1.本公开涉及与用于电动车辆的电池系统相关的各种电池部件。尤其是，用于电动车辆的电池的盖子及与盖子相关的紧固件系统。
背景技术：2.一般情况下，电动车辆包括高压电池组件，该高压电池组件作为一个或多个推进电机的主动力源，推进电机驱动车辆车轮。电池组件包括盖子，用于避免电池单元受到环境损害。盖子通过紧紧地密封住电池来防止高压电池进水。盖子可以是塑料质地。通常，盖子使用注塑或冲压而制造。在该制造过程中，可以用最低成本将用于盖子的压缩限制部内置于盖子中。在真空成型的盖子中，需手动按压压缩限制部，这会增加车辆制造的时间和成本。
3.车辆组件中的多个紧固件也可以包括多个螺母。这些螺母需要被插入狭长的通道中，如电池组件内的通道。一般情况下，螺母经由结构底部中的孔插入。但孔不防水，水可以通过孔泄露进入内部密封组件。
技术实现要素：4.本技术实施例包括具有集成的压缩限制部的紧固件。这允许制造过程不需要添加压缩限制部的额外步骤。
5.此外，在组装中存在附加的紧固件，如螺栓和螺母紧固件。可通过设置螺母插装工具以便将螺母插入车辆结构内狭窄或紧密的通道中，如插入电池组件内的通道中。
附图说明
6.通过以下说明以及下文中对附图中示出的所附示例性实施例的简要描述，本公开的特征、方面和优点将变得显而易见。
7.图1是具有位于车辆内的电池组件的车辆。
8.图2是图1所示车辆的电池组件的等轴视图。
9.图3是图2所示车辆的电池组件的俯视图。
10.图4是图3所示电池组件的截面图a-a。
11.图5是示例性紧固件的侧视图。
12.图6是图2所示示例性电池组件的侧视图，其中没有盖子。
13.图7是图6所示电池组件的侧面截面图。
14.图8是在图7位置b处具有螺母插装工具的电池组件的特写图。
15.图9是正在插入电池组件的螺母插装工具的特写图。
16.图10是螺母插装工具的等轴视图。
17.图11是根据另一个实施例的螺母插装工具的等轴视图。
18.图12a示出将螺母装入组件的一个步骤。
19.图12b示出将螺母装入组件的一个步骤。
20.图12c示出将螺母装入组件的一个步骤。
具体实施方式
21.根据本技术的一个公开实施例，公开了用于车辆的电池组件。该电池组件包括壳体。壳体包括盖子及位于盖子下方的托盘，盖子包括第一紧固件孔。托盘包括第二紧固件孔。紧固件被设置为插入穿过第一和第二开口以将盖子紧固于托盘，其中紧固件包括头部、压缩限制部、主体及螺纹。紧固件的主体被设置为插入第二紧固件孔，并且其中螺纹位于主体外部并被设置为与托盘接合，以及其中紧固件为单体(monolithic)结构。
22.根据本技术的另一个实施例，公开了高压电池组件。高压电池被设置为向车辆的推进电机提供动力，电池组件包括壳体，该壳体包括盖子及位于盖子下方的托盘；多个紧固件，所述紧固件被设置为将盖子沿着电池组件的周边紧固于托盘。所述多个紧固件中的每个紧固件包括具有插槽的头部、压缩限制部、主体和螺纹。每个紧固件的头部被设置为接合并提供第一承载面，第一承载面被设置为与盖子接合。每个紧固件的压缩限制部提供第二承载面，第二承载面被设置为与托盘接合。其中每个紧固件为单体结构。
23.根据本技术的另一个实施例，公开了紧固件。紧固件包括具有插槽的头部，其中头部被设置为与第一层接合；压缩限制部，该压缩限制部从该头部与插槽相反的方向延伸；以及主体。主体的一部分包括螺纹，螺纹被设置为紧固于第二层，第二层位于第一层下方。其中紧固件为单体结构。
24.图1说明包含高压电池(位于车辆内部)的车辆1，高压电池为推进电机(不可见；位于车辆内部)提供动力，推进电机驱动车辆的车轮。
25.图2和图3为包含壳体10的高压电池组件2。壳体10包括盖子10a和托盘(未示出；位于盖子10a下方)，盖子和托盘经由多个紧固件12匹配。高压电池可以安装或集成于车辆。所标记的截面图a-a如图4所示。
26.图4为示出具有盖子10a和托盘10b的壳体10的截面图。第一壳体和第二壳体分别包含紧固件孔16和17。紧固件孔16和17被设置为用紧固件12插入。盖子10a的紧固件孔16被设置为与托盘10b的紧固件孔17重合并同轴设置以使紧固件12延伸通过。每个紧固件12包括头部13、压缩限制部14、主体15a和螺纹15b。紧固件12的头部13可以包括插槽18，插槽被成形和设置为接收用于转动紧固件12的工具。示出的插槽18为多边形，但针对紧固件头部可以设置不同形状。头部13可以比紧固件12其他部分大一些，这样紧固件被驱动距离不会超过自身长度，且为盖子10a提供了承载面。紧固件12的主体15a被设置为延伸进入托盘，并且螺纹15b位于主体15a外部且被设置为经由螺纹接合紧固于托盘10b。主体15a的长度可以大约等于盖子在紧固件孔17邻近区域处的厚度。螺纹15b可以只覆盖主体15a的一部分。如图4所示，盖子和托盘可以包括多个紧固件孔16和17，每个紧固件孔被设置为接收紧固件12。
27.压缩限制部14主要用于提供并且维持连接部件间的结合完整性。压缩限制部14被设计为避免组件的部件(如电池组件的托盘10b和盖子10a)受到拧紧螺栓时产生的压缩负荷影响，从而保证螺接的完整性。压缩限制部14为托盘10b提供承载面。压缩限制部14通过承受紧固件被拧紧时施加的压缩力，以此加强壳体10。壳体10的完整性不受施加的负荷连
累。盖子10a的每个紧固件孔16可以包括凸边(raised lip)11，凸边位于每个紧固件孔16的开口处。凸边11可被设置为高于邻近表面，且被设置为紧固件12的承载面。压缩限制部14的长度可以约等于或略小于盖子10a的厚度，盖子厚度包括凸边11的厚度。凸边半径可以延伸约等于紧固件头部13的最大半径或略超过紧固件头部的最大半径，以便适配紧固件的承载面。
28.图5示出单独的紧固件12。紧固件12的主体15a可以小于螺纹15b的外径。紧固件12可以为一件式或单体结构。
29.图6示出移除盖子10a的电池组件2。电池组件包括多个电池模块19。
30.图7示出移除盖子10a的电池组件2。电池模块19可以设置于托盘10b顶部。每个电池模块可包括一个或多个电池单元19a。电池组件2可以包括一个或多个电池模块19，但为清楚起见，图6仅示出单个电池模块19。可以设置紧固件(未示出)将电池模块19紧固于托盘10b。被圈出的部分b在图7中示出。
31.如图8和图9所示，螺母插装工具20可被用作组件的替代部件，用于安装紧固件(如螺母)且不在组件2上留孔(例如，无需在托盘底部设置开口)。螺母21被设置为坐落于螺母插装工具20上，且被设置为接收来自上方的螺栓32。通道30位于电池模块19下方，且被设置为接收(一个或多个)螺母21及螺母插装工具20。螺母插装工具的宽度可以小于通道30的宽度，这样螺母插装工具被设置为插入通道以将螺母安装到电池模块19的对应紧固孔31中。螺栓沟槽(bolt trench)33可以在紧固孔31下方地设置于托盘10b上，以适配螺栓通过螺母的延伸部。
32.图10示出单独的螺母插装工具20，多个螺母21位于插装工具20的多个插槽22上。插槽22与螺母21的形状适配。轨道23沿插装工具20长度方向延伸，多个插槽22位于轨道23内。当螺栓32从螺母21上方插入并拧紧时，轨道被设置为保持螺母21就位。轨道23在插槽处的厚度减小以与螺母适配。插装工具和插槽的尺寸也可以根据系统需要安装的螺母变化。多个插槽22可以沿轨道对应电池模块2下方的不同紧固点设置。插槽的数量可对应于电池模块2中沿一条线的紧固点的数量。插槽和螺母可为矩形或正方形，然而，可采用其他多边形的插槽形状以适配不同的螺母形状。图11示出螺母插装工具20的另一实施例，其带有阻挡部24，所述阻挡部被设置为用于防止螺母插装工具插入通道30的距离过长。
33.图12a至图12c示出用螺母插装工具20在通道30内安装螺母21的过程的各个阶段。将螺母插装工具20插入通道30前，如图9和图10所示，螺母21被插入插槽22中。对于每一个对应插槽22，可将多个螺母21插入该工具20中。每个插槽可以包括磁体(未示出)，用于将螺母保持在插槽内。磁体可以经由粘胶紧固在螺母插装工具20上或整体包含于该工具20中。工具20可被推入通道中，从而阻挡部24可被设置为将对应的(一个或多个)插槽22与对应的(一个或多个)紧固孔31对齐。螺母21或插槽22与紧固孔31对齐后，将螺栓32插入通过紧固孔31，螺栓32便可以被拧入螺母21。随着将螺栓32旋入螺母，螺栓32会顶起螺母。轨道23会阻止螺母旋转。轨道23的高度可以取决于通道的高度变化。轨道23的高度允许螺母21和螺栓32被拧紧至组件所需公差。当螺母21和螺栓32拧紧至所需公差时，可移除该工具并将该工具置于不同的通道用于其他的螺母和螺栓组件。
34.如本说明书所用，术语“大致”、“大约”、“基本上”及类似术语旨在具有与公共地被本发明的主题所属领域的普通技术人员接受的用法一致的广泛含义。阅读本发明的本领域
普通技术人员应该理解的是，这些术语旨在允许所描述和所请求的具体特征的说明而不将这些特征的范围限制成所提供的精确的数值范围。因此，这些术语应被解释为表明，所描述和要求保护的主题的非实质或不重要的变化或替换被认为处于所附权利要求所述的本发明的范围内。
35.应该注意的是，本文使用来描述各种实施例的术语“示例性”旨在表明，这样的实施例是可行实施例的可行示例、表达和/或例释(而且该术语不意味着该实施例必须是独特或最佳示例)。
36.本文使用的术语“耦接”、“连接”等指的是彼此直接或者间接结合的两个部件。这种结合可以是固定的(例如，永久性的)或活动的(例如，可去除或可释放)。通过使得两个部件或者两个部件与任意附加的中间部件彼此间一体形成为单个单体或者使得两个部件或者两个部件与任意附加的中间部件彼此附接，可以实现这种结合。
37.本文对元件位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述附图中各种元件的方向。应当注意的是，根据其他示例实施例，各种元件的方向可以不同，并且这些变化旨在被本公开所涵盖。
38.需要重要注意的是，示例性实施例中示出的电池组件和紧固件的构造和布置仅仅是示意性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，在不实质上脱离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下许多修改是可能的(例如，各种元件的尺寸、大小、结构、形状和比例的变化，参数值、安装布置、材料使用、颜色、方向等)。例如，作为整体形成示出的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式变化，并且离散元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据替代实施例，任何过程的次序或顺序或方法步骤可以改变或重新排序。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。
技术特征：1.一种用于车辆的电池组件，所述电池组件包括：至少一个电池单元；壳体，用于围住所述电池单元，所述壳体包括盖子和位于所述盖子下方的托盘；所述盖子包括第一紧固件孔；所述托盘包括第二紧固件孔；紧固件，被设置为插入穿过第一和第二开口以将所述盖子紧固于所述托盘，其中所述紧固件包括头部、压缩限制部、主体及螺纹；其中所述紧固件的所述主体被设置为插入所述第二紧固件孔，并且其中所述螺纹位于所述主体的外部并被设置为与所述托盘接合；以及其中所述紧固件为单体结构。2.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述压缩限制部的长度约等于所述盖子的厚度。3.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述紧固件的所述头部包括第一承载面，所述第一承载面被设置为与所述盖子接合。4.根据权利要求3所述的电池组件，其中，所述盖子包括邻近所述第一紧固件孔的开口定位的凸边；所述凸边被设置为高于所述盖子与所述凸边接近的邻近表面。5.根据权利要求4所述的电池组件，其中，所述凸边被设置为与所述紧固件的所述第一承载面接合。6.根据权利要求5所述的电池组件，其中，所述凸边的半径约等于所述紧固件头部的最大半径。7.根据权利要求4所述的电池组件，其中，所述压缩限制部包括被设置为与所述托盘接合的第二承载面。8.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述第一紧固件孔大于所述第二紧固件孔。9.根据权利要求8所述的电池组件，其中，所述第一紧固件孔与所述第二紧固件孔轴向对齐。10.根据权利要求1所述的电池组件，其中，所述主体的长度约等于所述托盘的厚度。11.一种高压电池组件，其被设置为向车辆的推进电机提供动力，所述电池组件包括：至少一个电池单元；壳体，其包括盖子和位于盖子下方的托盘；多个紧固件，其被设置为将所述盖子沿着所述电池组件的周边紧固于所述托盘；所述多个紧固件中的每个紧固件包括具有插槽的头部、压缩限制部、主体及螺纹；其中每个紧固件的所述头部被设置为接合并提供第一承载面，所述第一承载面被设置为与所述盖子接合；其中每个紧固件的所述压缩限制部提供第二承载面，所述第二承载面被设置为与所述托盘接合；以及其中每个紧固件为单体结构。12.根据权利要求11所述的电池组件，其中，每个紧固件的所述压缩限制部的长度约等于所述盖子的厚度。
13.根据权利要求11所述的电池组件，其中，所述盖子包括与每个紧固件对应的盖子紧固件孔；其中每个紧固件孔的每个开口包括凸边，所述凸边位于邻近每个盖子紧固件孔的所述开口；每个凸边被设置为高于与所述凸边相接近的邻近表面。14.根据权利要求13所述的电池组件，其中，每个凸边被设置为与每个紧固件的所述第一承载面接合。15.根据权利要求11所述的电池组件，其中，每个凸边的半径约等于每个紧固件的对应的紧固件头部的最大半径。16.根据权利要求13所述的电池组件，还包括对应于每个紧固件的托盘紧固件孔，其中每个盖子紧固件孔大于每个托盘紧固件孔。17.根据权利要求16所述的电池组件，其中，每个对应的盖子紧固件孔与每个对应的托盘紧固件孔轴向对齐。18.根据权利要求11所述的电池组件，其中，每个主体的长度约等于所述托盘的厚度。19.根据权利要求11所述的电池组件，其中，每个紧固件的所述主体被设置为插入对应的托盘紧固件孔，并且其中每个紧固件的所述螺纹位于每个紧固件的对应的主体的外部，并且其中每个螺纹被设置为在对应的托盘紧固件孔处与所述托盘接合。20.一种紧固件，包括：具有插槽的头部，其中所述头部被设置为与第一层接合；压缩限制部，其从所述头部与所述插槽相反地延伸；主体，其中所述主体的一部分包括螺纹，所述螺纹被设置为紧固于第二层，所述第二层位于所述第一层下方；以及其中所述紧固件为单体结构。
技术总结一种具有专门紧固件的车辆电池组件，该紧固件包括集成的压缩限制部。该压缩限制部为电池组件壳体的盖子和托盘的紧固接头提供保护。该电池组件还可以包括可由螺母插装工具安装的螺母和螺栓组件。该螺母插装工具允许在不损坏托盘或盖子的情况下安装螺母和螺栓组件。坏托盘或盖子的情况下安装螺母和螺栓组件。坏托盘或盖子的情况下安装螺母和螺栓组件。
技术研发人员：N
受保护的技术使用者：凯莱汽车公司
技术研发日：2021.03.09
技术公布日：2022/11/1
