專利名稱：電動車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種被構(gòu)造為通過采用電池組作為能源的電動機驅(qū)動 的電動車輛。
背景技術：
電動車輛中采用的電池組(battery unit)包括由多個單格電池(cell) 構(gòu)成的電池模塊(batter module)、容納該電池模塊的電池外殼，等等。 電池外殼具有，例如，支撐電池模塊的托架構(gòu)件、覆蓋該托架構(gòu)件頂 部的覆蓋件，等等。單格電池是諸如鋰離子電池的二次電池。
已經(jīng)制造了一種結(jié)構(gòu)，以在撞擊具有電池組的電動車輛的的情形 下可以減少對車身和電池組的破壞。例如，在日本專利申請KOKAI N0.6 — 270694中所描述的汽車被構(gòu)造成在受到前方?jīng)_擊力時，電池托 架構(gòu)件移動到車身下面的位置。這種構(gòu)造可以吸收碰撞能量。
電動車輛在其車身內(nèi)具有大型電池組，以最大化其行駛里程。因 此，在從車身上方觀看時，電池組占據(jù)了車身的地板區(qū)域相當大的面 積。在某些情況下，例如，可以覆蓋車身的整個寬度來布置該大型電 池組。
對于車身的縱向，可以保證從車身的前端延伸到電池組的前端的 較大的擠壓區(qū)。此外，可以保證從電池組的后端到車身的后端的較長 的距離。在正面碰撞或者尾部碰撞的情況下，這種類型的車身結(jié)構(gòu)可 以相對容易地吸收作用在電池組上的碰撞載荷。
然而，對于車身的寬度方向，從電池組的側(cè)面到車身的側(cè)面的距離短。因此，難以保證擠壓區(qū)足夠大以吸收來自沿側(cè)面施加的碰撞載 荷的能量。因此，與正面碰撞或者尾部碰撞的情況相比，在側(cè)面碰撞 的情形中，碰撞載荷可能直接作用在電池組上，破壞單格電池的概率 更高。認定被破壞的單格電池引起電極之間的內(nèi)部短路并發(fā)熱的概率 非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動車輛，該電動車輛被構(gòu)造為對抗橫
向施加到車身的載荷，降低單格電池的擊穿(breakage)的程度。
本發(fā)明是電動車輛，其包括安裝在車身內(nèi)的電池組，該電池組包 括固定在車身上的電池外殼以及由容納在該電池外殼中的多個單格電 池構(gòu)成的電池模塊，該電池外殼包括托架構(gòu)件，該托架構(gòu)件在其上 支撐單格電池；以及覆蓋件，其固定在托架構(gòu)件上以便重疊在其上， 所述單格電池分別包括層疊在殼體構(gòu)件內(nèi)的板狀單格電池單元，在容 納在電池外殼中的所有單格電池中，至少在位于車身側(cè)板(flank)附 近的外周側(cè)上的那些單格電池位于所述托架構(gòu)件上，以使單格電池單 元的層疊方向與車身的寬度方向重合。
根據(jù)這種布置，如果由于橫向施加到車身的碰撞載荷而使車身的 一部分朝著電池組變形，以致電池外殼等的托架構(gòu)件的側(cè)壁等發(fā)生變 形，則在單格電池單元的層疊方向上推壓所述單格電池。即使單格電 池在層疊方向上被推壓，該層疊的單格電池單元的電極也不易短路。 因此，可以降低發(fā)生擊穿和發(fā)熱的程度。
將在下面的描述中闡明本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點，而且根據(jù)該描 述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將部分地顯而易見，或者通過實施本發(fā) 明，可以得知本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點。利用下面特別指出的手段或 者組合，可以實現(xiàn)并達到本發(fā)明的目的和優(yōu)點。


引入本說明書并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明實 施例，而且與上面的概括說明以及下面的詳細說明一起用于解釋本發(fā) 明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有電池組的電動車輛的透視
圖2是圖1所示電動車輛的框架結(jié)構(gòu)和電池組的透視圖3是圖2所示電池組的托架構(gòu)件、覆蓋件以及梁架構(gòu)件的透視
圖4是圖1所示電動車輛的框架結(jié)構(gòu)和電池組的側(cè)視圖5是圖l所示電動車輛的框架結(jié)構(gòu)和電池組的平面圖6是示出電池組的托架構(gòu)件以及電池模塊之一的透視圖7是示出圖6所示的托架構(gòu)件的一部分的平面圖8是示出圖6所示的托架構(gòu)件的一部分以及梁架構(gòu)件之一的一
部分的放大透視圖9是示意性地示出圖3所示的電池組的平面圖IO是示出沿圖5中的線F10 — F10截取的電池組的一部分和車
身的一部分的剖視圖11是示意性地示出圖IO所示的單格電池的剖開透視圖；以及 圖12是示意性地示出單格電池的另一個例子的剖開透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考圖1至11說明本發(fā)明的一個實施例。
圖1示出電動車輛10的例子。電動車輛10具有位于車身11后部 處的牽引電機12和充電器13、在車身11的地板下面的電池組14，等 等。用于冷卻和加熱的熱交換單元15設置在車身11的前部中。
圖2示出了構(gòu)成車身11的下部的骨架的框架結(jié)構(gòu)30以及要安裝
5在該框架結(jié)構(gòu)30上的電池組14。框架結(jié)構(gòu)30包括在車身11的縱向上 延伸的一對側(cè)梁構(gòu)件(side member) 31和32 (左側(cè)和右側(cè))以及在車 身11的寬度方向上延伸的橫梁構(gòu)件(cross member) 33、 34和35。通 過焊接，將橫梁構(gòu)件33、 34和35固定在側(cè)梁構(gòu)件31和32上的預定 位置中。
懸架臂支撐托架40和41分別設置在側(cè)梁構(gòu)件31和32的后部上。 通過焊接，將支撐托架40和41分別固定在側(cè)梁構(gòu)件31和32的預定 位置中。支撐托架40和41分別具有樞軸部分42。構(gòu)成后懸架的一部 分的縱向推力臂的前端部分各自安裝在樞軸部分42上。
如圖3所示，電池組14具有電池外殼50。該電池外殼50包括位 于下側(cè)上的托架構(gòu)件51和位于上側(cè)上的覆蓋件52。
托架構(gòu)件51由樹脂部分53和插入結(jié)構(gòu)200 (圖6和圖7所示)組 成，后面將描述它們。樹脂部分53由電絕緣樹脂一體地模制。通過利 用幾毫米至幾厘米長的短玻璃纖維增強例如聚丙烯的基體材料來形成 這種樹脂。
托架構(gòu)件51是頂部敞口箱的形式，其包括前壁51a、后壁51b、 一對側(cè)壁51c和51d (左和右)、底壁51e以及分隔壁51f和51g。相 對于車身ll的縱向，前壁51a位于前側(cè)。后壁51b位于后側(cè)。分隔壁 51f和51g縱向延伸。
托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c和51d分別沿側(cè)梁構(gòu)件31和32布置。前 壁51a、后壁51b以及側(cè)壁51c和51d構(gòu)成托架構(gòu)件51的外周壁54。 彼此一體地模制該外周壁54、底壁51e以及分隔壁51f和51g。插入結(jié) 構(gòu)200設置在托架構(gòu)件51的樹脂部分53上的預定位置中。
前部電池存儲部分55形成在電池外殼50的前半部分處。后部電池存儲部分56形成在電池外殼50的后半部分處。中部電池存儲部分 57、電路存儲部分58等形成在前部電池存儲部分55與后部電池存儲 部分56之間。
電池模塊60 (圖6、圖9和圖10所示)容納在電池存儲部分55、 56和57的每一個中。電池模塊60布置在托架構(gòu)件51的底壁51e上。 電路存儲部分58容納用于檢測電池模塊60的狀態(tài)的的監(jiān)控器、用于 進行控制的電部件61 (圖3和6中示意性地示出一些)，等等。所述 電部件61電連接到電池模塊60。
通過互相串聯(lián)多個單格電池64，構(gòu)成每個電池模塊60。如圖11 示意性地所示，每個單格電池64由例如金屬的殼體構(gòu)件65、板狀單格 電池單元66、電解液等等構(gòu)成。殼體構(gòu)件65還被稱為殼型容器。殼體 構(gòu)件65具有扁平方形。單格電池單元66容納在殼體構(gòu)件65內(nèi)。殼體 構(gòu)件65內(nèi)部填充電解液。單格電池64的例子是諸如鋰離子二次電池 的非水電解液電池。此外，可以利用合成樹脂代替金屬來制造殼體構(gòu) 件65。
每個單格電池單元66由板狀正電極67、板狀隔離器68、板狀負 電極69等構(gòu)成。隔離器68由電絕緣材料形成。以層疊的且軋制的單 格電池單元66容納在殼體構(gòu)件65內(nèi)的方式，構(gòu)造具有軋制單格電池 單元66的每個單格電池64。軋制單格電池單元66的各匝(turn)互相 重疊的方向是單格電池單元66的層疊方向。圖11中分別利用箭頭X 和Y表示的單格電池64的寬度方向和厚度方向與該層疊方向一致。另 一方面，由箭頭Z表示的單格電池64的縱向是沿單格電池單元66的 層疊面的方向(在此稱為表面方向(surface direction))。
在容納在電池外殼50中的所有單格電池64之中，由圖9中的陰 影所表示的位于外周側(cè)上的單格電池64被設置為靠近車身的側(cè)板 (flank) ， S口，靠近側(cè)梁構(gòu)件31和32內(nèi)側(cè)的區(qū)域。至少在外周側(cè)上的這些單格電池64，圖IO代表性地示出其中的兩個，被布置在托架構(gòu) 件51上，以便單格電池單元66的層疊方向(例如，X方向)與車身 11的寬度方向W —致。此外，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c的上端與位于 其上端和下端之間的每個單格電池64的側(cè)面部分64a相對。根據(jù)覆蓋 件52的形狀，必須降低每個單格電池64的安裝高度。因此，可以使 單格電池64處于水平位置，以使得當它們位于托架構(gòu)件51上時，它 們的厚度方向(圖11中的箭頭Y所示的)是垂直的。
在與諸如每個電部件61的兩側(cè)的其他區(qū)域相比，位于更靠近在車 身的寬度方向W上延伸的壁部分的位置中，可以優(yōu)選考慮單格電池64 的安裝，而不需要沿著車身的寬度方向W層疊單格電池單元66。
此外，類似位于外周側(cè)上的單格電池64的內(nèi)部單格電池64可以 被布置在托架構(gòu)件51上，以便在車身11的寬度方向W上層疊單格電 池單元66。此外，根據(jù)覆蓋件52的形狀，可以使內(nèi)部單格電池64處 于水平位置，以便當它們位于托架構(gòu)件51上時，厚度小的X方向或者 Y方向是垂直的。
圖12示出包括層疊單格電池單元66的單格電池64的另一個例子。 對于該單格電池64，在箭頭Y的方向上層疊的多組單格電池單元66 被容納在矩形殼體構(gòu)件65中。每個單格電池單元66都由正電極67、 隔離器68、負電極69等構(gòu)成。在包括這些層疊單格電池單元66的單 格電池64中，單格電池單元66僅在箭頭Y的方向上層疊。因此，至 少在外周側(cè)上的這種層疊類型的單格電池64位于托架構(gòu)件51上，以 便它們的層疊方向Y與車身11的寬度方向W重合。
由于電池組14大而且重，如圖4所示，所以它位于地板面70下 面。地板面70相對于車身11縱向地和橫向地延伸，并且構(gòu)成了車身 11的地板部分。通過焊接，將地板面70固定在包括側(cè)梁構(gòu)件31和32 的框架結(jié)構(gòu)30上的預定位置中。前座71 (圖l所示的)和后座72布置在地板面70之上。電池組 14的前部電池存儲部分55位于前座71的下面。電池組14的后部電池 存儲部分56位于后座72的下面。地板面70的凹槽部分70a形成在前 部電池存儲部分55與后部電池存儲部分56之間。凹槽部分70a位于靠 近在后座72中的乘客放腳的空間。
蓋板安裝表面80 (圖3和7所示的)形成在電池外殼50的托架構(gòu) 件51的外部邊緣部分上。蓋板安裝表面80貫穿托架構(gòu)件51的周邊延 續(xù)。防水密封膠81涂布在托架構(gòu)件51與覆蓋件52之間的接合處82 的外周邊部分上。
如圖6所示，插入結(jié)構(gòu)200包括三個插入件200a、 200b和200c 以及三個插入件200d、 200e和200f。插入件200a、 200b和200c位于 托架構(gòu)件51的前半部分。插入件200d、 200e和200f位于托架構(gòu)件51 的后半部分。這些插入件200a至200f是金屬板(例如，鋼板)的壓制
成型產(chǎn)品。
前部插入件200a、200b和200c分別嵌入在托架構(gòu)件51的前壁51a 以及側(cè)壁51c和51d中。這些插入件200a、 200b和200c分別加強所述 前壁51a及側(cè)壁51c和51d。嵌入在托架構(gòu)件51的后半部分中的插入 件200d、 200e和200f分別加強托架構(gòu)件51的后壁51b及側(cè)壁51c和 51d。
在位于托架構(gòu)件51的前側(cè)的中心的插入件200a的相對端上，各 自設置一對加強板201 (左和右)。該加強板201嵌入在托架構(gòu)件51 的分隔壁51f中。如圖7所示，將加強板201的各個前端201a連接到 插入件200a上。加強板201的各個后端201b朝著車身11的后側(cè)延伸。
多個孔202 (如圖6所示)形成在每個加強板201中。這些孔202沿著加強板201的厚度穿過該加強板201。樹脂部分53的一些樹脂進 入到每個孔202中，并且被固化。由此，可以增強加強板201到樹脂 部分53的固定力度。
如圖6所示，每個插入件200a至200f都具有水平延伸的錨定螺 母(anchor nut) 203、向上凸出的錨定螺栓204以及垂直的錨定螺母 205。錨定螺栓204構(gòu)成第一緊固部分310 (如圖7和8所示)。
錨定螺栓204具有在托架構(gòu)件51的蓋板安裝表面80上突起的螺 紋部分，并且被固定到插入結(jié)構(gòu)200的頂壁311上。每個錨定螺母205 構(gòu)成了第二緊固部分320 (圖7和8所示)。錨定螺母205嵌入在托架 構(gòu)件51的蓋板安裝表面80中，并且被固定到插入結(jié)構(gòu)200的頂壁311 上。對每個插入件200a至200f都設置錨定螺栓204和錨定螺母205。
電池外殼50的覆蓋件52是纖維增強型合成樹脂的一體模制產(chǎn)品。 用于維修插頭的開口部分85和冷卻空氣入口 86形成在覆蓋件52的前 部中。將波紋式保護罩(boot)構(gòu)件87連接到用于維修插頭的開口部 分85上。也將波紋式保護罩構(gòu)件88連接到冷卻空氣入口 86上。覆蓋 件52在其上表面上具有旁路通道部分90、冷卻風扇夾持器91，等等， 一些冷卻空氣通過該旁路通道部分90。
凸緣部分95形成在覆蓋件52的外周邊部分上。凸緣部分95貫穿 覆蓋件52的周邊延續(xù)。覆蓋件52放置在托架構(gòu)件51上。托架構(gòu)件51 的蓋板安裝表面80與覆蓋件52的凸緣部分95接合在一起。在每個第 一緊固部分310上，螺母件97被從覆蓋件52的上方擰到錨定螺栓204 上，并且被緊固。在另一方面，在每個第二緊固部分320上，螺栓96 被從覆蓋件52的上部擰入到每個錨定螺母205內(nèi)，并且被緊固。因此， 利用它們之間的密封膠81，將托架構(gòu)件51和覆蓋件52互相水密地固 定在一起。多個(例如，4個)梁架構(gòu)件101、 102、 103和104設置在托架構(gòu) 件51的下側(cè)上。如圖3和5所示，梁架構(gòu)件IOI、 102、 103和104分 別包括相對于車身11橫向延伸的粱體111、 112、 113和114。梁架構(gòu) 件101、 102、 103和104由金屬材料(例如，鋼板)形成，該金屬材 料具有足夠的強度以支撐電池組14的負荷。
緊固部分121和122各自設置在最前面的粱體111的相對端處。 緊固部分123和124各自設置在第二最前面的粱體112的相對端處。 緊固部分125和126各自設置在第三最前面的粱體113的相對端處。 緊固部分127和128各自設置在第四最前面的或者最后面的粱體114 的相對端處。 一對前支撐件130和131 (左和右)設置在電池組14的 前端部分上。
螺栓插入孔143 (圖2和3所示)垂直地穿過在最前面梁架構(gòu)件 101的相對端處的每個緊固部分121和122。各自具有螺母件的電池組 安裝部分145和146分別位于與緊固部分121和122相對的側(cè)梁構(gòu)件 31和32上。螺栓147(圖2和4所示)被各自地從緊固部分121和122 的下面插入螺栓插入孔143內(nèi)。這些螺栓147被各自擰入到電池組安 裝部分145和146的螺母件中，并且被擰緊。通過這樣做，最前面梁 架構(gòu)件101的緊固部分121和122分別固定到側(cè)梁構(gòu)件31和32上。
在梁架構(gòu)件101的緊固部分121處，如圖8所示，將水平延伸的 螺栓350各自擰入到錨定螺母203內(nèi)(圖6所示)。通過這樣做，梁 架構(gòu)件101固定在托架構(gòu)件51上。其他緊固部分122至128以與緊固 部分121相同的方式來構(gòu)造。
螺栓插入孔153 (圖2和圖3所示)垂直地穿過在第二最前面的梁 架構(gòu)件102的相對端處的每個緊固部分123和124。各自具有螺母件的 電池組安裝部分155和156分別位于與緊固部分123和124相對的側(cè) 梁構(gòu)件31和32上。螺栓157 (圖2和4所示)被各自從緊固部分123和124的下面插入到螺栓插入孔153內(nèi)。這些螺栓157被各自地擰入 到電池組安裝部分155和156的螺母件內(nèi)，并且被擰緊。通過這樣做， 第二最前面的梁架構(gòu)件102的緊固部分123和124被分別固定到側(cè)梁 構(gòu)件31和32上。
螺栓插入孔163 (圖2和3所示)垂直地穿過在第三最前面的梁架 構(gòu)件103的相對端處的每個緊固部分125和126。如圖4和5所示，利 用螺栓177將載荷傳遞件170和171分別固定到側(cè)梁構(gòu)件31和32上。 將這些載荷傳遞件170和171分別布置在第三最前面的梁架構(gòu)件103 的緊固部分125和126上。 一個載荷傳遞件170被焊接到一個懸架臂 支撐托架構(gòu)件40上。另一個載荷傳遞件171被焊接到另一個懸架臂支 撐托架構(gòu)件41上。
具體地說，載荷傳遞件170和171分別連接到側(cè)梁構(gòu)件31和32 以及懸架臂支撐托架40和41。這些載荷傳遞件170和171構(gòu)成框架結(jié) 構(gòu)30的一部分。載荷傳遞件170和171分別具有包括螺母件的電池組 安裝部分175和176。
螺栓177被各自從緊固部分125和126的下方插入到螺栓插入孔 163中。這些螺栓177被各自地擰入到電池組安裝部分175和176的螺 母件內(nèi)，并且被擰緊。通過這樣做，借助載荷傳遞件170和171，第三 最前面的梁架構(gòu)件103的緊固部分125和126分別被固定到側(cè)梁構(gòu)件 31禾卩32上。
螺栓插入孔193 (圖2和3所示)垂直地穿過第四最前面的梁架構(gòu) 件104的每個緊固部分127和128。在與緊固部分127和128相對的側(cè) 梁構(gòu)件31和32上的位置中，側(cè)梁構(gòu)件31和32分別具有延伸托架194 和195。延伸托架194和195分別在側(cè)梁構(gòu)件31和32的拱起部分31b 和32b的下面延伸。延伸托架194和195構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)30的一部分。 延伸托架194和195分別具有包括螺母件的電池組安裝部分196和197。螺栓198(圖2和4所示)被各自從緊固部分127和128的下面插 入到螺栓插入孔193中。這些螺栓198被各自地擰入到延伸托架194 和195的電池組安裝部分196和197的螺母件內(nèi)，并且被擰緊。通過 這樣做，借助延伸托架194和195，第四最前面的梁架構(gòu)件104的緊固 部分127和128分別被固定到側(cè)梁構(gòu)件31和32上。
如圖4所示，梁架構(gòu)件101、 102、 103和104的各自的下表面被 沿著托架構(gòu)件51的平坦下表面定位，以及在水平延伸的一個平面L上。 最前面和第二最前面梁架構(gòu)件的101和102被直接固定到電池組安裝 部分145、 146、 155和156上。電池組安裝部分145、 146、 155和156 設置在它們的相應側(cè)梁構(gòu)件31和32的各自的水平部分31a和32a上。
第三和第四最前面梁架構(gòu)件103和104被固定到電池組安裝部分 175、 176、 196和197上。電池組安裝部分175、 176、 196和197設置 在它們的相應側(cè)梁構(gòu)件31和32的各個拱起部分31b和32b的下面。 因此，借助載荷傳遞件175和176，將第三最前面的梁架構(gòu)件103分別 固定到電池組安裝部分175和176上。借助延伸托架194和195，將第 四最前面的梁架構(gòu)件104分別固定到電池組安裝部分196和197上。
位于電池組14前端處的前支撐件130和131從最前面的梁架構(gòu)件 101向前突起。前支撐件130和131連接到梁架構(gòu)件101。如圖2所示， 通過螺栓212，將在前支撐件130和131上的緊固部分210和211分別 固定到橫梁構(gòu)件33的電池組安裝部分213和214上。
如上所述，在本實施例的電動車輛10中，梁架構(gòu)件101、 102、 103 和104橫跨在左側(cè)梁構(gòu)件31和右側(cè)梁構(gòu)件32之間。側(cè)梁構(gòu)件31和32 通過這些梁架構(gòu)件IOI、 102、 103和104而被互相連接到一起。因此， 電池組14的梁架構(gòu)件101、 102、 103和104可以用作與橫梁構(gòu)件等效 的剛性件。
13此外，載荷傳遞件170和171被分別固定到懸架臂支撐托架40和 41上。因此，對懸架臂支撐托架40和41施加的橫向載荷(在車身11 的寬度方向W中)經(jīng)由載荷傳遞件170和171而被施加到梁架構(gòu)件103。
因此，即使在懸架臂支撐托架40和41附近沒有設置橫梁構(gòu)件， 通過梁架構(gòu)件103仍可以增強支撐托架40和41附近區(qū)域的剛性。因 此，可以改進車輛的驅(qū)動穩(wěn)定性和駕駛舒適性。換句話說，大型電池 組14的一部分可以位于支撐托架40和41之間的空間內(nèi)。結(jié)果，可以 輕而易舉地安裝大型電池組14，并且可以延長電動車輛的行駛里程。
如圖4和5所示，底罩400位于電池組14的下面。底罩400的上 表與梁架構(gòu)件101、 102、 103和104的各自的下表面相對。底罩400 的材料的一個實例是用玻璃纖維增強的合成樹脂。通過螺栓(未示出)， 從車身ll的下面，將該底罩400固定到框架結(jié)構(gòu)30和梁架構(gòu)件101、 102、 103和104的至少某些部分上。
現(xiàn)在，我們假定電動車輛10被障礙物側(cè)面撞擊。圖10示意性地 示出了車身11的一部分和電池組14的一部分。如果發(fā)生側(cè)向碰撞， 則來自障礙物R的載荷P作用在車身11上。隨后，側(cè)梁構(gòu)件31變形， 以吸收碰撞能量，并且載荷還施加到梁架構(gòu)件102和緊固部分123。此 外，根據(jù)碰撞的程度，載荷作用在托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c上。
托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c沿側(cè)梁構(gòu)件31延伸。此外，通過插入結(jié) 構(gòu)200而且還通過梁架構(gòu)件102來增強托架構(gòu)件51。此外，由于側(cè)壁 51c本身是厚的以及其他原因，所以給予托架構(gòu)件51較強的剛性，以 承受通過緊固部分123在車身11的寬度方向W上施加的載荷P。
具體地說，電池外殼50在托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c的下部處(圖 10中Hl表示的區(qū)域)剛性最高。另一方面，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c上部(圖10中H2表示的區(qū)域)的剛性比托架構(gòu)件51的下部的剛性低。 覆蓋件52的側(cè)面(由H3表示的區(qū)域)的剛性最低。因此，當受到由 側(cè)向碰撞而產(chǎn)生的載荷P時，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c趨于變形，以便 朝著單格電池64的側(cè)面部分64a傾斜，如雙點鏈線Q所示。
在本實施例中，如上所述，將外周邊側(cè)上的單格電池64布置為， 使得單格電池單元66的層疊方向X與車身11的寬度方向W —致。此 外，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c的上端與位于其上端與其下端之間的每個 單格電池64的側(cè)面部分64a相對。因此，如果托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c 由于碰撞而發(fā)生變形，以致側(cè)壁51c的上部按壓位于其上端與其下端之 間的每個單格電池64的側(cè)面部分64a (圖IO所示)，則在層疊方向X 上推壓側(cè)面部分64a。如果單格電池64的上端和下端在層疊方向X上 被毀壞，則單格電池單元66的轉(zhuǎn)角部分必然也被毀壞。因此，與側(cè)面 部分64a被推壓的情況相比，電極在單格電池64的上端或者下端處發(fā) 生短路的概率較高。
然而，在本實施例中，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c的上部可以在單格 電池單元66的層疊方向X上按壓位于其上端與下端之間的單格電池 64的側(cè)面部分64a。因此，即使因為側(cè)向碰撞而變形的托架構(gòu)件51的 側(cè)壁51c而使單格電池64的側(cè)面部分64a毀壞，也不易發(fā)生導致單格 電池64中的電極發(fā)生短路的擊穿。
如果單格電池64在單格電池單元66的表面方向Z上被毀壞，則 單格電池64內(nèi)的正電極67和負電極69發(fā)生彎曲(buckled)。因此， 電極可能發(fā)生短路，從而導致發(fā)熱并放出煙霧。然而，本實施例的單 格電池64位于托架構(gòu)件51上，以使單格電池單元66的表面方向Z是 豎直的。因此，可以防止由側(cè)面碰撞產(chǎn)生的載荷P作用在單格電池單 元66的表面方向Z上。結(jié)果，可以有效地防止因為短路而導致的發(fā)熱 和放出煙霧。在本實施例中，為了便于安裝等原因，位于靠近車身側(cè)板的電池
外殼50中的那些單格電池64中的某些單格電池被安裝為，使得單格 電池單元66的表面方向Z與車輛寬度方向一致。在這種情況下，圍繞 這些單格電池64的電池外殼50的一部分被配置為在車輛寬度方向上 具有高的剛性。因此，在不降低單格電池64的安裝性的情況下，可以 防止由碰撞導致的短路、短路導致的發(fā)熱等。
在上面描述的本實施例中，電動車輛包括一對布置為在車身11的 寬度方向上互相分離的側(cè)梁構(gòu)件31和32。通過在車身11的寬度方向 上延伸的梁架構(gòu)件101、 102、 103和104，托架構(gòu)件51被固定到這對 側(cè)梁構(gòu)件31和32上。托架構(gòu)件51包括沿側(cè)梁構(gòu)件31和32布置的側(cè) 壁51c和51d。托架構(gòu)件51的每個側(cè)壁51c和51d的上端與側(cè)面部分 64a相對，該側(cè)面部分64a位于外周邊側(cè)上的每個相應單格電池64的 上端與下端之間。如果碰撞載荷是橫向地施加到車身11，則根據(jù)這種 布置，托架構(gòu)件51的側(cè)壁51c和51d推壓在托架構(gòu)件51上的每個單格 電池64的上端與下端之間的側(cè)面部分64a。因此，當單格電池64被側(cè) 向推壓時，可以防止單格電池64中的單格電池單元66的上端和下端 發(fā)生毀壞。盡管結(jié)合上面的實施例描述了在車身的后部中具有牽引電 機的電動車輛，但是本發(fā)明還可以應用于牽引電機位于車身的前部中 的電動車輛、以及為達到目的使用除牽引電機之外的某種其他類型的 驅(qū)動裝置(例如，內(nèi)燃機)的混合動力車輛等。此外，該單格電池還 可以是除了非水電解液電池之外的一些其他的二次電池，包括鋰離子 電池。例如，該單格電池可以是諸如鎳氫電池的堿性二次電池，并且 其殼體構(gòu)件可以是任意其他的適當形狀或者材料。應該明白，在實現(xiàn)
本發(fā)明的過程中，可以以適當修改方式體現(xiàn)本發(fā)明的部件，包括電機、 電池外殼、電池模塊以及單格電池，的構(gòu)造和布置。
對于本技術領域內(nèi)技術人員，其他優(yōu)點和修改是顯而易見的。因 此，從更廣的方面說，本發(fā)明并不局限于在此所示出和描述的具體細 節(jié)以及代表性實施例。因此，在不脫離如所附權利要求及其等同所限 定的一般發(fā)明原理的實質(zhì)或者范圍的情況下，可以進行各種修改。
權利要求
1. 一種電動車輛(10)，其特征在于，包括安裝在車身(11)中的電池組(14)，所述電池組(14)包括固定到所述車身(11)的電池外殼(50)、以及由容納在該電池外殼(50)中的多個單格電池(64)構(gòu)成的電池模塊(60)，所述電池外殼(50)包括托架構(gòu)件(51)，該托架構(gòu)件在其上支撐單格電池(64)；以及覆蓋件(52)，其固定到所述托架構(gòu)件(51)，以便重疊在其上，所述單格電池(64)每個都包括層疊在殼體構(gòu)件(65)內(nèi)的板狀單格電池單元(66)，在容納在所述電池外殼(50)中的所有單格電池(64)中，至少在位于車身(11)側(cè)板附近的所述外周邊側(cè)上的那些單格電池(64)位于所述托架構(gòu)件(51)上，以使所述單格電池單元(66)的層疊方向(X)與所述車身(11)的寬度方向(W)一致。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛(10)，進一步包括布置為 在所述車身(11)的寬度方向(W)上彼此分離的一對側(cè)梁構(gòu)件(31， 32)，并且其特征在于所述托架構(gòu)件(51)通過在所述車身(11) 的所述寬度方向(W)上延伸的梁架構(gòu)件(101， 102， 103、 104)而被 固定到所述一對側(cè)梁構(gòu)件(31， 32)上，所述梁架構(gòu)件(51)包括沿 所述側(cè)梁構(gòu)件(31， 32)布置的側(cè)壁(51c， 51d)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電動車輛(10)，其特征在于所述 托架構(gòu)件(51)的每個所述側(cè)壁(51c， 51d)的上端與在所述外周邊 側(cè)上的每個相應單格電池(64)的上端與下端之間的側(cè)面部分(64a) 相對。
全文摘要
一種安裝在電動車輛(10)中的電池組(14)，具有電池外殼(50)以及多個電池模塊(60)。該電池外殼(50)包括在下側(cè)上的托架構(gòu)件(51)和在上側(cè)上的覆蓋件(52)。托架構(gòu)件(51)通過在車身(11)的寬度方向(W)上延伸的梁架構(gòu)件(101，102，103，104)而被固定到側(cè)梁構(gòu)件(31，32)上。每個電池模塊(60)分別包括多個單格電池(64)。在容納在電池外殼(50)中的所有單格電池(64)中，至少在位于車身(11)的側(cè)板附近的外周邊側(cè)上的那些單格電池(64)位于托架構(gòu)件(51)上，以使單格電池單元(66)的層疊方向(X)與車身(11)的寬度方向(W)一致。
文檔編號B60K1/04GK101450605SQ20081017926
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者磯貝俊明, 高崎靜一 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社