CN113016102A - 用于汽车的高电压存储器壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车的高电压存储器壳体，其具有至少一个壳体部件(1)，所述壳体部件通过具有相应的承载结构元件(5、6、7、8)的承载结构(2)加固。为了提供高电压存储器壳体，该高电压存储器壳体例如能够以改进的方式适配于不同的车辆或者电池单体和电池模块，所述承载结构(2)构造成与壳体部件(1)分开构造的结构单元(13)。

Description

用于汽车的高电压存储器壳体
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于汽车的高电压存储器壳体。
背景技术
用于汽车的高电压存储器壳体、尤其是用于设置在底部区域中的高电压存储器壳体通常由多个、尤其是两个壳体部件构成，这些壳体部件在法兰的区域中相互连接。在此，至今尤其是对以前的壳体部件提出两个要求：一方面，由此相应的电池模块或电池单体相对于周围环境密封封闭地安放。另一方面，相应的壳体部件具有承载结构，以便给予整个高电压存储器或高电压存储器壳体足够的稳定性。出于这个原因，通常由板材和型材、由铸造元件或者以混合形式制造的相应的壳体部件具有带有相应承载结构元件的集成的承载结构。这尤其可以是相应的成形件、卷边、嵌入件、型材部件或类似物。
正是由于以下事实，即至今对高电压存储器壳体的要求尤其是在密封性和稳定性方面很重要，所以必须不可避免地例如放弃车辆或单体特定的适配、如连接点、单体长度、碰撞特性或类似特性。通过壳体部件与相应的车辆的这种非常个性化的适配，可能在装配中出现存在的问题，从而不同的壳体需要不同的制造顺序并且因此不能使用统一的制造方案。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种开头所述类型的高电压存储器壳体，该高电压存储器壳体例如能够以改进的方式适配于不同的车辆或者电池单体和电池模块。
根据本发明，所述任务通过具有权利要求1的特征的一种高电压存储器壳体来解决。具有本发明的适宜的进一步改进方案的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的高电压存储器壳体的特征在于至少一个壳体部件，该壳体部件通过具有相应的承载结构元件的承载结构加固，所述承载结构与壳体部件分开构造。与以前的现有技术不同，在现有技术中壳体部件包括作为集成元件的承载结构，因此根据本发明规定，密封(即通过壳体部件)的功能与加固(即通过承载结构)的功能分开。通过承载结构和密封结构的功能的这种分开可以以明显更小的复杂性实现用于制造高电压存储器壳体的线性方案。因此，例如壳体部件可被制造成深冲件或挤压件并且随后与承载结构相连接，该承载结构作为与壳体部件分开地预制的结构单元例如由铝合金或钢合金的型材以相应的焊接结构或类似结构来制造。因此，通过将密封功能与承载功能分开，可以以明显更少的制造风险制造高电压存储器壳体的变型方案。由于尤其是能够显著地降低壳体部件的复杂性，所以在此可以显著地降低用于整个高电压存储器壳体的成本。此外，这种高电压存储器壳体可以在公差和纯度要求方面明显更有利地制造。
本发明的另一种有利的实施方式的特征在于，所述壳体部件插入到承载结构中并且具有对应于该承载结构的容纳结构。由此能够实现由壳体部件和承载结构组成的组合的特别节省结构空间的设计方案。此外，在壳体部件与承载结构之间产生特别有利的连接可能性。
在本发明的另一种设计方案中，承载结构具有相应的承载结构元件，用于将高电压存储器壳体固定在汽车白车身上。由此，实现高电压存储器壳体在汽车白车身上的特别刚性且稳定的固定。
在本发明的另一种设计方案中，所述承载结构元件通过相应的能量吸收元件支承在承载结构的其它承载结构元件、尤其是横向元件上。由此总体上得到承载结构或高电压存储器壳体的特别有利的碰撞特性，更确切地说尤其是在相应的侧面碰撞中在汽车白车身的分别侧向配设的侧槛梁的区域内。
本发明的另一种有利的实施方式规定，壳体部件具有密封元件，该密封元件设置成在车辆横向方向上相对于在侧槛梁下方的外部的承载结构元件和能量吸收元件向内凹进。因此，通过所述承载结构提供一种类型的皱褶区，在由事故引起引入的力的事故引起的力加载时，该皱褶区可以变形，而在此不会损坏密封元件以及由此壳体部件或者其与另一壳体部件的连接。
此外，已被证明有利的是，所述壳体部件构成为由金属合金或塑料制成的成形件或挤压件。这种成型件或挤压件虽然非常轻且精细，但却非常稳定且有利于其用于容纳相应的电池单体或电池模块以及相对于周围环境密封的功能。
在本发明的其它设计方案中，承载结构的承载结构元件优选由型材元件、例如带式挤压型材、空心型材或类似物构成。由此能够例如通过焊接实现简单的组装，其不仅是特别有利的，而且仍然具有极其稳定的特性。
最后已被证明有利的是，在所述壳体部件上设置有多个保持元件，壳体部件经由所述保持元件与承载结构连接。保持元件在此例如可以通过相应的接合连接、尤其是通过焊接或粘接与壳体部件连接并且由此以简单的方式与承载结构的相应的承载结构元件连接。
附图说明
本发明的其它特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能在分别给出的组合中、而且也能在其它组合中或单独地使用。
现在借助一种优选的实施例以及参考附图详细阐述本发明。在此，唯一的附图以透视分解示图示出用于汽车的高电压存储器壳体，其具有下部的壳体部件，该壳体部件通过具有相应的承载结构元件的承载结构加固，所述承载结构构造成与壳体部件分开构造的结构单元。
具体实施方式
在用于轿车的高电压存储器壳体中，在唯一的附图中以透视分解示图单独地示出下部的壳体部件1以及承载结构2。高电压存储器壳体在此可以被设置在车辆的底部区域中、即基本上被设置在相应的侧槛梁之间。
在此，壳体部件1盆状地或壳状地构造并且例如通过金属板、尤其是铝板或钢板的成形过程制成。作为对此的替代方案，壳体部件1例如也可以构造成塑料件、尤其是纤维增强的塑料构件，其例如可以以压制法(SMC)或注射成型法(RTM)制造。壳体部件1具有以法兰4形式的密封元件3，该密封元件必要时补充密封机构、密封件或类似物，壳体部件1可以通过它们与另一个未示出的上部的壳体部件密封地连接。在壳体部件1中容纳有多个未示出的电池单体或电池模块，所述电池单体或电池模块用于为轿车的可电运行的动力传动系供应电能。
承载结构2在当前情况下由多个横向承载结构元件5和纵向承载结构元件6、7构成，它们例如通过焊接相互连接。当然，在此也可设想其它连接方法，尤其是接合方法。在此，承载结构元件5、6、7、8尤其是构造成挤压型材、辊轧型材、变形成型的且冲压的元件、管或类似物，其由相应的金属合金、尤其是基于钢或铝的合金制成。
在此，承载结构2的相应的外侧的承载结构元件7和8在高电压存储器壳体的装入状态下在分别侧向所属的侧槛梁的下方重叠地延伸并且通过以螺栓或类似物形式的相应的连接元件9与侧槛梁固定地连接。这些侧面的或者外部的承载结构元件7、8通过相应的能量吸收元件10支承在分别对应的结构元件5、6上。
此外可看到，在承载结构2的后部区域中设有另一个框架结构11，该框架结构用于支承壳体部件1的后部区域12。
此外，在承载结构2的前部区域中还可看到相应的电气结构单元13，这些结构单元例如用于将在壳体部件1内部的电池单体或电池模块与动力传动系连接。
如现在可以在壳体部件1和承载结构2的概观中看出，壳体部件1具有对应的容纳结构14。该容纳结构14例如包括相应的槽状的或卷边状的横向容纳部14或16、17。在此，横向容纳部15用于容纳横向承载结构元件5，纵向容纳部16、17用于容纳纵向承载结构元件6。基于所述容纳结构14，壳体部件1可以从上方被插入到承载结构2中或被放置到该承载结构上，其中，因此相应的框架元件5或6至少部分地容纳在对应的容纳部15、16、17中。
壳体部件1在承载结构2上具有多个保持元件18。在最简单的情况下，这些保持元件可以仅仅是在相应的容纳部14、15、16的区域中的开口，通过这些开口可以将壳体部件1与承载结构2用螺纹连接。当然，单独的保持元件也可以通过相应的接合连接、尤其是焊接连接或粘接连接在下侧设置在壳体部件1上，壳体部件1通过这些保持元件可以与承载结构2连接。承载结构2具有以螺纹孔或类似物形式的对应的保持容纳部19，贯穿壳体部件1的开口18的螺纹件可被引入到所述保持容纳部中。
尤其是在承载结构2的承载结构元件6与壳体部件1的纵向容纳部16的概观中可以看出，壳体部件1以其环绕的密封元件3相对于承载结构元件7、8和承载结构2的吸收元件10凹进地设置。这意味着，密封元件3在壳体部件1的相应的纵向侧上至少基本上在相应的承载结构元件7、8和相应的元件10的内侧延伸。因此，如果由于汽车的侧面碰撞而发生由事故引起的变形，那么承载结构元件7、8和能量吸收元件10作为一种用于高电压存储器壳体的皱褶区起作用，该皱褶区可以变形，而壳体部件1不会被显著地加载力或损坏。因为壳体部件1的相应的密封元件3恰好在这种无意的力加载时特别容易损坏，所以通过该密封元件的(参考车辆横向方向)在相应的承载结构元件7、8和所属的能量吸收元件10的后面的布置结构以特别有利的方式确保了能够避免损坏。
总的来说，因此可看出，在当前情况中通过壳体部件1和承载结构2实现了承载结构和密封结构的功能的分开。在此得到的附加的优点是，可以以特别有利的方式制造变型方案，其中，始终确保密封功能与承载功能分开。
附图标记列表
1. 壳体部件
2. 承载结构
3. 密封元件
4. 法兰
5. 承载结构元件
6. 承载结构元件
7. 承载结构元件
8. 承载结构元件
9. 连接元件
10. 能量吸收元件
11. 承载结构构造
12. 区域v.1
13. 结构单元
14. 容纳结构
15. 横向容纳部
16. 纵向容纳部
17. 纵向容纳部
18. 保持元件
19. 保持容纳部

Claims (8)

1.用于汽车的高电压存储器壳体，其具有至少一个壳体部件(1)，所述壳体部件通过具有相应的承载结构元件(5、6、7、8)的承载结构(2)加固，其特征在于，所述承载结构(2)构造成与壳体部件(1)分开构造的结构单元(13)。
2.根据权利要求1所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述壳体部件(1)插入到所述承载结构(2)中并且具有对应于所述承载结构(2)的容纳结构(14)。
3.根据权利要求1或2所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述承载结构(2)具有相应的承载结构元件(5、6、7、8)，用于将高电压存储器壳体固定在汽车白车身上。
4.根据权利要求3所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述承载结构元件(5、6、7、8)通过相应的能量吸收元件(10)支承在承载结构(2)的承载结构元件(5、6、7、8)上。
5.根据权利要求4所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述壳体部件(2)具有密封元件(3)，该密封元件设置成在车辆横向方向上相对于所述框架元件(5、6、7、8)和所述能量吸收元件(10)向内凹进。
6.根据前述权利要求中任一项所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述壳体部件(1)构成为由金属合金或塑料制成的成形件或挤压件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的高电压存储器壳体，其特征在于，所述承载结构(2)的承载结构元件(5、6、7、8)由型材元件构成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的高电压存储器壳体，其特征在于，在所述壳体部件(1)上设置有多个保持元件(18)，壳体部件(1)经由所述保持元件与承载结构(2)连接。
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