DE102012103287A1 - Battery pack box - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieblockkasten (100) mit vier Seitenwänden (1, 1'), einer Bodenplatte (2) und einem Blockdeckel (3), wobei die Bodenplatte (2) eine Oberseite aufweist und die Seitenwände (1, 1') Innenseiten und Außenseiten aufweisen und durch die Oberseite der Bodenplatte (2) und die Innenseiten der Seitenwände (1, 1') ein Innenraum (4) begrenzt wird, der nach oben durch den Blockdeckel (3) verschließbar ist. Um eine Vorrichtung bereitzustellen, die auch bei einem geringen Gewicht und Volumen der eigentlichen Batterie eine für eine bestimmte Verwendung erforderliche Größe und ein entsprechendes Gewicht zur Verfügung stellt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass an wenigstens einer dem Innenraum (4) abgewandten Außenseite einer Seitenwand (1, 1') wenigstens eine Raumzelle (5, 5') angeordnet ist, die eine Aufnahme (6) zumindest teilweise umschließt und gegenüber der Umgebung abgrenzt, sodass in die Aufnahme (6) wenigstens ein Gegenstand und/oder ein Medium zur Gewichtserhöhung des Batterieblockkasten (100) einbringbar ist.The present invention relates to a battery block box (100) having four side walls (1, 1 '), a bottom plate (2) and a block cover (3), the bottom plate (2) having an upper side and the side walls (1, 1') inner sides and outer sides and by the top of the bottom plate (2) and the inner sides of the side walls (1, 1 ') an inner space (4) is limited, which is closable by the block cover (3). In order to provide a device which, even with a low weight and volume of the actual battery, makes available a size and a corresponding weight required for a specific use, it is proposed according to the invention that at least one outer side of a side wall (1) remote from the inner space (4) be provided , 1 ') at least one space cell (5, 5') is arranged, which encloses a receptacle (6) at least partially and delimited from the environment, so that in the receptacle (6) at least one object and / or a medium for increasing the weight of the battery box (100) can be introduced.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieblockkasten mit vier Seitenwänden, einer Bodenplatte und einem Blockdeckel, wobei die Bodenplatte eine Oberseite aufweist und die Seitenwände Innenseiten und Außenseiten aufweisen und durch die Oberseite der Bodenplatte und die Innenseiten der Seitenwände ein Innenraum begrenzt wird, der nach oben durch den Blockdeckel verschließbar ist. The present invention relates to a battery box with four side walls, a bottom plate and a block cover, wherein the bottom plate has an upper side and the side walls inside and outside sides and bounded by the top of the bottom plate and the insides of the side walls, an interior, which is up through the Block cover is closable.
Batterien und insbesondere wiederaufladbare Batterien werden zur Strom- und Spannungsversorgung bei zahlreichen unterschiedlichen elektrisch betriebenen Geräten eingesetzt. Dabei ist es erforderlich, für eine bestimmte Anwendung eine vorgegebene Spannung bereitzustellen, die für eine ordnungsgemäße Leistungserbringung benötigt wird. Einzelne Batteriezellen bestehen im Wesentlichen aus Elektroden, Separatoren, d.h. ionendurchlässigen Trennelementen zur räumlichen und elektrischen Trennung von Elektroden unterschiedlicher Polarität, einem Elektrolyten, einem Zellengefäß sowie weiteren für den Zusammenbau und Anschluss einer Batterie erforderlichen Teilen. Da solche Batteriezellen je nach verwendeten Platten und Elektrolyten über eine festgelegte Nennspannung verfügen, kann die Bereitstellung einer Batterie mit höherer Spannung durch eine Reihenschaltung von Batteriezellen ermöglicht werden. Neben der elektrischen Verbindung der Batteriezellen ist es dabei sinnvoll, die einzelnen Batteriezellen auch physisch zusammenzufassen. Bei bekannten im Haushalt verwendeten Batterien erfolgt dies z. B. durch Verwendung eines Schrumpfschlauches, der die einzelnen Batteriezellen umfasst.Batteries, and especially rechargeable batteries, are used to supply power and power to a variety of electrically powered devices. It is necessary to provide a given voltage for a particular application, which is needed for proper performance. Individual battery cells consist essentially of electrodes, separators, i. ion-permeable separating elements for the spatial and electrical separation of electrodes of different polarity, an electrolyte, a cell vessel and other parts necessary for the assembly and connection of a battery. Since such battery cells have a fixed rated voltage depending on the plates and electrolytes used, the provision of a higher voltage battery through a series connection of battery cells can be made possible. In addition to the electrical connection of the battery cells, it makes sense to physically summarize the individual battery cells. In known household batteries used this z. B. by using a shrink tube, which includes the individual battery cells.
Im Fahrzeugbereich werden üblicherweise Blei-Säure-Batterien, mit Bleielektroden und einem Schwefelsäure umfassenden Elektrolyt eingesetzt, bei denen die Nennspannung einer Batteriezelle 2,0 V beträgt und die ein beträchtliches Gewicht sowie eine standardisierte Größe aufweisen. Für die Verwendung derartiger Batteriezellen als Antriebsbatterien (Traktionsbatterien) sind jedoch Spannungen von z. B. 6 V, 24 V oder gar 80 V erforderlich, die durch eine Reihenschaltung von mehreren Blei-Säure-Batteriezellen erzielt werden.In the automotive sector, lead-acid batteries are commonly used, with lead electrodes and an electrolyte comprising sulfuric acid, in which the nominal voltage of a battery cell is 2.0 V and which have a considerable weight and a standardized size. For the use of such battery cells as traction batteries (traction batteries), however, voltages of z. B. 6 V, 24 V or even 80 V required, which are achieved by a series connection of multiple lead-acid battery cells.
Für die Kombination von einzelnen Blei-Säure-Batteriezellen zu größeren Batterien, die höhere Spannungen bereitstellen, finden sich im Stand der Technik zwei unterschiedliche Konzepte. Bei dem einen Konzept werden mehrere einzelne Batteriezellen mit jeweils eigenständigen Aufnahmebehältern für die Batterie verwendet. Dabei werden die einzelnen Batteriezellen in einem Batterietrog angeordnet und somit in räumlich kompakter Art zusammengefasst. Ein Batterietrog ist ein im Wesentlichen quaderförmiger Trog aus Kunststoff oder Metall. Individuelle Anpassungen an größere Gewichts- und/oder Größenanforderungen sind durch die Wahl eines größeren Batterietrogs realisierbar. Da die einzelnen Batteriezellen im diesem Falle frei bewegbare Bauteile darstellen, lassen sie sich in einfacher Weise in Batterietrögen unterschiedlicher Größen anordnen, solange diese eine bestimmte Mindestgröße aufweisen. Dabei werden gegebenenfalls verbleibende Leerräume im Batterietrog mit Füllelementen derart aufgefüllt, dass ein Verrutschen der Batteriezellen unterbunden wird. Im Fall eines zu geringen Gesamtgewichts der Batterie werden als Füllelemente Gewichte gewählt. For the combination of individual lead-acid battery cells to larger batteries that provide higher voltages, there are two different concepts in the prior art. In one concept, multiple individual battery cells are used each with independent receptacles for the battery. The individual battery cells are arranged in a battery tray and thus summarized in a spatially compact manner. A battery tray is a substantially cuboidal trough made of plastic or metal. Individual adjustments to larger weight and / or size requirements can be achieved by choosing a larger battery trough. Since the individual battery cells represent freely movable components in this case, they can be arranged in a simple manner in battery trays of different sizes, as long as they have a certain minimum size. In this case, any remaining voids in the battery tray are optionally filled with filling elements such that slipping of the battery cells is prevented. In the case of too low a total weight of the battery weights are selected as filling elements.
Alternativ werden für die Kombination von mehreren Batteriezellen Batterieblockkästen verwendet, die aus einem ionen- und elektronenundurchlässigen Material, typischerweise aus Kunststoff, gefertigt sind und Zwischenwände sowie die durch die Zwischenwände voneinander abgegrenzten Batteriezellen enthalten. Der Vorteil eines solchen Batterieblockkastens gegenüber einer aus mehreren einzelnen Batteriezellen in einem Batterietrog zusammengesetzten Batterie besteht darin, dass durch die Verwendung eines Batterieblockkastens einzelne Aufnahmebehälter für die Batteriezellen überflüssig sind und somit sowohl Material als auch Kosten eingespart werden. Dadurch sind solche kompakten Batterieblockkästen im Vergleich zu zusammengesetzten Batterien mit Batterietrog in der Regel sowohl kleiner als auch leichter. Sind derartige Batterien mit Batterieblockkasten beispielsweise als Antriebsbatterien zum Einbau in Elektrofahrzeuge vorgesehen, können allerdings einige Probleme auftreten. Unter anderem sind die zur Aufnahme der Batterien vorgesehenen Aussparungen bzw. Batteriegestelle innerhalb der Fahrzeuge im Allgemeinen bereits konstruktionsbedingt für die größeren Maße von Batterietrögen ausgelegt. Darüber hinaus ist die Gewichtsverteilung sowie Austarierung des Fahrzeugs häufig für die weitverbreiteten Antriebsbatterien mit Batterietrog ausgelegt, wobei das Gewicht der Batterie z.B. als Gegengewicht für die Beladung eines Gabelstaplers oder ähnlichen Transportgeräts eingesetzt wird. Eine Anpassung an ein erforderliches Gewicht und an vorgegebene Maße ist bei Verwendung bekannter Batterieblockkästen jedoch nicht möglich, da bei diesen die Außenmaße und insbesondere das Gewicht im Wesentlichen durch die elektrochemischen Eigenschaften der Batteriezelle festgelegt sind.Alternatively, battery box boxes are used for the combination of multiple battery cells, which are made of an ion- and electron-impermeable material, typically made of plastic, and contain partitions and separated by the partitions of the battery cells. The advantage of such a battery box compared to a battery composed of several individual battery cells in a battery tray is that the use of a battery box box individual receptacle for the battery cells are redundant and thus both material and costs are saved. As a result, such compact battery box cases are generally both smaller and lighter compared to battery-fitted battery cells. However, if such batteries are provided with battery box, for example, as traction batteries for installation in electric vehicles, some problems may occur. Among other things, the recesses or battery racks within the vehicles intended to accommodate the batteries are generally already designed to accommodate the larger dimensions of battery trays. Moreover, the weight distribution and balance of the vehicle is often designed for the widespread drive batteries with battery trough, the weight of the battery being e.g. as a counterweight for the loading of a forklift or similar transport device is used. However, an adaptation to a required weight and to predetermined dimensions is not possible when using known battery lock boxes, since in these the external dimensions and in particular the weight are determined essentially by the electrochemical properties of the battery cell.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die auch bei einem geringen Gewicht und Volumen der eigentlichen Batterie eine für eine bestimmte Verwendung erforderliche Größe und ein entsprechendes Gewicht zur Verfügung stellt. Based on this prior art, the present invention has the object to provide a device that provides even with a low weight and volume of the actual battery required for a particular use size and a corresponding weight.
Diese Aufgabe wird durch einen eingangs beschriebenen Batterieblockkasten gelöst, wobei an wenigstens einer dem Innenraum abgewandten Außenseite einer Seitenwand des Batterieblockkastens wenigstens eine Raumzelle angeordnet ist, die eine Aufnahme zumindest teilweise umschließt und gegenüber der Umgebung abgrenzt, sodass in die Aufnahme wenigstens ein Gegenstand und/oder ein Medium zur Gewichtserhöhung des Batterieblockkastens einbringbar ist. This object is achieved by a battery box described above, wherein at least one interior cell facing away from the outside of a side wall of the battery block box at least one room cell is arranged, which surrounds a receptacle at least partially and delimited from the environment, so that at least one object and / or a medium for increasing the weight of the battery block box can be introduced.
Unter einer Aufnahme ist ein Hohlraum zu verstehen, der zumindest teilweise von einem oder mehreren Materialabschnitten umschlossen und gegenüber der Umgebung abgegrenzt ist. Dabei sind die den Hohlraum gegenüber der Umgebung abgrenzenden Materialabschnitte derart ausgestaltet, dass in den Hohlraum der Gegenstand und/oder das Medium einbringbar ist und der Hohlraum ggf. gegenüber der Umgebung verschließbar ist. Eine solche Aufnahme zusammen mit den sie abgrenzenden Materialabschnitten bildet eine Raumzelle. Eine solche Raumzelle im Sinne der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise mindestens vier flächige Materialabschnitte auf, von denen zwei im Wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte und im Wesentlichen senkrecht zu einer Seitenwand des Batterieblockkastens, an der die Raumzelle angebracht ist, angeordnet sind, ein dritter im Wesentlichen parallel zu einer Seitenwand des Batterieblockkastens, an der die Raumzelle angebracht ist, und ein vierten unterhalb der anderen Materialabschnitte, wobei der von den Materialabschnitten umschlossene Hohlraum vorzugsweise nach oben offen ist. Im Wesentlichen senkrecht bzw. im Wesentlichen parallel bedeutet hier senkrecht bzw. parallel im Rahmen einer Winkeltoleranz von ±10°. Die Materialabschnitte begrenzen die Bewegungsfreiheit eines in den Hohlraum eingebrachten Gegenstands und/oder eines Mediums somit vorteilhaft sowohl seitlich als auch nach unten. Bei bestimmungsgemäßer Aufstellung des Batterieblockkastens wird der Gegenstand und/oder das Medium vorzugsweise von den abgrenzenden Materialabschnitten zumindest gegenüber der Schwerkraft in dem Hohlraum gehalten.Under a recording is a cavity to understand, which is at least partially enclosed by one or more sections of material and separated from the environment. In this case, the material sections delimiting the cavity from the environment are designed in such a way that the object and / or the medium can be introduced into the cavity and, if appropriate, the cavity can be closed off from the environment. Such a recording together with the material sections delimiting it form a spatial cell. Such a space cell in the sense of the present invention preferably has at least four planar material sections, two of which are arranged substantially perpendicular to the bottom plate and substantially perpendicular to a side wall of the battery box box to which the space cell is attached, a third substantially parallel to a side wall of the battery block box, to which the space cell is attached, and a fourth below the other material portions, wherein the space enclosed by the material portions cavity is preferably open at the top. Substantially perpendicular or essentially parallel here means perpendicularly or parallel within the framework of an angle tolerance of ± 10 °. The material sections thus advantageously limit the freedom of movement of an object introduced into the cavity and / or of a medium, both laterally and downwardly. When the battery box is set up as intended, the object and / or the medium is preferably held in the cavity by the delimiting material sections at least with respect to the force of gravity.
Die Außen- und Innenmaße sowie die Form der wenigstens einen Raumzelle können an den von dem Batterieblockkasten auszufüllenden Raum sowie an das Gewicht oder Medium angepasst sein. Denkbar sind insbesondere Formen, wie z.B. eine Raumzelle in Form eines Quaders, wobei die Wände des Quaders vorzugsweise im Wesentlichen gleichbleibende Wandstärken aufweisen, oder auch abgerundete Formen. Die Wände der Raumzelle können in bestimmten Ausführungsformen abschnittsweise durchbrochen sein, wobei vorzugsweise zumindest ein Materialabschnitt am Boden des Raumzelle vorhanden ist. Es versteht sich, dass die Raumzelle vorzugsweise so bemessen ist, dass sie nicht nach oben und/oder unten über den Batterieblockkasten hinausragt. In bestimmten Ausführungsformen hat die Raumzelle die gleiche Höhe wie der Batterieblockkasten, an dem sie angebracht ist.The outer and inner dimensions as well as the shape of the at least one room cell can be adapted to the space to be filled by the battery block box as well as to the weight or medium. In particular, shapes such as e.g. a space cell in the form of a cuboid, wherein the walls of the cuboid preferably have substantially constant wall thicknesses, or even rounded shapes. The walls of the room cell may in certain embodiments be partially broken, wherein preferably at least one portion of material at the bottom of the room cell is present. It is understood that the space cell is preferably sized so that it does not protrude above and / or below the battery box case. In certain embodiments, the compartment cell has the same height as the battery block box to which it is attached.
Ein Gewicht und/oder Medium bezeichnet hier allgemein einen Gegenstand oder ein Medium mit geeignetem Eigengewicht, dessen Verwendungszweck in einer Erhöhung des Gesamtgewicht der Batterie und damit der Erfüllung einer gegebenen Gewichtsanforderung besteht. Das Gewicht und/oder Medium kann in fester und kompakter Form (z.B. als Bleigewicht oder Blöcke aus anderen Metallen oder Metallgemischen), als einzelne Teilchen (z. B. Sand) oder in flüssiger Form vorliegen. Durch entsprechende Auswahl von Stoffen mit verschiedenen spezifischen Gewichten als Gewicht und/oder Medium kann bei vollständiger Ausfüllung einer Raumzelle das Gewicht des Batterieblockkastens gemäß den Anforderungen erhöht werden. As used herein, a weight and / or medium generally refers to an article or medium of suitable net weight whose purpose is to increase the total weight of the battery and thus meet a given weight requirement. The weight and / or medium may be in solid and compact form (e.g., as lead weight or blocks of other metals or metal mixtures), as individual particles (e.g., sand), or in liquid form. By appropriate selection of substances with different specific weights as weight and / or medium, the weight of the battery block box can be increased in accordance with the requirements when completely filling a room cell.
Vorzugsweise ist der Batterieblockkasten, an dem die Raumzelle angeordnet ist, im Wesentlichen quaderförmig, wobei bei bestimmten Ausführungsformen alle oder ein Teil der Kanten abgerundet sind. Es sind jedoch ohne vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen prinzipiell auch andere Formen eine Batterieblockkastens denkbar, insbesondere Formen mit vieleckigen Grundrissen und Prismenformen. Weiter weist der Batterieblockkasten bei bestimmten Ausführungsformen ein oder mehrere Tragevorrichtungen auf, die an einer oder mehreren Seitenwänden, an dem Deckel oder an der Bodenplatte des Batterieblockkastens angebracht sind.Preferably, the battery block box, on which the room cell is arranged, is substantially cuboid, wherein in some embodiments, all or part of the edges are rounded. However, without departing from the spirit of the present invention, other forms of a battery block case are conceivable in principle, in particular forms with polygonal floor plans and prism shapes. Further, in certain embodiments, the battery pack case has one or more carrying devices attached to one or more sidewalls, to the lid, or to the bottom plate of the battery pack case.
Der Blockdeckel weist im Allgemeinen eine oder mehrere Öffnungen und/oder Durchlässe für Anschlüsse und/oder Ventile auf.The block cover generally has one or more openings and / or passages for connections and / or valves.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wenigstens einer Raumzelle an wenigstens einer Außenwand des Batterieblockkastens wird der Seitenumfang des Batterieblockkastens erweitert und somit die Außenmaße der Batterie vergrößert. Dies ermöglicht es, Batterieblockkästen unterschiedlicher Größen zu verwirklichen, die alle dieselbe Innenraumgröße aufweisen. Somit können für unterschiedliche Größenanforderungen jeweils passgenaue Batterieblockkästen bei gleichen elektrischen Eigenschaften der Batterie zur Verfügung gestellt werden, sodass die Batterieblockkästen bei einem bestimmungsgemäßen Einbau vorzugsweise formschlüssig einsetzbar sind. Dadurch wird beim Einbau in ein Fahrzeug einerseits die Gefahr einer Beeinträchtigungen der Fahreigenschaften durch ein Verrutschen des Batterieblockkastens verhindert und andererseits die Stabilität des Fahrzeugs erhöht. Prinzipiell ermöglicht die Anordnung einer oder mehrerer Raumzellen an einem Batterieblockkasten darüber hinaus eine Erweiterung der Form des Batterieblockkastens über die typischerweise vorgegebene quaderförmige Grundform hinaus zu anderen geometrischen Formen bzw. eine Anpassung an andere geometrische Formen. Neben einer Vergrößerung des Batterieumfangs ermöglicht eine Raumzelle die Realisierung unterschiedlicher Gesamtgewichte einer Batterie durch das Einbringen unterschiedlicher Gewichte und/oder Medien in die Raumzelle. Dabei erfolgt die Gewichtsanpassung unabhängig von den elektrischen Eigenschaften der Batterie. Somit ist es möglich, unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Batterieblockkastens mit wenigstens einer Raumzelle Batterien bereitzustellen, die die gleichen Größen- und/oder Gewichtsanforderungen erfüllen wie eine Batterie, die aus Einzelzellen in einem Batterietrog zusammengesetzt ist, aber dennoch Material und Kosten zu sparen. The inventive arrangement of at least one space cell on at least one outer wall of the battery block box, the side circumference of the battery block box is extended and thus increases the external dimensions of the battery. This makes it possible to realize battery lock boxes of different sizes, all of which have the same internal size. Thus, for each of the different size requirements, precisely fitting battery box boxes can be made available with the same electrical properties of the battery, so that the battery box boxes can preferably be used in a form-fitting manner when installed as intended. As a result, when installed in a vehicle, on the one hand, the danger of impairing the driving characteristics by slipping of the battery block box is prevented and, on the other hand, the stability of the vehicle is increased. In principle, the arrangement of one or more room cells on a battery block box moreover enables an extension of the shape of the battery Battery block box on the typical predetermined cuboid basic shape addition to other geometric shapes or adaptation to other geometric shapes. In addition to an increase in the battery size, a room cell allows the realization of different total weights of a battery by the introduction of different weights and / or media in the room cell. The weight adjustment is independent of the electrical properties of the battery. Thus, using a battery box of the present invention having at least one space cell, it is possible to provide batteries that meet the same size and / or weight requirements as a battery composed of single cells in a battery tray, yet save material and cost.
Die Anbringung von wenigstens einer Raumzelle an wenigstens einer dem Innenraum abgewandten Außenseite einer Seitenwand des Batterieblockkastens bedeutet, dass an der Außenseite einer oder mehrerer Seitenwände des Batterieblockkastens jeweils eine oder mehrere Raumzellen angeordnet sind. An einer Seitenwand können beispielsweise eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Raumzellen angeordnet sein.The attachment of at least one room cell to at least one side facing away from the interior of a side wall of the battery box means that one or more space cells are arranged on the outside of one or more side walls of the battery box. On one side wall, for example, one, two, three, four, five, six or more room cells may be arranged.
Neben den oben angegebenen Vorteilen trägt eine an einer Außenwand eines Batterieblockkastens angeordnete Raumzelle zusätzlich zu einer Erhöhung der Steifigkeit des Batterieblockkastens bei, da sie ein Stützelement der Seitenwand darstellt. In addition to the above-mentioned advantages, a space cell disposed on an outer wall of a battery box box also contributes to an increase in the rigidity of the battery box box because it constitutes a support member of the side wall.
Die hier beschriebenen Batterieblockkästen sind bevorzugt, aber nicht ausschließlich, für Antriebsbatterien zum Antrieb von Elektrofahrzeugen vorgesehen, wobei sie sowohl einen festen als auch einen auswechselbarer Bestandteil des Fahrzeugs darstellen können. Insbesondere sind sie für elektrisch angetriebene Flurförderfahrzeuge vorgesehen. Die Spannungen der verwendeten Antriebsbatterien richten sich nach den Anforderungen des jeweiligen Fahrzeugtyps. So sind beispielweise 24-Volt-Batterien bei Kleinstgabelstaplern und 80-Volt-Batterien für Gabelstapler in Hochregallagern und im Schwerlastbetrieb üblich. Darüber hinaus sind aber auch Anwendungen mit anderen Voltzahlen bekannt. Zum Erreichen unterschiedlicher Voltzahlen werden mehrere Batteriezellen zu einer größeren Batterie leitend miteinander verbunden. Beispielsweise werden für eine 24-Volt-Batterie zwölf einzelne Batteriezellen mit einer Einzelspannung von je zwei Volt in Reihe geschaltet.The battery box boxes described herein are preferred, but not limited to, for traction batteries for powering electric vehicles, and may be both a fixed and an interchangeable component of the vehicle. In particular, they are intended for electrically powered industrial trucks. The voltages of the drive batteries used depend on the requirements of the respective vehicle type. For example, 24-volt batteries are common in mini forklift trucks and 80-volt batteries for forklift trucks in high-bay warehouses and in heavy-duty operations. In addition, however, applications with other voltages are known. To achieve different voltages, several battery cells are conductively connected to a larger battery. For example, for a 24 volt battery, twelve individual battery cells are connected in series with a single voltage of two volts each.
Die Innenmaße eines erfindungsgemäßen Batterieblockkastens sind im Wesentlichen durch die physikalischen Vorgaben der Batteriezellen und die gewünschte Leistung der Batterie festgelegt. In einem Batterieblockkasten einer 24-Volt-Batterie sind vorzugsweise zwölf quaderförmige Batteriezellen in vier Reihen zu je drei Batteriezellen zu einem kompakten Quader angeordnet. Die Batteriezellen sind durch Zwischenwände in dem Batterieblockkasten voneinander getrennt, wodurch vollständig voneinander abgetrennte Unterteilungen in dem Batterieblockkasten bereitgestellt werden, die hier auch mit Innenraumzellen bezeichnet werden. Es versteht sich, dass jedoch prinzipiell die Innenmaße dadurch variierbar sind, dass beispielsweise Batteriezellen mit gleichen Maßen in mehr oder weniger Reihen angeordnet werden und dadurch längere, aber gleichzeitig schmalere Batterien bzw. breitere und gleichzeitig kürzere Batterien bereitgestellt werden können. Selbstverständlich wirkt sich dies auch auf die Außenmaße des Batterieblockkastens ohne Raumzelle(n) aus. Für die genauere Anpassung des Außenumfangs einer Blockbatterie an spezielle Konstruktionsmaße eines Fahrzeugs, in dem die Batterie zum Einsatz kommen soll, wird erfindungsgemäß wenigstens an einer Außenseite einer Seitenwand wenigstens eine Raumzelle angeordnet. Bestimmt wird der Gesamtumfang des Batterieblockkastens mit einer oder mehreren Raumzellen durch die Form, Größe und Anzahl der Raumzellen.The internal dimensions of a battery block box according to the invention are essentially determined by the physical specifications of the battery cells and the desired power of the battery. In a battery block box of a 24-volt battery, preferably, twelve cuboid battery cells are arranged in four rows of three battery cells each to form a compact cuboid. The battery cells are separated from each other by partitions in the battery block box, thereby providing completely separated partitions in the battery block box, which are also referred to herein as interior cells. It is understood, however, that in principle the internal dimensions can be varied by, for example, arranging battery cells with the same dimensions in more or fewer rows, thereby making it possible to provide longer, but at the same time narrower batteries or wider and at the same time shorter batteries. Of course, this also affects the outer dimensions of the battery box without space cell (s). For the exact adaptation of the outer circumference of a block battery to special design dimensions of a vehicle in which the battery is to be used, according to the invention, at least one outer cell of a side wall is arranged at least on one outer side. The total size of the battery block box with one or more room cells is determined by the shape, size and number of room cells.
In einer Ausführungsform weist die Aufnahme einer Raumzelle zur zusätzlichen Erhöhung der Steifigkeit und zum besseren Fixieren einzelner Gewichte eine oder mehrere in ihr angeordnete Zwischenwände auf, durch die sie in Unterzellen unterteilt wird. Mehrere an einem Batterieblockkasten angebrachten Raumzellen und insbesondere an einer Seitenwand eines Batterieblockkastens angebrachten Raumzellen sind bei bestimmten Ausführungsformen bündig nebeneinander angebracht, so dass seitliche Begrenzungsflächen / seitliche Wände nebeneinander liegender Raumzellen bündig aneinander anliegen bzw. sich nebeneinander liegende Raumzellen eine seitliche Begrenzungsfläche / eine seitliche Wand teilen. In one embodiment, the inclusion of a space cell to additionally increase the rigidity and better fix individual weights on one or more arranged in it partitions, by which it is subdivided into sub-cells. A plurality of space cells attached to a battery block box and, in particular, space cells attached to a sidewall of a battery block box are mounted flush adjacent one another in certain embodiments so that side boundary surfaces / side walls of adjacent space cells are flush with each other or adjacent space cells share a lateral boundary surface / side wall ,
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batterieblockkasten weist an den Außenseiten gegenüberliegender Seitenkästen jeweils wenigstens eine Raumzelle auf. Bevorzugt weist er an den Außenseiten aller vier Seitenwände jeweils wenigstens eine Raumzelle auf. Die Anordnung von Raumzellen an gegenüberliegenden Seitenwänden ermöglicht eine gleichmäßige Erweiterung des Umfangs des Batterieblockkastens, wobei die Vorteile einer erhöhten Steifigkeit für mindestens zwei bzw. für alle vier Seitenwände verwirklicht sind. Darüber hinaus werden durch eine solche Anordnung der Raumzellen einseitige Gewichtserhöhungen der Batterie und somit Schwerpunktsverschiebungen verhindert.One embodiment of a battery block box according to the invention has on the outer sides of opposite side boxes each at least one room cell. Preferably, it has on the outer sides of all four side walls in each case at least one room cell. The arrangement of space cells on opposite side walls allows a uniform extension of the periphery of the battery box box, wherein the advantages of increased rigidity for at least two or for all four side walls are realized. In addition, such an arrangement of the space cells prevents unilateral weight increases of the battery and thus center of gravity shifts.
In einer Ausführungsform sind Raumzellen an den Außenseiten gegenüberliegender Außenwände jeweils symmetrisch zueinander ausgestaltet und angeordnet. Der Begriff "symmetrisch" bezeichnet dabei, dass die Eigenschaft einer Drehsymmetrie bei einem ohne daran angebrachte Raumzellen drehsymmetrischen Batterieblockkasten mit einer senkrecht zur Bodenplatte verlaufenden Symmetrieachse auch nach der Anbringung von Raumzellen erhalten bleibt. Durch eine derartige Symmetrie wird die Realisierung einer gleichmäßigen Gewichtsverteilung begünstigt. In one embodiment, space cells on the outer sides of opposite outer walls are each configured symmetrically to one another and arranged. The term "symmetrical" means that the property of a rotational symmetry is maintained in a symmetrical without a space chamber attached battery block box with an axis perpendicular to the bottom plate symmetry axis even after the attachment of room cells. By such a symmetry, the realization of a uniform weight distribution is favored.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die wenigstens eine Raumzelle an der Außenseite zumindest zweier an einer Kante miteinander in Kontakt stehender Seitenwände entlang und um die Kante herum. Eine solche Ausgestaltung und Anordnung einer Raumzelle trägt zusätzlich zur Stabilisierung des Batterieblockkastens bei, da durch sie beide Seitenwänden zugleich abgestützt und außerdem gegeneinander fixiert werden. In one embodiment, the at least one space cell extends along the outside of at least two side walls in contact with one another at an edge and around the edge. Such a configuration and arrangement of a room cell also contributes to the stabilization of the battery box box, as supported by both side walls at the same time and also fixed against each other.
Erstreckt sich die Raumzelle an den Außenseiten aller vier Seitenwände entlang und/oder umschließt sie in einer Ausführungsform den gesamten Seitenumfang des Batterieblockkastens, so weist der Batterieblockkasten mit der Raumzelle eine quaderförmige Außenform auf. Bei dieser Ausführungsform können mittels Zwischenwänden, die in der Raumzelle angeordnet sind, alle Seitenwände des Batterieblockkastens stabilisiert und eine maximale Anzahl an Zusatzgewichten um den Innenraum des Batterieblockkastens verteilt werden. In einer Ausführungsform sind mehrere Raumzellen um den gesamten Umfang des Batterieblockkastens angeordnet und liegen vorzugsweise bündig nebeneinander. Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt eine bestmögliche Stabilisierung der Seitenwände des Batterieblockkastens.If the room cell extends along the outer sides of all four side walls and / or encloses the entire side circumference of the battery block box in one embodiment, then the battery block box with the room cell has a cuboid outer shape. In this embodiment, by means of partitions which are arranged in the space cell, all side walls of the battery block box can be stabilized and a maximum number of additional weights can be distributed around the interior of the battery box box. In one embodiment, a plurality of space cells are arranged around the entire circumference of the battery box and are preferably flush with each other. Also in this embodiment, the best possible stabilization of the side walls of the battery block box.
In einer Ausführungsform ist die wenigstens eine Raumzelle im Wesentlichen kastenförmig, mit vier seitlichen Wänden und einem Boden, wobei die Raumzelle an ihrem oberen Ende eine Öffnung aufweist. Der Begriff "im Wesentlichen kastenförmig" bezeichnet dabei eine Raumzelle, die innen und außen im Wesentlichen quaderförmig ist, wobei Ausführungsformen mit abgerundeten Ecken und/oder Kanten denkbar sind. Für die Aufnahme quaderförmiger und somit leicht stapelbzw. kombinierbarer Gewichte ist eine Ausführungsform mit kastenförmig ausgestalteter Raumzelle vorteilhaft. Durch die am oberen Ende der Raumzelle vorgesehen Öffnung kann ein Gewicht und/oder Medium einfach in die Raumzelle eingebracht werden. Kastenförmige Raumzellen sind auch aufgrund ihrer einfachen und symmetrischen Form vorteilhaft, da sie einen geringen Produktionsaufwand und entsprechend geringere Kosten verursachen. In one embodiment, the at least one compartment is substantially box-shaped, with four lateral walls and a bottom, the compartment having an opening at its upper end. The term "substantially box-shaped" refers to a room cell which is substantially cuboid inside and outside, wherein embodiments with rounded corners and / or edges are conceivable. For recording cuboid and thus slightly stapelbzw. combinable weights is an embodiment with box-shaped ausgestalteter space cell advantageous. By opening provided at the upper end of the room cell, a weight and / or medium can be easily introduced into the room cell. Box-shaped room cells are also advantageous because of their simple and symmetrical shape, since they cause a low production cost and correspondingly lower costs.
In einer Ausführungsform erstreckt sich in oder parallel zu der Ebene der Bodenplatte des Batterieblockkastens wenigstens eine einstückig mit einer Seitenwand verbundene Unterstützung von der Seitenwand nach außen, wobei die wenigstens eine Unterstützung zumindest unter einem Abschnitt des Bodens der wenigstens einen an der Außenseite einer Seitenwand angebrachten Raumzelle bündig angeordnet ist oder die Unterstützung den Boden der wenigstens einen an der Außenseite einer Seitenwand angebrachten Raumzelle bildet. In einer Ausführungsform, bei der sich die Unterstützung in der Ebene der Bodenplatte erstreckt, stellt die Unterstützung eine bereichsweise Verlängerung der Bodenplatte dar, deren Unterseite und/oder Oberseite vorzugsweise in einer Ebene mit der Unterseite und/oder Oberseite der Bodenplatte liegt. Da Bodenplatte und Seitenwände eines Batterieblockkastens einstückig ausgeformt sind, stellt auch diese eine einstückig mit der Seitenwand verbundene Unterstützung dar. Wenn sich die Unterstützung parallel zu der Ebene der Bodenplatte erstreckt, handelt es sich um ein Element, das mit der Seitenwand einstückig verbunden ist und senkrecht zu dieser verläuft, gleichzeitig jedoch parallel zu der Ebene der Bodenplatte. Bei bestimmungsgemäßer Aufstellung des Batterieblockkastens handelt es sich daher um eine horizontal verlaufende Unterstützung. Die Unterstützung weist in bestimmten Ausführungsformen die gleiche Materialstärke wie die Bodenplatte auf, kann aber auch eine größere oder kleinere Materialstärke aufweisen. Eine bündig unter zumindest einem Abschnitt des Bodens einer Raumzelle angeordnete Unterstützung umfasst Ausführungsformen, bei denen der Boden der Raumzelle vollständig oder teilweise auf der Unterstützung aufliegt, sowie Ausführungsformen, bei denen der Boden der Raumzelle vollständig oder teilweise fest mit der Unterstützung verbunden ist, und Ausführungsformen, bei denen der Boden der Raumzelle einstückig mit der Unterstützung ausgeformt ist. Die Unterstützung bewirkt eine Stabilisierung der Befestigung der Raumzelle und/oder des darin enthaltenen Gewichts oder Mediums an dem Batterieblockkasten und verhindert, dass sich die Raumzelle und/oder das darin enthaltene Gewicht oder Medium relativ zu dem Blockkasten nach unten verschiebt. In one embodiment, in or parallel to the plane of the base plate of the battery pack case, at least one support connected integrally to a sidewall extends outwardly from the sidewall, the at least one support extending at least below a portion of the bottom of the at least one space cell attached to the outside of a sidewall is arranged flush or the support forms the bottom of the at least one attached to the outside of a side wall space cell. In an embodiment in which the support extends in the plane of the bottom plate, the support constitutes a partial extension of the bottom plate, the underside and / or top preferably lying in a plane with the bottom and / or top of the bottom plate. Since the bottom plate and side walls of a battery box are formed integrally, this also constitutes an integral with the side wall support. When the support extends parallel to the plane of the bottom plate, it is an element which is integrally connected to the side wall and perpendicular extends to this, but at the same time parallel to the plane of the bottom plate. When installed as intended, the battery box is therefore a horizontally extending support. The support has in certain embodiments the same material thickness as the bottom plate, but may also have a greater or lesser material thickness. A support disposed flush beneath at least a portion of the floor of a room cell includes embodiments in which the floor of the room cell rests completely or partially on the support, and embodiments in which the floor of the room cell is fully or partially fixedly connected to the support, and embodiments in which the floor of the room cell is formed integrally with the support. The support effects stabilization of the attachment of the compartment and / or the weight or medium contained therein to the battery box and prevents the compartment and / or the weight or medium contained therein from sliding down relative to the block box.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Batterieblockkasten für jede Raumzelle wenigstens eine Unterstützung auf. Dadurch erfolgt die oben beschriebene Stabilisierung an jeder an dem Batterieblockkasten angebrachten Raumzelle. Bei bestimmten Ausführungsformen ist eine Unterstützung unter mehreren Raumzellen angeordnet oder bildet den Boden mehrerer Raumzellen. Bei bestimmten Ausführungsformen können auch mehrere Unterstützungen unter einer Raumzelle angeordnet sein oder den Boden einer Raumzelle bilden. In a preferred embodiment, the battery block box has at least one support for each room cell. As a result, the above-described stabilization is performed on each room cell attached to the battery box box. In certain embodiments, support is arranged under a plurality of room cells or forms the floor of a plurality of room cells. In certain embodiments, multiple supports may also be disposed below a room cell or form the floor of a room cell.
In einer Ausführungsform weist die wenigstens eine Raumzelle ein Abdeckelement auf, durch das die Aufnahme der Raumzelle, vorzugsweise flüssigkeitsdicht, verschließbar ist. Das Abdeckelement verhindert einerseits eine Bewegungen des Gewichts innerhalb der Raumzelle und aus der Raumzellen heraus. Andererseits stellt das Abdeckelement gleichzeitig einen Schutz des Gewichts und/oder Mediums dar, insbesondere vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Batteriesäure oder anderen Flüssigkeiten, die unter Umständen mit dem Gewicht und/oder Medium unterwünschte Reaktionen eingehen können oder aber auch lediglich zu einer ungewünschten Erhöhung des Gewichts führen können. Zur wirksamen Vermeidung des Eindringens von Flüssigkeiten und insbesondere von Batteriesäure in die Raumzellen ist bei bestimmten Ausführungsformen in fertig montiertem Zustand des Batterieblockkastens, d.h. nachdem ein Gewicht und/oder Medium in eine Raumzelle eingebracht wurde, ein flüssigkeitsdichtes Verschließen der Raumzelle mit einem Abdeckelement vorgesehen, bevorzugt durch Abdichten, Verkleben oder Verschweißen. Vorzugsweise sind auch solche Raumzellen flüssigkeitsdicht verschlossen, in denen sich kein Gewicht und/oder Medium befindet.In one embodiment, the at least one room cell has a cover element through which the receptacle of the room cell, preferably liquid-tight, closable. On the one hand, the cover element prevents movements of the weight within the room cell and out of the room cells. On the other hand, the cover at the same time provides protection of the weight and / or medium, in particular against the ingress of moisture and / or battery acid or other liquids, which under certain circumstances can enter into unwanted reactions with the weight and / or medium or else only to an undesired one Can increase the weight. In order to effectively prevent the ingress of liquids and in particular of battery acid into the space cells, in certain embodiments in the fully assembled state of the battery block box, ie after a weight and / or medium has been introduced into a room cell, a liquid-tight closure of the room cell with a cover element is provided by sealing, gluing or welding. Preferably, such space cells are sealed liquid-tight, in which there is no weight and / or medium.
In einer Ausführungsform ist der Blockdeckel und das wenigstens eine Abdeckelement der wenigstens einen Raumzelle einstückig ausgebildet. Durch eine derartige einstückige Ausformung stabilisieren sich Blockdeckel und Abdeckelemente gegenseitig. Dadurch wird die Stabilität und Steifigkeit des Batterieblockkastens insgesamt erhöht.In one embodiment, the block cover and the at least one cover element of the at least one room cell are integrally formed. By such a one-piece molding block cap and cover stabilize each other. This increases the overall stability and rigidity of the battery block box.
In einer Ausführungsform weist die Raumzelle eine Tiefe von etwa 10 mm bis etwa 40 mm, bevorzugt etwa 15 mm bis etwa 30 mm auf. Die Tiefe bezeichnet dabei den maximalen Abstand einer im Wesentlichen parallel zu der Seitenwand des Batterieblockkastens, an der die Raumzelle angeordnet ist, verlaufenden seitlichen Wand der Raumzelle senkrecht zu dieser Seitenwand. Bei einer Tiefe dieser Größenordnung ist die Größe der Aufnahme der Raumzelle so dimensioniert, dass ein Zusatzgewicht mit einem typischerweise notwendigen Eigengewicht formschlüssig in diese Raumzelle einbringbar ist.In one embodiment, the space cell has a depth of about 10 mm to about 40 mm, preferably about 15 mm to about 30 mm. In this case, the depth designates the maximum distance of a lateral wall of the cell which is substantially parallel to the side wall of the battery block box, on which the cell is arranged, perpendicular to this side wall. At a depth of this order of magnitude, the size of the receptacle of the room cell is dimensioned so that an additional weight with a typically necessary own weight can be introduced in a form-fitting manner into this room cell.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Raumzelle an der Außenseite einer Seitenwand einstückig angeformt. Durch das einstückige Anformen werden Befestigungselemente oder Verbindungsnähte vermieden, die bei langfristiger Belastung stör- bzw. bruchanfällig sind. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn entsprechende Batterien beispielsweise als Antriebsbatterien in Fahrzeugen dauernden Erschütterungen ausgesetzt sind. Vorteilhafterweise werden solche Batterieblockkästen mit einstückig angeformter Raumzelle aus Kunststoff als Formteil in einem Spritzgießverfahren hergestellt. Hierfür eignen sich als Herstellungsmaterialien alle Arten von Kunststoffen, die im Spritzgießverfahren verarbeitbar und säurebeständig sind, insbesondere Polypropylen und Polyethylen. In a particularly preferred embodiment, the at least one space cell is integrally formed on the outside of a side wall. By integrally molding fasteners or seams are avoided, which are susceptible to interference or breakage under long-term load. This is of particular interest when corresponding batteries are exposed to continuous vibrations, for example as drive batteries in vehicles. Advantageously, such battery box boxes are made with integrally molded plastic space cell as a molded part in an injection molding. Suitable materials for this purpose are all types of plastics which are processable by injection molding and acid-resistant, in particular polypropylene and polyethylene.
Bei einer Herstellung eines oben beschriebenen Batterieblockkastens, bei dem die wenigstens eine Raumzelle an der Außenseite der Seitenwand einstückig angeformt ist, durch Spritzgießen können sowohl Form, Größe als auch Anzahl der angeformten Raumzellen beispielsweise mithilfe von Wechselplatten, die in die Spritzgießform einsetzbar und austauschbar sind, je nach Anforderung frei variiert werden. Für Spritzgießverfahren erweisen sich insbesondere kastenförmige Raumzellen aufgrund ihrer einfachen und symmetrischen Geometrie als vorteilhaft, da die entsprechenden Spritzgießformen und Wechselplatten verhältnismäßig einfach und günstig herstellbar sind. In an embodiment of a battery box described above in which the at least one space cell is integrally formed on the outside of the side wall, by injection molding both shape, size and number of molded space cells, for example by means of removable plates, which are insertable and interchangeable in the injection mold, can be freely varied depending on the requirement. For injection molding in particular box-shaped space cells prove to be advantageous because of their simple and symmetrical geometry, since the corresponding injection molds and removable plates are relatively easy and inexpensive to produce.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Batterieblockkasten an der Außenseite wenigstens einer Seitenwand einen oder mehrere Befestigungsabschnitte auf, wobei die wenigstens eine Raumzelle in den einen oder die mehreren Befestigungsabschnitte formschlüssig einsteckbar ist. Die Befestigungsabschnitte sind entweder derart ausgestaltet, dass durch sie eine wieder lösbare oder eine feste Verbindung herstellbar ist. Eine feste Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie einmal geschlossen nur unter Beschädigung der Befestigungsabschnitte wieder gelöst werden kann. In bestimmten Ausführungsformen ist ein Befestigungsabschnitt entweder einstückig oder aus mehreren Teilen bestehend ausgebildet. Eine Ausführungsform, bei der eine Raumzelle in einen oder mehrere Befestigungsabschnitte einsteckbar ist, ermöglicht eine flexible Anpassung eines gegebenen Batterieblockkastens an verschiedene Gewichts- und Größenanforderungen durch das Anbringen und im Falle einer lösbaren Steckverbindung durch das Entfernen oder Austauschen unterschiedlicher Raumzellen. In certain embodiments, the battery box has on the outside of at least one side wall one or more attachment portions, wherein the at least one space cell in the one or more attachment portions is positively inserted. The mounting portions are either designed such that a releasable or a solid connection can be produced by them. A solid connection is characterized by the fact that once closed, it can only be loosened again by damaging the fastening sections. In certain embodiments, a mounting portion is formed either integrally or made up of a plurality of parts. An embodiment in which a compartment cell is insertable into one or more mounting sections allows flexible adaptation of a given battery box to different weight and size requirements by mounting and, in the case of a detachable connector, removal or replacement of different compartment cells.
In einer Ausführungsform weist eine Raumzelle wenigstens einen korrespondierenden Eingriffsabschnitt auf, welcher mit wenigstens einem Befestigungsabschnitt an der Außenseite einer Seitenwand verbindbar ist. Durch das Verbinden eines Eingriffsabschnitts der Raumzelle mit einem Befestigungsabschnitt an der Außenseite einer Seitenwand wird die Raumzelle mit der Seitenwand verbunden. In bestimmten Ausführungsformen ist ein Eingriffsabschnitt entweder einstückig oder aus mehreren Teilen bestehend ausgebildet. Der Eingriffsabschnitt kann in bestimmten Ausführungsformen direkt oder mit einem zusätzlichen Verbindungselement, wie beispielsweise einem Sicherungsstift, mit dem Befestigungsabschnitt verbunden werden. Diese Verbindung kann fest oder lösbar ausgestaltet sein. Eine lösbare Anbringungsmöglichkeit bietet gegenüber einstückig angeformten Raumzellen den Vorteil, auch nach Herstellung des Batterieblockkastens die Dimension und das Gewicht des Batterieblockkastens ändern zu können. Dem gegenüber sind einstückig angeformte Raumzellen in der Regel stabiler mit den Seitenwänden des Batterieblockkastens verbunden, was sich wiederum beim Anbringen großer Gewichte als Vorteil erweist.In one embodiment, a room cell has at least one corresponding engagement section, which is connectable to at least one attachment section on the outside of a side wall. By connecting an engaging portion of the space cell to a mounting portion on the outside of a side wall, the space cell is connected to the side wall. In certain embodiments, an engagement portion is formed either in one piece or consisting of several parts. The engagement portion may, in certain embodiments, be connected to the attachment portion directly or with an additional connection member, such as a locking pin. This connection can be configured fixed or detachable. A detachable attachment option offers the advantage over integrally molded space cells, even after the production of the battery box box Dimension and weight of the battery box to change. In contrast, integrally molded space cells are usually more stable connected to the side walls of the battery box box, which in turn proves to be an advantage when attaching large weights.
In einer Ausführungsform sind die Befestigungsabschnitte senkrecht zu der Bodenplatte verlaufende Rippen, wobei der Batterieblockkasten wenigstens zwei Rippen an der Außenseite wenigstens einer Seitenwand aufweist und wobei die Rippen in einer Draufsicht auf die Seitenwand eine Hinterschneidung und/oder ein T- oder L- oder kreuzförmiges Profil aufweisen. Es versteht sich, dass das Profil die Form angibt, die ein Querschnitt einer Rippe senkrecht zu deren Längserstreckung aufweist. Eine Hinterschneidung der Rippen bei Draufsicht auf die Seitenwand kann bei bestimmten Ausführungsformen mit einem entsprechenden, komplementären, an die Raumzelle angeformten Eingriffsabschnitt durch Einschieben des Eingriffsabschnitts in die Hinterschneidung formschlüssig in Eingriff gebracht werden. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Rippen derart ausgestaltet sind, dass sie ein T- oder L- oder kreuzförmiges Profil aufweisen. Ein T-förmiges Profil ist insbesondere bei einer Rippe geeignet, die zwischen zwei weiteren Rippen angeordnet ist, da eine solche Rippe mit T-Profil beiderseits jeweils mit einem entsprechenden komplementären Eingriffsabschnitt an einer Raumzelle in Eingriff treten kann. Darüber hinaus sind weitere aus dem Stand der Technik bekannte Profile als Rippen bei Ausführungsformen des Batterieblockkastens einsetzbar, soweit diese eine Hinterschneidung aufweisen, mit der ein Eingriffsabschnitt in Eingriff treten kann. In one embodiment, the attachment portions are ribs perpendicular to the bottom plate, the battery pack case having at least two ribs on the outside of at least one sidewall, and the ribs having an undercut and / or T- or L- or cross-shaped profile in plan view of the sidewall exhibit. It is understood that the profile indicates the shape having a cross-section of a rib perpendicular to its longitudinal extent. An undercut of the ribs in plan view of the side wall can be brought in certain embodiments with a corresponding, complementary, integrally formed on the spatial unit engagement portion by inserting the engagement portion in the undercut positively engaged. In particular, it proves to be advantageous if the ribs are designed such that they have a T or L or cross-shaped profile. A T-shaped profile is particularly suitable for a rib which is arranged between two further ribs, since such a rib with T-section on both sides can each engage with a corresponding complementary engagement portion on a space cell. In addition, other known from the prior art profiles are used as ribs in embodiments of the battery box box, as far as they have an undercut, with which an engagement portion can engage.
Wenn für eine bestimmte Anwendung eine zusätzliche Gewichtserhöhung aufgrund eines ausreichenden Batteriegewichts, beispielsweise allein aufgrund des Eigengewichts der eingebauten elektrochemischen Elemente, unnötig ist, fungieren in bestimmten Ausführungsformen an der Außenseite einer Seitenwand angebrachte Rippen als Elemente, die eine Vergrößerung des Batterieblockkastens bewirken.If, for certain applications, an additional weight increase is unnecessary due to sufficient battery weight, for example, solely due to the inherent weight of the built-in electrochemical elements, in certain embodiments ribs attached to the outside of a sidewall act as elements that increase the size of the battery pack box.
In bestimmten Ausführungsformen sind die Befestigungsabschnitte und/oder Rippen mit einer oben beschriebenen Unterstützung verbunden oder weisen eine solche Unterstützung auf.In certain embodiments, the attachment portions and / or ribs are connected to or have such support as described above.
In einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Gegenstand und/oder das wenigstens ein Medium zur Gewichtserhöhung des Batterieblockkastens in die Aufnahme wenigstens einer der wenigstens einen Raumzelle eingebracht. Erst die Raumzelle mit einem entsprechenden zusätzlichen Gewicht führt zur Realisierung einer gegebenenfalls erforderlichen Gewichtserhöhung des Batterieblockkastens. Vorzugsweise ist die Raumzelle, in die ein Gegenstand und/oder Medium eingebracht ist, durch ein oben beschriebenes Abdeckelement verschlossen. In one embodiment, the at least one article and / or the at least one medium for increasing the weight of the battery block box is introduced into the receptacle of at least one of the at least one spatial cell. Only the room cell with a corresponding additional weight leads to the realization of an optionally required increase in weight of the battery block box. Preferably, the space cell, in which an object and / or medium is introduced, closed by a cover member described above.
In einer Ausführungsform beträgt die Dichte des in die Raumzelle eingebrachten Gegenstands und/oder Mediums mehr als 6 g/cm3. Vorzugsweise wird ein Bleigewicht als Gegenstand zur Gewichtserhöhung in der Raumzelle verwendet. Die Dichte von Blei beträgt ungefähr 11,34 g/cm3. Auch Gewichte aus Stahl, dessen Dichte in der Regel ungefähr 7,85 g/cm3 bis ungefähr 7,87 g/cm3 beträgt, sind vorteilhaft. Durch die Verwendung derartiger Gegenstände, die aus einem Material mit hoher spezifischer Dichte bestehen, kann platzsparend auch mit kleinen Raumzellen eine große Gewichtserhöhung bei einem Batterieblockkasten verwirklicht werden. Somit wird durch Verwendung von Bleigewichten und/oder Gewichten vergleichbarer Dichte eine ausreichende Gewichtszunahme der Batterie bei gleichzeitig sehr kompakter Bauweise des Batterieblockkastens ermöglicht.In one embodiment, the density of the article and / or medium introduced into the spatial cell is more than 6 g / cm 3 . Preferably, a lead weight is used as an object for increasing the weight in the space cell. The density of lead is about 11.34 g / cm 3 . Also, weights of steel, the density of which is generally about 7.85 g / cm 3 to about 7.87 g / cm 3 , are advantageous. By using such objects, which consist of a material with high specific gravity, a large increase in weight in a battery block box can be realized to save space even with small space cells. Thus, by using lead weights and / or weights of comparable density sufficient weight gain of the battery is made possible at the same time very compact design of the battery box.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Batterie gelöst, die einen oben beschriebenen Batterieblockkasten aufweist. Es versteht sich, dass die Batterie weitere Elemente umfasst, die für das Funktionieren der Batterie erforderlich sind, einschließlich Elektrodenplatten, Separatoren, einem Elektrolyten, Anschlüsse, sowie weitere für den Zusammenbau und Anschluss erforderlich Teile, die dem Fachmann bekannt sind. Bei einer erfindungsgemäßen Batterie handelt es sich um eine Blockbatterie, die aus mehreren in dem Blockkasten untergebrachten Batteriezellen besteht. Der Batterieblockkasten stellt dabei im Wesentlichen einen Aufnahmebehälter für die elektrochemischen Batteriezellen dar, der erfindungsgemäß durch die Anbringung von einer oder mehreren Raumzellen an der Außenseite einer oder mehrerer Seitenwände gewünschte Außenmaße und ein gewünschtes Gewicht aufweist. Für die elektrische Funktionalität der Batterie sind die im Batterieblockkasten vorhandenen elektrochemischen Elemente erforderlich, durch die Strom und Spannung erzeugt werden. Es versteht sich, dass als von einem erfindungsgemäßen Batterieblockkasten aufgenommene Batterieelemente aus dem Stand der Technik bekannte Batterieelemente sein können.The object underlying the invention is also achieved by a battery having a battery box described above. It will be understood that the battery includes other elements necessary for the functioning of the battery, including electrode plates, separators, electrolyte, ports, and other parts required for assembly and connection known to those skilled in the art. A battery according to the invention is a block battery which consists of a plurality of battery cells accommodated in the block box. The battery block case essentially constitutes a receptacle for the electrochemical battery cells, which according to the invention has the desired external dimensions and a desired weight by the attachment of one or more space cells on the outside of one or more side walls. The electrical functionality of the battery requires the electrochemical elements present in the battery block box, which generate current and voltage. It is understood that battery elements accommodated by a battery block box according to the invention may be battery elements known from the prior art.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der vorliegenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the present description of preferred embodiments and the associated figures. Show it:
Die Form dieser Innenraumzellen
Wie in
In den
Bei der in den
In
In
Die genaue Struktur der oberen Befestigungsabschnitte
In
Die Eingriffsabschnitte
In
Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale und Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombination unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen und die Betonung der Unabhängigkeit der einzelnen Merkmale voneinander wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For purposes of the original disclosure, it is to be understood that all such features as will become apparent to those skilled in the art from the present description, drawings, and claims, even if concretely described only in connection with certain other features, both individually and separately any combinations with other features and feature groups disclosed herein are combinable, as far as this has not been expressly excluded or technical conditions make such combination impossible or pointless. On the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features and the emphasis on the independence of the individual characteristics of each other is omitted here only for the sake of brevity and readability of the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1'1, 1 '
- Seitenwand des Batterieblockkastens Sidewall of the battery box box
- 22
- Bodenplatte des Batterieblockkastens Bottom plate of the battery box box
- 33
- Blockdeckel des Batterieblockkastens Block cover of the battery box box
- 44
- Innenraum des Batterieblockkastens Interior of the battery box box
- 5, 5'5, 5 '
- Raumzelle space cell
- 66
- Aufnahme der Raumzelle Recording the room cell
- 7, 7'7, 7 '
- seitliche Wand der Raumzelle lateral wall of the room cell
- 88th
- Boden der Raumzelle Floor of the room cell
- 99
- Öffnung der Raumzelle Opening of the room cell
- 1010
- Abdeckelement der Raumzelle Cover element of the room cell
- 1111
- Befestigungsabschnitt des Batterieblockkastens Attachment section of the battery box box
- 1212
- Eingriffsabschnitt der Raumzelle Engagement section of the room cell
- 1313
- Rippe rib
- 14, 14'14, 14 '
- Zwischenwand des Batterieblockkastens Intermediate wall of the battery block box
- 1515
- Innenraumzelle Interior cell
- 1616
- Zwischenwand der Raumzelle Partition wall of the room cell
- 1717
- Rastelement locking element
- 1818
- Trageelement carrying member
- 1919
- Unterstützung support
- 100100
- Batterieblockkasten Battery pack box
- T, T' T, T '
- Tiefe der RaumzelleDepth of the room cell
Claims (15)
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102012103287A DE102012103287A1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Battery pack box |
Publications (1)
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---|---|
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DE102012103287A Withdrawn DE102012103287A1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Battery pack box |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE102012103287A1 (en) |
WO (1) | WO2013156452A1 (en) |
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