CN110313082B - 蓄电池壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动机驱动的交通工具的蓄电池壳体,所述蓄电池壳体包括槽状地构造的壳体部件,所述壳体部件具有多个彼此间隔距离地布置的支架元件(5、5.1、8、9)并且具有支承在支架元件(5、5.1、8、9)上的底部件(10)。所述底部件(10)沿纵向延伸和/或横向延伸在底部件的分别在两个相邻的、彼此间隔距离地布置的支架元件(5、5.1、8、9)之间的跨度中朝向壳体部件(1)的外侧凸出地弯曲,并且沿着弯曲的方向连接在所述支架元件(5、5.1、8、9)上,拱曲部的跨度在所述支架元件之间延伸。

Description

蓄电池壳体
技术领域
本发明涉及一种用于电动机驱动的交通工具的蓄电池壳体,所述蓄电池壳体具有槽状地构造的壳体部件,其包括多个彼此相间隔地布置的支架元件和支承在所述支架元件上的用于容纳一个或者多个蓄电池模块的底部件。
背景技术
在电动机驱动的交通工具、例如轿车、载货车、地面输送机或者类似交通工具中使用蓄电池模块作为电流存储器。这种蓄电池模块通常由多个单独的可再充电的蓄电池构成。这种蓄电池通常是高压蓄电池。蓄电池模块可以由一个或者多个蓄电池构成。针对对于这种交通工具的运行必要的电池模块的安置提出了一定要求。其中也包括这种蓄电池壳体在碰撞时的表现、即所谓的撞击性能以及重量。此外追求将这种蓄电池壳体的制造设计得尽可能简单。
这种蓄电池壳体通常由金属构件、例如铝构件或者钢构件制造,其中,由不同的金属制造的蓄电池壳体也是已知的。为了安置必要数量的蓄电池模块,这种蓄电池壳体的尺寸会设计得相当大。这些蓄电池壳体大多安置在交通工具的底部区域中。尺寸为2.0m×1.5m的蓄电池壳体并不罕见。
这种蓄电池壳体包括槽状地构造的壳体部件,所述壳体部件例如能够通过框架或者框架结构和连接在所述框架或者框架结构上的底部或者通过相应的深冲的或者修边的构件制备。用于划分的分格件置入槽状结构中。每个格通常用于容纳一个蓄电池模块。通过设置至少一个平行于边缘延伸的纵向支撑条构造这种分格件,所述纵向支撑条以其两个端部分别连接在槽状结构的壁内侧。为了进一步地划分,设置有多个彼此分别有间距地布置的、平行地延伸的横向支撑条,其中,分别将两个横向支撑条相互相对于纵向支撑条的纵轴线彼此相对地布置。横向支撑条以其一个端面连接在纵向支撑条的侧面上并且以其另一个端面连接在槽状结构的内壁上或者连接在其它的纵向支撑条上。支撑条相互之间的连接以及支撑条与壳体部件的槽状结构的内壁的连接通过接合工艺实现,其中,这些连接通常是焊接。
专利文献DE 10 2015 111 749 A1公开了一种用于至少部分地电驱动的交通工具的蓄电池装置。该蓄电池壳体包括在外侧围绕的框架,所述框架在下侧由隔板封闭,所述隔板用于提供用于放置蓄电池模块的底部。由环绕的框架包围的空间通过构成分格件的横向条和纵梁划分。在构成底部的隔壁下方在为此设置的底部空腔中设置有冷却通道。所述冷却通道从下侧接触隔壁3。在中间连接用作定距件的连接型材的情况下,蓄电池壳体在下侧通过底板封闭。在底板和冷却通道之间可以布置泡沫材料。底板本身是平坦的。
专利文献DE 10 2011 003 535 A1公开了一种用于夹紧各单独的蓄电池模块的夹紧装置。该装置包括两个布置在待相互连接的蓄电池模块的侧面的模块支架,所述模块支架在下侧由向外拱曲的具有弹性特性的张紧板在预紧力下固持地相互连接。通过张紧板相对于底板的拱曲形成的空腔用于安设冷却通道,蓄电池模块安置在所述底板上。为了使作用到冷却通道上的、通过张紧板施加的压力均匀可以在所述张紧板和冷却通道之间设置弹性的泡沫层。所述张紧板用于将冷却通道压紧到支承蓄电池模块的底板上,或者不应当存在所述底板,以便将冷却通道直接压紧到蓄电池模块的外侧面上以便改善热传导。
这种蓄电池壳体由于必要的可触及性和所述蓄电池壳体的尺寸通常布置在车身底板总成的底板处。交通工具侧的着地因此直接地作用到蓄电池壳体上。为了避免包含在这种蓄电池壳体中的蓄电池模块损坏,使用延伸跨过蓄电池模块的底部护板和/或保护弓架。这种保护构件由硬的、耐抗的材料、例如钢或者也可以由钛制造。无论如何,由此提高了交通工具的重量。此外,由于这些附加的保护安装件减小了剩余的离地间隙。如果不应当过度地限制离地间隙,则也可以通过平坦地构造的板提供对这种蓄电池壳体的保护。在这种情况下使用钛板保护蓄电池模块。具有铝泡沫芯的夹层模块也用于保护蓄电池壳体。然而这样的构件的成本是特别高的。
发明内容
基于以上讨论的现有技术,本发明所要解决的技术问题在于,建议一种蓄电池壳体,所述蓄电池壳体对容纳在其中的蓄电池模块提供有效的保护,然而所述蓄电池壳体能够成本低廉地制造并且所述蓄电池壳体的高度/厚度未显著提高并且由此不明显削弱装备有这种蓄电池壳体的交通工具的离地间隙。
所述技术问题通过开篇所述的类型的蓄电池壳体按照本发明解决,其中,底部件沿纵向和/或横向延伸在底部件的分别在两个相邻的、彼此间隔距离地布置的支架元件之间的跨度中向壳体部件的外侧指向地凸起地弯曲,并且沿弯曲部方向连接到支架元件上,拱曲部的跨度在所述支架元件之间延伸。
在该蓄电池壳体中,底部件被结构化并且在着地时承担对容纳在所述蓄电池壳体中的蓄电池模块的期望的保护。底部件为此分别在两个间隔距离地布置的支架元件之间单轴地或者双轴地弯曲,并且朝向蓄电池壳体的外侧的方向凸出。在此,“凸出”指所有适于将导入的力传递至周围的支架元件中的结构。例如弯曲部也可以“线性地”、即以棱锥或者棱台的形式向壳体部件的外侧变细地延伸地构造。在蓄电池壳体内,底部件由此在两个支架元件之间弯曲,通过所述弯曲部增大了底部件的内侧和包含在蓄电池壳体中的蓄电池模块之间的距离。该蓄电池模块的特点在于,原本就存在的支架元件、例如框架部和/或纵向支撑条和横向支撑条设计用于机械地保护布置在这些支架元件之间的蓄电池模块。针对支架元件,这适用于沿蓄电池壳体的其高度方向(z方向)、然而尤其适用于平面中(x-y平面)中,以便在前部的或者侧部碰撞中保护容纳在所述蓄电池壳体中的蓄电池模块。在该蓄电池壳体中以巧妙的方式利用了支架元件的刚性,方式是底部件在两个相邻的支架元件之间向外凸出地弯曲。所述底部件支承在或者连接在支架元件上,确切而言摩擦配合地沿着弯曲的方向并且由此沿着x方向和/或y方向承在或者连接在支架元件上,拱曲部的跨度在所述支架元件之间延伸。可以以不同的方式实现支架元件和连接在所述支架元件上的底部件之间的摩擦配合。例如可以通过使用固定件实现摩擦配合的连接,底部件通过所述固定件连接在支架元件上。也可行的是,通过材料配合的接合连接、例如通过焊接将底部件连接在支架元件上。如果在边缘的支架元件的情况下底部件通过所述底部件的朝向所述支架元件的端面沿着突出的拱曲部的跨度支承在所述支架元件上,则也形成底部件在支架元件上摩擦配合的连接。由此确保了,使导入底部件的凸出的结构中的力被导入稳定地构造的支架元件中,所述力在没有将凸出的区段连接在两个支架元件上的情况下可能导致跨度的改变。
该以前述的方式结构化的底部件可以是底板总成的一部分,所述底板总成可以包括一个或者多个其它部分、例如在下侧限定槽状结构的底板和/或外侧的封闭件或者其它的部分。该底部件同时也可以多件式地构造和/或分别在至少一个蓄电池模块的至少一个局部区域下方延伸。由此例如实现了能够在不必为此提供附加的工具的情况下灵活地扩展或者补充可能的车辆平台。
在更小的、其槽状结构没有被纵向支撑条和/或横向支撑条划分的蓄电池壳体中,拱曲部的跨度沿着至少一个方向、即蓄电池壳体的纵向或者横向在相互对置的框架部分之间延伸。在许多情况下由于蓄电池壳体的尺寸通过通常由至少一个纵向支撑条和多个横向于所述纵向支撑条延伸的横向支撑条构成的分格件将槽状结构划分成多个单独的蓄电池模块格。这些支撑条同样形成支架元件。在这种情况下,底部件的拱曲部的跨度分别在两个彼此相邻地布置的支架元件之间延伸。
底部件朝向蓄电池壳体外侧的方向在两个彼此相邻地布置的支架元件之间弯曲部,使得由于作用在所述弯曲部上的着地而在底部件中产生的力导入限定该弯曲的区段的支架元件中。底部件为此抗切向移动地并且抗拉地连接在支架元件上。此外,底部件由于拱曲而产生的与所述一个或者多个蓄电池模块的距离使得底部件能够在位于所述底部件上方的蓄电池模块不受损的情况下至少以一定的程度变形(压陷)。由此通过该措施同时提供了一定的变形行程。结果是在担心位于蓄电池壳体中的蓄电池模块受损之前,与没有这种保护的传统的蓄电池壳体的情况相比能够在该蓄电池壳体的情况下消解更多的能量。由于在该蓄电池壳体中原则上不需要附加的构件,而是从下方通过底部件的特殊的结构化和所述底部件在支架元件上的支承自身产生期望的相对于力的作用的机械式保护,因此所述底部件不会显著地比传统的非结构化的底部件昂贵。这主要是基于这种设计方案相对于传统的实施方式实现了更小的板厚度,由此能够利用很小的重量实现防撞保护。
在一种扩展设计中规定,结构化的底部件的外侧面由封闭件遮盖。能够在底部件的弯曲部的顶部的区域中与所述底部件连接的封闭件用于优化空气动力学并且用于避免或者减少噪声的产生。这种封闭件还提高了蓄电池壳体的壳体部件的底板总成的刚度。
为了进一步提高对沿着z方向、然而也为了提高沿着x方向和/或y方向作用到蓄电池壳体上的力的可能的力承载性,如果底部件在其一个或者多个跨度中单轴地弯曲,则所述底部件沿着相对于弯曲部的横向配设有强化结构。该强化结构优选至少在两个支架元件之间延伸,从而使导入的力能够最佳地从一个支架元件导至其他支架元件上。在此例如可以涉及波形的强化结构。该强化结构叠加前述在两个支架元件之间凸出的弯曲部。
蓄电池壳体的这种壳体部件可以在构件的前述的结构方面由钢板构件制造。多个单独的构件则可以通过激光焊接或者点焊接相互连接。蓄电池壳体的结构的前述方案同样可以由其他的材料实现,其中也包括纤维强化的塑料。
在用于设计底部件的设计方案中规定,所述底部件在其弯曲部的区域中具有变化的材料厚度。所述材料厚度在弯曲部的顶部的区域中最小并且沿着朝向在支架元件上的连接点的方向增大。在由钢板制造的底部件中通过用于构成弯曲的部段的变形工艺实现该材料减少。
附图说明
以下根据实施例在参照附图的情况下阐述本发明。在附图中:
图1示出了取下盖子的蓄电池壳体的壳体部件的立体视图,
图2示出了底部件的顶侧的立体视图,所述底部件作为图1所示的壳体部件的一部分,
图3示出了沿着图1的线A-A的剖面,
图4示出了沿着图1的线B-B的剖面,
图5示出了取下底部件的图1的壳体部件的底侧的视图,
图6示出了与图3对应的视图,用于示出从外部向底板总成上的力的作用,
图7示出了力-距离图表以呈现通过具有附图中所示的实施例的壳体部件的蓄电池壳体的能量消解与通过传统的蓄电池壳体的能量消解的比较。
具体实施方式
作为用于电动机驱动的交通工具的蓄电池壳体的部分的壳体部件1包括环绕的框架2以及底板总成3,在图1中能够看到述底板总成3的上方的底板4。框架2由多个型材部段5、5.1构成,所述型材部段5、5.1通过角接头6相互连接。型材部段5、5.1在示出的实施例中是闭合的盒状型材。通过框架2和底板总成3构成槽状结构7,所述底板总成3通过其底板4在下侧封闭框架开口。由纵向支撑条8和横向于所述纵向支撑条8延伸的横向支撑条9构成的分格件装入所述槽状结构7中。纵向支撑条8在两个相互对置的型材部段5.1之间延伸并且连接在该型材部段5.1的内壁上。横向支撑条9通过其一个端部连接在型材部段5的内壁上并且通过其另一个端部连接在纵向支撑条8上。在示出的实施例中,前述元件是通过点焊相互连接的钢板件。横向支撑条9通过下侧折边的连接凸缘附加地与底板4焊接。
通过分格件在槽状结构7中提供了多个格,蓄电池模块能够分别置入所述格中。支撑条8、9的高度比环绕的框架2的高度小。这实现了,能够越过支撑条8、9在蓄电池模块之间导引线缆。
蓄电池壳体除了壳体部件1还具有未在图中示出的盖子,所述盖子安置在图1中能够观察到的顶侧上并且与框架2螺栓连接。通过盖部件的封闭是密封的。
壳体部件1在其底板总成3中除了底板4还具有作为底部件的加固件10。所述加固件10在图2的俯视图中示出。在该附图中未示出的底板4位于加固件10的可在图2中观察到的顶侧的上方。在示出的实施例中,底板总成3还包括封闭件11。所述封闭件11同样槽状地设计。加固件10如图2所示的那样布置在所述封闭件11中。封闭件11利用封闭件11的环绕的、向外突伸的凸缘12连接在框架2底侧面上、具体地在所示实施例中通过点焊或者粘合连接。由此能够更好地维护或者更换损坏的部件,然而在此可以考虑的是借助可拆卸的固定元件、例如螺栓或者铆钉的相应的连接。
加固件10在变形工艺过程中被结构化,具体而言沿着加固件10的纵向延伸(x方向)以及横向(y方向)结构化。加固件10沿着x方向在其分别在两个作为支架元件的横向支撑条9之间的跨度中向外并且由此朝向封闭件11凸出地弯曲。在该结构化中与横向支撑条9对齐地设置有支承面13,加固件10的两个彼此相邻地布置的、沿着x方向弯曲的部段通过所述支承面13相互分离。支承面13反作用于底板4的在横向支撑条9下方的底侧面。此外,加固件10沿着y方向结构化,确切而言在所示的实施例中通过波形结构而结构化,如在加固件10的在图2中前方的端面上所示。加固件10通过该波形结构得到了附加的强化。在此未示出的但也可以考虑的是,凸出的或者波形的结构化分别沿另一个方向构造。在同样未示出的实施例中,加固件也可以模块化地构造。这意味着,该加固件也可以多件式地构造和/或分别在至少一个蓄电池模块的至少一个局部区域下方延伸。
两个连接条14沿着加固件10的x方向与型材部段5平行地延伸。所述连接条14位于支承面13的高度上。在所述连接条14中设置有彼此相间隔地布置的固定开口15,用于将加固件10连同封闭件11在底板4上螺栓连接的螺栓穿过所述固定开口15。
加固件10的弯曲部沿着x方向的跨度分别越过分格件的格延伸。在所示的实施例中沿着x方向设置有六个蓄电池模块容纳格。加固件10由此沿着x方向具有六个以前述方式方法弯曲的区域。相对于格,x延伸部比所述格沿y方向的延伸更短。通常,分别将在分格件中的这种格的更短的延伸部选择为下述延伸部,即沿该延伸部的方向设置加固件10的弯曲部。尽管如此基本上同样可行的是,当设置单轴的弯曲部时使所述弯曲部沿着其它方向延伸。
在图3的剖视图中可以看出具有用作底部件的加固件10的整个底板总成3。底板4在底侧带有连接在冷却剂循环上的冷却板16。在图3中示出的剖面沿着壳体部件1的x方向延伸超过槽状结构7的一个格。该格在一侧通过型材部段5.1限定并且在另一侧通过横向支撑条9限定。在底板4的横向支撑条9下方的底侧上存在焊接在所述底板4上的螺纹轴颈17。所述螺纹轴颈17穿过加固件10的固定开口15。分别有开口18与螺纹轴颈17对齐地位于封闭件11中,通过所述开口18将螺母安装在螺纹轴颈17上并且加固件10由此能够抗切向移动地并且抗拉地连接在底板4上。横向支撑条9位于螺纹轴颈17上方,所述横向支撑条通过连接凸缘19固定在底板4的顶侧面上。由此进行从加固件10经由该在底板4上的连接部向横向支撑条9中的力导入。
在图3中能够清楚地看出加固件10的向外指向地凸出的弯曲部。其中,以附图标记20标注所述弯曲部。在图3中所示的剖面还示出了在该弯曲部20之后的横向波形结构的下一个顶部21。所加入的横向波形结构的波沿着x方向延伸并且沿着y方向相邻地布置,该横向波形结构在此通过加入的强化结构有助于显著改善整个蓄电池壳体沿着x方向的碰撞特性。原因首先在于,通过加入的波形结构能够补偿纵向支架8和型材区段5之间的比横向支架距离更大的距离。通常可能相对于传统的实施方式由此将可能的压入深度减少超过50%。
加固件10通过其能够在图2中看到的端面与型材部段5.1的内壁邻接。在底板4上的额外固定在此位置是不必要的。在此足够的是,与加固件10连接的封闭件11通过其凸缘12与型材部段5.1的底侧面连接。
图4示出了剖切壳体部件1得到的剖面,以呈现加固件10的沿着y方向的波形。加固件10通过其能够在图4中看到的压平的波谷部22的底侧面与封闭件11焊接。冷却板16连接在收集器上,从图4中能够在剖面中看到收集器23。
图5以从下方向底板4的立体视角中示出壳体部件1连同其冷却板,确切而言未示出加固件10和封闭件11。可以看到的是从底板4上突起的螺纹轴颈17,加固件10与封闭件11共同从底板侧固定在所述螺纹轴颈17上。
通过壳体部件1的底板总成3和尤其是所述壳体部件1的加固件10能够在加固件10压到冷却板16上或者甚至压到底板4中之前吸收相对大量的能量。如果通过盖子封闭的壳体部件1作为蓄电池壳体位于交通工具的底板总成下方,则这种力的作用可能是底侧着地的结果。该力的作用如图6中的块状箭头所示地作用在底板总成3上并且首先作用在弯曲部20的凸出的顶部上。由在两个支架元件(在图3中在型材部段5.1以及横向支撑条9)之间的朝向外侧的凸出的弯曲部(弯曲部20的跨度在两个支架元件之间延伸),作用在弯曲部20的顶部上的力被导入支架元件5.1、9中(由块状箭头示出),所述支架元件本来就是稳定的并且相对于除了z方向也沿着x-y-方向的力负载稳定。这在型材部段5.1上通过加固件10的贴靠在所述型材部段5.1的朝向槽状结构7的壁上的端面实现,并且在横向支撑条9的区域中通过在螺纹轴颈17上的前述螺纹连接实现。在这种方案中充分利用了沿着z方向作用的力由于弯曲部实现的向横向支架中的传递。加固件10在该区域中相对于底板4的底侧并且由此相对于位于顶侧上的蓄电池模块的距离由于提供的变形行程实现了在弯曲部20变形并且压在冷却板16上之前吸收大量的能量。通常可以确定的是,刚性在弯曲部的顶点处最小并且向横向支架9的方向增大,而弯矩则表现得与之相反。因此导致在期望的弯矩最大处、即弯曲部的顶点提供最大的变形路径。结合向横向支架9方向减小的弯矩和同时增大的刚性在此确保了出现的力导入横向支架9中。就这点而言,在该方案中不同于已知的蓄电池壳体的是沿着蓄电池壳体的高度/厚度方向并且由此沿着蓄电池壳体的z方向实现了一定的变形路径。
图6中所示的图表示出了具有按照本发明的壳体部件1的蓄电池壳体中的能量消解(虚线)与具有传统的底部件并且由此不具有按照本发明的加固件10的蓄电池壳体中的能量消解的对比。所示的能量消解涉及如图5示意性地示出的从下方向底板总成上的力的作用。
传统的蓄电池壳体由于其针对特别刚性地设计的强化部尽管在短距离上能负载更大的力。但是如果超过该距离,则存在蓄电池模块受损或者毁坏的风险。对于保护包含在蓄电池壳体中的蓄电池模块重要的不是尽可能高的力水平,而是消解的能量的大小。在图6所示的曲线中,位于相应的曲线下方的面积表示消解的能量值。由于通过按照本发明的蓄电池壳体的方案以所述蓄电池壳体的通过加固件10实现的、可供弯曲部20在消解能量的同时经过的变形行程,能够在冷却板和/或蓄电池模块受到损害之前消解大得多的能量。在表示通过按照本发明的底部件的消解能量的曲线下方的面积超过表示通过传统的底部件消解的能量的曲线下方的面积的两倍。在按照本发明的蓄电池壳体中通过其壳体部件1能够在包含在其中的冷却板和尤其是蓄电池模块方面无损坏地吸收相应更多的能量。
上述内容是巧妙地将通过变形的能量消解路径的提供与通过支架元件在壳体部件中提供力的承载结合的结果。通过对实施例的描述能够得知,在没有由于特别稳固的或者昂贵的构件造成重量显著增大的情况下显著地提高了对于蓄电池模块和冷却板能够无损坏地吸收的能量。
根据实施例描述了本发明。在不脱离提出的权利要求的范围的情况下,对于本领域技术人员存在多种按照提出的权利要求实施本发明的其它的可行性,而不必详细地在本说明的范围中对其进行阐述。
1 壳体部件
2 框架
3 底板总成
4 底板
5、5.1 型材部段
6 角接头
7 槽状结构
8 纵向支撑条
9 横向支撑条
10 加固件
11 封闭件
12 凸缘
13 支承面
14 连接条
15 固定开口
16 冷却隔板
17 螺栓
18 开口
19 连接凸缘
20 弯曲部
21 顶部
22 谷部
23 收集器

Claims (13)

1.一种用于电动机驱动的交通工具的蓄电池壳体的槽状地构造的壳体部件,所述壳体部件(1)包括多个彼此间隔距离地布置的支架元件(5、5.1、8、9),其中待布置在所述壳体部件(1)中的蓄电池模块布置在所述支架元件(5、5.1、8、9)之间,所述壳体部件(1)包括支承在所述支架元件(5、5.1、8、9)上的底部件(10),其特征在于,所述底部件(10)沿纵向延伸和/或横向延伸在底部件的分别在两个相邻的、彼此间隔距离地布置的支架元件(5、5.1、8、9)之间的跨度中朝向壳体部件(1)的外侧凸出地弯曲并且沿着弯曲的方向连接在所述支架元件(5、5.1、8、9)上,拱曲部的跨度在所述支架元件之间延伸,其中,通过凸出的弯曲部增大所述底部件(10)相对于待布置在两个支架元件(5、5.1、8、9)之间的蓄电池模块的距离,其中,支架元件(5、5.1、8、9)设计为型材。
2.根据权利要求1所述的壳体部件,其特征在于,壳体部件的相互间隔距离地布置的支架元件是相对于槽状结构(7)相互对置的框架部件(5、5.1)。
3.根据权利要求2所述的壳体部件,其特征在于,一个或者多个连接在框架部件(5、5.1)上的纵向支撑条和/或横向支撑条(8、9)作为另外的支架元件置入槽状结构(7)中,并且所述底部件分别在两个相邻的支架元件(5、5.1、8、9)之间在底部件的跨度中朝向壳体部件(1)的外侧凸出地弯曲。
4.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,底部件(10)在底部件的在两个支架元件(5、5.1、9)之间的跨度中单轴地弯曲并且沿着相对于弯曲方向的横向具有强化结构。
5.根据权利要求4所述的壳体部件,其特征在于,横向结构化设计为波形。
6.根据权利要求4所述的壳体部件,其特征在于,所述强化结构至少在两个支架元件之间延伸。
7.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,底部件(10)在两个相邻的支架元件(5、5.1、9)之间的弯曲的跨度过渡至连接区段中,底部件通过所述连接区段连接在相应的支架元件上。
8.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,所述底部件(10)是变形制成的钢板构件或者铝构件。
9.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,通过封闭板(11)遮盖底部件(10)的背离所述支架元件(5、5.1、8、9)的侧面。
10.根据权利要求9所述的壳体部件,其特征在于,所述封闭板是钢板件或者铝板件。
11.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,底板(4)下方的底部件(10)是底板总成(3)的一部分。
12.根据权利要求1至3之一所述的壳体部件,其特征在于,底部件(10)多件式地构造和/或分别在至少一个蓄电池模块的至少一个局部区域下方延伸。
13.根据权利要求11所述的壳体部件,其特征在于,所述底板(4)在底侧具有冷却板(16)。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016213262A1 (de) * 2016-07-20 2018-01-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug
DE102016120826B4 (de) * 2016-11-02 2018-08-23 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse
DE102017104359A1 (de) 2017-03-02 2018-09-06 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen
JP7110648B2 (ja) * 2018-03-22 2022-08-02 トヨタ自動車株式会社 車両
DE102018120394A1 (de) 2018-08-21 2020-02-27 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse
DE102018219197B4 (de) * 2018-11-12 2020-12-24 Thyssenkrupp Ag Batteriegehäuse für ein Fahrzeug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112019005691T5 (de) * 2018-11-13 2021-07-29 Rivian Ip Holdings, Llc Batteriemodulrahmenkonfiguration
CN111211262A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 郑州深澜动力科技有限公司 一种电池箱及其箱体
DE102018130881B4 (de) * 2018-12-04 2024-01-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102019210398A1 (de) * 2019-07-15 2021-01-21 Muhr Und Bender Kg Gehäuseanordnung zur Aufnahme elektrischer Speichermittel
DE102019210400A1 (de) * 2019-07-15 2021-01-21 Muhr Und Bender Kg Gehäuseanordnung zur Aufnahme elektrischer Speichermittel
CA3163502A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Canoo Technologies Inc. Electric vehicle battery enclosure
DE102019129045A1 (de) * 2019-10-28 2021-04-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Speichergehäuses für eine Speichereinrichtung
DE102019131538A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-27 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Batteriegehäuse für ein elektromotorisch betreibbares fahrzeug
JP7424869B2 (ja) 2020-03-06 2024-01-30 株式会社神戸製鋼所 フレームユニットおよびフレーム組立体
US11904376B2 (en) 2020-07-28 2024-02-20 GM Global Technology Operations LLC Energy-dissipating cover and methods for making the cover
US11472278B2 (en) * 2020-09-22 2022-10-18 Ford Global Technologies, Llc Traction battery protection assembly and method
JP7396975B2 (ja) * 2020-10-15 2023-12-12 トヨタ自動車株式会社 車両
DE102021102431A1 (de) 2021-02-03 2022-08-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichereinrichtung für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen
CN216054919U (zh) * 2021-08-31 2022-03-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池的箱体、电池和用电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2631966A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-28 Lisa Dräxlmaier GmbH Fluiddurchströmtes Temperierelement und Traktionsbatterie mit gehäuseintegriertem fluiddurchströmten Temperierelement
CN106450092A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 北京新能源汽车股份有限公司 电池包下壳体、具有其的电池包以及车辆
CN110352139A (zh) * 2017-02-17 2019-10-18 慕贝尔碳纤维技术有限公司 电池结构和保护器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023392A1 (de) * 2007-05-18 2008-11-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schutzgehäuse für eine Fahrzeugbatterie
DE102009058809A1 (de) 2009-12-18 2011-06-22 Valeo Klimasysteme GmbH, 96476 Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsbatterie und Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe mit Kühlvorrichtung
DE102011003535A1 (de) 2011-02-02 2012-08-02 Behr Gmbh & Co. Kg Verspannungsvorrichtungen
DE102011077349A1 (de) 2011-06-10 2012-12-13 Sb Limotive Co., Ltd. Batterie und Kraftfahrzeug mit dieser Batterie
KR101315741B1 (ko) * 2012-03-23 2013-10-10 현대자동차주식회사 치수안정성이 우수한 전기자동차용 배터리 팩 케이스 어셈블리와 그 제조 방법
JP6020958B2 (ja) 2012-07-13 2016-11-02 三菱自動車工業株式会社 電池パックトレー
US20160248060A1 (en) * 2013-10-02 2016-08-25 Covestro Deutschland Ag Battery module with escape region, battery pack, and electric vehicle
JP6986827B2 (ja) * 2015-02-12 2021-12-22 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置及び電子機器
DE102015111749A1 (de) 2015-07-20 2017-01-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung und Verfahren
DE102016114216A1 (de) 2016-08-01 2018-02-01 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Temperiereinrichtung für ein Batteriegehäuse eines Fahrzeuges
DE102016114839A1 (de) 2016-08-10 2018-02-15 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug
US10632857B2 (en) * 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
DE102016115645B4 (de) 2016-08-23 2022-08-25 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse
DE102016116729B4 (de) 2016-09-07 2020-12-31 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug
DE102016120850B4 (de) 2016-11-02 2024-02-22 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse
DE102016120826B4 (de) 2016-11-02 2018-08-23 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse
DE102016120828B4 (de) 2016-11-02 2018-08-23 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Batteriegehäuse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2631966A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-28 Lisa Dräxlmaier GmbH Fluiddurchströmtes Temperierelement und Traktionsbatterie mit gehäuseintegriertem fluiddurchströmten Temperierelement
CN106450092A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 北京新能源汽车股份有限公司 电池包下壳体、具有其的电池包以及车辆
CN110352139A (zh) * 2017-02-17 2019-10-18 慕贝尔碳纤维技术有限公司 电池结构和保护器

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Publication number Publication date
CN110313082A (zh) 2019-10-08
WO2018158363A1 (de) 2018-09-07
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US10723234B2 (en) 2020-07-28
US20190337402A1 (en) 2019-11-07

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