用于电动汽车电池的上部防护件的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种用于电动汽车电池的上部防护件，更具体地涉及一种通过铝片材与云母纸热压而形成的上部防护件。


背景技术：

[0002]
电动汽车是由可充电电池提供全部或部分动力源，以电动机为驱动系统之一的汽车，所述电池例如为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂电子电池。电动汽车的主要动力系统由动力电池、驱动电机组成。
[0003]
电动汽车的安全性一直是关注的重点，对于电动汽车的安全性在不同国家和地区也存在许多规定，针对电动汽车电池，例如要求在热失控5min内失火以及爆炸等不会由电池传递到外部，即由电池传递到汽车内。通常在电池和电池箱或箱盖之间设置耐热耐腐蚀的防护件，以防止电池失控后的失火或者爆炸传递到电池的外部同时在电动汽车正常运行时保护电池。
[0004]
由于防护件设置在电池和电池箱或箱盖之间，通常需要将防护件附接到电池箱或箱盖，尤其是针对防护件和箱盖之间的连接，期望能够以一种结构简单但有效的方式来进行两者之间的连接。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型提出了一种用于电动汽车电池的上部防护件，所述上部防护件用于与箱盖进行连接，所述防护件能够设计成结构简单、体积较小、同时仍然能够良好地附接到箱盖。
[0006]
本实用新型涉及一种用于电动汽车电池的上部防护件，所述上部防护件通过云母与铝片材热压在一起而形成，使得最终形成由云母和铝片材形成的分层结构，其中所述云母包括一层或多层云母纸，所述铝片材包括一层或多层铝箔。
[0007]
根据本实用新型的一个或多个实施例，在所述云母包括多层云母纸的情况下，在热压之前，所述一层或多层云母纸之间预先设置有粘合剂。
[0008]
根据本实用新型的一个或多个实施例，在所述铝片材包括多层铝箔的情况下，在热压之前，所述多层铝箔之间预先设置有粘合剂。
[0009]
根据本实用新型的一个或多个实施例，在热压之前，所述云母与铝片材之间预先设置有粘合剂。
[0010]
根据本实用新型的一个或多个实施例，所述上部防护件能够通过在由铝片材形成的铝片材层上施加粘合剂而附接到箱盖，此时铝片材层位于所述箱盖和由所述云母形成的云母层之间，所述箱盖和电池箱配合以将所述电动汽车电池容纳在其中。
[0011]
根据本实用新型的一个或多个实施例，所述上部防护件的形状设置成能够贴合到所述箱盖。
[0012]
根据本实用新型的一个或多个实施例，所述上部防护件设置有第一区段、第二区
段以及连接所述第一区段和所述第二区段的中间区段，其中，所述中间区段的宽度小于所述第一区段和所述第二区段的宽度，使得在所述上部防护件中形成位于所述第一区段和所述第二区段之间的凹口。
[0013]
根据本实用新型的一个或多个实施例，所述第一区段和所述第二区段的形状设置成大体z字形的板状，在侧视时所述第一区段和所述第二区段为大体z字形，在俯视或仰视时所述第一区段和所述第二区段为板状。
附图说明
[0014]
图1是根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件、电动汽车电池、电池箱的分解视图。
[0015]
图2是根据本实用新型的用于容纳电动汽车电池的电池箱和用于封闭电池箱的箱盖的立体图。
[0016]
图3是根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件的下部防护件的立体图；
[0017]
图4是根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件的下部防护件的立体图；
[0018]
图5是根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件的上部防护件的立体图。
[0019]
图6是根据本实用新型的用于电动汽车电池的上部防护件的分解视图；
具体实施方式
[0020]
以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。
[0021]
应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。
[0022]
应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。
[0023]
说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在x和y之间”和“在大约x和y之间”应当解释为包括x和y。本说明书使用的用辞“在大约x和y之间”的意思是“在大约x和大约y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约x至y”的意思是“从大约x至大约y”。
[0024]
在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明
书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
[0025]
在说明书中，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。
[0026]
图1示出了根据本实用新型的电池箱10、用于电动汽车电池的防护组件20、电动汽车电池30和箱盖40的分解视图。从图1中能够看出，所述防护组件20包括下部防护件21和上部防护件25。当进行组装时，沿从上到下的方向依次设置上部防护件25、电动汽车电池30、下部防护件21和电池箱10。所述电池箱用于容纳电动汽车电池，所述电动汽车电池沿上下方向被夹在下部防护件21和上部防护件25之间，使得所述防护组件能够保护电池和电动汽车。在例如车身颠簸或者撞击时，所述防护组件能够防止颠簸或撞击直接传递到电池导致电池产生例如破损等，此外，在电池本身产生例如热失控而起火或者爆炸时，防护组件能够在一定时间内(例如5min)防止起火或者爆炸传递到电池外部，对电动汽车的其他部件产生危害，下面将具体描述电池箱以及防护组件的结构。
[0027]
图2示出了根据本实用新型的用于容纳电动汽车电池的电池箱10和箱盖40的立体图。在图2中电池箱形成为具有两个容纳部，在本实施例中两个容纳部11设置成相同的，下面仅就一个容纳部进行描述，省略对于另一个容纳部的描述。此外，应当理解，容纳部的数量并不限于两个，而是可以根据汽车电池布局进行具体设置。在两个容纳部11之间设置有桥接部12。
[0028]
所述容纳部11形成为大体长方体的形式，这是因为电池大体一般设置成长方体形式，如此设计能够最大化地利用空间，减小电池箱的整体体积。容纳部11具有底部111以及从底部沿大体竖直延伸的四个壁，从而形成容纳电池的空间，在沿右侧的右壁上设置有三个凸台112，在所述凸台上分别开设有孔113，所述孔可以为通孔或者螺纹孔，以用于电池箱与其他部件之间的连接。在位于左侧的左壁上也可以设置有类似的凸台以及孔。
[0029]
所述箱盖40具有分别与两个容纳部11相对应的左侧区段401、右侧区段402以及连接在左侧区段401和右侧区段402之间的中间区段403，中间区段403的宽度小于左侧区段401和右侧区段402的宽度，因此，在箱盖40中形成有凹口404，所述凹口404与电池箱的桥接部12相对应并且用于使桥接部穿过。所述左侧区段401和右侧区段402形成为大体z字形的板状，在侧视图中为z字形，而在俯仰视图中为平板状，其中在z字形的过渡部处平滑地过渡。
[0030]
下面将描述本实用新型中的防护组件。为了使得能够在电池热失控时失火和爆炸不会传播到外部，防护组件需要由能够耐高温耐腐蚀且具有一定强度的材料制成。在本实用新型中，所述材料设置成云母。云母熔点较高、电绝缘且耐腐蚀，因此能够较好地防护电池。在本实用新型中，通过由例如多片云母纸热压在一起而形成防护组件，如此形成的优点在于，相较于一块完整的云母，由多片云母纸热压成型能够提高云母材料的成型性能，改善云母脆性较大的缺点。
[0031]
图3和图4分别示出了从左右两个方向观察的根据本实用新型的用于电动汽车电
池的防护组件的下部防护件21的立体图。所述下部防护件21用于与电池箱10相接合。在本实施例中下部防护件21设置成分别与电池箱的两个容纳部11相对应的分离的两个下部防护件，并且此两个下部防护件的结构设置成完全相同。下面的描述仅针对其中一个下部防护件，并且将省略另一个下部防护件的描述。所述下部防护件21包括底壁22和从底壁沿大体竖直方向延伸的左侧壁23和右侧壁24。所述底壁22上设置有缓冲件221，当电池设置在下部防护件21上时，缓冲件221位于电池和底壁22之间。所述缓冲件由弹性材料制成，以便能够与电池的底表面更好地接触并且形成更大的摩擦力，当产生例如碰撞时，所述缓冲件能够产生弹性变形来吸收冲击。所述缓冲件221例如为压紧泡棉，其能够非常好地贴合电池的底表面。所述缓冲件221沿从前到后的方向依次设置在底壁22上，相应的缓冲件221之间具有一定的间隔。在本实施例中缓冲件221设置有四个，但是应当想到，缓冲件221的数量并不限制于四个，而是可以根据实际需要进行相应的设置。
[0032]
如图3所示，所述右侧壁24在上部部分中沿从后到前的方向设置有间隔开的三个凸台，第一凸台241、第二凸台242和第三凸台243。所述第一凸台241通过右侧壁24的下部部分沿与下部部分的延伸方向垂直的方向(朝右方向)偏转后继而又沿与下部部分的延伸方向平行的方向(朝上方向)远离所述下部部分偏转而形成，也即，所述第一凸台241包括竖直下部部分、竖直上部部分和将竖直下部部分和竖直上部部分相连接的水平部分。在所述水平部分中形成有凹口2410。所述第一凸台241的此种形状设置成与电池箱中的相应的凸台的形状相匹配，使得下部防护件21的形状能够与电池箱的内轮廓贴合并匹配，减少两者之间的空隙。所述凹口2410即形成为使得在对电池箱、电池和防护组件进行组装时能够用于使得螺丝穿过。第二凸台242和第三凸台243的形成方式与第一凸台241类似，均包括竖直下部部分、竖直上部部分和将竖直下部部分和竖直上部部分相连接的水平部分。此外，在第二凸台242中也形成有两个凹口2410，其分别设置在第二凸台242的水平部分的前侧和后侧上。在第三凸台243中形成有一个凹口2410，其设置在第三凸台243的水平部分的前侧上。在所述第二凸台242的上部部分的大体中间部分处形成有更小的凸台。在第一凸台241、第二凸台242和第三凸台243之间形成有将三者间隔开的凹部。从图3中可以看出，在所述左侧壁23的上部部分的外侧上也设置有与缓冲件221类似的缓冲件231，所述缓冲件231当电池箱、电池和防护组件组装在一起时设置在所述防护组件和电池箱之间，以使得电池箱和防护组件能够更紧密地贴合，并且通过其弹性变形来吸收振动。
[0033]
如图4所示，所述左侧壁23形成有大体连续的凸台231，类似于第一凸台241，所述凸台231通过左侧壁23的下部部分沿与下部部分的延伸方向垂直的方向(朝右方向)偏转后继而又沿与下部部分的延伸方向平行的方向(朝上方向)远离所述下部部分而形成，也即，所述凸台231包括竖直下部部分、竖直上部部分和将竖直下部部分和竖直上部部分相连接的水平部分。在所述凸台231的水平部分上形成有四个凹口2310，所述凹口也用于使得在对电池箱、电池和防护组件进行组装时使螺丝穿过。从图4中可以看出，在所述右侧壁24的上部部分的外侧上也设置有与缓冲件231类似的缓冲件241，所述缓冲件241当电池箱、电池和防护组件组装在一起时设置在所述防护组件和电池箱之间，以使得电池箱和防护组件能够更紧密地贴合，并且通过其弹性变形来吸收振动。
[0034]
图5示出了根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件的上部防护件25的立体图。所述上部防护件25用于与箱盖40相接合。所述上部防护件25具有分别与两个下部防
护件21相对应的左侧区段251、右侧区段252以及连接左侧区段251和右侧区段252之间的中间区段253，中间区段253的宽度小于左侧区段251和右侧区段252的宽度，因此，在上部防护件25中形成有凹口254，所述凹口254与电池箱的桥接部12相对应并且用于使桥接部穿过。所述左侧区段251和右侧区段252形成为大体z字形的板状，在侧视图中为z字形，而在俯仰视图中为平板状，其中在z字形的过渡部处平滑地过渡。
[0035]
图6示出了根据本实用新型的用于电动汽车电池的防护组件的上部防护件25的立体图，其中分别示出了云母纸26和铝片材(例如铝箔)27。在本实用新型中，上部防护件25通过由云母纸26和铝片材27共热压而形成，而下部防护件主要通过云母拉伸或拉延形成。这是因为下部防护件能够直接搁置在电池箱上，依靠电池以及自身的重力即能够与电池箱紧密接触，并且在下部防护件的侧壁的外表面上的缓冲件的作用下使得两者的接触更为牢靠，而且由于电池箱本身用于容纳电池，其具有一定的深度，使得能够进行各种结构改进，例如在电池箱和下部防护件上预留出的通孔或者螺栓孔等，均能够根据需要用于将电池箱、电池和下部防护件牢固连接，并且此种结构改进不会导致体积的整体增大。而由于上部防护件的重量远小于电池和下部防护件，使得仅有箱盖的重力直接施加在两者之上，导致接合不牢固。因此需要借助于其他结构来紧密附接到电池，例如通过螺栓连接或者胶粘或者焊接等。螺栓连接需要在上部防护件上焊接上螺柱等来进行连接，使得上部防护件的体积增大较多。胶粘更为简单方便，但对于云母板来说，由于云母本身的特性，其胶粘性较差，导致在云母和箱盖之间施加粘结剂时，粘结效果较差，例如粘结后很容易从层状的云母上剥离开来。因此在本实用新型中，采用将云母与铝片材供热压的技术，并且在热压成型后，铝片材层位于云母层的上方，此时，在铝片材层上施加胶带255，能够牢固地将上部防护件附接到箱盖。
[0036]
所述云母纸26的层数可以为一层或者多层，所述铝片材27的层数也可以为一层或者多层，进行热压时，将一层或多层云母纸上下重叠在一起，随后在所述一层或多层云母纸上叠加一层或多层铝片材，对叠加完成后的云母纸和铝片材施加压力和热量，使得两者被热压成型在一起。在热压成型时，能够预先在一层或多层云母纸之间施加粘合剂，或者在一层或多层铝片材之间施加粘合剂，或者在云母纸和铝片材之间施加粘合剂，使得云母纸和铝片材之间的结合性更强。此外，在本实施例中，每层所述云母纸的厚度可以为0.08mm，所述铝箔的厚度可以为大约0.15mm。
[0037]
通过本实用新型的云母纸与铝片材共热压形成的上部防护件，能够使用粘合剂(例如双面胶带)来将上部防护件结合到箱盖，结构简单，体积较小，同时结合力也足够强，使得最终能够降低用于容纳电池的电池箱、箱盖、电池和防护件组装之后的整体体积。云母纸与铝片材共热压形成的上部防护件的另一个优点在于通过设置热压时的模具的形状，能够容易地将上部防护件热压成与箱盖的内轮廓相贴合，减少两者之间的空隙，也能够一方面减小体积，并且在电池热失控时避免失火或者爆炸通过空隙传递到电池外部。使用铝片材作为与云母进行热压的另一优点在于铝片材的耐腐蚀、成型性优良，使得成本较低，并且由于车身的许多部件，例如电池箱和箱盖也由铝合金制成，在铝片材层上施加胶带之后能够非常容易且牢固地将铝片材层和箱盖结合在一起。
[0038]
虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改
变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

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