受力。同時，在圖4中，位于線束支架50與脊部的斜面70之間彼此接觸的部分變得大致彼此平行。相應(yīng)地，線束支架50能夠在豎直方向上在更寬的范圍內(nèi)接受來自脊部46的力，從而抑制負(fù)載的集中。
[0028]如果箱后表面構(gòu)件42向前傾斜，則電池箱24的后表面變?yōu)橐恍泵?。?dāng)脊部46與組裝電池的后表面34接觸時，箱后表面構(gòu)件42相對于垂直方向的傾斜角度為10到20°，尤其是10到15°。常規(guī)狀態(tài)下脊部的斜面70的向后傾斜角度被配置為對應(yīng)于這一角度。當(dāng)箱后表面構(gòu)件42向前傾斜時，已碰撞了的裝載物品72沿著以長短虛線表示的裝載物品72’所示的傾斜的電池箱24的后表面移動。相應(yīng)地，在裝載物品72碰撞時刻，部分力被釋放了，因而減小了待施加到車載電池18上的力。
[0029]每個電極端子30在每個電池模塊26的內(nèi)側(cè)延伸；因此，如果更大的力被施加至電極端子30，則該力被傳遞至電池模塊26的內(nèi)側(cè)，這導(dǎo)致電池模塊26的損壞。為應(yīng)對這一點(diǎn)，每個電池模塊26針對來自于非電極端子30的其它位置的輸入而言是相對剛性的，且脊部46設(shè)置為在非電極端子30的其它位置處接受力，從而防止電池模塊26的損壞。在車載電池18中，脊部46被帶至與線束支架50相接觸，從而分散待傳遞至電池模塊26的力。
[0030]裝載物品72不總是沿電池箱24的整個左右方向均勻地碰撞，如果裝載物品碰撞電池箱24的一部分，則僅位于這一部分附近處的脊部46與線束支架50相接觸。由于線束支架50在左右方向上延伸，因此線束支架50沿左右方向傳遞從脊部46接受的力，從而將該力傳遞至盡可能多的電池模塊26。通過這一配置，減小了單個電池模塊26待接受的力。通過為組裝電池22提供類似線束支架50那樣沿左右方向延伸、并接收來自于脊部46的力的構(gòu)件，有可能將力傳遞至盡可能多的電池模塊26。
[0031]將描述根據(jù)本發(fā)明的另一實施例。根據(jù)另一實施例的車載電池包括組裝電池和容納該組裝電池的電池箱。所述電池箱包括表面構(gòu)件，該表面構(gòu)件形成一表面，所述表面面對著組裝電池的電極端子排布所在的端子排布表面。這一表面構(gòu)件包括朝組裝電池突起的脊部。所述脊部以避開電極端子的方式面對至少端子排布表面的一部分。在包括脊部的表面構(gòu)件朝組裝電池移動的時刻，所述脊部在所述表面構(gòu)件對電極端子施加力之前便與組裝電池相接觸。
【主權(quán)項】
1.車載電池，其安裝在位于汽車最后排座椅后方的空間的前段中，該車載電池的特征在于，包括: 組裝電池，其包括電極端子，這些電極端子沿車輛前后方向排布在所述組裝電池的后表面上；以及 電池箱，其容納所述組裝電池， 其中 形成所述電池箱的后表面的箱后表面構(gòu)件設(shè)置有脊部，該脊部以避開所述電極端子的方式沿車輛前后方向面對著所述組裝電池的后表面的至少一部分，所述脊部朝所述組裝電池突起，并且 當(dāng)所述箱后表面構(gòu)件朝所述組裝電池移動時，所述脊部在所述箱后表面構(gòu)件對所述電極端子施加力之前便與所述組裝電池相接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電池，其特征在于: 所述脊部相隔一距離地面對著所述組裝電池的后表面，所述箱后表面構(gòu)件在所述箱后表面構(gòu)件的下部邊緣處固定至車輛主體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電池，其特征在于: 所述脊部包括斜面，該斜面相對于所述組裝電池的所述后表面傾斜，并且 當(dāng)所述斜面與所述組裝電池相接觸時，所述斜面變得平行于所述組裝電池的與該斜面相接觸的面。
【文檔編號】H01M2/10GK105914314SQ201610092756
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月19日
【發(fā)明人】片山佑介, 長峰浩, 長峰浩一, 福迫尚紀(jì)
【申請人】豐田自動車株式會社