DE102015000325A1

DE102015000325A1 - Montageanordnung für ein Batteriemodul

Info

Publication number: DE102015000325A1
Application number: DE102015000325.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Sander; Sebastian Enderle; Tobias Braun; Alois Stauber
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2035-01-10
Also published as: DE102015000325B4

Abstract

Eine Montageanordnung für ein Batteriemodul (2) zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriemodul (2) eine Kühleinheit und eine darauf angeordnete Batterie-Einzelzelle (10) umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie-Einzelzelle (10) in einem Gehäuse mit metallischer Gehäuse-Bodenplatte (26) angeordnet sind, dass eine separate Kühleinheit unter der Gehäuse-Bodenplatte (26) angeordnet ist, und dass die Kühleinheit aus einer an der Gehäuse-Bodenplatte (26) anstehenden, davon separaten Kühlplatte (12) und einem Bodenelement (14) besteht, das dimensioniert ist, um einen Anpressdruck von der Kühlplatte (12) auf die Gehäuse-Bodenplatte (26) auszuüben

Description

Die Erfindung betrifft eine Montageanordnung für ein Batteriemodul zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs.
DE 10 2010 014 183 A1 zeigt eine Montageanordnung für ein Batteriemodul zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriemodul wenigstens eine Kühlplatte mit einer Vielzahl von darauf angeordneten Batterie-Einzelzellen und die Fahrzeugkarosserie wenigstens ein für das Fahrzeug strukturrelevantes Trägerelement aufweist. Die wenigstens eine Kühlplatte des Batteriemoduls ist mit dem Trägerelement kraftschlüssig verbunden. Die Kühlplatte oder die Kühlplatten des Batteriemoduls ist/sind mit einem Querträger als Trägerelement der Fahrzeugkarosserie kraftschlüssig verbunden. Die Kühlplatte kann zusätzlich mit dem Fahrzeugtunnel kraftschlüssig verbunden sein.
DE 10 2007 063 187 B3 betrifft eine Batterie, insbesondere für hybridgetriebene Kraftfahrzeuge, umfassend mehrere Zellen, die auf einer Kühlplatte angeordnet sind, wobei polseitig über den Zellen eine Kraftverteilerplatte angeordnet ist. In der Batterie ist zwischen der Kühlplatte und Unterseiten der Zellen eine Vergussmasse eingebracht, wobei polseitig über den Zellen eine Kraftverteilerplatte angeordnet ist und wobei mittelbar oder unmittelbar zwischen der Kraftverteilerplatte und Oberseiten der Zellen eine Vergussmasse eingebracht ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montageanordnung für eine Batterie-Einzelzelle eines Batteriemoduls anzugeben, bei der die Prüfung und die Reparatur der einzelnen Batterie-Einzelzellen des Batteriemoduls unter Beibehaltung einer hohen Kühlleistung vereinfacht werden.
Dazu ist die erfindungsgemäße Montageanordnung für ein Batteriemodul zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriemodul eine Kühleinheit und eine darauf angeordnete Batterie-Einzelzelle umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Batterie-Einzelzelle in einem Gehäuse mit metallischer Gehäuse-Bodenplatte angeordnet ist, dass eine separate Kühleinheit unter der Gehäuse-Bodenplatte angeordnet ist, und dass die Kühleinheit aus einer an der Gehäuse-Bodenplatte anstehenden, davon separaten Kühlplatte und einem Bodenelement besteht, das dimensioniert ist, um einen Anpressdruck von der Kühlplatte auf die Bodenplatte auszuüben. Bei dieser Montageanordnung ist vorteilhaft, dass das Batteriemodul einerseits und die Kühleinheit andererseits jeweils separate Einheiten bilden, sodass diese Einheiten im Bedarfsfall separat geprüft und gewartet werden können. Außerdem ergibt sich ein Preisvorteil dadurch, dass bei einer Beschädigung nur ein entsprechender Teil des Batteriemoduls ersetzt oder repariert werden muss.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gehäusedeckel und Gehäusestege aufweist, die mit der metallischen Gehäuse-Bodenplatte verbunden sind, wobei das Gehäuse die Batterie-Einzelzelle abdichtend umschließt. Durch Ausnutzung der Gehäusestege als Teil des Gehäuses des Batteriemoduls kann die separate Einheit der Batterie-Einzelzelle mit einfachen Mitteln verwirklicht werden. Durch den abgedichteten Einbau der Batterie-Einzelzelle wird das Batteriemodul weniger anfällig gegen Einflüsse von außen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Armierung zwischen der Batterie-Einzelzelle und den Gehäusestegen aufweist, wobei die Armierung als zusätzlicher Schutz für die Batterie-Einzelzelle dient.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte aus Metall besteht, sodass die durch das Kühlmittel erzielte Kühlung sich gleichmäßig über die Kühlplatte verteilen kann, wodurch die Kühlung verbessert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement aus einem vorzugsweise schlagzähen Kunststoff besteht. Wenn das Bodenelement aus Kunststoff besteht, hat dies den Vorteil, dass aufgrund der Flexibilität des Kunststoffs der Anpressdruck zwischen dem Bodenelement und der Kühlplatte bzw. zwischen der Kühlplatte und der Gehäuse-Bodenplatte sich in einfacher Weise verwirklichen lässt. Andererseits bewirkt das Bodenelement aus Kunststoff eine Wärmeisolierung nach außen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement eine Basisplatte und darauf angeordnete Druckprofile aufweist, die an der Kühlplatte angreifen und durch die der Anpressdruck zu erzeugen ist. Durch die Druckprofile des Bodenelements lässt sich in vorteilhafter Weise ein hoher Anpressdruck mit einfachen Mitteln verwirklichen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass an der Kühlplatte auf der dem Kühlelement zugewandten Seite Kühlleitungen angeordnet sind, und dass an den Kühlleitungen angreifende Druckprofile vorgesehen sind, deren Form an die Kühlleitungen angepasst ist. Bei dieser Montageanordnung wird die Kühlplatte in Bezug auf das Bodenelement fixiert, sodass ein gleichmäßiger Anpressdruck von dem Bodenelement auf die Gehäuse-Bodenplatte ausgeübt werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Montageanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit bestehend aus der Gehäuse-Bodenplatte und der Kühlpatte auf einem Modulboden angeordnet sind, der Anschlüsse für die Gehäusestege umfasst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Montageanordnung für ein Batteriemodul zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Montageanordnung umfasst ein Batteriemodul 2 zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges, von der lediglich die Modul-Bodenplatte 4 gezeigt ist, die Anschlusseinrichtungen wie die Sockel 6, 8 aufweist.
Das Batteriemodul 2 besteht aus einer Batterie-Einzelzelle 10 und einer aus einer Kühlplatte 12 aus Metall und einem Bodenelement 14 aus schlagzähem Kunststoff bestehenden von der Batterie-Einzelzelle 10 separaten Kühleinheit. Die Batterie-Einzelzelle 10 ist in einem Gehäuse abdichtend untergebracht, welches aus einem Gehäusedeckel 16, Gehäusestegen 18, 20 und einer Armierung 22 besteht, die die Batterie-Einzelzelle 10 umgibt.
Der Gehäusedeckel 16 und die Armierung 22 sind über einen Bolzen 23 mit dem Gehäusesteg 18 verbunden. Der Gehäusesteg 18 ist über einen Bolzen 24 mit der Sockel 6 verbunden, wobei der Bolzen 24 den Sockel 6 und den unteren Teil des Gehäusesteges 18 durchsetzt und diese Teile miteinander verbindet.
Zwischen dem Sockel 6 und dem Gehäusesteg 18 sowie zwischen dem Sockel 8 und Gehäusesteg 20 ist eine Gehäuse-Bodenplatte 26 angeordnet bzw. befestigt, die das Gehäuse für die Batterie-Einzelzelle 10 vervollständigt.
Die Kühlplatte 12 ist unmittelbar unterhalb der Gehäuse-Bodenplatte 26 angeordnet und wird durch das Bodenelement 14 gegen die Gehäuse-Bodenplatte 26 gedrückt, sodass die Batterie-Einzelzelle 10 durch die Kühlplatte 12 gekühlt wird. Die Kühlplatte 12 hat auf ihrer Unterseite Kühlleitungen 28, 30, über die der Kühlplatte 12 Kühlmittel zugeführt werden kann. Das Bodenelement 14 hat Druckprofile 32, 34, 36, die für den Anpressdruck von dem Bodenelement 14 auf die Kühlplatte 12 sorgen und die auf einer Basisplatte 38 angeordnet sind. Druckprofile 32, 34, 36 sind im Querschnitt wabenförmig ausgebildet. Die Druckprofile 32, 36, die an den Kühlleitungen 28, 30 angreifen, haben eine solche Form, dass die Kühlplatte 12 über die Kühlleitungen 28, 30 fixiert wird.
Wie in der Zeichnung auf der rechten und linken Seite angedeutet ist, sind rechts und links von dem gezeigten Batteriemodul zwei weitere Batteriemodule 40, 42 vorgesehen, die analog aufgebaut sind, wie das Batteriemodul 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010014183 A1 [0002]
DE 102007063187 B3 [0003]

Claims

Montageanordnung für ein Batteriemodul (2) zur Montage in einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriemodul (2) eine Kühleinheit und eine darauf angeordnete Batterie-Einzelzelle (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie-Einzelzelle (10) in einem Gehäuse mit metallischer Gehäuse-Bodenplatte (26) angeordnet ist, dass eine separate Kühleinheit unter der Gehäuse-Bodenplatte (26) angeordnet ist, und dass die Kühleinheit aus einer an der Gehäuse-Bodenplatte (26) anstehenden, davon separaten Kühlplatte (12) und einem Bodenelement (14) besteht, das dimensioniert ist, um einen Anpressdruck von der Kühlplatte (12) auf die Gehäuse-Bodenplatte (26) auszuüben
Montageanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gehäusedeckel (16) und Gehäusestege (18, 20) aufweist, die mit der metallischen Gehäuse-Bodenplatte (26) verbunden sind, wobei das Gehäuse die Batterie-Einzelzelle (10) abdichtend umschließt.
Montageanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Armierung (22) zwischen der Batterie-Einzelzelle (10) und den Gehäusestegen (18, 20) aufweist.
Montageanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (12) aus Metall besteht.
Montageanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (14) aus einem vorzugsweise schlagzähen Kunststoff besteht.
Montageanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (14) eine Basisplatte (38) und darauf angeordnete Druckprofile (32, 34, 36) aufweist, die an der Kühlplatte (12) angreifen und durch die der Anpressdruck zu erzeugen ist.
Montageanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kühlplatte (12) auf der dem Bodenelement (14) zugewandten Seite Kühlleitungen (28, 30) angeordnet sind, und dass an den Kühlleitungen (28, 30) angreifende Druckprofile (32, 36) vorgesehen sind, deren Form an die Kühlleitungen (28, 30) angepasst ist.