本公開(kāi)總體上涉及電池,即,能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。在特定方面,本公開(kāi)涉及一種電池模塊構(gòu)件、一種電池模塊組件、一種電池包及一種車輛。本公開(kāi)可適用于重型車輛,諸如卡車、公共汽車和施工設(shè)備以及其他車輛類型。雖然可以關(guān)于特定車輛描述本公開(kāi),但是本公開(kāi)不限于任何特定車輛。
背景技術(shù):
1、電池包通常包括串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接的多個(gè)電池電芯,即,電化學(xué)電池電芯。電池包可包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的電池模塊,其中每個(gè)模塊包括電池電芯的堆疊。電池電芯可以是圓柱形電池電芯。替代地,電池電芯可以是棱柱形電池電芯。
2、由于諸如關(guān)于車輛的電動(dòng)化趨勢(shì),因此持續(xù)努力開(kāi)發(fā)與電池包和電池模塊相關(guān)的改進(jìn)技術(shù),諸如以提供促進(jìn)組裝和制造的更具成本效益的配置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)本公開(kāi)的第一方面,提供一種用于電池包的電池模塊組件的電池模塊構(gòu)件。該電池模塊構(gòu)件具有在縱向方向上的縱向延伸、在寬度方向上的寬度延伸以及在高度方向上的高度延伸。該電池模塊構(gòu)件形成為框架,該框架被配置為包圍并保持多個(gè)電池電芯,如在由縱向方向和寬度方向限定的截面平面中可見(jiàn),并且該電池模塊構(gòu)件包括:
2、-?在高度方向上面向上的第一表面和在高度方向上面向下的第二表面,
3、-?至少一個(gè)第一孔,該至少一個(gè)第一孔被配置為接收緊固構(gòu)件,該至少一個(gè)第一孔在高度方向上延伸穿過(guò)電池模塊構(gòu)件,具有在第一表面上的第一開(kāi)口和在第二表面上的第二開(kāi)口,
4、-?至少一個(gè)第二孔,該至少一個(gè)第二孔在高度方向上延伸,具有在第一表面上的第三開(kāi)口,
5、其中第二孔被配置為通過(guò)緊固構(gòu)件與限定第二孔的第二孔內(nèi)表面之間的過(guò)盈配合接收并保持緊固構(gòu)件。本公開(kāi)的第一方面可以尋求提供對(duì)電池模塊組件和/或電池包的組裝和制造有益的電池模塊構(gòu)件。技術(shù)益處可以包括,電池模塊組件和/或電池包可以通過(guò)使用更少類型的不同零件(諸如,通過(guò)一種類型的電池模塊構(gòu)件)來(lái)構(gòu)建。例如,可以使用具有相同或類似配置的根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的一個(gè)以上電池模塊構(gòu)件來(lái)構(gòu)建電池模塊組件和/或電池包。這可以暗指在大小上易于以具成本效益的方式縮放的配置。
6、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第一孔由基本上光滑的第一孔內(nèi)表面限定。技術(shù)益處可以包括,可以促進(jìn)將緊固構(gòu)件插入到第一孔中,其中在插入之后,緊固構(gòu)件完全延伸穿過(guò)電池模塊構(gòu)件,使得緊固構(gòu)件從第二表面突出并進(jìn)入第二表面下方的另一構(gòu)件的固定孔中,由此將電池模塊構(gòu)件固定到其他構(gòu)件。
7、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第二孔內(nèi)表面包括用于緊固構(gòu)件的螺紋。技術(shù)益處可以包括,可以促進(jìn)固定到電池模塊構(gòu)件上方的另一構(gòu)件,從而產(chǎn)生緊固構(gòu)件與螺紋之間的穩(wěn)健的過(guò)盈配合。
8、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第一孔的直徑大于第二孔的直徑。技術(shù)益處可以包括,可以使用相同類型的緊固構(gòu)件用于第一孔和第二孔。例如,緊固構(gòu)件可以包括不具有被配置為提供在第一孔中的任何螺紋的第一伸長(zhǎng)區(qū)段、后面接著是具有被配置為提供在第二孔中的螺紋的第二伸長(zhǎng)區(qū)段。在一些示例中,一旦緊固構(gòu)件已經(jīng)插入到第二孔中,第一孔和第二孔的直徑可以基本上相同。在一些示例中,第二孔的直徑可以被測(cè)量為由第二孔中的螺紋的外部分限定的最小直徑。
9、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第一孔包括從第一表面朝向第二表面向下延伸的第一孔部分以及從第一孔部分延伸到第二表面的第二孔部分,其中第一孔部分具有比第二孔部分更大的直徑。技術(shù)益處可以包括,緊固構(gòu)件的緊固構(gòu)件頭部可以提供在第一孔部分中,使得緊固構(gòu)件不從第一表面突出。在一些示例中,第一孔部分具有錐形輪廓,如由高度方向和垂直于高度方向的方向限定的截面圖中可見(jiàn)。在其他示例中,第一孔部分具有基本上徑直輪廓和/或階梯式輪廓,如由高度方向和垂直于高度方向的方向限定的截面圖中可見(jiàn)。
10、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池模塊構(gòu)件包括多個(gè)第一孔和多個(gè)第二孔,其中多個(gè)第一和第二孔優(yōu)選地以重復(fù)模式沿著第一表面的延伸而布置。技術(shù)益處可以包括,實(shí)現(xiàn)到另一構(gòu)件的可靠且穩(wěn)健的連接。
11、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第二孔進(jìn)一步由電池模塊構(gòu)件的第二孔底部表面限定。技術(shù)益處可以包括,可以在第二表面上提供更少開(kāi)口。完全延伸穿過(guò)電池模塊構(gòu)件的更少孔可以產(chǎn)生更具成本效益的配置。另一技術(shù)益處可以包括,用戶更容易識(shí)別第一表面和第二表面中的哪一個(gè)分別是上表面和底部表面。這可以促進(jìn)用戶對(duì)電池模塊組件/電池包的組裝操作。用戶可以是人和/或機(jī)器人。
12、根據(jù)本公開(kāi)的第二方面,提供一種用于電池包的電池模塊組件。電池模塊組件包括第一電池電芯層,該第一電池電芯層包括多個(gè)電池電芯,該多個(gè)電池電芯由根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的示例中的任一者的電池模塊構(gòu)件包圍并保持。本公開(kāi)的第二方面可以尋求提供對(duì)電池模塊組件和/或電池包的組裝和制造有益的電池模塊組件。技術(shù)益處可以包括,電池模塊組件和/或電池包可以通過(guò)使用更少類型的不同零件(諸如,通過(guò)一種類型的電池模塊構(gòu)件)來(lái)構(gòu)建。例如,可以使用具有相同或類似配置的根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的一個(gè)以上電池模塊構(gòu)件來(lái)構(gòu)建電池模塊組件和/或電池包。這可以暗指在大小上易于以具成本效益的方式縮放的配置。電池模塊組件的縱向方向、寬度方向和高度方向分別與電池模塊構(gòu)件的縱向方向、寬度方向和高度方向相對(duì)應(yīng)。
13、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池模塊組件包括提供在第一電池電芯層的頂部上的第二電池電芯層,如在高度方向上可見(jiàn),其中第二電池電芯層包括多個(gè)電池電芯,該多個(gè)電池電芯由根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的示例中的任一者的輔助電池模塊構(gòu)件包圍并保持,并且其中電池模塊組件還包括至少一個(gè)第一緊固構(gòu)件,該至少一個(gè)第一緊固構(gòu)件將第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件連接到第二電池電芯層的輔助電池模塊構(gòu)件。技術(shù)益處可以包括,以具成本效益的方式(即,通過(guò)針對(duì)每一電池電芯層使用相同或類似類型的電池模塊構(gòu)件)提供具有若干電池電芯層的電池模塊組件。
14、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,至少一個(gè)第一緊固構(gòu)件延伸穿過(guò)第二電池電芯層的輔助電池模塊構(gòu)件的至少一個(gè)第一孔并進(jìn)入第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的至少一個(gè)第二孔中。技術(shù)益處可以包括,提供可靠且穩(wěn)健的連接。另一技術(shù)益處可以包括,在兩個(gè)電池電芯層之間不需要使用中間構(gòu)件,從而暗指更具成本效益的配置。
15、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,第二電池電芯層的輔助電池模塊構(gòu)件和第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件中的每一者包括框架的在縱向方向上延伸且在寬度方向上偏移的第一側(cè)和第二側(cè)以及框架的在寬度方向上延伸且在縱向方向上偏移的第三側(cè)和第四側(cè),其中至少一個(gè)第一孔中的第一孔提供在第一側(cè)上,并且至少一個(gè)第二孔中的第二孔提供在第二側(cè)上,其中與第三側(cè)相距第一縱向距離來(lái)提供第一側(cè)上的第一孔,并且與第四側(cè)相距第二縱向距離來(lái)提供第二側(cè)上的第二孔,并且其中第一縱向距離和第二縱向距離基本上相同。技術(shù)益處可以包括,通過(guò)使電池模塊構(gòu)件中的一個(gè)電池模塊構(gòu)件相對(duì)于另一個(gè)電池模塊構(gòu)件旋轉(zhuǎn),電池模塊構(gòu)件中的一個(gè)電池模塊構(gòu)件的第一孔將與電池模塊構(gòu)件中的另一個(gè)電池模塊構(gòu)件的第二孔對(duì)準(zhǔn)。這可以暗指其中使用僅一種類型的電池模塊構(gòu)件來(lái)構(gòu)建若干電池電芯層的具成本效益的配置。
16、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池模塊組件包括提供在第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件與第二電池電芯層的輔助電池模塊構(gòu)件之間的中間間隔件構(gòu)件,其中中間間隔件構(gòu)件包括:
17、-?在高度方向上面向上的第三表面和在高度方向上面向下的第四表面,
18、-?至少一個(gè)第三孔,該至少一個(gè)第三孔被配置為接收緊固構(gòu)件,該至少一個(gè)第三孔在高度方向上延伸穿過(guò)中間間隔件構(gòu)件,具有在第三表面上的第四開(kāi)口和在第四表面上的第五開(kāi)口,
19、-?至少一個(gè)第四孔,該至少一個(gè)第四孔在高度方向上延伸,具有在第三表面上的第六開(kāi)口,
20、其中第四孔被配置為通過(guò)緊固構(gòu)件與限定第四孔的第四孔內(nèi)表面之間的過(guò)盈配合來(lái)接收并保持緊固構(gòu)件。
21、技術(shù)益處可以包括,電池模塊組件和/或電池包可以通過(guò)使用更少類型的不同零件(諸如,通過(guò)一種類型的電池模塊構(gòu)件和一種類型的中間間隔件構(gòu)件)來(lái)構(gòu)建。
22、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,至少一個(gè)第一緊固構(gòu)件延伸穿過(guò)第二電池電芯層的輔助電池模塊構(gòu)件的第一孔并進(jìn)入中間間隔件構(gòu)件的第四孔中,其中電池模塊組件還包括至少一個(gè)第二緊固構(gòu)件,并且其中至少一個(gè)第二緊固構(gòu)件延伸穿過(guò)至少一個(gè)第三孔并進(jìn)入第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的第二孔中。
23、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,中間間隔件構(gòu)件形成為框架和/或包括至少兩個(gè)單獨(dú)的梁構(gòu)件。形成為框架暗指中間間隔件構(gòu)件類似于電池模塊構(gòu)件,并且包括至少兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件可以產(chǎn)生用于電纜、冷卻導(dǎo)管等的更多空間。
24、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池模塊組件的至少一個(gè)電池模塊構(gòu)件具有小于由至少一個(gè)電池模塊構(gòu)件包圍并保持的電池電芯的高度的高度。技術(shù)益處可以包括促進(jìn)電池電芯層在彼此頂部的堆疊。技術(shù)益處可以另外或替代地包括,實(shí)現(xiàn)用于電纜、冷卻導(dǎo)管等的更多空間。
25、根據(jù)本公開(kāi)的第三方面,提供一種電池包,該電池包包括根據(jù)本公開(kāi)的第二方面的示例中的任一者的電池模塊組件。本公開(kāi)的第三方面的優(yōu)點(diǎn)和效果類似于本公開(kāi)的第一方面和第二方面的優(yōu)點(diǎn)和效果。
26、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池包還包括限定用于保持電池模塊組件的內(nèi)部空間的殼體。
27、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,殼體具有在與第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的縱向方向相對(duì)應(yīng)的縱向方向上的縱向延伸、在與第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的寬度方向相對(duì)應(yīng)的寬度方向上的寬度延伸以及在與第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的高度方向相對(duì)應(yīng)的高度方向上的高度延伸,其中殼體包括在殼體的底部表面附近的至少一個(gè)凸緣,其中至少一個(gè)凸緣包括具有在高度方向上面向上的第七開(kāi)口的第五孔,其中電池包還包括至少一個(gè)第三緊固構(gòu)件,并且其中至少一個(gè)第三緊固構(gòu)件延伸穿過(guò)第一電池電芯層的電池模塊構(gòu)件的至少一個(gè)第一孔并進(jìn)入至少一個(gè)凸緣的第五孔中。技術(shù)益處可以包括,實(shí)現(xiàn)到殼體的可靠且穩(wěn)健的連接。
28、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,至少一個(gè)電池模塊構(gòu)件通過(guò)輔助緊固構(gòu)件附接到殼體。技術(shù)益處可以包括,實(shí)現(xiàn)到殼體的更可靠且穩(wěn)健的連接。
29、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池包還包括用于冷卻電池包中的電池電芯的至少一個(gè)冷卻元件。
30、任選地,在一些示例中,包括在至少一個(gè)優(yōu)選示例中,電池電芯是圓柱形電芯和/或棱柱形電芯。
31、根據(jù)本公開(kāi)的第三方面,提供一種車輛。該車輛包括根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的示例中的任一者的電池模塊構(gòu)件、根據(jù)本公開(kāi)的第二方面的示例中的任一者的電池模塊組件和/或根據(jù)本公開(kāi)的第三方面的示例中的任一者的電池包。
32、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白,所公開(kāi)的方面、示例(包括任何優(yōu)選示例)和/或隨附權(quán)利要求可彼此適當(dāng)?shù)亟M合。附加的特征和優(yōu)點(diǎn)在以下描述、權(quán)利要求和附圖中公開(kāi),并且部分地對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的或者通過(guò)按照本文中描述地實(shí)踐本公開(kāi)而認(rèn)識(shí)到。