CN104966805A - 蓄电池单元分隔体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓄电池单元分隔体，其用于电气化车辆。所述电气化车辆——例如混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)或燃料电池车辆——因它们由一个或多个电机(即电动机和/或发电机)代替或附加于内燃发动机提供动力而与常规的机动车辆不同。用于向这些类型的电机提供动力的高电压电流通常由具有一个或多个储能的高电压牵引蓄电池***提供。

Description

蓄电池单元分隔体
技术领域
本公开涉及一种电气化车辆，更具体地，但并非排除性地涉及一种用于分隔蓄电池模块的相邻蓄电池单元的蓄电池单元分隔体(spacer)或分隔器(separator)。
背景技术
电气化车辆——例如混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)或燃料电池车辆——因它们由一个或多个电机(即电动机和/或发电机)代替或附加于内燃发动机而与常规的发动机车辆不同。用于为这些类型的电机提供动力的高电压电流通常由具有一个或多个储能的蓄电池单元的高电压牵引蓄电池***提供。
电气化车辆蓄电池***经常包括一个或多个蓄电池模块。每一个蓄电池模块包括多个蓄电池单元和多个被设置于蓄电池模块的每一相邻对的蓄电池单元之间的独立的蓄电池单元分隔体。例如，经常以交替方式并排堆叠蓄电池单元和蓄电池单元分隔体以将相邻单元相互物理地分隔。该蓄电池单元分隔体可额外地促进单元冷却和与其他导电表面隔离。
发明内容
根据本公开的一示例性方面的蓄电池单元分隔体，除其他之外还包括：至少包括第一分隔壁和与第一分隔壁分隔开的第二分隔壁的单一主体及被限定于第一分隔壁和第二分隔壁之间的袋部。该单一本体在第一位置和第二位置之间可调节以改变与此袋部相关的尺寸。
在前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，该第一分隔壁和第二分隔壁相互平行。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，在袋部中接纳蓄电池单元。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，将阵列结构附接于单一本体的至少一端。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，单一本体包括多个壁和被限定于多个壁的相邻壁之间的多个袋部。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，该单一本体包括手风琴形状。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，端壁连接第一分隔壁和第二分隔壁。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，该端壁包括活动铰链。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，铰接壁连接第一分隔壁和第二分隔壁。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，第一分隔壁和第二分隔壁的至少一个包括在第一位置和第二位置之间可移动的合页(flap)，以关闭袋部的底部。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，采用铰链将合页连接至第一分隔壁或第二分隔壁。
在任一前述蓄电池单元分隔体的进一步的非限制性实施例中，第一分隔壁包括第一合页，且第二分隔壁包括向第一合页延伸的第二合页，第一合页和第二合页彼此可接合以关闭袋部的底部。
根据本公开的另一个示例性方面的蓄电池模块，除其他之外还包括蓄电池单元和限定用于接纳蓄电池单元的袋部的蓄电池单元分隔体，蓄电池单元分隔体在扩展位置和折叠位置之间可调节以改变蓄电池单元分隔体相对于蓄电池单元的定位。
在前述蓄电池模块的进一步的非限制性实施例中，蓄电池单元分隔体包括第一分隔壁、与第一分隔壁平行的第二分隔壁、被限定于第一分隔壁和第二分隔壁之间用于容纳蓄电池单元的袋部。
在任一前述蓄电池模块的进一步的非限制性实施例中，端壁连接在第一分隔壁和第二分隔壁之间。
在任一前述蓄电池模块的进一步的非限制性实施例中，袋部包括在扩展位置中的第一尺寸和在折叠位置中的较小的第二尺寸。
根据本公开的另一个示例性方面的方法，除其他之外还包括，将蓄电池单元定位于蓄电池单元分隔体的袋部中，且按压蓄电池单元分隔体以在蓄电池单元附近折叠蓄电池单元分隔体。
在前述方法的进一步的非限制性实施例中，按压的步骤包括施加力至至少一个阵列结构。
在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，按压的步骤包括在延伸位置和折叠位置之间调节蓄电池单元分隔体的成型体。
在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该方法包括采用至少一个合页关闭袋部的底部的步骤。
可独立地或以任何组合采用包括它们的各方面或各自单独的特征的前述段落、权利要求书或以下说明书和附图的实施例、示例和备选方案。可将与一个实施例相关而描述的特征施加于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。
由以下具体实施方式，本领域的技术人员将更加清楚此公开的各个特征和优点。伴随具体实施方式的附图可简要描述如下。
附图说明
图1示意性地描述了电气化车辆的动力传动***。
图2描述了可用于物理地分隔蓄电池模块的蓄电池单元的蓄电池单元分隔体。
图3描述了蓄电池单元分隔体的俯视图。
图4描述了蓄电池单元分隔体的端壁的第一实施例。
图5描述了蓄电池单元分隔体的端壁的第二实施例。
图6A、6B和6C描述了蓄电池单元分隔体的合页的实施例。
图7A和7B描述了蓄电池单元分隔体的合页的另一个实施例。
图8A和8B描述了蓄电池单元分隔体合页的另一个实施例。
图9示意性地描述了蓄电池模块封装方法的第一个步骤。
图10示意性地描述了蓄电池模块封装方法的另一个步骤。
图11示意性描述了蓄电池模块封装方法的另一个步骤。
图12描述了根据此公开的另一个实施例的蓄电池单元分隔体。
具体实施方式
此公开涉及用于在容纳一个或多个蓄电池单元的蓄电池模块内使用的蓄电池单元分隔体。该蓄电池单元分隔体可包括由多个壁构成的单一本体或成型体。袋部在多个壁的相邻分隔壁之间延伸且可容纳蓄电池单元。端壁或铰接壁可连接在相邻的分隔壁之间。例如通过施加压缩力在第一位置和第二位置之间可调节该蓄电池单元分隔体的单一本体，以改变袋部的尺寸。本文中更详细地讨论了这些和其他特征。
图1示意性地描述了电气化车辆12的动力传动***10。该电气化车辆12可为HEV、PHEV、BEV或任何其他车辆。换句话说，此公开并不限于任何特定类型的电气化车辆。
该动力传动***10包括具有至少马达36(即电机)和蓄电池***50的驱动***。该蓄电池***50可包括能够输出电能以操作马达36的高电压蓄电池。尽管并未显示，但该蓄电池***50可由多蓄电池模块构成。
该驱动***产生扭矩以驱动电气化车辆12的一套或多套驱动轮30。例如，马达36可由蓄电池***50提供动力，且被用于通过输出扭矩至轴46来电驱动车辆驱动轮30。当然，此视图是高度示意性的。应理解其他组件，包括但不限于内燃发动机、发电机、动力传输单元和一个或多个控制***，可构成电气化车辆12的动力传动***10。
图2和3描述了可用于构成包括一个或多个蓄电池单元62的蓄电池模块100的蓄电池单元分隔体60。蓄电池单元62描述于图2中，且省略于图3中。蓄电池单元分隔体60大小可伸缩以容纳任何数目的蓄电池单元62，且并不必需被限定于所描述的实施例的大小、形状和构造。例如，在此公开的范围内，蓄电池单元分隔体60可容纳单个蓄电池单元62或大量蓄电池单元62。
蓄电池单元分隔体60可为单件、单一或成型部件。例如，蓄电池单元分隔体60可为整体结构。在一个非限制性实施例中，蓄电池单元分隔体60包括手风琴形状。
蓄电池单元分隔体60可包括由多个壁66构成的成型体64(或单一本体)。多个壁66包括被沿纵轴A(参见图3)相互分隔开的分隔壁68，及相对于彼此连接相邻的分隔壁68的端壁70。该端壁70大致上横切分隔壁68。
袋部72在多个壁66的相邻分隔壁68之间延伸。每一袋部72限定用于容纳蓄电池单元62的蓄电池单元分隔体60的开放空间。例如，可在每一个袋部72内接纳一个蓄电池单元62以构建蓄电池模块100。多个壁66可任选地包括关闭蓄电池单元分隔体60的袋部72的底壁76(参见图2)。
在一个实施例中，分隔壁68被设置为沿成型体64的纵轴A而相互平行。分隔壁68平行于蓄电池单元62的面74。
在另一个非限制性实施例中，蓄电池单元分隔体60的成型体64在第一、延伸位置和第二、压缩位置之间可调节以改变(一个或多个)袋部72的尺寸D(参见图3)。例如，成型体64可为例如通过压缩力可折叠的，以移动分隔壁68更加靠近蓄电池单元62。以下采用图9、10和11进一步详细地讨论了蓄电池单元分隔体60的可调节性。
在一个实施例中，利用多个壁66中的一个或多个中的固有柔韧性，成型体64可调节至在完全扩展位置(参见图3、9和10)与完全压缩位置(参见图11)之间的任何位置。通过端壁70或任何其他的多个壁66提供该成型体64的固有柔韧性。
在显示于图4中的另一个实施例中，一个或多个端壁70包括活动铰链(living hinge)78。该活动铰链78可为允许端壁70在其自身上折叠的端壁70的变薄的部分。例如，端壁70可在顶端82处变薄。在顶端82处的模制的角状的存在导致端壁70的材料充当活动铰链。
通过折叠端壁70，分隔壁68相互移动更靠近且改变与每一个袋部72相关的尺寸D。换句话说，通过折叠端壁70减少分隔壁68之间的空间。
图5中描述了另一个活动铰链178。在此公开中，在适当情况下相似的附图标记表示相似的元件，并且具有100或其倍数的添加的附图标记表示被理解为纳入相应的原始元件的相同的特征和益处的经修改的元件。
在此实施例中，活动铰链178包括材料80的合页而不是端壁70的变薄部分。例如，端壁70的顶部82可包括材料80的合页，其为在蓄电池单元分隔体60的按压期间充当活动铰链170以折叠端壁70的柔韧壁部分。此设计在用于形成蓄电池单元分隔体60的材料相对刚性时特别有用。可将其他的活动铰链构造构思也预期在如此公开的范围内。
图6A和图6B描述了可被纳入蓄电池单元分隔体60内的附加特征。在此实施例中，每一个分隔壁68包括可移动以关闭袋部72的底部86的合页84。可通过铰链88将此合页84连接至分隔壁68。
活页84通过第一位置P1(参见图6A)与第二位置P2(参见图6B)之间的铰链88可旋转或以其它方式可移动，以关闭袋部72的底部86。第二位置P2通常横切第一位置P1。在一个非限制性实施例中，第一分隔壁68-1的合页84-1和第二分隔壁68-2的合页84-2朝彼此枢轴转动以关闭底部86。
作为选择，如图6C中所显示的，可在分隔壁68上设置单合页84-3。该合页84-3围绕铰链88-2可枢轴转动以关闭底部86。合页84-3可在蓄电池单元之下垂直折叠以提高电隔离和爬电距离。
在由图7A和7B所描述的另一个实施例中，蓄电池单元分隔体60的分隔壁168包括相对彼此可接合的相对的合页184-1、184-2以关闭袋部72的底部86。该合页184-1从第一分隔壁168-1横向延伸，且该合页184-2可从第二分隔壁168-2横向延伸。当调节(例如通过折叠多个壁66的一个或多个)蓄电池单元分隔体60时，在合页184-1的开口92内接纳合页184-2的舌(tongue)90，以相对彼此闭锁合页184，由此封闭袋部72的底部86(参见图7B)。
图8A和图8B描述了可被设计成蓄电池单元分隔体60的每一个分隔壁268的合页284的再一实施例。在此实施例中，合页284-1从第一分隔壁268-1横向延伸，且合页284-2从第二分隔壁268-2横向延伸。在一个实施例中，合页284-1与合页284-2偏移。换句话说，通过合页284-1的轴线F1与通过合页284-2而延伸的轴线F2偏移。以此方式，在蓄电池单元分隔体60的按压期间，合页284-1、284-2在彼此上方滑动以关闭袋部72的底部86。合页284-1、284-2的一个或两个可包括用于在出现于其间的滑动移动其间引导合页284-1、284-2的定位功能部件。
图9、10和11示意性地描述了蓄电池模块封装方法。如图9中所显示的，可将一个或多个蓄电池单元62设置于蓄电池单元分隔体60的袋部72内。可采用第一位置Z1(即扩展位置或非折叠位置)中的蓄电池单元分隔体60将蓄电池单元62定位于袋部72内。在该第一位置Z1中，蓄电池单元分隔体60的袋部72包括大于蓄电池单元62的宽度的尺寸D1，以提供用于接纳蓄电池单元62的间隙。可手动或通过自动装配过程将蓄电池单元62定位于袋部72内。
如图10中所显示的，可在蓄电池单元分隔体60的一端或两端处设置阵列结构94。在一个实施例中，可将阵列结构94模制为单一蓄电池单元分隔体60的一部分。作为选择，阵列结构94可为附接于蓄电池单元分隔体60的分隔开的结构。
然后如图11中所显示的，将蓄电池单元分隔体60调节至第二位置Z2(即压缩位置)。在第二位置Z2中，该袋部72包括比尺寸D1小的尺寸D2。在一个实施例中，通过施加力F至阵列结构94的一个或两个来移动蓄电池单元分隔体60至第二位置Z2。该力F驱动分隔壁68相互更靠近以在蓄电池单元62附近折叠蓄电池单元分隔体60。可使用轨道、带、条或其他张力部件以将装配的蓄电池模块维持在第二位置Z2。
任选地，在显示于图11中的按压步骤期间或之后，可以以图6A、6B、7A、7B、8A和8B所描述的方式关闭每一袋部72的底部。
图3-11的蓄电池单元分隔体60特别适用于液体冷却的蓄电池***。图12描述了可适用于空气冷却的蓄电池***的另一个示例性蓄电池单元分隔体160。
示例性蓄电池单元分隔体160可包括由多个壁166构成的单一本体164。该多个壁166包括可以以平行关系相互分隔开的分隔壁168。袋部172在多个壁166的相邻分隔壁168之间延伸。每一袋部172限定用于容纳蓄电池单元162的蓄电池单元分隔体160的开放空间。例如，可在每一袋部172内接纳一个蓄电池单元162以构造蓄电池模块。
在一个实施例中，每一个分隔壁168包括在向蓄电池单元162的方向上自分隔壁168向内突出(一旦将单元定位于袋部172内)的多个间隔件(standoff)199。间隔件199将分隔壁168与蓄电池单元162分隔，使得气流197可为了冷却目的而在分隔壁168和蓄电池单元162之间通过。
一个或多个铰接壁195可相互连接相邻的分隔壁168。在一个非限制性实施例中，蓄电池单元分隔体160的单一本体164通过折叠铰接壁195在第一、扩展位置，和第二、压缩位置之间可调节。铰接壁195并不跨分隔壁168的整个高度延伸，使得可在分隔壁168端部限定开放空间191。通过折叠铰链壁165，可使分隔壁168移动更靠近彼此，且更加靠近蓄电池单元162。
尽管已将不同的非限制性实施例描述为具有特定的组件或步骤，但此公开的实施例并不限于这些特定的组合。可将来自任一非限制性实施例中的一些组件或特征和来自任一其他非限制性实施例中的特征或组件组合而使用。
应理解，在整个几幅附图中，相似的附图标记表示相应的或相似的元件。应理解尽管在这些示例性实施例中公开和描述了特定的组件布置，但其他的布置也可从此公开的教导获得益处。
应将前述说明解释为解释性的，且绝无限定的意思。本领域的技术人员会理解在此公开的范围内存在某些改变。由于这些原因，应研究以下权利要求书以确定此公开的真正范围和内容。

Claims (12)

1.一种蓄电池单元分隔物，其包含：
单一本体，其至少包括第一分隔壁和与所述第一分隔壁分隔开的第二分隔壁；
袋部，其被限定于所述第一分隔壁和所述第二分隔壁之间；且
所述单一本体在第一位置和第二位置之间可调节以改变与所述袋部相关的尺寸。
2.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其中所述第一分隔壁和所述第二分隔壁相互平行。
3.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其包含接纳于所述袋部中的蓄电池单元。
4.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其包含附接于所述单一本体的至少一端的阵列结构。
5.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其中所述单一本体包括多个壁和被限定于所述多个壁的相邻壁之间的多个袋部。
6.如权利要求1所述的蓄电池单元，其中所述单一本体包括手风琴形状。
7.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其包含连接所述第一分隔壁和所述第二分隔壁的端壁。
8.如权利要求7所述的蓄电池单元分隔体，其中所述端壁包括活动铰链。
9.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其包含连接所述第一分隔壁和所述第二分隔壁的铰接壁。
10.如权利要求1所述的蓄电池分隔体，其中所述第一分隔壁和所述第二分隔壁的至少一个包括在第一位置和第二位置之间可移动的合页，以关闭所述袋部的底部。
11.如权利要求10所述的蓄电池单元分隔体，其中采用铰链将所述合页连接至所述第一分隔壁或所述第二分隔壁。
12.如权利要求1所述的蓄电池单元分隔体，其中所述第一分隔壁包括第一合页，且所述第二分隔壁包括向所述第一合页延伸的第二合页，所述第一合页和所述第二合页彼此可接合以关闭所述袋部的底部。
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