CN108206254A - 在电池壳体处的固定组件和带有这样固定组件的电池壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在电池壳体处的固定组件和带有这样固定组件的电池壳体，具体而言，此外提出了一种带有构造成呈U型轮廓的轨道元件的固定元件的用于将上部罩壳或盖板固定在电池壳体的下部罩壳处的组件。轨道元件由上部罩壳或盖板和下部罩壳的彼此叠放的支承凸缘的端棱起被推上到其上且由于在支承凸缘的纵向上的后续的运动与这些支承凸缘力配合地且/或形状配合地相连接。轨道元件具有带有切割棱边的由导电材料构成的切割元件，该切割棱边如此地朝向支承凸缘指向，使得由于在支承凸缘的纵向上的上述运动其保护层有针对性地被局部刮掉以及构造成刮痕，从而使得支承凸缘的处在其下的导电外涂层被接触。

Description

在电池壳体处的固定组件和带有这样固定组件的电池壳体

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的专利权利要求1的前序部分的用于将上部罩壳或盖板固定在电池壳体的下部罩壳处的组件。根据本发明的权利要求11，此外本发明涉及一种带有这样的固定组件的尤其车辆的高压电池的电池壳体。

背景技术

申请人的文件DE 10 2012 004 135 A1描述了一种该类型的形式的固定组件，其中，牵引用电池(Traktionsbatterie)的电池盒(Batteriekasten)的上部罩壳和下部罩壳相应地在环形边缘区域处彼此对应地构造支承凸缘。支承凸缘在密封件的中继(Vermittlung)的情形下彼此叠放且借助于多个由可导电材料(例如弹簧钢)构成的固定夹具彼此相连接。此外，不仅上部罩壳而且下部罩壳具有例如被气相喷镀的导电层，以便于确保EMV保护(EMV=电磁兼容性)。根据欧洲的EMV准则，电磁兼容性(EMV)被大致理解为装置、设施或系统的在电磁周围环境中令人满意地工作的能力，而在此自身不引起对于所有在该周围环境中存在的装置、设施或系统而言无法接受的电磁干扰。根据该印刷文献，在上部罩壳与下部罩壳之间的电气接触应借助于导电的带有呈倒钩状的元件的固定夹具来促使，其印入到上部罩壳或者下部罩壳中。

优选地，如此经导电涂层的电池盒然而还设有保护层、例如KTL漆。KTL(KTL=阴极浸镀)本专业领域通常理解为一种电化学浸镀工艺，在其中漆分离(Lackabscheidung)由于粘合剂(Bindemittel)的化学转化来促使。上述的被印入到上部罩壳和下部罩壳中的呈倒钩状的元件同样开启了如下可能性，即，穿过可能存在的保护层且因此接触处在其下的导电层。

发明内容

本发明的任务是创造一种鉴于现有技术备选的固定组件，其降低成本且确保具有EMV保护的上部罩壳或盖板在电池壳体的具有EMV保护的下部罩壳处的可靠固定以及上部罩壳或者盖板与下部罩壳的可靠的电气接触。此外，本发明的任务是，使得一种带有这样的固定组件的尤其车辆的高压电池的电池壳体供使用。

由一种用于将上部罩壳或盖板固定在电池壳体的下部罩壳处的组件出发，其带有至少一个导电的固定元件，借助于该固定元件在彼此对应的且彼此叠放的支承凸缘的区域中上部罩壳或盖板与下部罩壳相连接或可连接，其中，上部罩壳或盖板以及下部罩壳至少部分区段地具有带有被涂覆到其上的保护层的导电外涂层或自身由导电材料构成且具有处在外部的保护层，所提出的任务通过以下方式来解决，即，至少一个固定元件由至少部分区段地在横截面上呈U型轮廓构造的轨道元件形成，该轨道元件具有接片以及上翼缘和下翼缘且由彼此叠放的支承凸缘的端棱起被推上或可被推上到其上且由于在支承凸缘的纵向上的后续的运动与其力配合地且/或形状配合地相连接或可连接，且上翼缘和下翼缘相应地具有至少一个带有切割棱边的由导电材料构成的切割元件，该切割棱边如此地朝向支承凸缘指向，即，由于在支承凸缘的纵向上的上述运动保护层有针对性地被局部刮掉以及刮痕被构造且处在其下的导电外涂层或导电材料被电气接触。

通过该措施，使得在电池壳体的上部罩壳或盖板与下部罩壳之间的快速且密封的连接以及可靠的电气接触成为可能。鉴于例如车辆的牵引用电池的电池壳体，该电池壳体通常构造用于容纳带有电池单元的电池模块的呈长方体形或立方体形的空心体，由此得出电池壳体的上部罩壳或盖板和下部罩壳的优选地环绕的支承凸缘的四个边缘区段，由此根据本发明的一种特别简单且成本适宜的实施方式产生最多四个这样的轨道元件，其相应地可在边缘区段的近似整个走向上延伸。如其根据现有技术(文件DE 10 2012 004 135 A1)优选的那样，多个固定元件当前是可有可无的。

从属权利要求描述了本发明的优选的改进方案或设计方案。

本发明的一种特别功能可靠的设计方案通过以下方式得出，即，轨道元件在上翼缘和/或下翼缘的区域中具有至少一个朝向上述端棱敞开的凹口，其侧向上由上翼缘或下翼缘围住，其中，该凹口如此地关联有在直接相邻的支承凸缘中的突起部，使得由于轨道元件推上到支承凸缘上轨道元件以如下方式占据预装配位置，即，突起部被凹口容纳，且由于轨道元件在支承凸缘的纵向上的后续的运动突起部在轨道元件在上翼缘或下翼缘之下的最终装配位置中被定位在上翼缘或下翼缘的容纳这些突起部的凹槽中且在支承凸缘的平面中来看在支承凸缘的横向上被固定。上述突起部可例如通过压印部(Einprägung)、卷边(Sicke)或隆起部(Wulst)形成。就切割元件而言，该切割元件与轨道元件优选地单件式地且材料统一地构造，由此产生在制造中的成本节省以及材料节省。因此，轨道元件连同切割元件例如可由弹簧钢板根据本身已知的成本适宜的冲压工艺(Stanz-Präge-Verfahren)来制造。如本发明进一步设置的那样，根据本发明的一种特别接近实际的实施方式至少一个切割元件优选地通过布置在上翼缘或下翼缘的面对支承凸缘的内侧上的带有切割棱边的齿元件形成。备选地，切割元件同样可通过上翼缘或下翼缘的朝向相关的支承凸缘被放下的带有上述切割棱边的纵棱边或纵棱边区段形成。为了保护在装配期间产生的刮痕免受不利的环境影响，该刮痕优选地由密封元件包围。

进一步优选地，密封元件被预先安装、例如材料配合地通过粘贴固定在刮痕在上翼缘或下翼缘处的潜在的区域中。如本发明还设置的那样，轨道元件在上述最终装配位置中额外地被固定以防在轨道元件与支承凸缘之间在其纵向上的相对运动。该额外的固定优选地通过至少一个可解的机械的固定器件促使。该至少一个固定器件可例如通过连接切割元件与上部罩壳或盖板和/或下部罩壳的螺钉、销钉、开口销或诸如此类形成。

本发明同样涉及一种带有上述形式的固定组件的尤其车辆的高压电池的电池壳体。

附图说明

下面，本发明借助在附图中示意性示出的实施例作更详细地解释。然而其不局限于该实施例，而是包括所有通过专利权利要求限定的设计方案。其中：

图1极其示意性地显示了装备有牵引用电池的车辆，

图2显示了根据图1的上述牵引用电池的电池壳体的区段的透视性侧视图，其带有根据本发明的固定组件的对于本发明而言重要的固定元件，

图3显示了在其最终装配位置中的带有对于本发明而言重要的固定元件的根据图2的电池壳体，

图4以详细视图形式显示了固定元件，

图5显示了带有切割元件连同密封元件的图示的根据图4的细节“Z”，且

图6极其示意性地显示了根据图5的切割元件连同密封元件的工作原理。

附图标记列表

1 车辆

2 电动机

3 电池组合件

4 电池壳体

5 下部罩壳

6 上部罩壳

7 支承凸缘(下部罩壳5)

8 支承凸缘(上部罩壳6)

9 边缘区段

10 保护层

11 轨道元件

12 接片

13 上翼缘

14 下翼缘

15 端棱(支承凸缘7,8)

16 方向箭头

17 凹口

18 突起部

19 方向箭头

20 最终装配位置

21 凹槽

22 固定器件

23 第一钻孔

24 第二钻孔

25 内侧

26 切割元件

27 切割棱边

28 刮痕

29 密封元件

30 纵棱边

31 纵棱边区段。

具体实施方式

图1首先显示了车辆1、当前轿车，其带有作为驱动马达的电动机2和构造成牵引用电池或者高压电池的电池组合件3。根据该实施例，因此涉及一种纯电气运行的车辆1。通过本发明一起包括，尤其同样所谓的混合动力车辆，其除了一个或多个电动机2之外同样具有内燃机(未绘图示出)。传统地，一个、两个或多个电池单元在至少一个模块壳体中被联合成未绘图示出的电池模块。一个、两个或多个这样的电池模块布置在电池模块3的电池壳体4中。电池壳体4具有下部罩壳5，一个或多个电池模块被放下在其上。下部罩壳5当前关联有封闭电池壳体4的上部罩壳6，其由上部被放置到下部罩壳5上且与其相连接。然而，本发明不限制于上述上部罩壳6，而是显然同样包括未绘图示出的盖板，其具有不同于上部罩壳6的外形，例如平坦地构造。下部罩壳和上部罩壳5,6优选地由塑料、由纤维增强的且/或借助于嵌件(Einleger)被增强的塑料或由金属构成。

电池壳体4构造成未详细绘图示出的呈长方体形或立方体形的用于容纳上述电池模块的空心体。电池壳体4的下部罩壳5和上部罩壳6相应地具有向外放下的、优选地环绕的支承凸缘7,8(参见图1-3)。支承凸缘7,8在组装中必要时在未绘图示出的环形密封件的中继的情形下彼此叠放且在单独制造的固定元件的辅助下彼此力配合地密封连接。由于电池壳体4的呈长方体形或立方体形的构造，在支承凸缘7,8的区域中得出四个边缘区段9，从其中在图2和3中仅一个边缘区段9可见。仅示例地，每个边缘区段9关联有各一个固定元件。

下部罩壳5和上部罩壳6相应地具有未绘图示出的作为EMV保护(EMV=电磁兼容性)的导电外涂层，在其上涂覆有保护层10。导电外涂层例如通过被气相喷镀的导电层、尤其金属层或通过金属薄膜构成。上述保护层10例如通过KTL漆(KTL=阴极浸镀)构成。为了确保较高的EMV保护，下部罩壳5和上部罩壳6的导电外涂层彼此电气连接。这借助于上面已提及的固定元件来促使。

每个固定元件(从其中此处仅一个被显示)通过在横截面上呈U型轮廓的轨道元件11形成，其具有接片12以及上翼缘13和下翼缘14。在轨道元件11的经装配的状态中，彼此相叠地或者直接或间接地经由上述环形密封件被叠放的支承凸缘7,8由上翼缘13和下翼缘14可以说呈夹子状地被包围，其中，轨道元件11借助于接片12支撑在支承凸缘7,8的端棱15处。轨道元件11因此相应于方向箭头16由上述端棱15起、也就是说横向于支承凸缘7,8的纵向延伸被推上或者可被推上到其上(参见图2)。轨道元件11根据本发明的该实施例作为冲压件(Stanz-Präge-Teil)以及导电地构造。优选地，该轨道元件由金属板、进一步优选地由钢板、尤其由弹簧钢构成。

轨道元件11的上翼缘13具有多个朝向上述端棱15敞开的凹口17，其侧向上由上翼缘13或者其材料围住。上翼缘13的呈夹子状的结构可以说构造成带有彼此间隔地布置的齿。每个凹口17在上部罩壳6的支承凸缘8处关联有相对上翼缘13指向的突起部18，其在将轨道元件11推上到支承凸缘7,8上期间被相关的凹口17容纳。由此得出轨道元件11的未绘图示出的预装配位置。突起部18根据该实施例呈块状地构造。备选地，突起部18可例如同样地通过在相关的支承凸缘7,8中的压印部、卷边或隆起部形成(未绘图示出)。

由轨道元件11的上述预装配位置出发，该轨道元件通过相应于方向箭头19在支承凸缘7,8的纵向上的后续的运动可被转移到最终装配位置20中，由此突起部18被定位在上翼缘13的包围相应的凹口17的材料区段或者齿之下(尤其参见图3)。在此，突起部18形状配合地穿入到轨道元件16的上翼缘13的预备的呈槽状的凹槽21中，其因此在支承凸缘7,8的平面中在支承凸缘7,8的横向上紧固或者固定突起部18。由于如下实际情况，即，根据轨道元件11的一种优选的实施方式该轨道元件由弹簧钢构成，当前有利地上述形状配合与力配合通过夹紧(Klemmung)组合。

如由图2至4进一步可得悉的那样，轨道元件11在其最终装配位置20中额外地被固定以防在轨道元件11与支承凸缘8,9之间在支承凸缘7,8的纵向延伸上的相对运动。根据该实施例，该固定通过可解的机械的固定器件22促使，其当前通过穿过在轨道元件11的上翼缘13和下翼缘14中的第一钻孔23以及在下部罩壳5和上部罩壳6中的对应的第二钻孔24的螺钉形成。优选地，钻孔23,24中的至少一个构造成螺纹孔。备选地，固定器件22同样可由销钉、开口销或诸如此类形成(未绘图示出)。

为了促使在下部罩壳5和上部罩壳6的在未绘图示出的导电外涂层之间的导电的接触，轨道元件11的上翼缘6和下翼缘5在其关联于支承凸缘7,8的内侧25上具有与上翼缘或者下翼缘6,5单件式地且材料统一地构造的切割元件26。为了简单性起见仅显示了布置在下翼缘5处的切割元件26(参见图4和5)。

根据该实施例，切割元件26呈类似锯齿状构造(尤其参见图5)。其在其自由端部处具有切割棱边27，其如此地朝向相应相邻的支承凸缘7,8指向，使得由于轨道元件11在支承凸缘7,8的纵向上的运动(尤其参见图3)保护层10有针对性地被局部刮掉且处在其下的导电外涂层在上翼缘和下翼缘13,14的区域中由可导电的轨道元件11的相应地相关联的切割元件26接触。为了保护相关的支承凸缘7,8的在装配期间产生的刮痕28免受不利的环境影响，该刮痕被拉长伸展的呈环形的密封元件29包围，该密封元件在轨道元件11的经装配的状态中支撑在轨道元件11处和在相应地相关联的支承凸缘7,8处。

密封元件29被预先安装在构造成的刮痕28在轨道元件11的上翼缘13或者下翼缘14处的潜在的区域中。其优选地由弹性体、例如弹性体塑料构成，且例如被粘上在上翼缘13或者下翼缘14的内侧25上或根据塑料注射成型工艺来喷涂。图6就此而言极其示意性地显示了切割元件26连同密封元件29的工作原理，其中，一方面切割元件26连同密封元件29的起始位置、也就是说在切割元件11的预装配位置的时刻通过以画虚线的形式的笔法(Linienführung)且另一方面在轨道元件11的最终装配位置20的时刻切割元件26连同密封元件29通过以画实线的形式的笔法来示出。产生的刮痕28在上述最终装配位置20中完全被密封元件29包围。

上述实施例放下到呈类似锯齿状的切割元件26上，其构造在上翼缘13和下翼缘14的内侧26处。本发明然而不限制于切割元件26的该具体描述的形式，而是同样包括例如通过上翼缘13或下翼缘14的纵棱边区段31或纵棱边30的自由端部形成的切割元件26，该纵棱边30或者纵棱边区段31朝向相关的支承凸缘7,8放下或者指向且构造成切割棱边27(未绘图示出)。

Claims (10)

1.一种用于将上部罩壳(6)或盖板固定在电池壳体(4)的下部罩壳(5)处的组件，带有至少一个导电的固定元件，借助于该固定元件在彼此对应的且彼此叠放的支承凸缘(7,8)的区域中所述上部罩壳(6)或所述盖板与所述下部罩壳(5)相连接或可连接，其中，所述上部罩壳(6)或所述盖板以及所述下部罩壳(5)至少部分区段地具有带有被涂覆在其上的保护层(10)的导电外涂层或自身由导电材料构成且具有处在外部的保护层(10)，其特征在于，所述至少一个固定元件通过至少部分区段地在横截面上呈U型轮廓构造的轨道元件(11)形成，该轨道元件(11)具有接片(12)以及上翼缘和下翼缘(13,14)且由彼此叠放的支承凸缘(7,8)的端棱(15)起被推上或可被推上到其上且由于在所述支承凸缘(7,8)的纵向上的后续的运动与其力配合地且/或形状配合地相连接或可连接，且所述上翼缘(13)和所述下翼缘(14)相应地具有至少一个带有切割棱边(27)的由导电材料构成的切割元件(26)，该切割棱边(27)如此地朝向所述支承凸缘(7,8)指向，即，由于在所述支承凸缘(7,8)的纵向上的上述运动所述保护层(10)有针对性地被局部刮掉以及刮痕(28)被构造且处在其下的导电外涂层或所述导电材料被电气接触。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轨道元件(11)在所述上翼缘和/或下翼缘(13,14)的区域中具有至少一个朝向上述端棱(15)敞开的凹口(17)，其侧向上由所述上翼缘或下翼缘(13,14)围住，其中，所述凹口(17)如此地关联有在直接相邻的支承凸缘(7,8)中的突起部(18)，使得由于所述轨道元件(11)到所述支承凸缘(7,8)上的推上所述轨道元件(11)以如下方式占据预装配位置，即，所述突起部(18)被所述凹口(17)容纳，且由于所述轨道元件(11)在所述支承凸缘(7,8)的纵向上的后续的运动所述突起部(18)在所述轨道元件(11)在所述上翼缘或下翼缘(13,14)下方的最终装配位置(20)中被定位在所述上翼缘或下翼缘(13,14)的容纳这些突起部的凹槽(21)中且在所述支承凸缘(7,8)的平面中来看所述突起部(18)在所述支承凸缘(7,8)的横向上被固定。

3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述切割元件(26)与所述轨道元件(11)单件式地且材料统一地构造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个切割元件(26)通过布置在所述上翼缘或下翼缘(13,14)的面对所述支承凸缘(7,8)的内侧(25)上的带有切割棱边(27)的齿元件或通过所述上翼缘或下翼缘(13,14)的朝向相关的支承凸缘(7,8)被放下的带有上述切割棱边(27)的纵棱边(30)或纵棱边区段(31)形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，所述刮痕(28)由密封元件(29)包围。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述密封元件(29)被预先安装或布置在所述刮痕(28)在所述轨道元件(11)处或在相关的支承凸缘(7,8)处的潜在的区域中。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，所述轨道元件(11)在上述最终装配位置(20)中被额外地固定以防在轨道元件(11)与支承凸缘(7,8)之间在其纵向上的相对运动。

8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，防止在轨道元件(11)与支承凸缘(7,8)之间在其纵向上的上述相对运动的固定通过至少一个可解的机械的固定器件(22)来促使。

9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述至少一个固定器件(22)通过连接所述轨道元件(11)与所述上部罩壳(6)或所述盖板和/或所述下部罩壳(5)的螺钉、销钉、开口销或诸如此类形成。

10.一种带有根据权利要求1至9中任一项所述的固定组件的尤其车辆(1)的高压电池的电池壳体(4)。