一種具有抗沖擊功能的新能源車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有抗沖擊功能的新能源車，用于解決現(xiàn)有的電池組件在撞擊過程中發(fā)生變形、燃爆的問題。它包括車本體，其特征在于，還包括第一托盤、第二托盤、第三托盤、扭簧、第一變形條、第二變形條、變形板和安全銷，其中，第一托盤和第二托盤之間通過安全銷和扭簧、第一變形條、第二變形條進(jìn)行連接，第二托盤和第三托盤之間通過變形板進(jìn)行連接，在沖擊的過程中通過變形的方式吸收撞擊能量。本發(fā)明在對現(xiàn)有電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有改動，而是通過改動電池組件的安裝結(jié)構(gòu)，在車輛撞擊的過程中，通過吸收撞擊的能量，實(shí)現(xiàn)了對碰撞力更為有效的緩沖吸收，方便維修，降低維護(hù)成本。
【專利說明】
一種具有抗沖擊功能的新能源車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]該發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種具有抗沖擊功能的新能源車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源緊缺、石油漲價、城市環(huán)境日益嚴(yán)重的污染，對于替代石油產(chǎn)品的新能源開發(fā)越來越的被各國政府所重視，在車輛領(lǐng)域，純電動、混合動力汽車將成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在新能源電動汽車、混合動力汽車體系，動力電池系統(tǒng)是其不可缺少的重要組成部分，然而，電動汽車動力系統(tǒng)(動力電池包)的安全性一直制約著電動汽車的快速發(fā)展，隨著機(jī)動車數(shù)量越來越龐大，交通事故的頻發(fā)，對電動汽車動力電池包的安全可靠性要求也越來越高。
[0003]現(xiàn)階段動力電池包的結(jié)構(gòu)中，其主要由箱體以及固定設(shè)置在箱體內(nèi)的電池單元構(gòu)成，電池單元由由多個并排固定在電芯固定架上的圓柱電芯或方形電芯構(gòu)成，在該結(jié)構(gòu)中，電池單元在箱體內(nèi)都是橫向或者縱向有規(guī)則平行排列，此種排列在車輛受到撞擊后無法緩沖撞擊力度，電芯受到直接撞擊之后很容易導(dǎo)致電芯內(nèi)部極片錯位發(fā)成短路，直接撞擊還容易造成電芯電解液泄漏。
[0004]新能源車中，鋰電池的成本占到整車成本的三分之一至二分之一，屬于車輛的核心資源，因此，如何緩解交通事故中正面撞擊、側(cè)面撞擊帶來的動力電池組件的損壞問題是急需解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種具有抗沖擊功能的新能源車，要解決現(xiàn)有的電池組件在撞車后容易發(fā)生變形、燃爆的問題，目標(biāo)在于增加新能源車的抗沖擊能力，同時使得修復(fù)成本降低。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種具有抗沖擊功能的新能源車，所述車本體包括鋁合金車架和電池總成，其特征在于，還包括第一托盤、第二托盤、第三托盤、扭簧、第一變形條、第二變形條、變形板和安全銷，其中，
[0008]所述電池總成安裝在第一托盤上側(cè)，且在第一托盤的上表面設(shè)置有一個用于電池總成定位的凹槽，并在電池總成上通過彼此交叉的橫向和縱向的壓條壓緊；
[0009]在第一托盤的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第一銷釘孔，所述銷釘孔為通孔;在第一托盤的下面表面靠近左前方轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個向下延伸的導(dǎo)向柱，并在導(dǎo)向柱上套置一個扭簧，所述扭簧性能指標(biāo)滿足角度一荷重比為45度一0.9噸；在遠(yuǎn)離導(dǎo)向柱的第一托盤下表面設(shè)置有一個滑動突起，所述滑動突起為固定在第一托盤上的圓柱體；
[0010]在第一托盤的下方設(shè)置第二托盤，其中，所述第二托盤中設(shè)置有與導(dǎo)向柱配合的圓孔，所述扭簧及導(dǎo)向柱插入在圓孔中，并在圓孔的底部設(shè)置有一個擴(kuò)孔，并在擴(kuò)孔處設(shè)置一個法蘭蓋，所述扭簧下端插入在法蘭蓋的插槽中，在導(dǎo)向柱的底端設(shè)置有一個法蘭，所述法蘭的直徑比導(dǎo)向柱的直徑大；
[0011]在第二托盤的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第二銷釘孔，且所述第二銷釘孔為盲孔，所述第一、第二銷釘孔對應(yīng)設(shè)置，在每對第一、第二銷孔中插入一個安全銷；
[0012]所述第二托盤遠(yuǎn)離圓孔的上表面上設(shè)置有一個弧形滑槽，所述弧形滑槽以所述圓孔為圓心進(jìn)行設(shè)置，且所述弧形滑槽中設(shè)置有兩個對稱設(shè)置的第一變形條和第二變形條，所述第一、第二變形條的兩端位于弧形滑槽的兩端并在中間位置同時與滑動突起接觸，所述滑動突起與弧形滑槽形成曲線滑動配合;所述的第一變形條和第二變形條為鋁合金變形條，具有一定的彈性且在外界劇烈沖擊的情況下發(fā)生完全壓縮并粉碎，粉碎力度不小于0.5噸；
[0013]所述第二托盤和第三托盤之間通過波浪形的變形板進(jìn)行連接，且所述變形板中的波浪方向沿著汽車行進(jìn)的方向設(shè)置，并在第三托盤的四周設(shè)置有螺栓安裝孔。
[0014]進(jìn)一步地，所述滑動突起和弧形滑槽的配合面為T形滑槽。
[0015]進(jìn)一步地，電池總成包括金屬殼體、電池芯組件和輸出電極，其中，所述金屬殼體為正方體或長方體，所述電池芯組件鑲嵌在金屬殼體內(nèi)，輸出電極位于金屬殼體上部，兩所述輸出電極按照對角布置。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一托盤為一正方形平板。
[0017]進(jìn)一步地，所述安全銷為工程塑料銷，所述安全銷中部設(shè)置有一個缺口，且該工程塑料銷在插入后缺口恰好落在第一、第二銷釘孔的搭接面處，且缺口朝向車體側(cè)面。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一、第二、第三托盤皆為鋁合金平板，所述變形板為鋁合金件。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在對現(xiàn)有電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有改動，而是通過改動電池組件的安裝結(jié)構(gòu)，在車輛撞擊的過程中，通過吸收撞擊的能量，實(shí)現(xiàn)了對碰撞力更為有效的緩沖吸收，后續(xù)維護(hù)過程中可以通過更換非電池組件的方式進(jìn)行維修，降低了損耗。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的原理圖之一。
[0021]圖2為本發(fā)明的原理圖之二。
[0022]圖3為電池殼體及電池芯的布局圖。
[0023]圖4為本發(fā)明的立體圖。
[0024]圖5為本發(fā)明的側(cè)面視圖。
[0025]圖6為本發(fā)明的俯視圖。
[0026]圖7為圖6中A-A剖視圖。
[0027]圖8為拆裝視圖。
[0028]圖9為圖7的改進(jìn)不意圖。
[0029]圖10為正面撞擊過程示意圖。
[0030]圖11為側(cè)面撞擊示意圖。
[0031]圖12為安全銷的立體圖。
[0032]圖13為本發(fā)明的不意圖。
[0033]圖中:I第一托盤，11凹槽，12壓條，13第一銷釘孔，14導(dǎo)向柱，15滑動突起，16法蘭蓋，17法蘭，2第二托盤，21圓孔，22第二銷釘孔，23弧形滑槽，24 T形滑槽，25滑動突起安裝擴(kuò)孔，3第三托盤，31螺栓安裝孔，4扭簧，51第一變形條，52第二變形條，6變形板，7安全銷，8電池總成，81金屬殼體，82電池芯組件，83輸出電極。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1至圖12所示，針對現(xiàn)有缺陷，本發(fā)明的保護(hù)主體如下:
[0035]開發(fā)的是一種針對新能源汽車中對蓄電池等動力電池進(jìn)行保護(hù)的裝置，尤其是，在汽車受到猛烈沖擊過程中，避免電池受到猛烈沖擊發(fā)生扭曲、變形等問題。
[0036]其基本的原理是，汽車在受到猛烈撞擊后，根據(jù)撞擊部位和撞擊方向的不同，其對于電池的沖擊力是不同的，例如，在汽車正面撞擊中，由于速度高、撞擊猛烈對電池的沖擊最大，目前主流的設(shè)計(jì)方式都是對電池芯的布置進(jìn)行優(yōu)化，而電池芯是固定在電池殼體內(nèi)的，沖擊依然沒有解除，造成電池組件的肢解，進(jìn)而引發(fā)爆燃事故。
[0037]在汽車側(cè)面撞擊中，速度不高，但是由于電池芯在前后方向疊加，在側(cè)向上的結(jié)合力度較弱，依然會發(fā)生電池芯錯位，造成電池芯電極連接點(diǎn)發(fā)生短路、爆燃、爆炸，因此本發(fā)明就是要通過對動力電池進(jìn)行整體優(yōu)化，提供一種更好的解決方案。其節(jié)本思路是，解決電池組件在正面、側(cè)面和斜向方向的沖擊中，吸收沖擊力，將電池本身的沖擊力降低至原來的三分之一，有效的保護(hù)電池，避免發(fā)生短路、爆燃和爆炸事故。
[0038]基于上述的描述，本發(fā)明提供的動力電池組結(jié)構(gòu)如下:
[0039]包括內(nèi)部含有電池芯的電池總成8，以及用于電池總成固定用的第一托盤1、第二托盤2、第三托盤3、扭簧4、第一變形條51、第二變形條52、變形板6和安全銷7，下面分別對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0040]電池總成8包括金屬殼體81、電池芯組件82和輸出電極83，其中，金屬殼體81—般設(shè)計(jì)為正方體，或者類長方體，電池芯組件82鑲嵌在金屬殼體81內(nèi)，輸出電極83位于上部，包括正負(fù)電極，其中正負(fù)電極盡量按照對角布置，使得距離拉遠(yuǎn)，降低短路的可能性。
[0041]上述的電池總成8安裝在第一托盤I上，第一托盤I為一正方形平板，其在第一托盤I的上表面設(shè)置有一個用于電池總成定位的凹槽11，該凹槽與上述的電池總成的底部進(jìn)行配合，并在電池總成上通過彼此交叉的橫向和縱向的壓條12壓緊，并使用緊固螺釘將上述的壓條12兩端緊固在第一托盤I的邊沿。
[0042]在第一托盤I的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第一銷釘孔13，該銷釘孔為通孔。
[0043]在第一托盤I的下面表面靠近左前方轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個向下延伸的導(dǎo)向柱14，并在導(dǎo)向柱上套置一個扭簧4，該扭簧4采用大扭矩扭簧，其性能指標(biāo)基本滿足是角度一荷重比為45度一 0.9噸，在遠(yuǎn)離導(dǎo)向柱14的第一托盤下表面設(shè)置有一個滑動突起15，該滑動突起15為固定在第一托盤I上的圓柱體。
[0044]在第一托盤I的下方設(shè)置的為第二托盤2，其中，第二托盤2中設(shè)置有與導(dǎo)向柱配合的圓孔21，上述的扭簧4及導(dǎo)向柱14插入在圓孔21中，并在圓孔的底部設(shè)置有一個擴(kuò)孔，并在擴(kuò)孔處設(shè)置一個法蘭蓋16，上述扭簧下端插入在法蘭蓋16的插槽中，在導(dǎo)向柱14的底端設(shè)置有一個法蘭17，該法蘭的直徑比導(dǎo)向柱的直徑略大，防止第一托盤I脫落。
[0045]在第二托盤2的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第二銷釘孔22，且上述的第二銷釘孔為盲孔，上述的第一、第二銷釘孔對應(yīng)設(shè)置，在每對第一、第二銷孔中插入一個安全銷7。
[0046]該安全銷7采用工程塑料銷，并在工程塑料銷上設(shè)置有一個缺口71，且該工程塑料銷在插入后缺口恰好落在第一、第二銷釘孔的搭接面處，且缺口朝向側(cè)面，參考圖12。為保證安全銷不松動，上述的安全銷與第一銷釘孔和第二銷釘孔之間采用過盈配合，且在表面設(shè)置放松凹槽72。
[0047]正常情況下，由于四個安全銷7的鎖緊作用，第一托盤和第二托盤之間是彼此緊固在一起的，不會出現(xiàn)電池盒殼體的振動，有效防止電極觸電的振動脫落。
[0048]在劇烈撞擊的過程中，安全銷折斷后，依靠變形條的變形吸收能量。
[0049]在第二托盤2的遠(yuǎn)離圓孔的上表面上設(shè)置有一個弧形滑槽23，弧形滑槽23以上述的圓孔21為圓心進(jìn)行設(shè)置，且該在該弧形滑槽23中設(shè)置有兩個對稱設(shè)置的第一變形條51和第二變形條52，所述的第一變形條和第二變形條為鋁合金變形條，具有一定的彈性，且在外界劇烈沖擊的情況下發(fā)生完全壓縮具有自毀功能，該自毀力度在0.5噸左右，即當(dāng)加載在變形條上的自毀力度接近0.5噸時，發(fā)生自毀，吸收沖擊能量。上述的第一、第二變形條的兩端位于弧形滑槽23的兩端，并在中間位置接觸，形成與滑動突起進(jìn)行配合的滑動結(jié)構(gòu)。
[0050]第三托盤3也是安裝板，采用鋁合金平板，在鋁合金的第三托盤上設(shè)置有波浪形的變形板6，該變形板6為鋁合金件，通過焊接的方式與第二托盤和第三托盤進(jìn)行連接。并在第三托盤3的四周設(shè)置有螺栓安裝孔31，用于和新能源車車架進(jìn)行連接。
[0051]進(jìn)一步地，滑動突起和弧形滑槽的配合面為T形滑槽24，參考圖9。
[0052]上述的滑動突起和導(dǎo)向柱通過螺紋連接的方式與第一托盤進(jìn)行連接。
[0053]在弧形滑槽的一端設(shè)置一個滑動突起安裝擴(kuò)孔25，用于滑動突起的安裝，參考圖1，將滑動突起自該部位裝入，然后將滑動突起滑動至中部。
[0054]在新能源車上安裝時，上述變形板6中的波浪方向沿著汽車行進(jìn)的方向設(shè)置。
[0055]上述的電池總成8為并列設(shè)置的多個，且彼此靠近，參考圖13。
[0056]下面對撞擊過程中能量的消耗做如下解釋:
[0057]正面撞擊:正面撞擊的瞬間，當(dāng)車速高于安全設(shè)定速度，例如80公里每小時，安全銷7自動折斷，且電電池總成8由于慣性作用會向左前方偏轉(zhuǎn)，參考圖10，在此過程中，如果力度更大，由于第三托盤是與車架固定連接的，第二托盤2相對于第三托盤會有一個向前的趨勢，變形板變形，在此撞擊過程中，由于扭簧、變形條、變形板三者的協(xié)同變形，且電池總成本身發(fā)生轉(zhuǎn)動將力分解，已經(jīng)足以吸收電池本身慣性帶來的沖擊，使得電池組件內(nèi)部電池芯的沖擊力將更低至少60%，大大緩解了撞擊力度，避免電極短路、燃爆、爆炸的發(fā)生。
[0058]側(cè)面撞擊:正面撞擊的瞬間，當(dāng)車速高于安全設(shè)定速度，例如40公里每小時，安全銷7自動折斷，且電池總成8由于慣性作用會向右后方偏轉(zhuǎn)，參考圖11，在此撞擊過程中，由于扭簧、變形條的協(xié)同變形，已經(jīng)足以吸收電池本身慣性帶來的沖擊，使得電池組件內(nèi)部電池芯的沖擊力將更低至少50%，大大緩解了撞擊力度，避免電極短路、燃爆、爆炸的發(fā)生。
[0059]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有抗沖擊功能的新能源車，包括車本體，所述車本體包括鋁合金車架和電池總成，電池總成為多個且安裝在鋁合金車架上，其特征在于，還包括第一托盤(I)、第二托盤(2)、第三托盤(3)、扭簧(4)、第一變形條(51)、第二變形條(52)、變形板(6)和安全銷(7)，其中， 所述電池總成(8)安裝在第一托盤(I)上側(cè)，在第一托盤(I)的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第一銷釘孔(13)，所述第一銷釘孔為通孔;在第一托盤(I)的下面表面靠近左前方轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個向下延伸的導(dǎo)向柱(14)，并在導(dǎo)向柱上套置一個扭簧(4)，所述扭簧(4)性能指標(biāo)滿足角度一荷重比為45度一 0.9噸；在遠(yuǎn)離導(dǎo)向柱(14)的第一托盤下表面設(shè)置有一個滑動突起(15)，所述滑動突起(15)為固定在第一托盤(I)上的圓柱體； 在第一托盤(I)的下方設(shè)置第二托盤(2)，其中，所述第二托盤(2)中設(shè)置有與導(dǎo)向柱配合的圓孔(21)，所述扭簧(4)及導(dǎo)向柱(14)插入在圓孔(21)中，并在圓孔的底部設(shè)置有一個擴(kuò)孔，并在擴(kuò)孔處設(shè)置一個法蘭蓋(16)，所述扭簧下端插入在法蘭蓋(16)的插槽中，在導(dǎo)向柱(14)的底端設(shè)置有一個法蘭(17)，所述法蘭的直徑比導(dǎo)向柱的直徑大； 在第二托盤(2)的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)置有第二銷釘孔(22)，且所述第二銷釘孔為盲孔，所述第一、第二銷釘孔對應(yīng)設(shè)置，在每對第一、第二銷孔中插入一個安全銷(7); 所述第二托盤(2)遠(yuǎn)離圓孔的上表面上設(shè)置有一個弧形滑槽(23)，所述弧形滑槽(23)以所述圓孔(21)為圓心進(jìn)行設(shè)置，且所述弧形滑槽(23)中設(shè)置有兩個對稱設(shè)置的第一變形條(51)和第二變形條(52)，所述第一、第二變形條的兩端位于弧形滑槽(23)的兩端并在中間位置同時與滑動突起接觸，所述滑動突起與弧形滑槽形成曲線滑動配合;所述的第一變形條和第二變形條為鋁合金變形條，具有一定的彈性且在外界劇烈沖擊的情況下發(fā)生完全壓縮并粉碎，粉碎力度不小于0.5噸； 所述第二托盤和第三托盤之間通過波浪形的變形板(6)進(jìn)行連接，且所述變形板(6)中的波浪方向沿著汽車行進(jìn)的方向設(shè)置，并在第三托盤(3)的四周設(shè)置有螺栓安裝孔(31)，所述第三托盤(3)通過螺釘固定在鋁合金車架上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗沖擊功能的新能源車，其特征在于，所述滑動突起和弧形滑槽的配合面為T形滑槽(24)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗沖擊功能的新能源車，其特征在于，所述電池總成(8)包括金屬殼體(81)、電池芯組件(82)和輸出電極(83)，其中，所述金屬殼體(81)為正方體或長方體，所述電池芯組件(82)鑲嵌在金屬殼體(81)內(nèi)，輸出電極(83)位于金屬殼體上部，兩所述輸出電極按照對角布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗沖擊功能的新能源車，其特征在于，所述第一托盤(I)為一正方形平板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗沖擊功能的新能源車，其特征在于，所述安全銷(7)為工程塑料銷，所述安全銷中部設(shè)置有一個缺口(71)，且該工程塑料銷在插入后缺口恰好落在第一、第二銷釘孔的搭接面處，且缺口( 71)朝向車體側(cè)面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗沖擊功能的新能源車，其特征在于，所述第一、第二、第三托盤皆為鋁合金平板，所述變形板為鋁合金件。
【文檔編號】B60K1/04GK106098991SQ201610592408
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月26日 公開號201610592408.1, CN 106098991 A, CN 106098991A, CN 201610592408, CN-A-106098991, CN106098991 A, CN106098991A, CN201610592408, CN201610592408.1
【發(fā)明人】張保國
【申請人】張保國