一种用于车辆底盘的电池外壳，具有：在上表面上具有突出的表面特征的基部构件，所述突出的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，每个单元构造成接收至少一个电池；在下表面上具有多个悬垂的表面特征的覆盖构件，所述悬垂的表面特征与基部构件的表面特征对准。覆盖构件包括形成在其上表面中的通道，该通道与布置在底表面上的悬垂的表面特征对准并且沿其长度延伸。还包括格架支撑结构，其具有轴向和横向延伸的多个支撑构件，其中格架支撑结构构造成至少部分地布置在覆盖构件的通道内并安装至车辆底盘。格架支撑构件提供增加的刚性以及为外部施加的力(例如碰撞事件)提供载荷分布路径，以防止或抑制外壳破裂或被刺穿。以防止或抑制外壳破裂或被刺穿。以防止或抑制外壳破裂或被刺穿。
Composite battery shell
【技术实现步骤摘要】
复合电池外壳
[0001]本申请是专利技术名称为“复合电池外壳”、国际申请日为2018年8月14日的国际申请PCT/US2018/046722进入中国国家阶段的中国专利技术专利申请号201880091089.3的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请根据35USC 119要求2018年1月31日提交的美国临时申请62/624,288的权益，其全部内容通过引用结合于此。
[0004]所公开的主题涉及一种用于复合封闭隔室的系统。特别地，本公开的主题涉及一种复合电池外壳。
技术介绍
[0005]已知用于电池外壳的各种结构为自支撑式的并且在结构上与车辆系统的平衡分开。这导致整个系统的质量增加并且因而导致经济性降低(增加了制造成本)和性能降低(更高的重量降低了充电之间的工作范围或在混合动力中降低了燃油经济性)。
[0006]大质量电池通常需要大量的材料来提供刚度和强度，以将电池或多个电池保持在车辆系统内。类似地，常规设计的电池外壳需要大量的增强物来防止在发生车辆碰撞时物体侵入。车辆的结构要求和电池外壳的结构要求传统上是分开的，由此电池外壳变成了纯粹的寄生质量并且对车辆的性能而言是冗余的。
[0007]在以下公报中提供了传统电池外壳的示例，其中每篇公报均通过引用整体结合在此：美国专利号8286743、8393427、8833499、5620057、7323272、8115450、8210301，8875828、9331321；和美国专利申请公开号20100136402、20120103714、2015079454和2015318525。
[0008]本公开的主题提供了一种用于存储、保护和使用用于混合动力、插电式混合动力和电动车辆应用的电池的新的创新解决方案。本公开全面描述了该独特且创新的结构方案，以将电池外壳与车辆白车身和/或车辆底盘集成在一起。本公开的主题解决了与单独电池外壳相关联的许多包装挑战，这些电池外壳必须存在于传统车辆设计的可用空间中，在传统车辆设计中，碰撞保护的设计是独立于所连结的电池外壳的。此外，本公开的电池外壳的系统和结构可应用于用于运输的混合动力、插电式混合动力和插电式电动乘用车以及其他公众运输系统(例如，公共汽车、班车和轨道车)。
技术实现思路
[0009]所公开的主题的目的和优点将在下面的描述中阐明并且这些目的和优点从该描述中变得明显，还将通过对所公开的主题的实践而获知。通过在书面描述及其权利要求中以及从附图中特别指出的方法和系统，将实现并获得所公开的主题的其他优点。
[0010]为了实现这些及其他优点并且根据所公开的主题的目的，如实施和广泛描述的那样，所公开的主题包括形成用于车辆底盘的电池外壳的系统和结构，该电池外壳包括：具有
上表面和下表面的基部构件，所述基部构件在所述上表面上具有多个突出的表面特征，这些突出的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，每个单元均构造成接收至少一个电池(在采用多个模块形成电池的实施例中，每个单元可以构造为分立模块)；具有上表面和下表面的覆盖构件，所述覆盖构件在所述下表面上具有多个悬垂的表面特征，所述多个悬垂的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，所述覆盖构件的表面特征与所述基部构件的表面特征对准，所述覆盖构件在其上表面中形成有至少一个通道，所述通道与布置在底表面上的悬垂的表面特征对准并且沿着该悬垂的表面特征的长度延伸；格架支撑结构，所述格架支撑结构包括轴向延伸的多个支撑构件和横向延伸的多个支撑构件，其中，所述格架支撑结构构造成至少部分地布置在覆盖构件的通道内并且安装到车辆底盘。
[0011]在一些实施例中，格架支撑结构的支撑构件包括由金属构成的中空梁；和/或格架支撑结构的支撑构件包括连续纤维增强物的多个独立层，所述连续纤维增强物具有至少60％的增强纤维，所述增强纤维与支撑构件的主轴线对准。
[0012]在一些实施例中，格架支撑结构的上表面联接至车辆底盘，格架支撑结构的边界边缘布置在车辆底盘的门槛板之间，并且所述独立单元包括多个对称单元。
[0013]在一些实施例中，格架支撑结构包括具有共同横截面的第一轴向支撑构件和第二轴向支撑构件以及具有不同横截面的第三轴向支撑构件。
[0014]在一些实施例中，覆盖构件的至少一个悬垂的表面特征延伸的距离大于基部构件的至少一个突出的表面特征延伸的距离。
[0015]在一些实施例中，覆盖构件的表面特征与基部构件的表面特征接合以形成至少一个封闭的容积单元，并且覆盖构件具有围绕外周延伸的凸缘，格架支撑结构的底表面与覆盖构件的凸缘的上表面接合，使得覆盖构件和格架支撑结构形成车辆的承载地板。
[0016]在一些实施例中，覆盖构件和基部构件中的至少一个由布置在树脂内的增强纤维形成为一体的模制件。
[0017]在一些实施例中，纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维或聚丙烯纤维中的至少一种，树脂包括液态热固性树脂，所述液态热固性树脂包括环氧树脂、不饱和间苯聚酯树脂、乙烯基酯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂或酚醛树脂中的至少一种。
[0018]在一些实施例中，树脂包括热塑性树脂，所述热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、丙烯酸、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚苯硫醚(PPS)树脂中的至少一种。
[0019]在一些实施例中，覆盖构件和基部构件中的至少一个包括以交叉层叠的方式布置的连续纤维增强物的多个独立层，其中纤维相对于车辆的轴向取向的角度大于+/
‑
20度且小于+/
‑
70度。
[0020]在一些实施例中，覆盖构件和基部构件中的至少一个包括具有随机取向的不连续增强纤维的多个独立层。
[0021]在一些实施例中，用于车辆底盘的电池外壳包括：具有上表面和下表面的基部构件，所述基部构件在所述上表面上具有多个突出的表面特征，这些突出的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，每个单元均构造成接收至少一个电池；具有上表面和下表面的覆盖构件，所述覆盖构件在所述下表面上具有多个悬垂的表面特征，这些悬垂的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，所述覆盖构件的表面特征与所述基部构件的表面特征对准，并且所述覆盖构件具有形成在其上表面中的至少一个通道，所述通道与布置在底表面上的
悬垂的表面特征对准并沿着所述悬垂的表面特征的长度延伸；格架支撑结构，所述格架支撑结构包括轴向延伸的多个支撑构件和横向延伸的多个支撑构件，以围绕容纳在所述外壳内的每个单元，其中，所述格架支撑结构的上表面和下表面限定一厚度，所述格架支撑结构的厚度等于覆盖构件中的所述通道的深度。
[0022]应当理解，前面的概括描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且旨在提供对所要求保护的公开主题的进一步解释。
[0023]包括结合在本说明书中并构成其一部分的附图以示出和提供对所公开的主题的方法和系统的进一步理解。附图与描述一起用于解释所公开的主题的原理。
附图说明
[0024]参照以下简要描述的附图，提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于车辆底盘的电池外壳，所述电池外壳包括：具有上表面和下表面的基部构件，所述基部构件在所述上表面上具有多个突出的表面特征，所述突出的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，每个单元构造成接收至少一个电池；其中，所述基部构件的所述下表面构造为连续表面；具有上表面和下表面的覆盖构件，所述覆盖构件在所述覆盖构件的所述下表面上具有多个悬垂的表面特征，所述悬垂的表面特征勾勒出了多个独立单元的轮廓，所述覆盖构件的所述悬垂的表面特征与所述基部构件的所述突出的表面特征对准，以及所述覆盖构件具有在所述覆盖构件的所述上表面中形成的至少一个通道，所述通道与布置在所述底表面上的所述悬垂的表面特征对准并沿所述悬垂的表面特征的长度延伸；格架支撑结构，所述格架支撑结构包括轴向延伸的多个支撑构件和横向延伸的多个支撑构件，其中，所述格架支撑结构构造成至少部分地布置在所述覆盖构件的所述通道内并安装至所述车辆底盘；并且其中，所述格架支撑结构的底表面设置在所述基部构件的顶表面上方。2.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述基部构件包括凸缘，所述凸缘侧向延伸的距离大于所述基部构件的所述上表面上的所述突出的表面特征竖直延伸的距离。3.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述覆盖构件包括凸缘，所述凸缘侧向延伸的距离大于所述基部构件的所述上表面上的所述突出的表面特征竖直延伸的距离。4.根据权利要求3所述的电池外壳，其中，所述覆盖构件的所述凸缘联接至所述基部构件的凸缘。5.根据权利要求3所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构的底表面接合所述覆盖构件的所述凸缘的上表面。6.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构的所述支撑构件包括中空梁。7.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构的第一支撑构件具有比所述格架支撑结构的第二支撑构件大的横截面。8.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构由金属构成。9.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构的上表面联接至所述车辆底盘。10.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述格架支撑结构的边界边缘布置在所述车辆底盘的门槛板之间。11.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述覆盖构件的所述悬垂的表面特征与所述基部构件的所述突出的表面特征接合以形成至少一个封闭的容...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：泰普爱复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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