CN106410077B - 蓄电池组件和具有这种蓄电池组件的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明尤其建议一种蓄电池组件(3)，具有构造底部的蓄电池支架(4)，至少一个电池单体模块(8)在采用至少一个被分配给电池单体模块的模块支架(11)的情况下借助至少一个螺纹连接件(13)被紧固在蓄电池支架上。模块支架(11)具有带第一钻孔(18)的第一紧固区段(17)。蓄电池支架(4)具有带第二钻孔(20)的第二紧固区段(19)。钻孔(18、20)被紧固螺钉(13a)贯穿，第二钻孔(20)与底部侧的开口(23)间隔开地、在第二钻孔的内部构造向径向内部指向的凸肩(24)，紧固螺钉(13a)借助螺钉头(26)在中间连接密封垫片(25)的情况下轴向支撑在凸肩(24)上。在开口(23)和螺钉头(26)之间的第二钻孔(20)的自由空间(29)被密封罐(31)占据，密封罐在预紧的情况下支撑在第二钻孔(20)的内轮廓(30)上。

Description

蓄电池组件和具有这种蓄电池组件的车辆
技术领域
本发明涉及一种蓄电池组件。本发明还涉及一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆，其具有这种蓄电池组件。
背景技术
由DE 10 2012 010 673 A1已知一种具有用于可电驱动的机动车的电池单体模块的蓄电池组件，所述电池单体模块分别由框组件包围，并且通过侧面部件与其他蓄电池组件和/或接收部或者说蓄电池支架连接。该框组件分别由两个功能一致的侧面部件和两个一致的夹紧侧面部件构成。所述侧面部件在其功能侧上配备以套筒状的紧固元件，并且具有加固元件。此外，使闭锁元件成型到侧面部件中，通过该闭锁元件使所述框组件与所述夹紧侧面组部件在连接位置上闭合。所述紧固元件如此定位在所述侧面部件的功能侧面上：在两个侧面部件的功能侧面彼此叠放时，所述紧固元件处于互相同轴线的位置。构成的蓄电池组装配在所述接收部上，所述接收部是机动车的车身元件。该连接通过螺钉形式的保持元件实现，所述螺钉伸入到焊接所述接收部上的螺母中。为了提高具有所述接收部的蓄电池组的连接的稳定性，在外置的紧固元件和所述接收部之间安装套管。
在实践中有下述要求：使所述蓄电池单体模块布置在不透水的壳体中。由于安装空间的原因，所述紧固必需从外部穿过不透水的壳体，或者说穿过构造底部的蓄电池支架而实现，从而要求如下紧固解决方案、尤其是螺纹连接，通过所述螺纹连接有效地避免水从外部侵入，并且因此确保高的密封性。在此提出下文描述的发明。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种具有至少一个电池单体模块的蓄电池组件，其螺纹连接解决方案确保高的密封性。此外本发明的任务是，提供一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆，其具有上述类型的蓄电池组件。
所述提出任务通过如下蓄电池组件来解决：
a)具有构造底部的蓄电池支架，
b)至少一个电池单体模块在采用至少一个被分配给该电池单体模块的模块支架的情况下借助至少一个螺纹连接件被紧固在所述蓄电池支架上，
c)其中，所述至少一个模块支架具有带第一钻孔的第一紧固区段，并且所述蓄电池支架具有与第一紧固区段相应的第二紧固区段，所述第二紧固区段具有与第一钻孔同轴线设置的第二钻孔，
d)其中，所述钻孔被所述螺纹连接件的紧固螺钉贯穿，
e)其中，第二钻孔与底部侧的开口间隔开地、在该第二钻孔内部构造向径向内部指向的凸肩，所述紧固螺钉借助螺钉头或者螺母在中间连接密封垫片的情况下在轴向上支撑在该凸肩上，
f)其中，该凸肩这样远地与第二钻孔的底部侧的开口间隔开：在该底部侧的开口和所述螺钉头或者所述螺母之间构成自由空间，所述螺钉头或者所述螺母在组装中设置在第二钻孔内部，并且
g)其中，所述自由空间在轴向方向上看至少部分地被密封罐占据，该密封罐在预紧的情况下支撑在第二钻孔的内轮廓上。
通过密封垫片与密封罐的组合实现了尤其不透水的螺纹连接结构，在由于机械负载而可能出现的、该螺纹连接结构的沉降现象(Setzerscheinungen)和由此紧接着可能的所安装的密封垫片的不密封性的情况下，也保留维持该尤其不透水的螺纹连接结构。所述的紧固螺钉在本发明的意义中也理解为如下螺纹栓，该螺纹栓在两端具有各一个螺纹各用于一个螺母。
接着所述密封罐优选地通过弹性体、例如弹性体塑料或者橡胶构成，该密封罐允许简单并且成本有利地制造和构造，其方式为，使该密封罐仅仅压入到所述第二紧固区段的第二钻孔中。
根据本发明的一个有利实施方式，所述密封罐的外侧面构造了具有在纵剖面中看交替设置的峰和谷的波纹结构或者环结构。由此，使密封罐的装配变简单。此外，提高了该密封罐的密封效果。
为了确保所述密封罐的性能可靠的装配，在本发明的进一步方案中，所述压力罐具有至少一个对中件，所述对中件在装配期间优选地与尤其螺钉头的、与所述对中件相应的对中件处于作用连接中。
根据本发明的一个尤其结合实际的构型，所述密封罐优选地旋转对称地构造，并且在预紧力下被压入或者未说能压入到旋转对称的第二钻孔中。
此外优选地，所述密封罐相对于密封罐的横轴线对称地构造，从而有效地避免错误装配。由此看来，所述密封罐在纵剖面中看优选地具有H形横截面，从而尤其实现材料节约和重量节约。然而，本发明不局限于这种优选的横截面，而是包括对于讨论中的应用情况而言的各自适合的密封罐横截面。因此，旋转对称地构造的密封罐在横截面中看也能具有U形横截面，或者能通过实心材料构成。
此外，如本发明设置的那样，所述模块支架优选地通过板材弯曲件或者板材冲压件构成。该模块支架的、具有所述第一钻孔的第一紧固区段通过向蓄电池支架的第二紧固区段延伸的板状突头构成。紧固螺钉借助螺母在轴向上支撑在第一紧固区段上，在这种情况下，表明有利的是，所述螺母与所述第一紧固区段固定地、优选通过焊接(焊接螺母)或者粘贴以材料锁合的方式连接。通过这些措施使装配变简单。替代地，所述螺母形状锁合地与所述第一紧固区段连接，或者所述螺母通过该第一紧固区段自身构成，也就是说，通过在该第一紧固区段中仅仅引入一个螺纹钻孔的方式，与该第一紧固区段整体地构造。由此实现尤其材料节约和重量节约以及在制造时间上的节约。
如本发明还设置的那样，具有第二钻孔的第二紧固区段通过由构造所述底部的蓄电池支架出发的、并且正交于所述底部定向的、塔状的突出部构成，从而能产生一种接合连接结构，其在螺纹拧接期间能承受住大的力、尤其是拉力。由此可见，所述蓄电池支架优选地通过铸件、例如由铝或者铝合金制成的铸件构成，该铸件实现了简单地并且成本有利地构造所述塔状的突出部。
所述蓄电池支架优选地盆状地构造，从而实现该蓄电池支架的高的弯曲刚性。由此可见，所述塔状的突出部优选地也是所述盆状的蓄电池支架的壁的组成部分，从而进一步提高了蓄电池支架的稳定性。
通过本发明自然也包括板状地构造的蓄电池支架。所述密封垫片的尤其简单的和性能可靠的实施方式通过一种具有被分配给密封垫片的弹性体环的、优选由钢制成的环状盘实现。
本发明还涉及一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆，其具有前述类型的蓄电池组件。
附图说明
下面参照在附图中示意性地示出的实施例详细阐释本发明。然而本发明不局限于该实施例。附图示出：
图1非常示意性地示出了配备有根据本发明构造的蓄电池组件的机动车，
图2以立体分解图示出了所述的蓄电池组件，
图3示出了根据图2的、在组装状态下并且补足了其他构件的蓄电池组件，
图4示出了根据图3的截面“I-I”，
图5示出了蓄电池组件的模块支架的立体单件示图，
图6示出了根据图4的细节“Z”，
图7示出了对于本发明来说重要的第一构件的立体单件示图，
图8示出了对于本发明来说重要的第二构件的立体单件示图，
图9以立体的仰视图示出了蓄电池组件。
具体实施方式
图1首先示出了车辆1，在此是机动车，其具有作为驱动马达的电动马达2和构造了牵引蓄电池的蓄电池组件3。根据本实施例，因此涉及纯电驱动机动车1。通过本发明自然也包括所谓的混合动力车辆，该混合动力车辆除了一个或者多个电动马达2以外也具有内燃机(未制图地示出)。
根据图2至4和9，蓄电池组件3具有构造了底部的蓄电池支架4，该蓄电池支架在此以支架底部4a和向上指向的支架壁4b盆状地构造。蓄电池支架4的这种形状相应于考虑到防水的蓄电池壳体的优选形式。因此，给该蓄电池支架4分配未制图地示出的盖元件，该盖元件安放到所述盆状的蓄电池支架4的自由端侧5上，并且借助在图2中示出的空心柱状的对中销6来对中，并且借助贯穿该对中销的螺钉7来螺纹连接。优选地，设置未制图地示出的环状密封部，用于密封接合位置。此外，优选地至少所述蓄电池支架4是由例如铝或者铝合金制成的铸件。
然而，本发明不局限于所述的优选盆状构造的蓄电池支架4上，而是也包括一种如下蓄电池支架4，该蓄电池支架基本上板状地构造并且因此不具有所述的支架壁4b(未制图地示出)。
图2示出了装备电池单体模块8期间的蓄电池支架4，而图3示出了完全装配有电池单体模块8的蓄电池支架4。在此八个电池单体模块8在蓄电池支架4中布置并且电联接，其中，每四个电池单体模块8组成一个模块组9a、9b。
电池单体模块8分别在借助该电池单体模块的端侧地布置的第一和第二模块支架10、11的情况下，借助第一或者说第二螺纹连接件12、13力锁合地固定在蓄电池支架4上。第一螺纹连接件12设置在蓄电池支架4的内部区域中。第一螺纹连接件以如下方式作用：从属的第一紧固螺钉12a从蓄电池支架4的内侧出来，根据图2由此从上方，旋入到蓄电池支架4的相应被分配的、未制图地示出的螺纹钻孔或者旋入到被分配的螺母中。在此，该第一紧固螺钉12a优选地贯穿未在细节上详细示出的第一模块支架10的、同样未制图地示出的接收钻孔。
第二螺纹连接件13设置在蓄电池支架4的边缘区域中。该第二螺纹连接件如下来作用：从属的第二紧固螺钉13a取决于安装空间、从盆状的蓄电池支架4的支架底部4a出来，根据图2由此从下方，分别与一个第二模块支架11螺纹连接。
根据本实施例，第二模块支架11具有基本上X形构型(尤其参见图5)，并且分别优选地通过基本上面状的板材弯曲件和/或板材冲压件构成。X形构造的第二模块支架11的自由支脚14向电池单体模块8弯曲90°地构造，并且分别具有一个紧固孔15。每两个电池单体模块8借助在图6中可见的第三紧固螺钉16彼此连接，该第三紧固螺钉贯穿从属的模块支架11的紧固孔15以及所述电池单体模块8的配属的贯穿钻孔，其中，该第三紧固螺钉16在一端借助螺钉头支撑在模块支架11的自由支脚14上，并且另一端借助螺母支撑在另一模块支架11的自由支脚14上。
第二螺纹连接件13尤其参考图6如下构型：
此外，每个第二模块支架11具有一个带第一钻孔18的第一紧固区段17。蓄电池支架4具有与所述第一紧固区段17相应的、带有第二钻孔20的第二紧固区段19。这两个钻孔18、20彼此同轴线地布置(参见图4、6)。第一紧固区段17在此通过向第二紧固区段19延伸的板状突头21构成。蓄电池支架4的、具有第二钻孔20的第二紧固区段19通过由该蓄电池支架的支架底部4a出发的、并且正交于该支架底部定向的、塔状的突出部22构成，从而能形成一种接合连接结构，其在螺纹拧接期间能承受大的力、尤其是拉力塔状的突出部22有利地集成到蓄电池支架4的支架壁4b中。
钻孔18、20被第二紧固螺钉13a贯穿，其中，该第二紧固螺钉由盆状的蓄电池支架4的支架底部4a出来，因此从下方安装到第二钻孔20中。与第二钻孔20的底部侧的开口23间隔开地，在该第二钻孔的内部构造向径向内部指向的凸肩24。第二紧固螺钉13a在中间连接密封垫片25的情况下借助其螺钉头26轴向支撑在在该凸肩24上。根据本实施例，密封垫片25通过优选地由钢制成的环状盘25a与分配给该密封垫片的弹性体环25b构成(尤其参见图7)。如果替代于第三紧固螺钉13a，设置螺纹栓作为等效件，所述螺纹栓在两端分别具有螺纹各用于一个螺母，则相应地所述螺纹栓在中间连接密封垫片25的情况下借助螺母支撑在所述的凸肩24上(未制图地示出)。
由当前说明的实施例可见，第二紧固螺钉13a的另一端部借助在紧固螺钉13a的螺纹27上螺纹旋上的螺母28轴向地支撑在第二模块支架11的第一紧固区段17上。螺母28优选地以材料锁合的方式与第一紧固区段17连接，根据本实施例作为所谓的焊接螺母与该第一紧固区段焊接。替代地，所述的螺母28也能与第一紧固区段17粘合，与第一紧固区段17形状锁合地连接，或者以在该第一紧固区段中引入螺纹钻孔的方式(未制图地示出)通过第一紧固区段17自身来构成。
凸肩24这样远地与第二钻孔20的底部侧开口23间隔开地布置：在底部侧的开口23和在组装状态下布置在第二钻孔20内部的螺钉头26(或者替代地螺母)之间构成在此柱状的自由空间29。所述的自由空间29在轴向方向上看部分地被密封罐31占据，该密封罐在径向预紧力的情况下支撑在第二钻孔20的内轮廓30上(尤其参见图4、6、9)。
优选地，密封罐31通过弹性体、例如弹性体塑料或者橡胶构成。根据图8，在密封罐31的外侧面上设置有波纹或者环结构32，该波纹或者环结构在密封罐31的纵剖面中看交替地设置峰和谷而构造。
优选旋转对称地构造的密封罐31在此具有与其横轴线对称的、即H形的横截面。然而本发明不局限于该优选的横截面，而是包括对于讨论中的应用情况而言各自适合的密封罐31的横截面。因此，旋转对称地构造的密封罐31在横截面上看能例如也具有U形的横截面或者通过实心材料构成(未制图地示出)。
此外，旋转对称地构造的密封罐31具有两个对中销的形式的对中件33。所述对中销轴向相对置地在密封罐31的中心在该密封罐的每个端侧上布置地、在轴向上彼此背离指向地、以及与密封罐31一件式地构造。
在装配或者说轴向按压密封罐31到第二钻孔20中期间(在此尤其参见图2)，所述对中件33中的一个进入到螺钉头26的中心槽口34中。所述的槽口33例如由内六边接收部构成，用于具有外六边的相应螺纹扳手。
附图标记列表
1 车辆
2 电动马达
3 蓄电池组件
4 蓄电池支架
4a 支架底部
4b 支架壁
5 端侧(支架壁4b)
6 对中销
7 螺钉
8 电池单体模块
9a 模块组
9b 模块组
10 第一模块支架
11 第二模块支架
12 第一螺纹连接件
12a 第一紧固螺钉
13 第二螺纹连接件
13a 第二紧固螺钉
14 支脚(第二模块支架11)
15 紧固孔
16 第三紧固螺钉
17 第一紧固区段
18 第一钻孔
19 第二紧固区段
20 第二钻孔
21 突头(第二模块支架11)
22 突出部
23 开口
24 凸肩
25 密封垫片
25a 环状盘
25b 弹性体环
26 螺钉头
27 螺纹
28 螺母
29 自由空间
30 内轮廓(第二钻孔20)
31 密封罐
32 波纹/环结构
33 对中件
34 槽口

Claims (16)

1.蓄电池组件(3)，
a)具有构造底部的蓄电池支架(4)，
b)至少一个电池单体模块(8)在采用至少一个被分配给所述电池单体模块的模块支架(11)的情况下借助至少一个螺纹连接件(13)被紧固在所述蓄电池组件上，
c)其中，所述至少一个模块支架(11)具有带第一钻孔(18)的第一紧固区段(17)，并且，所述蓄电池支架(4)具有与所述第一紧固区段(17)相应的第二紧固区段(19)，所述第二紧固区段具有与所述第一钻孔(18)同轴线设置的第二钻孔(20)，
d)其中，所述钻孔(18、20)被所述螺纹连接件(13)的紧固螺钉(13a)贯穿，
e)其中，所述第二钻孔(20)与底部侧的开口(23)间隔开地、在所述第二钻孔的内部构造向径向内部指向的凸肩(24)，所述紧固螺钉(13a)借助螺钉头(26)或者螺母(28)在中间连接密封垫片(25)的情况下在轴向上支撑在所述凸肩(24)上，
f)其中，所述凸肩(24)这样远地与所述第二钻孔(20)的底部侧的开口(23)间隔开：在所述底部侧的开口(23)和所述螺钉头(26)或者所述螺母(28)之间构成自由空间(29)，所述螺钉头或所述螺母在组装中布置在所述第二钻孔(20)内部，并且
g)其中，所述自由空间(29)在轴向方向上看至少部分地被密封罐(31)占据，所述密封罐在预紧的情况下支撑在所述第二钻孔(20)的内轮廓(30)上。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)通过弹性体构成。
3.根据权利要求2所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)的外侧面构造了具有在纵剖面中看交替设置的峰和谷的波纹结构或者环结构(32)。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)具有至少一个对中件(33)。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)旋转对称地构造。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)相对于密封罐的横轴线对称地构造。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封罐(31)在纵剖面中看具有H或者U形横截面，或者通过实心材料构成。
8.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述模块支架(11)通过板材弯曲件和/或板材冲压件构成，并且，所述模块支架的、具有所述第一钻孔(18)的第一紧固区段(17)通过向所述第二紧固区段(19)延伸的板状的突头(21)构成。
9.根据权利要求1到3中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述紧固螺钉(13a)借助螺母(28)在轴向上支撑在所述第一紧固区段(17)上，在这种情况下，所述螺母(28)与所述第一紧固区段(17)固定连接。
10.根据权利要求9所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述螺母(28)与所述第一紧固区段(17)材料锁合地或者形状锁合地连接，或者所述螺母(28)以在所述第一紧固区段中引入螺纹钻孔的方式通过所述第一紧固区段(17)构成。
11.根据权利要求1到3、10中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，具有所述第二钻孔(20)的第二紧固区段(19)通过由构造所述底部的蓄电池支架(4)出发的、并且正交于所述底部定向的、塔状的突出部(22)构成。
12.根据权利要求1到3、10中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述蓄电池支架(4)是铸件。
13.根据权利要求1到3、10中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述蓄电池支架(4)盆状地或者板状地构造。
14.根据权利要求1到3、10中任一项所述的蓄电池组件(3)，其特征在于，所述密封垫片(25)通过环状盘(25a)与被分配给所述密封垫片的弹性体环(25b)构成。
15.车辆(1)，其具有根据权利要求1到14中任一项所述的蓄电池组件(3)。
16.根据权利要求15所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆(1)是混合动力车辆或者电动车辆。
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