CN102092267A - 电池壳体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种强度和刚性高、且密闭性高的电池壳体。该电池壳体包括：具有载置电池V的底壁(11)和包围底壁(11)周围的周侧壁(12)的树脂制电池托盘(10)；和覆盖电池托盘(10)的电池盖(20)，在周侧壁的上表面设有凸缘部(13)，且在电池托盘的外壁侧设有金属制框状框架(30)，凸缘部和电池盖通过紧固部件固定于金属制框状框架的上表面。

Description

电池壳体

技术领域

本发明涉及一种电池壳体。

背景技术

以往，由于电动汽车中车载电池占据了相当大的重量和装载空间，因此，提出了在车体的下侧设置专用的电池框架，在该电池框架中装载多个电池，以从车体底面密闭收纳电池(例如，参考专利文献1)。

现有的技术文献

专利文献1日本专利第3896607号公报(权利要求1、附图2等)

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1中，电池框架是由外框框架和嵌合固定于外框框架中的护罩框架构成的。护罩框架的周侧壁沿着外框框架的内壁面构成，并在护罩框架的周侧壁和外框框架的内壁面之间注入粘合剂以对两者进行固定。在这样的结构中，可通过设置外框框架提高护罩框架的刚性。

然而，由于将粘合剂注入到护罩框架的周侧壁和外框框架的内壁面之间，造成粘合剂无法散布开，因此存在着密闭性劣化的问题。另一方面，还有难以为了确保上述结构的密闭性，高精度地确定护罩框架和外框框架的位置并进行粘合这样的问题。进一步的，由于难以以目测检查确认粘合剂的密闭性，因此有检查困难的问题。

此处，本发明的课题是，解决上述技术中存在的问题，提供一种强度和刚性高、且密闭性高的电池壳体。

解决课题的手段

本发明的电池壳体，其特征在于，包括：具有载置电池的底壁和包围该底壁周围的周侧壁的树脂制的电池托盘，和覆盖该电池托盘的电池盖，在所述周侧壁的上表面设有凸缘部，且在所述电池托盘的外侧壁设有金属制框状框架，所述凸缘部和所述电池盖通过紧固部件固定于所述金属制框状框架的上表面。在本实施方式中，通过在电池托盘的外壁侧设置金属制框状框架，可提高电池托盘的强度和刚性。且，通过以紧固部件将所述凸缘部和电池盖固定于所述金属框架部的上表面，可抑制电池托盘的变形，保持高密闭性。

较理想的是，所述金属制框状框架的内部为中空。由于是中空的，可高效地吸收侧面冲突等冲突能量，保护被载置的电池，并实现轻量化。

较理想的是，所述周侧壁倾斜，使得所述电池托盘的所述周侧壁所包围形成的开口朝着底壁侧变小。由于周侧壁倾斜，可使得电池托盘容易嵌入框状框架，使得制造变得容易。

作为本发明的较佳实施方式，所述电池盖具有覆盖所述电池托盘的顶壁、包围顶壁周围的盖侧周侧壁，和设置在盖侧周侧壁的下表面的盖侧凸缘部，该盖侧凸缘部通过紧固部件固定在所述凸缘部和所述金属制框状框架的上表面。

发明效果

通过本发明的电池壳体，能够得到能保持电池壳体的强度、刚性且密闭性高的优异效果。

附图说明

图1为显示电池壳体的设置的电动汽车的示意性立体图。

图2是电池壳体的分解立体图。

图3(a)是显示电池壳体的俯视图；图3(b)是显示A-A线的截面图。

图4是显示图3(b)的一部分的放大图。

图5是显示第二实施方式所涉及的部分放大截面图。

图6是显示第三实施方式所涉及的部分放大截面图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面对本发明涉及的第一实施方式进行说明。

电池壳体将电池收容在其内部形成的收容空间内。例如，如图1所示，电池壳体1通过图未示的电池设置用部件设置于电动汽车I的车体的下部，向电动汽车I的发动机等进行电力供给。下面采用图2～图4对于电池壳体1的结构进行详细说明。

具体来说，电池壳体1具有：装载有多个电池V的电池托盘10(参考图3(b))；设置在电池托盘10的上表面侧的、密封电池托盘10的电池盖20；覆盖在电池托盘10的外周的、加强电池托盘10的框状框架30。

电池托盘10构成电池壳体1的下部，以较薄的(厚度为3～5mm)的树脂构成。电池托盘10具有多边形状的底壁11。该底壁11的周边设有周侧壁12。由底壁11和周侧壁12所形成的空间构成电池V的收纳空间40的下部。如图4所示，电池托盘10的周侧壁12以倾斜的状态设置，以使得从截面看底壁11和周侧壁12所构成的角度为钝角。即，由周侧壁12包围形成的开口朝着底壁11一侧减小。

周侧部包括：具有朝着车辆前方弯曲的弯曲部的前侧壁121；与前侧壁121相对的后侧壁122；和将前侧壁121和后侧壁122进行连接的左侧壁123和右侧壁124。

周侧壁12所围成的电池托盘10的内部，设有多个(图中例示为六个)第一分隔壁125，其横跨在左侧壁123和右侧壁124之间，位于电池托盘10的左右方向上。又，横跨在最前的第一分隔壁125和后侧壁122之间，在电池托盘10的前后方向上设有第二分隔壁126。如图2所示，由这些第一分隔壁125和第二分隔壁126区划出来的空间中，装载有电池V。

在周侧壁12的端部(开口端部)的外侧延设有凸缘部13。凸缘部13设置为与底面平行。

电池盖20构成于电池壳体1的上部。电池盖20具有顶壁21。电池盖20的顶壁21的形状与俯视时电池托盘10的底壁11的形状大致相同。在顶壁21的周缘设有盖侧周侧壁22。由盖侧周侧壁22和顶壁21围成的空间构成电池V的收容空间40的上部。在盖侧周侧壁22的端部的外侧延设有盖侧凸缘部23。盖侧凸缘部23设置为与底面平行。该盖侧凸缘部23的宽度和电池托盘10的凸缘部13的宽度相同。又，虽然在本实施方式中未图示，但是也可在电池盖20中设置例如用于保持电池壳体内的温度一定的导入冷却风的导入装置等。

框状框架30设置在电池托盘10的周侧壁12的外周。框状框架30由多个直线状的金属框架构成。即，框状框架30具有，最前侧的最前框架部31和，通过连接部件J1连接于最前框架部31的左侧的前框架部32。又，在前框架部32的另一端侧，通过连接部件J2连接有左框架部33，在左框架部33的另一端侧，通过连接部件J3连接有后侧左框架部34。后侧左框架部34通过连接部件J4连接有后框架部35，该后框架部35和最前框架部31平行。在后框架部35的另一端侧，通过间接部件J5连接有与后侧左框架部34平行的后侧右框架部36。在后侧右框架部36的另一端侧，通过连接部件J6连接有与左框架部33平行的右框架部37。在右框架部37的另一端侧，通过连接部件J7连接有最前框架部31。这样，框状框架30通过多个直线形金属框架和连接部件J1～J7组成为包围电池托盘10的周侧壁12的框状。又，在框状框架30的左框架部33、后侧左框架部34、右框架部37、后侧右框架部36的下表面侧，设置有向内侧延伸的框架侧凸缘部38。

这样构成的框状框架30的上表面的宽度形成为与电池托盘10的凸缘部13的宽度一样。又，构成框状框架30的各金属框架，通过挤出成型，如图3和图4所示，其内部为中空，在其中央附近处设置有横跨左右方向的梁部39。

上述各部件，如以下所说明那样被固定。

在电池托盘10的外壁侧，如上述那样从下侧设有框状框架30。即，电池托盘10嵌入框状框架30中，在框状框架30的上表面设有电池托盘10的凸缘部13。在电池托盘10的上侧，安装有电池盖20。电池托盘10的凸缘部13上设有电池盖20的盖侧凸缘部23。设置在凸缘部13上的盖侧凸缘部23和凸缘部13，通过盖螺母51和螺栓52固定于框状框架30。具体来说，盖螺母51固定于框状框架30的固定位置，螺栓52从盖侧凸缘部23侧插入盖螺母51，从而固定盖侧凸缘部23和凸缘部13和框状框架30。

这样固定之后，在电池壳体1的内部，即电池盖20和电池托盘10之间形成收容空间40。该收容空间40为密闭的空间。电池V以被密闭的状态收容在该收容空间40内。

又，通过固定框状框架30的框架侧凸缘部38和电池托盘10的底壁11，框状框架30和电池托盘10在上下方向也被固定。具体来说，从底壁11侧将螺栓52紧固在设于底壁11的嵌入式螺母53中，以固定框架侧凸缘部38和电池托盘10的底壁11。

下面对上述结构的电池壳体1的效果进行说明。

在本实施方式中，通过在电池托盘10的外周侧设置框状框架30，可提高薄树脂构成的电池托盘10的刚性，并使得电池壳体1得到所需要的强度、刚性。

在本实施方式中，由于电池托盘10都是由薄树脂所构成，与电池托盘由厚树脂(厚度为20mm左右)构成的情况、其内部插入金属框架的情况相比，可实现轻量化，并实现了制造成本的降低。又，如果电池壳体由厚树脂构成，为了轻量化要在确保形状的前提下将不必要的部分去除(减薄)，但是通过这样的去除，强度和刚性也会下降。因此，最好如同本实施方式那样，在薄树脂的电池托盘10的周围设置金属构成的框状框架30。

又，这样的由薄树脂构成的电池托盘10通过注塑成型而形成。当采用厚树脂构成这样的电池托盘时，通过成型时间较长的压缩成型来进行成型，由于制造本实施方式的电池托盘10时所采用的是上述成型时间较短的注塑成型，因此能够缩短制造时间，提高制造效率。

在本实施方式中，电池盖20、电池托盘10和框状框架30，通过将凸缘部13和盖侧凸缘部23固定于框状框架30的上表面，可抑制拧紧盖螺母51时凸缘部13和盖侧凸缘部23的变形。通过抑制变形，由电池盖20和电池托盘10围成的收容空间40，被可靠地密闭。又，这样通过该螺母51的固定，相比于通过粘合剂的固定，能保持密闭的稳定性，即当遭受到冲击等时也可持续保持密闭性。又，可通过目测检查密闭是否可靠，这和采用粘合剂固定的情况不同，能更简易地进行检查。

又，框状框架30自身由金属形成，且形成为中空，这样框状框架30能保持电池壳体1的强度和刚性，并能谋求轻量化。进一步的，框状框架30和电池托盘10，不仅通过凸缘部13固定，而且还在框架侧凸缘部38处被固定，从而框状框架30可靠地固定于由薄树脂构成的电池托盘10上，能进一步提高其强度和刚性。又，此时，通过从底壁11侧紧固螺栓52，在与螺栓52相对的部分螺栓52未贯通底壁11，因此能够确保收容空间40的密闭性。

在本实施方式中，由于周侧壁12倾斜，电池托盘10容易从上方嵌入框状框架30.从而，使得制造简单。

即，根据本发明，通过电池托盘10和框状框架30构成电池壳体1的下部，在谋求轻量化的同时能够确保刚性。又，使得结构简化，由于不采用粘合剂就可进行密封，因此在提高密闭性的同时，能够提高密封的稳定性。

(第二实施方式)

通过图5对本发明涉及的第二实施方式进行说明。又，在图5中对与图1～4相同的部件标注相同的符号。在第一实施方式中，构成框状框架的各金属框架，在其内部中央附近处设有横跨左右方向的梁部39(参加图4)，在本实施方式中，构成框状框架30A的各金属框架未设梁部。此时，电池壳体1可以比第一实施方式更加轻量化。在本实施方式中的框状框架30A，例如，可以由方形钢管构成。又，在实施方式1中，框架侧凸缘部与框状框架30A是一体的，但如本实施方式所示，框架侧凸缘部38A也可以和框状框架分体形成。此时，框状框架30A和框架侧凸缘部38A，例如通过焊接使框状框架30A的电池托盘10侧的壁面与延伸设置在框架侧凸缘部38A的端部处的上升部38B相接合。

又，本实施方式中，构成框状框架30A的各金属框架上没有设置梁部，但是也可以构成为仅在构成框状框架30A的各金属框架中的一部分不设置梁部。

(第三实施方式)

下面通过图6对本发明涉及的第三实施方式进行说明。又，在图6中对与图1～图5相同的部件采用同一符号。

在第一实施方式中，虽然结合有中空的金属框架作为框状框架30，但是在本实施方式中，框状框架30C也可由通过轧制成型的金属板构成。即，对金属板进行轧制成型，以形成两个从截面看为大致矩形的矩形状部30D，两个矩形状部30D的中间的中央部附近以点焊接方式使得金属板的宽度方向的中央部和端部结合。即，框状框架30C，以两个框架在上下方向结合的状态形成。通过做成这样的形状，能够保持强度和刚性，同时能够比较容易地制造。

在这种情况下，和第二实施方式一样，框架侧凸缘部38A和框状框架30C分开形成。框状框架30C和框架侧凸缘部38A，例如通过焊接使框状框架30C的电池托盘10侧的壁面与延伸设置在框架侧凸缘部38A的端部处的上升部38B相接合。

下面，对其他的实施方式进行说明。

上述的各实施方式中，虽然对在电动汽车I设置电池壳体1的情况进行了说明，但是不限于此。电池壳体1可用于电动汽车以外的其他用途。

上述各实施方式中，采用了盖螺母51、嵌入式螺母52、螺栓52作为紧固部件，但是本发明不限定于此，也可采用焊接螺母和焊接螺栓等。又，只要能够对两者进行固定也不限定于螺栓和螺母，也可以是例如，夹具或按压板等。

又，为了更加稳定电池壳体1的密闭性，可以在电池托盘10的凸缘部13和电池盖20的盖侧凸缘部23之间插入密闭部件(例如棉状垫片等)。

电池壳体1的形状通过车辆的形状适当地确定，不限定于以上形状。例如，在上述各实施方式中，电池盖20具有盖侧周侧壁22，但是也可以是平面状的盖。

产业上的可利用性

本发明的电池壳体，强度、刚性都很高，且密闭性高，因此可在例如车辆制造领域中用作为电池的收容壳体。

符号说明

10    电池托盘

11    底壁

12    周侧壁

13    凸缘部

20    电池盖

21    顶壁

22    盖侧周侧壁

23    盖侧凸缘部

24    收容空间

30    框状框架

38    框架侧凸缘部

39    梁部

51    盖螺母。

Claims (4)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括：

具有载置电池的底壁和包围该底壁周围的周侧壁的树脂制电池托盘；和覆盖该电池托盘的电池盖；

在所述周侧壁的上表面设有凸缘部；

且在所述电池托盘的外壁侧设有金属制框状框架；

所述凸缘部和所述电池盖通过紧固部件固定于所述金属制框状框架的上表面。

2.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述金属制框状框架的内部为中空。

3.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述电池托盘的周侧壁倾斜，使得所述周侧壁所包围形成的开口朝着底壁侧变小。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电池壳体，其特征在于，所述电池盖具有：覆盖所述电池托盘的顶壁、包围顶壁的周围的盖侧周侧壁、和设置于盖侧周侧壁下侧面的盖侧凸缘部，

该盖侧凸缘部通过紧固部件固定于所述凸缘部和所述金属制框状框架的上表面。

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