DE102016125109A1

DE102016125109A1 - Batteriesatz mit einschub-batterieanordnung

Info

Publication number: DE102016125109A1
Application number: DE102016125109.7A
Authority: DE
Inventors: Eid Farha; Hari Addanki
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-07-27
Also published as: CN106997934A; US20170214011A1; US10985420B2; CN106997934B

Abstract

Ein Batteriesatz gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, unter anderem, ein Gehäuse und eine Batterieanordnung, die relativ zu dem Gehäuse fixiert ist. Eine aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse umfasst eine Nut, die konfiguriert ist, einen Flansch der anderen aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse aufzunehmen, wenn die Batterieanordnung mit dem Gehäuse durch Einschieben in Eingriff gebracht wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf einen Batteriesatz für ein Elektrofahrzeug. Eine Batterieanordnung des Batteriesatzes ist konfiguriert, eine Gehäusewand des Batteriesatzes einschiebbar in Eingriff zu bringen.
HINTERGRUND
Der Bedarf, Kraftfahrzeugtreibstoffverbrauch und -Emissionen zu reduzieren, ist wohl bekannt. Daher werden Fahrzeuge entwickelt, die eine Abhängigkeit von Verbrennungsmotoren reduzieren oder zur Gänze eliminieren. Elektrofahrzeuge sind eine Art eines derzeit, zu diesem Zweck entwickelten Fahrzeugs. Elektrofahrzeuge unterscheiden sich im Allgemeinen von herkömmlichen Elektromotorfahrzeugen, da sie wahlweise durch eine oder durch mehrere batteriebetriebene elektrische Maschinen angetrieben werden. Herkömmliche Elektromotorfahrzeuge sind, im Gegensatz dazu, beim Antreiben des Fahrzeugs ausschließlich auf den Verbrennungsmotor angewiesen.
Ein Hochspannungsbatteriesatz für das Versorgen von elektrischen Maschinen und anderer elektrischer Lasten mit Leistung umfasst typischerweise mehrere Batterieanordnungen oder Batteriegruppierungen, die eine Vielzahl von miteinander verbundenen Batteriezellen umfassen. Oft ist ein begrenzter Raumanteil innerhalb des Elektrofahrzeugs für das Unterbringen des Batteriesatzes verfügbar. Somit sind platzsparende Einhausungsausgestaltungen wünschenswert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Batteriesatz gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, unter anderem, ein Gehäuse und eine Batterieanordnung, die relativ zu Gehäuse fixiert ist. Eine aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse umfasst eine Nut, die konfiguriert ist, einen Flansch der anderen aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse aufzunehmen, wenn die Batterieanordnung mit dem Gehäuse durch Einschieben in Eingriff gebracht wird.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform des vorstehend angeführten Batteriesatzes umfasst eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung eine erste Seitenregion, die einer Batteriezelle zugewandt ist, und eine zweite Seitenregion, die in eine von der Batteriezelle abgewandte Richtung gerichtet ist.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze ist der Flansch oder die Nut auf der zweiten Seitenregion der Gruppierungsplatte angeordnet.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze erstreckt sich die Nut horizontal über eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung oder einer Wand des Gehäuses.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze umfasst die Batterieanordnung den Flansch und das Gehäuse umfasst die Nut.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze erstreckt sich der Flansch von einer Gruppierungsplatte der Batterieanordnung, und die Nut ist in einer Wand des Gehäuses ausgebildet.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze umfasst die Batterieanordnung die Nut, und das Gehäuse umfasst den Flansch.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze umfasst die Batterieanordnung eine erste Gruppierungsplatte und eine zweite Gruppierungsplatte, die an den Längserstreckungen der Batterieanordnung angeordnet sind, und jede der ersten Gruppierungsplatte und der zweiten Gruppierungsplatte umfasst entweder den Flansch oder die Nut.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätzen umfasst entweder die Batterieanordnung oder das Gehäuse eine Vielzahl von Flanschen.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätzen ist der Flansch L-förmig.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätzen erstreckt sich mindestens ein Befestigungselement durch eine Wand des Gehäuses hindurch und in eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung hinein.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einem der vorstehend angeführten Batteriesätze umfasst die Batterieanordnung eine Vielzahl von Batteriezellen, die zwischen einer ersten Gruppierungsplatte und einer zweiten Gruppierungsplatte angeordnet sind.
Eine Verfahrensmethode gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, unter anderem, das Hineinschieben einer Batterieanordnung in ein Gehäuse eines Batteriesatzes derart, dass ein Flansch entweder der Batterieanordnung oder des Gehäuses eine Nut der anderen der Batterieanordnung und des Gehäuses in Eingriff bringt.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform des vorstehend angeführten Verfahrens umfasst der Einschubschritt das horizontale Hineineinschieben der Batterieanordnung in das Gehäuse von einer offenen Seite des Gehäuses in Richtung einer entgegengesetzten Wand des Gehäuses.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einer des vorstehend angeführten Verfahrens umfasst das Verfahren das Positionieren der Batterieanordnung nahe einer offenen Seite des Gehäuses, das Bewegen der Batterieanordnung so lange, bis der Flansch von der Nut aufgenommen ist, und, nach dem Bewegungsschritt, das Ausführen des Einschubschritts.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einer der vorstehend angeführten Verfahrensmethoden umfasst die Verfahrensmethode das Hineinschieben einer zweiten Batterieanordnung in das Gehäuse hinein, sodass die zweite Batterieanordnung angrenzend an die Batterieanordnung positioniert ist.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einer der vorstehend angeführten Verfahrensmethoden ist der Flansch Teil der Batterieanordnung, und die Nut ist Teil des Gehäuses.
In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform von einer der vorstehend angeführten Verfahrensmethoden ist der Flansch Teil des Gehäuses, und die Nut ist Teil der Batterieanordnung.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorangegangenen Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und Zeichnungen, umfassend irgendeinen ihrer unterschiedlichen Aspekte oder jeweiligen einzelnen Merkmale, können voneinander unabhängig oder in Kombination angewandt werden. Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben sind, sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht inkompatibel sind.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für die Fachleute auf Basis der folgenden ausführlichen Beschreibung eindeutig verständlich sein. Die Zeichnungen, welche die ausführliche Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs.
2 ist eine Draufsicht einer Batterieanordnung.
3 veranschaulicht eine Gruppierungsplatte einer Batterieanordnung.
4A ist eine Seitenansicht eines Batteriesatzes.
4B ist eine Draufsicht des Batteriesatzes von 4A.
5 veranschaulicht einen weiteren beispielhaften Batteriesatz.
6 veranschaulicht einen weiteren beispielhaften Batteriesatz.
7 veranschaulicht einen weiteren beispielhaften Batteriesatz.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt ausführlich beispielhafte platzsparende Batteriesatzausgestaltungen, die in einem Elektrofahrzeug Anwendung finden können. Ein beispielhafter Batteriesatz umfasst ein Gehäuse und eine Batterieanordnung, die relativ zum Gehäuse fixiert ist. Ein Flansch ist von einer Nut aufgenommen, um die Batterieanordnung an ihren Platz zu führen, wenn diese durch Einschieben in Eingriff mit dem Gehäuse gebracht wird. In einigen Ausführungsformen ist der Flansch Teil der Batterieanordnung, und die Nut ist Teil des Gehäuses. In anderen Ausführungsformen ist der Flansch Teil des Gehäuses, und die Nut ist Teil der Batterieanordnung. Diese und andere Merkmale werden ausführlich in den folgenden Absätzen dieser ausführlichen Beschreibung erörtert.
1 veranschaulicht schematisch einen Leistungsstrang 10 eines Elektrofahrzeugs 12. Obwohl als ein Hybrid-Elektrofahrzeug (hybrid electric vehicle, HEV) abgebildet, wird darauf hingewiesen, dass die hierin beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs begrenzt sind und sich auf andere Elektrofahrzeuge, umfassend Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge (plug-in electric vehicle, PHEVs), Batterie-Elektrofahrzeuge (battery electric vehicle, BEVs) und Treibstoffzellenfahrzeuge, aber nicht auf diese begrenzt, beziehen könnten.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein leistungsverzweigtes Antriebsstrangsystem, das ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste Antriebssystem umfasst eine Kombination eines Motors 14 und eines Generators 18 (d.h. einer ersten elektrischen Maschine). Das zweite Antriebssystem umfasst mindestens einen Elektromotor 22 (d.h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 18 und einen Batteriesatz 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als ein elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 erachtet. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen Drehmoment zum Antreiben eines oder mehrerer Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des Elektrofahrzeugs 12. Obwohl eine leistungsverzweigte Konfiguration gezeigt wird, erstreckt sich diese Offenbarung auf jedes Hybrid- oder Elektro-Fahrzeug, umfassend Voll-Hybride, Parallel-Hybride, Serien-Hybride, Mild-Hybride oder Mikro-Hybride.
Der Motor 14, der in einer Ausführungsform ein Verbrennungsmotor ist, und der Generator 18 können durch eine Leistungsübertragungseinheit 30, beispielsweise einen Planetenradsatz, verbunden sein. Selbstverständlich können andere Arten von Leistungsübertragungseinheiten, umfassend andere Zahnradsätze und Getriebe, zum Verbinden des Motors 14 mit dem Generator 18 angewandt werden. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist die Leistungsübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägeranordnung 36 umfasst.
Der Generator 18 kann durch den Motor 14 durch die Leistungsübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ dazu als ein Elektromotor wirken, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, die mit der Leistungsübertragungseinheit 30 verbunden ist. Da der Generator 18 mit dem Motor 14 wirk-verbunden ist, kann die Drehzahl des Motors 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
Das Hohlrad 32 der Leistungsübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, die mit den Fahrzeugantriebsrädern 28 durch eine zweite Leistungsübertragungseinheit 44 verbunden ist. Die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz umfassen, der eine Vielzahl von Zahnrädern 46 aufweist. Auch andere Leistungsübertragungseinheiten können geeignet sein. Die Zahnräder 46 übertragen Drehmoment vom Motor 14 an ein Differential 48, um den Fahrzeugantriebsrädern 28 letztendlich Traktion bereitzustellen. Das Differential 48 kann eine Vielzahl von Zahnrädern umfassen, welche die Übertragung von Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 mit einer Achse 50 durch das Differential 48 hindurch mechanisch gekoppelt, um Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
Der Elektromotor 22 kann auch zum Antreiben der Fahrzeugantriebsräder 28 eingesetzt werden, indem Drehmoment an eine Welle 52 ausgegeben wird, die ebenfalls mit der zweiten Leistungsübertragungseinheit 44 verbunden ist. In einer Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 18 als Teil eines Bremssystems mit Energierückgewinnung zusammen, bei dem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 18 als Elektromotoren zur Ausgabe von Drehmoment eingesetzt werden können. Beispielsweise können der Elektromotor 22 und der Generator 18 jeweils elektrische Leistung an den Batteriesatz 24 ausgeben.
Der Batteriesatz 24 ist eine beispielhafte Elektrofahrzeugbatterie. Der Batteriesatz 24 kann ein Hochspannungstraktionsbatteriesatz sein, der eine Vielzahl von Batterieanordnungen 25 (d.h. Batteriegruppierungen oder Gruppenbildungen von Batteriezellen) umfasst, die geeignet sind, elektrische Leistung zum Betreiben des Elektromotors 22, des Generators 18 und/oder anderer elektrischer Lasten des Elektrofahrzeugs 12 auszugeben. Andere Arten von Energiespeichervorrichtungen und/oder Ausgabevorrichtungen können ebenfalls angewandt werden, das Elektrofahrzeug 12 mit elektrischer Energie zu versorgen.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform weist das Elektrofahrzeug 12 zwei grundlegende Betriebsarten auf. Das Elektrofahrzeug 12 kann in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus arbeiten, in dem der Elektromotor 22 zum Antreiben des Fahrzeugs (im Allgemeinen ohne Unterstützung durch den Motor 14) eingesetzt wird, wodurch der Auflade-Batteriesatz 24 – Stand bis zu seiner maximal zulässigen Entladerade unter bestimmten Antriebsmustern/-Zyklen dezimiert wird. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungsverarmungsbetriebsmodus für das Elektrofahrzeug 12. Während des EV-Modus kann der Ladezustand des Batteriesatzes 24 unter gewissen Umständen, beispielsweise aufgrund einer Nutzbremsungsperiode, ansteigen. Der Motor 14 ist im Allgemeinen unter einem Standard-EV-Modus AUS, könnte jedoch bei Notwendigkeit auf Basis eines Fahrzeugsystemzustands oder durch Genehmigung durch die Bedienperson betätigt werden.
Das Elektrofahrzeug 12 kann vorwiegend in einem Hybrid(HEV)Modus arbeiten, in dem sowohl der Motor 14 als auch der Elektromotor 22 für das Antreiben des Fahrzeugs eingesetzt werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungsaufrechterhaltungsbetriebsmodus für das Elektrofahrzeug 12. Während des HEV-Modus kann das Elektrofahrzeug 12 die Elektromotor 22 – Antriebskraftanwendung reduzieren, um den Ladezustand des Batteriesatzes 24 bei einem konstanten oder annähernd konstanten Niveau durch Erhöhen der Motor 14 – Antriebskraft aufrechtzuerhalten. Das Elektrofahrzeug 12 kann, zusätzlich zum EV- und zum HEV-Modus, in anderen Betriebsarten innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung in Betrieb genommen werden.
2 veranschaulicht eine Batterieanordnung 25, die in einem Elektrofahrzeug Anwendung finden kann. Beispielsweise könnte die Batterieanordnung 25 Teil des Batteriesatzes 24 des Elektrofahrzeugs 12 von 1 sein. Die Batterieanordnung 25 umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 56, um verschiedenen elektrischen Lasten des Elektrofahrzeugs 12 elektrische Leistung zuzuführen. Obwohl eine spezifische Anzahl von Batteriezellen 56 in 2 abgebildet ist, könnte die Batterieanordnung 25 eine größere oder geringere Anzahl von Batteriezellen innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung einsetzen. Mit anderen Worten, diese Offenbarung ist nicht auf die spezifische, in 2 gezeigte Konfiguration eingeschränkt.
Die Batteriezellen 56 können entlang einer Längsachse A Seite an Seite gestapelt sein, um eine Gruppenbildung von Batteriezellen 56 zu konstruieren, die manchmal als ein “Zellstapel” bezeichnet werden. Die Batteriezellen 56 könnten ohne Weiteres in anderen Konfigurationen gruppiert sein. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform sind die Batteriezellen 56 prismatische Lithium-Ionen-Zellen. Jedoch werden Batteriezellen, die andere Geometrien (zylindrisch, beutelförmig etc.), andere chemische Zusammensetzungen (Nickelmetallhydrid, Bleisäure etc.) oder beides aufweisen, innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen. Obwohl nicht gezeigt, können Distanzstücke oder Trennelemente zwischen angrenzend angeordneten Batteriezellen 56 der Batterieanordnung 25 positioniert sein. Die Distanzstücke können für ein elektrisches Isolieren der Batteriezellen 56 voneinander eingesetzt sein.
Die Batteriezellen 56 sind durch eine Stützstruktur 58 gelagert, die um einen Umfang des Zellstapels positioniert ist. Die Stützstruktur 58 kann zwei oder mehrere Gruppierungsplatten 60 umfassen, die konfiguriert sind, die gestapelten Batteriezellen 56 axial einzuschränken. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform sind die Gruppierungsplatten 60 an den Längserstreckungen der Batterieanordnung 25 angeordnet (siehe beispielsweise 4A und 4B). Mit anderen Worten, die Gruppierungsplatten 60 könnten als Endplatten der Stützstruktur 58 konfiguriert sein. In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform sind die Gruppierungsplatten 60 entlang der Längsseiten der Batterieanordnung 25 angeordnet (siehe beispielsweise 7). Mit anderen Worten, die Gruppierungsplatten 60 könnten als Seitenplatten der Stützstruktur 58 konfiguriert sein. In einer noch weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform könnte die Stützstruktur 58 Gruppierungsplatten 60 umfassen, die entlang sowohl der Seiten als auch den Enden der Batterieanordnung 25 angeordnet sind (siehe beispielsweise 2).
Die Batterieanordnung 25 kann in ein Gehäuse des Batteriesatzes 24 eingeschoben werden, um die Batterieanordnung 25 innerhalb des Batteriesatzes 24 zu fixieren. Die Batterieanordnung 25 und das Batteriesatzgehäuse umfassen zusammenwirkende Eingriffsmerkmale, die konfiguriert sind, die Batterieanordnung 25 in den Batteriesatz 24 hineinzuführen. Beispiele derartiger Eingriffsmerkmale werden nachstehend ausführlich beschrieben.
Eine beispielhafte Gruppierungsplatte 60 wird in 3 gezeigt. Die Gruppierungsplatte 60 könnte stellvertretend für entweder eine Endplatte oder eine Seitenplatte der Batterieanordnung 25 von 2 sein. Die Gruppierungsplatte 60 könnte entweder aus metallischen Materialien (Aluminium, Stahl etc.) oder Kunststoffmaterialien gebildet sein. Die allgemeine Größe und Form der Gruppierungsplatte 60 ist nicht als diese Offenbarung einschränkend zu verstehen.
Die Gruppierungsplatte 60 kann eine erste Seitenregion 62 und eine, der ersten Seitenregion 62 entgegengesetzte, zweite Seitenregion 64 umfassen. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist die erste Seitenregion 62 den Batteriezellen 56 der Batterieanordnung 25 zugewandt, und die zweite Seitenregion 64 ist in eine den Batteriezellen 56 abgewandte Richtung angeordnet (siehe 2).
Die zweite Seitenregion 64 der Gruppierungsplatte 60 kann einen Flansch 66 umfassen. Der Flansch 66 kann als ein vorstehendes Element konfiguriert sein, das sich von der Gruppierungsplatte 60 weg erstreckt. Beispielsweise kann der Flansch 66 von der zweiten Seitenregion 64 nach außen in eine Richtung vorstehen, die sich von der ersten Seitenregion 62 weg erstreckt, und irgendwo entlang der Höhe der zweiten Seitenregion 64 angeordnet sein kann. Der Flansch 66 kann sich über eine ganze Breite W der Gruppierungsplatte 60 erstrecken (siehe beispielsweise 3) oder könnte sich über lediglich einen Teil der Breite W erstrecken (siehe beispielsweise 2). In einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform ist der Flansch 66 einstückig mit der Gruppierungsplatte 60 ausgebildet. In einer noch weiteren Ausführungsform ist der Flansch 66 ein separates Stück, das an der Gruppierungsplatte 60 anbringbar ist.
Mit nunmehriger Bezugnahme auf 4A, kann die Batterieanordnung 25 relativ zu einem Gehäuse 70 des Batteriesatzes 24 fixiert sein. Das Gehäuse 70 umfasst eine Wand 72, die nahe der Batterieanordnung 25 positioniert ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Wand 72 angrenzend an eine der Gruppierungsplatten 60 der Batterieanordnung 25 positioniert. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist jede Wand 72 des Gehäuses 70 ein extrudierter Teil. Es können jedoch andere Herstellungsverfahrenstechniken, umfassend, aber nicht nur, Gießverfahrenstechniken, zur Ausbildung der Wände 72 des Gehäuses 70 eingesetzt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform umfasst die Wand 72 des Gehäuses 70 eine Nut 68, die positioniert und von einer Größe ist, den Flansch 66 der Gruppierungsplatte 60 der Batterieanordnung 25 aufzunehmen. Beispielsweise kann die Nut 68 eine Bewegung des Flansches 66 führen, wenn die Batterieanordnung 25 mit dem Gehäuse 70 durch Einschieben in Eingriff gebracht wird. Die ineinandergeschobene Beziehung zwischen dem Flansch 66 und der Nut 68 reicht aus, um die Batterieanordnung 25 in zumindest eine vertikale Richtung Y einzuschränken.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ertreckt sich die Nut 68 horizontal über die Wand 72 des Gehäuses 70. Die Nut 68 kann von jeder Größe oder Form sein, die konfiguriert ist, den Flansch 66 aufzunehmen.
Bezugnehmend auf 4B, kann der Batteriesatz 24 mehrere Batterieanordnungen 25 unterbringen. In dieser Ausführungsform sind drei Batterieanordnungen 25A, 25B und 25C abgebildet. Obwohl drei Batterieanordnungen 25 gezeigt sind, wird darauf hingewiesen, dass der Batteriesatz 24 eine oder mehrere Batterieanordnungen umfassen könnte.
Jede Batterieanordnung 25A, 25B und 25C ist relativ zum Gehäuse 70 fixiert. Das Gehäuse 70 umfasst eine Vielzahl von Wänden 72. In dieser nicht-einschränkenden Ausführungsform umfasst das Gehäuse 70 Wände 72A, 72B und 72C. Eine obere Wand oder Abdeckung des Gehäuses 70 ist entfernt, um den inneren Inhalt des Batteriesatzes 24 besser zu veranschaulichen.
Jede Batterieanordnung 25A, 25B und 25C des Batteriesatzes 24 umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 56, die zwischen gegenüberliegenden Gruppierungsplatten 60 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind die Gruppierungsplatten 60 Endplatten und sind daher an den Längserstreckungen jeder Batterieanordnung 25A, 25B und 25C positioniert. Jede Gruppierungsplatte 60 umfasst einen Flansch 66, der von den Nuten 68 der Wände 72A und 72B des Gehäuses 70 aufgenommen sein kann, um die Batterieanordnungen 25 mit dem Gehäuse 70 durch Einschieben in Eingriff zu bringen. In dieser nicht-einschränkenden Ausführungsform umfassen gegenüberliegende Wände 72A, 72B des Gehäuses 70 jeweils eine Nut 68 für das Unterbringen des Flansches 66 von jeder der gegenüberliegenden Gruppierungsplatten 60 der Batterieanordnungen 25A, 25B und 25C. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform erstrecken sich die Nuten 68 über die gesamte Länge L der Wände 72A, 72B des Gehäuses 70.
Jede Batterieanordnung 25A, 25B und 25C kann, wie durch die folgende nicht-einschränkende Ausführungsform beschrieben, relativ zum Gehäuse 70 fixiert sein. Eine erste Batterieanordnung 25A kann nahe einer offenen Seite 99 des Gehäuses 70 positioniert sein, die entgegengesetzt zu einer Wand 72C des Gehäuses 70 angeordnet ist. Die Wand 72C ist zu den Wänden 72A, 72B im Allgemeinen senkrecht, und ist zur Einbringungsrichtung I der Batterieanordnung 25A im Allgemeinen senkrecht. In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist die Einbringungsrichtung I parallel zur Länge L der Wände 72A, 72B.
Die Batterieanordnung 25A kann derart positioniert werden, dass die Flansche 66 der Gruppierungsplatten 60 relativ zu den Nuten 68 der Wände 72A, 72B angenähert sind. Als nächstes wird die Batterieanordnung 25A so lange bewegt, bis die Flansche 66 von den Nuten 68 auf beiden Seiten der Batterieanordnung 25A aufgenommen werden. Die Batterieanordnung 25A kann dann horizontal in das Gehäuse 70 in Richtung der entgegengesetzten Wand 72C hineingeschoben werden. Die Nuten 68 führen die Flansche 66, wenn die Batterieanordnung 25A weiter in das Gehäuse 70 hineingeschoben wird. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, um jede zusätzliche Batterieanordnung 25B, 25C des Batteriesatzes 24 zu positionieren. Eine (nicht gezeigte) zusätzliche Wand kann am Gehäuse 70 an der offenen Seite 99 angebracht werden, sobald alle Batterieanordnungen in den Batteriesatz 24 eingeschoben worden sind.
5 veranschaulicht Abschnitte eines weiteren beispielhaften Batteriesatzes 124. In dieser Offenbarung sind durch ähnliche Bezugszahlen ähnliche Elemente im Bedarfsfall gekennzeichnet, und Bezugszahlen mit dem Zusatz von 100 oder einem Vielfachen davon kennzeichnen modifizierte Elemente, die als dieselben Merkmale und Vorteile der entsprechenden ursprünglichen Elemente umfassend zu deuten sind.
Der Batteriesatz 124 umfasst eine Batterieanordnung 125, die mit einem Gehäuse 170 durch Einschieben in Eingriff gebracht werden kann. Das Gehäuse 170 umfasst eine Vielzahl von Wänden 172 (lediglich eine Wand ist in der Seitenansicht von 5 abgebildet). In dieser Ausführungsform umfasst eine Gruppierungsplatte 160 der Batterieanordnung 125 mehrere Flansche 166 (und nicht nur einen einzigen Flansch, wie in der Ausführungsform von 4A gezeigt ist), die von, in der Wand 172 des Gehäuses 170 ausgebildeten, entsprechenden Nuten 168 aufgenommen sein können. Die Gruppierungsplatte 160 könnte jede beliebige Menge von Flanschen 166 umfassen.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform sind die Flansche 166 und die entsprechenden Nuten 168 L-förmig. Andere Formen werden jedoch auch innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen. Die L-förmigen Flansche 166 beschränken die Batterieanordnung 125 in sowohl eine X-Richtung als auch eine Y-Richtung relativ zum Gehäuse 170. Darüber hinaus kann die Wand 172, in dieser Ausführungsform, eine Druckkraft auf die Batterieanordnung 125 ausüben.
Ein oder mehrere Befestigungselemente 80 können wahlweise durch eine Öffnung 82 in der Wand 172 des Gehäuses 170, und in die Gruppierungsplatte 160 hinein eingebracht werden. Die Befestigungselemente 80 können zur Fixierung der Batterieanordnung 125 bereitgestellt sein, nachdem diese in das Gehäuse 170 hineingeschoben worden ist. Die Anwendung der Befestigungselemente 80 ist nicht auf die Ausführungsform von 5 beschränkt und könnte wahlweise bei jeder beliebigen Batterieanordnung dieser Offenbarung angewandt werden.
In den vorangegangenen Ausführungsformen sind die Flansche 66, 166 als Teil der Gruppierungsplatten 60, 160 gezeigt worden, und die Nuten 68 sind als Teil der Gehäuse 70, 170 gezeigt worden. Eine entgegengesetzte Konfiguration wird innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung jedoch auch in Betracht gezogen. Beispielsweise kann, wie in 6 gezeigt, ein Batteriesatz 224 eine Batterieanordnung 225 und ein Gehäuse 270 umfassen. Die Batterieanordnung 225 umfasst eine Gruppierungsplatte 260, die eine Nut 268 aufweist. Ein Flansch 266 einer Wand 272 des Gehäuses 270 erstreckt sich in die Nut 268 hinein. Die Batterieanordnung 225 kann in den Batteriesatz 224 durch Führen der Nut 268 der Batterieanordnung 225 über den Flansch 266 hineingeschoben werden.
7 ist eine Draufsicht eines weiteren Batteriesatzes 324. Der Batteriesatz 324 umfasst eine Batterieanordnung 325, die mit einem Gehäuse 370 durch Einschieben in Eingriff gebracht werden kann. Das Gehäuse 370 umfasst eine Vielzahl von Wänden 372. In dieser Ausführungsform sind Gruppierungsplatten 360 der Batterieanordnung 325 als Seitenwände der Anordnung konfiguriert. Die Gruppierungsplatten 360 umfassen einen Flansch 366, der von in den Wänden 372 des Gehäuses 370 ausgebildeten, entsprechenden Nuten 368 aufgenommen sein kann. Mit anderen Worten, die Batterieanordnung 325 kann das Gehäuse 370 eher an seinen Seitenwänden als an seinen Endwänden in Eingriff bringen, wie zuvor mit Bezug auf die Ausführungsform von 4B gezeigt ist.
Obwohl die unterschiedlichen nicht-einschränkenden Ausführungsformen so veranschaulicht sind, dass sie spezifische Komponenten oder Schritte aufweisen, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese bestimmten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale von irgendwelchen der nicht-einschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten von irgendwelchen der anderen nicht-einschränkenden Ausführungsformen zur Anwendung zu bringen.
Es wird darauf hingewiesen, dass ähnliche Referenzzahlen entsprechende oder ähnliche Elemente in allen verschiedenen Zeichnungen kennzeichnen. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl eine bestimmte Komponentenanordnung offenbart und in diesen beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht wird, andere Anordnungen ebenfalls ihren Nutzen aus den Lehren dieser Offenbarung ziehen könnten.
Die vorangegangene Beschreibung ist als veranschaulichend und keinesfalls in einschränkendem Sinn zu deuten. Für einen Fachmann wird es verständlich sein, dass bestimmte Modifizierungen innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung sein könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Ansprüche genau betrachtet werden, um den eigentlichen Schutzumfang und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Batteriesatz, umfassend: ein Gehäuse; eine Batterieanordnung, die relativ zu dem Gehäuse fixiert ist; und wobei eine aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse eine Nut umfasst, die konfiguriert ist, einen Flansch der anderen aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse aufzunehmen, wenn die Batterieanordnung mit dem Gehäuse durch Einschieben in Eingriff gebracht wird.
B. Batteriesatz gemäß A, wobei eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung eine erste Seitenregion, die einer Batteriezelle zugewandt ist, und eine zweite Seitenregion, die in eine der Batteriezelle abgewandte Richtung gerichtet ist, umfasst.
C. Batteriesatz gemäß B, wobei der Flansch oder die Nut auf der zweiten Seitenregion der Gruppierungsplatte angeordnet ist.
D. Batteriesatz gemäß A, wobei sich die Nut horizontal über eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung oder eine Wand des Gehäuses erstreckt.
E. Batteriesatz gemäß A, wobei die Batterieanordnung den Flansch umfasst, und das Gehäuse die Nut umfasst.
F. Batteriesatz gemäß E, wobei sich der Flansch von einer Gruppierungsplatte der Batterieanordnung erstreckt, und die Nut in einer Wand des Gehäuses ausgebildet ist.
G. Batteriesatz gemäß A, wobei die Batterieanordnung die Nut umfasst, und das Gehäuse den Flansch umfasst.
H. Batteriesatz gemäß A, wobei die Batterieanordnung eine erste Gruppierungsplatte und eine zweite Gruppierungsplatte, die an den Längserstreckungen der Batterieanordnung angeordnet sind, umfasst, und jede der ersten Gruppierungsplatte und der zweiten Gruppierungsplatte entweder den Flansch oder die Nut umfasst.
I. Batteriesatz gemäß A, wobei entweder die Batterieanordnung oder das Gehäuse eine Vielzahl von Flanschen umfasst.
J. Batteriesatz gemäß A, wobei der Flansch L-förmig ist.
K. Batteriesatz gemäß A, umfassend mindestens ein Befestigungselement, das sich durch eine Wand des Gehäuses hindurch und in eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung hinein erstreckt.
L. Batteriesatz gemäß A, wobei die Batterieanordnung eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die zwischen einer ersten Gruppierungsplatte und einer zweiten Gruppierungsplatte angeordnet sind.
M. Verfahren, umfassend: Hineinschieben einer Batterieanordnung in ein Gehäuse eines Batteriesatzes derart, dass ein Flansch entweder der Batterieanordnung oder des Gehäuses eine Nut der anderen der Batterieanordnung und des Gehäuses in Eingriff bringt.
N. Verfahren gemäß M, wobei der Einschubschritt Folgendes umfasst: Hineinschieben der Batterieanordnung horizontal in das Gehäuse von einer offenen Seite des Gehäuses in Richtung einer entgegengesetzten Wand des Gehäuses.
O. Verfahren gemäß M, umfassend: Positionieren der Batterieanordnung nahe einer offenen Seite des Gehäuses; Bewegen der Batterieanordnung so lange, bis der Flansch von der Nut aufgenommen wird; und nach dem Bewegungsschritt, Ausführen des Einschubschritts.
P. Verfahren gemäß O, umfassend: Hineinschieben einer zweiten Batterieanordnung in das Gehäuse derart, dass die zweite Batterieanordnung angrenzend an die Batterieanordnung positioniert wird.
Q. Verfahren gemäß M, wobei der Flansch Teil der Batterieanordnung ist, und die Nut Teil des Gehäuses ist.
R. Verfahren gemäß M, wobei der Flansch Teil des Gehäuses ist, und die Nut Teil der Batterieanordnung ist.

Claims

Batteriesatz, umfassend: ein Gehäuse; eine Batterieanordnung, die relativ zu dem Gehäuse fixiert ist; und wobei eine aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse eine Nut umfasst, die konfiguriert ist, einen Flansch der anderen aus der Batterieanordnung und dem Gehäuse aufzunehmen, wenn die Batterieanordnung mit dem Gehäuse durch Einschieben in Eingriff gebracht wird.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung eine erste Seitenregion, die einer Batteriezelle zugewandt ist, und eine zweite Seitenregion, die in eine der Batteriezelle abgewandte Richtung gerichtet ist, umfasst.
Batteriesatz gemäß Anspruch 2, wobei der Flansch oder die Nut auf der zweiten Seitenregion der Gruppierungsplatte angeordnet ist.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei sich die Nut horizontal über eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung oder eine Wand des Gehäuses erstreckt.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei die Batterieanordnung den Flansch umfasst, und das Gehäuse die Nut umfasst.
Batteriesatz gemäß Anspruch 5, wobei sich der Flansch von einer Gruppierungsplatte der Batterieanordnung erstreckt, und die Nut in einer Wand des Gehäuses ausgebildet ist.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei die Batterieanordnung die Nut umfasst, und das Gehäuse den Flansch umfasst.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei die Batterieanordnung eine erste Gruppierungsplatte und eine zweite Gruppierungsplatte, die an den Längserstreckungen der Batterieanordnung angeordnet sind, umfasst, und jede der ersten Gruppierungsplatte und der zweiten Gruppierungsplatte entweder den Flansch oder die Nut umfasst.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei entweder die Batterieanordnung oder das Gehäuse eine Vielzahl von Flanschen umfasst.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei der Flansch L-förmig ist.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, umfassend mindestens ein Befestigungselement, das sich durch eine Wand des Gehäuses hindurch und in eine Gruppierungsplatte der Batterieanordnung hinein erstreckt.
Batteriesatz gemäß Anspruch 1, wobei die Batterieanordnung eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die zwischen einer ersten Gruppierungsplatte und einer zweiten Gruppierungsplatte angeordnet sind.