電池模塊安裝組件和用于將電池模塊安裝到底板的方法
【專利摘要】提供一種用于安裝電池模塊的組件。該組件包括底板和第一保持夾具，第一保持夾具包括具有均勻厚度的第一板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夾緊部分。第一和第二底部分別從中央肋的第一和第二側(cè)延伸，并且被剛性地附接到底板。第一夾緊部分從第一底部在向外方向上延伸。第一夾緊部分固定第一電池模塊殼體的第一部分。第二夾緊部分從第二底部在向外方向上延伸。第二夾緊部分固定第二電池模塊殼體的第二部分。
【專利說明】電池模塊安裝組件和用于將電池模塊安裝到底板的方法

【背景技術(shù)】
[0001]在此，發(fā)明人已經(jīng)認識到對于用于將電池模塊安裝到底板的改進的電池模塊安裝組件和方法的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]提供一種根據(jù)示例性實施例的電池模塊安裝組件。電池模塊安裝組件包括底板和第一保持夾具，該第一保持夾具具有大致均勻厚度的第一板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夾緊部分。中央肋沿著第一板的長度縱向延伸。第一和第二底部分別被聯(lián)接到中央肋的第一和第二側(cè)并且從該第一和第二側(cè)延伸。第一和第二底部被固定地附接到底板。第一夾緊部分被聯(lián)接到第一底部并從第一底部向上且向外地延伸。第一夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持第一電池模塊殼體的第一部分。第二夾緊部分被聯(lián)接到第二底部并從第二底部向上且向外地延伸。第二夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持第二電池模塊殼體的第二部分。
[0003]提供一種根據(jù)另一示例性實施例的用于將電池模塊安裝到底板的方法。該方法包括:將具有大致均勻厚度的第一板的第一保持夾具焊接到底板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夾緊部分。中央肋沿著第一板的長度縱向延伸。第一和第二底部分別被聯(lián)接到中央肋的第一和第二側(cè)并從該第一和第二側(cè)延伸。第一和第二底部被固定地附接到底板。第一夾緊部分被聯(lián)接到第一底部并從第一底部向上且向外地延伸。第二夾緊部分被聯(lián)接到第二底部并從第二底部向上且向外地延伸。該方法進一步包括:將第一電池模塊殼體設(shè)置在底板上，使得第一夾緊部分接合并保持第一電池模塊殼體的第一部分。該方法進一步包括:將具有大致均勻厚度的第二板的第二保持夾具布置在底板上，該底板接合并保持第一電池模塊殼體的第二部分。第二板具有第三底部和第三夾緊部分，第三夾緊部分被聯(lián)接到該第三底部并從該第三底部向外延伸。第三夾緊部分朝向第一保持夾具延伸。該方法進一步包括利用至少一個螺栓將第二保持夾具聯(lián)接到底板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1是根據(jù)示例性實施例的電池安裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0005]圖2是圖1的電池安裝系統(tǒng)的一部分的示意圖；
[0006]圖3是圖1的電池安裝系統(tǒng)的一部分的橫截面示意圖；
[0007]圖4是圖1的電池安裝系統(tǒng)的一部分的橫截面示意圖；
[0008]圖5是圖1的電池安裝系統(tǒng)的一部分的放大橫截面示意圖；
[0009]圖6是在圖1的電池安裝系統(tǒng)中使用的第一保持夾具和底板的放大示意圖；
[0010]圖7是在圖1的電池安裝系統(tǒng)中使用的第二保持夾具和底板的放大示意圖；
[0011]圖8是在圖1的電池安裝系統(tǒng)中使用的第三保持夾具和底板的放大示意圖；
[0012]圖9和圖10是根據(jù)另一示例性實施例的用于將電池模塊安裝到底板的方法的流程圖；并且
[0013]圖11是焊接裝置的框圖。

【具體實施方式】
[0014]參考圖1-圖2，提供根據(jù)示例性實施例的電池組10。電池組10包括:電池模塊16、18、20、22、24、26、28、30、32、34 ;電池模塊安裝組件40 ；側(cè)壁42 ；以及支承軌道45。
[0015]電池模塊16-34每個被設(shè)置成產(chǎn)生用于對電動車輛或者混合電動車輛提供能量的工作電壓。電池模塊16-34被設(shè)置在底板62上。在一個示例性實施例中，電池模塊16-34彼此串聯(lián)地電聯(lián)接。此外，電池模塊16-34是鋰離子電池模塊。當(dāng)然，在可替代實施例中，電池模塊16-34能夠是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它類型的電池模塊。
[0016]參考圖3,電池模塊16包括電池模塊殼體46,其將至少一個電池單兀47保持在其中。電池模塊殼體46具有矩形的環(huán)狀框架48以及第一和第二附接部分49、50，該第一和第二附接部分49、50從矩形的環(huán)狀框架48的相對側(cè)延伸。在一個示例性實施例中，電池單元47是鋰離子電池單元。當(dāng)然，在可替代實施例中，能夠采用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它類型的電池單元。
[0017]電池模塊18包括電池模塊殼體52，其將至少一個電池單元53保持在其中。電池模塊殼體52具有矩形的環(huán)狀框架54以及第一和第二附接部分55、56，該第一和第二附接部分55、56從框架54的相對側(cè)延伸。在一個不例性實施例中，電池單兀53是鋰離子電池單元。當(dāng)然，在可替代實施例中，能夠采用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它類型的電池單
J Li ο
[0018]電池模塊安裝組件40被構(gòu)造成將電池模塊16和18固定地保持在底板62上。電池模塊安裝組件40包括底板62、第一保持夾具70、第二保持夾具80以及第三保持夾具90。
[0019]底板62被構(gòu)造成將電池模塊16-34保持在其上。在一個示例性實施例中，底板62包括大致均勻厚度的鋼板。側(cè)壁42被構(gòu)造成被聯(lián)接到底板62并包圍電池模塊16-34的至少一部分。
[0020]參考圖3-圖6，第一保持夾具70被構(gòu)造成被聯(lián)接到底板62，并且將電池模塊殼體46的附接部分49保持在其中，以及將電池模塊殼體54的附接部分55保持在其中。保持夾具70具有大致均勻厚度的板110。該板110具有:中央肋120 ;底部122、124 ;夾緊部分130、132 ;中間肋144 ;以及焊接接頭146、148、150、152、154。在一個示例性實施例中，第一保持夾具70由鋼構(gòu)造而成。當(dāng)然，在可替代實施例中，第一保持夾具70例如能夠由本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它材料諸如鋁或者塑料構(gòu)成。
[0021]在一個示例性實施例中，中央肋120沿著板110的大致整個長度縱向延伸。中央肋120包括平坦部分182和從平坦部分182向下且向外延伸的支腿部分183、184。平坦部分182具有延伸穿過該平坦部分182的孔185、186、187、188。螺栓191、193可以分別延伸通過孔186、187，用于將電流傳感器(未示出)聯(lián)接到第一保持夾具70。電流傳感器可以被構(gòu)造成測量流動通過電池模塊16-23的電流。
[0022]中間肋120垂直于中央肋120延伸。中間肋120具有延伸通過中間肋120的孔189。
[0023]底部122、124分別聯(lián)接到中央肋120的第一和第二側(cè)(分別對應(yīng)于支腿部分183、184的端部)，并從中央肋120的第一和第二側(cè)延伸。利用焊接接頭146-154，底部122、124被固定地附接到底板62。
[0024]夾緊部分130被構(gòu)造成將電池模塊殼體46的附接部分49保持在其中。夾緊部分130被聯(lián)接到底部122，并且從底部122向上且向外延伸。夾緊部分130包括接合區(qū)段200、202、204。接合區(qū)段200從底部122延伸且大致垂直于底部122。接合區(qū)段202大致垂直于接合區(qū)段200。接合區(qū)段204在接合區(qū)段200、202之間以銳角延伸。接合區(qū)段200、202、204接觸電池模塊殼體46的附接部分49，用于固定地保持電池模塊殼體48。
[0025]夾緊部分132被構(gòu)造成將電池模塊殼體52的附接部分55保持在其中。夾緊部分132被聯(lián)接到底部124，并且從底部124向上且向外延伸。夾緊部分132包括接合區(qū)段210、212、214。接合區(qū)段210大致垂直于底部124延伸。接合區(qū)段212大致垂直于接合區(qū)段210。接合區(qū)段214在接合區(qū)段210、212之間以銳角延伸。接合區(qū)段210、212、214接觸電池模塊殼體52的附接部分55,用于固定地保持電池模塊殼體54。
[0026]參考圖6，突片140從基底構(gòu)件122向外延伸，并且覆蓋支承軌道45的一部分。突片140包括延伸穿過突片140的孔220、222。突片142從基底構(gòu)件124向外延伸，并且覆蓋支承軌道45的一部分。突片144包括延伸穿過突片144的孔224。
[0027]焊接接頭146、150、154將底部122固定地聯(lián)接到底板62。類似地，焊接接頭148、152將底部124固定地聯(lián)接到底板62。
[0028]參考圖3、圖4以及圖7，第二保持夾具80被構(gòu)造成被聯(lián)接到底板62，并將電池模塊殼體46的附接部分50保持在其中。如圖所示，第二保持夾具80朝向第一保持夾具70延伸，用于在其間保持電池模塊16。第二保持夾具80具有大致均勻的厚度的板296。板296包括底部298和夾緊部分300。第二保持夾具80進一步包括用于將第二保持夾具82固定地附接到底板62的螺栓310、312和螺母320、322。在一個示例性實施例中，第二保持夾具80由鋼構(gòu)造而成。當(dāng)然，在可替代實施例中，第二保持夾具80例如能夠由對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的材料諸如鋁或者塑料構(gòu)成。
[0029]底部298被構(gòu)造成接觸底板62。夾緊部分300被聯(lián)接到底部298，并且朝向第一保持夾具70從底部298向外延伸。底部298具有延伸通過穿過底部298的第一和第二孔，用于通過該第一和第二孔分別接納螺栓310、312。螺母320、322被分別放置在螺栓310、312上，用以將第二保持夾具82固定地聯(lián)接到底板62。
[0030]夾緊部分300包括接合區(qū)段330、332、334。接合區(qū)段330從底部298延伸且大致垂直于底部298。接合區(qū)段332大致垂直于接合區(qū)段330。接合區(qū)段334以銳角在接合區(qū)段330、332之間延伸。接合區(qū)段330、332、334接觸電池模塊殼體46的附接部分50，用于固定地保持電池模塊殼體48。
[0031]參考圖3、圖4以及圖8，第三保持夾具90被構(gòu)造成被聯(lián)接到底板62，并且將電池模塊殼體52的附接部分56保持在其中。第三保持夾具90具有大致均勻厚度的板396。板396具有底部398和被聯(lián)接到底部398并從底部398向外延伸的夾緊部分400。第三保持夾具90進一步包括螺栓410、412、414和螺母420、422、424，用于將第三保持夾具90固定地聯(lián)接到底板62。在一個示例性實施例中，第三保持夾具90由鋼構(gòu)造而成。當(dāng)然，在可替代實施例中，第三保持夾具90例如能夠由對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它材料諸如鋁和塑料構(gòu)成。
[0032]底部398被構(gòu)造成接觸底板62。夾緊部分400被聯(lián)接到底部398并朝向第一保持夾具70從底部398向外延伸。底部398具有延伸穿過底部398的第一、第二以及第三孔，用于通過該第一、第二以及第三孔分別接納螺栓410、412、414。螺母420、422、424分別被布置在螺栓410、412、414上，用以將第三保持夾具90固定地聯(lián)接到底板62。
[0033]夾緊部分400包括接合區(qū)段430、432。接合區(qū)段430從底部298延伸且大致垂直于底部398。接合區(qū)段430相對于底部398以銳角延伸。接合區(qū)段432從接合區(qū)段430延伸且大致平行于底部398。接合區(qū)段430、432接觸電池模塊殼體52的附接部分55，用于固定地保持電池模塊殼體54。
[0034]參考圖1、圖2、圖4-9以及圖11，現(xiàn)在將解釋根據(jù)另一示例性實施例的用于將電池模塊16、18安裝到底板62的方法的流程圖。
[0035]在步驟500處，操作員利用焊接裝置520將具有大致均勻厚度的板110的第一保持夾具70焊接到底板62。板110具有:中央肋120 ;底部122、124 ;以及夾緊部分130、132。中央肋120沿著板110的長度縱向延伸。底部122、124分別被聯(lián)接到中央肋120的第一和第二側(cè)并從中央肋120的第一和第二側(cè)延伸。底部122、124被固定地附接到底板62。夾緊部分130被聯(lián)接到底部122并且從底部122向上且向外延伸。夾緊部分132被聯(lián)接到底部124并且從底部124向上且向外延伸。
[0036]在步驟502處，操作員將電池模塊殼體46設(shè)置在底板62上，使得夾緊部分130接合并保持電池模塊殼體46的一部分49。
[0037]在步驟504處，操作員將具有大致均勻厚度的板296的第二保持夾具80設(shè)置在底板62上，該底板62接合并保持電池模塊殼體46的第二部分50。板296具有底部298和被聯(lián)接到該底部298并從該底部298向外延伸的夾緊部分300。夾緊部分300朝向第一保持夾具70延伸。
[0038]在步驟506處，操作員利用至少一個螺栓310將第二保持夾具80聯(lián)接到底板62。
[0039]在步驟508處，操作員將電池模塊殼體52設(shè)置在底板62上，使得夾緊部分132接合并保持電池模塊殼體52的一部分55。
[0040]在步驟510處，操作員將具有大致均勻厚度的板396的第三保持夾具90設(shè)置在底板62上，該底板62接合并保持電池模塊殼體52的一部分56。板396具有底部398和被聯(lián)接到給底部398并且從該底部398向外延伸的夾緊部分400。
[0041]在步驟512處，操作員利用至少一個螺栓410將第三保持夾具90聯(lián)接到底板62。
[0042]電池模塊安裝組件40和用于將電池模塊安裝到底板62的方法提供了優(yōu)于其它電池安裝系統(tǒng)和方法的充分優(yōu)勢。特別地，電池模塊安裝組件40利用具有中央肋120的第一保持夾具70，該中央肋120沿著縱向軸線在提供第一保持夾具70的充分硬度的相對的夾緊部分130、132之間延伸，同時固定兩個電池模塊的側(cè)面。由于中央肋120,被利用以形成第一保持夾具70的板110的厚度能夠被減小，這減小第一保持夾具70的重量。第一保持夾具70的該被減少的重量在電動車輛應(yīng)用和混合電動車輛應(yīng)用中是有益的。
[0043]雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)目的實施例詳細描述了要求保護的本發(fā)明，但是應(yīng)容易理解，本發(fā)明不限于這樣公開的實施例。而是，要求保護的本發(fā)明能夠被修改以包括迄今為止沒有描述的但是與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變體、變型、替代或者等價裝置。另外，雖然已經(jīng)描述了要求保護的本發(fā)明的各種實施例，但是要理解的是，本發(fā)明的各方面可以僅包括所描述的實施例中的一些。因此，要求保護的本發(fā)明不應(yīng)被看作限于前述的描述。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模塊安裝組件，包括: 底板；和 第一保持夾具，所述第一保持夾具具有大致均勻厚度的第一板，所述第一板具有中央肋、第一底部和第二底部、以及第一夾緊部分和第二夾緊部分； 所述中央肋沿著所述第一板的長度縱向延伸， 所述第一底部和所述第二底部分別被聯(lián)接到所述中央肋的第一側(cè)和第二側(cè)并從所述第一側(cè)和所述第二側(cè)延伸，所述第一底部和所述第二底部被固定地附接到所述底板； 所述第一夾緊部分被聯(lián)接到所述第一底部并從所述第一底部向上且向外地延伸，所述第一夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持第一電池模塊殼體的第一部分；并且 所述第二夾緊部分被聯(lián)接到所述第二底部并從所述第二底部向上且向外地延伸，所述第二夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持第二電池模塊殼體的第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊安裝組件，進一步包括第一焊接接頭和第二焊接接頭，所述第一焊接接頭和所述第二焊接接頭分別將所述第一底部和所述第二底部固定地附接到所述底板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第一夾緊部分包括至少第一接合區(qū)段和第二接合區(qū)段，所述第一接合區(qū)段從所述第一底部延伸并大致垂直于所述第一底部，所述第二接合區(qū)段大致垂直于所述第一接合區(qū)段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第一夾緊部分進一步包括第三接合區(qū)段，所述第三接合區(qū)段在所述第一接合區(qū)段和所述第二接合區(qū)段之間以銳角延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第一接合區(qū)段、所述第二接合區(qū)段以及所述第三接合區(qū)段接觸所述第一電池模塊殼體的所述第一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第二夾緊部分包括至少第四接合區(qū)段和第五接合區(qū)段，所述第四接合區(qū)段大致垂直于所述第二底部延伸，所述第五接合區(qū)段大致垂直于所述第四接合區(qū)段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第二夾緊部分進一步包括第六接合區(qū)段，所述第六接合區(qū)段在所述第四接合區(qū)段和所述第五接合區(qū)段之間以銳角延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第四接合區(qū)段、所述第五接合區(qū)段以及所述第六接合區(qū)段接觸所述第二電池模塊殼體的所述第二部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊安裝組件，進一步包括: 第二保持夾具，所述第二保持夾具具有大致均勻厚度的第二板，所述第二板具有第三底部和第三夾緊部分，所述第三夾緊部分被聯(lián)接到所述第三底部并從所述第三底部向外延伸，所述第三底部利用至少一個螺栓聯(lián)接到所述底板，所述第三夾緊部分朝向所述第一保持夾具延伸，并且所述第三夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持所述第一電池模塊殼體的第三部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第三夾緊部分包括至少第一接合區(qū)段和第二接合區(qū)段，所述第一接合區(qū)段從所述第三底部延伸并大致垂直于所述第三底部，所述第二接合區(qū)段大致垂直于所述第一接合區(qū)段。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池模塊組件，其中，所述第三夾緊部分進一步包括第三接合區(qū)段，所述第三接合區(qū)段在所述第一接合區(qū)段和所述第二接合區(qū)段之間以銳角延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第一接合區(qū)段、所述第二接合區(qū)段以及第三接合區(qū)段接觸所述第一電池模塊殼體的所述第三部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池模塊安裝組件，進一步包括: 第三保持夾具，所述第三保持夾具具有大致均勻厚度的第三板，所述第三板具有第四底部和第四夾緊部分，所述第四夾緊部分被聯(lián)接到所述第四底部并從所述第四底部向外延伸，所述第四底部利用至少一個螺栓聯(lián)接到所述底板，所述第四夾緊部分朝向所述第一保持夾具延伸，并且所述第四夾緊部分被構(gòu)造成接合并保持所述第二電池模塊殼體的第四部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第四夾緊部分包括至少第一接合區(qū)段和第二接合區(qū)段，所述第一接合區(qū)段相對于所述第三底部以銳角延伸，所述第二接合區(qū)段從所述第一接合區(qū)段延伸且大致平行于所述第三底部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池模塊安裝組件，其中，所述第一接合區(qū)段和所述第二接合區(qū)段接觸所述第二電池模塊殼體的所述第四部分。
16.—種用于將電池模塊安裝到底板的方法,所述方法包括: 將具有大致均勻厚度的第一板的第一保持夾具焊接到底板，所述第一板具有中央肋、第一底部和第二底部、以及第一夾緊部分和第二夾緊部分；所述中央肋沿著所述第一板的長度縱向延伸；所述第一底部和所述第二底部分別被聯(lián)接到所述中央肋的第一側(cè)和第二側(cè)并從所述第一側(cè)和所述第二側(cè)延伸，所述第一底部和所述第二底部被固定地附接到所述底板；第一夾緊部分被聯(lián)接到所述第一底部并從所述第一底部向上且向外地延伸；所述第二夾緊部分被聯(lián)接到所述第二底部并從所述第二底部向上且向外地延伸； 將第一電池模塊殼體設(shè)置在所述底板上，使得所述第一夾緊部分接合并保持所述第一電池模塊殼體的第一部分； 將具有大致均勻厚度的第二板的第二保持夾具設(shè)置在所述底板上，所述底板接合并保持所述第一電池模塊殼體的第二部分，所述第二板具有第三底部和第三夾緊部分，所述第三夾緊部分被聯(lián)接到所述第三底部并從所述第三底部向外延伸，所述第三夾緊部分朝向所述第一保持夾具延伸；以及 利用至少一個螺栓將所述第二保持夾具聯(lián)接到所述底板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括: 將第二電池模塊殼體設(shè)置在所述底板上，使得所述第二夾緊部分接合并保持所述第二電池模塊殼體的第三部分； 將具有大致均勻厚度的第三板的第三保持夾具設(shè)置在所述底板上，所述底板接合并保持所述第二電池模塊殼體的第四部分，所述第三板具有第四底部和第四夾緊部分，所述第四夾緊部分被聯(lián)接到所述第四底部并從所述第四底部向外延伸；以及 利用至少一個螺栓將所述第三保持夾具聯(lián)接到所述底板。
【文檔編號】H01M2/10GK104321903SQ201380026751
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月21日
【發(fā)明者】史蒂文·倫特, 梁熙國, 羅伯特·梅利曼, 邁克爾·加拉斯西亞 申請人:株式會社Lg 化學(xué)