WO2020182594A1 - Battery housing - Google Patents
Battery housing Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020182594A1 WO2020182594A1 PCT/EP2020/055804 EP2020055804W WO2020182594A1 WO 2020182594 A1 WO2020182594 A1 WO 2020182594A1 EP 2020055804 W EP2020055804 W EP 2020055804W WO 2020182594 A1 WO2020182594 A1 WO 2020182594A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tub
- battery housing
- profile
- cover
- housing according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/66—Arrangements of batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Definitions
- the invention relates to a battery housing, which can be mounted on a vehicle floor, comprising a trough which has a trough bottom and a circumferential tub wall connected in one piece to it, in which one or more battery modules can be arranged, and a cover for closing the tub.
- the installation space around the battery modules is often sealed by a thin-walled, metallic housing.
- the first group forms battery housings built from sheet metal, cast and / or profile components, see FIG. for example DE 10 2016 1 10 330 A1. They have a good ratio of crash performance and space requirements in relation to the sealed interior that can effectively be used for battery modules.
- a major challenge is the sealing of the battery compartment, especially at the corners, because there usually several components have to be joined together without the tightness being impaired.
- the second group are battery housings in which the sealed battery compartment by a z. B.
- the tub is usually fitted with a surrounding crash frame outside in the wet area. men enclosed or the tub hung in such a crash frame, s. for example DE 10 2016 121 247 A1.
- a compartment structure inside the tub often provides additional rigidity, see fig. for example DE 10 2016 209 853 A1.
- One limitation is often the poor utilization of the space available for the largely cuboid battery modules, particularly in the mostly rounded corners of a tub-like component. A solution for this is given by way of example in WO 2018/210420 A1.
- the task is therefore to provide a battery housing which provides process-reliable tightness, good utilization of the installation space and high crash performance with low weight.
- the inventors have found that if at least one reinforcement in at least one section along the circumferential tub wall within the tub Form of a profile with a longitudinal extension and a transverse extension is arranged, the longitudinal extension of the profile running parallel to the tub wall, a design variant for a battery housing can be provided which overcomes the disadvantages described from the prior art, and a constructive solution in tub construction with a process-reliable tightness, a good utilization of the installation space into the corners and a high crash performance.
- the typically small space available can be used particularly efficiently.
- the advantages of a tub design and a tub-free design can be linked to one another.
- technical manufacturing restrictions usually require (de) drafts in the tub wall of often 5 ° to 10 °, large base radii between the tub bottom and tub wall and, if there are flanges, large flange radii between the tub wall and tub flange and large and specially shaped corner radii.
- An arrangement of largely cuboid battery modules in a trough with at least partially circumferential reinforcement outside the trough shows disadvantages, especially in the corner areas, which can lead to a loss of usable volume of up to 10%. If the reinforcement is located within the tub in the available installation space, the reinforcement can, in contrast to the battery modules, be adapted much better to the geometric boundary conditions.
- the battery housing is connected to a vehicle or to a vehicle floor, in particular in a detachable manner.
- the trough and the cover of the battery housing which in particular essentially corresponds to a cuboid shape, define an interior space in which the one or more battery modules can be arranged, with the battery housing being longer in the longitudinal direction of the vehicle than in the transverse direction, depending on the design .
- the battery housing can also be designed to be shorter in the longitudinal direction of the vehicle than in the transverse direction of the vehicle or of the same length.
- the at least one reinforcement in the form of a profile is arranged at least in sections along the circumferential tub wall within the tub, so that, for example, at least one section of the battery teriegeophuses is reinforced in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction.
- at least one section of the battery teriegeophuses is reinforced in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction.
- only sections of the battery housing in the longitudinal direction of the vehicle and / or only sections of the battery housing in the transverse direction of the vehicle can be reinforced.
- Longitudinal extent is to be understood as the course of the profile in the longitudinal direction and / or in the axial direction.
- the transverse extension runs transversely to the longitudinal extension, in particular special based on the horizontally running transverse extension in the installed state.
- the longitudinal extent of the profile is greater than the transverse extent by at least a factor of two, in particular by at least a factor of five, preferably by at least a factor of ten.
- the profile can be a profile with an open cross-section.
- the at least one reinforcement is arranged completely circumferentially within the tub, wherein the completely circumferential reinforcement can be composed of one or more profiles .
- the battery housing is reinforced both in the longitudinal direction of the vehicle and in the transverse direction of the vehicle by the completely circumferential profile, in particular over the entire circumference.
- the reinforcement can consist, for example, of a profile which is shaped such that it can be arranged along the circumference in a fitting manner on the tub wall.
- a roll profile can be cut to length according to the circumferential length of the battery housing or the tub or tub wall and bent at right angles to the shape of the battery housing, which in particular essentially corresponds to a cuboid shape, at at least three points in the longitudinal direction, preferably by previous ones Partial cut in the form of a miter at the fold points to facilitate or enable the setting of a right-angled fold, so that a one-piece, frame-like reinforcement can be arranged within the tub.
- An alternative can be the use of tubes, which in the later corner areas, for example, V-shaped cut to the outer tube wall (outer circumference) and then bent and connected, in particular welded.
- a completely encircling frame can be produced in one piece or alternatively, for example, two C-shaped sections joined together to form a fully encompassing frame.
- several profiles which, for example, can be L-, Z- or C-shaped in cross-section, can be assembled inside the tub to form a frame-like structure (circumferential frame), with at least four profiles, two of which are in The longitudinal direction of the vehicle and two in the transverse direction of the vehicle and their ends are each cut to a miter, so that a butt joint is made possible.
- the profiles can also be provided continuously either in the longitudinal direction of the vehicle or in the transverse direction of the vehicle within the tub, where the non-continuous profiles are brought into contact and connected at the end with the end sections of the continuous profiles.
- four non-continuous profiles can be used, which can be connected to one another via four equal pieces in the corners to form a frame-like structure (circumferential frame), which is arranged inside the tub for reinforcement.
- the compensation pieces can be angle pieces or also straight pieces, whereby their cross-section does not necessarily have to correspond to the cross-section of the profiles for reinforcement.
- the outer corner areas of the frame-like reinforcement can be designed by trimming the end of the profiles used or by using an additional compensating piece so that they follow the geometric specifications of the corner radii or tub (wall) corners.
- the profile is formed from an uncoated, hardened steel material according to one embodiment of the battery housing.
- the tub and the cover of the Batteriegeophu ses enclose the reinforcement, so that there are no special requirements for corrosion protection, so that uncoated, hardenable steel materials are used which can be produced relatively inexpensively as flat material and, due to the lack of a coating, can also be easily formed into profiles, hardened and then joined together or with other components.
- uncoated, hardenable steel materials which can be produced relatively inexpensively as flat material and, due to the lack of a coating, can also be easily formed into profiles, hardened and then joined together or with other components.
- manganese-boron steels can be used, which provide high strengths in the hardened state and thus materials with a smaller wall thickness and thus associated with a weight advantage can be used.
- Manganese-boron steels with a carbon content between 0.2 and 0.6% by weight are particularly suitable, for example steels of the quality 22MnB5 or 27MnB5, preferably with a carbon content between 0.3 and 0.6% by weight, for example steels of the quality 30MnB5, 34MnB5 or 37MnB4, preferably with a carbon content between 0.4 and 0.6% by weight, for example steels of the quality 40MnB4 or 45MnB4. It is also conceivable to use other steel materials which are hardenable and in the finished state have tensile strength of at least 1500 MPa, in particular of at least 1800 MPa, preferably of at least 2000 MPa. In comparison to coated, hardened profiles, uncoated, hardened profiles can be thermally joined better and more process-stable, for example welding.
- the profile is designed and arranged within the tub such that the side section of the profile facing away from the tub wall runs at right angles to the tub bottom.
- the side section of the profile or the side sections of the profiles in the direction of the interior of the Batteriegeophu ses define or define the installation space for the battery module or modules and possibly other components, so that a right-angled course of the side section or the side sections extending from the tub bottom Provides the largest possible usable volume to accommodate the battery modules and, if necessary, other components.
- the reinforcement can thus provide inner walls or an inner contour without bevels and in the corners, in particular, at right angles and without (larger) corner radii, while the outer walls or an outer contour of the reinforcement essentially follows the course or contour of the tubs (inside Follow the wall.
- the profile is at least in sections with the tub bottom and / or with the tub wall cohesively connected.
- the material connection can take place, for example, by means of gluing and / or welding and / or soldering.
- the lid has a lid base and a circumferential lid wall integrally connected to it.
- a component can, for. B. as a deep-drawn or injection-molded component made of a metallic material or possibly reinforced polymer material.
- the cover and / or the tub has, at least in sections, a cover flange and / or tub flange connected in one piece to the cover wall and / or to the tub wall. Since larger areas can be provided for a tight connection, in particular special to accommodate an additional seal, which can be taken into account, for example, between the two flanges.
- the cover and the tub preferably have at least in sections a cover flange and a tub flange, the tub and cover being brought into contact via the flanges and defining a connection plane which runs essentially parallel to the tub base and / or the cover base, with the tub and cover overlying the flanges in particular are releasably connected to one another.
- the preferably detachable connection between the tub and the cover allows non-destructive access to the interior of the battery housing, in particular for maintenance purposes.
- the tub and the cover are each made from a deep-drawn sheet metal material, and the drawing depths can be the same or different.
- the sheet metal material used is, for example, steel materials which are provided in particular with cathodic corrosion protection at least on one side, preferably on the side facing away from the interior and thus located in the wet area. Cold forming steels with an elongation at break A80 greater than 10%, in particular greater than 15%, preferably greater than 20%, are preferably used.
- the one-piece nature of the tub and the cover as each deep-drawn part results in a sealing of the battery housing in a simple manner.
- tub and cover can ge compared to the conventional design, in which only the tub is deep-drawn and the cover acts as an essentially flat strike plate, in particular, the depth of draw of the tub is reduced and the corner radii are thus kept small. Since the tub and the cover enclose the reinforcement, in particular the frame-like (crash) structure composed of one or more profiles, the corner radii, as required for deep drawing, can be large, without the ( inner) usable volume.
- the at least partial, circumferential reinforcement in the corner areas should be designed with no or only a small radius on the inside, but can or may follow the corner contour of the tub (tub base and / or tub wall) resulting from manufacturing restrictions on the outside.
- the outer walls or the outer contour of the reinforcement can follow the course or the contour of the tub (inner) wall.
- the battery housing outside the tub, at least in sections along the circumferential tub wall comprises at least one reinforcement in the form of a profile with a longitudinal extension and a transverse extension, which is partially connected longitudinally to the battery housing.
- the profile is preferably Z-shaped in cross section and a section in the transverse direction is connected to the tub bottom and a section in the transverse direction is connected to the tub flange.
- the profile can be completely angeord net outside the tub along the circumferential tub wall.
- the provision of the profile outside the tub can contribute to increasing the stability of the battery housing. It can also serve as a defined joining surface for adjacent components such as assembly parts to fix the battery housing on the vehicle.
- the profile arranged within the tub is a multi-chamber profile which comprises at least two chambers in cross-section, the chambers being separated from one another by at least one web.
- Multi-chamber profiles have one compared to open or only one Chamber having closed profiles on higher deformation resistance.
- the web is preferably arranged in the plane or parallel to the plane of the connection plane (tub / cover) at a distance of - / + 20 mm.
- the trough flange has holes along its circumference, which are used to accommodate fastening means and thus for mounting on a vehicle. If the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub, which is in contact with the tub flange or is connected to it, is also provided in the area of the holes, the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub is also assigned the holes in the tub flange corresponding holes. As a result, existing areas on the battery housing can be accessed without having to access additional elements that are intended to be used for mounting on a vehicle / vehicle floor.
- the battery housing preferably comprises additional reinforcing elements which can be arranged in the region of the holes.
- the reinforcement elements can be designed individually and in accordance with requirements, with the reinforcement elements being attached below the tub flange or below the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub that contacts or is connected to the tub flange.
- the reinforcing elements are connected to two sections of the profile below the profile arranged outside the tub, the two sections of the profile being oriented at an angle to one another.
- Figure 1 a perspective view of an embodiment of a erfindungsge MAESSEN battery housing
- Figure 2 a cross-sectional view along the section A-A in Figure 1.
- an inventive battery housing (1) is shown in a perspective view.
- the battery housing (1) which can be mounted on a vehicle or vehicle floor (not shown), comprises a trough (2) which has a trough base (2.1) and a circumferential tub wall (2) integrally connected to it, and a cover (3) to close the tub (2), which, however, for the sake of clarity, exactly like the battery module or battery modules that can be arranged in the tub (2) are not shown in FIG.
- the at least one reinforcement (4) is preferably arranged completely circumferentially within the trough (2), it being possible for the completely circumferential reinforcement (4) to be composed of one (not shown) or several profiles (4.1, 4.2, 4.3).
- At least one reinforcement (4) in the form of a frame-like structure within the tub (2), at least four profiles (4.1, 4.2), two of which run in the longitudinal direction of the vehicle and two in the transverse direction of the vehicle, with their ends being able to be mitred (not shown), which do not run continuously, can be used, so that they can be connected to one another via four compensating pieces (4.3) in the corners to form a completely circumferential reinforcement (4), respectively, frame-like structure.
- the profiles (4.1) can, depending on the size and connection to a vehicle, run either parallel in the longitudinal direction or in the transverse direction of the vehicle.
- additional profiles (7, 8), in Figure 1 specifically a continuous profile (8), for example a longitudinal beam (8) which runs parallel to the profiles (4.1) , and 14 short profiles (7), for example cross members (7), which each run parallel to one another and parallel to the profiles (4.2), arranged in the interior of the tub (2) in the form of a compartment structure, which compartments for receiving the not shown Provide battery modules and, if necessary, other components.
- the number and arrangement of the profiles (7, 8) for the formation of a specialist structure can be adapted individually and as required.
- At least one reinforcement (5) in the form of a profile with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q) is arranged, which in some areas has a longitudinal extension (L) with the Battery housing (1) is connected.
- the battery housing (1) is in particular releasably connected to a vehicle floor (not shown), the tub flange (2.3) of the battery housing (1) having holes (2.4) along its circumference, which are used to accommodate fasteners (screws, not shown) , Bolts etc.) and are therefore used for mounting on a vehicle.
- the battery housing (1) comprises additional reinforcing elements (6) which can be arranged in the area of the holes (2.4).
- FIG. 2 shows a cross-sectional view along section AA in FIG. 1, the profile (7) not being shown, but the cover (3) being shown for the sake of completeness.
- the cover (3) has a cover base (3.1) and an encircling cover wall (3.2) that is integrally bonded to it.
- the cover (3) and the tub (2) have at least sections of a cover flange (3.3) and tub flange (2.3) which are integrally connected to the cover wall (3.2) and to the tub wall (2.2).
- the pan (2) and cover (3) brought into contact via the flanges (2.3, 3.3) define kidney a connection plane (B), which runs essentially parallel to the trough bottom (2.1) and / or the lid bottom (3.1), the trough (2) and lid (3) being particularly releasably connected to one another via the flanges (2.3, 3.3).
- the at least one reinforcement (4) in the form of a profile (4.1, 4.2, 4.3) is formed and arranged within the tub (2) in such a way that the side section (4 * ) of the profile (4.1, facing away from the tub wall (2.2)) 4.2, 4.3) runs at right angles to the bottom of the tub (2.1).
- the profile (4.1, 4.2, 4.3) can be materially connected to the tub bottom (2.1) and / or to the tub wall (2.2) at least in sections.
- the profile (4.1, 4.2, 4.3) arranged within the tub (2) is preferably a multi-chamber profile which comprises at least two chambers (4.4, 4.5) in cross-section, the chambers (4.4, 4.5) via at least one web (4 * * ) are separated from each other.
- the battery housing (1) comprises outside the tub (2) at least partially along the circumferential tub wall (2.2) at least one reinforcement (5) in the form of a profile with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q).
- the reinforcement or the profile (5) is preferably designed Z-shaped in cross-section, with a section (5.1, 5.1 * ) in transverse extension (Q) with the trough bottom (2.2) and a section (5.3) in transverse extension (Q) is connected to the tub flange (2.3).
- the profile (5) can preferably be arranged outside the tub (2) completely along the circumferential tub wall (2.2).
- the battery housing (1) comprises additional reinforcing elements (6), which can be arranged in front of the holes (2.4) preferably.
- the reinforcing elements (6) are particularly preferably arranged below the outside of the tub (2) Neten profile (5) connected to two sections (5.2, 5.3) of the profile (5), the two sections (5.2, 5.3) of the profile (5) being oriented at an angle to one another.
- the profiles (4.1, 4.2, 4.3, 7. 8) can be formed from an uncoated, hardened steel material.
- steels with higher strengths and lower material thicknesses can be used and thus contribute to the weight reduction of the entire battery housing (1).
- the tub (2) and the cover (3) are preferably each formed from a deep-drawn sheet metal material, in particular consist of a steel material, the drawing depths (tw, tD) being able to be identical or different.
- the distance (t) between the tray base (2.1) and the cover base (3.1) essentially corresponds to the sum of the draw depth (tW) of the trough (2) and the draw depth (tD) of the cover (3).
- the drawing depth (tW, tD) of the trough (2 ) be designed to be greater than the drawing depth (tD) of the cover (3), for example in a ratio between 70% to 30% and 40% to 60%.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
The invention relates to a battery housing (1) which can be fitted to a vehicle floor, comprising a tray (2) which has a tray base (2.1) and an encircling tray wall (2.2) which is integrally connected to said tray base and in which one or more battery modules can be arranged, and comprising a cover (3) for closing the tray (2), wherein at least one reinforcement (4) in the form of a profile (4.1, 4.2, 4.3) with a longitudinal extent (L) and a transverse extent (Q) is arranged within the tray (2), at least in sections along the encircling tray wall (2.2), wherein the longitudinal extent (L) of the profile (4.1, 4.2, 4.3) runs parallel to the tray wall (2.2).
Description
Batteriegehäuse Battery case
Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse, welches an einem Fahrzeugboden montier bar ist, umfassend eine Wanne, welche einen Wannenboden und eine daran ein stückig angebundene umlaufende Wannenwand aufweist, in welcher ein oder mehre re Batteriemodule anordenbar sind, und einen Deckel zum Schließen der Wanne. The invention relates to a battery housing, which can be mounted on a vehicle floor, comprising a trough which has a trough bottom and a circumferential tub wall connected in one piece to it, in which one or more battery modules can be arranged, and a cover for closing the tub.
Die anhaltende Elektrifizierung des Automobils und der Kundenwunsch nach hohen Reichweiten solcher Fahrzeuge erfordern die Entwicklung leistungsfähiger Batterie konzepte. Gehäuse für solche Batterien/Batteriemodule haben entsprechend häufig eine Ausdehnung über den gesamten Unterboden eines Fahrzeugs. Es ergeben sich komplexe Anforderungen hinsichtlich Bauraum, Gewicht, Crash-Performance, Dichtig keit, Korrosion, Brandschutz, elektromagnetische Abschirmung, etc. The ongoing electrification of the automobile and the customer's desire for such vehicles to have a long range require the development of high-performance battery concepts. Housing for such batteries / battery modules accordingly often extend over the entire underbody of a vehicle. There are complex requirements in terms of installation space, weight, crash performance, tightness, corrosion, fire protection, electromagnetic shielding, etc.
Aufgrund geringer Kosten, guter Fiersteilbarkeit, hoher Crash-Performance und guter elektromagnetischer Schirmung wird der Bauraum um die Batteriemodule häufig durch ein dünnwandiges, metallisches Gehäuse abgedichtet. Aus dem Stand der Technik sind vor allem zwei grundsätzliche Bauweisen bekannt: die erste Gruppe bilden ge baute Batteriegehäuse aus Blech-, Guss- und/oder Profilbauteilen, s. beispielsweise DE 10 2016 1 10 330 A1 . Sie haben ein gutes Verhältnis aus Crash-Performance und Bauraumbedarf bezogen auf den effektiv für Batteriemodule nutzbaren, abgedichteten Innenraum. Eine große Herausforderung ist die Abdichtung des Batterieraums insbe sondere an den Ecken, weil dort meist mehrere Bauteile miteinander gefügt werden müssen, ohne dass dadurch die Dichtigkeit beeinträchtigt wird. Die zweite Gruppe sind Batteriegehäuse bei denen der abgedichtete Batterieraum durch ein z. B. tiefgezoge nes, gefaltetes oder gefalztes, in allen Fällen jedoch grundsätzlich wannenartiges Bau teil in Verbindung mit einem auf der offenen Seite der Wanne angebundenen Deckel gebildet wird. Dadurch ergibt sich eine einfach abzudichtende Konstruktion in Scha lenbauweise (Wannenbauweise), s. beispielsweise DE 10 2016 1 16 729 A1 . Due to the low costs, good separability, high crash performance and good electromagnetic shielding, the installation space around the battery modules is often sealed by a thin-walled, metallic housing. Two basic designs are known from the prior art: the first group forms battery housings built from sheet metal, cast and / or profile components, see FIG. for example DE 10 2016 1 10 330 A1. They have a good ratio of crash performance and space requirements in relation to the sealed interior that can effectively be used for battery modules. A major challenge is the sealing of the battery compartment, especially at the corners, because there usually several components have to be joined together without the tightness being impaired. The second group are battery housings in which the sealed battery compartment by a z. B. deep-drawn nes, folded or folded, in all cases, however, basically tub-like construction part is formed in conjunction with a lid attached to the open side of the tub. This results in an easy-to-seal construction in a shell construction (tub construction), s. for example DE 10 2016 1 16 729 A1.
Um die geforderte Crash-Performance auch in Wannenbauweise zu erreichen, wird die Wanne üblicherweise außen im Nassbereich mit einem umlaufenden Crash-Rah-
men umschlossen bzw. die Wanne in einen solchen Crash-Rahmen eingehängt, s. beispielsweise DE 10 2016 121 247 A1. In order to achieve the required crash performance in a tub design as well, the tub is usually fitted with a surrounding crash frame outside in the wet area. men enclosed or the tub hung in such a crash frame, s. for example DE 10 2016 121 247 A1.
Im Inneren der Wanne sorgt oftmals eine Fachstruktur für zusätzliche Steifigkeit, s. beispielsweise DE 10 2016 209 853 A1. Eine Einschränkung ist häufig der insbeson dere in den meist stark abgerundeten Ecken eines wannenartigen Bauteils schlechte Nutzungsgrad des zur Verfügung stehenden Bauraums für die weitestgehend quader förmigen Batteriemodule. Eine Lösung dafür ist beispielhaft in der WO 2018/210420 A1 angegeben. A compartment structure inside the tub often provides additional rigidity, see fig. for example DE 10 2016 209 853 A1. One limitation is often the poor utilization of the space available for the largely cuboid battery modules, particularly in the mostly rounded corners of a tub-like component. A solution for this is given by way of example in WO 2018/210420 A1.
Die Trennung in einen Trocken- und Nassbereich innerhalb bzw. außerhalb der Wan ne bestimmt außerdem maßgeblich die Werkstoffauswahl. In Analysen konnte gezeigt werden, dass sich insbesondere für den Crash-Rahmen aus Gründen der höheren Festigkeit und den nur geringen zulässigen Deformationsräumen der Einsatz von Warmform stählen anbieten würde. Deren Anwendung ist aber aus Gründen des oft fehlenden kathodischen Korrosionsschutzes im Nassbereich nicht möglich, so dass auf verzinkte Kaltformstähle mit geringerer Festigkeit und einem damit verbundenen Mehrgewicht zurückgegriffen werden muss. The separation into a dry and wet area inside and outside the tub also largely determines the choice of material. Analyzes have shown that the use of hot-formed steels would be advisable, especially for the crash frame, for reasons of higher strength and the only small permissible deformation spaces. However, due to the lack of cathodic corrosion protection in wet areas, their use is not possible, so that galvanized cold-formed steels with lower strength and the associated additional weight have to be used.
Aus den genannten Gründen ergibt sich der Bedarf für eine Konstruktionsvariante ei nes Batteriegehäuses welche die Vorteile beider Bauweisen vereint, welche eine kon struktive Lösung für ein Batteriegehäuse in Wannenbauweise mit einer prozesssiche ren Dichtigkeit, einer guten Ausnutzung des Bauraums bis in die Ecken und eine ho he Crash-Performance bei geringem Gewicht bietet. For the reasons mentioned, there is a need for a design variant of a battery housing which combines the advantages of both designs, which is a constructive solution for a battery housing in a tub design with process-safe tightness, good use of the installation space right into the corners and a high Offers crash performance with a low weight.
Aufgabe ist daher, ein Batteriegehäuse zur Verfügung zu stellen, welches eine pro zesssichere Dichtigkeit, eine gute Ausnutzung des Bauraums und eine hohe Crash- Performance bei geringem Gewicht bereitstellt. The task is therefore to provide a battery housing which provides process-reliable tightness, good utilization of the installation space and high crash performance with low weight.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. The object is achieved with the features of claim 1.
Die Erfinder haben festgestellt, dass, wenn innerhalb der Wanne zumindest ab schnittsweise entlang der umlaufenden Wannenwand mindestens eine Verstärkung in
Form eines Profils mit einer Längserstreckung und einer Quererstreckung angeordnet ist, wobei die Längserstreckung des Profils parallel zur Wannenwand verläuft, eine Konstruktionsvariante für ein Batteriegehäuse bereitgestellt werden kann, welche die aus dem Stand der Technik beschriebenen Nachteile überwindet, und eine konstruk tive Lösung in Wannenbauweise mit einer prozesssicheren Dichtigkeit, einer guten Ausnutzung des Bauraums bis in die Ecken und eine hohe Crash-Performance bietet. The inventors have found that if at least one reinforcement in at least one section along the circumferential tub wall within the tub Form of a profile with a longitudinal extension and a transverse extension is arranged, the longitudinal extension of the profile running parallel to the tub wall, a design variant for a battery housing can be provided which overcomes the disadvantages described from the prior art, and a constructive solution in tub construction with a process-reliable tightness, a good utilization of the installation space into the corners and a high crash performance.
Mit der vorgeschlagenen Bauweise kann der typischerweise geringe zur Verfügung stehende Bauraum besonders effizient genutzt werden. Liegt die zumindest ab schnittsweise umlaufende Verstärkung innerhalb einer Wanne, so können die Vorteile einer Wannenbauweise und einer wannenlosen Bauweise miteinander verknüpft wer den. Fertigungstechnische Einschränkungen erfordern bei Wannen dieser Größe und Fertigungstiefe üblicherweise (Ent-)Formschrägen in der Wannenwand von oft 5° bis 10°, große Bodenradien zwischen Wannenboden und Wannenwand und, falls Flan sche vorhanden sind, große Flanschradien zwischen Wannenwand und Wannen flansch sowie große und besonders ausgeformte Eckenradien. Eine Anordnung von weitestgehend quaderförmigen Batteriemodulen in einer Wanne mit zumindest ab schnittsweise umlaufenden Verstärkung außerhalb der Wanne zeigt insbesondere in den Eckbereichen Nachteile, was zu einem Nutzvolumenverlust von bis zu 10% füh ren kann. Liegt im vorhandenen Bauraum die Verstärkung innerhalb der Wanne, so kann die Verstärkung im Gegensatz zu den Batteriemodulen wesentlich besser an die geometrischen Randbedingungen angepasst werden. With the proposed design, the typically small space available can be used particularly efficiently. If the at least partially circumferential reinforcement lies within a tub, the advantages of a tub design and a tub-free design can be linked to one another. In the case of tubs of this size and vertical range of manufacture, technical manufacturing restrictions usually require (de) drafts in the tub wall of often 5 ° to 10 °, large base radii between the tub bottom and tub wall and, if there are flanges, large flange radii between the tub wall and tub flange and large and specially shaped corner radii. An arrangement of largely cuboid battery modules in a trough with at least partially circumferential reinforcement outside the trough shows disadvantages, especially in the corner areas, which can lead to a loss of usable volume of up to 10%. If the reinforcement is located within the tub in the available installation space, the reinforcement can, in contrast to the battery modules, be adapted much better to the geometric boundary conditions.
Das Batteriegehäuse ist im montierten Zustand an einem Fahrzeug respektive an ei nem Fahrzeugboden insbesondere lösbar angebunden. Die Wanne und der Deckel des Batteriegehäuses, welches insbesondere im Wesentlichen einer Quaderform ent spricht, definieren einen Innenraum, in welchem das eine oder die mehreren Batterie- module anordenbar sind, wobei je nach Ausführung das Batteriegehäuse in Fahr zeuglängsrichtung länger als in Fahrzeugquerrichtung ausgebildet sein kann. Auch kann das Batteriegehäuse in Fahrzeuglängsrichtung kürzer als in Fahrzeugquerrich tung oder gleichlang ausgebildet sein. Die mindestens eine Verstärkung in Form eines Profils ist zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wannenwand inner halb der Wanne angeordnet, so dass beispielsweise mindestens ein Abschnitt des Bat-
teriegehäuses in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung verstärkt ist. Je nach Ausgestaltung können so auch nur Abschnitte des Batteriegehäuses in Fahrzeuglängsrichtung und/oder nur Abschnitte des Batteriegehäuses in Fahrzeug querrichtung verstärkt sein. In the assembled state, the battery housing is connected to a vehicle or to a vehicle floor, in particular in a detachable manner. The trough and the cover of the battery housing, which in particular essentially corresponds to a cuboid shape, define an interior space in which the one or more battery modules can be arranged, with the battery housing being longer in the longitudinal direction of the vehicle than in the transverse direction, depending on the design . The battery housing can also be designed to be shorter in the longitudinal direction of the vehicle than in the transverse direction of the vehicle or of the same length. The at least one reinforcement in the form of a profile is arranged at least in sections along the circumferential tub wall within the tub, so that, for example, at least one section of the battery teriegehäuses is reinforced in the vehicle longitudinal direction and / or in the vehicle transverse direction. Depending on the configuration, only sections of the battery housing in the longitudinal direction of the vehicle and / or only sections of the battery housing in the transverse direction of the vehicle can be reinforced.
Unter Längserstreckung ist der Verlauf des Profils in Längsrichtung und/oder Axialrich tung zu verstehen. Die Quererstreckung verläuft quer zur Längserstreckung, insbe sondere bezogen auf die horizontal verlaufende Quererstreckung im eingebauten Zu stand. Die Längserstreckung des Profils ist um mindestens Faktor zwei, insbesondere um mindestens Faktor fünf, vorzugsweise um mindestens Faktor zehn größer als die Quererstreckung. Bei dem Profil kann es sich in der einfachsten Ausführung um ein im Querschnitt offenes Profil handeln. Longitudinal extent is to be understood as the course of the profile in the longitudinal direction and / or in the axial direction. The transverse extension runs transversely to the longitudinal extension, in particular special based on the horizontally running transverse extension in the installed state. The longitudinal extent of the profile is greater than the transverse extent by at least a factor of two, in particular by at least a factor of five, preferably by at least a factor of ten. In the simplest version, the profile can be a profile with an open cross-section.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgen den Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Be schreibung wie auch der Zeichnung können mit einem oder mehreren anderen Merk malen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es kön nen auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale verknüpft werden. Further advantageous refinements and developments will emerge from the following description. One or more features from the claims, the description and the drawing can be linked with one or more other features to form further embodiments of the invention. One or more features from the independent claims can also be linked by one or more other features.
Um einen optimalen und von allen Seiten des Batteriegehäuses„Rund-um“-Schutz zu gewährleisten, ist gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses die mindestens eine Verstärkung vollständig umlaufend innerhalb der Wanne angeordnet, wobei die vollständig umlaufende Verstärkung aus einem oder mehreren Profilen zusammenge setzt sein kann. Dadurch ist das Batteriegehäuse sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung durch das vollständig umlaufende Profil insbesondere auf dem gesamten Umfang verstärkt. Die Verstärkung kann beispielsweise aus einem Profil bestehen, welches derart geformt ist, dass es entlang des Umfangs innenanlie gend an der Wannenwand angeordnet sein kann. Beispielsweise kann ein Rollprofil entsprechend der Umfangslänge des Batteriegehäuses respektive der Wanne bzw. Wannenwand abgelängt werden und an die Form des Batteriegehäuses, welches ins besondere im Wesentlichen einer Quaderform entspricht, an mindestens drei Stellen in Längserstreckung rechtwinklig abgekantet werden, vorzugsweise durch vorherigen
Teilbeschnitt in Form einer Gehrung an den Abkantstellen, um die Einstellung einer rechtwinkligen Abkantung zu erleichtern bzw. zu ermöglichen, so dass eine einstücki ge, rahmenartige Verstärkung innerhalb der Wanne angeordnet werden kann. Eine Al ternative kann die Verwendung von Rohren sein, welche in den späteren Eckberei chen beispielsweise V-förmig bis auf die äußere Rohrwand (äußerer Umfang) einge schnitten und dann gebogen und verbunden, insbesondere verschweißt werden. Auf diese Weise können ein vollständig umlaufender Rahmen einstückig oder alternativ beispielsweise auch zwei miteinander gefügte C-förmige Abschnitte zu einem vollstän dig umlaufenden Rahmen hergestellt werden. Des Weiteren können alternativ meh rere Profile, welche zum Beispiel im Querschnitt L-, Z- oder C-förmig ausgeführt sein können, zur Ausbildung einer rahmenartigen Struktur (umlaufender Rahmen) inner halb der Wanne zusammengesetzt sein, wobei mindestens vier Profile, wovon zwei in Fahrzeuglängsrichtung und zwei in Fahrzeugquerrichtung verlaufen und ihre Enden jeweils auf Gehrung zugeschnitten sind, so dass eine Stoßverbindung ermöglicht wird. Alternativ können die Profile auch jeweils durchgehend entweder in Fahrzeuglängs richtung oder in Fahrzeugquerrichtung innerhalb der Wanne vorgesehen werden, wo bei die nicht durchgehenden Profile stirnseitig mit den Endabschnitten der durchge henden Profile in Kontakt gebracht und verbunden werden. Als weitere Alternative kön nen vier nicht durchgehende Profile verwendet werden, welche über jeweils vier Aus gleichsstücke in den Ecken zu einer rahmenartigen Struktur (umlaufender Rahmen), welche innerhalb der Wanne zur Verstärkung angeordnet wird, miteinander verbun den werden können. Die Ausgleichsstücke können Winkelstücke sein oder aber auch gerade Stücke sein, wobei ihr Querschnitt nicht unbedingt dem Querschnitt der Profi le zur Verstärkung entsprechen muss. So können die äußeren Eckbereiche der rah menartigen Verstärkung durch den Endenbeschnitt der verwendeten Profile oder durch Einsatz eines zusätzlichen Ausgleichsstückes so gestaltet werden, dass diese den geometrischen Vorgaben der Eckenradien bzw. Wannen(wand)ecken folgen. In order to ensure optimal and "all-round" protection from all sides of the battery housing, according to one embodiment of the battery housing, the at least one reinforcement is arranged completely circumferentially within the tub, wherein the completely circumferential reinforcement can be composed of one or more profiles . As a result, the battery housing is reinforced both in the longitudinal direction of the vehicle and in the transverse direction of the vehicle by the completely circumferential profile, in particular over the entire circumference. The reinforcement can consist, for example, of a profile which is shaped such that it can be arranged along the circumference in a fitting manner on the tub wall. For example, a roll profile can be cut to length according to the circumferential length of the battery housing or the tub or tub wall and bent at right angles to the shape of the battery housing, which in particular essentially corresponds to a cuboid shape, at at least three points in the longitudinal direction, preferably by previous ones Partial cut in the form of a miter at the fold points to facilitate or enable the setting of a right-angled fold, so that a one-piece, frame-like reinforcement can be arranged within the tub. An alternative can be the use of tubes, which in the later corner areas, for example, V-shaped cut to the outer tube wall (outer circumference) and then bent and connected, in particular welded. In this way, a completely encircling frame can be produced in one piece or alternatively, for example, two C-shaped sections joined together to form a fully encompassing frame. Furthermore, as an alternative, several profiles, which, for example, can be L-, Z- or C-shaped in cross-section, can be assembled inside the tub to form a frame-like structure (circumferential frame), with at least four profiles, two of which are in The longitudinal direction of the vehicle and two in the transverse direction of the vehicle and their ends are each cut to a miter, so that a butt joint is made possible. Alternatively, the profiles can also be provided continuously either in the longitudinal direction of the vehicle or in the transverse direction of the vehicle within the tub, where the non-continuous profiles are brought into contact and connected at the end with the end sections of the continuous profiles. As a further alternative, four non-continuous profiles can be used, which can be connected to one another via four equal pieces in the corners to form a frame-like structure (circumferential frame), which is arranged inside the tub for reinforcement. The compensation pieces can be angle pieces or also straight pieces, whereby their cross-section does not necessarily have to correspond to the cross-section of the profiles for reinforcement. The outer corner areas of the frame-like reinforcement can be designed by trimming the end of the profiles used or by using an additional compensating piece so that they follow the geometric specifications of the corner radii or tub (wall) corners.
Dadurch, dass die Verstärkung im Innenraum des Batteriegehäuses angeordnet ist, ist gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses das Profil aus einem unbeschichte ten, gehärteten Stahlmaterial gebildet. Die Wanne und der Deckel des Batteriegehäu ses hüllen die Verstärkung ein, so dass keine besonderen Anforderungen an den Kor rosionsschutz bestehen, so dass unbeschichtete, härtbare Stahlmaterialien verwendet
werden können, welche als Flachmaterial relativ günstig herstellbar sind und sich auf grund fehlender Beschichtung auch unkompliziert zu Profilen umformen, härten und anschließend miteinander bzw. mit anderen Bauteilen fügen lassen. So können bei spielsweise Mangan-Bor-Stähle verwendet werden, welche im gehärteten Zustand ho he Festigkeiten bereitstellen und dadurch Materialien mit geringerer Wanddicke und damit verbunden mit Gewichtsvorteil eingesetzt werden können. Insbesondere eignen sich Mangan-Bor-Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,2 und 0,6 Gew.-%, beispielsweise Stähle der Güte 22MnB5 oder 27MnB5, vorzugsweise mit einem Koh lenstoffgehalt zwischen 0,3 und 0,6 Gew.-%, beispielsweise Stähle der Güte 30MnB5, 34MnB5 oder 37MnB4, bevorzugt mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,4 und 0,6 Gew.-%, beispielsweise Stähle der Güte 40MnB4 oder 45MnB4. Denkbar ist auch die Verwendung von anderen Stahlmaterialien, welche härtbar sind und im fertigen Zu stand Zugfestigkeit von mindestens 1500 MPa, insbesondere von mindestens 1800 MPa, vorzugsweise von mindestens 2000 MPa aufweisen. Unbeschichtete, gehärtete Profile lassen sich im Vergleich zu beschichteten, gehärteten Profilen besser und pro zessstabiler thermisch Fügen, beispielsweise Schweißen. Because the reinforcement is arranged in the interior of the battery housing, the profile is formed from an uncoated, hardened steel material according to one embodiment of the battery housing. The tub and the cover of the Batteriegehäu ses enclose the reinforcement, so that there are no special requirements for corrosion protection, so that uncoated, hardenable steel materials are used which can be produced relatively inexpensively as flat material and, due to the lack of a coating, can also be easily formed into profiles, hardened and then joined together or with other components. For example, manganese-boron steels can be used, which provide high strengths in the hardened state and thus materials with a smaller wall thickness and thus associated with a weight advantage can be used. Manganese-boron steels with a carbon content between 0.2 and 0.6% by weight are particularly suitable, for example steels of the quality 22MnB5 or 27MnB5, preferably with a carbon content between 0.3 and 0.6% by weight, For example steels of the quality 30MnB5, 34MnB5 or 37MnB4, preferably with a carbon content between 0.4 and 0.6% by weight, for example steels of the quality 40MnB4 or 45MnB4. It is also conceivable to use other steel materials which are hardenable and in the finished state have tensile strength of at least 1500 MPa, in particular of at least 1800 MPa, preferably of at least 2000 MPa. In comparison to coated, hardened profiles, uncoated, hardened profiles can be thermally joined better and more process-stable, for example welding.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses ist das Profil derart ausgebildet und innerhalb der Wanne angeordnet, dass der von der Wannenwand abgewandte Seiten abschnitt des Profils rechtwinklig zum Wannenboden verläuft. Der Seitabschnitt des Profils bzw. die Seitenabschnitte der Profile in Richtung Innenraum des Batteriegehäu ses weisen definiert bzw. definieren den Bauraum für das oder die Batteriemodule und ggf. weiteren Komponenten, so dass eine vom Wannenboden abgehender, rechtwink liger Verlauf des Seitenabschnitts respektive der Seitenabschnitte das größtmögliche Nutzvolumen zur Unterbringung der Batteriemodule und ggf. weiteren Komponenten zur Verfügung stellt. So können durch die Verstärkung Innenwände bzw. eine Innen kontur ohne Schrägen sowie in den Ecken insbesondere rechtwinklig und ohne (grö ßere) Eckenradien bereitgestellt werden, während die Außenwände bzw. eine Außen kontur der Verstärkung im Wesentlichen dem Verlauf oder Kontur der Wannen(in- nen)wand folgen. According to one embodiment of the battery housing, the profile is designed and arranged within the tub such that the side section of the profile facing away from the tub wall runs at right angles to the tub bottom. The side section of the profile or the side sections of the profiles in the direction of the interior of the Batteriegehäu ses define or define the installation space for the battery module or modules and possibly other components, so that a right-angled course of the side section or the side sections extending from the tub bottom Provides the largest possible usable volume to accommodate the battery modules and, if necessary, other components. The reinforcement can thus provide inner walls or an inner contour without bevels and in the corners, in particular, at right angles and without (larger) corner radii, while the outer walls or an outer contour of the reinforcement essentially follows the course or contour of the tubs (inside Follow the wall.
Um eine gewisse Steifigkeit und/oder Stabilität des Batteriegehäuses zu gewährleis ten, sind gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses das Profil zumindest ab-
schnittsweise mit dem Wannenboden und/oder mit der Wannenwand stoffschlüssig verbunden. Der Stoffschluss kann beispielsweise mittels Kleben und/oder Schweißen und/oder Löten erfolgen. In order to guarantee a certain rigidity and / or stability of the battery housing, according to one embodiment of the battery housing, the profile is at least in sections with the tub bottom and / or with the tub wall cohesively connected. The material connection can take place, for example, by means of gluing and / or welding and / or soldering.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses weist der Deckel einen Deckelbo den und eine einstückig daran angebundene umlaufende Deckelwand auf. Ein solches Bauteil kann z. B. als Tiefzieh- oder Spritzgussbauteil aus einem metallischen Werk stoff oder ggf. verstärkten Polymer-Werkstoff hergestellt werden. According to one embodiment of the battery housing, the lid has a lid base and a circumferential lid wall integrally connected to it. Such a component can, for. B. as a deep-drawn or injection-molded component made of a metallic material or possibly reinforced polymer material.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses weist der Deckel und/oder die Wanne zumindest abschnittsweise einen einstückig an die Deckelwand und/oder an die Wannenwand angebundenen Deckelflansch und/oder Wannenflansch auf. Da durch können größere Bereiche zur dichten Verbindung bereitgestellt werden, insbe sondere zur Aufnahme einer zusätzlichen Dichtung, welche beispielsweise zwischen beiden Flansche berücksichtigt werden kann. Bevorzugt weisen der Deckel und die Wanne zumindest abschnittsweise einen Deckelflansch und einen Wannenflansch auf, wobei Wanne und Deckel über die Flansche in Kontakt gebracht werden und ei ne Anbindungsebene definieren, die im Wesentlichen parallel zum Wannenboden und/oder Deckelboden verläuft, wobei Wanne und Deckel über die Flansche insbe sondere lösbar miteinander verbunden sind. Die vorzugsweise lösbare Verbindung zwischen Wanne und Deckel erlaubt einen zerstörungsfreien Zugang zum Innenraum des Batteriegehäuses, insbesondere für Wartungszwecke. According to one embodiment of the battery housing, the cover and / or the tub has, at least in sections, a cover flange and / or tub flange connected in one piece to the cover wall and / or to the tub wall. Since larger areas can be provided for a tight connection, in particular special to accommodate an additional seal, which can be taken into account, for example, between the two flanges. The cover and the tub preferably have at least in sections a cover flange and a tub flange, the tub and cover being brought into contact via the flanges and defining a connection plane which runs essentially parallel to the tub base and / or the cover base, with the tub and cover overlying the flanges in particular are releasably connected to one another. The preferably detachable connection between the tub and the cover allows non-destructive access to the interior of the battery housing, in particular for maintenance purposes.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses sind die Wanne und der Deckel je weils aus einem tiefgezogenen Blechmaterial ausgebildet, wobei die Ziehtiefen gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein können. Als Blechmaterial kommen beispielswei se Stahlmaterialien, welche insbesondere mit einem kathodischen Korrosionsschutz zumindest einseitig, vorzugsweise auf der der Innenraum abgewandten Seite und so mit im Nassbereich liegen, versehen sind, zum Einsatz. Vorzugsweise werden Kaltum- formstähle mit einer Bruchdehnung A80 größer 10%, insbesondere größer 15%, vor zugsweise größer 20% verwendet. Durch die Einstückigkeit der Wanne und des De ckels als jeweils Tiefziehteil ergibt sich in einfacher Art und Weise eine Abdichtung des Batteriegehäuses. Durch die Aufteilung der Ziehtiefen in gleiche oder unterschiedliche
Anteile, insbesondere bezogen auf die Höhe des Innenraums, wobei vorzugsweise die Ziehtiefe der Wanne größer ist als die des Deckels, können Wanne und Deckel ge genüber der konventionellen Bauweise, in der nur die Wanne tiefgezogen ist und der Deckel als im Wesentlichen ebenes Schließblech fungiert, insbesondere die Ziehtiefe der Wanne reduziert und damit auch die Eckradien klein gehalten werden. Da die Wan ne und der Deckel die Verstärkung, insbesondere die aus einem oder mehreren Pro filen zusammengesetzten, rahmenartigen (Crash-) Struktur, umschließen, können die Eckenradien, so wie sie für das Tiefziehen benötigt werden, groß ausfallen, ohne da durch das (innere) Nutzvolumen zu reduzieren. Hierzu sollte die zumindest teilweise, umlaufende Verstärkung in den Eckbereichen innen möglichst ohne oder mit nur ei nem kleinen Radius ausgeführt sein, kann bzw. darf aber außen der sich aus ferti gungstechnischen Einschränkungen ergebenden Eckenkontur der Wanne (Wannen boden und/oder Wannenwand) folgen. So können beispielsweise die Außenwände bzw. die Außenkontur der Verstärkung dem Verlauf bzw. der Kontur der Wannen(in- nen)wand folgen. According to one embodiment of the battery housing, the tub and the cover are each made from a deep-drawn sheet metal material, and the drawing depths can be the same or different. The sheet metal material used is, for example, steel materials which are provided in particular with cathodic corrosion protection at least on one side, preferably on the side facing away from the interior and thus located in the wet area. Cold forming steels with an elongation at break A80 greater than 10%, in particular greater than 15%, preferably greater than 20%, are preferably used. The one-piece nature of the tub and the cover as each deep-drawn part results in a sealing of the battery housing in a simple manner. By dividing the drawing depths into the same or different ones Proportions, in particular based on the height of the interior, where the depth of the tub is preferably greater than that of the cover, tub and cover can ge compared to the conventional design, in which only the tub is deep-drawn and the cover acts as an essentially flat strike plate, in particular, the depth of draw of the tub is reduced and the corner radii are thus kept small. Since the tub and the cover enclose the reinforcement, in particular the frame-like (crash) structure composed of one or more profiles, the corner radii, as required for deep drawing, can be large, without the ( inner) usable volume. For this purpose, the at least partial, circumferential reinforcement in the corner areas should be designed with no or only a small radius on the inside, but can or may follow the corner contour of the tub (tub base and / or tub wall) resulting from manufacturing restrictions on the outside. For example, the outer walls or the outer contour of the reinforcement can follow the course or the contour of the tub (inner) wall.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses umfasst das Batteriegehäuse au ßerhalb der Wanne zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wannen wand mindestens eine Verstärkung in Form eines Profils mit einer Längserstreckung und einer Quererstreckung, welches bereichsweise in Längserstreckung mit dem Bat teriegehäuse verbunden ist. Bevorzugt ist das Profil im Querschnitt z-förmig ausge führt und ein Abschnitt in Quererstreckung ist mit dem Wannenboden und ein Abschnitt in Quererstreckung mit dem Wannenflansch verbunden. Vorzugsweise kann das Profil außerhalb der Wanne vollständig entlang der umlaufendend Wannenwand angeord net sein. Das Vorsehen des Profils außerhalb der Wanne kann zur Erhöhung der Stabi lität des Batteriegehäuses beitragen. Es kann darüber hinaus als definierte Fügeflä che für angrenzende Bauteile wie zum Beispiel Montageteile zur Fixierung des Batte riegehäuses am Fahrzeug dienen. According to one embodiment of the battery housing, the battery housing outside the tub, at least in sections along the circumferential tub wall, comprises at least one reinforcement in the form of a profile with a longitudinal extension and a transverse extension, which is partially connected longitudinally to the battery housing. The profile is preferably Z-shaped in cross section and a section in the transverse direction is connected to the tub bottom and a section in the transverse direction is connected to the tub flange. Preferably, the profile can be completely angeord net outside the tub along the circumferential tub wall. The provision of the profile outside the tub can contribute to increasing the stability of the battery housing. It can also serve as a defined joining surface for adjacent components such as assembly parts to fix the battery housing on the vehicle.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses ist das innerhalb der Wanne ange ordnete Profil ein Mehrkammerprofil, welches mindestens zwei Kammern im Quer schnitt umfasst, wobei die Kammern über mindestens einen Steg voneinander ge trennt sind. Mehrkammerprofile weisen einen im Vergleich zu offenen oder nur eine
Kammer aufweisende, geschlossene Profile höheren Deformationswiderstand auf. Be vorzugt ist der Steg in der Ebene oder parallel zur Ebene der Anbindungsebene (Wan ne/Deckel) in einem Abstand von -/+ 20 mm angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Kraftleitungspfad weitestgehend unterbrechungsfrei und im Wesentlichen ohne Sprünge vom Schweller des Fahrzeugs über das/die Montageteil/e des Batteriegehäu ses durch die Verstärkung (Crash-Rahmen) und dann von dort verteilt an eine, falls vorhanden, Fachstruktur bestehend aus innerhalb der Wanne verlaufenden einem oder mehreren Querträgern und/oder einem oder mehreren Längsträgern führt. According to one embodiment of the battery housing, the profile arranged within the tub is a multi-chamber profile which comprises at least two chambers in cross-section, the chambers being separated from one another by at least one web. Multi-chamber profiles have one compared to open or only one Chamber having closed profiles on higher deformation resistance. The web is preferably arranged in the plane or parallel to the plane of the connection plane (tub / cover) at a distance of - / + 20 mm. This has the advantage that the force transmission path is largely uninterrupted and essentially without jumps from the sill of the vehicle via the mounting part (s) of the battery housing through the reinforcement (crash frame) and then distributed from there to a compartment structure, if available from one or more cross members and / or one or more longitudinal members running inside the tub.
Gemäß einer Ausgestaltung des Batteriegehäuses weist zumindest der Wannen flansch entlang seines Umfangs Löcher auf, welche zur Aufnahme von Befestigungs mittel und damit zur Montage an ein Fahrzeug dienen. Ist der (überlappende) Abschnitt des außerhalb der Wanne angeordneten Profils, welcher mit dem Wannenflansch in Kontakt steht respektive mit diesem verbunden ist, auch im Bereich der Löcher vorge sehen, so weist auch der (überlappende) Abschnitt des außerhalb der Wanne ange ordneten Profils zu den Löchern im Wannenflansch korrespondierende Löcher auf. Dadurch kann auf bereits vorhandene Bereiche am Batteriegehäuse zurückgegriffen werden, ohne weitere Elemente, die zur Montage an ein Fahrzeug/Fahrzeugboden dienen sollen, zugreifen zu müssen. Bevorzugt umfasst das Batteriegehäuse zusätzli che Verstärkungselemente, welche im Bereich der Löcher angeordnet sein können. Die Ausgestaltung der Verstärkungselemente kann individuell und anforderungsge recht ausgeführt werden, wobei die Anbindung der Verstärkungselemente unterhalb des Wannenflansches respektive unterhalb des (überlappenden) Abschnitts, welcher den Wannenflansch kontaktiert bzw. mit diesem verbunden ist, des außerhalb der Wanne angeordneten Profils erfolgt. Besonders bevorzugt sind die Verstärkungsele mente unterhalb des außerhalb der Wanne angeordneten Profils an zwei Abschnitten des Profils angebunden, wobei die zwei Abschnitte des Profils in einem Winkel zuein ander orientiert sind. Dadurch kann ein besonders steifer Anbindungs- bzw. Montage bereich ausgeführt werden. According to one embodiment of the battery housing, at least the trough flange has holes along its circumference, which are used to accommodate fastening means and thus for mounting on a vehicle. If the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub, which is in contact with the tub flange or is connected to it, is also provided in the area of the holes, the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub is also assigned the holes in the tub flange corresponding holes. As a result, existing areas on the battery housing can be accessed without having to access additional elements that are intended to be used for mounting on a vehicle / vehicle floor. The battery housing preferably comprises additional reinforcing elements which can be arranged in the region of the holes. The reinforcement elements can be designed individually and in accordance with requirements, with the reinforcement elements being attached below the tub flange or below the (overlapping) section of the profile arranged outside the tub that contacts or is connected to the tub flange. Particularly preferably, the reinforcing elements are connected to two sections of the profile below the profile arranged outside the tub, the two sections of the profile being oriented at an angle to one another. As a result, a particularly rigid connection or assembly area can be implemented.
Im Folgenden werden konkrete Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail näher erläutert. Die Zeichnung und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltun-
gen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltung. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserun gen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, welche nicht dargestellt sind. Gleiche Teile sind stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the following, specific embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. The drawing and accompanying description of the resulting features are not restrictive to the respective configurations. However, they serve to illustrate exemplary design. Furthermore, the respective features can be used with one another as well as with features of the above description for possible further developments and improvements of the invention, especially in the case of additional configurations which are not shown. The same parts are always provided with the same reference symbols.
Die Zeichnung zeigt in The drawing shows in
Figur 1 ) eine perspektivische Ansicht auf eine Ausgestaltung eines erfindungsge mäßen Batteriegehäuses und Figure 1) a perspective view of an embodiment of a erfindungsge MAESSEN battery housing and
Figur 2) eine Querschnittsansicht entlang des Schnitts A-A in Figur 1 . Figure 2) a cross-sectional view along the section A-A in Figure 1.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse (1 ) in einer perspektivischen An sicht dargestellt. Das Batteriegehäuse (1 ), welches an einem nicht dargestellten Fahr zeug respektive Fahrzeugboden montierbar ist, umfasst eine Wanne (2), welche einen Wannenboden (2.1 ) und eine daran einstückig angebundene umlaufende Wannen wand (2) aufweist, und einen Deckel (3) zum Schließen der Wanne (2), welcher je doch der Übersichtlichkeit halber genau wie das bzw. die in der Wanne (2) anorden bare Batteriemodul bzw. Batteriemodule nicht in Figur 1 abgebildet sind. In Figure 1, an inventive battery housing (1) is shown in a perspective view. The battery housing (1), which can be mounted on a vehicle or vehicle floor (not shown), comprises a trough (2) which has a trough base (2.1) and a circumferential tub wall (2) integrally connected to it, and a cover (3) to close the tub (2), which, however, for the sake of clarity, exactly like the battery module or battery modules that can be arranged in the tub (2) are not shown in FIG.
Innerhalb der Wanne (2) ist zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wan nenwand (2.2) mindestens eine Verstärkung (4) in Form eines Profils (4.1 , 4.2, 4.3) mit einer Längserstreckung (L) und einer Quererstreckung (Q) angeordnet, wobei die Längserstreckung (L) des Profils (4.1 , 4.2) parallel zur Wannenwand (2.2) verläuft. Be vorzugt ist die mindestens eine Verstärkung (4) vollständig umlaufend innerhalb der Wanne (2) angeordnet, wobei die vollständig umlaufende Verstärkung (4) aus einem (nicht dargestellt) oder mehreren Profilen (4.1 , 4.2, 4.3) zusammengesetzt sein kann. Zur Ausbildung der mindestens einen Verstärkung (4) in Form einer rahmenartigen Struktur innerhalb der Wanne (2) können mindestens vier Profile (4.1 , 4.2), wovon zwei in Fahrzeuglängsrichtung und zwei in Fahrzeugquerrichtung verlaufen, wobei ihre En den jeweils auf Gehrung zugeschnitten sein können (nicht dargestellt), welche nicht durchgehend verlaufen, verwendet werden, so dass sie über jeweils vier Ausgleichs stücke (4.3) in den Ecken zu einer vollständig umlaufenden Verstärkung (4) respekti ve rahmenartigen Struktur miteinander verbunden werden können. Die Profile (4.1 )
können je nach Größe und Anbindung an ein Fahrzeug im montierten Zustand entwe der parallel in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugquerrichtung verlaufen. Inside the tub (2) is at least partially along the circumferential tub wall (2.2) at least one reinforcement (4) in the form of a profile (4.1, 4.2, 4.3) with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q), the The longitudinal extension (L) of the profile (4.1, 4.2) runs parallel to the tub wall (2.2). The at least one reinforcement (4) is preferably arranged completely circumferentially within the trough (2), it being possible for the completely circumferential reinforcement (4) to be composed of one (not shown) or several profiles (4.1, 4.2, 4.3). To form the at least one reinforcement (4) in the form of a frame-like structure within the tub (2), at least four profiles (4.1, 4.2), two of which run in the longitudinal direction of the vehicle and two in the transverse direction of the vehicle, with their ends being able to be mitred (not shown), which do not run continuously, can be used, so that they can be connected to one another via four compensating pieces (4.3) in the corners to form a completely circumferential reinforcement (4), respectively, frame-like structure. The profiles (4.1) can, depending on the size and connection to a vehicle, run either parallel in the longitudinal direction or in the transverse direction of the vehicle.
Neben der vollständig umlaufenden Verstärkung (4) innerhalb der Wanne (2) sind zu sätzliche Profile (7, 8), in Figur 1 speziell ein durchgehendes Profil (8), beispielsweise ein Längsträger (8) welches parallel zu den Profilen (4.1 ) verläuft, und 14 kurze Profi le (7), beispielsweise Querträger (7), welche jeweils parallel zueinander und parallel zu den Profilen (4.2) verlaufen, im Inneren der Wanne (2) in Form einer Fachstruktur angeordnet, welche Fächer zur Aufnahme der nicht dargestellten Batteriemodule und ggf. weiteren Komponenten bereitstellen. Die Anzahl und Anordnung der Profile (7, 8) zur Ausbildung einer Fachstruktur kann individuell und bedarfsgerecht angepasst wer den. In addition to the fully encircling reinforcement (4) within the tub (2), additional profiles (7, 8), in Figure 1 specifically a continuous profile (8), for example a longitudinal beam (8) which runs parallel to the profiles (4.1) , and 14 short profiles (7), for example cross members (7), which each run parallel to one another and parallel to the profiles (4.2), arranged in the interior of the tub (2) in the form of a compartment structure, which compartments for receiving the not shown Provide battery modules and, if necessary, other components. The number and arrangement of the profiles (7, 8) for the formation of a specialist structure can be adapted individually and as required.
Außerhalb der Wanne (2) ist zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wannenwand (2.2) mindestens eine Verstärkung (5) in Form eines Profils mit einer Längserstreckung (L) und einer Quererstreckung (Q) angeordnet, welches bereichs weise in Längserstreckung (L) mit dem Batteriegehäuse (1 ) verbunden ist. Outside the tub (2), at least in sections along the circumferential tub wall (2.2), at least one reinforcement (5) in the form of a profile with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q) is arranged, which in some areas has a longitudinal extension (L) with the Battery housing (1) is connected.
Das Batteriegehäuse (1 ) ist im montierten Zustand an einem Fahrzeugboden (nicht dargestellt) insbesondere lösbar angebunden, wobei der Wannenflansch (2.3) des Batteriegehäuses (1 ) entlang seines Umfangs Löcher (2.4) aufweist, welche zur Auf nahme von nicht dargestellten Befestigungsmittel (Schrauben, Bolzen etc.) und damit zur Montage an ein Fahrzeug dienen. Zur Verstärkung des Anbindungs- bzw. Monta gebereichs umfasst das Batteriegehäuse (1 ) zusätzliche Verstärkungselemente (6), welche im Bereich der Löcher (2.4) angeordnet sein können. In the assembled state, the battery housing (1) is in particular releasably connected to a vehicle floor (not shown), the tub flange (2.3) of the battery housing (1) having holes (2.4) along its circumference, which are used to accommodate fasteners (screws, not shown) , Bolts etc.) and are therefore used for mounting on a vehicle. To reinforce the connection or assembly area, the battery housing (1) comprises additional reinforcing elements (6) which can be arranged in the area of the holes (2.4).
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang des Schnitts A-A in Figur 1 , wobei das Profil (7) nicht dargestellt ist, dafür aber der Deckel (3) der Vollständigkeit halber ge zeigt ist. Der Deckel (3) weist einen Deckelboden (3.1 ) und eine einstückig daran an gebundene umlaufende Deckelwand (3.2) auf. Der Deckel (3) und die Wanne (2) wei sen zumindest abschnittsweise einen einstückig an die Deckelwand (3.2) und an die Wannenwand (2.2) angebundenen Deckelflansch (3.3) und Wannenflansch (2.3) auf. Die über die Flansche (2.3, 3.3) in Kontakt gebrachte Wanne (2) und Deckel (3) defi-
nieren eine Anbindungsebene (B), die im Wesentlichen parallel zum Wannenboden (2.1 ) und/oder Deckelboden (3.1 ) verläuft, wobei Wanne (2) und Deckel (3) über die Flansche (2.3, 3.3) insbesondere lösbar miteinander verbunden sind. FIG. 2 shows a cross-sectional view along section AA in FIG. 1, the profile (7) not being shown, but the cover (3) being shown for the sake of completeness. The cover (3) has a cover base (3.1) and an encircling cover wall (3.2) that is integrally bonded to it. The cover (3) and the tub (2) have at least sections of a cover flange (3.3) and tub flange (2.3) which are integrally connected to the cover wall (3.2) and to the tub wall (2.2). The pan (2) and cover (3) brought into contact via the flanges (2.3, 3.3) define kidney a connection plane (B), which runs essentially parallel to the trough bottom (2.1) and / or the lid bottom (3.1), the trough (2) and lid (3) being particularly releasably connected to one another via the flanges (2.3, 3.3).
Die mindestens eine Verstärkung (4) in Form eines Profils (4.1 , 4.2, 4.3) ist derart aus gebildet und innerhalb der Wanne (2) angeordnet, dass der von der Wannenwand (2.2) abgewandte Seitenabschnitt (4*) des Profils (4.1 , 4.2, 4.3) rechtwinklig zum Wannen boden (2.1 ) verläuft. Das Profil (4.1 , 4.2, 4.3) kann zumindest abschnittsweise mit dem Wannenboden (2.1 ) und/oder mit der Wannenwand (2.2) stoffschlüssig verbunden sein. Bevorzugt ist das innerhalb der Wanne (2) angeordnete Profil (4.1 , 4.2, 4.3) ein Mehrkammerprofil, welches mindestens zwei Kammern (4.4, 4.5) im Querschnitt um fasst, wobei die Kammern (4.4, 4.5) über mindestens einen Steg (4**) voneinander ge trennt sind. Bevorzugt ist der Steg (4**) in der Anbindungsebene (B) oder parallel zur Anbindungsebene (B) in einem Abstand von - 20 mm <= B <= + 20 mm angeordnet. The at least one reinforcement (4) in the form of a profile (4.1, 4.2, 4.3) is formed and arranged within the tub (2) in such a way that the side section (4 * ) of the profile (4.1, facing away from the tub wall (2.2)) 4.2, 4.3) runs at right angles to the bottom of the tub (2.1). The profile (4.1, 4.2, 4.3) can be materially connected to the tub bottom (2.1) and / or to the tub wall (2.2) at least in sections. The profile (4.1, 4.2, 4.3) arranged within the tub (2) is preferably a multi-chamber profile which comprises at least two chambers (4.4, 4.5) in cross-section, the chambers (4.4, 4.5) via at least one web (4 * * ) are separated from each other. The web (4 ** ) is preferably arranged in the connection plane (B) or parallel to the connection plane (B) at a distance of −20 mm <= B <= + 20 mm.
Das Batteriegehäuse (1 ) umfasst außerhalb der Wanne (2) zumindest abschnittswei se entlang der umlaufenden Wannenwand (2.2) mindestens eine Verstärkung (5) in Form eines Profils mit einer Längserstreckung (L) und einer Quererstreckung (Q). Die Verstärkung bzw. das Profil (5) ist im Querschnitt vorzugsweise z-förmig ausgeführt, wobei ein Abschnitt (5.1 , 5.1 *) in Quererstreckung (Q) ist mit dem Wannenboden (2.2) und ein Abschnitt (5.3) in Quererstreckung (Q) mit dem Wannenflansch (2.3) verbun den ist. Vorzugsweise kann das Profil (5) außerhalb der Wanne (2) vollständig entlang der umlaufenden Wannenwand (2.2) angeordnet sein. Ist der (überlappende) Ab schnitt (5.3) des außerhalb der Wanne (2) angeordneten Profils (5), welcher mit dem Wannenflansch (2.3) in Kontakt steht respektive mit diesem verbunden ist, auch im Bereich der Löcher (2.4) vorgesehen, so weist auch der Abschnitt (5.3) des Profils (5) zu den Löchern (2.4) im Wannenflansch (2.3) korrespondierende Löcher (nicht darge stellt) auf. The battery housing (1) comprises outside the tub (2) at least partially along the circumferential tub wall (2.2) at least one reinforcement (5) in the form of a profile with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q). The reinforcement or the profile (5) is preferably designed Z-shaped in cross-section, with a section (5.1, 5.1 * ) in transverse extension (Q) with the trough bottom (2.2) and a section (5.3) in transverse extension (Q) is connected to the tub flange (2.3). The profile (5) can preferably be arranged outside the tub (2) completely along the circumferential tub wall (2.2). If the (overlapping) section (5.3) of the profile (5) arranged outside the tub (2), which is in contact with the tub flange (2.3) or is connected to it, is also provided in the area of the holes (2.4), so also has the section (5.3) of the profile (5) to the holes (2.4) in the tub flange (2.3) corresponding holes (not shown).
Das Batteriegehäuse (1 ) umfasst zusätzliche Verstärkungselemente (6), welche vor zugsweise im Bereich der Löcher (2.4) angeordnet sein können. Besonders bevorzugt sind die Verstärkungselemente (6) unterhalb des außerhalb der Wanne (2) angeord-
neten Profils (5) an zwei Abschnitten (5.2, 5.3) des Profils (5) angebunden, wobei die zwei Abschnitte (5.2, 5.3) des Profils (5) in einem Winkel zueinander orientiert sind. The battery housing (1) comprises additional reinforcing elements (6), which can be arranged in front of the holes (2.4) preferably. The reinforcing elements (6) are particularly preferably arranged below the outside of the tub (2) Neten profile (5) connected to two sections (5.2, 5.3) of the profile (5), the two sections (5.2, 5.3) of the profile (5) being oriented at an angle to one another.
Dadurch, dass die Verstärkung (4) im Innenraum des Batteriegehäuses (1 ) angeord- net ist, können die Profile (4.1 , 4.2, 4.3, 7. 8) aus einem unbeschichteten, gehärteten Stahlmaterial gebildet sein. Dadurch können Stähle mit höheren Festigkeiten und ge ringeren Materialdicken verwendet werden, und somit zur Gewichtsreduktion des ge samten Batteriegehäuses (1 ) beitragen können. Die Wanne (2) und der Deckel (3) sind vorzugsweise jeweils aus einem tiefgezogenen Blechmaterial ausgebildet, bestehen insbesondere aus einem Stahlmaterial, wobei die Ziehtiefen (tw, tD) gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein können. Der Abstand (t) zwischen Wannenboden (2.1 ) und Deckelboden (3.1 ) entspricht im Wesentlichen der Summe der Ziehtiefe (tW) der Wanne (2) und der Ziehtiefe (tD) des Deckels (3). Durch die Aufteilung der Ziehtiefen (tW, tD) in gleiche oder unterschiedliche Anteile, insbe sondere bezogen auf die Höhe (t) des Innenraums, zwischen Wannenboden (2.1 ) und Deckelboden (3), kann vorzugsweise die Ziehtiefe (tW) der Wanne (2) größer als die Ziehtiefe (tD) des Deckels (3) ausgeführt sein, beispielsweise im Verhältnis zwischen 70% zu 30% und 40% zu 60%.
Because the reinforcement (4) is arranged in the interior of the battery housing (1), the profiles (4.1, 4.2, 4.3, 7. 8) can be formed from an uncoated, hardened steel material. As a result, steels with higher strengths and lower material thicknesses can be used and thus contribute to the weight reduction of the entire battery housing (1). The tub (2) and the cover (3) are preferably each formed from a deep-drawn sheet metal material, in particular consist of a steel material, the drawing depths (tw, tD) being able to be identical or different. The distance (t) between the tray base (2.1) and the cover base (3.1) essentially corresponds to the sum of the draw depth (tW) of the trough (2) and the draw depth (tD) of the cover (3). By dividing the drawing depths (tW, tD) into equal or different proportions, in particular based on the height (t) of the interior space, between the trough bottom (2.1) and the lid base (3), the drawing depth (tW) of the trough (2 ) be designed to be greater than the drawing depth (tD) of the cover (3), for example in a ratio between 70% to 30% and 40% to 60%.
Claims
1. Batteriegehäuse (1 ), welches an einem Fahrzeugboden montierbar ist, umfas send eine Wanne (2), welche einen Wannenboden (2.1 ) und eine daran ein stückig angebundene umlaufende Wannenwand (2.2) aufweist, in welcher ein oder mehrere Batteriemodule anordenbar sind, und einen Deckel (3) zum Schließen der Wanne (2), 1. The battery housing (1), which can be mounted on a vehicle floor, comprises a trough (2) which has a trough base (2.1) and a circumferential tub wall (2.2) connected to it in pieces, in which one or more battery modules can be arranged, and a lid (3) for closing the tub (2),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
innerhalb der Wanne (2) zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wannenwand (2.2) mindestens eine Verstärkung (4) in Form eines Profils (4.1 , 4.2, 4.3) mit einer Längserstreckung (L) und einer Quererstreckung (Q) ange ordnet ist, wobei die Längserstreckung (L) des Profils (4.1 , 4.2, 4.3) parallel zur Wannenwand (2.2) verläuft. inside the tub (2) at least in sections along the circumferential tub wall (2.2) at least one reinforcement (4) in the form of a profile (4.1, 4.2, 4.3) with a longitudinal extension (L) and a transverse extension (Q) is arranged, the The longitudinal extension (L) of the profile (4.1, 4.2, 4.3) runs parallel to the tub wall (2.2).
2. Batteriegehäuse nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Verstärkung (4) vollständig umlaufend innerhalb der Wanne (2) angeordnet ist, wobei die voll ständig umlaufende Verstärkung (4) aus einem oder mehreren Profilen (4.1 , 4.2, 4.3) zusammengesetzt ist. 2. Battery housing according to claim 1, wherein the at least one reinforcement (4) is arranged completely circumferentially within the trough (2), the completely circumferential reinforcement (4) being composed of one or more profiles (4.1, 4.2, 4.3).
3. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profil (4.1 , 4.2, 4.3) aus einem unbeschichteten, gehärteten Stahlmaterial gebildet ist. 3. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the profile (4.1, 4.2, 4.3) is formed from an uncoated, hardened steel material.
4. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profil (4.1 , 4.2, 4.3) derart ausgebildet und innerhalb der Wanne (2) angeordnet ist, dass der von der Wannenwand (2.2) abgewandte Seitenabschnitt (4*) des Pro fils (4.1 , 4.2, 4.3) rechtwinklig zum Wannenboden (2.1 ) verläuft. 4. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the profile (4.1, 4.2, 4.3) is designed and arranged within the tub (2) that the side section (4 *) of the Pro fils (4.1) facing away from the tub wall (2.2) , 4.2, 4.3) runs at right angles to the tank bottom (2.1).
5. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profil (4.1 , 4.2, 4.3) zumindest abschnittsweise mit dem Wannenboden (2.1 ) und/oder mit der Wannenwand (2.2) stoffschlüssig verbunden sind. 5. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the profile (4.1, 4.2, 4.3) are at least partially connected to the tub bottom (2.1) and / or to the tub wall (2.2) with a material bond.
6 Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Deckel (3) einen Deckelboden (3.1 ) und eine einstückig daran angebundene umlaufen de Deckelwand (3.2) aufweist.
6 battery housing according to one of the preceding claims, wherein the cover (3) has a cover base (3.1) and an integrally connected circumferential cover wall (3.2).
7. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Deckel (3) und/oder die Wanne (2) zumindest abschnittsweise einen einstückig an die Deckelwand (3.2) und/oder an die Wannenwand (2.2) angebundenen Deckel flansch (3.3) und/oder Wannenflansch (2.3) aufweist. 7. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the cover (3) and / or the trough (2) at least in sections a cover flange (3.3) and / or connected in one piece to the cover wall (3.2) and / or to the trough wall (2.2) or tub flange (2.3).
8. Batteriegehäuse nach Anspruch 7, wobei der Deckel (3) und die Wanne (2) zu mindest abschnittsweise einen Deckelflansch (3.3) und einen Wannenflansch (2.3) aufweisen, wobei Wanne (2) und Deckel (3) über die Flansche (2.3, 3.3) in Kontakt gebracht werden und eine Anbindungsebene (B) definieren, die im Wesentlichen parallel zum Wannenboden (2.1 ) und/oder Deckelboden (3.1 ) verläuft, wobei Wanne (2) und Deckel (3) über die Flansche (2.3, 3.3) insbeson dere lösbar miteinander verbunden sind. 8. Battery housing according to claim 7, wherein the cover (3) and the trough (2) at least in sections have a cover flange (3.3) and a trough flange (2.3), the trough (2) and cover (3) over the flanges (2.3 , 3.3) are brought into contact and define a connection plane (B) which runs essentially parallel to the tub base (2.1) and / or the cover base (3.1), with the tub (2) and cover (3) via the flanges (2.3, 3.3 ) are in particular releasably connected to one another.
9. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wan ne (2) und der Deckel (3) jeweils aus einem tiefgezogenen Blechmaterial aus gebildet sind, wobei die Ziehtiefen (tW, tD) gleich oder unterschiedlich ausge führt sind. 9. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the Wan ne (2) and the cover (3) are each formed from a deep-drawn sheet metal material, the drawing depths (tW, tD) being the same or different leads out.
10. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batte riegehäuse (1 ) außerhalb der Wanne (2) zumindest abschnittsweise entlang der umlaufenden Wannenwand (2.2) mindestens eine Verstärkung in Form eines Profils (5) mit einer Längserstreckung (L) und Quererstreckung (Q) umfasst, welches bereichsweise in Längserstreckung (L) mit dem Batteriegehäuse (1 ) verbunden ist. 10. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the battery housing (1) outside the tub (2) at least in sections along the circumferential tub wall (2.2) at least one reinforcement in the form of a profile (5) with a longitudinal extension (L) and transverse extension ( Q), which is connected to the battery housing (1) in regions in the longitudinal extension (L).
11. Batteriegehäuse nach Anspruch 10, wobei das Profil (5) im Querschnitt z-för- mig ausgeführt ist und ein Abschnitt (5.1*) in Quererstreckung (Q) mit dem Wan nenboden (2.1 ) und ein Abschnitt (5.3) in Quererstreckung (Q) mit dem Wan nenflansch (2.3) verbunden ist. 11. Battery housing according to claim 10, wherein the profile (5) is designed to be z-shaped in cross-section and a section (5.1 *) in transverse extension (Q) with the tray bottom (2.1) and a section (5.3) in transverse extension ( Q) is connected to the tub flange (2.3).
12. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profil (4.1 , 4.2, 4.3) ein Mehrkammerprofil ist, welches mindestens zwei Kammern
(4.4, 4.5) im Querschnitt umfasst, wobei die Kammern (4.4, 4.5) über mindes tens einen Steg (4**) voneinander getrennt sind. 12. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the profile (4.1, 4.2, 4.3) is a multi-chamber profile which has at least two chambers (4.4, 4.5) in cross section, the chambers (4.4, 4.5) being separated from one another by at least one web (4 **).
13. Batteriegehäuse nach Anspruch 12, wobei der Steg in der Anbindungsebene (B) oder parallel zur Anbindungsebene (B) in einem Abstand von -/+ 20 mm an geordnet ist. 13. Battery housing according to claim 12, wherein the web in the connection plane (B) or parallel to the connection plane (B) is arranged at a distance of - / + 20 mm.
14. Batteriegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum indest der Wannenflansch (2.3) entlang seines Umfangs Löcher (2.4) aufweist, welche zur Aufnahme von Befestigungsmittel und damit zur Montage an ein Fahrzeug dienen. 14. Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the indest the tub flange (2.3) has holes (2.4) along its circumference, which are used to accommodate fastening means and thus for mounting on a vehicle.
15. Batteriegehäuse nach Anspruch 13, wobei das Batteriegehäuse zusätzliche Verstärkungselemente (6) umfasst, welche im Bereich der Löcher (2.4) ange ordnet sind.
15. Battery housing according to claim 13, wherein the battery housing comprises additional reinforcing elements (6) which are arranged in the region of the holes (2.4).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202080020650.6A CN113597705B (en) | 2019-03-13 | 2020-03-05 | Battery case |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019203400.4A DE102019203400A1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Battery case |
DE102019203400.4 | 2019-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020182594A1 true WO2020182594A1 (en) | 2020-09-17 |
Family
ID=69784424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/055804 WO2020182594A1 (en) | 2019-03-13 | 2020-03-05 | Battery housing |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113597705B (en) |
DE (1) | DE102019203400A1 (en) |
WO (1) | WO2020182594A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115395169A (en) * | 2021-05-25 | 2022-11-25 | 马勒国际有限公司 | Motor vehicle battery for a motor vehicle and use thereof in a motor vehicle |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021122902A1 (en) | 2021-09-03 | 2023-03-09 | Muhr Und Bender Kg | housing arrangement |
DE102022120055A1 (en) | 2022-08-09 | 2024-02-15 | Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg | Battery case |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2623353A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-07 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Battery container |
DE102016110330A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Thyssenkrupp Ag | Housing for a vehicle battery and method for producing such a housing |
DE102016209853A1 (en) | 2016-06-06 | 2017-12-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Lower shell for a battery case and traction battery for a motor vehicle |
WO2018029167A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery housing |
WO2018029168A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery case with lateral reinforcement |
DE102016116729A1 (en) | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Battery housing for an electric motor driven vehicle |
DE102016121247A1 (en) | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Battery carrier as a tub with reinforcing struts |
CN108528191A (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | A kind of driving battery case and electric vehicle for electric vehicle |
WO2018210420A1 (en) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery housing |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009043635A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Battery housing for use in energy storage system of e.g. electric vehicle, has conductor frame arranged within inner chamber, where battery module is fixed between two cross beams of frame |
JP6020958B2 (en) * | 2012-07-13 | 2016-11-02 | 三菱自動車工業株式会社 | Battery pack tray |
DE102013008428B4 (en) * | 2013-05-16 | 2017-05-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Arrangement for storing at least one, arranged in a housing drive energy storage in a motor vehicle |
JP6293906B2 (en) * | 2014-08-22 | 2018-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Automotive battery pack |
DE102016110335A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Thyssenkrupp Ag | Battery intake and use of a battery holder |
DE102018120371B4 (en) * | 2018-08-21 | 2021-07-29 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Battery housing for a vehicle driven by an electric motor |
-
2019
- 2019-03-13 DE DE102019203400.4A patent/DE102019203400A1/en active Pending
-
2020
- 2020-03-05 WO PCT/EP2020/055804 patent/WO2020182594A1/en active Application Filing
- 2020-03-05 CN CN202080020650.6A patent/CN113597705B/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2623353A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-07 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Battery container |
DE102016110330A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Thyssenkrupp Ag | Housing for a vehicle battery and method for producing such a housing |
DE102016209853A1 (en) | 2016-06-06 | 2017-12-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Lower shell for a battery case and traction battery for a motor vehicle |
WO2018029167A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery housing |
WO2018029168A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery case with lateral reinforcement |
DE102016116729A1 (en) | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Battery housing for an electric motor driven vehicle |
DE102016121247A1 (en) | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Battery carrier as a tub with reinforcing struts |
WO2018210420A1 (en) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Battery housing |
CN108528191A (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | A kind of driving battery case and electric vehicle for electric vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115395169A (en) * | 2021-05-25 | 2022-11-25 | 马勒国际有限公司 | Motor vehicle battery for a motor vehicle and use thereof in a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113597705A (en) | 2021-11-02 |
DE102019203400A1 (en) | 2020-09-17 |
CN113597705B (en) | 2024-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016115037A1 (en) | Battery box with side reinforcement | |
DE102013008428B4 (en) | Arrangement for storing at least one, arranged in a housing drive energy storage in a motor vehicle | |
WO2017207503A1 (en) | Housing for a vehicle battery, and method for manufacturing a housing of said type | |
DE102016121254B4 (en) | Battery tray with tolerance compensation element | |
WO2020182594A1 (en) | Battery housing | |
WO2018082896A1 (en) | Battery housing | |
DE102010034932A1 (en) | Motor vehicle body with structurally reinforced front frame connection | |
DE102016121252B4 (en) | Battery tray with corner connector and method for manufacturing a battery tray | |
EP3811435A1 (en) | Battery box with reinforcement element | |
WO2018153880A1 (en) | Battery housing for a vehicle battery and chassis for an electric vehicle | |
EP3625835B1 (en) | Battery housing | |
DE102016110335A1 (en) | Battery intake and use of a battery holder | |
EP3943327B1 (en) | Battery carrier made of lightweight metal profiles with calibrated ends and method for its manufacture | |
WO2018166895A1 (en) | Battery housing comprising a reinforcing structure and use | |
EP1951538B1 (en) | Outer tank for a cryogenic fuel | |
DE102018120371B4 (en) | Battery housing for a vehicle driven by an electric motor | |
DE10327008B3 (en) | Bumper for a motor vehicle | |
DE20013208U1 (en) | Component with a hollow cross section | |
DE102019213750B3 (en) | Surface component as well as electrochemical storage and / or motor vehicle with such a surface component | |
DE102012024631A1 (en) | Motor vehicle body structure and method for producing a motor vehicle body structure | |
DE102018121727A1 (en) | Battery carrier for an electric motor vehicle | |
DE102020209654B4 (en) | Housing for holding a battery, especially a high-voltage battery | |
DE19637243A1 (en) | Motor car carrier | |
DE102018126068B4 (en) | Battery carrier with surrounding frame made of sheet metal components | |
EP4026194A1 (en) | Battery box with frame reinforcing element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20710464 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20710464 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |