DE102016210881A1

DE102016210881A1 - Battery for a motor vehicle, motor vehicle and method for manufacturing a battery

Info

Publication number: DE102016210881A1
Application number: DE102016210881.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Fuchs; Markus Thurmeier; Andreas Moser; Martin Schüssler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse (12), in welchem eine Mehrzahl von Batteriemodulen (28) angeordnet ist, wobei ein jeweiliges Batteriemodul (28) eine Mehrzahl von Batteriezellen (30) umfasst. Das Batteriegehäuse (12) umfasst zumindest ein erstes Teilgehäuse (14) und ein zweites Teilgehäuse (16), wobei in jedem Teilgehäuse (14, 16) eine Mehrzahl der Batteriemodule (28) angeordnet ist. Das jeweilige Teilgehäuse (14, 16) weist einen Verbindungsbereich (20, 22) auf, in welchem die Teilgehäuse (14, 16) zum Bereitstellen des Batteriegehäuses (12) miteinander gekoppelt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Batterie (10) und ein Verfahren zum Fertigen einer Batterie (10).The invention relates to a battery (10) for a motor vehicle, comprising a battery housing (12) in which a plurality of battery modules (28) is arranged, wherein a respective battery module (28) comprises a plurality of battery cells (30). The battery housing (12) comprises at least a first sub-housing (14) and a second sub-housing (16), wherein in each sub-housing (14, 16) a plurality of the battery modules (28) is arranged. The respective sub-housing (14, 16) has a connection region (20, 22) in which the sub-housings (14, 16) for providing the battery housing (12) are coupled together. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one battery (10) and a method for manufacturing a battery (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug. Die Batterie umfasst ein Batteriegehäuse, in welchem eine Mehrzahl von Batteriemodulen angeordnet ist. Ein jeweiliges Batteriemodul umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie und ein Verfahren zum Fertigen einer Batterie. The invention relates to a battery for a motor vehicle. The battery includes a battery case in which a plurality of battery modules are arranged. A respective battery module comprises a plurality of battery cells. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such a battery and a method for manufacturing a battery.

Die DE 10 2011 075 044 A1 beschreibt eine Batterie für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse für eine Zelle oder für zu einem Modul verschaltete Zellen. Das Gehäuse weist auf einer Außenfläche ein Verbindungselement zum Ausbilden einer formschlüssigen Steckverbindung mit einem Verbindungselement eines anderen Batteriebauteils in Form eines Zell- oder Modulgehäuses auf. Die formschlüssige Steckverbindung ist in einer Richtung senkrecht zu der mit dem Verbindungselement versehenen Außenfläche des Gehäuses gesperrt. The DE 10 2011 075 044 A1 describes a battery for a vehicle with a housing for a cell or cells connected to a module. The housing has on an outer surface on a connecting element for forming a positive plug connection with a connecting element of another battery component in the form of a cell or module housing. The positive-locking plug-in connection is blocked in a direction perpendicular to the outer surface of the housing provided with the connecting element.

Des Weiteren ist es aus dem Stand der Technik bekannt, ein Batteriegehäuse für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs durch Verschweißen von tiefgezogenen Metallblechen oder Strangpressprofilen zu bilden. Hierbei sind die Metallbleche oder Strangpressprofile an die bisweilen komplexe Geometrie der miteinander elektrisch verbundenen Batteriemodule angepasst, sodass auch diese Bauteile ein vergleichsweise komplexe Geometrie haben. Eine derartige, einstückige Fertigung der Batteriegehäuse ist sehr aufwändig, da zum Bereitstellen der komplexen Bauteile des Batteriegehäuses keine kostengünstigen Herstellungsverfahren zum Einsatz kommen können. Dies liegt daran, dass die Bauteile vergleichsweise groß sind. Folglich kommen sehr kostenintensive und für Kleinserien gewählte Verfahren zur Anwendung, um das Batteriegehäuse bereitzustellen. Furthermore, it is known from the prior art to form a battery housing for a battery of a motor vehicle by welding deep-drawn metal sheets or extruded profiles. In this case, the metal sheets or extruded profiles are adapted to the sometimes complex geometry of the battery modules connected to each other electrically, so that these components have a comparatively complex geometry. Such a one-piece production of the battery case is very complicated, since no cost-effective manufacturing process can be used to provide the complex components of the battery case. This is because the components are comparatively large. Consequently, very costly and low volume methods are used to provide the battery case.

Bei aktuellen Batteriegehäusen sind darüber hinaus aufwändige Abdichtungen notwendig, da es beim Verschweißen der Bauteile miteinander zu durch das Schweißen bedingten Undichtigkeiten etwa in Form von Rissen oder dergleichen kommen kann. Auch dies macht das Bereitstellen von Batteriegehäusen vergleichsweise aufwändig. In current battery housings elaborate seals are also necessary because it may come to welding the components together caused by welding leaks in the form of cracks or the like. This also makes the provision of battery cases comparatively expensive.

Ein aus sehr großen Blechbauteilen gebildetes Batteriegehäuse ist zudem im Hinblick auf eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung problematisch. Wenn beispielsweise ein mit einem solchen zusammenhängenden Batteriegehäuse ausgestattetes Kraftfahrzeug seitlich auf einen Pfahl auftrifft, so kann es vorkommen dass dieses einstückige, zusammenhängende Gehäuse anfängt, sich um den Pfahl zu biegen beziehungsweise zu wickeln. Hierbei kann das Batteriegehäuse aufreißen, da das Gehäuse aufgrund seiner Steifigkeit eine entsprechende Bewegung nicht mitgehen kann. Ein solches Aufreißen des Batteriegehäuses ist jedoch im Hinblick auf die Sicherheit bedenklich, da bei aufgerissenem Batteriegehäuse Hochvoltkomponenten der Batterie zugänglich sein können. A battery housing formed from very large sheet metal components is also problematic in terms of an accidental application of force. For example, if a motor vehicle equipped with such a contiguous battery case impinges laterally on a pole, then it may happen that this one-piece, contiguous housing begins to bend or wrap around the pole. This can tear the battery case, since the housing due to its rigidity, a corresponding movement can not go along. However, such a rupture of the battery case is questionable in terms of safety, since when the battery case torn open high-voltage components of the battery can be accessible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Batterie für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie und ein entsprechendes Verfahren zum Fertigen einer Batterie zu schaffen. Object of the present invention is therefore to provide an improved battery for a motor vehicle, a motor vehicle with such a battery and a corresponding method for manufacturing a battery.

Diese Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. This object is achieved by a battery having the features of patent claim 1, a motor vehicle having the features of patent claim 12 and a method having the features of patent claim 13. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Batteriegehäuse. In dem Batteriegehäuse ist eine Mehrzahl von Batteriemodulen angeordnet. Ein jeweiliges Batteriemodul umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen. Das Batteriegehäuse umfasst zumindest ein erstes Teilgehäuse und ein zweites Teilgehäuse. In jedem Teilgehäuse ist eine Mehrzahl der Batteriemodule angeordnet. Das jeweilige Teilgehäuse weist einen Verbindungsbereich auf, in welchem die Teilgehäuse zum Bereitstellen des Batteriegehäuses miteinander gekoppelt sind. Es ist also ein modulares Batteriegehäuse geschaffen, bei welchem einzelne, jeweils eine Mehrzahl von Batteriemodulen umschließende Teilgehäuse miteinander gekoppelt sind. Dies macht es möglich, dass zum Herstellen der Teilgehäuse kostengünstige Herstellungsverfahren wie etwa ein Druckgussverfahren, insbesondere Aluminiumdruckgussverfahren, ein Spritzgießverfahren, Extrudieren oder dergleichen zum Einsatz kommen können. Es lassen sich also die einzelnen Teilgehäuse in hohen Stückzahlen kostengünstig fertigen. Auf diese Weise kann der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen, welche etwa im Hinblick auf eine Verringerung des Kohlenstoffdioxidausstoßes der Kraftfahrzeuge wünschenswert ist, Rechnung getragen werden. The battery according to the invention for a motor vehicle comprises a battery housing. In the battery case, a plurality of battery modules is arranged. A respective battery module comprises a plurality of battery cells. The battery housing comprises at least a first sub-housing and a second sub-housing. In each sub-housing a plurality of the battery modules is arranged. The respective sub-housing has a connection region in which the sub-housings for providing the battery housing are coupled together. It is thus a modular battery housing created in which individual, each a plurality of battery modules enclosing part housing are coupled together. This makes it possible that inexpensive manufacturing methods such as a die-casting method, in particular aluminum die-casting method, an injection molding method, extrusion or the like can be used for producing the partial housings. Thus, the individual sub-housings can be manufactured inexpensively in large quantities. In this way, the increasing electrification of motor vehicles, which is desirable for instance with regard to a reduction of the carbon dioxide emissions of motor vehicles, can be taken into account.

Auch im Hinblick auf einen Crash, also eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung, ist eine derartige Ausgestaltung oder Ausbildung des Batteriegehäuses vorteilhaft. Denn durch das mehrteilige Ausbilden des Batteriegehäuses aus den wenigstens zwei Teilgehäusen kann dem Batteriegehäuse sehr viel leichter eine gewisse Flexibilität verliehen werden. Beispielsweise beim seitlichen Aufprall des mit der Batterie ausgestatteten Kraftfahrzeugs auf einen Pfahl kommt es dann zu keinem Durchbrechen des Batteriegehäuses, sondern lediglich zu einer Verformung desselben. Dies gilt insbesondere, wenn die Verbindungsbereiche, in welchen die Teilgehäuse miteinander gekoppelt sind, nicht steif ausgeführt sind, sondern beispielsweise elastisch und/oder plastisch verformbar. Also with regard to a crash, so an accidental force application, such a configuration or design of the battery case is advantageous. Because of the multi-part forming of the battery case from the at least two sub-housings, the battery case can be much more easily given a degree of flexibility. For example, when the side impact of the motor vehicle equipped with the battery on a pile then there is no breakage of the battery case, but only to a deformation of the same. This is especially true when the connection areas, in which the sub-housings are coupled together, are not rigid, but for example elastically and / or plastically deformable.

Die einzelne Batteriezelle, welche beispielsweise als Lithium-Ionen-Zelle ausgebildet sein kann, weist üblicherweise ein Batteriezellengehäuse auf und ist aufgrund der verwendeten elektrochemisch aktiven Substanzen in der Lage, eine bestimmte Nennspannung bereitzustellen. In dem Batteriemodul sind mehrere solcher Batteriezellen elektrisch leitend miteinander verbunden, sodass die Batteriemodule entsprechend eine höhere Nennspannung aufweisen als die einzelne Batteriezelle. In dem Batteriemodul können Batteriezellen jedoch auch elektrisch parallel geschaltet sein. So kann das Batteriemodul einen Strom größerer Stärke bereitstellen, als dies die einzelne Batteriezelle vermag. The individual battery cell, which may be formed, for example, as a lithium-ion cell, usually has a battery cell housing and is due to the electrochemically active substances used in a position to provide a certain nominal voltage. In the battery module a plurality of such battery cells are electrically conductively connected to each other, so that the battery modules correspondingly have a higher rated voltage than the individual battery cell. In the battery module, however, battery cells can also be connected in parallel electrically. This allows the battery module to provide a current of greater magnitude than the single battery cell can.

Mehrere derartige Batteriemodule sind in der Batterie wiederum elektrisch leitend miteinander verbunden. Die einzelnen Batteriemodule weisen dementsprechend Modulanschlüsse auf, an welchen die von der Gesamtheit der Batteriezellen des Batteriemoduls bereitgestellte Spannung anliegt. Durch Koppeln dieser Modulanschlüsse miteinander werden die Batteriemodule elektrisch in Reihe und/oder parallel miteinander zusammengeschaltet. Entsprechend ist die Batterie bevorzugt als Hochvoltbatterie ausgebildet, wie sie als Traktionsbatterie für Kraftfahrzeuge wie beispielsweise Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge zum Einsatz kommt. Die von einer solchen Hochvoltbatterie bereitgestellte Spannung beträgt mehr als 60 Volt und insbesondere bis zu mehreren Hundert Volt. Several such battery modules are in turn connected electrically conductively in the battery. The individual battery modules accordingly have module connections to which the voltage provided by the entirety of the battery cells of the battery module is applied. By coupling these module terminals together, the battery modules are electrically interconnected in series and / or in parallel. Accordingly, the battery is preferably designed as a high-voltage battery, as used as a traction battery for motor vehicles such as electric vehicles or hybrid vehicles. The voltage provided by such a high-voltage battery is more than 60 volts and in particular up to several hundred volts.

Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in dem Verbindungsbereich des ersten Teilgehäuses wenigstens ein erstes Verbindungselement ausgebildet ist, welches formschlüssig mit wenigstens einem zweiten Verbindungselement in Eingriff ist, welches in dem Verbindungsbereich des zweiten Teilgehäuses ausgebildet ist. Durch derartige formschlüssige Verbindungselemente in den Verbindungsbereichen lassen sich die Teilgehäuse besonders einfach und prozesssicher miteinander koppeln. Beispielsweise können Nut-Feder-Verbindungen zum Einsatz kommen und/oder eine Schwalbenschwanzverbindung oder dergleichen. Die Verbindungselemente können also insbesondere komplementäre Strukturen aufweisen, welche zu einem formschlüssigen Verbund zusammengefügt werden können. It has proven to be advantageous if at least one first connecting element is formed in the connecting region of the first partial housing, which is positively engaged with at least one second connecting element, which is formed in the connecting region of the second partial housing. By means of such positive connection elements in the connection areas, the part housings can be coupled to each other in a particularly simple and reliable manner. For example, tongue and groove connections can be used and / or a dovetail joint or the like. The connecting elements can thus have in particular complementary structures, which can be joined together to form a positive connection.

Bevorzugt ist das wenigstens eine erste Verbindungselement als Vertiefung ausgebildet, in welche beim Verbinden des ersten Teilgehäuses mit dem zweiten Teilgehäuse das wenigstens eine zweite Verbindungselement in eine Fügerichtung eingeführt werden kann, wobei das wenigstens eine zweite Verbindungselement als mit der Vertiefung korrespondierender Vorsprung ausgebildet ist. In die Fügerichtung wird beim Verbinden des ersten Teilgehäuses mit dem zweiten Teilgehäuse ein Abstand zwischen den Teilgehäusen verringert. Die beiden Teilgehäuse lassen sich also in die Fügerichtung zusammenstecken, indem der Vorsprung in die korrespondierende Vertiefung eingeführt wird. Eine derartige Steckverbindung ermöglicht ein besonders prozesssicheres und aufwandsarmes Verbinden beziehungsweise Koppeln der Teilgehäuse miteinander zum Bereitstellen des Batteriegehäuses. Zudem lässt sich durch eine entsprechende Anordnung und Ausbildung von wenigstens zwei Vertiefungen und mit den Vertiefungen korrespondierenden Vorsprüngen dafür sorgen, dass jeweils zwei Teilgehäuse nur in einer vorbestimmten Ausrichtung zueinander gekoppelt werden können. So kann besonders einfach dafür gesorgt werden, dass die Montage der Teilgehäuse aneinander korrekt erfolgt. Preferably, the at least one first connecting element is formed as a recess into which the at least one second connecting element can be inserted in a joining direction when connecting the first part housing with the second part housing, wherein the at least one second connecting element is formed as a projection corresponding to the recess. In the joining direction, a distance between the sub-housings is reduced when connecting the first sub-housing to the second sub-housing. The two sub-housings can thus be put together in the joining direction by the projection is inserted into the corresponding recess. Such a connector allows a particularly reliable and low-cost connection or coupling of the sub-housing with each other to provide the battery case. In addition, by means of a corresponding arrangement and design of at least two recesses and projections corresponding to the recesses, it is possible to ensure that in each case two partial housings can be coupled to one another only in a predetermined orientation. This makes it particularly easy to ensure that the assembly of the sub-housing to each other is done correctly.

Vorzugsweise sind die Teilgehäuse mittels wenigstens eines Fixierelements gegen ein Sich-Voneinander-Lösen gesichert. So kann trotz des modularen Aufbaus des Batteriegehäuses für eine erhöhte Belastbarkeit des Batteriegehäuses gesorgt werden. Preferably, the sub-housing are secured by means of at least one fixing element against a separation from each other. Thus, despite the modular construction of the battery case, increased load capacity of the battery case can be ensured.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das wenigstens eine Fixierelement eine in die Fügerichtung wirkende Kraft zum Zusammenhalten der Teilgehäuse aufbringt. Auf diese Weise kann nämlich besonders einfach durch Anziehen des Fixierelements eine Anpresskraft bereitgestellt werden, welche die Teilgehäuse zusammenhält. Zudem lässt sich so das Batteriegehäuse bei Bedarf einfach demontieren. It is furthermore advantageous if the at least one fixing element applies a force acting in the joining direction to hold the partial housing together. In this way, it is particularly easy to provide a contact force by tightening the fixing element, which holds the partial housing together. In addition, the battery case can be easily dismantled if necessary.

Als Fixierelemente können beispielsweise Schrauben zum Einsatz kommen oder Bandschellen beziehungsweise Spannringe, bei welchen das Anziehen bewirkt, dass die in die Fügerichtung wirkende Kraft aufgebracht wird. Mittels der Schrauben oder Spannringe beziehungsweise Bandschellen können insbesondere in den Verbindungsbereichen vorgesehene Flansche der jeweiligen Teilgehäuse miteinander verspannt werden. Beispielsweise kann durch Anziehen der Bandschelle beziehungsweise des Spannrings in radialer Richtung bewirkt werden, dass sich die Flansche in axialer Richtung aufeinander zu bewegen. Auf diese Weise lässt sich ein dicht sitzender Verbund der Teilgehäuse bereitstellen. For example, screws can be used as fixing elements or band clamps or clamping rings, in which tightening causes the force acting in the joining direction to be applied. By means of the screws or clamping rings or band clamps provided in particular in the connection areas flanges of the respective sub-housing can be clamped together. For example, can be caused by tightening the band clamp or the clamping ring in the radial direction that the flanges to move in the axial direction to each other. In this way, a tight-fitting composite of the sub-housing can be provided.

Dies gilt insbesondere, wenn zumindest eines der Teilgehäuse in dem Verbindungsbereich ein Dichtelement beziehungsweise Dichtmittel aufweist. Beispielsweise kann zwischen in den Verbindungsbereichen vorgesehenen Flanschflächen ein Dichtring oder dergleichen angeordnet sein. This applies in particular if at least one of the sub-housings has a sealing element or sealing means in the connecting area. For example, a sealing ring or the like may be arranged between flange surfaces provided in the connecting regions.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn in dem Verbindungsbereich eine Verformbarkeit zumindest eines der Teilgehäuse größer ist, als die Verformbarkeit eines an den Verbindungsbereich angrenzenden Bereichs des Teilgehäuses. Der Verbindungsbereich kann hierbei insbesondere eine größere elastische Verformbarkeit jedoch auch eine größere plastische Verformbarkeit aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung des Verbindungsbereichs wird dem Batteriegehäuse in dem Verbindungsbereich eine gewisse Flexibilität verliehen oder gegeben. Entsprechend kann das Batteriegehäuse in dem Verbindungsbereich einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nachgeben. Auf diese Weise kann insbesondere sichergestellt werden, dass es bei einem Seitenaufprall des mit der Batterie ausgestatteten Kraftfahrzeugs auf einen Pfahl zu keinem Durchbrechen oder Aufreißen des Batteriegehäuses kommt. It is furthermore advantageous if, in the connection region, a deformability of at least one of the sub-housings is greater than the deformability of a region of the sub-housing adjacent to the connection region. In this case, the connection region can in particular have greater elastic deformability but also greater plastic deformability. Such a configuration of the connection region gives or gives the battery housing a certain flexibility in the connection region. Accordingly, the battery case may yield in the connection region of an accidental application of force. In this way, it can be ensured, in particular, that no breakthrough or tearing of the battery housing occurs in the event of a side impact of the motor vehicle equipped with the battery on a pole.

Hierfür kann zusätzlich oder alternativ zumindest eines der Teilgehäuse in dem Verbindungsbereich ein erstes Material aufweisen, welches eine größere elastische Verformbarkeit aufweist, als ein zweites Material, durch welches ein an den Verbindungsbereich angrenzender Bereich des Teilgehäuses gebildet ist. Es kann also beispielsweise der Verbindungsbereich durch ein Elastomer gebildet sein, während der an den Elastomerbereich angrenzende Bereich des Teilgehäuses aus einem steiferen Material, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere in einem Druckgussverfahren, oder durch Kunststoff-Spritzgießen gebildet ist. For this purpose, additionally or alternatively, at least one of the sub-housings in the connecting region may comprise a first material which has a greater elastic deformability than a second material, by means of which an area of the sub-housing adjoining the connecting region is formed. Thus, for example, the connection region may be formed by an elastomer, while the region of the partial housing adjoining the elastomer region is formed of a stiffer material, for example of an aluminum alloy, in particular in a diecasting process, or by plastic injection molding.

Vorzugsweise umfasst das Batteriegehäuse ein drittes Teilgehäuse, in welchem eine Mehrzahl der Batteriemodule angeordnet ist. Das dritte Teilgehäuse weist einen Verbindungsbereich auf, in welchem das dritte Teilgehäuse zum Bereitstellen des Batteriegehäuses mit einem weiteren Verbindungsbereich des zweiten Teilgehäuses gekoppelt ist. Das zweite Teilgehäuse dient somit quasi als Bindeglied zwischen dem ersten Teilgehäuse und dem dritten Teilgehäuse. Auf diese Weise lässt sich das Batteriegehäuse besonders gut im Kraftfahrzeug unterbringen. Dies gilt beispielsweise dann, wenn das erste Teilgehäuse im Bereich unterhalb von Frontsitzen des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und das dritte Teilgehäuse im Bereich unterhalb von Rücksitzen des Kraftfahrzeugs. In diesen Bereichen lässt sich nämlich besonders einfach der für die Teilgehäuse vorzusehende Bauraum bereitstellen. Preferably, the battery housing comprises a third sub-housing in which a plurality of the battery modules is arranged. The third sub-housing has a connection region in which the third sub-housing for providing the battery housing is coupled to a further connection region of the second sub-housing. The second sub-housing thus serves as a kind of link between the first sub-housing and the third sub-housing. In this way, the battery case can be accommodated particularly well in the vehicle. This applies, for example, when the first sub-housing is arranged in the area below the front seats of the motor vehicle, and the third sub-housing in the area below the rear seats of the motor vehicle. In fact, in these areas, it is particularly easy to provide the installation space to be provided for the sub-housings.

Das zweite Teilgehäuse kann insbesondere ein geringeres Volumen aufweisen als das erste Teilgehäuse und/oder als das dritte Teilgehäuse. Entsprechend sind üblicherweise in dem zweiten Teilgehäuse weniger Batteriemodule untergebracht als in dem ersten Teilgehäuse und/oder in dem dritten Teilgehäuse. The second sub-housing may in particular have a smaller volume than the first sub-housing and / or as the third sub-housing. Accordingly, less battery modules are usually accommodated in the second sub-housing than in the first sub-housing and / or in the third sub-housing.

Bevorzugt sind das erste Teilgehäuse und/oder das dritte Teilgehäuse derart dimensioniert, dass das erste Teilgehäuse und/oder das dritte Teilgehäuse wahlweise in einem Kraftfahrzeug einer ersten Baureihe oder in einem Kraftfahrzeug einer zweiten Baureihe angeordnet werden kann. Hierbei ist eine Länge des zweiten Teilgehäuses in Abhängigkeit von der Baureihe bemessen. Mit anderen Worten können also das erste Teilgehäuse und bevorzugt auch das dritte Teilgehäuse als Gleichteile für unterschiedliche Baureihen verwendet werden. Lediglich die Länge des zweiten Teilgehäuses braucht dann beispielsweise an den Radstand des jeweiligen Kraftfahrzeugs angepasst zu werden, damit das zweite Teilgehäuse mit dem ersten Teilgehäuse einerseits und mit dem dritten Teilgehäuse andererseits verbunden beziehungsweise gekoppelt werden kann. Durch eine derartige Ausführung von Teilgehäusen als Gleichteile lassen sich im Vergleich zu der komplexen Fertigung großer Batteriegehäuse enorme Kosteneinsparungen realisieren. Dies gilt insbesondere, wenn das erste Teilgehäuse und/oder das dritte Teilgehäuse in einer vergleichsweise hohen Stückzahl generiert beziehungsweise hergestellt wird. Preferably, the first sub-housing and / or the third sub-housing are dimensioned such that the first sub-housing and / or the third sub-housing can be arranged either in a motor vehicle of a first series or in a motor vehicle of a second series. Here, a length of the second sub-housing is dimensioned depending on the series. In other words, therefore, the first sub-housing and preferably also the third sub-housing can be used as identical parts for different series. Only the length of the second sub-housing then needs to be adapted to the wheelbase of the respective motor vehicle, for example, so that the second sub-housing can be connected or coupled to the first sub-housing on the one hand and to the third sub-housing on the other hand. By such a design of partial housings as common parts can be realized in comparison to the complex production of large battery housing enormous cost savings. This applies in particular when the first sub-housing and / or the third sub-housing is generated or produced in a comparatively high number of pieces.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Teilgehäuse in dem Verbindungsbereich wenigstens eine Durchtrittsöffnung für zumindest eine Leitung aufweist und/oder einen die zumindest eine Leitung umfassende Steckverbinder. Mit anderen Worten sind also die Teilgehäuse nicht rundum geschlossen ausgebildet, sondern über die zumindest eine Leitung können elektrischer Strom und/oder Daten und/oder ein Kühlmedium von einem Teilgehäuse in das jeweils angrenzende Teilgehäuse gelangen. Entsprechend kann die zumindest eine Leitung insbesondere zum Leiten von elektrischem Strom beziehungsweise Daten oder einem Kühlmedium ausgebildet sein. So lässt sich das Bereitstellen elektrischer Leistung mittels der Batterie, das Ansteuern beziehungsweise Überwachen der einzelnen Batteriemodule und/oder das Kühlen beziehungsweise Temperieren der Batteriemodule besonders einfach realisieren. Finally, it has proven to be advantageous if the respective sub-housing has at least one passage opening for at least one line in the connection area and / or a connector comprising the at least one line. In other words, therefore, the sub-housings are not formed completely closed, but via the at least one line, electrical current and / or data and / or a cooling medium can pass from a sub-housing into the respectively adjacent sub-housing. Accordingly, the at least one line can be designed in particular for conducting electrical current or data or a cooling medium. Thus, the provision of electrical power by means of the battery, the control or monitoring of the individual battery modules and / or the cooling or tempering of the battery modules can be implemented particularly easily.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist wenigstens eine erfindungsgemäße Batterie auf. Bevorzugt ist hierbei das zweite Teilgehäuse im Bereich eines Mitteltunnels der Kraftfahrzeugs angeordnet. The motor vehicle according to the invention has at least one battery according to the invention. In this case, the second sub-housing is preferably arranged in the region of a center tunnel of the motor vehicle.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fertigen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug werden in einem Batteriegehäuse eine Mehrzahl von Batteriemodulen angeordnet, wobei ein jeweiliges Batteriemodul eine Mehrzahl von Batteriezellen umfasst. Das Batteriegehäuse umfasst zumindest ein erstes Teilgehäuse und ein zweites Teilgehäuse. In jedem Teilgehäuse wird eine Mehrzahl der Batteriemodule angeordnet. Das jeweilige Teilgehäuse weist einen Verbindungsbereich auf, in welchem die Teilgehäuse zum Bereitstellen des Batteriegehäuses miteinander gekoppelt werden. In the method according to the invention for manufacturing a battery for a motor vehicle, a plurality of battery modules are arranged in a battery housing, wherein a respective battery module comprises a plurality of battery cells. The battery housing comprises at least a first sub-housing and a second sub-housing. In each sub-housing a plurality of the battery modules is arranged. The respective sub-housing has a Connection region in which the sub-housing for providing the battery case are coupled together.

Die für die erfindungsgemäße Batterie beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und für das erfindungsgemäße Verfahren. The advantages and preferred embodiments described for the battery according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Thus, embodiments are also included and disclosed by the invention, which are not explicitly shown or explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Thus, embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed which do not have all the features of an originally formulated independent claim.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 in einer bespielhaften Perspektivansicht eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, welche ein modulares Batteriegehäuse aufweist; 1 in an exemplary perspective view of a battery for a motor vehicle, which has a modular battery housing;

2 schematisch die einzelnen Teilgehäuse des Batteriegehäuses, in welchen jeweilige Batteriemodule mit jeweils einer Mehrzahl von Batteriezellen angeordnet sind; 2 schematically the individual sub-housing of the battery case, in which respective battery modules are each arranged with a plurality of battery cells;

3 eine Möglichkeit des Verbindens etwa des mittleren Teilgehäuses mit dem vorderen Teilgehäuse in einer Draufsicht; 3 a possibility of connecting approximately the middle part of the housing with the front part of the housing in a plan view;

4 das Verbinden gemäß 3 in einer Seitenansicht; 4 the connection according to 3 in a side view;

5 die miteinander verbundenen Teilgehäuse gemäß 4, wobei zusätzlich die Teilgehäuse mittels einer Verschraubung gegen ein Sich-Lösen gesichert sind; 5 the interconnected sub-housing according to 4 , In addition, the sub-housing are secured by a screw against loosening;

6 in einer Draufsicht eine alternative Verbindung der Teilgehäuse miteinander mittels einer Schwalbenschwanzverbindung; 6 in an overhead view of an alternative connection of the sub-housing with each other by means of a dovetail joint;

7 in einer Seitenansicht schematisch die beiden Teilgehäuse gemäß 6 vor dem Verbinden; 7 in a side view schematically the two sub-housing according to 6 before joining;

8 eine weitere mögliche Verbindung der Teilgehäuse miteinander durch Einschieben von Zinken in entsprechende Aufnahmen in einer Draufsicht; 8th another possible connection of the sub-housing with each other by inserting prongs into corresponding receptacles in a plan view;

9 schematisch die beiden miteinander verbundenen Teilgehäuse gemäß 8 in einer Seitenansicht, wobei zusätzlich eine Sicherung gegen ein Sich-Lösen durch eine Verschraubung gezeigt ist; 9 schematically the two interconnected sub-housing according to 8th in a side view, wherein additionally a safeguard against a loosening by a screw is shown;

10 schematisch in einer Draufsicht das Verbinden zweier Teilgehäuse miteinander, wobei ein Verbindungsbereich eines der Teilgehäuse aus einem Elastomer gebildet ist; 10 schematically in a plan view, the connection of two sub-housing together, wherein a connecting portion of one of the housing part is formed from an elastomer;

11 die beiden miteinander verbundenen Teilgehäuse gemäß 10 in einer Seitenansicht; 11 the two interconnected sub-housing according to 10 in a side view;

12 schematisch in einer Draufsicht die Verbindung zweier Teilgehäuse miteinander, wobei ein Verbindungselement für eine Schwalbenschwanzverbindung aus einem Elastomer gebildet ist; 12 schematically in a plan view of the connection of two sub-housing together, wherein a connecting element for a dovetail joint is formed from an elastomer;

13 in einer Seitenansicht die beiden Teilgehäuse gemäß 12 vor dem Verbinden; 13 in a side view, the two sub-housing according to 12 before joining;

14 in einer Perspektivansicht und einer Schnittansicht das Sichern der beiden Teilgehäuse gegen ein Sich-Voneinander-Lösen mittels eines Spannrings; und 14 in a perspective view and a sectional view, the securing of the two sub-housing against a self-detachment by means of a clamping ring; and

15 eine weitere Möglichkeit der Sicherung der Teilgehäuse gegen ein Sich-Voneinander-Lösen durch Schrauben, welche durch einander zugewandte Flansche der beiden Teilgehäuse hindurchgeführt sind. 15 another way of securing the sub-housing against self-loosening by screws, which are passed through facing flanges of the two sub-housing.

1 zeigt perspektivisch eine Batterie 10 für ein Kraftfahrzeug, welche als Traktionsbatterie genutzt wird, also elektrische Antriebsenergie für einen Elektromotor zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellt. Die Batterie 10 umfasst ein vorliegend modulares Batteriegehäuse 12 oder Batteriespeichergehäuse. Entsprechend weist das Batteriegehäuse 12 drei Teilgehäuse 14, 16, 18 auf. Die Trennstellen zwischen den Teilgehäusen 14, 16, 18 sind in 1 zum Zwecke der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. 1 shows in perspective a battery 10 for a motor vehicle, which is used as a traction battery, that provides electrical drive energy for an electric motor for moving the motor vehicle available. The battery 10 includes a presently modular battery case 12 or battery storage enclosure. Accordingly, the battery case 12 three sub-housings 14 . 16 . 18 on. The separation points between the sub-housings 14 . 16 . 18 are in 1 not shown for the sake of clarity.

Das erste Teilgehäuse 14 kann sich beispielsweise unterhalb von Frontsitzen des Kraftfahrzeugs, also unterhalb eines Fahrersitzes und eines Beifahrersitzes befinden. Das zweite Teilgehäuse 16 kann beispielsweise im Bereich eines Mitteltunnels der Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das dritte Teilgehäuse 18, welches in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen ein hinteres Teil des Batteriegehäuses 12 bildet, kann dann dementsprechend unterhalb von Rücksitzen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. The first part housing 14 may be, for example, below the front seats of the motor vehicle, ie below a driver's seat and a passenger seat. The second part housing 16 can be arranged for example in the region of a center tunnel of the motor vehicle. The third part housing 18 , which in the direction of travel of Motor vehicle seen a rear part of the battery case 12 forms, can then be arranged accordingly below the rear seats of the motor vehicle.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Batteriegehäusen kommen zum Ausbilden derselben sehr große Metallbleche zum Einsatz, welche von der Form her an die in 1 gezeigte Struktur der Batterie 10 angepasst sind. Dies geht mit sehr hohen Herstellungskosten für derartige, vergleichsweise komplexe Metallbleche einher. Vorliegend kommen daher zum Bereitstellen des Batteriegehäuses 12 die Teilgehäuse 14, 16, 18 zum Einsatz, welche miteinander gekoppelt beziehungsweise verbunden sind. Dies ermöglicht es, zum Herstellen der einzelnen Teilgehäuse 14, 16, 18 kostengünstige Verfahren wie beispielsweise das Aluminiumdruckgießen, das Spritzgießen oder das Extrudieren einzusetzen. In known from the prior art battery housings are used to form the same very large metal sheets, which are of the shape to the in 1 shown structure of the battery 10 are adjusted. This is associated with very high production costs for such, relatively complex metal sheets. In the present case therefore come to provide the battery case 12 the sub-housings 14 . 16 . 18 used, which are coupled together or connected. This makes it possible to manufacture the individual sub-housings 14 . 16 . 18 Use inexpensive methods such as aluminum die casting, injection molding or extrusion.

2 zeigt stark schematisiert die Anordnung des ersten Teilgehäuses 14 beziehungsweise Vorderteils relativ zu dem zweiten Teilgehäuse 16 beziehungsweise Mittelteil und die Anordnung des zweiten Teilgehäuses 16 relativ zu dem dritten Teilgehäuse 18 beziehungsweise Hinterteil der Batterie 10. Hierbei weist das erste Teilgehäuse 14 einen Verbindungsbereich 20 auf und das zweite Teilgehäuse 16 einen weiteren Verbindungsbereich 22. In diesen Verbindungsbereichen 20, 22 sind das erste Teilgehäuse 14 und das zweite Teilgehäuse 16 miteinander gekoppelt. In analoger Weise weist das zweite Teilgehäuse 16 einen weiteren Verbindungsbereich 24 und das dritte Teilgehäuse 18 einen Verbindungsbereich 26 auf. In diesen Verbindungsebereichen 24, 26 sind das zweite Teilgehäuse 16 und das dritte Teilgehäuse 18 miteinander gekoppelt. 2 shows very schematically the arrangement of the first part of the housing 14 or front part relative to the second part housing 16 or middle part and the arrangement of the second part housing 16 relative to the third sub-housing 18 or rear part of the battery 10 , Here, the first part housing 14 a connection area 20 on and the second part housing 16 another connection area 22 , In these connection areas 20 . 22 are the first part housing 14 and the second sub-housing 16 coupled together. In an analogous manner, the second sub-housing 16 another connection area 24 and the third part housing 18 a connection area 26 on. In these connection areas 24 . 26 are the second part housing 16 and the third part housing 18 coupled together.

In jedem der Teilgehäuse 14, 16, 18 ist eine Mehrzahl von Batteriemodulen 28 angeordnet. Jedes der Batteriemodule 28 umfasst wiederum eine Mehrzahl von einzelnen Batteriezellen 30. In den einzelnen Batteriemodulen 28 sind die Batteriezellen 30, welche beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein können, elektrisch leitend miteinander verbunden. Entsprechend wird durch ein jeweiliges Batteriemodul 28 eine elektrische Spannung beziehungsweise ein elektrischer Strom bereitgestellt, welche oder welcher sich aus dem elektrisch parallelen beziehungsweise seriellen Verschalten der einzelnen Batteriezellen 30 ergibt. Die einzelnen Batteriemodule 28 sind wiederum über (vorliegend nicht dargestellte) Modulanschlüsse miteinander elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet. Entsprechend ist die als Traktionsbatterie dienende Batterie 10 bevorzugt als Hochvoltbatterie ausgebildet. In each of the sub-housings 14 . 16 . 18 is a plurality of battery modules 28 arranged. Each of the battery modules 28 again comprises a plurality of individual battery cells 30 , In the individual battery modules 28 are the battery cells 30 , which may be formed, for example, as lithium-ion cells, electrically conductively connected to each other. Accordingly, by a respective battery module 28 an electrical voltage or an electric current is provided, which or which is the result of the electrically parallel or serial connection of the individual battery cells 30 results. The individual battery modules 28 are in turn connected via (not shown in this case) module connections with each other electrically in series and / or in parallel. Accordingly, the battery serving as a traction battery 10 preferably designed as a high-voltage battery.

Das erste Teilgehäuse 14 weist eine bestimmte Länge 32 auf, also eine bestimmte Erstreckung in eine Längsrichtung des (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs. In analoger Weise weist das zweite beziehungsweise mittlere Teilgehäuse 16 eine Länge 34 auf und das dritte Teilgehäuse 18 eine Länge 36. Vorliegend sind jedoch die Längen 32, 36 der Teilgehäuse 14, 18 auch bei Anordnung der jeweiligen Teilgehäuse 14, 18 in Kraftfahrzeugen unterschiedlichen Baureihen konstant. Entsprechend handelt es sich bei den Längen 32, 36 um feste Längen. Demgegenüber ist die Länge 34 des zweiten Teilgehäuses 16 variabel. Die Länge 34 variiert entsprechend je nach Modellreihe beziehungsweise Baureihe und in Abhängigkeit vom Radstand des Kraftfahrzeugs der entsprechenden Baureihe. Mit anderen Worten sind vorzugsweise das erste Teilgehäuse 14 und das dritte Teilgehäuse 18 als Gleichteile ausgebildet, welche in von der Dimension her unveränderter Form in den unterschiedlichen Baureihen zum Einsatz kommen können. The first part housing 14 has a certain length 32 on, so a certain extent in a longitudinal direction of the (not shown) motor vehicle. In an analogous manner, the second or middle part housing 16 a length 34 on and the third part housing 18 a length 36 , In the present case, however, are the lengths 32 . 36 the sub-housing 14 . 18 even with the arrangement of the respective sub-housing 14 . 18 in vehicles of different series constant. Accordingly, it is the lengths 32 . 36 around fixed lengths. In contrast, the length 34 of the second sub-housing 16 variable. The length 34 varies accordingly depending on the model series or series and depending on the wheelbase of the motor vehicle of the corresponding series. In other words, preferably the first part housing 14 and the third part housing 18 designed as identical parts, which can come in unchanged in the form of unchanged form in the different series used.

Demgegenüber wird die Länge 34 des zweiten Teilgehäuses 16 je nach Radstandlänge angepasst. Durch die Ausführung des vorderen, ersten Teilgehäuses 14 und des dritten, hinteren Teilgehäuses 18 als Gleichteile lassen sich hohe Kosteneinsparungen erzielen. Denn es braucht lediglich die Länge 34 des mittleren Teilgehäuses 16 bei Fahrzeugen unterschiedlicher Baureihen beziehungsweise unterschiedlichen Fahrzeugen geändert beziehungsweise angepasst zu werden. In contrast, the length 34 of the second sub-housing 16 adapted to the wheelbase length. By the execution of the front, first part housing 14 and the third, rear part housing 18 as equal parts high cost savings can be achieved. Because it only takes the length 34 of the middle part housing 16 to be changed or adapted in vehicles of different series or different vehicles.

Die einzelnen Teilgehäuse 14, 16, 18 können beispielsweise nach Art von Wannen ausgebildet sein, in welche zunächst die Batteriemodule 28 eingebracht werden. Anschließend werden die Batteriemodule 28 elektrisch leitend miteinander verbunden. Nach dem elektrisch leitenden Verbinden der Batteriemodule 28 miteinander können die wannenartigen Gehäuseteile der Teilgehäuse 14, 16, 18 mittels eines Deckels oder dergleichen verschlossen werden. Jedoch besteht weiterhin zwischen dem ersten Teilgehäuse 14 und dem zweiten Teilgehäuse 16 sowie zwischen dem zweiten Teilgehäuse 16 und dem dritten Teilgehäuse 18 im jeweiligen Verbindungsbereich 20, 22, 24, 26 wenigstens ein Durchgang für Leitungen, insbesondere Leitungen für elektrischen Strom, Daten oder ein Kühlmedium. Es kann auch beispielsweise das mittlere oder zweite Teilgehäuse 16 zu den beiden benachbarten Teilgehäusen 14, 18 hin randlich offen ausgebildet sein. Entsprechend kann beispielsweise insbesondere das mittlere Teilgehäuse 14 als Extrusionsprofil oder als Strangpressprofil ausgebildet sein, dessen Länge 34 sich besonders leicht an die Erfordernisse der jeweiligen Baureihe anpassen lässt. The individual sub-housings 14 . 16 . 18 For example, they may be designed in the manner of tubs, in which first the battery modules 28 be introduced. Subsequently, the battery modules 28 electrically connected to each other. After the electrically conductive connection of the battery modules 28 with each other, the trough-like housing parts of the sub-housing 14 . 16 . 18 be closed by means of a lid or the like. However, there still exists between the first sub-housing 14 and the second sub-housing 16 and between the second sub-housing 16 and the third sub-housing 18 in the respective connection area 20 . 22 . 24 . 26 at least one passage for lines, in particular lines for electrical power, data or a cooling medium. It may also, for example, the middle or second housing part 16 to the two adjacent sub-housings 14 . 18 be formed randlich open. Accordingly, for example, in particular the middle part housing 14 be designed as an extrusion profile or as an extruded profile whose length 34 It is particularly easy to adapt to the requirements of the respective series.

Aus 2 ist insbesondere ersichtlich, dass das zweite Teilgehäuse 16, welches die variable Länge 34 aufweist, ein geringeres Volumen als das erste Teilgehäuse 14 und das zweite Teilgehäuse 18 aufweisen kann. Out 2 is particularly apparent that the second part housing 16 which is the variable length 34 has a smaller volume than the first part housing 14 and the second sub-housing 18 can have.

Als Material für die Teilgehäuse 14, 16, 18 kommt insbesondere ein elektrisch leitfähiger Werkstoff in Frage, beispielsweise Aluminium, sodass die Teilgehäuse 14, 16, 18 etwa durch Aluminiumdruckgießen gebildet sein können. Bei einer Ausbildung der Teilgehäuse 14, 16, 18 beziehungsweise von Komponenten derselben als Kunststoff-Spritzgussteile kommt bevorzugt ein elektrisch leitfähiger Kunststoff zum Einsatz, oder der Kunststoff wird mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen. Dadurch ist eine dauerhaft leitfähige Verbindung zwischen den Teilgehäusen 14, 16, 18 sichergestellt, welche der elektromagnetischen Abschirmung der in den Teilgehäusen 14, 16, 18 angeordneten Komponenten, insbesondere Hochvoltkomponenten dient. As a material for the sub-housing 14 . 16 . 18 In particular, an electrically conductive material in question, for example aluminum, so that the sub-housing 14 . 16 . 18 may be formed by aluminum die-casting. In an embodiment of the sub-housing 14 . 16 . 18 or of components thereof as plastic injection-molded parts is preferably an electrically conductive plastic used, or the plastic is provided with an electrically conductive coating. This is a permanently conductive connection between the sub-housings 14 . 16 . 18 ensured which of the electromagnetic shielding in the sub housings 14 . 16 . 18 arranged components, in particular high-voltage components is used.

3 zeigt beispielhaft eine mögliche Art der Verbindung des ersten Teilgehäuses 14 mit den zweiten Teilgehäuse 16 mittels der Verbindungsbereiche 20, 22. So kann beispielsweise eine Nut-und-Feder-Verbindung vorgesehen sein, bei welcher ein erstes Verbindungselement etwa in Form einer Nut 38 formschlüssig mit einer Feder 40 zusammenwirkt, um das erste Teilgehäuse 14 mit dem zweiten Teilgehäuse 16 zu koppeln. Beispielsweise kann die Nut 38 in dem Verbindungsbereich 20 des ersten Teilgehäuses 14 vorgesehen sein und die als zweites Verbindungselement dienende Feder 40 in dem Verbindungsbereich 22 des zweiten Teilgehäuses 16. 3 shows an example of a possible type of connection of the first part of the housing 14 with the second part housing 16 by means of the connection areas 20 . 22 , Thus, for example, a tongue-and-groove connection may be provided, in which a first connection element approximately in the form of a groove 38 positive fit with a spring 40 cooperates to the first part housing 14 with the second part housing 16 to pair. For example, the groove 38 in the connection area 20 of the first part housing 14 be provided and serving as a second connecting element spring 40 in the connection area 22 of the second sub-housing 16 ,

In 3 ist eine Draufsicht auf die Verbindungsbereiche 20, 22 und entsprechend auf die lediglich schematisiert dargestellten Teilgehäuse 14, 16 gezeigt. Im Bereich der Nut 38 kann ein Dichtelement 42 angeordnet sein. Zum Verbinden der beiden Teilgehäuse 14, 16 miteinander wird beispielsweise das zweite Teilgehäuse 16 in eine Fügerichtung 44 bewegt, welche in 3 durch einen Pfeil veranschaulicht ist. Entsprechend wird die Feder 40 in die Nut 38 eingeführt. Bei dieser Verbindungsart wird also die Nut-und-Feder-Verbindung seitlich gesteckt, und die Dichtung beziehungsweise das Dichtelement 42 ist an dem Teilgehäuse 14 beziehungsweise in dem Teilgehäuse 14 angeordnet. In 3 is a plan view of the connection areas 20 . 22 and according to the only schematically illustrated sub-housing 14 . 16 shown. In the area of the groove 38 can be a sealing element 42 be arranged. For connecting the two sub-housings 14 . 16 together, for example, the second sub-housing 16 in a joining direction 44 which moves in 3 is illustrated by an arrow. Accordingly, the spring 40 in the groove 38 introduced. In this type of connection, therefore, the tongue-and-groove connection is inserted laterally, and the seal or the sealing element 42 is on the sub-housing 14 or in the sub-housing 14 arranged.

4 zeigt das Verbinden der beiden Teilgehäuse 14, 16 miteinander in einer Seitenansicht. Ein in 1 dargestellter Pfeil 41 gibt eine Blickrichtung bei dieser Seitenansicht an. 4 shows the connection of the two sub-housings 14 . 16 together in a side view. An in 1 illustrated arrow 41 indicates a line of sight in this side view.

5 zeigt schematisch und ausschnittsweise die Batterie 10, bei welcher das erste Teilgehäuse 14 mit dem zweiten Teilgehäuse 16 gekoppelt ist, in einer Seitenansicht. Im miteinander gekoppelten Zustand können die beiden Teilgehäuse 14, 16 des Weiteren mittels eines Fixierelements beispielsweise in Form einer Schraube 46 gegen ein Sich-Voneinander-Lösen gesichert sein. Die Schraube 46 kann hierbei beispielsweise durch einen Flansch 48 oder dergleichen Teilbereich eines der Teilgehäuse 14, 16 hindurchgeführt und mit dem anderen Teilgehäuse 14, 16 verschraubt sein. 5 shows schematically and partially the battery 10 in which the first part housing 14 with the second part housing 16 is coupled, in a side view. In the coupled state, the two sub-housing 14 . 16 furthermore by means of a fixing element, for example in the form of a screw 46 be secured against a separation from each other. The screw 46 can in this case for example by a flange 48 or the like portion of one of the sub-housing 14 . 16 passed and with the other sub-housing 14 . 16 be bolted.

In Varianten der Batterie 10 kann wenigstens eine derartige Schraube 46 oder ein solches Fixierelement eine in die Fügerichtung 44 wirkende Kraft zum Zusammenhalten der Teilgehäuse 14, 16 aufbringen. Zusätzlich oder alternativ können etwa nach Art von V-Bandschellen oder derartigen Spannringen ausgebildete Fixierelemente zum Einsatz kommen, um die beiden miteinander gekoppelten Teilgehäuse 14, 16 gegen ein Sich-Voneinander-Lösen zu sichern. In variants of the battery 10 can at least one such screw 46 or such a fixing element in the joining direction 44 acting force to hold the sub-housing together 14 . 16 muster. In addition or as an alternative, fixing elements designed in the manner of V-band clamps or clamping rings of this kind can be used to connect the two partial housings coupled to one another 14 . 16 to secure against a separation from each other.

6 zeigt eine Variante, bei welcher das erste Teilgehäuse 14 mit dem zweiten Teilgehäuse 16 über eine Schwalbenschwanzverbindung gekoppelt ist. Entsprechend kann in dem Verbindungsbereich 20 des ersten Teilgehäuses 14 eine Vertiefung in Form einer Aufnahme 50 für ein als Schwalbenschwanz 52 ausgebildetes Verbindungselement vorgesehen sein, welches im Verbindungsbereich 22 des zweiten Teilgehäuses 16 vorgesehen ist. 6 shows a variant in which the first part housing 14 with the second part housing 16 is coupled via a dovetail connection. Accordingly, in the connection area 20 of the first part housing 14 a recess in the form of a recording 50 for a dovetail 52 trained connecting element may be provided, which in the connection area 22 of the second sub-housing 16 is provided.

Wie aus 7 hervorgeht, wird beim Verbinden des ersten Teilgehäuses 14 und des zweiten Teilgehäuses 16 miteinander der Schwalbenschwanz 52 von oben in die Ausnehmung oder Aufnahme 50 eingeführt. Die entsprechende Fügerichtung ist in 7 durch einen weiteren Pfeil 54 veranschaulicht. Bei dieser Schwalbenschwanzverbindung wird also der Schwalbenschwanz 52 von oben gesteckt. How out 7 is apparent when connecting the first part housing 14 and the second sub-housing 16 the dovetail together 52 from above into the recess or receptacle 50 introduced. The corresponding joining direction is in 7 by another arrow 54 illustrated. In this dovetail joint so the dovetail 52 stuck from above.

8 zeigt schematisch eine Variante, bei welcher anstelle einer durchgängigen Feder 40 (vergleiche 3) eine Mehrzahl von Vorsprüngen in Form von übereinander angeordneten Zinken 56 als Verbindungselemente zum Einsatz kommen. Beispielsweise können die Zinken 56, welche im Verbindungsbereich 22 des zweiten Teilgehäuses 16 ausgebildet sind, in korrespondierende Vertiefungen 58 eingeführt werden, welche im Verbindungsbereich 20 des ersten Teilgehäuses 14 ausgebildet sind. 8th shows schematically a variant in which instead of a continuous spring 40 (see 3 ) a plurality of projections in the form of stacked tines 56 used as connecting elements. For example, the tines can 56 , which in the connection area 22 of the second sub-housing 16 are formed, in corresponding recesses 58 which are in the connection area 20 of the first part housing 14 are formed.

Aus 9 ist ersichtlich, wie die einzelnen Zinken 56 in übereinander angeordnete Vertiefungen 58 eingebracht sind. Auch hier können zum Sichern der Verbindungsbereiche 20, 22 beziehungsweise Verbindungsabschnitte kraftschlüssige Befestigungsmittel etwa in Form von Schrauben 46 vorgesehen sein. Abstände der Zinken 56 voneinander in eine Hochrichtung und/oder in eine Querrichtung, also senkrecht zu der Länge 34 des zweiten Teilgehäuses 16, können unterschiedlich groß sein, sodass eine Art Kodierung beim Verbinden der Teilgehäuse 14, 16 miteinander gegeben ist. Es können dann die beiden Teilgehäuse 14, 16 nur in einer vorbestimmten Ausrichtung relativ zueinander miteinander gekoppelt werden. Out 9 is evident as the individual tines 56 in superposed depressions 58 are introduced. Again, to secure the connection areas 20 . 22 or connecting sections non-positive fastening means approximately in the form of screws 46 be provided. Distances of the tines 56 from each other in a vertical direction and / or in a transverse direction, that is perpendicular to the length 34 of the second sub-housing 16 , may vary in size, so that a kind of coding when connecting the sub-housing 14 . 16 is given to each other. It can then the two sub-housing 14 . 16 only be coupled together in a predetermined orientation relative to each other.

Die in 10 gezeigte Variante entspricht im Wesentlichen der mit Bezug auf 3 beschriebenen Variante. Jedoch ist hier die Nut 40 aus einem Elastomer gebildet. Hierfür kann beispielsweise der Verbindungsbereich 22 des Teilgehäuses 16 mit einem Elastomermaterial versehen sein. Ein an den Verbindungsbereich 22 beziehungsweise einen Teilbereich 62 desselben angrenzender Bereich 60 des zweiten Teilgehäuses 16 kann beispielsweise aus einem weniger leicht verformbaren, insbesondere weniger leicht elastisch verformbaren Material gebildet sein. Als dieses Material kann beispielsweise Aluminium oder ein Kunststoff zum Einsatz kommen. Entsprechend können beispielsweise das Teilgehäuse 14 und der Bereich 60 als Aluminiumdruckgussteile beziehungsweise Spritzgussteile ausgebildet sein. In the 10 shown variant corresponds substantially to the reference to 3 described variant. However, here is the groove 40 formed from an elastomer. For this example, the connection area 22 of the part housing 16 be provided with an elastomeric material. On to the connection area 22 or a subarea 62 the same adjacent area 60 of the second sub-housing 16 may for example be formed from a less easily deformable, in particular less easily elastically deformable material. As this material, for example, aluminum or a plastic can be used. Accordingly, for example, the sub-housing 14 and the area 60 be designed as aluminum die castings or injection molded parts.

Bei dieser Ausgestaltung, bei welcher der Verbindungsbereich 22 eines der Teilgehäuse 16 aus dem Elastomer gebildet ist, kann durch das Elastomer auch die Abdichtung zwischen den Teilgehäusen 14, 16 bereitgestellt sein. Entsprechend kann auf ein zusätzliches Dichtelement 42 (vergleiche 3) verzichtet werden. Eine mit der Ausbildung aus dem Elastomer einhergehende Flexibilität des Verbindungsbereichs 22 verleiht auch dem Batteriegehäuse 12 eine gewisse Flexibilität in diesem Bereich. Wenn es also beispielsweise bei Anordnung der Batterie 10 in dem Kraftfahrzeug zu einem seitlichen Aufprall auf einen Pfahl kommt, so kann das modulare Batteriegehäuse 12 sich verformen, und es kommt zu keinem Durchbrechen des Batteriegehäuses 12. In this embodiment, in which the connection area 22 one of the sub-housings 16 is formed from the elastomer, by the elastomer and the seal between the sub-housings 14 . 16 be provided. Accordingly, an additional sealing element 42 (see 3 ) are waived. An associated with the formation of the elastomer flexibility of the connection area 22 also gives the battery case 12 some flexibility in this area. So if, for example, when arranging the battery 10 in the motor vehicle comes to a lateral impact on a pole, so can the modular battery case 12 deform, and there is no breaking of the battery case 12 ,

11 zeigt in einer Seitenansicht die Nut-und-Feder-Verbindung gemäß 10, bei welcher die Verbindung durch seitliches Stecken erfolgt, wobei die Abdichtung durch das Elastomer gewährleistet ist. Zudem ist durch das Elastomer als zweitem Material des zweiten Teilgehäuses 16 eine flexible Gehäuseanbindung sichergestellt. Auch bei dieser Variante kann über Verschraubungen, also etwa mittels Schrauben 46, die Verbindung zwischen den Teilgehäusen 14, 16 gesichert werden. 11 shows in a side view of the tongue and groove joint according to 10 in which the connection is made by lateral insertion, the seal is ensured by the elastomer. In addition, by the elastomer as the second material of the second part housing 16 ensured a flexible housing connection. Also in this variant can be screwed, so for example by means of screws 46 , the connection between the sub-housings 14 . 16 be secured.

Die in 12 gezeigte Variante entspricht im Wesentlichen der mit Bezug auf 6 beschriebenen Variante der Batterie 10. Jedoch ist bei der Variante gemäß 12 der Schwalbenschwanz 52 sowie ein an den Schwalbenschwanz 52 angrenzender Teilbereich 62 des Verbindungsbereichs 22 aus dem Elastomer gebildet. In einer der Variante gemäß 10 analogen Weise ist auch der sich an den Teilbereich 62 anschließende Bereich 60 des zweiten Teilgehäuses 16 aus dem Material gebildet, welches steifer als das Elastomermaterial ist. In dem Bereich 60 kann entsprechend das Teilgehäuse 16 als Aluminiumdruckgussteil oder Spritzgussteil ausgebildet sein. In the 12 shown variant corresponds substantially to the reference to 6 described variant of the battery 10 , However, in the variant according to 12 the swallowtail 52 and one on the dovetail 52 adjoining subarea 62 of the connection area 22 formed from the elastomer. In one of the variant according to 10 analogous way is also to the subsection 62 subsequent area 60 of the second sub-housing 16 formed from the material which is stiffer than the elastomeric material. In that area 60 can according to the part housing 16 be designed as aluminum die-cast or injection molded part.

Auch bei der in 12 gezeigten Variante sorgt somit der von oben gesteckte Schwalbenschwanz 52 für die flexible Gehäuseanbindung beziehungsweise Verbindung der Teilgehäuse 14, 16 miteinander und auch für die Abdichtung. Entsprechend ist in 13 durch den Pfeil 54 die Fügerichtung beim Koppeln der beiden Teilgehäuse 14, 16 miteinander veranschaulicht. Also at the in 12 variant shown thus ensures the inserted from above dovetail 52 for the flexible housing connection or connection of the sub-housing 14 . 16 with each other and also for the sealing. Accordingly, in 13 through the arrow 54 the joining direction when coupling the two sub-housings 14 . 16 illustrated with each other.

In 14 sind die beiden Verbindungsbereiche 20, 22 der (beispielhaft im Wesentlichen rohrförmig dargestellten) Teilgehäuse 14, 16 ohne die in den Verbindungsbereichen 20, 22 vorgesehenen Verbindungselemente gezeigt. Anhand von 14 soll nämlich lediglich veranschaulicht werden, wie die in die Fügerichtung 44 wirkende Kraft aufgebracht werden kann, um die beiden Teilgehäuse 14, 16 gegen ein Sich-Voneinander-Lösen zu sichern. So können in den Verbindungsbereichen 20, 22 jeweilige Flansche 64, 66 vorgesehen sein, zwischen welchen als das Dichtelement 42 beispielsweise ein Dichtring angeordnet sein kann. Einander zugewandte Flächen der Flansche 64, 66, zwischen welchen der Dichtring angeordnet ist, werden mittels eines Spannrings 68 in die Fügerichtung 44 verspannt. Der Spannring 68 erzeugt hierbei die in die Fügerichtung 44 wirkende Anpresskraft, indem eine an dem Spannring 68 angeordnete Flügelschraube 70 angezogen wird. Wie aus der Schnittansicht in 14 hervorgeht, sind die Flansche 64, 66 sich in radialer Richtung verjüngend, also in radialer Richtung konisch zulaufend ausgebildet. Dadurch bewirkt das Anziehen des die Flansche 64, 66 übergreifenden Spannrings 68, also dessen Zusammenziehen in radialer Richtung, dass sich die Flansche 64, 66 aufeinander zu bewegen und hierbei eine Anpresskraft auf den Dichtring aufbringen. In 14 are the two connection areas 20 . 22 the (exemplary substantially tubular) part housing 14 . 16 without those in the connection areas 20 . 22 provided connecting elements shown. Based on 14 in fact, it is merely intended to illustrate how the joining direction works 44 acting force can be applied to the two sub-housings 14 . 16 to secure against a separation from each other. So can in the connection areas 20 . 22 respective flanges 64 . 66 be provided, between which as the sealing element 42 For example, a sealing ring may be arranged. Mutually facing surfaces of the flanges 64 . 66 , between which the sealing ring is arranged, are by means of a clamping ring 68 in the joining direction 44 braced. The clamping ring 68 this creates the in the joining direction 44 acting contact force by one on the clamping ring 68 arranged thumbscrew 70 is attracted. As seen from the sectional view in 14 shows, are the flanges 64 . 66 tapered in the radial direction, that is tapered in the radial direction. This causes the tightening of the flanges 64 . 66 overarching clamping ring 68 , So its contraction in the radial direction that the flanges 64 . 66 move towards each other and thereby apply a contact pressure on the sealing ring.

Des Weiteren können, wie in 15 schematisch und beispielhaft gezeigt, eine Mehrzahl von Schrauben 72 durch Flansche 74, 76 hindurch geführt sein, welche in den Verbindungsbereichen 20, 22 an dem jeweiligen Teilgehäuse 14, 16 vorgesehen sind. Durch Anziehen von einer jeweiligen Schrauben 72 zugeordneten Muttern 78 können die Flansche 74, 76 aufeinander zu bewegt werden. So kann die in die Fügerichtung 44 und auf den zwischen den Flanschen 74, 76 angeordneten Dichtring wirkende Kraft zum Zusammenhalten der Teilgehäuse 14, 16 aufgebracht werden. Die in 14 und 15 gezeigten Möglichkeiten der Sicherungen der Teilgehäuse 14, 16 gegen ein Sich-Lösen voneinander sind besonders einfach. Jedoch können auch andere und/oder weitere Fixierelemente eine in die Fügerichtung 44 wirkende Kraft zum Zusammenhalten der Teilgehäuse 14, 16 aufbringen. Furthermore, as in 15 schematically and exemplified, a plurality of screws 72 through flanges 74 . 76 be guided, which in the connecting areas 20 . 22 on the respective sub-housing 14 . 16 are provided. By tightening a respective screws 72 assigned nuts 78 can the flanges 74 . 76 be moved towards each other. So can the in the joining direction 44 and on the between the flanges 74 . 76 arranged sealing ring acting force to hold together the sub-housing 14 . 16 be applied. In the 14 and 15 shown possibilities of securing the sub-housing 14 . 16 against loosening each other are particularly easy. However, other and / or further fixing elements in the joining direction 44 acting force to hold the sub-housing together 14 . 16 muster.

In vorliegend nicht näher gezeigter Art und Weise weist das zweite Teilgehäuse 16 in dem Verbindungsbereich 24, welcher dem dritten Teilgehäuse 18 zugewandt ist, entsprechende, insbesondere formschlüssige, Verbindungselemente auf, welche bevorzugt mit korrespondierenden Verbindungselementen im Verbindungsbereich 26 des dritten Teilgehäuses 18 wie mit Bezug auf 3 bis 15 beschrieben zusammenwirken. In the present not further shown manner, the second sub-housing 16 in the connection area 24 , which is the third part housing 18 is facing, corresponding, in particular form-fitting, connecting elements, which preferably with corresponding connecting elements in the connection area 26 of the third part housing 18 as related to 3 to 15 described cooperate.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011075044 A1 [0002]

Claims

Battery for a motor vehicle, with a battery housing ( 12 ) in which a plurality of battery modules ( 28 ), wherein a respective battery module ( 28 ) a plurality of battery cells ( 30 ), characterized in that the battery housing ( 12 ) at least a first sub-housing ( 14 ) and a second sub-housing ( 16 ), wherein in each sub-housing ( 14 . 16 ) a plurality of the battery modules ( 28 ) is arranged, and wherein the respective sub-housing ( 14 . 16 ) a connection area ( 20 . 22 ), in which the sub-housings ( 14 . 16 ) for providing the battery case ( 12 ) are coupled together.

Battery according to claim 1, characterized in that in the connection area ( 20 ) of the first part housing ( 14 ) at least one first connecting element ( 38 . 50 . 58 ) is formed which positively with at least one second connecting element ( 40 . 52 . 56 ), which in the connection area ( 22 ) of the second sub-housing ( 16 ) is trained.

Battery according to claim 2, characterized in that the at least one first connecting element ( 50 . 58 ) is formed as a recess, in which when connecting the first part housing ( 14 ) with the second sub-housing ( 16 ) the at least one second, as formed with the recess corresponding projection connecting element ( 40 . 56 ) in a joining direction ( 44 ) is insertable, in which when connecting the first part housing ( 14 ) with the second sub-housing ( 16 ) a distance between the sub-housings ( 14 . 16 ) is reduced.

Battery according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sub-housing ( 14 . 16 ) by means of at least one fixing element ( 46 . 68 . 70 . 72 . 78 ) are secured against being detached from one another.

Battery according to claim 3 and 4, characterized in that the at least one fixing element ( 46 . 68 . 70 . 72 . 78 ) one in the joining direction ( 44 ) acting force to hold the sub-housing ( 14 . 16 ).

Battery according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the sub-housing ( 14 . 16 ) in the connection area ( 20 . 22 ) a sealing element ( 42 ) having.

Battery according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the connection area ( 20 . 22 ), in particular elastic, deformability of at least one of the sub-housings ( 14 . 16 ) is greater than the deformability of one to the connection area ( 20 . 22 ) adjacent area ( 60 ) of the sub-housing ( 14 . 16 ).

Battery according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the sub-housing ( 14 . 16 ) in the connection area ( 20 . 22 ) has a first material which has a greater elastic deformability than a second material, by which a to the connection area ( 20 . 22 ) adjacent area ( 60 ) of the sub-housing ( 14 . 16 ) is formed.

Battery according to one of claims 1 to 8, characterized in that the battery housing ( 12 ) a third sub-housing ( 18 ) in which a plurality of the battery modules ( 28 ), wherein the third sub-housing ( 18 ) a connection area ( 26 ), in which the third partial housing ( 18 ) for providing the battery case ( 12 ) with another connection area ( 24 ) of the second sub-housing ( 16 ) is coupled.

Battery according to claim 9, characterized in that the first partial housing ( 14 ) and / or the third sub-housing ( 18 ) are dimensioned such that the first part housing ( 14 ) and / or the third sub-housing ( 18 ) can be arranged optionally in a motor vehicle of a first series or in a motor vehicle of a second series, wherein a length ( 34 ) of the second sub-housing ( 16 ) is dimensioned depending on the series.

Battery according to one of claims 1 to 10, characterized in that the respective sub-housing ( 14 . 16 . 18 ) in the connection area ( 20 . 22 . 24 . 26 ) has at least one passage opening for at least one, in particular for conducting electrical current and / or data and / or a cooling medium formed line and / or a connector comprising at least one line.

Motor vehicle with at least one battery ( 10 ) according to one of claims 1 to 11, wherein the second partial housing ( 16 ) is arranged in the region of a center tunnel of the motor vehicle.

Method of manufacturing a battery ( 10 ) for a motor vehicle, in which in a battery case ( 12 ) a plurality of battery modules ( 28 ), wherein a respective battery module ( 28 ) a plurality of battery cells ( 30 ), characterized in that the battery housing ( 12 ) at least a first sub-housing ( 14 ) and a second sub-housing ( 16 ), wherein in each sub-housing ( 14 . 16 ) a plurality of the battery modules ( 28 ) is arranged, and wherein the respective sub-housing ( 14 . 16 ) a connection area ( 20 . 22 ), in which the sub-housing ( 14 . 16 ) for providing the battery case ( 12 ) are coupled together.