專利名稱：模塊安裝和具有配接板的結(jié)構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種電池的安裝策略，且更特別地是使用這種策略用于多種電池模塊化結(jié)構，其中電池用于為車輛和相關運輸應用產(chǎn)生原動力。
背景技術：
多種電池，包括鋰離子，鉛酸和鎳氫變體，可以配置用于補充或代替用于汽車和相關運輸應用的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(ICE)。從固定和移動來源處、以及從車輛及其部件提供的可捕獲動能被動地儲存能量的能力使得(通常的)電池和(特別的)可再充電電池理想地用作轎車、卡車、公共汽車、摩托車和相關車輛平臺的推進系統(tǒng)的一部分。在適于汽車應用的一種形式中，電池成型為大體上薄的矩形電池單元，其具有從其延伸的正極和負極電壓端子；多個這種電池可典型地結(jié)合為更大的組件——包括模塊，其轉(zhuǎn)而能夠成型為完整的系統(tǒng)，稱為電池組——以產(chǎn)生所需的功率輸出?，F(xiàn)有的用于保持、安裝或以其他方式固定電池單元的模塊需要的多個部件、以及用于確保這樣適當?shù)陌惭b的復雜的制造過程，其包括:激光焊接、點焊、多零件緊固件等等。在焊接的情形中，這些過程包括多度溫度、焊瘤和相關的不希望的副影響。此外，使用壓縮限制器(沿著它們相關的連桿)沿著多個電池單元的堆疊尺寸形成更大的電池模塊可能在這種堆疊中產(chǎn)生公差問題。由于壓縮限制器趨于大批制造——其中不同批次的尺寸一致性可能具有相當高的公差——這些限制器(其個體可以接受)的堆疊可能基于考慮到放置多個這種限制器至模塊中的多重影響，產(chǎn)生不能接受的部件尺寸不匹配。在壓縮限制器中形成的孔中的偏心可能加劇組裝問題，由于連桿可能不能容忍孔的不重合堆疊。其它部件，例如壓縮帶(同時在確保組裝的堆疊的適當尺寸中是有用的)以及固定軌道(在盤體上為組裝模塊提供離散支撐中是有用的)，導致總部件數(shù)量的增加，且減小了電池系統(tǒng)的總模塊化。難以調(diào)和不同車輛平臺(其中車輛尺寸、形狀和功率輸出或電池組構造決定了電池組的最終構造)具有產(chǎn)品和庫存技術，例如上面所述的，以及基于上述的用于適應這些不同構造的嘗試導致了低效且昂貴的方法。適合多種電池組尺寸和構造的模塊化安裝和連接方法將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的教導，公開了一種用于固定一個或多個電池(即電池單元)至更大的電池組件(例如電池模塊或電池組)的模塊化設計。該設計使得形成了多個可以被緊固、連接或以其他方式固定至盤體、框架或其它構成主要支撐構造的子模塊組件。每個子模塊組件可以限定開口箱，其由沿著一個軸線的兩個相對的支架和沿著一個正交軸線的兩個相對的端板組成。 箱狀的結(jié)構能夠以模塊化方式置于主支撐結(jié)構上或與其一起，從而允許像所需要的一樣多的電池單元處于模塊化模式。單獨的電池單元的對齊堆疊(例如，其像疊好的一副撲克牌)可以放置于箱狀的結(jié)構內(nèi)限定的體積內(nèi)，使得端板可以沿著軸線移動，該軸線與它們的(以及堆疊的電池)相應的平面尺寸大體上正交。以此方式，至少箱狀的結(jié)構的相應尺寸可以通過電池的堆疊而響應于施加給端板的彈簧狀力而移動。配接板促進模塊化構造，其通過(在一種形式中)包括與由支架和端板形成的箱的互鎖連接；配接板的構造促進簡單且可變的連接至下部支撐結(jié)構。這轉(zhuǎn)而允許多個電池組整體和變形，特別當它們相關于在多個包裝構造中常用部分增加的使用，其中不同數(shù)量的獨立電池可以被使用以形成不同尺寸、形狀、輸出等等的電池組。比起在箍和壓縮限制器設計中的使用，這樣的可配適的構造更為魯棒(robust)。在本文背景中，電池組被認為是電池組被設計用來推進車輛所需的部件的大體上完整的組件或系統(tǒng)，而電池模塊和獨立電池單元(如上所述)被認為是整體系統(tǒng)的子部件。同樣，用于車輛應用的電池組的部件的組件可以包括一除了多個電池單元一冷卻板、支架、托盤、固定機構和其它設備，雖然并不用于產(chǎn)生電能，但是形成了整體電池系統(tǒng)的重要部分。傳統(tǒng)上，所有這些部件以重量、成本和復雜度增加的方式被堆疊且合并至一起。以示例的方式，支架自身可占據(jù)了整體電池組組件或系統(tǒng)的總重量的10%那么多。更為困難的是，用于這樣系統(tǒng)的設備和制造技術不會使它們本身形成模塊化組件，其能夠依據(jù)車輛特別的動力需要或布局而修改。依照本發(fā)明的另一方面，公開了汽車電池組，其包括電池單元、主支撐結(jié)構和至少一個模塊化組件。每個模塊化組件包括沿著支架軸線相互分隔的支架，以及沿著端板軸線布置的端板，使得端板和支架限定了箱狀的結(jié)構。電池單元被堆疊或能夠被堆疊；以任一方式，基于堆疊的電池單元在由箱狀的結(jié)構限定的體積內(nèi)的布置，至少一個端板可以沿著端板軸線移動，該端板軸線沿著電池單元的堆疊尺寸形成，該尺寸大致與支架軸線正交。端板和支架的相鄰邊緣的連接使得:形成間隙或相關的額外空間。還包括一個或多個配接板，以通過一個或多個支架提供模塊化組件至主支撐結(jié)構的固定連接。還可以存在額外的設備，其包括冷卻導管(在此也稱為熱交換導管)以促進熱量傳遞至不同電池單元或從其中移除熱量。在特別的形式中，·電池組形成為提供在車輛的相應部分內(nèi)的大體上緊密的配合。正如結(jié)合前述方面討論的，支架限定了通道以提供間隙且促進與端板的連接。依照本發(fā)明的另一個方面，公開了一種組裝汽車電池組的方法。該方法包括布置一個或多個模塊化組件(例如前面提到的子模塊)至大體上箱狀的結(jié)構，其可以沿著箱的一個或多個尺寸擴展。以此方式，每個子模塊可以接收多個電池單元，其承受特定壓縮量(雖然沒有很多以致破壞任何電池單元的結(jié)構的結(jié)果)，使得堆疊的電池單元沿著它們的堆疊尺寸施加外推力。如上所述，相鄰板、支架或形成了箱狀的結(jié)構的壁的相關結(jié)構之間的配合使得其允許端板相對于支架的相對移動，同時配接板的構造使得模塊化組件的尺寸、布置或數(shù)量可以被調(diào)整以與電池組放置的車輛的功率、尺寸或形狀要求一致。本發(fā)明還提供了以下方案:1.一種用于汽車電池組的模塊化組件，所述組件構造為被固定至所述電池組內(nèi)的主支撐結(jié)構并且包括:沿著支架軸線相互隔開的多個支架，所述支架在其至少一個側(cè)邊緣內(nèi)限定通道；沿著端板軸線形成的多個端板，所述端板軸線基本上與所述支架軸線正交，使得所述端板和所述通道配合以形成互鎖的箱狀的結(jié)構，箱狀的結(jié)構在其中限定了空間以接收多個電池單元的堆疊布置，所述端板的至少一個構造成響應于所述堆疊布置的擴展而沿著所述端板軸線移動，同時基本上保持所述箱狀的結(jié)構；以及至少一個配接板，其與所述支架的至少一個或所述端板的至少一個配合，以向所述主支撐結(jié)構提供可固定的連接。2.如方案I所述的組件，其中，由所述支架和所述端板限定的所述空間內(nèi)形成的每個相應表面限定了基本上平面形狀。3.如方案I所述的組件，其中，所述通道和所述端板或所述配接板的至少一個的相應邊緣之間的配合通過它們之間的可滑動連接。4.如方案3所述的組件，其中，所述通道的尺寸為允許所述至少一個端板沿著其端板軸線相對于所述支架移動。5.如方案3所述的組件，其中，所述通道基本上為C形。6.一種汽車電池組，包括多個電池單元；主支撐結(jié)構；以及至少一個模塊化組件，其構造用于固定所述多個電池單元到所述支撐結(jié)構，所述至少一個模塊化組件包括:沿著支架軸線相互隔開的多個支架；沿著端板軸線形成·的多個端板，所述端板軸線基本上與所述支架軸線正交，使得所述支架和所述端板的相應的相鄰邊緣在它們之間形成的通道中配合，以形成互鎖的箱狀的結(jié)構，箱狀的結(jié)構在其中限定了空間以接收所述多個電池單元的堆疊布置，所述端板的至少一個構造成響應于所述堆疊布置的擴展而沿著所述端板軸線移動，同時基本上保持所述箱狀的結(jié)構；以及至少一個配接板，其與所述支架的至少一個或所述端板的至少一個配合，以向所述主支撐結(jié)構提供可固定的連接。7.如方案6所述的電池組，其進一步包括冷卻導管，其與所述主支撐結(jié)構和所述模塊化組件的至少一個配合，使得在熱交換裝置和所述多個電池單元之間建立熱連通。8.如方案6所述的電池組，其中，所述電池組成形為在汽車車身、車架或單片式車身平臺的至少一個內(nèi)提供基本上緊密裝配。9.如方案6所述的電池組，其中，所述通道沿著至少一個所述支架的至少一個側(cè)邊緣形成，使得至少一個所述端板可滑動地置于其中。10.如方案9所述的電池組，其中，所述通道的尺寸為允許所述至少一個端板沿著其端板軸線相對于所述支架移動。11.如方案9所述的電池組，所述端板限定了側(cè)邊緣，其成形以在所述通道內(nèi)形成
嵌套裝配。12.一種組裝汽車電池組的方法，所述方法包括:將多個電池單元布置成相互堆疊的關系，使得它們限定了它們之間的壓縮關系；將至少一部分箱狀的結(jié)構布置成沿著其至少一個尺寸可擴展；將所述堆疊電池單元放置到所述部分中，使得所述堆疊電池單元和所述部分沿著堆疊尺寸擴展；將所述堆疊電池單元和所述箱狀的結(jié)構的所述擴展部分放置到所述箱狀的結(jié)構的另一部分中，以在所述箱狀的結(jié)構的所述部分之間形成第一互鎖關系；以及固定所述互鎖的箱狀的結(jié)構到所述電池組的支撐結(jié)構。13.如方案12所述的方法，其中，所述固定通過至少一個配接板執(zhí)行，所述配接板限定了與所述互鎖的箱狀的結(jié)構的第二互鎖關系。14.如方案12所述的方法，其中，所述互鎖關系包括其相鄰形成的壁之間的嵌套連接，使得沿著所述堆疊尺寸的所述擴展的至少一部分在由所述嵌套連接限定的空間內(nèi)發(fā)生。15.如方案15所述的方法，其進一步包括通過熱交換導管在所述電池組和熱交換裝置之間建立熱連通，所述熱交換導管構造為通過其傳送熱交換流體。16.如方案12所述的方法，其中，所述固定所述互鎖的箱狀的結(jié)構到所述支撐結(jié)構無需任何焊接而完成。17.如方案12所述的方法，其中，所述固定所述互鎖的箱狀的結(jié)構到所述支撐結(jié)構無需任何固定導軌而完成。18.如方案12所述的方法，其中，所述固定所述互鎖的箱狀的結(jié)構到所述支撐結(jié)構無需任何壓縮限制器而完成。


當結(jié)合附圖閱讀時，可以最佳地理解下面關于本發(fā)明優(yōu)選實施方式的詳細描述，其中相同的結(jié)構使用相同的附圖標記表示，其中:圖1示出了具有電池組和內(nèi)燃機形式的混合動力推進系統(tǒng)的車輛；圖2A示出了與電池組相關的細節(jié)；圖2B示出了代表獨立電池單元的堆疊的詳細視圖，突出了壓縮限制器作為一種依照現(xiàn)有技術的組裝這種堆疊方式的布置；圖3示出了依照本發(fā)明的一個方面的單個電池子模塊；圖4示出了依照本發(fā)明的一個方面的配接板、支架和端板的連接的更詳細視圖；圖5不出了一對相鄰的電池子模塊,其通過最小寬度中心板相互固定；以及圖6示出了 12個電池單元堆疊進入模塊殼體且隨后通過殼體和端板的配合被壓成模塊的各自的布置。
具體實施例方式首先參考圖1、2A和2B，車輛I包括混合動力推進系統(tǒng)，其為由傳統(tǒng)ICE5和電池組10組成的電力動力源的形式。這種車輛稱為混合動力電動車輛(HEV)。本領域技術人員熟知的是，車輛I在這種情形中可以不需要ICE5，不是HEV，而是電動車輛(EV);任一形式都處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。額外的傳動系部件(都沒有示出)在向一個或多個車輪提供推進動力時是有用的，并連接至電池組10和ICE5中的一者或二者，它們被理解為包括電動機、旋轉(zhuǎn)軸、軸、傳動裝置、控制器等等。雖然車輛I當前示出為轎車，混合動力推動系統(tǒng)應用至其他這種機動車形式(包括卡車、 公共汽車、飛行器、輪船、太空船和摩托車)也被認為處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。如特別在圖2A中所示，電池組10由多個電池模塊100組成，其依次由獨立電池單元1000構成，配有冷卻板1100和(如特別在圖2B中所示)用于提供結(jié)構支撐的框架1200。相鄰的獨立電池單元1000(它們在一種形式中成型為大體平面矩形構件)可以被堆疊，使得它們(以及散布的冷卻板1100)可以如圖所示的相互面對。在一個典型示例中，電池組10可以由大約二百至三百個之間的電池單元1000構成，雖然本領域技術人員知曉根據(jù)車輛I的動力需求，可能需要更多或更少的電池單元1000。由本發(fā)明的受讓人采用的一個商業(yè)實施方式中，多個獨立電池單元1000以串聯(lián)和并聯(lián)連接的組合排列成九個模塊100，其如圖所示以重復的陣列布置，以限定大體上T形的電池組10。電池組10額外的部件可以包括冷卻液傳遞導管20 (其可以流動地與冷卻板1100配合以促進獨立電池單元1000和散熱器或相關的熱交換器(都沒有示出)之間傳遞冷卻液(未示出))、電子控制單元30、隔板40、電池界面單元50、手動維修斷開塞60、絕緣體70和罩80，以提供電池組10的其它操作特征。上面提到的所有部件包括以電池組托盤形式的加強結(jié)構支撐(也稱為模塊托盤90)，其額外地可以包括增強車輛防撞性的特征和其它支撐功能。保持導軌95用于夾住支撐框架的突出表面，使得模塊100不會相對于托盤90移動，托盤為組裝的電池組10的獨立電池單元1000、模塊100和其它部件提供主支撐結(jié)構。因此，在一種形式中，托盤90可以提供電池組的支撐結(jié)構，使得限定子模塊形狀的一個或多個箱狀的結(jié)構可以被固定至其上。在一個優(yōu)選形式中，將子模塊110固定至托盤90使得其避免了復雜的制造過程，例如那些涉及形成模塊100的殼體狀的結(jié)構的過程，以及那些與固定模塊100至托盤90相關的過程。在優(yōu)選實施方式中，車輛I限定框架車身構造或單體式車身機構；在任一構造中，本發(fā)明的電池組10成型為在汽車車身、框架或單體式車身平臺中的至少一者內(nèi)提供基本上緊密配合。這樣的基本上緊密配合優(yōu)選地取決于電池組10的外部尺寸的相似形狀和設計用來形成圍繞電池組10的車身部分、框架或單體式構造的部分的補充形狀。特別參考圖2B，部 分截面視圖示出了多個壓縮限制器103、拉桿105和支撐凸緣或隔板107 (在其中形成有用于拉桿105和冷卻液通道的孔)，其用于保持現(xiàn)有技術的壓縮限制器103適當?shù)貙R和堆疊。正如可以看到的，凸緣或隔板107內(nèi)的孔的尺寸和放置使得可能沿著堆疊的長度上未對齊，除非它們保持非常細微的公差。同樣，沿著堆疊尺寸的壓縮限制器103的尺寸使得堆疊的燃料電池單元的壓縮能力和隨之的容量(當前未示出，但通過相應框架1200獨立表示)會受到不利的影響。接下來參考圖3，示出了大體上箱狀的電池單元子模塊110(其內(nèi)嵌套有一組對齊和堆疊的電池單元)，倚靠且連接至托盤90 ;這種子模塊110包括大體上U形的模塊殼體115，其限定了一對大體上平面的直立帶孔支架120，其通過大體上平面的基座122間隔開，使得支架120相互面對。一對可滑動的可插入平面端板140可以裝配至由支架120的端部中彎曲形成的通道125內(nèi)。由通道125和端板140的大體平面構造的邊緣共同形成的互鎖卷曲使得無需焊接或緊固件而形成箱狀結(jié)構。此外，通道125的尺寸使得形成間隙135，其允許端板140在支架120內(nèi)相對松散的裝配。這樣是有益的，其可以適應獨立電池單元1000的對齊堆疊的彈簧狀的加載(如下文更詳細的討論)，以在子模塊110的箱狀形狀內(nèi)確保電池單元1000的固定裝配。因此，端板140的配合可以相對于配接板130相鄰面對的關系放置，使得基于電池單元子模塊110的箱狀的結(jié)構內(nèi)的多個電池單元的放置，堆疊電池單元的側(cè)邊緣(圖3中當前未示出)沿著相應的端板140的面向內(nèi)表面基本上對齊。在一個實施方式中，端板140和支架20中的一者或二者可以具有漸細的邊緣，以形成界面，其以類似于漸細球結(jié)點設計的方式鎖定在一起。配接板130(其一個優(yōu)選形式中也是大體平面的構造)可以放置為相對于端板140的相鄰面對關系。事實上，端板140設計為接收多個配接板130，其可以額外地向下直接螺栓固定至托盤90。此外(如下文更詳細的討論)，這些配接板130可以將兩個相鄰電池模塊在一起鎖定為側(cè)面對側(cè)面或端對端。配接板130可以與其它封裝部件的特征結(jié)合，例如用于手動維修中斷(未示出)的安裝位置。配接板130包括整體形成的安裝腳部131作為凸緣部分，以允許電池單元子模塊110和下面的電池組托盤90之間的螺紋、螺栓或相關連接133。雖然當前示出的配接板130具有底部轉(zhuǎn)角安裝位置，本領域技術人員知曉其它構造，例如具有在相對于子模塊110的箱狀的結(jié)構的端部或側(cè)面位置形成的螺栓孔的頂部凸緣(它們都未示出)也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。足以陳述配接板130的突出特征之一的情況是，其凸緣和孔連接構造是具有安裝點的基本上整體構造，安裝點足以適應托板90或其它電池組結(jié)構的補充位置，因而比通過 有限的連接位置的約束促進了更加模塊化的構造。顯著地，凸緣足部131允許子模塊110基本上持續(xù)地連接至下托盤90。組裝時，笛卡爾坐標軸限定了三個大體上正交的軸，其相應于支架軸線120A、配接板軸線130A(其與圖6中示出的端板軸線140A重合)和垂直軸線VA。如可以看到的，每一軸線限定了線性尺寸，其在大體上與它們各自的支架或板的平面尺寸正交的方向上延伸。接下來結(jié)合圖3參考圖4，如支架120和端板140之間的關系，在支架120端部中形成的C形通道125內(nèi)的配接板130的大體平面邊緣上具有嵌套連接。配接板130、支架120和模塊端板140以它們的組裝形式更詳細地示出，其中圖3的電池組托盤90已經(jīng)從該圖中移除以更清晰地可視。在一個形式中，多個獨立的大體上矩形、平面的電池單元和冷卻板(它們均未示出)在組裝的模塊子模塊110內(nèi)堆疊；在該過程中，它們被沿著它們的堆疊尺寸壓縮，之后電池和冷卻板的堆疊被允許擴展。這種擴展對著端板140的相鄰表面壓縮，導致其更牢固地與支架120配合。額外的平板150可選擇地存在作為冷卻板，在這種構造中，其位于端板140和電池單元(當前未示出)之間。如圖中所示，端板140的側(cè)邊緣還可以形成為大體上C形的通道，使得每個端板140的C形部分可以嵌入相鄰支架120的C形部分內(nèi)。一旦端板140就位，配接板130可以隨后向下滑動進入通道125。配接板130在通道125內(nèi)的上下可滑動連接使得多個獨立電池單元的堆疊順序被固定或以其他方式連接至托盤90。子模塊110的其它部件，包括電池單元監(jiān)控電子器件160、正極和負極端子170和子模塊罩180在圖3中示出，包含于子模塊110內(nèi)。在使用頂凸緣(類似于凸緣腳部131)的構造中，電池單元子模塊110可以位于垂直堆疊布置中，因而進一步有助于電池組裝配于特定車輛構造內(nèi)的靈活性。接下來參考圖6，一組十二個單獨電池單元1000與由電池界面單元160 (其除了其他部件以外包括正極和負極電池端子170)限定的端板140和頂部段一起堆疊為間隔的支架120以形成子模塊110的箱狀的結(jié)構。支架120和端板140的組合效果是形成為箱狀的結(jié)構的殼體115保持壓縮的端板140和堆疊電池單元，同時端板140保持在殼體115的側(cè)面，殼體沿著電池單元的堆疊軸線延伸?？偠灾?，電池單元1000以面對面的關系堆疊，使得它們的邊緣充分地對齊以限定大體矩形的形狀。端板140增加至堆疊電池單元1000的相對端，同時電池界面單元160安裝在頂部，使得子模塊110的六個側(cè)面中的三個就位。電池單元1000的稍微壓縮性質(zhì)趨于沿著端板軸線140A推動，使得端板140同樣地被向外推動。這種子組件隨后被降至由殼體115限定的間隔，使得一旦結(jié)合，端板140的邊緣滑入支架120的通道125內(nèi)。如上所述，通道125內(nèi)存在的間隙允許特定量的移動，以適應由端板140上的堆疊的電池單元1000施加的壓縮力。組裝之后，子模塊110限定了箱狀的結(jié)構的所有六個側(cè)面，以向由托盤90依次支撐的多個獨立電池單元1000提供容納和支撐。在沿著托盤90上的多個安裝位置中的一個包含一個或多個配接板(當前未示出)，子模塊110可以布置成使得它們組成圖2A所示的模塊100。接下來參考圖5，互鎖配接板(現(xiàn)在稱為中心板)230可以被設計成使得其可以側(cè)面對側(cè)面或端部對端部地將兩個子模塊110鎖定在一起。互鎖配接板230以大體上類似于模塊端板140和互鎖配接板130的方式與支架120接合，但是設計為同時以此方式接合兩個子模塊110。這樣導致了適應尺寸變化以及用于相鄰子模塊110之間的緊固件的直徑的最小寬度。端板140可以與其它 部件的特征結(jié)合，例如用于手動維修中斷的安裝位置。此夕卜，端板140可以設計為適應圖中未示出的額外的電池組構造。兩個相鄰子模塊110之間的中心板構造不僅通過降低鄰接子模塊110之間的距離而降低了總組裝印記，還可以使一些端部成倍增加，在電池組的端部作為停止板。這是沒有考慮配接板130或中心板230是否構造用于底部(也就是托盤90)固定(例如通過前述的螺栓連接關系)或頂部固定(其將在堆疊模塊構造中特別有用)的情形。雖然沒有示出，子模塊構造的模塊特性使得配接板不僅在托盤安裝和模塊堆疊選擇作為適應多種車輛動力和形狀構造的方式中提供靈活性，它們還具有通過移除在電池組10的停止端上的對端板的需求而進一步減小部件數(shù)量的效果。可以注意到，術語“優(yōu)選地”、“通常地”和“典型地”在此并不用于限制請求保護的發(fā)明的范圍或暗示某些特征對于請求保護的發(fā)明的結(jié)構或功能是主要的、必要的或甚至重要的。而是，這些術語僅用于突出可以或可以不用于本發(fā)明的特定實施方式中的替代的或額外的特征。同樣，例如“基本上”的術語用于表示不確定的固有程度，其可以歸于任何數(shù)量比較、值、測量或其它表達。其還用于表示程度，通過其數(shù)量表示可以從規(guī)定的參考改變，而不導致主題的基本功能在本質(zhì)上的改變。出于描述和限定本發(fā)明的目的，可以注意到，在此使用術語“裝置”以表示部件和獨立部件的組合，而不考慮部件是否與其它部件組合。例如，依照本發(fā)明的裝置可以包括電池或相關電力源，其可以轉(zhuǎn)而用于提供原動力。裝置還可以涉及具有原動力源或其它可以組成車輛或其他原動力源或者結(jié)合車輛或原動力源使用的設備的車輛，裝置的性質(zhì)將在上下文中變得清晰。此外，“機動車”、“汽車”、“車輛”或類似的變體大體上意味著解釋，除非文中有另外的解釋。這樣，對汽車的參考可以理解為覆蓋轎車、卡車、公共汽車、摩托車和其它類似的運輸模式，除非文中特別地指示。同樣地，本發(fā)明可以與汽車應用無關的電池單元結(jié)合地使用，其中溫度敏感設備可能需要增加的熱保護；這樣的額外的構造理解為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。通過詳細描述本發(fā)明且參考其特定實施方式，可以理解的是，可能做出修改和變化，而不偏離在附加的權利要求中限定的本發(fā)明的范圍。更特別地，雖然本發(fā)明的一些方面在此確定為優(yōu)選的或特別的優(yōu)點，可以預期到，本發(fā)明不需被限定至本發(fā)明這些優(yōu)選的方面。
權利要求
1.一種用于汽車電池組的模塊化組件，所述組件構造為被固定至所述電池組內(nèi)的主支撐結(jié)構并且包括 沿著支架軸線相互隔開的多個支架，所述支架在其至少一個側(cè)邊緣內(nèi)限定通道； 沿著端板軸線形成的多個端板，所述端板軸線基本上與所述支架軸線正交，使得所述端板和所述通道配合以形成互鎖的箱狀的結(jié)構，箱狀的結(jié)構在其中限定了空間以接收多個電池單元的堆疊布置，所述端板的至少一個構造成響應于所述堆疊布置的擴展而沿著所述端板軸線移動，同時基本上保持所述箱狀的結(jié)構；以及 至少一個配接板，其與所述支架的至少一個或所述端板的至少一個配合，以向所述主支撐結(jié)構提供可固定的連接。
2.如權利要求1所述的組件，其中，由所述支架和所述端板限定的所述空間內(nèi)形成的每個相應表面限定了基本上平面形狀。
3.如權利要求1所述的組件，其中，所述通道和所述端板或所述配接板的至少一個的相應邊緣之間的配合通過它們之間的可滑動連接。
4.如權利要求3所述的組件，其中，所述通道的尺寸為允許所述至少一個端板沿著其端板軸線相對于所述支架移動。
5.如權利要求3所述的組件，其中，所述通道基本上為C形。
6.一種汽車電池組，包括 多個電池單元； 主支撐結(jié)構；以及 至少一個模塊化組件，其構造用于固定所述多個電池單元到所述支撐結(jié)構，所述至少一個模塊化組件包括 沿著支架軸線相互隔開的多個支架； 沿著端板軸線形成的多個端板，所述端板軸線基本上與所述支架軸線正交，使得所述支架和所述端板的相應的相鄰邊緣在它們之間形成的通道中配合，以形成互鎖的箱狀的結(jié)構，箱狀的結(jié)構在其中限定了空間以接收所述多個電池單元的堆疊布置，所述端板的至少一個構造成響應于所述堆疊布置的擴展而沿著所述端板軸線移動，同時基本上保持所述箱狀的結(jié)構；以及 至少一個配接板，其與所述支架的至少一個或所述端板的至少一個配合，以向所述主支撐結(jié)構提供可固定的連接。
7.如權利要求6所述的電池組，其進一步包括冷卻導管，其與所述主支撐結(jié)構和所述模塊化組件的至少一個配合，使得在熱交換裝置和所述多個電池單元之間建立熱連通。
8.如權利要求6所述的電池組，其中，所述電池組成形為在汽車車身、車架或單片式車身平臺的至少一個內(nèi)提供基本上緊密裝配。
9.如權利要求6所述的電池組，其中，所述通道沿著至少一個所述支架的至少一個側(cè)邊緣形成，使得至少一個所述端板可滑動地置于其中。
10.一種組裝汽車電池組的方法，所述方法包括 將多個電池單元布置成相互堆疊的關系，使得它們限定了它們之間的壓縮關系； 將至少一部分箱狀的結(jié)構布置成沿著其至少一個尺寸可擴展； 將所述堆疊電池單元放置到所述部分中，使得所述堆疊電池單元和所述部分沿著堆疊尺寸擴展； 將所述堆疊電池單元和所述箱狀的結(jié)構的所述擴展部分放置到所述箱狀的結(jié)構的另一 部分中，以在所述箱狀的結(jié)構的所述部分之間形成第一互鎖關系；以及固定所述互鎖的箱狀的結(jié)構到所述電池組的支撐結(jié)構。
全文摘要
本發(fā)明涉及模塊安裝和具有配接板的結(jié)構。具體地，模塊化電池組和制造電池組的方法。模塊化結(jié)構包括具有互鎖特征的開口箱，以允許在組裝多個電池組構造時具有靈活性。該設計使得形成的多個子模塊組件可以被緊固、連接或以其他方式固定至托盤、框架或其它下部主支撐結(jié)構。獨立的電池單元的對齊的堆疊可以被置于箱狀的結(jié)構內(nèi)限定的空間內(nèi)，使得箱狀的結(jié)構的部分響應于由電池單元的堆疊施加的彈簧狀的力而移動。通過在箱狀的結(jié)構和下部支撐結(jié)構之間的互鎖連接，配接板促進了模塊化構造。
文檔編號B60K1/04GK103253119SQ20121059941
公開日2013年8月21日 申請日期2012年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者G·M·因薩納, A·P·歐里, B·W·麥克勞林, K·T·喬伊 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司