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具有带图案面板的结构组件

文献发布时间:2023-06-19 19:18:24


具有带图案面板的结构组件

引言

本部分提供了与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。

本公开涉及一种用于车辆的结构组件,以及制造和组装该结构组件的方法。

车辆结构组件为其他车辆部件提供结构支撑和安装位置。提高车辆部件的强度和结构性能是有利的。然而,汽车或其他车辆的部件重量轻以提高效率也是有利的。因此,诸如结构组件的车辆部件在正常使用期间表现出足够的强度,并且在诸如碰撞的异常条件下表现出能量吸收特性,同时使部件重量最小化是有利的。

发明内容

本部分提供了本公开的一般概述,而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在各个方面,本公开提供了一种包括框架和多个面板的结构组件。该框架包括至少部分地限定内部区域的壁。多个面板至少部分地设置在内部区域中并且联接到框架。所述多个面板包括第一面板和联接到所述第一面板的第二面板。第一面板包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。第一面板包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面和第二表面协作以限定在第一侧和第二侧之间沿第一方向延伸的第一波纹部。第二面板包括第三表面和与第三表面相对的第四表面。第三表面限定多个凹陷。第四表面限定与多个凹陷互补的多个突起。

在一个方面,第一波纹部在第一侧和第二侧之间不间断地延伸。

在一个方面,多个凹陷和多个突起限定沿第二方向延伸的第二波纹部。

在一个方面,第一方向与第二方向相同。

在一个方面,第一方向不同于第二方向。

在一个方面,结构组件构造成支撑大于或等于大约400 kN的外部载荷。

在一个方面,多个面板中的每一个具有大于或等于约0.5 mm至小于或等于约5 mm的平均厚度。

在一个方面,该第一波纹部包括大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm的凹陷宽度。该第一波纹部包括大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm的平面区域宽度。第一波纹部包括大于或等于约110度至小于或等于约160度的角度。

在一个方面,多个面板还包括第三面板和联接到第三面板的第四面板。第三面板和第四面板至少部分地设置在内部区域中并且联接到框架。

在一个方面,第一面板和第二面板协作以限定盖。第三面板和第四面板协作以限定底板。所述盖和所述底板间隔开并且与所述框架协作以限定内部隔室。

在一个方面,电化学装置组件包括结构组件和电化学装置。电化学装置设置在内部隔室中。

在一个方面,结构组件还包括第一密封剂材料。第一密封剂材料至少部分地设置在第二面板和框架之间。

在一个方面,结构组件还包括第二密封剂材料。第二密封材料至少部分地设置在第一面板和板之间。

在一个方面,结构组件还包括金属材料。金属材料至少部分地设置在第一面板和第二面板之间。

在一个方面,多个面板包括高强度钢、高强度铝、或高强度钢和高强度铝两者。

在一个方面,第一面板被构造成车辆底板。

在各个方面,本公开提供了一种结构组件,其包括框架、多个面板、第一板和多个紧固件。该框架包括至少部分地限定内部区域的壁。多个面板至少部分地设置在内部区域中,并且联接到框架。多个面板包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。第一侧和第二侧在第一方向上纵向延伸。所述多个面板包括第一面板和联接到所述第一面板的第二面板。第一板包括在第一端和第二端之间延伸的第一细长主体。第一细长主体在第一方向上延伸。多个面板的至少一部分至少部分地设置在第一板和框架之间。多个紧固件被构造成将第一板夹紧到框架。

在一个方面,第一板具有大于或等于约2 mm至小于或等于约10 mm的平均厚度。第一板的第一部分联接到多个面板的至少一部分。第一部分具有大于或等于约25 mm至小于或等于约50 mm的平均尺寸。

在一个方面,结构组件还包括第二板和第二多个紧固件。第二板包括在第三端和第四端之间延伸的第二细长主体。第二细长主体在第一方向上延伸。第一板在第一侧处联接到多个面板。第二板在第二侧处联接到多个面板。多个面板的至少一部分至少部分地设置在第二板和框架之间。第二多个紧固件被构造成将第二板夹紧到框架。

在一个方面,第一板沿着大于或等于多个面板的长度的大约70%延伸。

本发明还包括如下方案:

方案1. 一种结构组件,包括:

框架,所述框架包括至少部分地限定内部区域的壁;以及

多个面板,所述多个面板至少部分地设置在所述内部区域中并联接到所述框架,所述多个面板包括,

第一面板,包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边、第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述第一表面和所述第二表面协作以限定在所述第一侧边和所述第二侧边之间沿第一方向延伸的第一波纹部,以及

第二面板,所述第二面板联接到所述第一面板,所述第二面板包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,所述第三表面限定多个凹陷,并且所述第四表面限定与所述多个凹陷互补的多个突起。

方案2. 根据方案1所述的结构组件,其中,所述第一波纹部在所述第一侧边和所述第二侧边之间不间断地延伸。

方案3. 根据方案1所述的结构组件,其中所述多个凹陷和所述多个突起限定沿第二方向延伸的第二波纹部。

方案4. 根据方案3所述的结构组件,其中所述第一方向与所述第二方向相同。

方案5. 根据方案3所述的结构组件,其中所述第一方向不同于所述第二方向。

方案6. 根据方案1所述的结构组件,其中,所述结构组件构造成支撑大于或等于约400 kN的外部载荷。

方案7. 根据方案1所述的结构组件,其中所述多个面板中的每一个具有大于或等于约0.5 mm至小于或等于约5 mm的平均厚度。

方案8. 根据方案1所述的结构组件,其中,所述第一波纹部包括:

大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm的凹陷宽度,

大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm的平面区域宽度,

大于或等于约110度至小于或等于约160度的角度。

方案9. 根据方案1所述的结构组件,其中所述多个面板还包括第三面板和联接到所述第三面板的第四面板,所述第三面板和所述第四面板至少部分地设置在所述内部区域中并且联接到所述框架。

方案10. 根据方案9所述的结构组件,其中:

所述第一面板和所述第二面板协作以限定盖,

所述第三面板和所述第四面板协作以限定底板,以及

所述盖和所述底板间隔开并且与所述框架协作以限定内部隔室。

方案11. 一种电化学装置组件,其包括:

根据方案10所述的结构组件;以及

电化学装置,其中所述电化学装置设置在所述内部隔室中。

方案12. 根据方案1所述的结构组件,还包括第一密封剂材料,其中所述第一密封剂材料至少部分地设置在所述第二面板和所述框架之间。

方案13. 根据方案12所述的结构组件,还包括第二密封剂材料,其中所述第二密封剂材料至少部分地设置在所述第一面板和板之间。

方案14. 根据方案12所述的结构组件,还包括金属材料,其中所述金属材料至少部分地设置在所述第一面板和所述第二面板之间。

方案15. 根据方案1所述的结构组件,其中所述多个面板包括高强度钢、高强度铝、或高强度钢和高强度铝两者。

方案16. 根据方案1所述的结构组件,其中所述第一面板被构造为车辆底板。

方案17. 一种结构组件,包括:

框架,所述框架包括至少部分地限定内部区域的壁;

多个面板,所述多个面板至少部分地设置在所述内部区域中并且联接到所述框架,所述多个面板包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边,所述第一侧边和所述第二侧边在第一方向上纵向延伸,所述多个面板包括第一面板和联接到所述第一面板的第二面板;

第一板,所述第一板包括在第一端与第二端之间延伸的第一细长主体,所述第一细长主体在所述第一方向上延伸;以及

多个紧固件,其中:

所述多个面板的至少一部分至少部分地设置在所述第一板和所述框架之间,以及

所述多个紧固件被构造成将所述第一板夹紧到所述框架。

方案18. 根据方案17所述的结构组件,其中:

所述第一板具有大于或等于约2 mm至小于或等于约10 mm的平均厚度,和

所述第一板的第一部分联接到所述多个面板的至少一部分,所述第一板的第一部分具有大于或等于约25 mm至小于或等于约50 mm的平均尺寸。

方案19. 根据方案17所述的结构组件,还包括第二板和第二多个紧固件,所述第二板包括在第三端和第四端之间延伸的第二细长主体,所述第二细长主体在所述第一方向上延伸,其中:

所述第一板在所述第一侧边处联接到所述多个面板,

所述第二板在第二侧边处联接到所述多个面板,

所述多个面板的至少一部分至少部分地设置在所述第二板和所述框架之间,并且

所述第二多个紧固件被构造成将所述第二板夹紧到所述框架。

方案20. 根据方案17所述的结构组件,其中所述第一板沿着大于或等于所述多个面板的长度的约70%延伸。

从本文提供的描述中,进一步的应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的,而不是旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于所选实施例而非所有可能实施方式的说明性目的,并且不旨在限制本公开的范围。

图1A是根据本公开的各个方面的包括框架和多个面板的结构子组件的透视图;

图1B是图1A的结构子组件的分解图;

图1C是图1A的结构子组件沿图1A的线1C-1C截取的截面图;

图1D是图1C的结构子组件的局部截面图;

图1E是图1A的框架的透视图;

图1F是图1E的框架沿图1E的线1F-1F截取的截面图;

图1G是图1A的多个面板中的一者的透视图;

图1H是沿图1A的线1H-1H截取的图1的多个面板的局部截面图;

图1I是根据本公开的各个方面的包括图1A的子组件的结构组件的局部截面图;

图1J是根据本公开的各个方面的包括图1A的子组件的另一结构组件的局部截面图;

图1K是根据本公开的各个方面的包括图1A的子组件的可再充电能量存储系统(“RESS”)组件的局部截面图;

图2A是根据本公开的各个方面的另一框架的透视图;

图2B是根据本发明的各个方面的又一框架的透视图;

图2C是根据本发明的各个方面的另一框架的一部分的局部截面图;

图2D是根据本发明的各个方面的另一框架的一部分的局部截面图;

图3A是根据本公开的各个方面的另一面板的透视图;

图3B是根据本公开的各个方面的又一面板的透视图;

图3C是根据本公开的各个方面的又一面板的透视图;

图3D是根据本公开的各个方面的又一面板的透视图;

图3E是根据本公开的各个方面的又一面板的透视图;

图4A是根据本公开的各个方面的包括流体排放的结构组件的局部示意性俯视图;

图4B是图4A的结构组件沿图4A的线4B-4B截取的局部截面图;

图5是根据本公开的各个方面的包括阻隔材料的结构组件的局部截面图;

图6A是根据本公开的各个方面的RESS组件的示意性俯视图;

图6B是根据本公开的各个方面的另一RESS组件的示意性俯视图;

图6C是根据本公开的各个方面的又一RESS组件的示意性俯视图;

图6D是根据本公开的各个方面的又一RESS组件的示意性俯视图;

图7是流程图,示出了根据本公开的各个方面的制造结构组件的方法;

图8A是根据本公开的各个方面的包括框架、多个面板和多个板的结构子组件的分解图;

图8B是图8A的结构子组件沿图8A的线8B-8B截取的局部截面图;

图9A是根据本公开的各个方面的包括密封剂材料的结构组件的局部截面图;

图9B是根据本公开的各个方面的包括密封剂材料的另一结构组件的局部截面图;

图9C是根据本公开的各个方面的包括密封剂材料的另一结构组件的局部截面图;以及

图9D是根据本公开的各个方面的包括密封剂材料的另一结构组件的局部截面图。

在附图的几个视图中,相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

提供示例实施例,使得本公开将是彻底的,并且将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多具体细节,诸如具体组成、部件、装置和方法的示例,以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员来说将显而易见的是,不需要采用特定细节,示例性实施例可以以许多不同的形式来实施,并且都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中,没有详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。

本文所使用的术语仅用于描述特定实例实施例的目的,且不旨在为限制性的。如本文所用的,单数形式“一”、“一个”和“该”也可旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的,因此指定了所述特征、元件、组成、步骤、整体、操作和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。尽管开放式术语“包括”应被理解为用于描述和要求保护本文所阐述的各种实施例的非限制性术语,但在某些方面,该术语可替代地被理解为更限制性和限制性的术语,例如“由组成”或“基本上由组成”。因此,对于叙述组成、材料、部件、元件、特征、整体、操作和/或过程步骤的任何给定实施例,本公开还具体包括由或基本上由这些叙述的组成、材料、部件、元件、特征、整体、操作和/或过程步骤组成的实施例。在“由…组成”的情况下,替代实施例排除任何额外组成、材料、部件、元件、特征、整体、操作和/或过程步骤,而在“基本上由…组成”的情况下,实质上影响基本和新颖特性的任何额外组成、材料、部件、元件、特征、整体、操作和/或过程步骤排除在此实施例之外,但实质上不影响基本和新颖特性的任何组成、材料、部件、元件、特征、整体、操作和/或过程步骤可包含于实施例中。

除非明确地识别为执行顺序,否则本文所述的任何方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应当理解,除非另有说明,可以采用附加的或替代的步骤。

当部件、元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时,其可以直接在另一部件、元件或层上、直接接合到、直接连接到或直接联接到另一部件、元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如,“之间”对“直接之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。

尽管术语第一、第二、第三等可以在这里用于描述各种步骤、元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些步骤、元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制,除非另外指出。这些术语仅用于将一个步骤、元件、部件、区域、层或部分与另一步骤、元件、部件、区域、层或部分区分开。除非上下文清楚地指出,否则诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语当在本文中使用时不暗示顺序或次序。因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的第一步骤、元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二步骤、元件、部件、区域、层或部分。

为了便于描述,本文中可使用空间或时间相对术语(例如“之前”、“之后”、“内部”、“外部”、“下方”、“在…之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)来描述一个元件或特征与图中所示的另一元件或特征的关系。空间或时间相对术语可以旨在包括除了图中所示的定向之外的设备或系统在使用或操作中的不同定向。

贯穿本公开中,数值表示近似测量或范围的限制,以涵盖与给定值的微小偏差,以及具有大约所提及的值的实施例以及具有精确所提及的值的实施例。除了在详细描述的结尾提供的工作示例中之外,本说明书(包括所附权利要求书)中的参数(例如,数量或条件)的所有数值在所有情况下都应理解为由术语“约”修饰,无论“约”实际上是否出现在数值之前。“约”表示所述数值允许一些轻微的不精确(在数值上有一些精确的接近;近似地或合理地接近该数值;几乎)。如果“约”提供的不精确性在本领域中不能以这种普通含义理解,则本文所用的“约”至少表示可能由测量和使用这些参数的普通方法引起的变化。例如,“约”可以包括小于或等于5%、任选地小于或等于4%、任选地小于或等于3%、任选地小于或等于2%、任选地小于或等于1%、任选地小于或等于0.5%的变化,并且在某些方面中,任选地小于或等于0.1%的变化。

此外,范围的公开包括公开了整个范围内的所有值和进一步划分的范围,包括针对所述范围给定的端点和子范围。

现在将参照附图更全面地描述示例实施例。

结构组件可以用在车辆中,以便为其他车辆部件提供结构支撑和/或安装位置。结构组件可以包括通过受控变形吸收碰撞能量的能量吸收部件。结构组件可以由例如铝或钢的金属和/或聚合物复合材料构成。金属结构组件在弹性和/或塑性变形而不断裂时可吸收能量。较低强度金属可以组装到附加的加强部件以实现期望的强度。一些结构组件利用横向构件部件来实现期望的能量吸收性能,例如在侧面冲击碰撞中。

一些结构组件用于支撑和/或容纳一个或多个电化学装置。这种结构组件可包括底板部件、覆盖部件、多个加强部件和多个横向构件部件,它们全部单独地制造(例如,通过冲压、辊轧成形或挤压)并彼此连接(例如,通过焊接)。电化学装置(例如电池模块或电容器)可以固定到焊接的横向构件上(例如通过螺栓连接),并且至少部分地被保护免受结构组件的冲击和/或污染。

一些结构组件由于大量的部件而可能组装复杂。由于不同部件的数量,制造和组装结构组件可能是难理解的、复杂的和/或耗时的。此外,金属结构组件可能很重,导致车辆中的燃料效率降低和/或电池续航能力降低。

在一些封装电化学装置的结构组件中,电化学装置的保养、更换或修理可能是劳动密集型过程。盖部件可以可移除地联接到结构组件(例如,通过机械紧固件)。电化学装置可以固定到横向构件,该横向构件可以附接(例如,焊接)到底板部件和框架和/或侧部部件。当电池模块固定到底板、框架和/或侧部部件时,单独的电化学装置的维护可涉及从车辆移除整个结构组件。由于整个结构组件的部件的重量和数量,维护过程可能是复杂且耗时的。

在各个方面,本公开提供了一种用于车辆的面板结构组件。结构组件可包括高强度金属部件,例如高强度钢。该结构组件包括多个联接到框架的高强度面板。结构组件包括第一对面板,其中第一面板固定到第二面板(例如,通过焊接)。结构组件还可包括第二对面板,其中第三面板固定到第四面板(例如,通过焊接)。每对面板可以可移除地联接到框架(例如,通过夹具和/或机械紧固件)。

在各个方面,本公开提供了一种用于车辆的面板结构组件,其没有框架。结构组件可包括高强度金属部件(例如,高强度钢)。结构组件包括第一对面板,其中第一面板固定到第二面板(例如,通过焊接)。

每个面板包括凹陷和与凹陷互补的突起。凹陷和突起的轮廓形状可以是对称的。在聚集体中,凹陷和互补的突起在面板上限定图案。图案可为面板提供与无图案面板相比在至少一个方向上增加的强度。图案可形成至少两个对称平面,这为面板提供了与无图案的面板相比在至少两个方向上增加的强度。组件中的每个面板的图案可以相同或不同,并且可以设计成满足结构组件的期望强度和能量吸收特性。面板结构组件可以被构造为支撑其他车辆部件,诸如电化学装置。在一个示例中,面板结构组件可以包括盖部件、底板部件和框架,盖部件包括第一对面板,底板部件包括第二对面板。

由高强度金属构成的面板结构组件通常可以比具有更多部件和加强件的其他结构组件更简单。面板结构组件的有图案的面板可以在不包括横向构件的情况下呈现期望的强度和能量吸收特性。由于高强度金属的增加的强度,面板结构组件可以包括更少的加强件、横向构件和/或紧固部件。与典型的结构组件相比,部件数量的减少也可以导致较不复杂和/或耗时的组装过程。此外,与包括加强件、横向构件和/或紧固部件的结构组件相比,面板结构组件可以是轻质的。

包围例如电化学装置的车辆部件的可移除地联接的面板可提高部件的易维护性。该部件可以(例如,通过机械紧固件)附接到盖部件或底板部件中的一者,这可以允许可移除地联接的底板部件或盖部件中的另一者从结构组件单独地移除。在某些方面,部件可以附接到盖部件(例如,通过机械紧固件),这可以允许底板部件从结构组件单独地移除。与从车辆移除没有可移除地联接的面板的整个结构组件相比,移除机械紧固的底板或盖部件可允许更容易和/或更快地接近以对部件进行维护。

参照图1A-图1D,提供了根据本公开的各个方面的面板结构子组件10 (也称为“子组件10”)。子组件10包括框架12和多个面板13。如将在图1A-图1K中更详细地描述的,多个面板13可以联接到框架12。

参照图1E,框架12可以包括一对纵向延伸的侧边14和一对横向延伸的侧边16 (统称为“侧边14、16”)。在某些方面,四个侧边14、16中的每一者可以基本上垂直地固定到相邻侧边,使得纵向延伸侧边14在角部18处基本上垂直地固定到横向延伸侧边16。因此,框架12可以包括四个角部18,其中每个角部18包括在纵向延伸侧边14中的一者和横向延伸侧边16中的一者之间的接头。当子组件(图1A中所示)被组装到车辆时,纵向延伸侧边14可以在前后方向上延伸,并且横向延伸侧边16可以在横向车辆方向上延伸。

框架12可包括金属或由金属构成。在某些方面,金属可以包括钢、铝(例如,铝或铝合金)、或钢和铝的组合。在某些方面,框架12可以包括聚合物复合材料,其与金属组合或单独使用。

参照图1E-图1F,在某些方面,侧边14、16可以协作以限定大致矩形形状。侧边14、16可以包括一个或多个中空部分20。每个中空部分20可以沿着相应侧边14、16的长度的全部或一部分延伸。如图1F所示,每个侧边14、16可以是部分中空的。在某些方面,侧边14、16中的每一者可以是基本上中空的(参见例如图2C-图2D)。

侧边14、16可以使用辊轧成形法、挤压法或辊轧成形法和挤压法的组合来形成。在某些其他方面,侧边14、16可以使用其他方法形成。

侧边14、16中的每一者可限定高度32 (例如,最大高度)和宽度34 (例如,最大宽度)。在某些方面,高度32大于或等于约80 mm,任选地大于或等于约90 mm,任选地大于或等于约100 mm,任选地大于或等于约110 mm,任选地大于或等于约120 mm,任选地大于或等于约130 mm,任选地大于或等于约140 mm,任选地大于或等于约150 mm,任选地大于或等于约160 mm,任选地大于或等于约170 mm,任选地大于或等于约180 mm,或任选地大于或等于190 mm。在某些方面,高度32小于或等于约200 mm,任选地小于或等于约190 mm,任选地小于或等于约180 mm,任选地小于或等于约170 mm,任选地小于或等于160 mm,任选地小于或等于150 mm,任选地小于或等于140 mm,任选地小于或等于约130 mm,任选地小于或等于约120 mm,任选地小于或等于约110 mm,任选地小于或等于约100 mm,或任选地小于或等于约90 mm。

在某些方面,宽度34大于或等于约80 mm,任选地大于或等于约90 mm,任选地大于或等于约100 mm,任选地大于或等于约110 mm,任选地大于或等于约120 mm,任选地大于或等于约130 mm,或任选地大于或等于约140 mm。在某些方面,宽度34小于或等于约150 mm,任选地小于或等于约140 mm,任选地小于或等于约130 mm,任选地小于或等于约120 mm,任选地小于或等于约110 mm,任选地小于或等于约100 mm,或任选地小于或等于约90 mm。框架12可至少部分地限定内部区域36和外部区域38。

在某些方面,每个侧边14、16可以包括多个壁40。至少一部分壁40可以至少部分地限定中空部分20。在某些方面,每个侧边14、16可以包括内部部分41、中心部分42和外部部分46。内部部分41可以比中心部分42和外部部分46更靠近框架12的内部区域36设置。外部部分46可以比中心部分42和内部部分41更靠近框架12的外部区域38设置。中心部分42可以在内部部分41和外部部分46之间。中心部分42可以至少部分地设置在框架12的内部部分41和外部部分46之间。

在某些方面,中空部分20可限定大致矩形的截面形状、大致椭圆形的截面形状或截面形状的组合。在某些方面,壁40整体地形成,使得中空部分20中的至少一些可与中空部分20中的其他部分共用壁(参见例如图1F和图2C)。然而,在某些其他方面,多个壁40可以接合在一起以至少部分地限定中空部分20 (参见例如图2D)。侧边14、16可以根据需要构造和/或形成为包括不同的壁40和/或中空部分20的几何形状、特征、定向和/或材料厚度,以在车辆的期望区域处提供结构支撑和/或强度。

如图1E中所示,在某些方面,框架12可包括横向构件50。横向构件50可至少部分地设置在框架12的内部区域36中。横向构件50可进一步将框架12分成第一内部区段或部分52和第二内部区段或部分54。在某些方面,框架可包括将内部区域分成两个以上部分的多个横向构件。在某些其他方面,框架可以没有横向构件(例如,参见图2A的框架400和图8A的框架802)。

在某些方面,横向构件50可至少部分地限定一个或多个搁脚区域(footwell)56。在某些方面,横向构件50可包括两个横向延伸杆58和两个纵向延伸杆60。横向延伸杆58可基本垂直地固定到框架12的纵向延伸侧边14。纵向延伸杆60可至少部分地设置在两个横向延伸杆58之间,并垂直地固定到每个横向延伸杆。

回到图1A-图1B,子组件10包括多个面板13。多个面板13可以包括第一部分或盖72和第二部分或底板74。第一部分72可以包括第一面板76,并且第二部分74可以包括第二面板78。在某些其他方面,多个面板的第一和第二部分72、74中的每一个可以包括多于一个面板,诸如一对面板,如图所示和将在下面更详细地描述的。在某些其他方面,多个面板13可包括大于或等于两个面板,任选地大于或等于三个面板,任选地大于或等于四个面板,任选地大于或等于五个面板,任选地大于或等于十个面板,或任选地大于或等于十五个面板。

面板13可以包括高强度金属或由高强度金属构成。高强度金属可以包括钢、铝(例如,铝、铝合金,例如来自6XXX系列和/或7XXX系列的合金,包括Al 6061、Al 6082、Al 6034、Al 6282、Al 7075或铝合金的组合),或钢和铝的组合。在某些方面,面板13可以包括聚合物复合材料,其与金属组合或单独地。由高强度钢构成的面板可具有大于或等于约900 MPa,任选地大于或等于约1,000 MPa,任选地大于或等于约1,200 MPa,或任选地大于或等于约1,500 MPa的材料拉伸强度。由铝构成的面板可具有大于或等于约200 MPa、任选地大于或等于约300 MPa、任选地大于或等于约400 MPa、或任选地大于或等于约500 MPa的材料屈服强度。在某些方面,多个面板13与子组件10协作以支撑大于或等于大约10 kN的外部载荷(例如,当外部载荷沿前后和/或竖直方向施加到子组件10时)。在某些方面,多个面板13协作以支撑大于或等于约50 kN、任选地大于或等于约100 kN、任选地大于或等于约150 kN、任选地大于或等于约200 kN、任选地大于或等于约250 kN、任选地大于或等于约300 kN、或者任选地大于或等于约350 kN的外部载荷。在某些方面,例如当在横向车辆方向上施加侧向载荷时,多个面板协作以支撑大于或等于大约400 kN、任选地大于或等于大约450 kN、或者任选地大于或等于大约500 kN的外部载荷。在某些方面,每个面板13可构造成支撑大于或等于大约100 kN的外部载荷。

参见图1G,每个面板13可包括一对纵向延伸的侧边90和一对横向延伸的侧边92(统称为“侧边90、92”)。在某些方面,如图所示,面板13的至少一部分可以是大致矩形形状。每个面板13可包括基本上平面的主体93。侧边90、92可协作以限定外边缘或周边94。

在某些其他方面,面板可包括附加的壁,例如侧壁,其从基本上平面的主体基本上垂直地延伸和/或至少部分地沿着周边延伸(例如,参见图3A-图3E)。侧壁可以任选地在尺寸和/或形状上变化。面板可包括附加的壁和/或可根据需要具有不同的几何形状(例如,形状)、特征(例如,外边缘和/或凸缘)和构造,以满足子组件10的期望的结构和能量吸收特性。

在某些方面,每个面板13可具有大于或等于约0.5 mm至小于或等于约5 mm的平均厚度。在某些方面,整个面板13的厚度可以是均匀的,然而,在某些其他方面,厚度可以根据需要变化,以在车辆的期望区域提供结构支撑和/或强度。

回到图1B,第一面板76和第二面板78可以分别包括或至少部分地限定搁脚结构110和112。第一面板76可联接到第三面板120和第四面板122两者。在某些方面,第一面板76可直接联接到第三面板120和第四面板122。第二面板78可联接到第五面板124和第六面板126两者。在某些方面,第二面板78可直接联接到第五面板124和第六面板126。

在某些其他方面,根据期望的车辆包装和/或构造,面板可以没有搁脚结构(例如,参见图8A-图8B的面板804)。例如,当面板没有搁脚结构时,第三面板和第四面板可以是一体的以形成单个面板,该单个面板可以直接联接到第一面板,并且第五面板和第六面板可以是一体的以形成另一单个面板,该另一个单个面板可以直接联接到第二面板。

回到图1G,每个面板13包括第一表面180和与第一表面180相对的第二表面182。第一表面180可以包括或限定多个凹陷184。在凹陷184之间,主体93可以包括基本上平面的区域185。第二表面182可以包括或限定多个突起186 (在图1B、1H中示出)。凹陷184和突起186中的每一者可以具有大于或等于大约1 mm至小于或等于大约10 mm的最大深度。在某些方面,凹陷184和突起186可以任选地具有小于或等于约30 mm,或任选地小于或等于20 mm的最大深度。

在某些方面,突起186的形状与凹陷184的形状互补。在某些方面,凹陷和互补突起的轮廓形状可以是对称的。在某些方面,如图所示,凹陷184和互补的突起186具有基本上圆形的轮廓形状。在某些方面,凹陷184和互补的突起186可以具有非圆形的轮廓形状(例如,见图3A-图3E、图8A-图8B的轮廓形状)。在某些其他方面,面板可以仅包括凹陷、仅包括突起、非对准的突起和凹陷、和/或非互补的突起和凹陷。在某些其他方面,面板可不含凹陷和突起两者(例如,具有基本上平面表面)。

凹陷184和互补的突起186的聚集可以形成图案188。在某些方面,图案可以包括随机分布的轮廓形状并且是基本不对称的。在某些方面,图案可具有至少一个对称平面。在某些方面,图案188可以具有至少两个对称平面(并且任选地大于两个对称平面)。图案188可以包括第一对称平面190和第二对称平面192。第一对称平面190和第二对称平面192可以基本上垂直。面板13和图案188可以通过包括热冲压、冷冲压、辊轧成形、热冲压、冷冲压和/或辊轧成形的组合的方法或任何其他合适的方法形成。

如图所示,图案188可以包括基本上均匀间隔的圆形凹陷。在某些其他方面,子组件中的面板的全部或一部分可具有不同的几何形状(例如,轮廓形状、尺寸)和/或布置(例如,组合在一起、在面板上均匀地间隔开、或彼此分开) (参见例如图3A-图3E和伴随的讨论)。

由于图案188的第一和/或第二对称平面190、192,与没有图案的面板(例如,基本上由平面表面组成的基本上平的面板)相比,每个面板13可以在至少一个方向上具有增加的强度和/或刚度(例如,面板仅具有第一对称平面190,并且平行于第一对称平面190具有增加的强度和/或刚度)。在某些方面,与没有图案的面板相比,每个面板可以在至少一个方向上或任选地在至少两个方向上(例如,平行于第一对称平面190和第二对称平面192)具有增加的强度和/或刚度。在某些方面,每个面板13可以在多于两个方向上具有增加的强度和/或刚度(例如,图案188具有多于两个对称平面)。在某些方面,与没有图案的面板的一部分(例如,包括基本上平的面板的面板的一部分)相比,面板的第一部分72和面板的第二部分74中的每一个可以在至少一个方向上具有增加的强度和/或刚度。在某些方面,与面板的没有图案部分相比,面板的第一部分72和面板的第二部分74中的每一个可以在至少两个方向上具有增加的强度和/或刚度。

每个面板13可以具有相同的图案,例如如图所示的图案188。在某些其他方面,子组件中的所有或部分面板可以与结构子组件的其他面板不同。在某些其他方面,子组件中的面板的至少一部分可没有图案。可以利用和布置包括任何图案组合的任何面板组合,以提供子组件10的期望强度、刚度和能量吸收特性。

返回参考图1B,面板的第一部分72包括第一面板76、第三面板120和第四面板122。每个面板76、120、124包括具有多个凹陷184的第一表面180和具有多个突起186的第二表面182。第三面板120和第四面板122两者可相对于第一面板76成180度定向,使得第一面板76的第二表面182面向第三面板120的第二表面182和第四面板122的第二表面182。因此,第一面板76的突起186与第三面板120的突起186和第四面板122的突起186基本上对准。面板74的第二部分的表面180、182可以基本上类似于面板72的第一部分定向,面板74的第二部分包括第二面板78、第五面板124和第六面板126。每个面板78、124、126包括具有多个凹陷184的第一表面180和具有多个突起186的第二表面182。第五面板124和第六面板126两者可相对于第二面板78定向成180度,使得第二面板78的第二表面182面向第五面板124的第二表面182和第六面板126的第二表面182。因此,第二面板78的突起186与第五面板124的突起186和第六面板126的突起基本上对准。

在某些其他方面,(未示出)第三面板120和第四面板122两者可相对于第一面板76沿相同方向定向,使得第一面板76的第二表面182面向第三面板120的第一表面180和第四面板122的第一表面180。因此,第一面板76的突起186基本上与第三面板120的凹陷184和第四面板122的凹陷184对准。面板74的第二部分的表面180、182可以基本上类似于面板72的第一部分定向。

参照图1H,提供了包括第一面板76、第三面板120和第四面板122 (图1B中示出)的面板子组件194。第一面板76的第二表面182可联接到第三面板120的第二表面182和第四面板122的第二表面182。在某些方面,第一面板76的第二表面182的一部分可直接联接到第三面板120的第二表面182的一部分和第四面板122的第二表面182。在某些方面,第一面板76可通过焊接、粘合剂或焊接和粘合剂的组合联接到第三面板120 (和第四面板122,在图1B中示出)。在某些方面,第二表面182可以在邻近突起186的周边的第一界面196处和/或邻近边缘94的第二界面198处联接,第一面板76和第三面板120 (以及第四面板122,在图1B中示出)的平面区域185可以协作以限定多个腔200。在其他方面,第一面板可以联接到另外的面板。例如,第一面板可设置在一对面板之间,以在第一面板的两侧上限定腔。第二面板78可以以与上述类似的方式联接到第五面板122和第六面板124。

回到图1C,子组件10包括多个面板13和框架12 (它们可以如附图的图1I-1J、图8A的讨论中所述的那样彼此联接),多个面板13 (包括第一部分72和第二部分74)可以至少部分地设置在框架12的内部区域36中。在某些方面,框架72可以基本上水平地定向成包括顶侧202和底侧204。面板的第一部分72可以附接到框架202的顶侧,并且面板的第二部分74可以附接到框架12的底侧204。在某些其他方面,框架可以基本上竖直地定向,以包括右侧和左侧,其中第一多个面板固定到框架的右侧,并且第二多个面板固定到框架的左侧。多个面板可具有替代定向,且可在位置、几何形状和/或材料方面进行优化以满足子组件10的所需结构、包装和加载特性。

参考图1I,提供了根据本公开的各个方面的结构组件210。结构组件210包括图1A-图1H的子组件10。面板72的第一部分可以通过一个或多个紧固件212联接到框架12。紧固件212可以包括机械紧固件。在某些方面,机械紧固件包括铆螺母、螺钉、螺栓、锚固件或其任何组合。面板的第二部分74可以以其他方式(例如,通过粘合剂和/或焊接)固定到框架12,或者通过使用一个或多个机械紧固件以与上面关于面板的第一部分72所述的类似方式固定。

参考图1J,提供了根据本公开的各个方面的另一结构组件218。结构组件218包括图1A-1H的子组件10。在某些方面,框架12可与板220和紧固件221配合,以将面板的第一部分72在框架侧部14、16处固定到框架12。面板的第二部分74可以其他方式(例如,通过粘合剂和/或焊接)固定到框架12,或者以与下面关于面板的第一部分72所述的类似方式夹紧。

在某些方面,板220可以单独地或与框架12和/或紧固件组合地被称为“夹具”。在某些方面,框架12可与多于一个紧固件221协作以固定面板的第一部分72,例如大于或等于两个紧固件、任选地大于或等于三个紧固件、任选地大于或等于四个紧固件、任选地大于或等于五个紧固件、任选地大于或等于六个紧固件、任选地大于或等于七个紧固件、任选地大于或等于八个紧固件、任选地大于或等于九个紧固件、或任选地大于或等于十个紧固件。

在某些方面,板220可以由钢、铝(例如,铝、铝合金,诸如来自6XXX系列和/或7XXX系列的合金,包括Al 6061、Al 6082、Al 6034、Al 6282、Al 7075,或铝合金的组合)或钢和铝的组合构成。板220可具有大于或等于约2 mm至小于或等于约10 mm的平均厚度222。

面板的第一部分72可以至少部分地设置在板220和框架12之间。更特别地,面板的第一部分72可以夹在板220的第一部分226和框架12的第一部分228之间。在某些方面,板220的第一部分226直接接触面板的第一部分72,并且具有从面板的第一部分72的外边缘94开始大于或等于大约25 mm至小于或等于大约50 mm的平均接触长度,在某些方面,第一面板76可以直接接触板220的第一部分226,并且第三面板120可以直接接触框架12的第一部分228。在某些方面,板220的第二部分230可以直接接触框架12的第二部分232。

板220可以向面板13施加基本上均匀的压力或夹紧力。例如在邻近面板的外边缘94的区域中。板220的夹紧力可足以在车辆操作期间压缩和/或消除面板13的振动。与其他类型的紧固件相比,板220的相对大的表面积可至少部分地减小和/或最小化应力集中。

参照图8A,示出了根据本公开的各个方面的另一面板结构子组件800 (也称为“子组件800”)。子组件800可类似于图1A-图1K的子组件10,除了下面将更详细地描述的之外。

子组件800包括框架802和联接到框架802的多个面板804。除了下面另外描述的以外,框架802可以与图2A的框架400相同或相似。框架802可以包括一对纵向延伸的侧边806和一对横向延伸的侧边808 (统称为“侧边806、808”)。侧边806、808可以至少部分地限定内部区域830。在某些方面,框架802可以没有附加的支撑,例如横向构件。

多个面板804可以包括第一部分或盖810和第二部分或底板812。除了下面另外描述的以外,多个面板804 (也称为“面板804”)可以与图1A-图1D和图1G-图1K的面板13相同或相似。第一部分810可以包括第一面板832和第二面板834。第二部分812可以包括第三面板836和第四面板838。

在某些方面,子组件800可以包括第一板820和第二板822 (统称为“板820、822”)。板820、822可与图1J的板220相同或相似。板820、822中的每一个可包括在第一端824与第二端826之间延伸的细长主体823。在某些方面,板820、822可具有与侧边806、808的长度基本上相同的长度828,如图所示。在某些方面,板820、822可以具有长度828,该长度是框架侧边806、808的部分长度,例如大于或等于侧边806、808的长度的约50%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约60%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约70%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约75%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约80%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约85%的长度、大于或等于侧边806、808的长度的约90%的长度、或者大于或等于侧边806、808的长度的约95%的长度。

在某些方面,子组件800可以仅包括这些板中的一者(例如,第一板820或第二板822)。在某些方面,如图所示,子组件800包括两个板。如图8A中最佳示出的,第二板822可定位在与第一板820相对的一侧。在某些方面,板820、822可与纵向延伸侧边806协作。在某些其他方面,板822和820可以定位成与横向延伸侧边808协作。在某些其他方面,板822和820定位成与相邻的侧边协作。在某些方面,子组件800可以包括多于两个板,任选地大于或等于三个板,或者任选地大于或等于四个板。在某些方面,侧边806、808中的每一者可以与一个或多个板协作。

根据本公开的各个方面的组件和子组件可用于支撑和/或容纳一个或多个车辆部件。回到图1A-图1J,在各个方面,在某些方面,子组件10可至少部分地包围和/或支撑一个或多个电化学装置,例如电池。在某些方面,子组件10可以至少部分地包围和/或支撑一个或多个部件,诸如电池断开单元(BDU)、汇流条、冷却面板、电线或其组合。

参考图1K,提供了根据本公开的各个方面的可再充电能量存储系统(“RESS”)组件300。RESS组件300包括子组件10和电化学装置310,例如电池模块。电化学装置310至少部分地容纳在子组件10内和/或由其支撑。在某些方面,盖72和底板74基本上水平定向。

盖72、底板74和框架12 (图1D中示出)可以协作以限定内部腔室350。电化学装置310至少部分地设置在内部腔室350内。在某些方面,电化学装置310完全设置在内部腔室350内。在某些方面,电化学装置310可附接到盖72上。电化学装置310可通过一个或多个机械紧固件352附接到盖72上,如图所示。另外或替代地,电化学装置310可通过一个或多个焊接件和/或粘合剂附接到盖。

另外或任选地,电化学装置310可以附接到底板74。电化学装置310可以通过一个或多个机械紧固件、一个或多个焊接件、粘合剂或其任意组合(未示出)附接到底板74。将电化学装置310直接联接到盖72或底板74中的仅一者可以便于从RESS组件300简单地移除盖72和底板74中的另一者。

根据本公开的某些方面,组件210 (如图1I中所示)、218 (如图1J中所示)、300(如图1K中所示)和800 (如图8A中所示)可有利于容易地维护或更换部件,例如电化学装置310。在某些方面,盖72和/或底板74可以可移除地联接到框架12 (例如,通过夹具和/或机械紧固件机械地固定,如图1I-1J和图8A中所示)。RESS组件310可以被附接(例如,螺栓连接)到盖72或底板74中的一者,并且盖72和底板74中的另一者可以是至少部分地可移除的,以提供到诸如电化学装置310的部件的通路,如图1K中所示。与移除整个结构组件300相比,移除机械紧固的盖72或底板74可以允许更容易地接近以维护或更换部件。

根据本公开的各个方面的结构组件可包括框架12,如图1A-1F和1I-1K中所示,或在支撑件(例如横向构件)的存在或数量、制造方法、构造材料、形状和/或尺寸方面不同于框架12的另一框架。图2A-图2D描绘了根据本公开的某些方面的其他框架。

参考图2A,提供了根据本公开的各个方面的另一框架400。框架400可与图1A-图1F和图1I-图1K的框架12相同或相似,除了下面另外描述的以外。框架400可包括一对纵向延伸的侧边404和一对横向延伸的侧边406 (统称为“侧边404、406”)。侧边404、406可以至少部分地限定内部区域410。在某些方面,框架400可以没有附加的支撑件,例如横向构件。内部区域410可以是不间断的和连续的。在某些方面,框架12基本上由侧边404、406组成。

参看图2B,提供根据本公开的各种方面的另一框架412。框架412可以与图1A-图1F和1I-图1K的框架12相同或相似,除了下面另外描述的以外。框架412包括一对纵向延伸的侧边414和一对横向延伸的侧边416 (统称为“侧边414、416”)。侧边414、416可以至少部分地限定内部区域420。在某些方面,框架412可以包括单个横向构件424。

横向构件424可以至少部分地布置在内部区域420中。横向构件424可以将内部区域分成第一内部区段或部分426和第二内部区段或部分428。横向构件424固定到纵向延伸侧边414或与其一体地形成,并且可以基本上平行于横向延伸侧边416延伸。在其他方面,横向构件可以固定到横向延伸的侧边或与横向延伸的侧边一体地形成,并且基本上平行于纵向延伸的侧边延伸。尽管第一内部部分426和第二内部部分428在尺寸和形状上基本上相等,但是框架可以具有其他构造(例如,内部区段的不同相对尺寸)和/或附加支撑件,诸如横向构件。

参照图2C,提供了根据本公开的各个方面的另一框架440的局部截面。框架440可以与图1A-图1F和图1I-图1K的框架12相同或相似,除了下面另外描述的以外。框架440包括多个侧边441 (例如,纵向延伸的侧边和横向延伸的侧边)。框架440可以至少部分地限定内部区域442和外部区域443。

每个侧边441可包括多个壁444。壁444可协作以至少部分地限定多个细长中空区域446。在某些方面,细长中空区域446的截面形状可为大致矩形、梯形、三角形、椭圆形或它们的任何组合。在某些方面,细长中空区域446的至少一部分可共享壁444。

参看图2D,提供根据本公开的各种方面的另一框架460的部分截面。框架460可以与图2C的框架440相同或相似,除了以下另外描述的以外。框架460包括侧边461。(例如纵向延伸侧边和横向延伸侧边)。框架460可以至少部分地限定内部区域462和外部区域463。

侧边461可以包括多个壁464。多个壁可协作以至少部分地限定多个细长中空区域466。在某些方面,壁464的至少一部分被接合在一起(例如,通过焊接)以形成侧边461。在某些方面,每个细长中空区域466可具有不与另一细长中空区域466共用的不同壁。

根据本公开的各个方面的结构组件可包括面板13 (如图1A-图1D和1G-图1K中所示)、面板804 (如图8A-图8B中所示)或在几何形状(面板的形状、包括侧壁或中间壁)、制造方法、构造材料和/或突起和/或凹陷图案方面不同于面板13的其他面板。图3A-图3E描绘了根据本公开的某些方面的其他面板。

作为示例,突起和凹陷可以具有任何合适的形状,例如圆形(图1G)、菱形(图3A)、蜂窝状(图3B)、矩形(图3C、3E、8A)、L形或其他成角度的几何形状(图3D)或其任何组合。在某些方面,凹陷和突起可以是不对称的。在某些方面,凹陷和突起可以具有至少一条对称线。在某些方面,凹陷和突起可具有至少两条对称线(并且任选地大于两条对称线)。突起和凹陷可以具有基本上均匀的间隔(图1G、图3A-图3D、图8A)。在某些方面,突起和凹陷可以具有不均匀的间隔以便于定制强度(图3E)。突起和凹陷在形状和尺寸方面可以在整个面板上基本相同。在某些方面,面板可具有多于一种形状和/或尺寸的突起和/或凹陷。此外,多个面板可以包括具有相同或不同图案的面板的任意组合。

参考图3A,提供了根据本公开的各个方面的面板470。面板470可具有第一表面472和与第一表面相对的第二表面474。第一表面472可以包括或限定多个凹陷476。第二表面474可以包括或限定多个突起(未示出)。突起的形状可以与凹陷476的形状互补。在某些方面,凹陷476和突起中的每一者可以限定大致菱形的轮廓。

参考图3B,提供了根据本公开的各个方面的面板480。面板480可以具有第一表面482和与第一表面相对的第二表面484。第一表面482可以包括或限定多个凹陷486。第二表面484可包括或限定多个突起(未示出)。突起的形状可以与凹陷486的形状互补。在某些方面,凹陷486和突起中的每一者可以限定基本上蜂窝状或六边形轮廓。

参考图3C,提供了根据本公开的各个方面的面板500。面板500可具有第一表面502和与第一表面相对的第二表面504。第一表面502可以包括或限定多个凹陷506。第二表面504可以包括或限定多个突起(未示出)。突起的形状可以与凹陷506的形状互补。在某些方面,凹陷506和突起中的每一者可以限定大致矩形轮廓。在某些方面,凹陷506和突起可以协作以限定波纹图案。

在某些方面,面板500还可以包括在凹陷506和突起之间延伸并且基本上垂直于凹陷和突起的纵向脊508。纵向脊508可以在与凹陷506相反的方向上从第一表面502突出。可以存在纵向脊508以满足包装和/或强度要求。在某些方面,面板500可以没有纵向脊508,并且波纹图案可以基本上不间断地横跨表面502、504 (参见例如图8A的面板804)。

参考图3D,提供了根据本公开的各个方面的面板510。面板510可以具有第一表面512和与第一表面相对的第二表面514。第一表面512可以包括或限定多个凹陷516。第二表面514可以包括或限定多个突起(未示出)。突起的形状可以与凹陷516的形状互补。在某些方面,每个凹陷516和突起可以限定基本上L形或角形的轮廓。面板510可以在至少两个方向上具有增加的强度。

在各个方面,面板可以包括基本上均匀间隔的凹陷和突起,如图3A-图3D中所示。

在各种其他方面,面板可包括非均匀间隔的突起和凹陷以促进定制的强度。在其他方面,面板可以具有均匀和非均匀间隔的凹陷和突起的组合。

参考图3E,提供了根据本公开的各个方面的另一面板520。面板520包括第一表面522和与第一表面522相对的第二表面524。第一表面522可以包括或限定多个凹陷(未示出)。第二表面524可包括或限定多个突起526。突起526可以是细长的或矩形的形状,并且在基本横向的方向上延伸。

在某些方面,突起526可以在面板520的第一或中心区域528中彼此更靠近地间隔开,并且在面板520的第二或外部区域530中彼此更远地间隔开。第一区域528可以具有比第二区域530更高的强度。面板可以包括更高或更低强度和/或强度梯度的附加区域。

重新参考图8A,示出了包括框架802、多个面板804和板820、822的子组件800。每个面板804可以是大致矩形形状。每个面板804可以包括基本上平面的主体840。每个面板804可以包括一对纵向延伸的侧边842和一对横向延伸的侧边844 (统称为“侧边842、844”)。纵向延伸的侧边842可以包括第一侧边845和第二侧边846。横向延伸边830可以包括第三侧边847和第四侧边848。侧边842、844可协作以限定外边缘或周边849。

每个面板804包括第一表面850和与第一表面850相对的第二表面852。第一表面850可以包括或限定多个凹陷或谷部854。在凹陷854之间,主体826可以包括多个基本上平面的区域855。第二表面852可以包括或限定多个突起或脊部856。突起856的形状可以与凹陷854的形状互补。在某些方面,凹陷854和突起856中的每一者可限定基本上圆形的和/或呈肋状的形状。多个凹陷854和多个突起856可协作以限定波纹图案860。

面板810的第一部分包括第一面板832和第二面板834。面板832、834中的每一者包括具有多个凹陷854的第一表面850和具有多个突起856的第二表面852。第二面板834可以相对于第一面板832定向成180度,使得第一面板832的第二表面852面向第二面板834的第二表面852。因此,第一面板832的突起856与第二面板834的突起856大致对准。面板812的第二部分的表面850、852可以定向成基本上类似于面板810的第一部分。面板812的第二部分包括第三面板836和第四面板838。面板836、838中的每一者包括具有多个凹陷854的第一表面850和具有多个突起856的第二表面852。第四面板838可以相对于第三面板836定向成180度,使得第三面板836的第二表面852面向第四面板838的第二表面852。因此,第三面板836的突起856与第四面板838的突起856大致对准。

在某些方面,面板804可以包括基本上均匀间隔的凹陷854和突起856,以便于定制的强度和/或刚度。如图8B中最佳地示出的,凹陷854中的每一者可限定深度870 (例如,最大深度)和宽度872 (例如,平均宽度)。深度870可以大于或等于约1 mm至小于或等于约10mm。宽度872可以大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm。

每个凹陷854可以包括一对侧边874 (也称为“侧边874”)。侧边874可以限定长度875。在某些方面,长度875可以大于或等于约1 mm,任选地大于或等于约1.5 mm,任选地大于或等于约2 mm,任选地大于或等于约2.5 mm,任选地大于或等于约3 mm,任选地大于或等于约3.5 mm,任选地大于或等于约4 mm,任选地大于或等于约4.5 mm,任选地大于或等于约5 mm,任选地大于或等于约5.5 mm,或任选地大于或等于约6 mm。侧边874可相对于凹陷854(例如,相对于凹陷854的最大深度)以角度876定向。角度876可以大于或等于约110度至小于或等于约160度。

多个凹陷854可以间隔开,使得基本上平面的区域855中的每一个具有宽度878(例如,最大宽度)。宽度878可以大于或等于约5 mm至小于或等于约250 mm。

在一个示例中,面板804可由平均拉伸强度为约980 MPa的钢形成。面板804可具有大于或等于约0.9 mm至小于或等于约1 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约25 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约25 mm。

在另一示例中,面板804可由平均拉伸强度为约980 MPa的钢形成。面板804可具有约2 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约50 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约50 mm。

在另一示例中,面板804可由具有大约1350 MPa的平均拉伸强度的钢形成。面板804可具有约0.75 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以大于或等于约13 mm至小于或等于约15 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约5 mm。

在另一示例中,面板804可由平均拉伸强度为约1500 MPa的钢形成。面板804可具有约1 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约19 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约19 mm。

在另一示例中,面板804可由平均拉伸强度为约1500 MPa的钢形成。面板804可具有约2 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约39 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约134度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约39 mm。

在另一示例中,面板804可以由平均拉伸强度为约270 MPa的铝形成。面板804可具有约2 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约100 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约100 mm。

在另一示例中,面板804可以由平均拉伸强度为约270 MPa的铝形成。面板804可具有约4 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约200 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约200 mm。

在另一示例中,面板804可以由平均拉伸强度为大约480 MPa的铝形成。面板804可具有约2 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约62 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约62 mm。

在另一示例中,面板804可以由平均拉伸强度为大约520 MPa的铝形成。面板804可具有约4 mm的平均厚度。凹陷854的深度870可为约3.75 mm。多个凹陷854的宽度872可以是大约130 mm。侧边874的长度875可以是大约4.5 mm。角度876可以是大约124度。基本上平的区域855的宽度878可以是大约130 mm。

返回参看图8A,在某些方面中,波纹图案860可不间断地延伸跨越整个面板804,如图所示。在某些方面,面板804可以包括与外边缘849相邻的平坦边缘或周边(未示出) (例如,参见图9A-图9C的边缘)。波纹图案860可以在主体840和平坦边缘之间不中断地延伸跨过面板804。在某些其他方面,面板804可具有中断波纹图案860的附加突起或特征(参见例如图3C的纵向脊508)。在某些方面,波纹图案860可以仅沿着面板804的一部分延伸。

在各个方面,与没有波纹图案的面板(例如,基本上由平坦表面组成的基本上平坦的面板)相比,面板804可以在波纹图案的方向上具有增加的强度。在某些方面,如图8A中所示,波纹图案860在第一侧边845和第二侧边846之间沿第一方向880延伸。与没有波纹部的基本上平坦的面板相比,面板804可在第一方向880上具有增加的强度和/或刚度。在某些其他方面,波纹图案860可以在第三侧边847和第四侧边848之间沿第二方向(未示出)延伸。第二方向可基本垂直于第一方向880。与没有波纹部的基本上平坦的面板相比,面板804可以在第二方向上具有增加的强度和/或刚度。在某些其他方面,波纹图案860可在第三方向上延伸,诸如在跨面板表面850的对角方向上(例如,第三方向可相对于第一方向880成45度角定向)。波纹图案860可以在替代方向上延伸,诸如相对于第一方向880成15度角,任选地相对于第一方向880成30度角,任选地相对于第一方向880成45度角,任选地相对于第一方向880成60度角,或者任选地相对于第一方向880成75度角。

每个面板804可以具有相同的波纹图案,例如如图所示的波纹图案860。在某些其他方面,子组件中的面板的全部或一部分可根据需要具有不同的波纹方向和/或布置(例如,在面板上均匀地间隔开,或彼此分开),以实现子组件的强度和/或刚度特性。在某些其他方面,子组件中的面板的全部或一部分可具有几何形状(例如,轮廓形状)不同于波纹图案的图案(参见例如图1A-图1D、图1G-图1K、图3A-图3E和所附讨论)。

多个面板804 (包括第一部分810和第二部分812)可以至少部分地设置在框架802的内部区域830中。在某些方面,框架802可以与板820、822和多个紧固件(未示出)协作以将面板810的第一部分固定到框架802,如先前描述的。面板812的第二部分可以以其他方式(例如,通过机械紧固件、粘合剂和/或焊接件)固定到框架802,或者以与上面关于面板的第一部分810所述的类似方式夹紧。

在各个方面,子组件800可用于容纳或支撑一个或多个车辆部件。在某些方面,子组件800可至少部分地包围和/或支撑一个或多个电化学装置。类似于图1K的RESS组件300的RESS组件可以包括电化学装置,该电化学装置至少部分地容纳在子组件800内和/或由子组件800支撑。

在某些方面,例如当子组件800支撑电化学装置时,子组件800的第一部分810可以被构造为车辆底板(例如,第一部分810一体地形成到车辆下部主体结构中)。电化学装置可以完全设置在第一部分810和第二部分812之间,并且抵靠下部主体结构密封。由于波纹图案860,第二部分812的每个面板与没有波纹图案的面板(例如,基本上由平面表面组成的基本上平坦的面板)相比可具有增加的强度和/或刚度。第二部分812的面板的增加的强度可足以使第二部分812与外部固定装置协作以在组装期间将电化学装置提升到车辆中。

在各个方面,本公开提供了一种被构造成引导和/或排放流体的结构组件。参照图4A-图4B,提供了根据本公开的各个方面的结构组件540。结构组件540包括多个面板542。多个面板542可包括第一面板544和第二面板546 (图4B)。除了下面另外描述的以外,第一面板544和第二面板546可与图1D的第一面板76和第三面板120相同或相似。第一面板544可以与第二面板546协作以至少部分地限定一个或多个腔560 (图4B)。

在某些方面,腔560可以被构造成排放和/或引导流体(例如,空气、气体)。面板542可包括或限定入口孔570和出口孔572 (图4A)。流体562可在入口孔570处进入腔560。流体562可被引导通过腔560并在出口孔572处离开。

在各个方面,本公开提供了一种结构组件,其包括阻隔材料,诸如热阻隔材料、噪声隔离材料、加强材料、密封剂材料或其组合。

在一个示例中,根据本公开的某些方面的结构组件至少部分地包围电化学装置(例如,参见图1K)。结构组件包括热阻隔材料。电化学装置在操作期间可产生热量。热阻隔材料可有利于减少电化学装置、结构组件和其他车辆部件之间的热能传递。

在另一示例中,根据本公开的某些方面的结构组件可支撑车门或其他车身面板部件。结构组件可以包括噪声隔离材料。噪声隔离材料可以有助于降低噪声,例如当车辆运动时车辆部件的振动或卡嗒声。

在另一示例中,结构组件可包括加强材料。加强材料可以在需要更高强度和/或刚度的区域中增加结构组件的整体强度和/或刚度。

在又一示例中,结构组件可在暴露于水、灰尘或其他外部污染物的环境中使用(例如,当构造为车辆底板时)。结构组件可包括密封剂材料。密封剂材料可以保护组件免受水、灰尘和/或外部污染物的影响。

参考图5,提供了根据本公开的各个方面的结构组件590。结构组件590包括多个面板600,其与图1A-图1D、图1G-图1K的多个面板13或图8A-图8B的面板804相同或相似。因此,多个面板包括第一面板612和第二面板614。第一和第二面板612、614可协作以限定一个或多个腔620。

阻隔材料622可存在于一对或多对面板之间(例如,在底板内和/或在盖内)。在某些方面,阻隔材料622可至少部分地设置在腔620的全部或一部分中。阻隔材料622可以占据每个腔的全部或一部分。阻隔材料622可以包括热阻隔材料、噪声隔离材料、密封剂材料或其组合。在某些方面,热阻隔材料可包括膨胀泡沫、气凝胶或其任何组合。在某些方面,噪声隔离材料可包括噪声、振动和粗糙度(NVH)泡沫(例如,合适的NVH带、可膨胀的NVH带或EPDM泡沫)、其他合适的隔音材料、或NVH泡沫和合适的隔音材料两者。在某些方面,密封剂材料可包括聚氨酯、硅树脂、腈、氯丁橡胶、三元乙丙(EPDM)橡胶、任何合适的密封剂材料或其组合。

在各个方面,结构组件可包括沿图9A-图9D所示的面板的边缘或周边的密封剂材料。

参照图9A,提供了根据本公开的各个方面的结构组件900。结构组件900包括与图8A-图8B的多个面板804相同或相似的多个面板902。因此,结构组件900包括通过板908 (和一个或多个紧固件,未示出)联接到框架906的面板904的第一部分。板904的第一部分可包括具有第一边缘部分912的第一面板910和具有第二边缘部分916的第二面板914 (统称为“面板910、914”和“边缘部分912、916”)。边缘部分912、916可以是基本上平面的。

在某些方面,子组件900可包括与图5的密封剂材料相同或相似的密封剂材料918,除了如下所述。密封剂材料918与边缘部分912、916中的一者或多者交界(例如,可以直接接触边缘部分912、916中的一者或多者)。界面区域920可具有大于或等于约10 mm至小于或等于约25 mm的平均接触面积。在某些方面,界面区域920可跨越面板侧的整个长度。在某些方面,界面区域920可跨越一对侧边的整个长度(例如,沿着图8A的纵向延伸的侧边806的长度)。在某些方面,界面区域920可跨越面板的整个边缘或周边(例如,沿着图8A的边缘849)。在某些其他方面,界面区域920可以仅沿着一个或多个侧边的部分长度或部分延伸。

在某些方面,如图9A所示,边缘部分912、916形成为基本上平行于面板910、914的平面表面921延伸,使得第一边缘部分912与第二边缘部分916间隔开并平行。在某些方面,第一边缘部分912与板908直接接触。

金属材料922可以至少部分地设置在第一边缘部分912和第二边缘部分916之间并与它们直接接触。金属材料922可以被构造为保持边缘部分912、916之间的平行间隔(例如,当通过板908施加压力以将面板910、914固定到框架906时)。在某些方面,金属材料922可以支撑面板910、914以防止在施加的外部载荷下屈曲。在某些方面,金属材料902可由钢、铝(例如,铝、铝合金,诸如来自6XXX系列和/或7XXX系列的合金,包括Al 6061、Al 6082、Al6034、Al 6282、Al 7075或铝合金的组合)或钢和铝的组合构成。在某些方面,金属材料920可以是与面板910、914相同的材料(例如,由钢构成的金属材料可以与由钢构成的面板组合使用)。密封剂材料918可以至少部分地设置在第二边缘部分916和框架906之间并且与它们直接接触。在某些方面,框架906、板908、面板910、914和密封剂材料918协作以形成密封。密封可以形成在第二面板914和框架906之间。

参照图9B,提供了根据本公开的各个方面的另一结构组件950。结构组件950可与图9A的结构组件900相同或相似,除了如下所述。结构组件900包括通过板956联接到框架954的面板952的第一部分。面板952的第一部分可以包括具有第一边缘部分960的第一面板958和具有第二边缘部分964的第二面板962 (统称为“面板958、962”和“边缘部分960、964”)。边缘部分960、964中的每一者可形成为包括弯曲部分966和平坦部分968。面板958、962可定向成使得第一边缘部分960的平坦部分968与第二边缘部分964的平坦部分968直接接触。第一密封剂材料970可至少部分地设置在第一边缘部分960和板956之间,使得第一密封剂材料970的第一部分972与板956直接接触,并且第一密封剂材料970的第二部分974与第一边缘部分960直接接触。第二密封剂材料976可至少部分地设置在第二边缘部分964与框架954之间,使得第二密封剂材料976的第一部分978与第二边缘部分964直接接触且第二密封剂材料976的第二部分980与框架954直接接触。

在某些方面,框架954、板956、面板958、962、第一密封剂材料970和第二密封材料976协作以形成密封。密封可以形成在板956和第一面板958之间以及第二面板962和框架954之间。

在某些方面,第一密封剂材料970可与第二密封剂材料976相同。在某些其他方面,第一密封剂材料970可不同于第二密封剂材料976。

参照图9C,提供了根据本公开的各个方面的另一结构组件1000。结构组件1000可与图9A的结构组件900相同或相似,除了如下所述的。结构组件1000包括通过板1006联接到框架1004的面板1002的第一部分。面板1002的第一部分可包括具有第一边缘部分1010的第一面板1008和具有第二边缘部分1014的第二面板1012 (统称为“面板1008、1012”和“边缘部分1010、1014”)。在某些方面,第一边缘部分1010形成为基本上平行于第一面板1008的平面表面1016延伸。在某些方面,第二边缘部分1014可包括弯曲部分1018和平坦部分1020。弯曲部分1018可协作以将第二边缘部分1014的平坦部分1020直接联接到第一边缘部分1010。

在某些方面,第一边缘部分1010可以至少部分地设置在板1006与第二边缘部分1014的平坦部分1020之间并与板1006以及第二边缘部分1014的平坦部分1020直接接触。在某些方面,密封剂材料1022可以至少部分地设置在第二边缘部分1014的平坦部分1020与框架1004之间,使得密封剂材料1022与第二边缘部分1014和框架1004直接接触。

在某些方面,框架1004、板1006、面板1008、1012和密封剂材料1022协作以形成密封。密封可形成在第二面板1012和框架1004之间。

参照图9D,提供了根据本公开的各个方面的结构组件1050。结构组件1050可与图9A的结构组件900或图9C的结构组件1000相同或相似,除了如下所述。结构组件1050包括通过板1056与框架1054联接的面板1052的第一部分。板1052的第一部分可包括第一面板1058和第二面板1060 (统称为“面板1058、1060”)。面板1058、1060可以包括或限定边缘部分1062。密封剂材料1064可至少部分地设置在边缘部分1062中。密封剂材料1064可至少部分地设置在第二面板1060的第一表面1066与框架1054之间。第一表面1066可包括或限定多个凹陷1068。在某些方面,密封剂材料1064可与所述多个凹陷1068以及框架1054直接接触(例如,填充或密封至少部分地设置在边缘部分1062中的凹陷1068)。在某些方面,在第二面板1060和框架1054之间形成密封。

如上所述,根据本公开的各个方面的结构组件可构造成容易和/或方便地接近内部区域,该内部区域可封闭和/或支撑车辆部件。在一些示例中,所述车辆部件包括电化学装置。电化学装置可包括电池(例如,袋式电池单元(软包电池单元,pouch cell)或罐式电池单元(can cell))。在某些方面,结构组件可以包围和/或支撑部件,诸如电池断开单元(BDU)、汇流条、冷却面板、电线或其组合。在某些方面,电化学装置可基本上填充结构组件的内部区域。在其他方面,电化学装置可以仅存在于内部区域的一部分中。

参考图6A,提供了根据本公开的各个方面的RESS组件650。RESS组件650可以包括多个电池袋式电池单元652。RESS组件650可以进一步包括多个电池模块壳体(未示出),其被联接至袋式电池单元652。袋式电池单元652可以基本上填充RESS组件650的内部区域654。在其他变型中,结构组件可以包括另一尺寸的模块和/或袋式电池单元(例如,双宽模块壳体,或袋式电池单元的电池单元到电池包(cell-2-pack,CTP,无模组技术)构造)或模块和/或袋式电池单元尺寸的组合。

参考图6B,提供了根据本公开的各个方面的RESS组件660。RESS组件660可以包括多个电池罐式电池单元662。罐式电池单元662可以基本上填充RESS组件660的内部区域664。

参考图6C,提供了根据本公开的各个方面的RESS组件670。RESS组件670包括多个电池袋式电池单元672 (以及任选地模块壳体)和多个电池罐式电池单元674。在某些方面,罐式电池单元674设置在袋式电池单元672的两个部分之间。

参考图6D,提供了根据本公开的各个方面的RESS组件680。RESS组件680包括多个袋式电池单元682。袋式电池单元682可以仅占据RESS组件680的内部区域684的一部分。因此,RESS组件680可以包括没有电化学装置或其他车辆部件的开放区域686 (其是内部区域684的一部分)。作为示例,开放区域686可以允许单个车辆所有者在售后服务中修改RESS组件680,以包括附加的电化学装置。

在各个方面,本公开还提供了一种制造结构组件的方法。参照图7,提供了根据本公开的各个方面的制造结构组件的方法。该方法通常可以包括:在710处形成面板;在711处任选地至少部分地将阻隔材料至少部分地设置在面板之间;在712处将面板的至少一部分彼此联接;在714处将所述多个面板联接到所述框架;以及在716处,任选地将车辆部件,例如电化学装置,设置在内部区域中。

在710处,该方法包括形成面板。在某些方面,形成面板包括热冲压、冷冲压、轧制或热冲压、冷冲压和/或轧制的组合的技术。在某些方面,形成可以进一步包括产生沿着面板的周边垂直延伸的侧壁。侧壁可以通过拉伸、挤压、辊轧成形或其任何组合形成。

在711处,该方法包括将阻隔材料至少部分地设置在至少一个面板的全部或一部分上。在一个示例中,阻隔材料可以至少部分地层叠在至少一个面板附近。

在712处,该方法包括将面板的至少一部分彼此联接,以便形成底板或盖。联接可以包括将面板焊接和/或粘附到彼此。在某些方面,联接可包括将第一面板直接联接到第二面板。

在714处,该方法包括将面板联接到框架。面板可以使用机械紧固件(例如,通过螺栓)、夹具(例如,板)、焊接件、粘合剂或其任何组合联接到框架。在某些方面,如上所述,诸如机械紧固件和夹具的某些附接方法可便于容易、快速和/或方便地移除一个或多个面板,以提供到结构组件的内部区域的通路。

在716处,该方法可包括将电化学装置设置在结构组件的内部区域中,并将电化学装置联接到结构组件。例如,电化学装置可以联接到底板和/或盖。机械紧固件、焊接件、粘合剂或它们的任意组合可用于将电化学装置连接到结构组件。

为了说明和描述的目的,已经提供了实施例的上述描述。其不旨在是穷举的或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常不限于该特定实施例,而是在适用的情况下是可互换的,并且可以在所选实施例中使用,即使没有具体示出或描述。同样的也可以许多方式变化。这样的变化不应被认为是脱离本公开,并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

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