DE102009043635A1

DE102009043635A1 - Battery housing for use in energy storage system of e.g. electric vehicle, has conductor frame arranged within inner chamber, where battery module is fixed between two cross beams of frame

Info

Publication number: DE102009043635A1
Application number: DE102009043635A
Authority: DE
Inventors: Björn Demitter; Andy Rossmann; Wladimir Dr. Schulz; Hans-Georg Schweiger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-07

Abstract

The housing has outer walls enclosing an inner chamber for accommodating a battery module. A conductor frame (1) is arranged within the inner chamber, where the battery module is fixed between two cross beams (3) of the frame. Intermediate bars (4) are connected between the cross beams and two longitudinal beams (2) for fixing the battery module between the cross beams and one of the intermediate bars. The frame is completely or partially designed as hollow profile, and the outer walls are formed as a covering of the frame. An independent claim is also included for an energy storage system comprising a battery housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs. Die Erfindung betrifft ferner ein Energiespeichersystem mit einem derartigen Batteriegehäuse sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, umfassend ein solches Energiespeichersystem.The invention relates to a battery case having the features of the preamble of the main claim. The invention further relates to an energy storage system with such a battery housing and a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, comprising such an energy storage system.

Moderne Energiespeichersysteme umfassen in der Regel ein oder mehrere Batteriemodule und häufig ein separates Elektronikmodul zur Steuerung des Batteriemoduls, wobei das mindestens eine Batteriemodul sowie gegebenenfalls das Elektronikmodul in einem Batteriegehäuse untergebracht sind. Die Batteriemodule beinhalten meistens Batteriezellenstacks, welche miteinander verschaltete elektrochemische oder elektrostatische Zellen umfassen, wie beispielsweise Bleibatterien, Doppelschichtkondensatoren, Zink/Luft-Zellen, Lithium/Luft-Zellen, Nickel-Metallhydrid-Zellen, Lithium-Ionen-Zellen oder auch Brennstoffzellen.Modern energy storage systems usually include one or more battery modules and often a separate electronic module for controlling the battery module, wherein the at least one battery module and optionally the electronic module are housed in a battery case. The battery modules usually include battery cell stacks, which comprise interconnected electrochemical or electrostatic cells, such as lead batteries, double-layer capacitors, zinc / air cells, lithium / air cells, nickel-metal hydride cells, lithium-ion cells or fuel cells.

Mit solchen Batteriemodulen lassen sich innerhalb eines relativ kleinen Volumens große Energiemengen speichern, so dass sie zunehmend Anwendung in Elektro- bzw. Hybridfahrzeugen finden. Diese Fahrzeuge werden ganz oder teilweise mit elektrischer Energie angetrieben, so dass für eine erzielbare Reichweite die Energiemenge entscheidend ist, die in einem im Fahrzeug integrierten Energiespeichersystem speicherbar ist. Durch die gewünschten großen Energiemengen treten allerdings auch zunehmend Sicherheitsaspekte bei der Konstruktion entsprechender Energiespeichersysteme in den Vordergrund. So können Beschädigungen der Batteriemodule oder Elektronikmodule, etwa durch Stöße, Erschütterungen, starke Vibrationen, Deformationen oder eindringende Splitter, insbesondere bei Verwendung in einem Nutzfahrzeug oder bei einem Verkehrsunfall, zu Kurzschlüssen und damit einhergehenden starken Wärmeentwicklungen führen.With such battery modules can store large amounts of energy within a relatively small volume, so that they are increasingly used in electric or hybrid vehicles. These vehicles are fully or partially powered by electrical energy, so that for a reach achievable amount of energy is crucial, which can be stored in a built-in vehicle energy storage system. Due to the desired large amounts of energy, however, safety aspects in the construction of corresponding energy storage systems are increasingly coming to the fore. Thus, damage to the battery modules or electronic modules, such as shocks, vibrations, strong vibrations, deformations or penetrating splinters, especially when used in a commercial vehicle or in a traffic accident, lead to short circuits and concomitant strong heat developments.

Daher sind die in einem Energiespeichersystem enthaltenen Batteriemodule und gegebenenfalls Elektronikmodule in einem Batteriegehäuse untergebracht, welches mechanisch möglichst stabil ausgeführt ist, um die Batteriemodule und das Elektronikmodul vor von außen einwirkenden mechanischen Kräften möglichst weitgehend zu schützen. Ferner sollte das Batteriegehäuse einen hinreichenden Schutz vor verschiedenen schädlichen Umwelteinflüssen bewirken, wie etwa starke Temperaturschwankung durch Schwallwasser, korrosive Medien wie Salzwasser oder aggressive Gase. Somit ist das Gehäuse häufig wasser- und gasdicht ausgeführt.Therefore, the battery modules contained in an energy storage system and optionally electronic modules are housed in a battery case, which is designed to be mechanically stable as possible to protect the battery modules and the electronic module as possible from external mechanical forces as much as possible. Furthermore, the battery case should provide sufficient protection against various harmful environmental influences, such as strong temperature fluctuation by splash water, corrosive media such as salt water or aggressive gases. Thus, the housing is often water and gas tight.

Das Elektronikmodul, welches eine Steuerungselektronik und/oder eine Elektromechanik enthält, wird häufig, wie bereits erwähnt, als separates Bauteil in dem Batteriegehäuse untergebracht. Es kann aber auch bereits innerhalb eines Batteriemoduls integriert sein. Darüber hinaus beinhaltet das Energiespeichersystem zur Kühlung der Batteriemodule, insbesondere bei intensiven Lade- und Entladevorgängen, häufig ein aus einzelnen Temperiereinheiten bestehendes Temperiersystem mit Anschlüssen für eine Kühlflüssigkeit. Um eine Dichtigkeit dieses Temperiersystems zu bewahren, ist es ebenfalls vor zu starken Erschütterungen und Verformungen zu schützen. Da sie außerdem zwecks Wärmeübertragung in einem möglichst direkten Kontakt mit den Batteriemodulen stehen sollten, sind sie meistens auch in dem Batteriegehäuse untergebracht.The electronic module, which contains a control electronics and / or electromechanics, is often, as already mentioned, housed as a separate component in the battery case. However, it can also already be integrated within a battery module. In addition, the energy storage system for cooling the battery modules, especially during intensive charging and discharging processes, often includes a temperature control system consisting of individual temperature control units with connections for a cooling fluid. In order to preserve the tightness of this tempering system, it is also to protect against excessive vibration and deformation. Since they should also be in the most direct contact with the battery modules for the purpose of heat transfer, they are usually housed in the battery case.

Neben einer möglichst hohen starken mechanischen Stabilität sollte sich ein Batteriegehäuse außerdem durch eine einfache und möglichst kostengünstige Herstellbarkeit auszeichnen.In addition to the highest possible high mechanical stability, a battery case should also be characterized by a simple and cost-effective manufacturability.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde ein Batteriegehäuse vorzuschlagen, welches sich durch eine besonders hohe mechanische Stabilität auszeichnet, dabei aber einfach und kostengünstig herstellbar ist.The present invention is therefore the object of proposing a battery case, which is characterized by a particularly high mechanical stability, but it is easy and inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie durch ein Energiespeichersystem mit einem derartigen Batteriegehäuse und durch ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, enthaltend ein solches Energiespeichersystem. Weiterentwicklungen und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich mit den Unteransprüchen.This object is achieved by a battery case having the features of the main claim and by an energy storage system with such a battery case and by a vehicle, in particular a hybrid or electric vehicle, containing such an energy storage system. Further developments and preferred embodiments will become apparent from the subclaims.

Ein Batteriegehäuse weist Außenwände auf, die einen Innenraum zur Aufnahme mindestens eines Batteriemoduls und gegebenenfalls eines Elektronikmoduls einschließen. In einer äußerst stabilen aber dennoch sehr leicht und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses ist innerhalb des Innenraums ein ringsum geschlossener Leiterrahmen angeordnet, welcher zwei Längsträger und zwei Querträger aufweist zum Befestigen des mindestens einen Batteriemoduls und gegebenenfalls einen Elektronikmoduls zwischen den Querträgern. Dabei handelt es sich bei dem Elektronikmodul entweder um ein von dem mindestens einen Batteriemodul separates Modul oder um ein in diesem Batteriemodul bereits integriertes Modul.A battery housing has outer walls which enclose an inner space for accommodating at least one battery module and optionally an electronic module. In an extremely stable, yet very easy and inexpensive to produce embodiment of the battery housing according to the invention a circumferentially closed lead frame is arranged within the interior, which has two longitudinal members and two cross members for securing the at least one battery module and optionally an electronic module between the cross members. In this case, the electronic module is either a separate module from the at least one battery module or a module already integrated in this battery module.

Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse zeichnet sich durch den im Innenraum des Gehäuses vorgesehenen Leiterahmen aus, in den Batteriemodule und Elektronikmodule, beide im Folgenden auch kurz als Module bezeichnet, eingehängt bzw. befestigt werden können. Der Leiterrahmen umrahmt somit einen Aufnahmebereich für diese Module. Dies hat den Vorteil, dass der Leiterrahmen von außen auf des Batteriegehäuse angreifende Kräfte von besonders gut durch das Batteriegehäuse hindurchleiten kann und das Batteriegehäuse und insbesondere den genannten Aufnahmebereich für die Batterie- und Elektronikmodule umrahmt und gegenüber Verwindungen und Verformungen stabilisiert. Dabei nimmt der Leiterrahmen, welcher vorzugsweise mechanische möglichst stabil und steif ausgestaltet ist, die auf eine erste Außenwand einwirkende Kraft auf, leitet sie durch den Innenraum des Gehäuses hindurch und überträgt sie auf eine ersten Außenwand gegenüberliegende zweite Außenwand.The battery housing according to the invention is characterized by the provided in the interior of the housing frame, in the battery modules and electronic modules, both hereinafter also referred to as modules for short, can be mounted or attached. The ladder frame framed thus a recording area for these modules. This has the advantage that the leadframe from the outside on the battery case attacking forces can pass particularly well through the battery case and framed the battery case and in particular the said receiving area for the battery and electronic modules and stabilized against twisting and deformation. In this case, the lead frame, which is preferably designed to be as stable and stiff as possible, absorbs the force acting on a first outer wall, passes it through the interior of the housing and transmits it to a second outer wall opposite a first outer wall.

Auf dieser Weise wird eine so genannte Blockwirkung erreicht, bei der Deformationen des Batteriegehäuses und eine Übertragung von Kräfte auf die Module weitestgehend vermieden werden.In this way, a so-called block effect is achieved in which deformations of the battery case and a transfer of forces to the modules are largely avoided.

Die auf diese Weise erreichte Stabilität und Steifheit des Batteriegehäuses zeichnet sich insbesondere durch eine besonders große Isotropie aus, d. h. die Stabilität und Steifheit des Batteriegehäuses besteht gegenüber Kräften möglichst unabhängig von der Richtung, aus der diese Kräfte auf das Batteriegehäuse angreifen, da der Leiterrahmen den Aufnahmebereich für die Module seitlich umrahmt. Damit erzeugt dieser Leiterrahmen zum einen eine Stabilität gegenüber seitlich auf das Batteriegehäuse einwirkenden Kräften. Durch seine möglichst stabile Ausführung ist der Leiterrahmen aber besonders Biege- und Verwindungssteif und bietet somit auch einen Schutz gegenüber Kräften, die senkrecht gegen die durch die Längs- und Querträger des Leiterrahmens definierte Ebene auf das Batteriegehäuse einwirken. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber einer üblichen Bauweise von Batteriegehäusen dar, welche in der Regel z. B. auf einer stabilen Bodenplatte basiert, auf der die einzelnen Batteriemodule und Elektronikmodule schichtweise gestapelt sind. Eine solche Konstruktion konzentriert sich vornehmlich auf einen Schutz der Module vor von unten senkrecht gegen die Bodenplatte angreifenden Kräften. Eine solche Bodenplatte ist allerdings nur eingeschränkt dazu geeignet, eine Stabilisierung des Batteriegehäuses gegen solche äußeren Kräfte zu bewirken, die parallel zu dieser Bodenplatte auf das Batteriegehäuse einwirken, und die durch solche Kräfte hervorgerufene Verformungen oder Verwindungen des Gehäuses zu verhindern. Eine Hinzunahme von zusätzlichen versteifenden Verstrebungen in einem solchen schichtförmigen Aufbaus eines Batteriegehäuses mit einer stabilen Bodenplatte ist prinzipiell möglich, hat allerdings den Nachteil zusätzlicher Produktionsschritte. Eine Gehäusekonstruktion mit einem Leiterrahmen weist gegenüber einer derartigen herkömmlichen Konstruktion daher wesentliche Vorteile zum Schutz der Module gegen angreifende Kräfte von außen an das Gehäuse, einen geringeren Materialaufwand und geringere Herstellungskosten auf.The stability and rigidity of the battery housing achieved in this way is characterized in particular by a particularly high isotropy, i. H. the stability and rigidity of the battery case is against forces as independent as possible of the direction from which attack these forces on the battery case, since the lead frame frames the receiving area for the modules laterally. Thus, this lead frame on the one hand produces a stability with respect to laterally acting on the battery case forces. Due to its stable design as possible, the lead frame but is particularly resistant to bending and torsion and thus also provides protection against forces acting perpendicular to the plane defined by the longitudinal and transverse members of the lead frame level on the battery case. This represents a significant advantage over a conventional construction of battery housings, which usually z. B. based on a stable base plate on which the individual battery modules and electronic modules are stacked in layers. Such a construction concentrates primarily on protecting the modules from forces acting vertically against the bottom plate from below. However, such a bottom plate is only limited to effect a stabilization of the battery case against such external forces acting parallel to this bottom plate on the battery case, and to prevent the forces caused by such deformations or torsions of the housing. An addition of additional stiffening struts in such a layered structure of a battery case with a stable bottom plate is possible in principle, but has the disadvantage of additional production steps. A housing construction with a lead frame therefore has significant advantages over such a conventional construction for protecting the modules against external forces applied to the housing, reducing material costs, and reducing manufacturing costs.

Um eine möglichst große und isotrope (richtungsunabhängige) Stabilität des vorgeschlagenen Batteriegehäuses zu erreichen, ist der Leiterrahmen vorzugsweise so angeordnet, dass er den Aufnahmebereich für die Batteriemodule und Elektronikmodule möglichst mittig, d. h. auf etwa einer Hälfte einer Höhe dieses Aufnahmebereichs umrahmt. Dies hat außerdem den weiteren Vorteil, dass die Batteriemodule und Elektronikmodule etwa auf einer Höhe eines jeweiligen Schwerpunktes dieser Module in den Leiterrahmen einhäng- bzw. befestigbar sind. Auf diese Weise lassen sich insbesondere isotrope Erschütterungen, Stöße und Vibrationen besonders gut und schonend an diesen Modulen vorbei leiten, ohne dass dabei allzu starke Scherkräfte oder mechanische Spannungen auf die Module einwirken. Besonders hohe Kräfte und Spannungen wirken dann auf die Module ein, wenn eine Erschütterung nicht in der Nähe des Schwerpunkts des Moduls sondern weit an dem Schwerpunkt vorbei durch das Batteriegehäuse geleitet wird. Dies ist besonders der Fall bei einem Batteriegehäuse mit dem oben beschriebenen auf einer stabilen Bodenplatte geschichteten Aufbau, in dem die Module übereinander geschichtet sind und nicht, wie hier vorgeschlagen, in einem Leiterrahmen etwa auf der Höhe ihres Schwerpunktes aufgehängt sind. Ein wesentlicher Vorteil der Aufhängung im Leiterrammen in der Nähe des Schwerpunktes liegt in dem deutlich geringeren Materialaufwand zur Erzielung der Festigkeiten und Steifigkeiten des Batteriegehäuses.In order to achieve the largest possible and isotropic (direction-independent) stability of the proposed battery housing, the leadframe is preferably arranged so that it as centered as possible, d. B. the receiving area for the battery modules and electronic modules. H. framed to about one half of a height of this receiving area. This also has the further advantage that the battery modules and electronic modules can be suspended or fastened in the lead frame at approximately the height of a respective center of gravity of these modules. In this way, in particular isotropic shocks, shocks and vibrations can be passed particularly well and gently past these modules without excessive shear forces or mechanical stresses acting on the modules. Particularly high forces and stresses act on the modules when a vibration is not passed near the center of gravity of the module but far past the center of gravity through the battery case. This is particularly the case with a battery case having the structure described above stacked on a sturdy bottom plate in which the modules are stacked and not, as suggested here, suspended in a lead frame at about their center of gravity. A significant advantage of the suspension in the Leiterrammen near the center of gravity is the significantly lower cost of materials to achieve the strength and rigidity of the battery case.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Batteriegehäuses ist mindestens eine zwischen den beiden Querträgern verlaufende und mit den Längsträgern verbundene Zwischenstrebe vorgesehen, welche zum einen die vorteilhafte Wirkung einer Steigerung der Steifheit und Stabilität des Leiterrahmens und damit des gesamten Batteriegehäuses mit sich bringt. Ferner ist durch sie der Aufnahmebereich für die Batteriemodule und Elektronikmodule unterteilt, so dass äußere Kräfte über die Zwischenstreben besonders gut durch diesen Aufnahmebereich hindurchleitbar sind und die Batteriemodule und Elektronikmodule vor einer Einwirkung dieser Kräfte geschützt sind. Insbesondere sind die Module durch die Zwischenstreben räumlich voneinander getrennt, so dass die Module aufeinander keine direkten Kräfte oder Vibrationen übertragen können und auf diese Weise besonders gut voneinander entkoppelt sind. Eine solche gute Entkopplung ist in einem geschichteten Aufbau, wie beispielhaft oben beschrieben wurde, kaum zu realisieren.In a preferred embodiment of the battery case, at least one between the two cross beams extending and connected to the longitudinal beams intermediate strut is provided, which on the one hand brings the beneficial effect of increasing the stiffness and stability of the lead frame and thus the entire battery case with it. Further, it is divided by the receiving area for the battery modules and electronic modules, so that external forces on the intermediate struts are particularly well durchleitbar through this receiving area and the battery modules and electronic modules are protected from exposure to these forces. In particular, the modules are spatially separated from one another by the intermediate struts so that the modules can not transmit any direct forces or vibrations to one another and in this way are particularly well decoupled from one another. Such a good decoupling is hardly realizable in a layered structure, as described by way of example above.

Ein besonderer Vorteil des hier vorgeschlagenen Batteriegehäuses besteht in einer Zweiteiligkeit seines Aufbauprinzips. Dabei ist ein erster Teil durch die Außenwände und ein zweiter Teil durch den die einzelnen Module und die Außenwände, im Folgenden auch als Außengehäuse bezeichnet, tragenden Leiterrahmen gegeben. Auf diese Weise ist das vorgeschlagene Batteriegehäuse besonders leicht skalierbar und an unterschiedliche Zahlen, Größen und Geometrien der Module oder eines verfügbaren Bauraums anpassbar, ohne dass das beschriebene Aufbauprinzip des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses verändert werden muss. So ist insbesondere der Leiterrahmen leicht in seinen Abmessungen anpassbar, insbesondere dann, wenn die Quer- und Längsträger, sowie die vorzugsweise mindestens eine Zwischenstrebe aus ablängbaren Profilen/Bauelementen gefertigt sind, wie es in einer bevorzugten Ausführungsform des Batteriegehäuses mit Leiterrahmen vorgesehen ist. Der Anzahl, der Größe und Geometrie der einzelnen in das Batteriegehäuse aufzunehmenden Module kann insbesondere durch die Anzahl der Zwischenstreben und deren Abstand voneinander bzw. der Länge auf einfache Weise Rechnung getragen werden.A particular advantage of the battery housing proposed here consists in a bipartite of its construction principle. This is a first part through the outer walls and a second part through which the individual modules and the outer walls, hereinafter also referred to as outer housing, carrying ladder frame given. In this way, the proposed battery case is particularly easy to scale and adapt to different numbers, sizes and geometries of the modules or an available space without the described construction principle of the battery housing according to the invention must be changed. Thus, in particular, the lead frame is easily adaptable in its dimensions, in particular when the transverse and longitudinal members, and preferably at least one intermediate strut are made of cutable profiles / components, as provided in a preferred embodiment of the battery case with lead frame. The number, size and geometry of the individual modules to be accommodated in the battery housing can be easily taken into account in particular by the number of intermediate struts and their spacing from one another or the length.

Vorzugsweise sind auch die Außenwände des Batteriegehäuses aus leicht ablängbaren Halbzeugen gefertigt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Außenwände des Batteriegehäuses als eine Beplankung des Leiterrahmens ausgeführt. Dabei können insbesondere die seitlichen Außenwände aus einem zusammenhängenden Stück gefertigt sein, insbesondere aus Metall, welches den Leiterrahmen entlang der Quer- und der Längsträger als Beplankung umläuft. Ferner sind die obere und die untere Außenwand, also ein Boden und ein Deckel des Batteriegehäuses, vorzugsweise baugleich ausgeführt oder zumindest aus baugleichen Halbzeugen gefertigt zur weiteren Einsparung von Produktionskosten. Eine Höhenvariabliltät des Deckels und des Bodens ist durch ein Tiefziehverfahren leicht möglich. Besonders bevozugt ist eine gewölbte Ausführungsform des Bodens und des Deckel derart, dass das Batteriegehäuse am Boden und am Deckel nach außen gewölbt ausgeformt ist zur Erhöhung der Stabilität des Batteriegehäuses gegenüber äußeren Kräften, welche gegen den Boden oder den Deckel einwirken. Bei einer Größenskalierung des ablängbaren Leiterrahmens und der ablängbaren Außenwände sind gegebenenfalls der Deckel und der Boden des Batteriegehäuses die einzigen Neuteile, wenn kein skalierbares Werkzeug dafür verwendet wird. Das hier vorgeschlagene Batteriegehäuse ist somit aus einer besonders großen Anzahl von Gleichteilen herstellbar, welche innerhalb einer Produktreihe (bestehend etwa aus verschiedenen Ausführungsformen des hier vorgeschlagenen Batteriegehäuses) vielfach verwendbar sind. Ein solches Baukastenprinzip zeichnet sich durch seine besonders hohe Wirtschaftlichkeit insbesondere bei geringen Stückzahlen aus. Vorteilhafterweise besteht ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse aus meist kleinen, flachen und somit leicht handhabbaren Einzelteilen. Für größere Stückzahlen können auch weitere Ausführungsvarianten in Form von einem einteiligen Außengehäuse aus speziellen Werkzeugen oder Herstellungsverfahren zur Anwendung kommen, wie etwa Stanz-Nippeln und einer Herstellung des Außengehäuses als ein Blechgehäuse in Form einer Abwicklung.Preferably, the outer walls of the battery case are made of easily cut semi-finished products. In a particularly preferred embodiment, the outer walls of the battery housing are designed as a planking of the lead frame. In particular, the lateral outer walls may be made of a continuous piece, in particular of metal, which surrounds the ladder frame along the transverse and the longitudinal beams as a planking. Further, the upper and lower outer wall, so a bottom and a lid of the battery case, preferably constructed identical or at least made of identical semi-finished products to further reduce production costs. A Höhenvariabliltät the lid and the floor is easily possible by a deep-drawing process. Particularly favored is a curved embodiment of the bottom and the lid such that the battery case is formed curved on the bottom and the lid to the outside to increase the stability of the battery case against external forces acting against the floor or the lid. With size scaling of the cuttable leadframe and the cuttable exterior walls, the lid and bottom of the battery casing may be the only new parts if no scalable tool is used. The battery housing proposed here can thus be produced from a particularly large number of identical parts, which can be used in many ways within a product series (consisting, for example, of various embodiments of the battery housing proposed here). Such a modular principle is characterized by its particularly high efficiency, especially in small quantities. Advantageously, a battery housing according to the invention usually consists of small, flat and thus easy-to-handle items. For larger numbers, other embodiments in the form of a one-piece outer housing made of special tools or manufacturing processes can be used, such as punching nipples and a production of the outer housing as a sheet metal housing in the form of a settlement.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass das Außengehäuse einen zweiteiligen Aufbau aufweist, bei dem ein erster Teil die seitlichen Außenwände und einen mit den seitlichen Außenwänden fest verbundenen Boden umfasst. Ein zweiter Teil des Außengehäuses besteht aus einem Deckel zum Verschließen des ersten Teils. Der erste Teil des Außengehäuses ist vorzugsweise einteilig ausgeführt.In a preferred further development of the battery housing, it is provided that the outer housing has a two-part construction, in which a first part comprises the lateral outer walls and a bottom fixedly connected to the lateral outer walls. A second part of the outer housing consists of a lid for closing the first part. The first part of the outer housing is preferably made in one piece.

Besonders bevorzugt ist die Ausführung dieses ersten Teils des Außengehäuses als eine Beplankung des Leiterrahmens, wobei das Außengehäuse wiederum durch den zweiten Teil, den Deckel, verschlossen ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer besonders leichten Herstellbarkeit, sowie Montierbarkeit und Demontierbarkeit. Alternativ besteht auch die oben bereits beschriebene Ausführungsform einer Beplankung des Leiterrahmens mit seitlichen Außenwänden und einem Verschluss des Gehäuses mittels eines Deckel und eines Bodens. Insgesamt besteht somit die Möglichkeit der Herstellung eines Batteriegehäuses, welches oben und unten, aber mindestens auf einer Seite, komplett offen ist und durch einen Deckel verschlossen wird. Ferner besteht die Möglichkeit einer zweit- oder einteiligen Ausführung des hier vorgeschlagenen Batteriegehäuses mit einer zwei- oder einteiligen äußeren Beplankung des Leiterrahmens.Particularly preferred is the execution of this first part of the outer housing as a planking of the lead frame, wherein the outer housing is in turn closed by the second part, the lid. This embodiment has the advantage of particularly easy manufacturability, as well as mountability and disassembly. Alternatively, there is also the above-described embodiment of a planking of the lead frame with lateral outer walls and a closure of the housing by means of a cover and a bottom. Overall, therefore, there is the possibility of producing a battery case, which is completely open at the top and bottom, but at least on one side, and is closed by a lid. Furthermore, there is the possibility of a second or one-piece embodiment of the battery housing proposed here with a two- or one-piece outer planking of the lead frame.

Ferner ist durch den zweiteiligen Aufbau des Batteriegehäuses, den Außenwänden und dem Leiterrahmen, eine Vormontierbarkeit dieser beiden Baugruppen auf separaten Produktionsstationen und eine Zusammenführung auf einer weiteren Station am Ende der Fertigung (Hochzeit) ermöglicht, wodurch sich der Herstellungsprozess besonders gut rationalisieren lässt. Durch die Trennung von innerem Aufbau (Leiterrahmen) und Außenwänden (Außengehäuse) sind die Schnittstellen zum Kunden an den Außenwänden frei variierbar und leicht anpassbar.Furthermore, by the two-part construction of the battery case, the outer walls and the lead frame, a Vormontierbarkeit of these two assemblies on separate production stations and a merge on another station at the end of the production (wedding) allows, which can be particularly well streamlined the manufacturing process. By separating the inner structure (ladder frame) and outer walls (outer casing), the interfaces to the customer on the outer walls are freely variable and easily adaptable.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass mindestens eine der vorzugsweise mindestens einen Zwischenstrebe durch eine Abstützwand nach oben und unten fortgesetzt ist, welche vorzugsweise etwa einer Höhe des Gehäuseinnenraums entspricht oder zumindest über eine Höhe des Aufnahmebereichs für die Module hinausgeht. Eine solche Abstützwand hat den Vorteil, dass insbesondere solche äußere Kräfte, die senkrecht zu der durch den Leiterrahmen definierten Ebene, die vorzugsweise parallel zum Deckel und zum Boden des Batteriegehäuses verläuft, besonders sicher durch das Batteriegehäuse und insbesondere an den Bereichen für die Aufnahme der Batterie- und Elektronikmodule vorbei geleitet werden können. Zur weiteren Versteifung des Gehäuses kann vorgesehen sein, dass diese Abstützwände mit den Außenwänden, also beispielsweise mit dem Deckel und/oder dem Boden und/oder seitlichen Außenwänden fest verbunden sind. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen der Abstützwand und einer oder mehreren Außenwänden aber ein räumlicher Abstand eingehalten ist, wodurch eine Übertragung von Erschütterungen oder Vibrationen auf den Leiterahmen und somit auf die Module vermindert werden kann.In an advantageous further development of the battery housing, it is provided that at least one of the preferably at least one intermediate strut is continued upwards and downwards by a support wall, which preferably corresponds approximately to a height of the housing interior or at least extends beyond a height of the receiving area for the modules. Such a support wall has the advantage that in particular those outer Forces, which are perpendicular to the defined by the lead frame level, which is preferably parallel to the cover and the bottom of the battery case, particularly safe by the battery case and in particular at the areas for receiving the battery and electronic modules can be passed over. For further stiffening of the housing can be provided that these support walls are firmly connected to the outer walls, so for example with the lid and / or the bottom and / or lateral outer walls. In an alternative embodiment, it is provided that between the support wall and one or more outer walls but a spatial distance is maintained, whereby a transmission of shock or vibration on the ladder frame and thus on the modules can be reduced.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der zuletzt beschriebenen Weiterentwicklung des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass eine der mindestens einen Abstützwand mit einem abgewinkelten Stützfuß versehen ist zum Abstützen von Bauteilen, inbesondere von Temperiereinheiten, im Innenraum des Batteriegehäuses. Ferner hat der Stützfuß die Eignung für die Herstellung einer festen Verbindung zwischen der zugehörigen Abstützwand und dem Boden des Batteriegehäuses, so dass das Batteriegehäuse durch den Leiterrahmen noch weiter stabilisiert wird.In an advantageous embodiment of the development of the battery housing described last, it is provided that one of the at least one support wall is provided with an angled support foot for supporting components, in particular tempering units, in the interior of the battery housing. Further, the support leg has the ability to establish a firm connection between the associated support wall and the bottom of the battery case, so that the battery case is further stabilized by the lead frame.

Bei einer Weiterentwicklung des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass mindestens eine der mindestens einen Abstützwand über eine Stützverbindung mit mindestens einem der beiden Querträger oder einer weiteren Abstützwand verbunden ist. Auf diese Weise werden die Stabilität und die Steifheit des gesamten Batteriegehäuses und insbesondere der mechanische Schutz der Bereiche zur Aufnahme für die Module noch weiter erhöht. Dabei verläuft eine solche Stützverbindung vorzugsweise zumindest teilweise oberhalb oder unterhalb dieser Aufnahmebereiche.In a further development of the battery housing is provided that at least one of the at least one support wall is connected via a support connection with at least one of the two cross members or a further support wall. In this way, the stability and rigidity of the entire battery case and in particular the mechanical protection of the areas for receiving the modules are further increased. In this case, such a support connection preferably extends at least partially above or below these receiving areas.

In einer besonders stabilen Ausführungsform des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass der Leiterrahmen Befestigungselemente aufweist, insbesondere an den Querträgern und an der vorzugsweise mindestens einen Zwischenstrebe, zur Befestigung des mindestens einen Batteriemoduls und gegebenenfalls des Elektronikmoduls an dem Leiterrahmen. Vorzugsweise sind diese Befestigungselemente als Bolzen, Stifte oder Schrauben beziehungsweise mit dazu passenden Aussparungen oder Gegengewinde ausgeführt. Alternativ können diese Befestigungselemente auch durch Führungs- oder Trag- oder Klemmhülsen ausgestaltet sein. Auf diese Weise sind die in den Leiterrahmen eingehängten Module besonders stabil gegenüber Stößen und Vibrationen an dem Leiterrahmen befestigbar.In a particularly stable embodiment of the battery housing is provided that the lead frame has fastening elements, in particular on the cross members and on the preferably at least one intermediate strut, for attaching the at least one battery module and optionally the electronic module to the lead frame. Preferably, these fasteners are designed as bolts, pins or screws or with matching recesses or mating thread. Alternatively, these fasteners may also be configured by guide or support or clamping sleeves. In this way, the suspended in the lead frame modules are particularly stable against shocks and vibrations attached to the lead frame.

In einer bevorzugte Weiterentwicklung des Batteriegehäuses sind in dem Leiterrahmen, insbesondere in den Querträgern und in der vorzugsweise mindestens einen Zwischenstrebe, Durchtrittsöffnungen vorgesehen für ein Hindurchführen der oben genannten Befestigungselementen durch die Durchtrittsöffnungen. Auf diese Weise lässt sich eine besonders sichere aber dennoch leicht durchführbare Montage der Module in dem Leiterrahmen durchführen. In einer bevorzugten Weiterentwicklung sind an oder in diesen Durchtrittsöffnungen Distanzhülsen oder oben genannte Befestigungselemente vorgesehen, durch die sich die Lage und insbesondere ein seitlicher Abstand der Module relativ zu dem Leiterrahmen besonders sicher vorgeben lässt und sich eine besonders vibrationssichere Verbindung zwischen dem Rahmen und den Modulen erzielen lässt.In a preferred further development of the battery housing, passage openings are provided in the lead frame, in particular in the cross beams and in the preferably at least one intermediate strut, for a passage of the above-mentioned fastening elements through the passage openings. In this way, a particularly safe but still easy to carry out assembly of the modules in the lead frame perform. In a preferred further development, spacer sleeves or fastening elements mentioned above are provided on or in these passage openings, by means of which the position and in particular a lateral spacing of the modules relative to the leadframe can be determined particularly reliably and achieve a particularly vibration-proof connection between the frame and the modules leaves.

Eine leichte aber dennoch besonders stabile Ausführungsform des Batteriegehäuses sieht vor, dass der Leiterrahmen vollständig oder teilweise als Hohlprofil mit einem geschlossenen Querschnittsprofil ausgeführt ist, insbesondere mit einem rechteckigen oder wabenförmigen Querschnittsprofil. Eine alternative Ausführungsform, welche sich ebenfalls durch ein geringes Gewicht aber gleichzeitig hohe Stabilität auszeichnet, sieht vor, dass der Leiterrahmen vollständig oder teilweise ein offenes Querschnittsprofil aufweist, insbesondere ein U-förmiges, T-förmiges, V-förmiges, C-förmiges oder H-förmiges Querschnittsprofil. Eine weitere alternative Ausführungsform, welche sich ebenfalls durch ein geringes Gewicht aber gleichzeitig hohe Stabilität auszeichnet, sieht vor, dass der Leiterrahmen horizontal vollständig geteilt ausgeführt wird und in zwei Rahmenteile als U-Formprofil (Ober- und Unterteil) und als Guß-, Preß-, Tiefzieh- oder Stanzteil in diese halbschalige Rahmenform gebracht wird, wobei zwei gleichteilige Rahmenhalbschalen nach dem Fügen wiederum einen Vollprofil-Leiterrahmen ergeben.A lightweight but nevertheless particularly stable embodiment of the battery housing provides that the lead frame is completely or partially executed as a hollow profile with a closed cross-sectional profile, in particular with a rectangular or honeycomb-shaped cross-sectional profile. An alternative embodiment, which is also characterized by a low weight but at the same time high stability, provides that the lead frame has completely or partially an open cross-sectional profile, in particular a U-shaped, T-shaped, V-shaped, C-shaped or H. -shaped cross-sectional profile. Another alternative embodiment, which is also characterized by a low weight but at the same time high stability, provides that the lead frame is made horizontally completely divided and divided into two frame parts as a U-shaped profile (upper and lower part) and as a casting, pressing , Deep-drawn or stamped part is brought into this half-shell frame shape, wherein two identical-part frame half-shells after joining turn give a solid profile lead frame.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Batteriegehäuses weist mindestens eine der Außenwände einen Profilstoß auf, der auf einer Höhe des Leiterrahmens und parallel zu diesem in den Innenraum hineinragt. Ein solcher Profilstoß hat den Vorteil, dass die mindestens eine mit dem Profilstoß ausgestattete Außenwand über den Profilstoß direkt auf den stabilen Leiterrahmen anbindbar ist, so dass die betreffende mindestens eine Außenwand besonders stabilisiert ist. Vorzugsweise weisen alle an den Leiterrahmen angrenzenden Außenwände einen solchen Profilstoß auf, so dass auf diese Weise das Batteriegehäuse als Ganzes stabilisiert wird. Diese Stabilisierung kann noch weiter gesteigert werden, wenn der Profilstoß in einem Berührungskontakt mit dem Leiterrahmen steht. In dem Fall, dass der Leiterrahmen an einer dem Profilstoß zugewandten Seite ein offenes Querschnittsprofil aufweist, etwa ein U-förmiges Querschnittsprofil wie oben beschrieben, sieht eine bevorzugte Ausführung des Stoßprofils ein korrespondierendes Querschnittsprofil für das Stoßprofil vor, etwa eine zum Leiterrahmen hin geöffnete U-Form. Durch eine Zusammenführung der miteinander korrespondierenden offenen Querschnittsflächen des Leiterrahmens und des Profilstoßes ist durch sie ein Hohlprofil gebildet, welcher bei kontakt bzw. Verbindung beider Teile zu einer besonders hohen Steifheit des Batteriegehäuses bei einem nur geringen Gesamtgewicht führt.In a preferred embodiment of the battery housing, at least one of the outer walls has a profile impact, which projects at a height of the lead frame and parallel to this in the interior. Such a profile joint has the advantage that the at least one exterior wall equipped with the tread joint can be connected directly to the stable ladder frame via the tread joint, so that the relevant at least one outer wall is particularly stabilized. Preferably, all outer walls adjacent to the leadframe have such a profile impact, so that in this way the battery casing is stabilized as a whole. This stabilization can be further enhanced if the tread bump is in touching contact with the leadframe. In the event that the lead frame has an open cross-sectional profile on a side facing the profile impact, such as a U-shaped cross-sectional profile as described above sees a preferred embodiment of the shock profile before a corresponding cross-sectional profile for the impact profile, such as a U-shape open towards the lead frame. By merging the mutually corresponding open cross-sectional areas of the lead frame and the profile shock a hollow profile is formed by them, which leads in contact or connection of both parts to a particularly high stiffness of the battery case at a low overall weight.

Eine alternative Ausführungsform des Profilsstoßes sieht allerdings vor, dass kein Berührungskontakt zwischen dem Leiterrahmen und dem mindestens einen Profilstoß besteht, so dass von außen auf das Batteriegehäuse einwirkende Vibrationen möglichst wenig auf den Leiterrahmen und auf die in den Leiterrahmen befestigten bzw. eingehängten Module übertragbar sind, so dass letztere vor von außen auf das Batteriegehäuse übertragene Vibrationen besonders gut geschützt sind.An alternative embodiment of the profiled joint, however, provides that there is no contact between the leadframe and the at least one profiled joint, so that vibrations acting from the outside on the battery housing are as little as possible transferable to the leadframe and to the modules mounted or suspended in the leadframe, so that the latter are particularly well protected from outside transmitted to the battery case vibrations.

Um eine möglichst stabile Verbindung zwischen dem Leiterrahmen und den Außenwänden zu erreichen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform des Batteriegehäuses vor, dass an mindestens einer durch zwei aneinander angrenzende Außenwände gebildeten Innenkante eine in den Innenraum hineinragende massive Gussecke vorgesehen ist, an der der Leiterrahmen befestigt ist. Dabei kann die Befestigung des Leiterrahmens an der Gussecke beispielsweise durch Schrauben, Bolzen oder Stifte und entsprechende Gegengewinde beziehungsweise Form-Aussparungen erzeugt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform des Batteriegehäuses ist eine derartige Verbindung an allen vier einander gegenüberliegenden Innenkanten des Innenraums vorgesehen. Durch diese stellenweise Verbindung zwischen dem Leiterrahmen und den Außenräumen, insbesondere über die genannten vorzugsweise als Gleichteile hergestellten Gussecken, ist im Gegensatz zu einer großflächigeren Verbindung eine Reduzierung einer Übertragung von Vibrationen von den Außenwänden auf den Leiterträger und somit auf die in den Leiterträger eingehängten Module erzielbar. Für eine weitergehende Unterdrückung der Übertragung von Vibrationen von den Außenwänden auf den Rahmen sieht eine Weiterentwicklung des Batteriegehäuses vor, dass zwischen den genannten Gussecken und dem Leiterrahmen Schwingungsdämpfer angeordnet sind. Auch eine thermische Entkopplung ist an diesem Ort möglich.In order to achieve the most stable possible connection between the leadframe and the outer walls, a preferred embodiment of the battery housing provides that at least one formed by two adjacent outer walls inner edge projecting into the interior massive cast corner is provided to which the lead frame is attached. In this case, the attachment of the lead frame to the cast corner can be produced, for example, by means of screws, bolts or pins and corresponding mating threads or shape recesses. In a preferred embodiment of the battery housing such a connection is provided on all four opposite inner edges of the interior. As a result of this point-to-point connection between the leadframe and the outer spaces, in particular via the abovementioned cast-iron corners, a reduction of transmission of vibrations from the outer walls to the conductor support and thus to the modules suspended in the conductor support is achievable, in contrast to a larger-area connection , For further suppression of the transmission of vibrations from the outer walls to the frame, a further development of the battery housing provides that vibration dampers are arranged between the aforementioned cast corners and the lead frame. A thermal decoupling is possible at this location.

Ferner bewirkt die Verbindung des Leiterrahmens über die Gussecken mit den Außenwänden durch die Verwindungssteifheit des Leiterrahmens eine zusätzliche Versteifung des Batteriegehäuses, insbesondere auch gegen äußere Kräfte, die senkrecht zu der durch den Leiterrahmen definierten Ebene an das Batteriegehäuse angreifen.Furthermore, the connection of the lead frame via the cast corners with the outer walls by the torsional rigidity of the lead frame causes additional stiffening of the battery case, especially against external forces acting perpendicular to the plane defined by the lead frame to the battery case.

Eine weitere Ausführungsform des Batteriegehäuse sieht vor, dass an mindestens einer durch drei aneinander angrenzende Außenwänden gebildeten Ecke des Batteriegehäuses, also an einer Gehäuseecke, eine massive Funktionsgussecke, im Folgenden auch einfach als Gussecke bezeichnet, vorgesehen ist, die in den Innenraum des Batteriegehäuses hineinragt oder in einen Außenraum des Batteriegehäuses herausragt. Eine solche an einer Ecke des Batteriegehäuses angebrachte Gussecke hat den Vorteil, dass sie die betreffende Gehäuseecke stabilisiert. Außerdem lassen sich solche Gussecken besondere leicht als Gleichteile herstellen mit den weiter oben beschriebenen Vorteilen. In einer bevorzugten Weiterentwicklung weist mindestens eine dieser Funktionsgussecken ferner eine Montagevorrichtung auf, etwa in der Form eines Gewindes, einer Aussparung, eines Stiftes oder Bolzens, zur stabilen Montage des Batteriegehäuses an einem äußeren Träger, insbesondere an einem Fahrzeug. Weiterhin zusätzliche den Boden des Energiespeichersystems tragende Fangbänder, die an diesem externen Träger befestigt werden.A further embodiment of the battery housing provides that at least one corner formed by three adjoining outer walls of the battery case, ie at a housing corner, a solid function casting, hereinafter also referred to simply as a cast corner, is provided, which projects into the interior of the battery case or protrudes into an outer space of the battery case. Such a casting corner attached to a corner of the battery housing has the advantage that it stabilizes the relevant housing corner. In addition, such cast corners are particularly easy to produce as common parts with the advantages described above. In a preferred refinement, at least one of these functional casting corners also has a mounting device, for example in the form of a thread, a recess, a pin or bolt, for stably mounting the battery housing on an outer support, in particular on a vehicle. Further additional the bottom of the energy storage system supporting tethers that are attached to this external support.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass eine der Außenwände eine, vorzugsweise eine als Boden ausgestaltete Außenwand, mindestens einen metallischen Unterzug an der Außenfläche des Batteriegehäuses aufweist zum Stabilisieren oder Tragen dieser Außenwand. Durch einen oder mehrere solcher Unterzüge lässt sich die Tragfähigkeit des Gehäuses für spezielle Sonderbetriebsfälle (insbesondere Verkehrsunfälle) weiter erhöhen. Ferner hat der Unterzug die Eignung für eine Herstellung einer Befestigung des Batteriegehäuses an einem externen Träger. In einer solchen Konstruktion wird das Batteriegehäuse durch den mindestens einen Unterzug nicht nur stabilisiert, sondern besitzt zusätzlich eine besonders stabile Montageschnittstelle. In einer bevorzugten Weiterentwicklung ist der Unterzug an einer, vorzugsweise zwei einender gegenüberliegenden und mit einer Montagevorrichtung ausgestatteten äußeren Funktionsecke fest verbunden.In an advantageous further development of the battery housing, it is provided that one of the outer walls, preferably an outer wall designed as a bottom, has at least one metallic lower beam on the outer surface of the battery housing for stabilizing or supporting this outer wall. By one or more such beams, the carrying capacity of the housing for special cases can be further increased (especially traffic accidents). Further, the beam has the capability of making attachment of the battery case to an external carrier. In such a construction, the battery housing is not only stabilized by the at least one beam, but also has a particularly stable mounting interface. In a preferred refinement, the joist is firmly connected to one, preferably two, of an outer functional corner opposite and equipped with a mounting device.

Die Erfindung betrifft ferner ein Energiespeichersystem, welches ein Batteriegehäuse hier vorgeschlagener Art umfasst, wobei das Energiespeichersystem außerdem mindestens ein Batteriemodul beinhaltet, das an den im Innenraum des Batteriegehäuses enthaltenen Leiterrahmen zwischen den Querträger und der vorzugsweise mindestens einen Zwischenstrebe befestigt ist. In einer Weiterentwicklung beinhaltet das Energiespeichersystem außerdem ein von dem Batteriemodul separiertes Elektronikmodul, das ebenfalls an dem Leiterrahmen zwischen den Querträger und der vorzugsweise mindestens einen Zwischenstrebe befestigt ist. Ein solches Energiespeichersystem bietet einen besonders guten mechanischen Schutz für die in ihm enthaltenen Module und lässt sich darüber hinaus besonders kostengünstig herstellen.The invention further relates to an energy storage system, which comprises a battery case of the type proposed here, wherein the energy storage system also includes at least one battery module, which is attached to the lead frame contained in the interior of the battery case between the cross member and the preferably at least one intermediate strut. In a further development, the energy storage system also includes an electronics module separated from the battery module, which is also fastened to the leadframe between the cross member and the preferably at least one intermediate strut. Such an energy storage system provides a particularly good mechanical protection for the contained therein Modules and can also be produced particularly cost-effective.

Die Erfindung sieht ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, welches mit einem Energiespeichersystem hier vorgeschlagener Art ausgestattet ist und sich somit durch ein besonders guten mechanischen Schutz des Energiespeichers auszeichnet, insbesondere bei einer Anwendung im Nutzfahrzeug oder im Fall eines Verkehrsunfalls. Dabei kann das Energiespeichersystem entweder nach außen frei an einem Fahrzeugrahmen oder in einem Innenraum einer Karosserie des Fahrzeugs montiert sein. Vorzugsweise ist das Batteriesystem an einem Fahrzeugrahmen montiert, welcher somit als ein äußerer Träger für das Batteriesystem dient. In einer besonders stabilen Ausführungsform ist das Batteriesystem über metallische Unterzüge an dem äußeren Träger befestigt. Eine weitere Ausführungsform des beschriebenen Fahrzeugs sieht eine Befestigung des Energiespeichersystems auf einem Fahrzeugdach vor.The invention further provides a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, which is equipped with an energy storage system of the type proposed here and thus characterized by a particularly good mechanical protection of the energy storage, especially in an application in the commercial vehicle or in the case of a traffic accident. In this case, the energy storage system can be mounted either freely to the outside on a vehicle frame or in an interior of a body of the vehicle. Preferably, the battery system is mounted to a vehicle frame, which thus serves as an outer support for the battery system. In a particularly stable embodiment, the battery system is attached to the outer support via metallic beams. Another embodiment of the vehicle described provides for attachment of the energy storage system on a vehicle roof.

Im Folgenden werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigtIn the following, specific embodiments of the invention will be described in more detail with reference to figures. It shows

1 eine schematische Darstellung eines Leiterahmens eines Batteriegehäuses hier vorgeschlagener Art, 1 a schematic representation of a lead frame of a battery case of the type proposed here,

2 eine schematische Darstellung von seitlichen Außenwänden eines Batteriegehäuses hier vorgeschlagener Art, 2 a schematic representation of lateral outer walls of a battery case of proposed type,

3 eine schematische Darstellung von seitlichen Außenwänden und einem Leiterrahmen eines Batteriegehäuses hier vorgeschlagener Art, 3 a schematic representation of lateral outer walls and a lead frame of a battery case proposed here type,

4 eine schematische Darstellung eines Leiterahmens eines Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit eingehängten Batteriemodulen, 4 a schematic representation of a lead frame of an energy storage system proposed here kind with hinged battery modules,

5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Energiespeichersystem hier vorgeschlagener Art mit Stützverbindungen zwischen Abstützwänden und Querträgern, 5 a schematic representation of a cross section through an energy storage system proposed here type with support connections between supporting walls and cross members,

6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Energiespeichersystem hier vorgeschlagener Art mit einer Stützverbindungen zwischen zwei Abstützwänden, 6 a schematic representation of a cross section through an energy storage system proposed here type with a support connections between two support walls,

7 eine schematische Darstellung Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit metallischen Unterzügen 7 a schematic representation of energy storage system proposed here type with metallic beams

8 eine schematische Darstellung Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit einem an Gussecken befestigten Leiterrahmen, Leiterrahmen mit offenem Querschnittsprofil 8th a schematic representation of energy storage system proposed here type with a fixed to cast corners ladder frame, ladder frame with open cross-sectional profile

9 eine schematische Darstellung Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit einem an Gussecken befestigten Leiterrahmen, Leiterrahmen als Hohlprofil ausgestaltet, 9 a schematic representation of the energy storage system of the type proposed here with a ladder frame attached to cast corners, ladder frame designed as a hollow profile,

10 eine schematische Darstellung von Außenwänden eines Batteriegehäuse hier vorgeschlagener Art, in einem Gussverfahren hergestellt, 10 a schematic representation of outer walls of a battery case proposed here kind, produced in a casting process,

11 eine schematische Darstellung eines Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit einem Batteriegehäuse, dessen Außenwände aus einem einteiligen, ablängbaren Blech gefertigt sind, 11 a schematic representation of an energy storage system proposed here type with a battery case whose outer walls are made of a one-piece, ablängbaren sheet metal,

12 eine schematische Darstellung einer Innenansicht eines Energiespeichersystems hier vorgeschlagener Art mit einem Batteriegehäuse, dessen Außenwände aus einem einteiligen Blech gefertigt sind, 12 1 is a schematic representation of an interior view of an energy storage system proposed here with a battery housing whose outer walls are made of a one-piece sheet metal,

13 Elektrofahrzeug mit einem Energiespeichersystem hier vorgeschlagener Art. 13 Electric vehicle with an energy storage system proposed here type.

In 1 ist ein Leiterrahmen 1 eines Batteriegehäuses hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt. Der Leiterrahmen 1 umfasst zwei Längsträger 2, zwei Querträger 3 sowie zwei Zwischenstreben 4, welche jeweils durch Abstützwände 5 nach oben und unten fortgesetzt sind. Die beiden Querträger 3 und die beiden Zwischenstreben weisen Durchtrittsöffnungen 6 auf zur Durchführung von Verbindungselementen (hier nicht abgebildet) durch die Durchtrittsöffnungen 6 zur Verbindung und Befestigung von Batteriemodulen oder Elektronikmodulen (hier nicht dargestellt). Die beiden Längsträger 2 und die beiden Querträger 3 weisen ein offenes Querschnittsprofil 7 auf, welches in diesem Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet ist.In 1 is a ladder frame 1 a battery case proposed here kind shown schematically. The ladder frame 1 includes two side rails 2 , two cross members 3 as well as two intermediate struts 4 , which in each case by supporting walls 5 continued up and down. The two crossbeams 3 and the two intermediate struts have passage openings 6 on for the implementation of connecting elements (not shown here) through the passage openings 6 for connection and attachment of battery modules or electronic modules (not shown here). The two side members 2 and the two cross members 3 have an open cross-sectional profile 7 on, which is U-shaped in this embodiment.

In diesem Ausführungsbeispiel sind ferner die Zwischenstreben 4 jeweils als zwei der Länge nach mittig geteilte Streben ausgeformt, die an einer Oberseite bzw. an einer Unterseite der Querträger befestigt sind. Diese Streben umfassen ein zwischen den Streben verlaufendes Mittelteil, die jeweils nach oben und nach unten durch eine der Abstützwände 5 fortgesetzt sind. Die Zwischenstreben 4 sind ferner auf einer Oberseite und einer Unterseite des Längsträgers 2 festgeschraubt. Die Verbindung zwischen den Zwischenstreben 4 und den Längsträgern 2 kann aber genauso gut durch Bolzen, Stifte, Nieten, Schweißen oder dergleichen hergestellt sein. Der dargestellte Leiterrahmen weist durch seine Konstruktion und das U-Profil 7 eine besonders hohe Stabilität und Steifheit gegenüber Kräften aus allen drei Raumrichtungen auf. Ferner sind alle seiner Bestandteile sowie die Abstützwände leicht ablängbar, wodurch eine besonders leichte Größenanpassung des Leiterrahmens erzielt wird. Ferner kann die Anzahl der eingehängten Zwischenstreben 4 mit den daran befestigten Abstützwänden leicht variiert werden, wodurch besonders leicht eine Anpassung an unterschiedliche Anzahlen von Batteriemodulen oder Elektronikmodulen zu erreichen ist.In this embodiment, further, the intermediate struts 4 each formed as two longitudinally split struts, which are secured to an upper side or on an underside of the cross member. These struts comprise a central portion extending between the struts, each upwardly and downwardly through one of the support walls 5 are continued. The intermediate struts 4 are further on an upper side and a lower side of the longitudinal member 2 screwed. The connection between the intermediate struts 4 and the side members 2 but may as well be made by bolts, pins, rivets, welding or the like. The illustrated ladder frame features by its construction and the U-profile 7 a particularly high stability and stiffness against forces from all three spatial directions. Furthermore, all are his Components as well as the support walls easily cut to length, whereby a particularly small size adjustment of the lead frame is achieved. Furthermore, the number of suspended intermediate struts 4 be easily varied with the supporting walls attached thereto, which is particularly easy to adapt to different numbers of battery modules or electronic modules can be achieved.

In 2 sind seitliche Außenwände 8 eines Batteriegehäuses hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt. Die Außenwände 8 weisen auf einer einem Innenraum des Batteriegehäuses zugewandten Seite Profilstöße 9 auf für eine Kraftübertragung zwischen dem Profilstoß und einem Leiterrahmen (hier nicht dargestellt). Ferner ist an vier äußeren Ecken der Außenwände 8 jeweils eine massive Funktionsgussecke 10 zur Stabilisierung vorgesehen. Diese weisen jeweils eine gewindeförmige Montagevorrichtung 11 auf zur Befestigung des Batteriegehäuses an einem externen Träger. Die Montagevorrichtungen könnten genauso gut eine gewindelose Aussparungen sein oder aber nach außen gerichtete Stifte, Schrauben oder ähnliches.In 2 are lateral outer walls 8th a battery case proposed here kind shown schematically. The outer walls 8th have on an interior of the battery case side facing profile joints 9 on for a power transmission between the tread and a lead frame (not shown here). Further, at four outer corners of the outer walls 8th one massive functional casting corner each 10 intended for stabilization. These each have a thread-shaped mounting device 11 for attaching the battery case to an external carrier. The mounting devices could as well be a threadless recesses or outwardly directed pins, screws or the like.

Eine der äußeren Funktionsgussecken 10 ist als ein Schnittstellenträger 12 ausgestaltet, der insbesondere eine Wartungsklappe 13 für einen Zugang zu einem Servicestecker im Innenraum (nicht dargestellt), Öffnungen 14 für Strom und Datenkabel sowie Öffnungen 15 für Wasserleitungen, eine Entlüftung und eine Berstmembran aufweist. Die Ausformung einer Gussecke als Schnittstellenträger 12 hat neben einer besondere mechanischen Stabilität den weiteren Vorteil, dass sich je nach Orientierung dieser Gussecke 12 sich die oben genannten Schnittstellen an einer stirnseitigen oder an einer längsseitigen Außenwand anordnen lässt (also parallel zu einem Querträger oder parallel zu einem Längsträger der Leiterrahmens), ohne dass dabei der Schnittstellenträger 12 selbst in seiner Ausformung angepasst werden muss (Gleichteilprinzip). Ferner ist durch die Bündelung aller Schnittstellen des Energiespeichersystems 21 nach außen in einem einzigen Schnittstellenträger 12 herstellungstechnisch besonders effizient realisierbar (etwa an einer einzigen Werkzeugmaschine).One of the outer functional cast corners 10 is as an interface carrier 12 designed, in particular a maintenance cover 13 for access to a service plug in the interior (not shown), openings 14 for power and data cables as well as openings 15 for water pipes, a vent and a bursting membrane has. The shape of a cast corner as an interface carrier 12 In addition to a special mechanical stability has the further advantage that, depending on the orientation of this cast corner 12 The above-mentioned interfaces can be arranged on an end-side or on a longitudinal-side outer wall (that is, parallel to a cross member or parallel to a longitudinal member of the lead frame), without the interface support being involved 12 even in its shape must be adapted (same part principle). Furthermore, by bundling all the interfaces of the energy storage system 21 to the outside in a single interface carrier 12 Production technology can be implemented particularly efficiently (for example on a single machine tool).

In 3 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 16 gezeigt. Dabei sind Außenwände 8 des Batteriegehäuses 16 nur teilweise dargestellt. Insbesondere fehlen ein Deckel sowie ein Boden und Teile der seitlichen Außenwände 8. Der Leiterrahmen 1 steht in einem Berührungskontakt mit dem Profilstoß 9, welcher so ausgeformt ist, dass zwischen einer U-förmigen Querschnittsfläche 7 des Leiterrahmens 1 und dem Profilstoß 9 ein geschlossenes Hohlprofil 17 ausgebildet ist.In 3 is a schematic representation of a battery housing according to the invention 16 shown. These are exterior walls 8th of the battery case 16 only partially shown. In particular, missing a lid and a bottom and parts of the lateral outer walls 8th , The ladder frame 1 is in touching contact with the tread joint 9 , which is formed such that between a U-shaped cross-sectional area 7 of the ladder frame 1 and the profile shock 9 a closed hollow profile 17 is trained.

Ferner weise zwei Abstützwände 5 eine Höhe auf, die etwa einer Höhe eines Innenraums des Batteriegehäuses 16 entspricht, welcher von dem Außenwänden 8 umgeben wird, und die über einen Aufnahmebereich für in den Leiterrahmen 1 einhängbare Batteriemodule und Elektronikmodule herausragen. Auf diese Weise sind die befestigten Batteriemodule und Elektronikmodule besonders gut vor äußeren Krafteinwirkungen schätzbar. In den Durchtrittsöffnungen 6 in den Querträgern 3 und den Zwischenstreben 4 sind Befestigungselemente vorgesehen, welche im vorliegenden Fall als Führungshülsen 18 ausgeformt sind zur Aufnahme von an den Batteriemodulen befetigten Verbindungsbolzen.Furthermore, two supporting walls 5 a height that is about a height of an interior of the battery case 16 which corresponds to the outer walls 8th is surrounded, and which has a receiving area for in the lead frame 1 suspend attachable battery modules and electronic modules. In this way, the attached battery modules and electronic modules are particularly well estimated from external forces. In the passages 6 in the crossbeams 3 and the intermediate struts 4 fasteners are provided, which in the present case as guide sleeves 18 are formed for receiving fastened to the battery modules connecting bolt.

In 4 ist eine schematische Darstellung eines Leiterrahmens 1 eines erfindungsgemäßen Energiespeichersystems schematisch dargestellt. In diesen Leiterrahmen 1 sind drei Batteriemodule 19 eingehängt und über Befestigungselemente (hier nicht sichtbar) mit den Querträgern 3 und den Zwischenstreben 4 fest verbunden. Genauso gut könnte es sich bei einem der drei eingehängten Batteriemodule 19 aber auch um ein Elektronikmodul handeln. Während das mittlere und das rechte Batteriemodul jeweils sechs miteinander verschalteten Batteriezellenstacks 19' umfasst, beinhaltet das linke eine geringere Anzahl an Batteriezellenstacks 19', wodurch dieses Batteriemodul eine entsprechend geringere Tiefe aufweist. Die Batteriemodule 19 sind jeweils über die Batteriezellenstacks 19' an den Querträgern 3 bzw. an den Zwischenstreben 4 jeweils etwa auf einer Höhe eines Schwerpunkt dieser Batteriezellenstacks 19' befestigt. Auf diese Weise wird eine besonders gute Stabililtät, insbesondere gegenüber Erschütterungen und Vibrationen, erreicht und damit einhergehende Belastungsmomente verhindert. Die Batteriezellenstacks 19' weisen auf ihren Unterseiten Kühlrippen auf zum Einstecken in Aufnahmeschlitze von Temperiereinheiten. Ferner sind die Batteriemodule elektrisch HV-isoliert und außerdem wasserdicht und somit insbesondere gegen Kondenswasser geschützt ausgeführt.In 4 is a schematic representation of a lead frame 1 of an energy storage system according to the invention shown schematically. In this ladder frame 1 are three battery modules 19 mounted and fasteners (not visible here) with the cross members 3 and the intermediate struts 4 firmly connected. It could just as well be one of the three hinged battery modules 19 but also act around an electronics module. While the middle and right battery modules each have six interconnected battery cell stacks 19 ' includes, the left includes a smaller number of battery cell stacks 19 ' , whereby this battery module has a correspondingly smaller depth. The battery modules 19 are each about the battery cell stacks 19 ' at the crossbeams 3 or at the intermediate struts 4 each about at a height of a center of gravity of these battery cell stacks 19 ' attached. In this way, a particularly good stability, in particular against shocks and vibrations, is achieved and associated loading moments are prevented. The battery cell stacks 19 ' have on their undersides cooling fins for insertion into receiving slots of temperature control units. Furthermore, the battery modules are electrically HV-insulated and also waterproof and thus executed in particular protected against condensation.

Der Leiterrahmen 1 weist ferner Stützverbindungen 20 auf, welche zwischen den Querträgern 3 und den Abstützwänden 5 verlaufen und somit den Schutz der Batteriemodule 19 zusätzlich erhöhen.The ladder frame 1 also has support connections 20 on which between the cross members 3 and the support walls 5 run and thus the protection of the battery modules 19 additionally increase.

In 5 ist ein Querschnitt durch ein Energiespeichersystem 21 hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt. Es umfasst neben seitlichen Außenwänden 8 einen Deckel 22 sowie einen Boden 23, wobei der Deckel 22 und der Boden 23 im Wesentlichen baugleich und nach außen gewölbt ausgeführt sind. Des Weiteren beinhaltet das Energiespeichersystem 21 einen Leiterrahmen 1 wie anhand 4 beschrieben, welcher also insbesondere Querträger 3 umfasst, sowie Batteriemodule 19. Die Abstützwände 5 weisen an einer Unterseite Stützfüße 24 auf, welche in dem Energiespeichersystem 21 enthaltene Temperiereinheiten 26 unterstützen bzw. tragen. Die Temperiereinheiten 26 sind unterhalb der Batteriemodule 19 an diese angeschlossen zur Kühlung der Batteriemodule 19. Ferner ist wie in 3 ein stabilisierendes, ein Hohlprofil 17 zwischen den Querträgern 3 und Längsträgern 2 sowie der seitlichen Außenwände 8 ausgebildet, welches den Innenraum entlang der seitlichen Außenwände 8 vollständig umläuft. Zu diesem Zweck weisen die Außenwände 8 einen Profilstoß 9 auf, dessen Ausformung mit dem U-förmigen Querschnittprofil 7 der Querträger 3 und der Längsträger 2 korrespondiert.In 5 is a cross section through an energy storage system 21 here proposed type shown schematically. It includes side external walls 8th a lid 22 as well as a floor 23 , where the lid 22 and the ground 23 are executed substantially identical and arched outward. Furthermore, the energy storage system includes 21 a ladder frame 1 as based 4 described, which therefore in particular cross member 3 includes, as well as battery modules 19 , The supporting walls 5 have support feet on a bottom 24 on, which in the energy storage system 21 contained tempering units 26 support or carry. The temperature control units 26 are below the battery modules 19 connected to these for cooling the battery modules 19 , Further, as in 3 a stabilizing, a hollow profile 17 between the crossbeams 3 and side members 2 as well as the lateral outer walls 8th formed, which the interior along the lateral outer walls 8th completely revolves. For this purpose, the outer walls 8th a profile shock 9 on, whose shape with the U-shaped cross-sectional profile 7 the crossbeam 3 and the side member 2 corresponds.

Die Zwischenstreben weisen als Traghülsen ausgeformte Befestigungselemente 18 auf zur Aufnahme von BeVerbindungsbolzen (hier nicht sichtbar) der einzelnen Batteriezellenstacks 19', wobei die Befestigungselemente 18 an Durchtrittsöffnungen (hier nicht sichtbar) der Zwischenträger 4 angeordnet sind, für eine besonders stabile Fixierung der Batteriemodule 19. Die einzelnen Batteriezellenstacks 19' der Batteriemodule 19 weisen ferner Ausbuchtungen 19'' als Kraftaufnahmen auf. Diese möglichst großflächigen Ausbuchtungen 19'' sind beispielsweise kreisrund ausgeformt und dienen der sicheren Aufnahme von Verbindungsbolzen, welche durch die Befestigungselemente 18 hindurch geführt werden zur stabilen Verbindung zwischen den Batteriezellenstacks 19' und den Querträgern 3 bzw. den Zwischenstreben 4 des Leiterrahmens 1.The intermediate struts have as support sleeves molded fasteners 18 on to accommodate connection pins (not visible here) of the individual battery cell stacks 19 ' , wherein the fasteners 18 at passages (not visible here) of the intermediate carrier 4 are arranged for a particularly stable fixation of the battery modules 19 , The individual battery cell stacks 19 ' the battery modules 19 also have bulges 19 '' as a force on. These largest possible bulges 19 '' For example, are circular shaped and are used to securely receive connecting bolts, which by the fasteners 18 passed through for stable connection between the battery cell stacks 19 ' and the crossbeams 3 or the intermediate struts 4 of the ladder frame 1 ,

In 6 ist eine weitere spezielle Ausführungsform eines Energiespeichersystems 21 hier vorgeschlagener Art schematisch in einer Querschnittsdarstellung abgebildet, allerdings ohne Darstellung des Deckels und des Bodens. Dieses Energiespeichersystem 21 unterscheidet sich von dem anhand 6 beschriebenen Energiespeichersystems nur durch die Stützverbindung 20. In dem in 6 dargestellten Energiespeichersystem 21 ist nur eine solche Stützverbindung 20 zwischen den Abstützwänden 5 vorgesehen, nicht jedoch zwischen den Abstützwänden 5 und den Querträgern 3.In 6 is another specific embodiment of an energy storage system 21 here proposed type shown schematically in a cross-sectional view, but without representation of the lid and the bottom. This energy storage system 21 is different from that 6 described energy storage system only by the support connection 20 , In the in 6 illustrated energy storage system 21 is just such a support connection 20 between the supporting walls 5 provided, but not between the support walls 5 and the crossbeams 3 ,

In 7 ist eine spezielle Ausführungsform eines Energiespeichersystems 21 hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt, wobei dieses Energiespeichersystem 21 äußere massive und somit besonders stabile und tragfähige Funktionsgussecken 10 und 12 aufweist, welche mit externen Trägern an einem Fahrzeug verbunden werden können. In der dargestellten Ausführungsform sind drei metallische Unterzüge vorgesehen 27, welche parallel zum Boden 23 des Energiespeichersystems 21 verlaufen. Über diese vorzugsweise als Stahlwinkel bzw. Stahlbänder ausgestaltete metallischen Unterzügen 27, von denen die beiden äußeren mit den Montagevorrichtungen in den Funktionsgussecken 10 und 12 befestigt sind, ist das Energiespeichersystem 21 mit einem Elektro- oder Hybridfahrzeug (hier nicht dargestellt) verbunden. Die metallischen Unterzüge 27 dienen außerdem einer Stabilisierung des Energiespeichersystems für nicht vorhersehbare Betriebszustände. Insbesondere verhindern sie bei einem Unfall, insbesondere bei einer Brandentstehung, ein Abfangen der im Batteriegehäuse enthaltenen Batterie- und Elektronikmodule sowie Temperiereinheiten und ein Herabfallen dieser dann beschädigten Baugruppen aus dem Batteriegehäuse.In 7 is a special embodiment of an energy storage system 21 here proposed type shown schematically, this energy storage system 21 outer massive and thus particularly stable and sustainable functional cast corners 10 and 12 which can be connected to external carriers on a vehicle. In the illustrated embodiment, three metallic beams are provided 27 , which are parallel to the ground 23 of the energy storage system 21 run. About this preferably designed as a steel angle or steel bands metallic beams 27 , of which the two outer with the mounting devices in the Funktionsgussecken 10 and 12 attached, is the energy storage system 21 with an electric or hybrid vehicle (not shown here) connected. The metallic beams 27 also serve to stabilize the energy storage system for unpredictable operating conditions. In particular, they prevent in an accident, especially in a fire, interception of the battery and electronic modules contained in the battery case and tempering and dropping them then damaged assemblies from the battery case.

Das Energiespeichersystem 21 weist an einem Deckel 22 sowie an einer Außenwand Wartungsklappen 13 auf für einen Zugang in einen Innenraum des Energiespeichersystems 21 etwa zur Durchführung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten. Zu diesem Zweck oder zur Durchführung umfangreicher Reparaturen hat die Verwendung des Deckels 22 und des Bodens 23 (hier nicht sichtbar) den Vorteil, dass diese sich leicht entfernen lass, um einen großflächigen Zugang zum Innenraum des Gehäuses zu erreichen. Im Falle der Fertigung des Energiespeichersystems sind durch diese beiden Öffnungen ebenfalls gute Zugänglichkeiten für die Montage gegeben. Die Kontaktflächen zwischen dem Deckel 22 und den seitlichen Außenwänden 8 sowie zwischen dem Boden 23 (hier nicht sichtbar) und den seitlichen Außenwänden sind gasdicht und wasserdicht ausgestaltet mit Hilfe einer Dichtmasse auf Dichtflächen. Ebenso sind die Wartungsklappen 13 an der Funktions-Gussecke 12 und am Deckel 22 mittels Dichtungsringen gasdicht und wasserdicht verschlossen. Die Öffnungen 14 für Strom- und Datenkabel sowie die Öffnungen 15 für Wasserleitungen, Entlüftung, Berstmembran, etc. sind ebenfall gegen Wasser und Luft abgedichtet. Ferner bietet die Anordnung dieser Schnittstellen an einer seitlichen Außenwand 8 durch die Gussecke 12 (Funktions-Gussecke) einen besonders vorteilhaften Schutz vor Beschädigungen, insbesondere bei einem Unfall. Dieses Batteriegehäuse ist somit für eine Anwendung außerhalb eines Fahrzeuginnenraums durch die Spezifikation IP6K9KD geeignet. Für eine Verwendung in einem Innenraum eines Fahrzeugs hingegen ist eine einfachere Ausführung der Außenwände (des Außengehäuses) möglich, wobei der Leiterrahmens in der beschriebenen Form als tragendes Element beibehalten wird.The energy storage system 21 points to a lid 22 and on an outer wall maintenance flaps 13 for access into an interior of the energy storage system 21 for example, to carry out maintenance or repair work. For this purpose or to carry out extensive repairs has the use of the lid 22 and the soil 23 (not visible here) the advantage that they can be easily removed to achieve a large-area access to the interior of the housing. In the case of manufacture of the energy storage system good accessibility for assembly are also given by these two openings. The contact surfaces between the lid 22 and the lateral outer walls 8th as well as between the ground 23 (not visible here) and the lateral outer walls are gas-tight and waterproof designed by means of a sealing compound on sealing surfaces. Likewise, the maintenance flaps 13 at the functional cast-iron corner 12 and on the lid 22 gas-tight and watertight sealed by means of sealing rings. The openings 14 for power and data cables and the openings 15 for water pipes, ventilation, bursting membrane, etc. are also sealed against water and air. Furthermore, the arrangement of these interfaces on a lateral outer wall 8th through the cast-iron corner 12 (Functional cast-iron corner) a particularly advantageous protection against damage, especially in an accident. This battery case is thus suitable for use outside a vehicle interior by the specification IP6K9KD. By contrast, for use in an interior of a vehicle, a simpler design of the outer walls (of the outer housing) is possible, wherein the lead frame is maintained in the described form as a supporting element.

In 8 ist wiederum ein Energiespeichersystem 21 hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt, wobei auf die Darstellung eines Deckels, eines Bodens sowie von Teilen von Außenwänden 8 verzichtet wurde. Das Batteriegehäuse 16 weist an vier Innenkanten, welche jeweils durch zwei aneinander angrenzende Außenwände 8 gebildet sind, in den Innenraum hineinragende massive Gussecken 28 auf, an denen der Leiterrahmen 1 befestigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Außenwände 8 keine Profilstöße auf, so dass der Leiterrahmen nur über diese vier Gussecken 28 das Batteriegehäuse 16 kontaktiert. Dies hat den Vorteil, dass Vibrationen des Batteriegehäuses 16 nur schwach auf den Leiterrahmen 1 und damit auf die in den Leiterrahmen 1 eingehängten Batteriemodule 19 übertragen werden.In 8th is again an energy storage system 21 here proposed type shown schematically, wherein the representation of a lid, a bottom and parts of outer walls 8th was waived. The battery case 16 has four inner edges, each by two adjacent outer walls 8th are formed, projecting into the interior massive cast corners 28 on where the lead frame 1 is attached. In this embodiment, the outer walls 8th no treads on, leaving the ladder frame just above these four spouts 28 the battery case 16 contacted. This has the advantage of vibration of the battery case 16 only weak on the lead frame 1 and thus on the in the ladder frame 1 hinged battery modules 19 be transmitted.

In 9 ist eine weitere spezielle Ausführungsform eines Energiespeichersystems 21 hier vorgeschlagener Art schematisch dargestellt, wobei wie in 8 Teile des Batteriegehäuses 16 nicht dargestellt sind. Die Querträger 3 und die Längsträger 2 des Leiterrahmen sind in diesem Beispiel als Hohlprofil ausgeführt mit einem abgeschlossenen rechteckigen Querschnittsprofil 7, welches zur Verdeutlichung in 9b für einen der Längsträger 2 schematisch dargestellt ist. Ein solcher Leiterrahmen weist bei einem relativ geringen Gewicht eine besonders große mechanische Stabilität auf. Wie in dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht auch hier nur über Gussecken 28 ein Berührungskontakt zwischen dem Leiterrahmen 1 und den Außenwänden 8 zur Befestigung des Leiterrahmens 1 an den Außenwänden 8 mit den oben genannten Vorteilen.In 9 is another specific embodiment of an energy storage system 21 here proposed type shown schematically, wherein as in 8th Parts of the battery case 16 are not shown. The crossbeams 3 and the side members 2 of the ladder frame are executed in this example as a hollow profile with a closed rectangular cross-sectional profile 7 , which for clarity in 9b for one of the side members 2 is shown schematically. Such a lead frame has a particularly high mechanical stability at a relatively low weight. As in the in 8th illustrated embodiment is also only about cast corners 28 a touch contact between the lead frame 1 and the outer walls 8th for fixing the lead frame 1 on the outer walls 8th with the above advantages.

In 10 sind Außenwände 8 eines Batteriegehäuses 16 hier vorgeschlagener Art dargestellt. Diese Außenwände 8 sind als ein einteiliges Gussteil ausgeführt, um einen Wärmeverzug bei einem Nachbearbeitungsvorgang durch Schweißen zu vermeiden und eine besonders einfache Herstellung mit wenigen Fertigungsschritten und wenigen Nachbearbeitungsschritten, beispielsweise an Schweißflächen und Dichtflächen, zu ermöglichen. Gehäuseöffnungen 15 und 16 für Wasserleitungen, Entlüftungen, Strom- und Datenkabeln sowie weitere Anschlüsse und eine Wartungsklappe 13 können in dieses Gussteil problemlos integriert werden. Ein Deckel und ein Boden (hier nicht dargestellt) dieses Batteriegehäuses lassen sich auch hier als Gleichteile verwenden. Ein innerer Aufbau des Batteriegehäuses wird größtenteils durch einen erfindungsgemäßen Leiterrahmen hergestellt.In 10 are exterior walls 8th a battery case 16 shown here proposed type. These exterior walls 8th are designed as a one-piece casting to prevent heat distortion in a post-processing operation by welding and to allow a particularly simple production with few manufacturing steps and few post-processing steps, for example, at welding surfaces and sealing surfaces. housing openings 15 and 16 for water pipes, vents, power and data cables as well as other connections and a maintenance cover 13 can be easily integrated into this casting. A lid and a bottom (not shown here) of this battery case can also be used here as a common part. An internal structure of the battery case is largely produced by a lead frame according to the invention.

In 11 ist eine weitere spezielle Ausführungsform eines Energiespeichersystems 21 hier vorgeschlagener Art dargestellt, wobei wiederum ein Deckel der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Die seitlichen Außenwände 8 des Batteriegehäuses 16 sind in dieser Ausführungsform als eine einteilige Blechkonstruktion ausgeführt, die wie eine Beschlagung um den Leiterrahmen 1 gewickelt und an diesem befestigt ist. Eine solche Beschlagung weist vorteilhafterweise nur eine zu verarbeitende äußere Schweißstelle 29 auf, wodurch insbesondere ein Verziehen durch das Verschweißen dieser einzigen Schweißstelle 29 minimiert wird. Möglich ist auch eine entsprechende mehrteilige Blechkonstruktion der Außenwände mit möglichst wenigen nachzubearbeitenden Schweißstellen. Innere Strukturen der Außenwände 8, wie beispielsweise ein weiter oben beschriebener Profilstoß oder Gussecken werden bei einem entsprechenden Herstellungsverfahren an einer Innenseite der Außenwände durch ein dafür geeignetes Verbindungsverfahren befestigt. In einem Gehäusedurchtritt 30 ist vorzugsweise ein separates und ggf. mehrteilig aufgebautes Bauelement zur gasdichten Befestigung vorgesehen (hier nicht dargestellt), welches als Schnittstellenträger für Verbindungsleitungen, wie beispielsweise Strom- oder Datenkabel sowie Leitungen für eine Kühlflüssigkeit, dient.In 11 is another specific embodiment of an energy storage system 21 shown here proposed type, again a lid for clarity is not shown. The lateral outer walls 8th of the battery case 16 are designed in this embodiment as a one-piece sheet metal construction, which like a fitting around the lead frame 1 wrapped and attached to this. Such a fitting advantageously has only one outer weld to be processed 29 on, which in particular warping by welding this single weld 29 is minimized. It is also possible a corresponding multi-part sheet metal construction of the outer walls with as few nachzubearbeitenden welds. Inner structures of the outer walls 8th For example, such as a tread joint described above or cast corners are attached in a corresponding manufacturing process on an inner side of the outer walls by a suitable connection method. In a housing passage 30 is preferably a separate and possibly multi-part constructed device for gas-tight fastening provided (not shown here), which serves as an interface support for connecting lines, such as power or data cable and lines for a cooling liquid.

In 12 ist diese zuletzt beschriebene Ausführungsform noch einmal schematisch dargestellt, wobei eine der seitlichen Außenwände 8 weggelassen worden ist. Man erkennt, dass in diesem besonders einfachen wie kostengünstigen Ausführungsbeispiel die gesamte Innenstruktur des Batteriegehäuses 16 des Energiespeichersystems 21 durch den Leiterrahmen 1 mit Längsträgern 2, Querträgern 3 und Zwischenstreben 4 sowie durch Abstützwände 5 gegeben ist.In 12 This embodiment described last is again shown schematically, wherein one of the lateral outer walls 8th has been omitted. It can be seen that in this particularly simple and inexpensive embodiment, the entire internal structure of the battery case 16 of the energy storage system 21 through the ladder frame 1 with side rails 2 , Cross members 3 and intermediate struts 4 as well as by supporting walls 5 given is.

In 13 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 31 mit einem Energiespeichersystem 21 hier vorgeschlagener Art gezeigt, wobei das Energiespeichersystem 21 mit einem elektronisch gesteuerten, elektrischen Antriebsmotor 32 verbunden ist. Bei dem Fahrzeug 31 handelt es sich in diesem Fall um ein Elektrofahrzeug, es könnte sich aber genauso gut um ein Hybridfahrzeug handeln. Ferner ist das Fahrzeug ein Nutzfahrzeug, bei dem eine hohe mechanische Stabilität des Energiespeichersystems 21 gefordert ist, insbesondere gegen Erschütterungen, etwa durch Steinschlag, und gegen starke Vibrationen sowie äußere einwirkende Kräfte. Das Batteriesystem 21 ist über metallische Unterzüge 27 an einem Fahrzeugrahmen 33 montiert, welcher als äußerer Träger des Energiespeichersystems dient.In 13 is a schematic representation of a vehicle 31 with an energy storage system 21 shown here proposed type, wherein the energy storage system 21 with an electronically controlled, electric drive motor 32 connected is. In the vehicle 31 In this case it is an electric vehicle, but it could just as well be a hybrid vehicle. Furthermore, the vehicle is a commercial vehicle, in which a high mechanical stability of the energy storage system 21 is required, in particular against vibrations, such as by stone chips, and against strong vibrations and external forces acting. The battery system 21 is about metallic beams 27 on a vehicle frame 33 mounted, which serves as an outer carrier of the energy storage system.

Claims

Battery case ( 16 ), in particular for a hybrid or electric vehicle, with external walls ( 8th ), which has an interior for accommodating at least one battery module ( 19 ), characterized in that inside the interior a lead frame ( 1 ), which two longitudinal members ( 2 ) and two cross beams ( 3 ) for fixing the at least one battery module ( 19 ) between the cross members ( 3 ).

Battery case ( 16 ) according to claim 1, characterized in that the lead frame ( 1 ) at least one between the two cross beams ( 3 ) running and with the longitudinal beams ( 2 ) connected intermediate strut ( 4 ) for fixing the at least one battery module ( 19 ) between Crossbeams ( 3 ) and the at least one intermediate strut ( 4 ).

Battery case ( 16 ) of claim 2, characterized in that at least one of the at least one intermediate strut ( 4 ) by a support wall ( 5 ) is continued.

Battery case ( 16 ) according to claim 3, characterized in that one of the at least one support wall ( 5 ) with an angled support foot ( 24 ) is provided for supporting components in the interior of the battery case ( 16 ).

Battery case ( 16 ) according to one of claims 3 or 4, characterized in that at least one of the at least one supporting walls ( 5 ) via a support connection ( 20 ) with at least one of the two cross beams ( 3 ) or another support wall ( 5 ) connected is.

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the lead frame ( 1 ), in particular in the crossbeams ( 3 ) and in the preferably at least one intermediate strut ( 4 ), Passages ( 6 ) are provided for passing fasteners ( 18 ) through the passage openings ( 6 ).

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lead frame ( 1 ) completely or partially as a hollow profile with a closed cross-sectional profile ( 7 ) is executed, in particular with a rectangular cross-sectional profile ( 7 ).

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lead frame ( 1 ) completely or partially an open cross-sectional profile ( 7 ), in particular a U-shaped cross-sectional profile ( 7 ).

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the outer walls ( 8th ) a profile shock ( 9 ) located at a height of the lead frame ( 1 ) and parallel to this in the interior of the energy storage system ( 16 ) protrudes.

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one by two adjacent outer walls ( 8th ) formed inner edge projecting into the interior massive cast-iron corner ( 28 ) is provided, on which the lead frame ( 1 ) is attached.

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one by three adjacent outer walls ( 8th ) formed housing corner a massive function casting corner ( 10 ) is provided, which in the interior of the battery case ( 16 ) or in an outer space of the battery case ( 16 ) stands out.

Battery case ( 16 ) from claim 10, characterized in that the provided on the housing corner Funktionsgussecke ( 10 ) a mounting device ( 11 ) for mounting the battery housing ( 16 ) on an external carrier ( 33 ), in particular on a vehicle ( 31 ).

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery housing at least one metallic beam ( 27 ) on an outer surface of an outer wall ( 8th ) of the battery case ( 16 ) for stabilizing or supporting this outer wall ( 8th ).

Battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer walls ( 8th ) as a planking of the lead frame ( 1 ) are configured.

Energy storage system ( 21 ), comprising a battery case ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy storage system ( 21 ) at least one battery module ( 19 ), which in the interior of the battery case ( 16 ) contained lead frame ( 1 ) between the cross members ( 3 ) and preferably at least one intermediate strut ( 4 ) is attached.

Energy storage system ( 21 ) according to claim 15, characterized in that the energy storage system ( 21 ) at least one electronic module ( 19 ), which in the interior of the battery case ( 16 ) contained lead frame ( 1 ) between the cross members ( 3 ) and preferably at least one intermediate strut ( 4 ) is attached.

Vehicle ( 31 ), in particular an electric or hybrid vehicle, comprising an energy storage system ( 21 ) from one of claims 15 or 16.