CN115395152A - 电池壳体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电池壳体及其制造方法，其中电池壳体用于电能存储器，其至少部分地限定出用于容纳电能存储器的容纳空间，并具有至少两个壁部，它们相互连接并因此形成一连接处。该至少两个相互连接的壁部均由至少在临近连接处具有有机涂层的金属板制成，并在连接处粘合到一连接元件。

Description

电池壳体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电池壳体及其制造方法，该电池壳体用于电能存储器，尤其是用于车辆电池，其至少部分地限定出一用于容纳电能存储器容纳空间，并且具有至少两个壁部，它们相互连接并因此形成一连接处。
背景技术
这种电池壳体例如可以在汽车工程中用于以受保护的方式容纳驱动电池或起动器电池。这类电池壳体通常由铝或钢制成。为了提高对腐蚀的保护性能，电池壳体可具有采用阴极浸涂（CDP，cathodic dip painting）等的涂层，然而这涉及到相对较高的工艺和配套成本。进一步的问题在于，通常用于连接两个壁部的热接合工艺同样复杂和/或昂贵。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种上述类型的电池壳体，能够简单且经济地制造并且仍然具有足够高的强度和密封性。
该目的通过具有以下特征的电池壳体来实现。
根据本发明，至少两个相互连接的壁部每个都由至少在临近连接处具有有机涂层的金属板制成。有机涂层确保了高水平的腐蚀保护，因此不需要对壁部进行复杂和/或昂贵的涂覆。也不需要在进行壁部的连接以后对电池壳体进行涂覆处理。由于连接元件通过粘合方式连接并且因此省略了对热接合的需求，壁部可以在执行连接过程之前就已经被有机涂覆。与热接合不同，通过连接元件进行的粘合连接不会对有机涂层造成损坏或破坏。
至少两个相互连接的壁部可以具有基于聚合物材料、尤其是高聚合物材料的有机涂层。有机涂层例如可以包括聚氯乙烯（polyvinyl chloride）、聚乙烯（polyethylene）、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene）、诸如环氧树脂（epoxy resin）的反应性树脂和/或橡胶。这种涂层确保了对水性和非水性腐蚀介质的高水平保护，并防止固体和糊状物质粘附到壁部。
优选地，连接元件设置在壁部之间和/或与壁部重叠，尤其是在相互连接的壁部之间形成间隙，连接元件粘合在间隙中。因此，壁部优选地通过连接元件彼此连接，特别优选地仅通过连接元件连接。重叠布置允许相对较大的粘合面。该间隙可以是被连接元件填充并因此被其密封的空隙或类似物。
可以规定，间隙形成在相应的相互连接的壁部的边缘之间，这些边缘彼此平行的延伸，并且连接元件具有与边缘平行延伸的纵向轴线。以这种方式可以最小化连接元件的尺寸。
优选地，相互连接的壁部每个均完全由具有有机涂层的金属板制成。这使得便于制造，因为可以由此使用预制的大致在整个区域上有机涂覆的金属板部件。然而，一般而言，相互连接的壁部也可以由仅局部地有机涂覆的金属板制成。
根据本发明的一个实施例，相互连接的壁部形成为平整的壁。这能够实现特别简单的设计。
特别地，至少两个相互连接的壁部可以朝向彼此横向延伸并由此形成延伸覆盖拐角的壁。在此情况下，连接处可以沿着边缘延伸，该边缘由壁的拐角形成。
在本发明的一个具体实施例中，壳体的壁由至少三个相互连接的壁部形成，并形成至少两个连接处，这些壁部由至少在临近连接处具有有机涂层的金属板制成，至少三个壁部中的相互连接的壁部在每一个连接处被粘合到一连接元件。以这种方式，电池壳体可以由三个或更多个平整的壁部组装而成。由此可以实现特别简单的设计。
非常普遍地适用的是，壁部可以具有与壁部一体形成的加强结构，例如凸珠和/或局部肋和/或具有更大材料厚度的区域，和/或具有连接到壁部的加强结构，例如单独的强化部件。
根据本发明的另一实施例，壳体的壁呈桶形，相互连接的壁部为该桶形壁的侧壁部，自该桶形壁的基底部延伸出。在将电能存储器布置到该桶形壁的容纳部之后，该桶形壁例如可以被固定到该电池壳体的或车辆的承载部件上。
连接元件可以由耐腐蚀材料制成。优选地，连接元件部分地或完全地由具有有机涂层的金属板制成。
优选地，相互连接的壁部各自通过冷固化粘合剂粘合到连接元件。以这种方式，可以确保有机涂层不会因粘合而引起热损伤。
相互连接的壁部可以分别以防水的方式粘合到连接元件，以避免溅起的水或类似物进入到容纳空间。
电池壳体可以被用于固定到一机动车辆的底部。机动车辆的底部通常暴露在特别恶劣的环境条件下。因此对于布置在车辆底部的电池壳体具有特别高的封闭性和防漏性要求。
相互连接的壁部还可以附加地采用形状配合的方式连接到连接元件。这实现了特别稳固的连接。相互连接的壁部可以尤其是通过铆接的方式连接到连接元件。
本发明还涉及一种制造电池壳体的方法，该电池壳体用于电能存储器，其尤其是根据以上描述的电池壳体，其具有至少两个壁部，该两个壁部相互连接并因此形成一连接处以形成一用于容纳电能存储器的容纳空间。
根据本发明，由至少在临近连接处具有有机涂层的金属板制成的壁部在连接处被粘合到连接元件。这使得可以通过简单且经济的制造方式实现高水平的腐蚀保护。特别地，可以设置至少两个壁部，它们已经具有有机涂层并被作为线圈或作为面板。
由具有有机涂层的金属板制成的壁部除了粘合之外还可以通过铆接的方式与连接元件连接。从而可以增加连接的强度。
本发明的进一步描述也可以从说明书、具体实施方式和附图中看出。
附图说明
图1是根据本发明的电池壳体的一实施例的立体图；和
图2是图1中的电池壳体的角部区域的局部放大图。
具体实施方式
参考图1和图2，在本实施例中根据本发明的一种电池壳体11呈桶形，其限定出用于电能存储器（未图示）的容纳空间13，例如用于电动车辆或混合动力车辆的驱动电池。电池壳体11包括多个平整的壁部，称为基底部15、从基底部15伸出的四个侧壁部17和从侧壁部17伸出的与基底部15平行延伸的法兰部19。法兰部19在同一平面中延伸，限定出用于将电池壳体11固定到一承载体（未图示）的法兰21，承载体例如是机动车辆的底部。为此目的，至少一个法兰部19可以设置有供紧固装置使用的通孔23。
如图所示，相互连接的侧壁部17在每一处朝向彼此横向延伸并因此形成电池壳体11的四个角部区域25。在本实施例中，存在形成为间隙27的中间空间。在每一处，角部连接元件29被粘合到两个相互连接的侧壁部17之间。
图2中示出了放大的角部连接元件29之一。在本示例中，每个角部连接元件29由平整的金属板部件形成。它可以与相邻的侧壁部17的端部区域32重叠布置（优选地，参见重叠区域30）或者与端部区域边缘到边缘地对接。每个角部连接元件29通过冷固化粘合剂粘合到相应的端部区域32和基底部15。如图所示，每个角部连接元件29具有与端部区域32的边缘33平行延伸的纵向轴线31。因此在每个角部区域25中形成一连接处34。侧壁部17由此被互相连接并且被设计为与基底部15连成一体从而形成平整的和密封的壁35。
侧壁部17由具有有机涂层的金属板制成。优选地，基底部15、法兰部19和/或角部连接元件29也由具有有机涂层的金属板制成。特别地，可以规定基底部15、侧壁部17和法兰部19由单个的具有有机涂层的金属板通过变形来形成。由于侧壁部17具有例如可包括高聚合材料的有机涂层，电池壳体11不再需要阴极浸涂。由于侧壁部17通过角部连接元件29粘合连接，不再需要通过热接合工艺来连接各相互连接的侧壁部17的端部区域32，从而避免了对有机涂层的热损伤。
为了制造如图1和图2所示的电池壳体11，具有有机涂层的金属板部件以卷材或板材的形式被提供。优选地，可提供在全部区域上具有有机涂层覆盖的金属板部件。金属板部件通过再成型工艺进行处理，尤其是冲压弯折工艺，从而形成基底部15、侧壁部17和法兰部19。随后，角部连接元件29通过冷固化粘合剂接合工艺被粘接到相邻侧壁部17之间的间隙27中。粘合剂固化后，电池壳体11即可被使用。后续优选地不进行大面积的涂覆工艺。有机涂层的局部区域，例如被冲压弯折工艺影响的区域，可以进行表面处理，以使得电池壳体11获得尽可能好的密封性。
为了增加侧壁部17之间的连接强度，角部连接元件29还可以附加地通过诸如铆接的机械接合工艺来连接。
即使没有提供额外的涂覆，有机涂层也赋予了电池壳体11高水平的防腐蚀保护效果。由于角部连接元件29粘合到间隙27中，可以省去可能损坏有机涂层的热接合工艺。因此，本发明实现了电池壳体11的特别简单、快速和经济的制造，并且尽管简化了制造，但仍确保了高水平的腐蚀保护。
本发明在此已经通过使用桶形部件的示例进行了说明。然而，可以理解的是，根据本发明的精神可以应用于各种用于电能储存器的电池壳体部件，这些电池壳体部件以任意期望的方式成形并且具有通过连接方式彼此连接的部分。
附图标记列表
11 电池壳体
13 容纳空间
15 基底部
17 侧壁部
19 法兰部
21 法兰
23 通孔
25 角部区域
27 间隙
29 角部连接元件
30 重叠区域
31 纵向轴线
32 端部区域
33 边缘
34 连接处
35 壁

Claims (15)

1.一种电池壳体（11），用于电能存储器，尤其是用于车辆电池，其至少部分地限定出一用于容纳所述电能存储器的容纳空间（13）并且具有至少两个壁部（17），所述两个壁部相互连接并因此形成一连接处（34），其特征在于，
相互连接的所述至少两个壁部（17）均由金属板制成，所述金属板至少在临近所述连接处（34）具有有机涂层，所述壁部在所述连接处（34）粘合到一连接元件（29）。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，
其特征在于，
所述连接元件（29）设置在所述壁部（17）之间和/或与壁部（17）重叠，尤其是在相互连接的壁部（17）之间形成间隙（27），所述连接元件（29）粘合在所述间隙（27）中。
3.根据权利要求2所述的电池壳体，
其特征在于，
所述间隙（27）形成在相互连接的壁部（17）的彼此平行延伸的相应的边缘（33）之间，所述连接元件（29）具有与所述边缘（33）平行延伸的纵向轴线（31）。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
相互连接的壁部（17）每个均完全由具有有机涂层的金属板制成。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
相互连接的壁部（17）形成为平整的壁（35）。
6.根据权利要求5所述的电池壳体，
其特征在于，
所述至少两个相互连接的壁部（17）朝向彼此横向延伸并由此形成延伸覆盖拐角的壁（35）。
7.根据权利要求5或6所述的电池壳体，
其特征在于，
壳体的壁（35）由至少三个相互连接的壁部（17）形成，并形成至少两个连接处（34），所述壁部由至少在临近连接处（34）具有有机涂层的金属板制成，所述至少三个壁部（17）中的相互连接的壁部在每一个连接处粘合到一连接元件（29）。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述壁（35）呈桶形，相互连接的壁部（17）为所述桶形壁（35）的侧壁部，其自所述桶形壁（35）的基底部（15）延伸出。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述连接元件（29）由具有有机涂层的金属板制成。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述相互连接的壁部（17）各自通过冷固化粘合剂粘合到连接元件（29）。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述相互连接的壁部（17）分别以防水的方式粘合到所述连接元件（29）。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述电池壳体（11）被用于固定到一机动车辆的底部。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的电池壳体，
其特征在于，
所述相互连接的壁部（17）分别以形状配合的方式附加地连接到连接元件（29）。
14.一种制造电池壳体（11）的方法，所述电池壳体用于电能存储器，其尤其是根据前述任一项权利要求所述的电池壳体，其具有至少两个壁部（17），所述两个壁部相互连接并因此形成一连接处（34）以形成一用于容纳所述电能存储器的容纳空间（13），
其特征在于，
所述壁部（17）由至少在临近所述连接处（34）具有有机涂层的金属板制成，并在所述连接处（34）粘合到一连接元件（29）。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
由具有有机涂层的金属板制成的所述壁部（17）除了粘合之外还通过铆接的方式与连接元件连接。
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