CN108091797A - 用于制造壳体件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造壳体件的方法,该方法具有以下步骤:‑选择板状的底板的区域;‑对所选择的区域进行改型,用于通过所改型的所选择的区域来产生所述底板的未被选择的区域的限界部分。
Description
技术领域
本发明涉及按照独立权利要求的前序部分所述的、一种用于制造壳体件的方法、一种用于接纳电化学的能量存储器的壳体、一种电池系统以及所述电池系统在车辆和/或固定的能量存储系统中的使用。
背景技术
文献DE 10 2014 203 715 A1公开了一种用于电池模块的壳体,其具有基体和盖板,其中至少一根冷却管被集成到所述基体中。此外,本发明涉及一种具有这样的壳体的电池模块,其中在所述壳体中布置了至少多个电联合的电池单池并且通过其所产生的热至少通过所述被集成到基体中的冷却管从所述壳体中导出。除此以外,所述文献涉及一种具有多个这样的电池模块的电池组,所述电池模块电联合在一起,其中所述电池组通过所述电池模块以模块化的构造方式来构建。此外,所述文献涉及一种具有这样的电池组的电动车辆或者混合动力车辆,所述电池组至少部分地用于对所述电动车辆或者混合动力车辆的驱动单元进行能量供给。
文献DE 10 2013 207 592 B3公开了一种电池系统,该电池系统包括:至少一个第一和一个第二电池模块,其中每个电池模块都通过底板和被固定在所述底板的基面(Grundfläche)上的单池堆所构成,以及至少一个辅助框架,其中在所述底板的第一侧上布置了第一凸肩并且在与所述第一侧对置的第二侧上布置了第一区段,其中在所述第一凸肩中并且在所述第一区段中在平行于所述第一凸肩和所述第一区段的延伸方向R1的情况下布置了第一螺纹孔,其中所述电池模块通过螺纹连接通过布置在所述辅助框架中的、伸入到所述第一螺纹孔中的贯通孔(Durchgangslöcher)通过所述辅助框架彼此相连接。
文献DE 11 2012 000 424 T5公开了一种电池套件(Batteriesatz),该电池套件具有第一模块系统、第二模块系统和中间通道。所述第一模块系统包括第一框架和布置在所述第一框架中的第一盒电池模块。所述第一盒电池模块包括第一多个数目的棱柱状的单池和第一多个数目的模块接口。所述第二模块系统则包括第二框架和布置在所述第二框架中的第二盒电池模块。所述第二盒电池模块包括第二多个数目的棱柱状的单池和第二多个数目的模块接口。所述中间通道穿过所述电池套件的中心来延伸并且将所述第一模块系统与所述第二模块系统连接起来。所述第一多个数目的模块接口和所述第二多个数目的模块接口在与所述中间通道相邻的情况下布置在所述中间通道的对置的侧面上。
文献10 2014 204 245 A1公开了一种具有多个直流的(galvanischen)单池的能量存储单元,其中所述直流的单池分别具有一个包括第一电极的第一外侧面和一个包括第二电极的第二外侧面,并且所述直流的单池通过所述直流的单池以所述外侧面彼此排列(Aneinanderreihung)这种方式通过所述电极彼此电连接。此外,所述能量存储单元包括第一框架元件和第二框架元件,所述第一框架元件和所述第二框架元件直接地或者间接地彼此相连接,其中所述第一框架元件布置在所述直流的单池的彼此排列的一端部上,并且所述第二框架元件布置在所述直流的单池的彼此排列的另一个端部上。
发明内容
相对于此,所述按本发明的、具有独立权利要求的特性的特征的处理方式具有以下优点:选择板状的底板的一个区域,对所述区域进行改型,由此通过所改型的所选择的区域来产生所述底板的、未被选择的区域的限界部分。由此能够由仅仅一个坯件来制造由底板和限界部分构成的壳体件。
此外,通过所述一体地构成的壳体件,能够有利地灵活地与制造变型方案所特有的要求相匹配地实施、比如与对最大允许的总重、必需的稳定性、碰撞安全性、振动敏感性或者对所使用的材料针对环境影响的抵抗力的要求相匹配地实施。
另外的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
为了对所述底板进行改型而使用弯曲方法,在所述弯曲方法中为所选择的区域的第一弯曲区段选择基本上垂直于所述底板的第一弯曲角度,并且为所选择的区域的第二弯曲区段选择基本上垂直于所述第一弯曲区段的第二弯曲角度。
由此实现所述底板的未被选择的区域的、所产生的限界部分(Eingrenzung)的、特别的稳定性。
如此选择所述第一弯曲区段的宽度和所述第二弯曲区段的宽度,使得所述限界部分具有U形的轮廓。
通过所述U形的轮廓而产生空腔,该空腔有利地适合于接纳构件、比如电缆或者稳定构件。此外,所述具有U形的轮廓的限界部分相对于所述限界部分、底板和/或壳体件的机械负荷具有特别的稳定性。
为了对所述底板进行改型,为所选择的区域的第三弯曲区段选择第三弯曲角度,该第三弯曲角度基本上垂直于所述第二弯曲区段。
由此产生一种限界部分,该限界部分具有基本上封闭的轮廓。
如此选择所述第一弯曲区段的宽度、所述第二弯曲区段的宽度和/或所述第三弯曲区段的宽度,使得所述限界部分具有基本上封闭的长方体的轮廓。
通过所产生的空腔,能够将构件、比如电线和/或监控装置加入到所述空腔中。
将所述第三弯曲区段的侧边与所述底板的未被选择的区域之间的接触面粘合并且/或者焊接起来。
由此实现所述限界部分的特别的稳定性。此外,实现所述长方体的轮廓相对于湿气得到提高的密封性和/或所述长方体的轮廓针对环境影响的得到改进的抵抗力。
此外,由此能够满足对所述壳体件的电磁兼容性(Verträglichkeit)、传导性、温度影响、导热性和/或重量的特别要求。
被所述U形的轮廓和/或长方体的轮廓所围住的空间能够用填充材料、比如塑料、水泥状的材料和/或泡沫状的材料来填充。
由此,实现所述限界部分的以及由此所述壳体件的得到提高的稳定性,由此能够实现所述壳体件的特别的碰撞安全性。
将所述底板的未被选择的区域的至少一个深冲区段改型为空心件。
通过所述比如以具有直角的或者柱状的轮廓的突起(Domen)的形式的空心件,能够有利地在保持所述壳体件的一体的构成的情况下对另外的构件、比如冷却装置或者稳定构件进行固定、稳定、定位和/或安置。
比如通过铆接(Durchsetzfügen)以传力锁合的和/或材料锁合的方式将横梁与所述底板的未被选择的区域的、所改型的所选择的区域的至少一个区段和/或至少一个空心件连接起来。
由此,能够实现所述稳定性的改进。此外,所述横梁用于固定另外的构件、比如冷却装置。
为了对电化学的能量存储器进行调温,将冷却板加入到所述底板的限界部分中。这能够通过简单地放入所述冷却板来进行并且/或者通过插入到所述具有U形的轮廓的限界部分中来进行。
比如通过焊接、粘合和/或铆接以传力锁合的和材料锁合的方式将所述冷却板与所述底板、所述横梁、所述空心件和/或所述底板的限界部分连接起来。
通过所述冷却板来保证良好的散热,其中废热(Abwärme)比如在所述电化学的能量存储器的运行的期间产生,并且在制造所述壳体件时能够实现高的自动化程度。
为了提高所述壳体件的稳定性,以传力锁合的、形状锁合的和/或材料锁合的方式将至少一个构件与所述底板、所述第一弯曲区段、所述第二弯曲区段和/或所述第三弯曲区段连接起来。
所述至少一个构件比如是U形的框架元件,该框架元件以U形的开口包括所述第一、第二和第三弯曲区段。由此实现相对于物理的影响的稳定性的进一步的提高。
有利地能够视所述壳体件的负荷区而定由不同的材料来制造这些构件,由此实现重量减轻。
用于接纳电化学的能量存储器的壳体有利地包括根据所述按本发明的方法所制造的壳体件。
通过所述一体地构成的壳体件,能够容易地对所述壳体件进行制造变型方案所特有的匹配。此外,所述壳体件能够以相对于传统的方法较低的制造开销来制造。
电池系统有利地具有用于接纳电化学的能量存储器的壳体,该壳体包括至少一个根据所述按本发明的方法所制造的壳体件。
所述电池有利地用在具有锂离子能量存储器、锂硫能量存储器、锂空气能量存储器和/或固体电解质能量存储器的车辆和/或固定的电池系统中。
所述车辆中的和/或固定的能量存储系统中的电化学的能量存储器尤其得到了保护免受机械的和电磁的环境影响,但是也免受湿气和/或化学物质。此外,有利地实现对机械的稳定性、碰撞抵抗力和物理的及电磁的密封性的要求。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明中进行详细解释。附图中:
图1a示出了用于制造限界部分的第一种实施方式;并且
图1b示出了用于制造限界部分的第二种实施方式;并且
图2示出了限界部分的第一种实施方式;并且
图3示出了限界部分的第二种实施方式;并且
图4示出了壳体件的第一种实施方式;并且
图5示出了壳体件的第二种实施方式;并且
图6示出了具有横梁的壳体件的第一种实施方式;并且
图7示出了具有空心件的壳体件的第一种实施方式并且
图8示出了用于所述壳体件的稳定元件的一种实施方式。
相同的附图标记在所有附图中表示相同的装置组件。
具体实施方式
图1a示出了用于制造限界部分的第一种实施方式。板状的底板100a被划分为所述底板100a的、用于产生限界部分的所选择的区域101a和所述底板100a的未被选择的区域102a。所述板状的底板100a比如由板件和/或热塑性塑料一体地构成。
图1b示出了用于制造限界部分的第二种实施方式。在图1b中示出了板状的底板100b。所述板状的底板102具有底板100b的、用于产生限界部分的所选择的区域102b以及所述底板100b的未被选择的区域101b。所选择的区域102b包括所述底板100b的外部区域。由此产生将所述未被选择的区域101b环绕的限界部分。
图2示出了限界部分的第一种实施方式。在图2中示出了具有U形的轮廓的壳体件200。所述限界部分201包括两个弯曲区段201(1)、202(2)。所述第一弯曲区段201(1)的弯曲角度基本上垂直于底板202。所述第二弯曲区段202(2)的弯曲角度基本上垂直于所述第一弯曲区段201(1)。
由此产生所述包括空腔203的U形的轮廓。
图3示出了限界部分的第二种实施方式。在图3中示出了具有长方体的轮廓的壳体件300。所述限界部分301包括三个弯曲区段301(1)、301(2)、301(3)。所述第一弯曲区段301(1)的弯曲角度基本上垂直于底板302。所述第二弯曲区段301(2)的弯曲角度基本上垂直于所述第一弯曲区段301(1)。所述第三弯曲区段301(3)的弯曲角度基本上垂直于所述第二弯曲区段301(2)。通过所述三个弯曲区段301(1)、301(2)、303(3)来产生所述长方体的轮廓。在所述第三弯曲区段301(3)与所述底板302之间产生所述第三弯曲区段与所述底板302之间的接触面303a以及所述第三弯曲区段301(3)的侧边与所述底板302之间的第二接触面303b。
图4示出了壳体件的第一种实施方式。在图4中示出了具有环绕的限界部分401的壳体件400。所述限界部分401具有长方体的轮廓并且限定着底板402。所述底板402的所选择的区域在三个弯曲区段404(1)、404(2)、404(3)中被弯曲成限界部分401。在所述第三弯曲区段404(3)与所述底板402之间产生的接触面403有利地通过焊接方法来得到密封。
图5示出了壳体件的第二种实施方式。在图5中示出了具有环绕的限界部分501的壳体件500,其中所述限界部分501具有U形的轮廓。底板502被环绕的限界部分501所限定。在所示出的实施方式中,所述U形的轮廓的空腔用填充材料503来填充。所述限界部分501包括第一弯曲区段504(1)和第二弯曲区段504(2)。
图6示出了所述具有横梁的壳体件的第一种实施方式。在图6中示出了具有环绕的限界部分601的壳体件600。所述限界部分601具有长方体的轮廓。底板602被所述限界部分601所限定。限界部分601包括第一弯曲区段604(1)、604(2)、604(3)。横梁605至少与所述底板602的未被选择的区域的区段和/或所改型的所选择的区域、尤其是所述第三弯曲区段604(3)相连接。
图7示出了具有空心件的壳体件的第一种实施方式。在图7中示出了具有环绕的限界部分701的壳体件700。所述限界部分701具有长方体的轮廓。所述壳体件700的底板702包括多个空心件706a、706b、706c。所述空心件706a通过所述底板702的未被选择的区域的深冲区段来成形,其中所述空心件706a具有立方体的轮廓。所述空心件706b通过所述底板702的深冲区段的改型来成形,其中所述空心件706b具有长方体的轮廓。所述空心件706通过所述底板702的一个区域的深冲区段的改型来成形,其中所述空心件706c具有柱状的轮廓。通过不同的轮廓选择能够容易地与制造变型方案所特有的要求相匹配。进一步有利的是,所述空心件706a、706b、706c适合于固定另外的构件,其中所述壳体件700此外一体地构成。
图8示出了用于所述壳体件的稳定元件的一种实施方式。在图8中示出了具有U形的轮廓的壳体件800,该壳体件具有底板802,所述底板被一个具有两个弯曲区段的限界部分801所限定。第一弯曲区段804(1)包括基本上垂直于所述底板802的弯曲角度。第二弯曲区段804(2)包括基本上垂直于所述第一弯曲区段804(1)的弯曲角度。此外,图8示出了用于提高壳体件、尤其是限界部分801的稳定性的第一构件807(1)、第二构件807(2)、第三构件807(3)、第四构件807(4)。所述构件807(1)、807(2)、807(3)、807(4)具有U形的轮廓。在所示出的实施方式中,所述构件807(1)、807(2)、807(3)、807(4)以所述U形的轮廓的开口来安放到所述限界部分801上并且比如以传力锁合的、形状锁合的和/或材料锁合的方式与所述限界部分801相连接。
Claims (14)
1.用于制造壳体件(200、300、400、500、600、700、800)的方法,具有以下步骤:
-选择板状的底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的区域(101a、102b);
-对所选择的区域(101a、102b)进行改型,用于通过所改型的所选择的区域(101a、102b)来产生所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的未被选择的区域(102a、101b)的限界部分(202、301、401、501、601、701、801)。
2. 按权利要求1所述的方法,其特征在于,为了对所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)进行改型而使用弯曲方法,其特征在于,
-为所选择的区域(101a、102b)的第一弯曲区段(201(1)、301(1)、404(1)、504(1)、604(1)、804(1))选择基本上垂直于所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的第一弯曲角度并且
-为所选择的区域(101a、102b)的第二弯曲区段(201(2)、301(2)、404(2)、504(2)、604(2)、804(2))选择基本上垂直于所述第一弯曲区段(201(1)、301(1)、404(1)、504(1)、604(1)、804(1))的第二弯曲角度。
3. 按权利要求2所述的方法,其特征在于,如此选择所述第一弯曲区段(201(1)、301(1)、404(1)、504(1)、604(1)、804(1))的宽度和所述第二弯曲区段(201(2)、301(2)、404(2)、504(2)、604(2)、804(2))的宽度,使得所述限界部分(200、501、801)具有U形的轮廓。
4.按权利要求3所述的方法,其特征在于,为了对所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)进行改型
-为所选择的区域的第三弯曲区段(301(3)、404(3)、504(3)、604(3)、804(3))选择基本上垂直于所述第二弯曲区段的第三弯曲角度。
5.按权利要求4所述的方法,其特征在于,如此选择所述第一弯曲区段(201(1)、301(1)、404(1)、504(1)、604(1)、804(1))的宽度、所述第二弯曲区段(201(2)、301(2)、404(2)、504(2)、604(2)、804(2))的宽度和/或所述第三弯曲区段(301(3)、404(3)、504(3)、604(3)、804(3))的宽度,使得所述限界部分(300、401、601、701)具有基本上封闭的长方体的轮廓。
6.按权利要求5所述的方法,此外包括以下步骤:
-将所述第三弯曲区段(301(3)、404(3)、504(3)、604(3)、804(3))的侧边与所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的未被选择的区域之间的接触面(303a、303b、403)粘合并且/或者焊接起来。
7.按权利要求3到6中任一项所述的方法,此外包括以下步骤:
-用填充材料来填充被所述U形的轮廓或长方体的轮廓所围住的空间(203、503)。
8.按前述权利要求中任一项所述的方法,具有以下步骤:
-将所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的未被选择的区域的至少一个深冲区段改型为空心件(706a、706b、706c)。
9.按前述权利要求中任一项所述的方法,具有以下步骤:
-以传力锁合的、形状锁合的和/或材料锁合的方式将横梁(605)与所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的未被选择的区域(102a、101b)的和/或所改型的所选择的区域(101a、102b)的至少一个区段连接起来。
10.按前述权利要求中任一项所述的方法,具有另外以下步骤:
-将用于对电化学的能量存储器进行调温的冷却板加入到所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的限界部分中;
-以传力锁合的、形状锁合的和/或材料锁合的方式将所述冷却板与所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)、所述横梁(605)、所述空心件(706a、706b、706c)和/或所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)的限界部分(201、301、401、501、601、701、801)连接起来。
11.按前述权利要求中任一项所述的方法,具有另一个以下步骤:
-以传力锁合的、形状锁合的和/或材料锁合的方式将构件(807(1)、807(2)、807(3)、807(4))与所述底板(100a、100b、202、302、402、502、602、702、802)、所述第一弯曲区段(201(1)、301(1)、404(1)、504(1)、604(1)、804(1))、所述第二弯曲区段(201(2)、301(2)、404(2)、504(2)、604(2)、804(2))和/或所述第三弯曲区段(301(3)、404(3)、504(3)、604(3)、804(3))连接起来。
12.用于接纳电化学的能量存储器的壳体,所述壳体包括至少一个根据权利要求1到11中任一项所制造的壳体件(200、300、400、500、600、700、800)。
13.电池系统,所述电池系统包括按权利要求12所述的壳体。
14.按权利要求13所述的电池系统在车辆和/或固定的能量存储系统中的使用。
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