DE102013112731A1 - Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Es ist eine Kraftfahrzeugbatterie (10) zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer mehrere erste Batteriezellen (22) aufweisenden ersten Batterieebene (18) zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer mehrere zweite Batteriezellen (50) aufweisenden zweiten Batterieebene (46) zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer die erste Batterieebene (18) teilweise aufnehmenden tragenden Gehäusewanne (12), wobei die Gehäusewanne (12) einen von der ersten Batterieebene (18) weg weisenden Wannenflansch (38) aufweist, ein die erste Batterieebene (18) umfangsseitig umgebenes Zwischengehäuse (30), wobei das Zwischengehäuse (30) mit dem Wannenflansch (38) verbundenen ist und einen zu der Gehäusewanne (12) beabstandeten Deckenflansch (36) aufweist, einem mit der zweiten Batterieebene (46) verbundener Tragboden (44), wobei der Tragboden (44) mit dem Deckenflansch (36) verbunden ist, und ein die zweite Batterieebene (46) abdeckender Deckel, wobei der Deckel mit dem Tragboden (44) und/oder mit dem Deckenflansch (36) verbunden ist. Durch die horizontale Teilung der Kraftfahrzeugbatterie (10) in der Ebene des Tragbodens (44) können die erste Batterieebene (18) in der Gehäusewanne (12) und die zweite Batterieebene (46) mit dem Tragboden (44) vormontiert werden und über einfache Befestigungsmaßnahmen, insbesondere Flanschverbindungen, miteinander verbunden werden, so dass eine Kraftfahrzeugbatterie (10) mit einer guten Montierbarkeit ermöglicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbatterie („Traktionsbatterie“), mit dessen Hilfe ein Kraftfahrzeug rein elektrisch angetrieben werden kann.
  • Aus US 2012/0208053 A1 ist eine Kraftfahrzeugbatterie bekannt, bei der eine mehrere erste Batteriezellen aufweisende erste Batterieebene in eine Gehäusewanne eingesetzt ist. Mit der Gehäusewanne ist ein metallisches Zwischengehäuse verbunden, das einen einstückigen von einem Temperierfluid durchströmten Tragboden aufweist, wobei das Zwischengehäuse mit dem Tragboden und dem oberhalb des Tragbodens verlaufenden Teil des Zwischengehäuses eine Wanne für eine mehrere zweite Batteriezellen aufweisende zweite Batterieebene ausbildet. Zu einer äußeren Wandung des Zwischengehäuse radial innen beabstandet steht von dem Tragboden nach oben und nach unten jeweils ein Rahmen ab, der seitlich an der ersten Batterieebene beziehungsweise an der zweiten Batterieebene anliegt. Ein die zweite Batterieebene abdeckender Deckel ist auf dem von dem Tragboden nach oben abstehenden Teil der äußeren Wandung des metallischen Zwischengehäuses aufgesetzt.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis eine Kraftfahrzeugbatterie leicht montieren zu können.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine gute Montierbarkeit einer Kraftfahrzeugbatterie ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kraftfahrzeugbatterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist eine Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer mehrere erste Batteriezellen aufweisenden ersten Batterieebene zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer mehrere zweite Batteriezellen aufweisenden zweiten Batterieebene zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer die erste Batterieebene teilweise aufnehmenden tragenden Gehäusewanne, wobei die Gehäusewanne einen von der ersten Batterieebene weg weisenden Wannenflansch aufweist, ein die erste Batterieebene umfangsseitig umgebenes Zwischengehäuse, wobei das Zwischengehäuse mit dem Wannenflansch verbundenen ist und einen zu der Gehäusewanne beabstandeten Deckenflansch aufweist, einem mit der zweiten Batterieebene verbundener Tragboden, wobei der Tragboden mit dem Deckenflansch verbunden ist, und ein die zweite Batterieebene abdeckender Deckel, wobei der Deckel mit dem Tragboden und/oder mit dem Deckenflansch verbunden ist.
  • Der Tragboden kann eine horizontale Teilung der zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Kraftfahrzeugbatterie („Traktionsbatterie“) definieren. Dies ermöglicht es die erste Batterieebene in der Gehäusewanne und die zweite Batterieebene mit dem Tragboden vorzumontieren. Bei der Endmontage kann das Zwischengehäuse leicht über die erste Batterieebene gestülpt werden, nachfolgend der Tragboden mit der zweiten Batterieebene auf das Zwischengehäuse aufgesetzt werden und nachfolgend die zweite Batterieebene mit dem Deckel abgedeckt werden. Hierbei können die einzelnen Baugruppen leicht insbesondere über Flanschverbindungen miteinander verbunden werden. Durch den Wannenflansch, den Deckenflansch und den als Befestigungsflansch wirkenden Tragboden kann eine besonders einfache Befestigungstechnik verwendet werden, beispielsweise mit die flanschartigen Bereiche umgreifenden Klemmen und/oder in vertikaler Richtung durch die flanschartigen Bereiche verlaufenden Schrauben und/oder Nieten. Vorzugsweise sind das Zwischengehäuse, der Tragboden und der Deckel über gemeinsame Befestigungsmittel miteinander verbunden. Vorzugsweise sind dadurch Befestigungsmaßnahmen im Wesentlichen nur in zwei verschiedenen Horizontalebenen erforderlich. Durch die horizontale Teilung der Kraftfahrzeugbatterie in der Ebene des Tragbodens können die erste Batterieebene in der Gehäusewanne und die zweite Batterieebene mit dem Tragboden vormontiert werden und über einfache Befestigungsmaßnahmen, insbesondere Flanschverbindungen, miteinander verbunden werden, so dass eine Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Montierbarkeit ermöglicht ist.
  • Die Gehäusewanne ist insbesondere in Schwerkraftrichtung nach unten geschlossen ausgeführt, so dass die Gehäusewanne durch Leckage austretende Flüssigkeiten der Kraftfahrzeugbatterie auffangen kann. Die erste Batterieebene kann hierbei auf in vertikaler Richtung nach oben abstehende Stellflächen aufgesetzt sein. Die erste Batterieebene weist insbesondere in mehrere erste Batteriemodule zusammengefasste erste Batteriezellen auf. Die ersten Batteriemodule können bei der Vormontage vorzugsweise nacheinander nebeneinander in die Gehäusewanne eingesetzt und miteinander verschaltet werden. Vorzugsweise können die ersten Batteriemodule lagegenau in der Gehäusewanne ausgerichtet werden. Hierzu kann die Gehäusewanne beispielsweise formschlüssig mit dem jeweiligen ersten Batteriemodul zusammenwirkende erste Zentriermittel aufweisen. Insbesondere kann auch mindestens ein erstes Kühlmodul zur Temperierung der ersten Batteriezellen in der Gehäusewanne vormontiert werden. Besonders bevorzugt ist jedes erstes Batteriemodul mit einem ersten Kühlmodul versehen, so dass auch das erste Batteriemodul zusammen mit dem ersten Kühlmodul eine vormontierte Baueinheit bilden können, die als Ganzes in die Gehäusewanne eingesetzt werden kann.
  • Die zweite Batterieebene weist insbesondere in mehrere zweite Batteriemodule zusammengefasste zweite Batteriezellen auf. Die zweiten Batteriemodule können bei der Vormontage vorzugsweise nacheinander nebeneinander auf dem Tragboden platziert und insbesondere mit dem Tragboden lagegenau ausgerichtet werden. Hierzu kann der Tragboden beispielsweise formschlüssig mit dem jeweiligen zweiten Batteriemodul zusammenwirkende zweite Zentriermittel aufweisen. Die zweiten Batteriemodule können bei der Vormontage nacheinander auf dem Tragboden platziert und miteinander verschaltet werden. Insbesondere kann auch mindestens ein zweites Kühlmodul zur Temperierung der zweiten Batteriezellen mit dem Tragboden vormontiert werden. Besonders bevorzugt ist jedes zweites Batteriemodul mit einem zweiten Kühlmodul versehen, so dass auch das zweite Batteriemodul zusammen mit dem zweiten Kühlmodul eine vormontierte Baueinheit bilden können, die als Ganzes mit dem Tragboden vormontiert werden kann.
  • Der Wannenflansch steht insbesondere in einer von der ersten Batterieebene weg weisenden horizontalen Richtung von einem im Wesentlichen in vertikaler Richtung sich erstreckenden Wannenrand ab. Das Zwischengehäuse ist im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet. Der Deckenflansch steht insbesondere in einer von der ersten Batterieebene weg weisenden horizontalen Richtung von einem im Wesentlichen in vertikaler Richtung sich erstreckenden Wandung des Zwischengehäuses ab. Der Wannenboden, das Zwischengehäuse und/oder der Deckel sind insbesondere aus einem Kunststoffmaterial kostengünstig hergestellt. Der Wannenboden, das Zwischengehäuse und/oder der Deckel könne dadurch elektrisch isolierend wirken. Der Tragboden kann insbesondere aus einem Kunststoffmaterial kostengünstig hergestellt oder alternativ aus einem metallische Material, beispielsweise aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein. Der metallische Tragboden kann dadurch gleichzeitig als Wärmeleiter wirken, wodurch die Temperierung der ersten Batterieebene und/oder der zweiten Batterieebene verbessert werden kann.
  • Insbesondere weist das Zwischengehäuse einen zu dem Deckenflansch beabstandeten zum Wannenflansch weisenden Bodenflansch auf, wobei der Bodenflansch mit dem Wannenflansch verbunden ist. Der Bodenflansch kann insbesondere flächig auf dem Wannenflansch aufliegen. Dadurch lässt sich eine einfache Flanschverbindung erreichen.
  • Vorzugsweise bildet der Deckenflansch einen oberen Abschluss des Zwischengehäuses und/oder der Bodenflansch einen unteren Abschluss des Zwischengehäuses aus. Der Deckenflansch kann bündig mit einem oberen Rand einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Wandung des Zwischengehäuses verlaufen. Der Bodenflansch kann bündig mit einem unteren Rand der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Wandung des Zwischengehäuses verlaufen. In einer Schnittansicht einer Wand des Zwischengehäuses kann sich ein im Wesentlichen U-förmiges Profil ergeben. In vertikaler Richtung von dem Deckenflansch und/oder von Bodenflansch abstehende nicht als Zentriermittel wirkende Teile des Zwischengehäuses können vermieden werden und brauchen nicht von der Gehäusewanne beziehungsweise von dem Deckel umgriffen werden. Stattdessen können sich horizontale Befestigungsebenen ergeben, die eine leichtere Zugänglichkeit bei der Montage ermöglichen.
  • Besonders bevorzugt weist die erste Batterieebene ein erstes Kühlmodul zur Temperierung der ersten Batteriezellen der ersten Batterieebene auf, wobei das erste Kühlmodul eine oberhalb zu den ersten Batteriezellen positionierte erste Kühlplatte aufweist, wobei die erste Kühlplatte insbesondere eine von den ersten Batteriezellen weg weisende ebene Oberseite zur Temperierung der zweiten Batterieebene aufweist. Mit Hilfe des ersten Kühlmoduls kann durch Kühlen und/oder Heizen eine gewünschte Betriebstemperatur der ersten Batteriezellen geregelt werden. Die erste Kühlplatte kann hierbei in einem Bereich positioniert sein, wo die höchsten Temperaturen erwartet werden. Gleichzeitig ist es möglich mit Hilfe der ersten Kühlplatte von unten die zweiten Batteriezellen der zweiten Batterieebene zu temperieren. Vorzugsweise kann hierzu der Tragboden thermisch mit der Oberseite der ersten Kühlplatte verbunden sein. Insbesondere kann der Tragboden flächig auf der Oberseite der ersten Kühlplatte aufliegen.
  • Insbesondere weist die zweite Batterieebene ein zweites Kühlmodul zur Temperierung der zweiten Batteriezellen der zweiten Batterieebene auf, wobei der Tragboden mindestens eine Durchführöffnung zum Verbinden einer ersten Kühlfluidleitung des ersten Kühlmoduls mit einer zweiten Kühlfluidleitung des zweiten Kühlmoduls aufweist. Mit Hilfe des zweiten Kühlmoduls kann durch Kühlen und/oder Heizen eine gewünschte Betriebstemperatur der zweiten Batteriezellen geregelt werden. Über die Durchführöffnung des Tragbodens kann der Kühlkreislauf des ersten Kühlmoduls mit dem Kühlkreislauf des zweiten Kühlmoduls verbunden werden, so dass sich insbesondere für die erste Batterieebene und die zweite Batterieebene ein gemeinsamer, insbesondere ein einziger, Kühlkreislauf mit entsprechend wenigen Kühlfluidanschlüssen zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Kühlfluids ergibt.
  • Vorzugsweise ist zwischen dem Tragboden und der ersten Batterieebene ein Spalt mit einer Spalthöhe s ausgebildet, wobei 0,00 mm ≤ s ≤ 5,0 mm, insbesondere 0,05 mm ≤ s ≤ 3,0 mm, vorzugsweise 0,10 mm ≤ s ≤ 2,0 mm und besonders bevorzugt 0,50 mm ≤ s ≤ 1,0 mm gilt. Über eine derartig geringe Spalthöhe s kann der Tragboden und damit die zweite Batterieebene leicht thermisch mit der ersten Batterieebene gekoppelt werden. Ferner ergibt sich bei geringen Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit eine einfache Montierbarkeit bei einem geringen Bauraumbedarf in vertikaler Richtung.
  • Besonders bevorzugt weist das Zwischengehäuse mindestens einen zur ersten Batterieebene weisenden Zentriersteg zur horizontalen Positionierung des Zwischengehäuses relativ zur ersten Batterieebene und/oder die Gehäusewanne einen zur ersten Batterieebene weisenden Zentriersteg zur horizontalen Positionierung der ersten Batterieebene relativ zur Gehäusewanne auf. Durch den Zentriersteg der Gehäusewanne kann eine Relativlage der ersten Batterieebene zur Gehäusewanne definiert vorgegeben werden. Durch den Zentriersteg des Zwischengehäuses kann eine Relativlage des Zwischengehäuses zur ersten Batterieebene definiert vorgegeben werden, wodurch sich auch eine Zentrierung des Zwischengehäuses zur Gehäusewanne erreichen lässt. Der Zentriersteg der Gehäusewanne und/oder des Zwischengehäuses kann insbesondere eine in vertikaler Richtung verlaufende Einführungsschräge aufweisen.
  • Insbesondere weist die Gehäusewanne einen die erste Batterieebene tragenden Wannenboden und einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung von dem Wannenboden abstehenden, insbesondere in Umfangsrichtung geschlossenen, Wannenrand mit einer vertikalen Höhe h auf, wobei die erste Batterieebene eine vertikale Höhe H aufweist, wobei 0,10 ≤ h/H ≤ 0,50, insbesondere 0,20 ≤ h/H ≤ 0,40, vorzugsweise 0,25 ≤ h/H ≤ 0,35 und besonders bevorzugt h/H = 0,30 ± 0,03 gilt. Der Wannenrand ist dadurch hinreichend hoch, um bei einer Leckage austretende Flüssigkeiten auffangen zu können. Zudem kann der insbesondere zu einem oberen Rand des Wannenrands bündig verlaufende Wannenflansch hinreicht weit zum Wannenboden und einem Untergrund, auf dem der Wannenboden aufliegt, beabstandet sein, so dass mit Hilfe eines Werkzeugs der Wannenflansch, insbesondere durch Verschrauben, mit dem Zwischengehäuse verbunden werden kann.
  • Vorzugsweise weist das Zwischengehäuse und/oder die Gehäusewanne mindestens eine Befestigungslasche zur Befestigung mit einer Kraftfahrzeugkarosserie auf, wobei insbesondere die Befestigungslasche von dem Wannenflansch und/oder von dem Bodenflansch ausgebildet ist. Über die Befestigungslasche können beispielsweise während einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs auf die Kraftfahrzeugbatterie wirkende Beschleunigungskräfte an die Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere einem Unterbau der Kraftfahrzeugkarosserie, abgetragen werden. Hierzu kann die Befestigungslasche insbesondere in horizontaler Richtung abstehen. Dies ermöglicht es die Befestigungslasche insbesondere durch den sowieso seitlich abstehenden Wannenflansch und/oder Bodenflansch auszubilden. Vorzugsweise wird die Befestigungslasche sowohl durch den Wannenflansch als auch durch den Bodenflansch ausgebildet, so dass sich eine entsprechende Dicke in vertikaler Richtung für die Befestigungslasche ergibt, die entsprechend hohe Kräfte abtragen kann.
  • Besonders bevorzugt weist das Zwischengehäuse einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung an der ersten Batterieebene anschlagenden Befestigungsanschlag zum Verklemmen der der ersten Batterieebene zwischen dem Zwischengehäuse und der Gehäusewanne und/oder der Deckel einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung an der zweiten Batterieebene anschlagenden Befestigungsanschlag zum Verklemmen der der zweiten Batterieebene zwischen dem Deckel und dem Zwischengehäuse auf. Nach der Befestigung des Zwischengehäuses mit der Gehäusewanne kann die erste Batterieebene über eine von dem Befestigungsanschlag des Zwischengehäuses eingeleitete vertikale Klemmkraft bewegungsfest arretiert werden, wodurch insbesondere eine Relativbewegung in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung reibschlüssig gesperrt wird. Nach der Befestigung des Deckels mit dem Zwischengehäuse und/oder dem Tragboden kann die zweite Batterieebene über eine von dem Befestigungsanschlag des Deckels eingeleitete vertikale Klemmkraft bewegungsfest arretiert werden, wodurch insbesondere eine Relativbewegung in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung reibschlüssig gesperrt wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
  • 1: eine schematische Explosionsdarstellung einer Kraftfahrzeugbatterie.
  • Die in 1 dargestellte als Traktionsbatterie ausgestaltete Kraftfahrzeugbatterie 10 eines Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeugs weist eine Gehäusewanne 12 auf, die einen Wannenboden 14 und einen einstückig von dem Wannenboden 14 im Wesentlichen in vertikale Richtung abstehenden in Umfangsrichtung geschlossenen Wannenrand 16 aufweist. In die Gehäusewanne 12 ist zur Ausbildung einer vormontierten Montageeinheit eine erste Batterieebene 18 eingesetzt. Die erste Batterieebene 18 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf erste Batteriemodule 20 auf, die jeweils mehrere erste Batteriezellen 22 aufweisen. Jedes erste Batteriemodul 20 ist mit einem ersten Kühlmodul 24 versehen, das eine oberhalb zum ersten Batteriemodul 20 angeordnete erste Kühlplatte 26 mit einer eben ausgeführten Oberseite 28 aufweist.
  • Auf die Gehäusewanne 12 kann von oben ein Zwischengehäuse 30 aufgesetzt werden. Das Zwischengehäuse 30 weist eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Wandung 32 auf, an deren unteren Rand ein Bodenflansch 34 und an deren oberen Rand ein Deckenflansch 36 nach außen absteht. Der Wannenboden 16 der Gehäusewanne 12 weist an seinem oberen Rand einen Wannenflansch 38 auf, auf dem der Bodenflansch 34 flächig aufliegen kann. Der Wannenflansch 38 und der Bodenflansch 34 können zur Ausbildung einer Flanschverbindung miteinander verbunden werden. Die Wandung 32 des Zwischengehäuses 30 weist nach innen abstehende Zentrierstege 40 auf, wodurch die horizontale Relativlage des Zwischengehäuses 30 zur ersten Batterieebene 18 und dadurch die horizontale Relativlage des Bodenflanschs 34 zum Wannenflansch 38 definiert vorgegeben werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Zwischengehäuse 30 nach außen horizontal abstehende Befestigungslaschen 42 auf, über welche die Kraftfahrzeugbatterie 10 zur Abtragung mechanischer Lasten mit einer Kraftfahrzeugkarosserie verbunden werden kann. Alternativ können die Befestigungslaschen 42 durch den Wannenflansch 38 und/oder den Bodenflansch 34 ausgebildet sein.
  • Auf den Deckenflansch 36 kann ein Tragboden 44 aufgesetzt sein, mit dem eine zweite Batterieebene 46 zur Ausbildung einer vormontierten Montageeinheit befestigt sein kann. Die zweite Batterieebene 46 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf zweite Batteriemodule 48 auf, die jeweils mehrere zweite Batteriezellen 50 aufweisen. Die zweiten Batteriemodule 48 und die ersten Batteriemodule 20 können insbesondere identisch ausgestaltet sein. Jedes zweite Batteriemodul 48 ist mit einem zweiten Kühlmodul 52 versehen, das eine oberhalb zum zweiten Batteriemodul 48 angeordnete zweite Kühlplatte 54 mit einer eben ausgeführten Oberseite 56 aufweist. Der Tragboden 44 weist ausgestanzte Durchgangsöffnungen 58 auf, über die das erste Kühlmodul 24 mit dem zweiten Kühlmodul 52 verbunden werden kann. Insbesondere sind die ersten Kühlmodule 24 für die erste Batterieebene 18 und die zweiten Kühlmodule 52 für die zweite Batterieebene 46 derart miteinander verbunden, dass sich zur Temperierung der erste Batterieebene 18 und der zweiten Batterieebene 46 ein gemeinsamer Kühlkreislauf ergibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2012/0208053 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einer mehrere erste Batteriezellen (22) aufweisenden ersten Batterieebene (18) zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer mehrere zweite Batteriezellen (50) aufweisenden zweiten Batterieebene (46) zur Erzeugung und/oder Speicherung elektrischer Energie, einer die erste Batterieebene (18) teilweise aufnehmenden tragenden Gehäusewanne (12), wobei die Gehäusewanne (12) einen von der ersten Batterieebene (18) weg weisenden Wannenflansch (38) aufweist, ein die erste Batterieebene (18) umfangsseitig umgebenes Zwischengehäuse (30), wobei das Zwischengehäuse (30) mit dem Wannenflansch (38) verbundenen ist und einen zu der Gehäusewanne (12) beabstandeten Deckenflansch (36) aufweist, einem mit der zweiten Batterieebene (46) verbundener Tragboden (44), wobei der Tragboden (44) mit dem Deckenflansch (36) verbunden ist, und ein die zweite Batterieebene (46) abdeckender Deckel, wobei der Deckel mit dem Tragboden (44) und/oder mit dem Deckenflansch (36) verbunden ist.
  2. Kraftfahrzeugbatterie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse (30) einen zu dem Deckenflansch (36) beabstandeten zum Wannenflansch (38) weisenden Bodenflansch (34) aufweist, wobei der Bodenflansch (34) mit dem Wannenflansch (38) verbunden ist.
  3. Kraftfahrzeugbatterie nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenflansch (36) einen oberen Abschluss des Zwischengehäuses (30) und/oder der Bodenflansch (34) einen unteren Abschluss des Zwischengehäuses (30) ausbildet.
  4. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Batterieebene (18) ein erstes Kühlmodul (24) zur Temperierung der ersten Batteriezellen (22) der ersten Batterieebene (18) aufweist, wobei das erste Kühlmodul (24) eine oberhalb zu den ersten Batteriezellen (22) positionierte erste Kühlplatte (26) aufweist, wobei die erste Kühlplatte (26) insbesondere eine von den ersten Batteriezellen (22) weg weisende ebene Oberseite (28) zur Temperierung der zweiten Batterieebene (46) aufweist.
  5. Kraftfahrzeugbatterie nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Batterieebene (46) ein zweites Kühlmodul (52) zur Temperierung der zweiten Batteriezellen (50) der zweiten Batterieebene (46) aufweist, wobei der Tragboden (44) mindestens eine Durchführöffnung (58) zum Verbinden einer ersten Kühlfluidleitung des ersten Kühlmoduls (24) mit einer zweiten Kühlfluidleitung des zweiten Kühlmoduls (52) aufweist.
  6. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tragboden (44) und der ersten Batterieebene (18) ein Spalt mit einer Spalthöhe s ausgebildet ist, wobei 0,00 mm ≤ s ≤ 5,0 mm, insbesondere 0,05 mm ≤ s ≤ 3,0 mm, vorzugsweise 0,10 mm ≤ s ≤ 2,0 mm und besonders bevorzugt 0,50 mm ≤ s ≤ 1,0 mm gilt.
  7. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse (30) mindestens einen zur ersten Batterieebene (18) weisenden Zentriersteg (40) zur horizontalen Positionierung des Zwischengehäuses (30) relativ zur ersten Batterieebene (18) und/oder die Gehäusewanne (12) einen zur ersten Batterieebene (18) weisenden Zentriersteg zur horizontalen Positionierung der ersten Batterieebene (18) relativ zur Gehäusewanne (12) aufweist.
  8. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewanne (12) einen die erste Batterieebene (18) tragenden Wannenboden (14) und einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung von dem Wannenboden (14) abstehenden, insbesondere in Umfangsrichtung geschlossenen, Wannenrand (16) mit einer vertikalen Höhe h aufweist, wobei die erste Batterieebene (18) eine vertikale Höhe H aufweist, wobei 0,10 ≤ h/H ≤ 0,50, insbesondere 0,20 ≤ h/H ≤ 0,40, vorzugsweise 0,25 ≤ h/H ≤ 0,35 und besonders bevorzugt h/H = 0,30 ± 0,03 gilt.
  9. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse (30) und/oder die Gehäusewanne (12) mindestens eine Befestigungslasche (42) zur Befestigung mit einer Kraftfahrzeugkarosserie aufweist, wobei insbesondere die Befestigungslasche (42) von dem Wannenflansch (38) und/oder von dem Bodenflansch (34) ausgebildet ist.
  10. Kraftfahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse (30) einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung an der ersten Batterieebene (18) anschlagenden Befestigungsanschlag zum Verklemmen der der ersten Batterieebene (18) zwischen dem Zwischengehäuse (30) und der Gehäusewanne (12) und/oder der Deckel einen im Wesentlichen in vertikaler Richtung an der zweiten Batterieebene (46) anschlagenden Befestigungsanschlag zum Verklemmen der der zweiten Batterieebene zwischen dem Deckel und dem Zwischengehäuse (30) aufweist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9517686B1 (en) 2015-09-03 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Traction battery dual-stage mounting bracket
DE102016203818A1 (de) 2016-03-09 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
US10637023B2 (en) 2017-09-06 2020-04-28 Benteler Automobiltechnik Gmbh Battery carrier for an electric motor vehicle
DE102019121161A1 (de) * 2019-08-06 2021-02-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriezellenanordnung
DE102020104913A1 (de) 2020-02-25 2021-08-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060024566A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Lew Plummer Modular battery container
DE202010013724U1 (de) * 2010-09-29 2010-11-25 Ips Integrated Power Solutions Ag Batteriepack für Elektrofahrzeuge
US20120208053A1 (en) 2011-02-14 2012-08-16 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Electrical energy store of a motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060024566A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Lew Plummer Modular battery container
DE202010013724U1 (de) * 2010-09-29 2010-11-25 Ips Integrated Power Solutions Ag Batteriepack für Elektrofahrzeuge
US20120208053A1 (en) 2011-02-14 2012-08-16 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Electrical energy store of a motor vehicle
DE102011000695A1 (de) * 2011-02-14 2012-08-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9517686B1 (en) 2015-09-03 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Traction battery dual-stage mounting bracket
DE102016203818A1 (de) 2016-03-09 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
US10439181B2 (en) 2016-03-09 2019-10-08 Robert Bosch Gmbh Battery pack
US10637023B2 (en) 2017-09-06 2020-04-28 Benteler Automobiltechnik Gmbh Battery carrier for an electric motor vehicle
DE102019121161A1 (de) * 2019-08-06 2021-02-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriezellenanordnung
DE102019121161B4 (de) 2019-08-06 2024-03-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriezellenanordnung
DE102020104913A1 (de) 2020-02-25 2021-08-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug

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