1.本公开涉及一种用于将电池单元固定在电池模块中的外壳。更具体地，本公开涉及一种用于将电池模块中的电池单元与支撑电池单元的外壳部件固定在一起使得电池模块能够承受相对高的振动环境并且可与其它电池模块一起堆叠的外壳。
背景技术：2.电池模块用于多种应用，以提供和存储能量。例如，电池模块越来越多地在车辆、设备和其它机器中实施。当在移动应用中实施时，电池模块通常被存储成使得电池模块对车厢空间、存储空间或机器的关键部件所需的其它空间的影响降至最低。例如，在乘用车应用中，电池模块通常位于车厢的底板上或下方。这样的位置对于存储电池模块而言是理想的，因为乘用车通常包括大面积的底板空间。
3.然而，某些应用缺乏可以在机器上存储电池模块的理想位置。例如，某些类型的机器，例如装载机、反铲、平地机、挖掘机、倾卸卡车等，通常包括设计成用于单个操作员以及偶尔地单个乘客的驾驶室。这样一来，这些机器通常缺乏可以安装电池模块的大面积底板区域。而且，由于与此类机器相关联的各个部件，此类机器通常缺乏用于电池模块的额外存储空间。此外，一些机器在未开发的工作表面(例如，铺路场、采石场、矿场、建筑工地或其它恶劣环境)上操作，因此，在与乘用车(或在道路上实施的其它车辆)相比时经历相对高水平的振动和其它力。
4.美国专利号9,200,428(下文称为’428参考)中描述了示例性电池模块外壳。具体而言，’428参考描述了用于固定电池单元的电池模块存储设备。’428参考描述了一种电池模块存储设备，其提供用于固定电池单元的高度刚性结构，使得电池模块存储设备能够承受动力铲上经历的振动和冲击力。’428参考中描述的设备包括被构造成为电池模块提供高度刚性结构的多个刚性板。’428参考还描述了使用附接到拉杆的一个或多个中间板，以便增加电池模块存储设备中的固有振动频率。然而，由于这些额外的外部支撑结构，’428参考中描述的设备具有相对大的占地面积。另外，由于刚性板和其它内部部件的构造，设备内的可用体积未被优化。因此，在许多应用中使用’428参考的设备可能是不期望的或不可能的。
5.本公开的示例性实施例涉及克服上述缺陷。
技术实现要素：6.示例性外壳包括：限定外壳的第一端的第一端板，第一端板包括沿第一端板的长度基本上居中布置的第一开口；以及限定外壳的与第一端相对的第二端的第二端板，第二端板包括沿第二端板的长度基本上居中布置的第二开口。该外壳还包括：联接到第一端板和第二端板的第一侧板，由此限定外壳的第一侧，第一侧板基本上垂直于第一端板和第二端板延伸；以及联接到第一端板和第二端板的第二侧板，由此限定外壳的与第一侧相对的第二侧，第二侧板基本上平行于第一侧板延伸。该外壳还包括联接到第一端板和第二端板的中心板，中心板包括至少部分地布置在第一开口内的第一端部凸片、至少部分地布置在
第二开口内的第二端部凸片，以及基本上平面的底部表面。该外壳包括背板，该背板基本上垂直于中心板延伸并且包括沿背板的长度基本上居中布置的第三开口，其中中心板的底部表面的至少一部分布置在第三开口内且联接到背板。
7.示例性电池模块包括外壳，该外壳包括：限定外壳的第一端的第一端板，该第一端板包括沿第一端板的长度布置的第一开口；以及限定外壳的与第一端相对的第二端的第二端板，第二端板包括沿第二端板的长度布置的第二开口。该外壳还包括：联接到第一端板和第二端板的第一侧板，由此限定外壳的第一侧，第一侧板基本上垂直于第一端板和第二端板延伸；以及联接到第一端板和第二端板的第二侧板，由此限定外壳的与第一侧相对的第二侧，第二侧板基本上平行于第一侧板延伸。该外壳还包括联接到第一端板和第二端板的中心板，中心板包括至少部分地布置在第一开口内的第一端部凸片、至少部分地布置在第二开口内的第二端部凸片，以及基本上平面的底部表面。该外壳包括背板，该背板包括沿背板的长度布置的第三开口，其中中心板的底部表面的至少一部分布置在第三开口内并且联接到背板。电池模块包括固定在外壳内的多个电池单元，其中多个电池单元中的各个电池单元联接到中心板且联接到至少第一侧板和第二侧板。
8.在另一示例中，一种方法包括：提供多个板，该多个板被构造成形成外壳的外周，该多个板包括其中具有第一开口的至少第一端板和其中具有第二开口的第二端板；以及提供中心板，该中心板定位成将外壳平分，由此形成外壳的第一半部和第二半部，其中中心板包括至少部分地布置在第一开口内的第一端部凸片和至少部分地布置在第二开口内的第二端部凸片。该方法还包括将第一多个电池单元布置在外壳的第一半部内，将第二多个电池单元布置在外壳的第二半部内，以及压缩外壳，使得朝向第二端板在第一端板上施加压缩力。该方法还包括将多个板中的各个板彼此联接，以及将中心板联接到第一端板和第二端板。
附图说明
9.图1是根据本公开的示例的用于电池模块的示例性外壳的透视图，该电池模块具有固定在外壳内的多个电池单元。
10.图2是根据本公开的示例的用于电池模块的示例性外壳的透视图。
11.图3是根据本公开的示例的用于电池模块的示例性中心板的侧视图。
12.图4是根据本公开的示例的示例性电池模块的透视图。
13.图5是根据本公开的示例的示例性电池模块的透视图。
14.图6是根据本公开的示例的电池模块的示例性冷却板的底透视图。
15.图7是根据本公开的用于构造电池模块的外壳的示例性焊接固定件的透视图。
16.图8是示出了形成根据本公开的示例的用于电池模块的外壳的方法的流程图。
17.图9是图8中所示的流程图的延续并且与形成用于电池模块的外壳的示例性方法相关联。
具体实施方式
18.图1图示了示例性外壳100的透视图。外壳100用于将多个电池单元102固定在其中。电池单元102彼此电连接，以便形成电池模块(参照图4和图5进一步示出和描述的)，该
电池模块向电池模块电耦合到的机器供应电力。在一些示例中，包括相似外壳和电池单元的多个电池模块彼此并且与机器电耦合，以便为机器提供期望的功率输出和电压输出。电池单元102可包括任何容量、电压、能量等。
19.在一些示例中，外壳100包括限定外壳100的第一端106的第一端板104。第一端板104可由铝、钢或任何其它合适的材料制成。第一端板104包括间隙、孔口、开口、狭缝108或形成在其中心中的其它此类开口。狭缝108可成形为在其中接收中心板110的至少一部分。在一些示例中，狭缝108沿第一端板104的长度居中，使得狭缝108位于第一端板104的中间。此外，狭缝108定向成使得狭缝108在垂直于狭缝108的长度(在图1中所示的x方向上延伸)的竖直方向(沿图1中所示的z方向)上延伸。狭缝108可以成形为使得狭缝108的长度小于第一端板104的高度。
20.在一些示例中，第一端板104包括一个或多个切口112(或孔口)。第一端板104中的切口112可以成形为容纳从外壳100内延伸到外壳100外侧的一个或多个部件的端子(或其它部件)。第一端板104还包括一个或多个安装部分114。安装部分114可包括基本上矩形的中空突起部，所述中空突起部联接到第一端板104并且/或者从该第一端板延伸。在一些示例中，外壳100可以通过安装部分114安装到次级结构。除此之外并且/或者备选地，次级外壳(未示出)可以通过安装部分114固定到外壳100。
21.外壳100包括第二端板116，该第二端板限定外壳100的与外壳的第一端106相对的第二端118。在一些示例中，第二端板116平行于第一端板104。此外，在一些示例中，第二端板116和第一端板104是相同的部件，使得第二端板116包括与第一端板104相同的特征。此外，第二端板116的尺寸可以与第一端板104相同。在一些示例中，第二端板116可以(例如，在y方向上)与第一端板104间隔开一定距离。该距离可基于容纳在第一端板104与第二端板116之间的电池单元102的数量来确定。
22.在一些示例中，外壳100还包括第一侧板120。第一侧板120(例如，在y方向上)从第一端板104延伸到第二端板116，由此限定外壳100的第一侧122。第一侧板120在外壳100的第一端106处联接到第一端板104，并且在外壳100的第二端118处联接到第二端板116，使得第一侧板120跨越第一端板104与第二端板116之间的距离。第一侧板120可由铝、钢或任何其它合适的材料制成。在一些示例中，第一侧板120的材料与第一端板104和第二端板116的材料相同或基本相似。此外，第一侧板120中包括波纹124。第一侧板120中的波纹124在第一侧板120中形成交替的脊和凹槽。第一侧板120的波纹124可向第一侧板120提供额外强度，使得波纹124对施加在第一侧板120和第二侧板126上的加载力提供更大的阻力。
23.外壳100还包括第二侧板126。第二侧板126(例如，在y方向上)从第一端板104延伸到第二端板116，由此限定外壳的第二侧128。第二侧板126在外壳100的第一端106处联接到第一端板104，并且在外壳100的第二端118处联接到第二端板116，使得第二侧板126跨越第一端板104与第二端板116之间的距离。第二侧板126可基本上平行于第一侧板120。在一些示例中，第二侧板126和第一侧板120是相同的部件，使得第二侧板126包括与第一侧板120相同的特征。此外，第二侧板126的尺寸可以与第一侧板120相同。
24.在一些示例中，第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板128彼此联接，使得第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板128限定外壳100的外周130。此外，第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板128均包括基本上相等的高度
(即，每个部件在z方向上的尺寸)。此外，在一些示例中，第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板128彼此焊接，以便消除对紧固件的需要，从而消除对紧固件和用于调整紧固件的工具的间隙要求。因此，本文所述的外壳100使可用于将电池单元102存储在其中的空间最大化，同时使可能被紧固件或其它联接装置占据的空间最小化。
25.如先前所述，外壳100还包括中心板110。中心板可由铝、钢或任何其它合适的材料制成。中心板110(例如，在y方向上)在第一端板104与第二端板116之间延伸，并且与第一侧板120和第二侧板126平行。在一些示例中，中心板110将外壳100的外周130平分，由此形成外壳100的两个相等半部，使得中心板110形成第一外壳区段132和第二外壳区段134。第一外壳区段132和第二外壳区段134可包括基本相似的区域。在一些示例中，一个或多个电池单元102固定在第一外壳区段132内，并且一个或多个电池单元固定在第二外壳区段134内，使得多个电池单元102固定在外壳100内。在一些示例中，相等数量的电池单元102固定在第一外壳区段132和第二外壳区段134内。例如，14个电池单元102可以固定在第一外壳区段132内，并且14个电池单元可以固定在第二外壳区段134内。然而，外壳100不限于固定28个电池单元，而是可以在其中容纳4至60个电池单元102。在又一些示例中，外壳100可被构造成存储大于或小于上述数量的电池单元102。
26.中心板110可以包括被至少部分地插入第一端板104和第二端板116中的狭缝108中的端部凸片(参照图3示出和描述的)。一旦插入狭缝108中，中心板110的端部凸片就联接到第一端板104和第二端板116。例如，端部凸片可以焊接或以其它方式联接到第一端板104和第二端板116。通过将中心板110联接到第一端板104和第二端板116，中心板110加强外壳100，使得外壳100能够承受加载力(例如，振动、冲击、加速/减速等)，而不使外壳100在此类加载力下变形。在一些示例中，在机器操作期间施加在外壳100上的力可以达到大约5-10g的水平。典型的乘用车可经历在1-2g之间的力。因此，当与其它解决方案相比时，本文所述的中心板110和外壳100提供显著更稳固的外壳100。在一些示例中，外壳100可以经历从任何方向(即，图1中的x、y或z方向和/或其组合)施加在外壳100上的力。
27.外壳100还可以包括插入各个部件之间的可压缩材料136。可压缩材料136可以由泡沫、塑料、橡胶、聚合物或任何其它合适的可压缩非导电材料制成。例如，可压缩材料136可以布置在外壳100中的电池单元102的各个电池单元之间。此外，可压缩材料136可以布置在电池单元102中的两个或多个电池单元与中心板110之间、第一外壳区段132中的电池单元102中的两个或多个电池单元与第一侧板120之间、第二外壳区段134中的电池单元102中的两个或多个电池单元与第二侧板126之间、电池单元102与第一端板104之间，以及/或者电池单元102与第二端板116之间。
28.外壳100的可压缩材料136可以在形成外壳100的过程中被至少部分地压缩。例如，可以在将各个部件彼此焊接之前压缩外壳100。压缩和可压缩材料136形成牢固紧密的配合，以便在不使用紧固件的情况下将电池单元102固定在外壳100内。例如，外壳100的侧面在安装了电池单元102和可压缩材料136的情况下被放置在压缩负载下，使得电池单元102和可压缩材料136被压缩。外壳100的板(例如，端板104和116、侧板120和126以及中心板110)随后在处于压缩负载下时联接(例如，焊接)在一起，使得电池单元102和可压缩材料136在压缩负载被移除之后仍然保持在(由联接的板施加的)压缩负载下。由联接的板施加的压缩负载将电池单元102固定在外壳100内。在一些示例中，施加到板的压缩负载可以是
在大约0.5kn与大约9kn之间，在大约1.5kn与大约7.5kn之间，或者在大约2kn与大约6kn之间的力。此外，一旦在板联接在一起之后从板移除压缩负载，电池单元102和可压缩材料136就可以保持在由联接的板施加的压缩负载下。由板施加的此类压缩负载可以类似地在大约0.5kn与大约9kn之间，在大约1.5kn与大约7.5kn之间，或者在大约2kn与大约6kn之间。此外，可压缩材料136允许电池单元102在电池单元102的使用寿命内膨胀。例如，可压缩材料136为电池单元102提供紧密配合，但在电池单元102随着使用膨胀时还提供膨胀空间。
29.在一些示例中，电池单元102可以单独地联接到中心板110。例如，并且如上所述，可压缩材料136可以通过粘合剂联接到电池单元102。具有粘附到其上的可压缩材料136的电池单元102随后通过粘合剂联接到中心板110。例如，粘合剂施加到联接到电池单元102的可压缩材料136并且/或者粘合剂施加到中心板110，并且随后将具有联接到其上的可压缩材料136的电池单元102放置成与中心板110接触。通过将电池单元102联接到中心板110，电池单元102的加载路径被引导通过外壳100的中心板110。此外，电池单元102还可以联接到第一端板104和第二端板116(统称为“端板104和116”)以及第一侧板120和第二侧板126(统称为“侧板120和126”)。类似地，电池单元102通过可压缩材料136和粘合剂联接第一端板104和第二端板116。例如，单个电池单元，例如电池单元102(1)可以联接到第一侧板120和中心板110。因此，第一侧板120和中心板110均可以在电池单元102(1)由于加速/减速而经受各种力(或其它力)时支撑电池单元102(1)。类似地，电池单元102(2)联接到中心板110、第二端板116和第二侧板126。因此，电池单元102由外壳100的多个部件支撑。因此，外壳100能够支撑外壳100内的多个电池单元102，即使外壳100和电池单元102在机器操作期间经受各种力时也是如此。
30.此外，中心板110可以包括从中心板110的顶侧延伸的凸片138。凸片138的尺寸可设定成使得凸片138在端板104和116、侧板120和126以及电池单元102的高度上方延伸。在一些示例中，盖(参照图5示出和描述的)放置在电池模块上，并且如果在盖上施加向下的力，则凸片138可以为盖提供止动。在一些示例中，多个电池模块可堆叠在彼此的顶部上。因此，凸片138可以防止外壳100和电池单元102被其它电池模块挤压，并且由此防止电池模块短路或以其它方式受损。
31.本文所述的外壳100提供能够在各种实施方式中支撑电池单元102的加强结构，使得外壳100和电池模块102能够承受在机器操作期间经受的各种加载力。例如，通过将电池单元102联接到中心板110，中心板110支撑电池单元102并防止外壳100的下垂(或其它变形)。因此，外壳100和电池单元102能够承受各种加载力而不损坏外壳100或电池单元102。
32.图2示出了外壳100的透视图，其中从外壳100移除了电池单元102。如先前所述，外壳100包括通过焊接彼此联接的第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板126。例如，第一端板104和第一侧板120在外壳的第一拐角202处彼此焊接，并且第一端板104和第二侧板126在外壳100的第二拐角204处彼此焊接。此外，第二端板116和第一侧板120在外壳的第三拐角206处彼此焊接，并且第二端板116和第二侧板126在外壳100的第四拐角208处彼此焊接。
33.外壳100还包括联接到第一端板104和第二端板116的中心板110，使得中心板110将外壳100的外周平分。例如，中心板110包括端部凸片，所述端部凸片插入通过外壳100的第一端106处的第一端板104中的狭缝108并且通过外壳100的第二端118处的第二端板116
中的狭缝108。一旦中心板110的端部凸片插入狭缝108中，端部凸片就焊接到端板104和116，从而将中心板110固定到端板104和116。这样一来，中心板110形成第一外壳区段132和第二外壳区段134，所述第一外壳区段和所述第二外壳区段被构造成分别存储一个或多个电池单元。通过在没有紧固件的情况下将外壳100的各个部件联接在一起，外壳100中的空间被最大化以用于存储电池单元102，紧固件所需的空间极少甚至没有。
34.图3图示了外壳100的中心板110的侧视图。如先前所述，中心板110包括从中心板110的顶侧延伸的凸片138。例如，中心板110包括基本上平面的顶部表面300。凸片138可以从中心板110的顶部表面300竖直延伸。尽管示出了从中心板110的顶部表面300延伸的两个凸片138，但中心板110可以包括少于或多于两个凸片138。凸片138可以防止外壳100和电池单元102挤压，并且由此防止电池模块短路或以其它方式受损。因此，如果一个或多个其它的外壳和电池单元堆叠在其上，凸片138可以防止外壳100和电池单元102挤压。
35.中心板110还包括第一端部凸片302和第二端部凸片304。第一端部凸片302成形为插入第一端板104的狭缝108中，并且第二端部凸片304成形为插入第二端板116的狭缝108中。中心板110还包括附接部分306。附接部分306是邻近中心板110的底部表面308形成的凹口或切口。附接部分306被构造成接收将冷却板固定到中心板110和外壳100的夹子(图6中示出和描述的)。例如，附接部分306可以成形为与夹子的一部分相对应，使得夹子可固定到中心板110，同时将冷却板固定到中心板110。
36.在一些示例中，中心板110还包括基本上平面的底部表面308。在一些示例中，中心板110的底部表面308包括在中心板110的任一端处的凹口310。凹口310包括垂直于底部表面308延伸的第一表面312和垂直于第一表面312延伸的第二表面314，使得第二表面314平行于底部表面308。凹口310的尺寸和位置可以设定成使得中心板110的底部表面308的至少一部分可插入冷却板中。
37.中心板110的特定形状和构造使得中心板110能够联接到外壳100的其它部件，而不需要使用紧固件(所述紧固件可以减小外壳100内的用于存储电池单元102的可用空间)，同时向外壳100提供额外结构支撑。此外，如先前所述，中心板110提供附接部分306，其它部件可以通过该附接部分附接到外壳100，而不需要使用紧固件。此外，中心板110的端部凸片302和304允许中心板110至少部分地插入通过端板104和116并联接到其上。这样一来，中心板110提供外壳100的刚性中心构件，由此加强外壳100。
38.图4图示了由外壳100固定的电池模块400的透视图。电池模块400包括一个或多个汇流条402，所述一个或多个汇流条接触并连接电池单元102上的端子。汇流条402由导电材料(例如金属)形成，并且与电池单元102上的端子耦合或以其它方式设置成与所述端子电连接。在一些示例中，汇流条402将电池单元102彼此串联电连接。连接到汇流条402的一个或多个柔性电路404(或“挠性电路404”)被构造成测量通过电池模块400的电流。挠性电路404包括薄绝缘聚合物膜，该薄绝缘聚合物膜包括联接到其上的导电电路图案。此外，挠性电路404(通过锡焊或其它导电材料)联接到汇流条402，使得挠性电路404电连接到汇流条402。电池模块还包括正端子406和负端子408(统称为“端子406和408”)。端子406和408电连接到电池单元102和/或挠性电路404，并且通过参照图1描述的切口112从外壳100突起。端子406和408提供电触点，所述电触点被构造成将电池模块400连接到其它电池模块、电机、控制电路或机器的其它部件。
39.图5图示了包括盖502的电池模块400的透视图。在一些示例中，盖502成形为与外壳100的外周相对应，使得当被放置在电池单元102上时，盖502覆盖外壳100和电池单元102。盖502可以由非导电材料，例如塑料、橡胶、聚合物或任何其它合适的非导电材料制成。如先前所述，外壳100的中心板110包括从中心板110的顶部延伸的凸片138。盖502中包括孔口504，并且凸片138被构造成与盖502中的孔口504相对应，使得凸片138至少部分地在盖502的顶部表面上方延伸。这样一来，如果盖502受到向下的力，则凸片138防止并且/或者减小盖502的变形。盖502和凸片138可以防止电池模块400由于挤压而短路或受到其它类型的损坏。
40.图6图示了电池模块400的底透视图。如图6中所示，电池模块400包括附接到电池模块400的底部表面的背板602。在一些示例中，背板602是传热板和/或冷却板。通过将背板602固定到中心板110的附接部分306，将背板602固定到电池模块400的底部表面。背板602成形为使得当背板602联接到外壳100时，背板602接触第一端板104、第二端板116、第一侧板120、第二侧板126和中心板110的至少一部分。在一些示例中，背板602通过夹子604固定到中心板110。此外，背板602包括开口606，该开口被构造成接收中心板110的至少一部分，使得中心板110的一部分插入背板602的开口606中。例如，中心板110中的底部表面308和凹口310成形为使得中心板110的底部表面308可插入背板602中的开口606中。在一些示例中，背板602中的开口606沿背板602的长度基本上居中布置。夹子604与中心板110的附接部分306相对应且配合，以将夹子604和背板602固定到外壳100。在一些示例中，背板602包括其中具有一个或多个通道608(或波纹)的金属板。背板602中的通道608提供额外的表面区域，使得背板602能够从外壳100中的电池单元102吸收热量并将热量从外壳100传递到外壳100周围的环境(例如，环境空气)。
41.图7图示了示例性焊接固定件700。在一些示例中，焊接固定件700被构造成在焊接端板104和116、侧板120和126以及中心板110之前压缩电池模块400。例如，每个板可以放置在焊接固定件700内侧。一旦每个板放置在焊接固定件中，电池单元102和可压缩材料136就可以放置在焊接固定件700内。在一些示例中，粘合剂施加到外壳100的需要粘合剂的各个部件，例如可压缩材料136、电池单元102、端板104和116以及侧板120和126。粘合剂可以包括允许各部件在粘合剂固化之前彼此联接的固化时间。
42.在一些示例中，在将板彼此焊接之前，通过焊接固定件700在y方向上压缩外壳100。如图7中所示，焊接固定件700包括至少两个压缩板702和704，所述压缩板在y方向上朝向彼此拉动，以便压缩外壳100和电池单元102。在一些示例中，压缩板702和704安装在具有螺纹的可旋转轴705上，该可旋转轴在旋转时将压缩板702和704朝向彼此拉动。在焊接之前压缩外壳部件和电池单元102确保了电池单元102紧密且牢固地固定在外壳100内。在一些示例中，焊接固定件700包括至少两个支撑板706和708，所述支撑板在x方向上固定外壳100，但不可移动以在x方向上压缩外壳100。备选地，在一些示例中，在焊接之前，可以在x和y方向上压缩外壳100。
43.通过在压缩下联接外壳100的各个部件，外壳100成形为在不需要紧固件的情况下固定电池单元102，从而使外壳100内的可用空间最大化。此外，由于外壳100的强度及其构造，外壳100能够承受各种加载力。
44.图8是图示了形成用于电池模块400的外壳100的方法800的流程图。方法800可以
由一个或多个人类用户执行。除此之外并且/或者备选地，方法800的一个或多个步骤可以在无需人干预的情况下自动执行。方法800可以包括不同和/或额外的步骤，或者以与本文所述不同的顺序执行各步骤。
45.方法800包括在802处提供固定件。固定件用于在形成外壳100时保持外壳100的各个部件。在一些示例中，固定件包括可调节焊接固定件700，该焊接固定件包括能够在形成外壳时压缩外壳100的可移动板。除此之外并且/或者备选地，固定件可以是在形成外壳时保持外壳100的各部件的位置的任何固定件。
46.方法800包括在804处提供形成外壳100的外周130的多个板。例如，第一端板104和第二端板116分别在外壳100的第一端106和第二端118处定位在固定件中。类似地，第一侧板120和第二侧板126分别在外壳100的第一侧122和第二侧128处定位在固定件中。因此，多个板布置在固定件内以形成外壳的外周130。
47.方法800包括在806处提供中心板110，该中心板定位成将外壳100平分。在步骤806期间，可以将中心板110的端部凸片302和304插入相应端板104和116中的狭缝108中。一旦中心板110定位在外壳100中，中心板110就形成第一外壳部分132和第二外壳部分134。
48.方法800包括在808处将多个电池单元102布置在外壳100内。在一些示例中，第一多个电池单元102布置在外壳100的第一外壳部分132内，而第二多个电池单元102布置在外壳100的第二外壳部分134内。
49.方法800包括在810处将可压缩材料布置在外壳100中。例如，可压缩材料136可以插入各个电池单元102之间。此外，可压缩材料136可以布置在电池单元102与端板104和116以及侧板120和126之间。如先前所述，可压缩材料136确保电池单元102牢固地配合在外壳100内，同时还提供使电池单元102在电池单元102的使用寿命内膨胀的空间。
50.方法800还包括在812处将电池单元102联接到中心板110并且彼此联接。在一些示例中，将电池单元102联接到中心板110并且彼此联接包括将粘合剂施加到电池单元102、可压缩材料136、中心板、端板104和116以及侧板120和126。例如，粘合剂可以施加在电池单元102与可压缩材料136之间，并且在可压缩材料136与中心板、端板104和116以及侧板120和126中的一个或多个之间。这样一来，电池单元102通过粘合剂和可压缩材料136固定到外壳的结构部件(即，各个板)。
51.方法800还包括在814处压缩外壳100。在一些示例中，压缩外壳100可以包括调整焊接固定件700的压缩板702和704的位置，使得压缩板702和704朝向第二端板116在第一端板104上施加压缩负载。如先前所述，由压缩板702和704施加到外壳100的压缩负载可以包括在大约0.5kn与大约9kn之间，在大约1.5kn与大约7.5kn之间，或者在大约2kn与大约6kn之间的力。在一些示例中，压缩板702和704安装在具有螺纹的可旋转轴705上，该可旋转轴在旋转时将压缩板702和704朝向彼此拉动。轴705可手动旋转，或者该轴可通过电动机自动旋转。
52.方法800还包括在816处将各个板彼此联接。例如，第一端板104和第一侧板120在外壳的第一拐角202处彼此焊接，并且第一端板104和第二侧板126在外壳100的第二拐角204处彼此焊接。此外，第二端板116和第一侧板120在外壳的第三拐角206处彼此焊接，并且第二端板116和第二侧板126在外壳100的第四拐角208处彼此焊接。
53.方法800还包括在818处将中心板110联接到多个板中的至少两个板。如先前所述，
中心板110定位成使得中心板的端部凸片302和304至少部分地插入第一端板104和第二端板116中的狭缝108中。一旦插入狭缝中，中心板110的端部凸片302和304就分别焊接到第一端板104和第二端板116。
54.图9中的流程图900继续图示方法800。方法900还包括在902处确定外壳100是否已被压缩预定时间量。在一些示例中，预定时间量可以包括粘合剂的固化时间。如果在902处，一个或多个人类用户确定外壳100已被压缩预定时间量(步骤902
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是)，则在904处，打开固定件且从焊接固定件700移除外壳100。如先前所述，一旦从焊接固定件700移除外壳100，端板104和116在至少外壳的电池单元102和压缩材料136上保持压缩负载。此外，端板104和116还可以在侧板120和126上施加压缩负载。由端板104和116在外壳100的各个部件上施加的压缩负载可以包括在大约0.5kn与大约9kn之间，在大约1.5kn与大约7.5kn之间，或者在大约2kn与大约6kn之间的力。
55.工业适用性
56.本公开大体上涉及一种用于电池模块的外壳，该电池模块包括固定在外壳内的多个电池单元。本文所述的外壳用于容纳在移动机器中使用的电池模块。因此，电池模块和外壳将经受各种加载力。由于机器在其上操作的表面不平整且未开发，此类加载力通常大于在其它应用中所见的典型加载力。此外，在机器的操作期间，机器经历多次加速和减速事件以及使用器具(例如，铲、斗、刀片等)的事件。本文所述的外壳提供了一种加强外壳，其能够将电池单元固定在其中，使得外壳和电池单元能够承受振动、冲击和其它加载力。此外，本文所述的外壳在没有紧固件(例如，螺栓、铆钉等)的情况下形成，并且因此使外壳内的用于将电池单元固定在其中的空间最大化。
57.根据一些实施例，外壳100包括彼此联接的第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板126，由此形成外壳的外周130。外壳100还包括中心板110，该中心板在第一端板104与第二端板116之间延伸，使得中心板110将外壳100平分，由此形成第一外壳部分132和第二外壳部分134。一个或多个电池单元102分别固定在第一外壳部分132和第二外壳部分134内。多个电池单元102通过可压缩材料136和粘合剂联接到中心板110。多个电池单元102还通过可压缩材料136和粘合剂联接到第一端板104、第二端板116、第一侧板120和第二侧板126，由此无需紧固件将电池单元102固定在外壳内。
58.尽管参考以上实施例已经特别地示出并描述了本公开的各方面，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离所公开的内容的精神和范围的情况下，可通过对所公开的机器、系统和方法的修改而设想到各个附加实施例。这样的实施例应当被理解为落入如根据权利要求书及其任何等同物所确定的本公开的范围之内。
技术特征：1.一种外壳，包括：第一端板，所述第一端板限定所述外壳的第一端，所述第一端板包括沿所述第一端板的长度基本上居中布置的第一开口；第二端板，所述第二端板限定所述外壳的与所述第一端相对的第二端，所述第二端板包括沿所述第二端板的长度基本上居中布置的第二开口；第一侧板，所述第一侧板联接到所述第一端板和所述第二端板，由此限定所述外壳的第一侧，所述第一侧板基本上垂直于所述第一端板和所述第二端板延伸；第二侧板，所述第二侧板联接到所述第一端板和所述第二端板，由此限定所述外壳的与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧板基本上平行于所述第一侧板延伸；中心板，所述中心板联接到所述第一端板和所述第二端板，所述中心板包括：第一端部凸片，所述第一端部凸片至少部分地布置在所述第一开口内，第二端部凸片，所述第二端部凸片至少部分地布置在所述第二开口内，和基本上平面的底部表面；以及背板，所述背板基本上垂直于所述中心板延伸并且包括沿所述背板的长度基本上居中布置的第三开口，其中所述中心板的底部表面的至少一部分布置在所述第三开口内并且联接到所述背板。2.根据权利要求1所述的外壳，其中当所述中心板联接到所述第一端板和所述第二端板时，朝向所述第二端板向所述第一端板施加压缩力。3.根据权利要求1所述的外壳，其中所述第一侧板和所述第二侧板包括波纹，所述波纹向施加在所述第一侧板和所述第二侧板上的负载提供增大的阻力。4.根据权利要求1所述的外壳，其中所述第一端板和所述第二端板中包括切口，一个或多个端子可通过所述切口插入。5.根据权利要求1所述的外壳，其中所述中心板包括在所述第一端板、所述第二端板、所述第一侧板和所述第二侧板的高度上方延伸的一个或多个凸片。6.根据权利要求1所述的外壳，其中所述中心板的底部表面包括布置在所述底部表面的一个或多个端部上的一个或多个凹口，所述凹口成形为使得所述中心板的底部表面可插入所述背板中的第三开口中。7.根据权利要求1所述的外壳，其中所述背板是将热量从外壳传递到所述外壳周围的环境的冷却板，所述冷却板中包括一个或多个通道。8.根据权利要求1所述的外壳，其中所述中心板的底部表面中包括切口，并且所述背板通过与所述切口配合的夹子联接到所述中心板。9.一种电池模块，包括：外壳，所述外壳包括：第一端板，所述第一端板限定所述外壳的第一端，所述第一端板包括沿所述第一端板的长度布置的第一开口；第二端板，所述第二端板限定所述外壳的与所述第一端相对的第二端，所述第二端板包括沿所述第二端板的长度布置的第二开口；第一侧板，所述第一侧板联接到所述第一端板和所述第二端板，由此限定所述外壳的第一侧，所述第一侧板基本上垂直于所述第一端板和所述第二端板延伸；
第二侧板，所述第二侧板联接到所述第一端板和所述第二端板，由此限定所述外壳的与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧板基本上平行于所述第一侧板延伸；中心板，所述中心板联接到所述第一端板和所述第二端板，所述中心板包括：第一端部凸片，所述第一端部凸片至少部分地布置在所述第一开口内，第二端部凸片，所述第二端部凸片至少部分地布置在所述第二开口内，和基本上平面的底部表面；背板，所述背板包括沿所述背板的长度布置的第三开口，其中所述中心板的底部表面的至少一部分布置在所述第三开口内并且联接到所述背板；以及多个电池单元，所述多个电池单元固定在所述外壳内，其中所述多个电池单元中的各个电池单元联接到所述中心板并且联接到至少所述第一侧板和所述第二侧板。10.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述多个电池单元中的各个电池单元中的每一个通过粘合剂联接到所述中心板。
技术总结一种外壳包括限定外壳的第一端的第一端板和限定外壳的与第一端相对的第二端的第二端板。该外壳还包括：联接到第一端板和第二端板的第一侧板，由此限定外壳的第一侧；联接到第一端板和第二端板的第二侧板，由此限定外壳的与第一侧相对的第二侧；以及联接到第一端板和第二端板的中心板。该外壳还包括联接到中心板的背板。板的背板。板的背板。
技术研发人员：A
受保护的技术使用者：卡特彼勒公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/11/1
