用于电池的外壳制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于电池的外壳，包括：绕电池设置的多个铝合金外壳壁；以及附接至至少一个外壳壁的由碳纤维增强聚合物形成的多个波状撞击吸收构件，波状撞击吸收构件具有在波状撞击吸收构件与铝合金外壳壁之间形成多个梯形空间的至少一个脊和多个沟。还提供了另一种用于电池的外壳。该用于电池的外壳能够实现使用于吸收碰撞产生的能量导致的电池外壳变形最小化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于电动车辆电池的电池外壳的保护结构。
技术介绍
电动车辆使用装在组装至车身的外壳或壳体中的电池。电池可在与车辆的前部、后部和侧部间隔开的位置处组装至车身。例如，电池可组装在客厢的下面、车尾行李箱中、客厢的前面或纵向延伸的通道中。在碰撞中必须保护电池免受损坏。电池壳体可紧紧地装满锂离子电池组或其他类型的电池。要避免电池壳体的变形以防止壳体侵入容纳电池的区域。侵入电池壳体可使电池破裂并且使电池的容量溢出。当电池壳体组装在车辆中的中心位置，例如，组装在客厢的下方时，车身的侧部和电池外壳之间的可用压碎空间有限。电池外壳和车辆的前端或后端之间有更大的可用压碎空间。在任意一种情况下，长期以来的且未得到满足的需要是最小化电池外壳变形的用于吸收碰撞产生的能量的高效和有效的轻质结构。该结构必须具有有限的封装空间需求同时为包括撞击吸收结构的电池外壳组件提供附加刚度。保护电池外壳的一些方法已经提出在电池外壳上增加横梁和横向构件或延长电池外壳的外侧。这些方法增加了车辆的重量并且需要额外的空间来封装横梁和横向构件。要避免增加的重量，因为增加的重量会给燃油经济性带来负面影响。增加封装空间的需求会给车辆设计自由度带来负面影响。通过下列总结的本技术解决了上述问题和其他问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于，提供一种用于电池的外壳以使用于吸收碰撞产生的能量导致的电池外壳变形最小化。根据本技术的一个方面，公开了一种用于电池的外壳，其包括绕电池设置的多个铝合金外壳壁和附接至外壳壁的由碳纤维增强聚合物(CFRP)构成的多个波状撞击吸收构件。撞击吸收构件具有在撞击吸收构件和外壳壁之间形成了多个梯形空间的至少一个脊和多个沟。根据本方法的其他方面，撞击吸收构件的每一个可包括与外壳壁平行设置的至少一个脊。第一斜坡表面和第二斜坡表面从该脊延伸至该脊的相反两侧上的沟并且以一定角度延伸向外壳壁。外壳还可包括提供在撞击吸收构件的第一侧和第二侧上的与外壳壁平行延伸的附接凸缘。第一侧上的附接凸缘连接至第一斜坡表面中的一个并且第二侧上的附接凸缘连接至第二斜坡表面中的一个。外壳还可包括附接至外壳壁上的多个T形引导件，多个T形引导件形成了在两个T形引导件之间的用于撞击吸收构件的插孔(receptacle)。T形引导件彼此平行延伸，这样使得撞击吸收构件的附接凸缘的每一个设置在T形引导件中的一个与外壳壁中的一个之间。撞击吸收构件通过朝向外壳壁塌缩到梯形空间中来吸收撞击。根据本技术的另一个方面，公开了一种用于电池的外壳，其包括绕电池设置的多个平坦的铝外壳壁和以面对面定向附接以基本覆盖外壳壁的多个平坦的撞击吸收构件，平坦的撞击吸收构件由碳纤维增强聚合物制成。外壳还可包括附接至外壳壁的多个T形引导件，多个T形引导件在彼此平行延伸的两个T形引导件之间形成了用于撞击吸收构件的插孔。平坦的撞击吸收构件包括设置在T形引导件中的一个和外壳壁中的一个之间的第一附接凸缘和第二附接凸缘。平坦的撞击吸收构件可能以粘合方式附接至外壳壁。根据本技术的另一个方面，公开了一种用于为具有电池供电牵引马达的车辆的电池提供撞击吸收电池外壳的方法。该方法包括下列步骤：提供多个侧部和以及顶侧部和底侧部；绕电池将所有的侧部组装在一起；以及将多个撞击吸收碳纤维增强聚合物构件组装至侧部以形成包绕电池外壳的撞击吸收组件。根据本技术的涉及该方法的其他方面，撞击吸收碳纤维增强聚合物构件可以是波状的并且具有在撞击吸收构件和外壳的侧部之间形成了多个梯形空间的至少一个脊和多个沟。撞击吸收碳纤维增强聚合物构件的每一个可包括与外壳的侧部平行设置的至少一个脊，以及第一斜坡表面和第二斜坡表面，两者分别从至少一个脊延伸向该至少一个脊的相反两侧上的沟。斜坡表面以一定角度延伸向外壳的侧部以与撞击吸收构件所附接的侧部形成了梯形空间。撞击吸收碳纤维增强聚合物构件通过朝向外壳的侧部塌缩到梯形空间中来吸收撞击。根据该方法的其他方面，该方法还可包括下列步骤：在撞击吸收碳纤维增强聚合物构件的与外壳的侧部平行延伸的第一侧部和第二侧部上提供附接凸缘，以及将第一侧部和第二侧部上的附接凸缘连接至外壳的侧部中的一个上。该方法还可包括在外壳的侧部上提供多个T形引导件，多个T形引导件在彼此平行延伸的两个T形引导件之间形成了用于撞击吸收碳纤维增强聚合物构件的插孔。撞击吸收碳纤维增强聚合物构件的附接凸缘的每一个可插入T形引导件中的一个和外壳的侧部中的一个之间。本技术的有益效果在于，该用于电池的外壳能够实现使用于吸收碰撞产生的能量导致的电池外壳变形最小化。下文参照所附附图描述了本技术的上述方面以及其他方面。附图说明图1是车辆的图示底部平面图，其示出了设置在位于客厢下方的车架上电池外壳。图2是电池外壳的第一实施例的立体图，该电池外壳包括提供在外壳的侧部和顶部上的波状(corrugated)碳纤维增强聚合物(CFRP)撞击吸收构件。图3是图2中示出的电池外壳的一部分的局部放大立体图。图4是图2中示出的电池外壳的一部分的局部截面图。图5是包括提供在外壳的侧部和顶部上的平坦的碳纤维增强聚合物(CFRP)撞击吸收构件的电池外壳的第二实施例的立体图。图6是图5中示出的电池外壳的一部分的局部放大立体图。图7是图5中示出的电池外壳的一部分的局部截面图。图8是比较分别根据图2和图5的具有撞击吸收构件的电池壳的两个不同实施例的电池壳变形的曲线图。具体实施方式参照附图公开了示出的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例旨在仅为可以各种替代形式呈现的实例。附图无需按比例并且一些部件可放大或最小化以示出特定组件的细节。所公开的具体的结构性和功能性细节不应解释为限制，而是作为教导本领域的技术人员如何实践公开的构思的代表性基础。参照图1，车辆10被图示性地示出有用于电池供电的牵引马达的电池12。车辆10包括支撑在车架16上的车身14。牵引马达18也组装至车架16。牵引马达18是电池供电的牵引马达，其有电池12供电以驱动车轮20。车身14包括侧车身22、前保险杠24和后保险杠26。电池12被示出位于车辆10的客厢下方的中心位置。应该注意，与侧车身22距离电池12的相对较近的间距相比，在电池与前、后保险杠24和26之间具有显著更大的空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池的外壳，其特征在于，包括：绕所述电池设置的多个铝合金外壳壁；以及附接至至少一个所述外壳壁的由碳纤维增强聚合物形成的多个波状撞击吸收构件，所述波状撞击吸收构件具有在所述波状撞击吸收构件与所述铝合金外壳壁之间形成多个梯形空间的至少一个脊和多个沟。

【技术特征摘要】
2015.02.11 US 14/619,3611.一种用于电池的外壳，其特征在于，包括：
绕所述电池设置的多个铝合金外壳壁；以及
附接至至少一个所述外壳壁的由碳纤维增强聚合物形成的多个波状撞
击吸收构件，所述波状撞击吸收构件具有在所述波状撞击吸收构件与所述
铝合金外壳壁之间形成多个梯形空间的至少一个脊和多个沟。
2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，每个所述波状撞击吸收
构件都包括与所述铝合金外壳壁平行设置的至少一个脊以及第一斜坡表面
和第二斜坡表面，所述第一斜坡表面和所述第二斜坡表面各自从所述至少
一个脊延伸至所述至少一个脊的相反两侧上的沟并且以一定角度延伸向所
述铝合金外壳壁。
3.根据权利要求2所述的外壳，其特征在于，还包括：
提供在所述波状撞击吸收构件的第一侧和第二侧上并与所述铝合金外
壳壁平行延伸的附接凸缘，其中，所述第一侧上的所述附接凸缘连接至所
述第一斜坡表面中的一个并且所述第二侧上的所述附接凸缘连接至所述第
二斜坡表面中的一个。

【专利技术属性】
技术研发人员：赛伊德·努希尔，威廉·L·斯坦克，萨伊德·戴维·巴尔巴特，穆罕默德·里达·巴库什，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US