DE102017000266A1 - Batteriemodulträger zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Batteriemodulträger zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Batteriemodulträger (10) zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Gehäusewanne (12) und einen Gehäusedeckel (14), welche jeweils als Sandwichkonstruktionen ausgebildet sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite aus einem Organoblech (18, 22) oder Aluminiumblech aufweisen, zwischen denen ein thermoplastischer Kunststoffschaum (20, 24) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Batteriemodulträger zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs.
  • Im Bereich der Elektromobilität sind die Anforderungen an geeignete Trägersysteme für Traktionsbatterien bzw. Batteriemodule relativ hoch. Unter anderem auch aufgrund des relativ hohen Gewichts der aufzunehmenden Traktionsbatterien bzw. Batteriemodule bestehen relativ hohe Anforderungen an den Leichtbau derartiger Batteriemodulträger. Auch im Hinblick auf die Crasheigenschaften der Batteriemodulträger werden relativ hohe Anforderungen gestellt, wobei derartige Batteriemodulträger im Idealfall sowohl besonders leicht als auch besonders steif sein sollten. Ferner sollten sich Batteriemodulträger auch gut in Fahrzeugstrukturen integrieren lassen.
  • Zusammenfassend besteht eine Vielzahl von Anforderungen an derartige Batteriemodulträger, insbesondere im Hinblick auf: Leichtbau, Steifigkeit, Noise Vibration Harshness, Crasheigenschaften, Wärmemanagement, Fügekonzepte, Brandschutz, Temperaturstabilität, Reparatureigenschaften, Halbzeugkosten, Lebensdauer, Medienbeständigkeit, Funktionsintegration, Herstellbarkeit, Schadensüberwachung, Materialkosten und Skalierbarkeit.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Batteriemodulträger zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, mittels welchem die oben genannten Anforderungen bestmöglich erfüllt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Batteriemodulträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Batteriemodulträger zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Gehäusewanne und einen Gehäusedeckel, welche jeweils als Sandwichkonstruktionen ausgebildet sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite aus einem Organoblech oder Aluminiumblech aufweisen, zwischen denen ein thermoplastischer Kunststoffschaum angeordnet ist.
  • Durch die Sandwichbauweise kann sowohl eine besonders gute Wärmeisolation als auch eine besonders gute Struktursteifigkeit realisiert werden. Bei dem thermoplastischen Kunststoffschaum kann es sich beispielsweise um einen Polyamid-Schaumstoff handeln. Durch den Sandwichaufbau kann sowohl dem Leichtbaugedanken als auch der Crashsicherheit Rechnung getragen werden. Im Falle von Organoblechen können diese eine Dicke von ca. 1 mm aufweisen, wobei die den Kern der Sandwichkonstruktionen bildende Kunststoffschaumschicht besonders leicht ausgebildet sein kann, beispielsweise mit einer Dichte von 70 g/l.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Batteriemodulträger Schnittstellen zu Integration des Batteriemodulträgers in eine Karosseriebodengruppe des Kraftfahrzeugs aufweist. Der Batteriemodulträger kann in seinen Abmessungen beispielsweise an einer Aussparung innerhalb der Karosserie des Kraftfahrzeugs angepasst sein. Darüber hinaus kann der Batteriemodulträger beispielsweise vorgefertigte Bohrungen aufweisen, durch welche Schrauben hindurchgeführt werden können, um den Batteriemodulträger in die besagte Karosseriebodengruppe des Kraftfahrzeugs zu integrieren und an dieser zu befestigen. Der Batteriemodulträger kann so beispielsweise bündig innerhalb der Karosseriebodengruppe des Kraftfahrzeugs untergebracht werden. Des Weiteren kann der Batteriemodulträger durch eine geschickte Anbindung an die Karosseriebodengruppe zur Versteifung der Karosseriebodengruppe und somit des gesamten Kraftfahrzeugs beitragen. Der Batteriemodulträger kann somit also auch eine versteifende und stützende Funktion innerhalb des Kraftfahrzeugs übernehmen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in dem Batteriemodulträger ein temperierbares Leitungssystem für ein Fluid integriert ist, wobei das Leitungssystem in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Batteriemodulträgers einem Fußraum des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Der Batteriemodulträger kann somit als Fußbodenheizung des Kraftfahrzeugs dienen. Dabei wird vorzugsweise ein flüssigkeitsbasiertes System zum Heizen des Insassenraums verwendet, wobei beispielsweise mehrere parallellaufende Kreisläufe im Batteriemodulträger, beispielsweise im Gehäusedeckel des Batteriemodulträgers, integriert sein können. Je nach Einbaulage des Batteriemodulträgers ist es aber auch möglich, dass das temperierbares Leitungssystem, welches als Fußbodenheizung fungiert, in der Gehäusewanne des Batteriemodulträgers integriert ist. Denn die Temperierung des Innenraums für Kraftfahrzeuge ohne ein Verbrennungsmotor kann häufig ein Problem darstellen, da die Temperierung bei reinen Elektrofahrzeugen nicht auf die Abwärme eines Verbrennungsmotors zugreifen kann. Durch das als Fußbodenheizung dienende in den Batteriemodulträger integrierte temperierbare Leitungssystem der Fahrgastraum des betreffenden Kraftfahrzeugs besonders effizient geheizt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass in dem Batteriemodulträger ein temperierbares Leitungssystem für ein Fluid integriert ist, wobei das Leitungssystem einen Aufnahmeraum für die Traktionsbatterie zumindest teilweise umschließt. Da bei Kälte die chemischen Prozesse langsamer ablaufen und die Viskosität der in Lithiumzellen verwendeten Elektrolyte stark zunimmt, erhöht sich bei Lithiumionenakkumulatoren bei Kälte den Innenwiderstand, wodurch die abgebbare Leistung sinkt. Ferner können die verwendeten Elektrolyte bei Temperaturen unter –20°C auch sogar einfrieren. Ein optimaler Temperaturbereich für gängige Batteriezellenkontraktionsbatterien auf Lithiumionenbasis liegt im Bereich von 18 bis 25°C. Zudem kann beim Aufladen bei niedrigen Temperaturen eine sehr starke Alterung auftreten, die mit irreversiblen Kapazitätsverlusten einhergehen kann. Ferner können sich die eingesetzten Traktionsbatterien bei der Energieabgabe auch sehr stark erhitzen, was zu einer Zersetzung der eingesetzten Elektrolyte führen kann. Mittels des temperierbaren Leitungssystems, welches den Aufnahmeraum für die Traktionbatterie zumindest teilweise umschließt, kann die Traktionsbatterie bedarfsgerecht geheizt und auch gekühlt werden. Dies verlängert die Lebensdauer der Traktionsbatterie und verbessert auch die Energieaufnahme und Energieabgabe der Traktionsbatterie.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in den Batteriemodulträger zumindest ein metallischer Einleger und/oder ein Einleger aus einem faserverstärkten Kunststoff integriert sind. Die metallischen Einleger bzw. die Einleger aus faserverstärktem Kunststoff können zur lokalen Versteifung des Batteriemodulträgers eingesetzt beziehungsweise integriert werden. Bei dem Einleger aus faserverstärktem Kunststoff kann es sich beispielsweise um Tapes oder auch um Organobleche handeln. Derartige Tapes bzw. Organoblecheinleger können während der Herstellung des Batteriemodulträgers mit Kunststoff umspritzt werden. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, dass eine Tapefixierung durch punktuelles Schweißen erfolgt. Es können auch Tape-basierte Organobleche mit einer entsprechend angepassten Orientierung der Fasern im betreffenden Laminat verwendet werden. Darüber hinaus können verschiedenste Tape-Legeverfahren zum Verstärken beziehungsweise Versteifen des Batteriemodulträgers während der Herstellung Anwendung finden. Im Falle von metallischen Einlegern können diese beispielsweise in einer Spritzgussmaschine eingelegt werden, mittels welcher der Batteriemodulträger hergestellt wird, wobei die eingelegten metallischen Einleger dann mit Kunststoff umspritzt werden. Eine Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem metallischen Einleger kann beispielsweise durch in den metallischen Einlegern vorgesehene Bohrungen verstärkt werden. Darüber hinaus kann der metallische Einleger beispielsweise auch mit einem Haftvermittler versehen werden, wodurch ein Stoffschluss zwischen dem metallischen Einleger und dem Kunststoffmaterial erzielt werden kann. Bei dem metallischen Einleger kann es sich beispielsweise um Stahleinleger, Einleger aus Aluminiumblech oder dergleichen handeln. Es können auch mehrere metallische Einleger miteinander verschraubt und anschließend erst mit Kunststoff umspritzt werden, wodurch die metallischen Einleger im Batteriemodulträger integriert werden können.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. 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 Merkmalskombination sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine Seitenschnittansicht eines Batteriemodulträgers zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, wobei der Batteriemodulträger eine Gehäusewanne und einen Gehäusedeckel aufweist, welche jeweils als Sandwichkonstruktionen ausgebildet sind und zwischen denen mehrere Batteriemodule der Traktionsbatterie aufgenommen sind;
  • 2 eine schematische Schnittansicht durch eine Querrippe des Gehäusedeckels, wobei ein temperierbares Leitungssystem für ein Fluid zu erkennen ist, welches zur Temperierung der Batteriemodule dient; und in
  • 3 eine schematische Draufsicht auf den Gehäusedeckel, wobei das temperierbare Leitungssystem zum Temperieren der Batteriemodule erneut dargestellt ist.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ein Batteriemodulträger 10 ist in einer Seitenschnittansicht in 1 gezeigt. Der Batteriemodulträger 10 umfasst eine Gehäusewanne 12 und einen Gehäusedeckel 14. Der Batteriemodulträger 10 dient zur Aufnahme einer hier nicht näher bezeichneten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Traktionsbatterie mehrere einzelne Batteriemodule 16 aufweist. Die Gehäusewanne 12 und der Gehäusedeckel 14 sind beide jeweils in Form von Sandwichkonstruktionen ausgebildet.
  • Die Gehäusewanne 12 weist jeweilige Organobleche 18 auf, zwischen welchen ein thermoplastischer Kunststoffschaum 20 angeordnet ist. Der Gehäusedeckel 14, welcher wie die Gehäusewanne 12 ebenfalls als Sandwichkonstruktion ausgebildet ist, umfasst ebenfalls zwei Organobleche 22, zwischen denen ebenfalls ein thermoplastischer Kunststoffschaum 24 angeordnet ist.
  • Der Batteriemodulträger 10 ist fest mit einer Karosserie 26 eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs über jeweilige Verschraubungen 28 verbunden. Die Karosserie 26 kann oberhalb von den Batteriemodulträger 10 dabei durchgängig bzw. geschlossen ausgebildet sein, sodass die Rohbausteifigkeit der gesamten Anordnung aus Karosserie 26 und Batteriemodulträger 10 erhöht wird. Darüber hinaus ergibt sich bei der geschlossenen Bauweise noch eine verbesserte Wärmeleitung zwischen den Batteriemodulträger 10 und der Karosserie 26.
  • In den Bereichen, wo die Batteriemodule 16 innerhalb des Batteriemodulträgers 10 aufgenommen sind, sind zusätzlich noch Brandschutztextilien 30 angeordnet bzw. eingebettet. Darüber hinaus ist in den Batteriemodulträger 10 ein temperierbares Leitungssystem 32 für ein Fluid integriert, wobei ein Teil dieses Leitungssystems 32 in jeweiligen Spritzgussrippen 34 angeordnet ist. Das Leitungssystem 32 kann beispielsweise aus Aluminiumrohren mit kreisrundem oder auch ovalem Querschnitt ausgebildet sein. Das temperierbare Leitungssystem 32 dient sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen der Batteriemodule 16.
  • Im Bereich des Gehäusedeckels 14 ist ein weiteres temperierbares Leitungssystem 33 für ein Fluid integriert, wobei dieses Leitungssystem 33 in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Batteriemodulträgers 10 einem hier nicht näher dargestellten Fußraum des betreffenden Kraftfahrzeugs zugewandt ist und somit als Fußbodenheizung dient. Dieses Leitungssystem 33, welches als Fußbodenheizung für den Insassenraum des betreffenden Kraftfahrzeugs dient, kann beispielsweise aus mehreren aluminiumbasierten gebogenen Rohren mit ca. 7 mm Durchmesser ausgebildet sein, die mehrere parallel laufende Kreisläufe bilden.
  • Bei beiden Leitungssystemen 32, 33 können statt der Aluminiumrohre oder auch zusätzlich zu den Aluminiumrohren beispielsweise auch Rohre aus einem Faserverbundwerkstoff eingesetzt werden, die gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen. Dies kann z. B. dadurch erzielt werden, dass in den Rohren aus Faserverbundwerkstoff Wärmeleitmaterialen, auch als Thermal-Interface-Materialien bezeichnet, integriert sind. Als derartige Wärmeleitmaterialien kommen beispielsweise mikro- und auch nanoskalige Füllstoffe, wie z. B. Bornitride aber auch Kohlenstoff-Nanoröhren, in Betracht.
  • Des Weiteren weist der Batteriemodulträger 10 in seinem Gehäusedeckel 14 noch ein Überdruckventil 36 auf, welches als eine Art Einleger in den Gehäusedeckel 14 integriert ist. Ferner weist der Gehäusedeckel 14 noch eine Reihe von Spritzgussrippen 38 auf, welche unter anderem zur mechanischen Stabilisierung des Gehäusedeckels 14 dienen. Ferner weist der Batteriemodulträger 10 zumindest ein Temperatursensor 40 auf, mittels welchem die Batteriemodule 16 überwacht werden können. Darüber hinaus können im Gehäusedeckel 14 noch Heiztextilien 42 integriert sein, welche zur Temperierung des Batteriemodulträgers 10 genutzt werden können.
  • In 2 ist ein schematischer Schnitt durch eine nicht näher bezeichnete Querrippe des Gehäusedeckels 14 dargestellt. Hier sind nochmals gut die verschiedenen Spritzgussrippen 34 erkennbar, in denen einige der nicht näher bezeichneten Leitungen des Leitungssystems 32 integriert sind, welche zum Heizen und Kühlen der Batteriemodule 16 dienen. Die Spritzgussrippen 34 dienen nicht nur allein zur Aufnahme des Leitungssystems 32 sondern Separieren auch die einzelnen Batteriemodule 16 voneinander. Die Spritzgussrippen 34 können beispielsweise aus einem hochtemperaturbeständigen Polyphthalamid hergestellt sein. Die zusätzlich integrierten Brandschutztextilien 30 tragen auch nochmals zum Brandschutz des Batteriemodulträgers 10 bei.
  • Erhöhte Temperaturen sowie Überlastzustände oder Beschädigungen an den Batteriemodulen 16 oder auch an dem temperierbaren Leitungssystem 32 können, wenn alle internen und externen Sicherheitseinrichtungen einer Traktionsbatterie versagen, zu einem sogenannten thermal Runaway der Traktionsbatterie führen. Der Begriff thermal Runaway oder thermisches Durchgehen bezeichnet die Überhitzung eines Energiespeichers aufgrund eines sich selbst verstärkenden Erhitzungsprozesses. Das sogenannte Durchgehen bewirkt in der Regel die Zerstörung des betreffenden Akkus. Eine Explosion und die Beschädigung der Batteriemodule 16 durch Hitze kann durch die konstruktive Ausgestaltung des Batteriemodulträgers 10 verhindert werden. Dies wird insbesondere auch durch die Spritzgussrippen 34 erreicht, welche die einzelnen Batteriemodule 16 örtlich voneinander trennen.
  • In 3 ist der Gehäusedeckel 14 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, wobei das temperierbare Leitungssystem 32, welches zum Kühlen und Heizen der Batteriemodule 16 dient, nochmals gut zu erkennen ist. Das Leitungssystem 32 ist an ein kombiniertes Kühl- und Heizaggregat 44 angeschlossen, welches ein in dem Leitungssystem 32 enthaltenes Fluid bedarfsgerecht aufheizen bzw. kühlen kann, um die einzelnen Batteriemodule 16 optimal zu temperieren. Das Leitungssystem 32 kann beispielsweise aus Aluminiumrohren oder auch aus faserverstärkten Kunststoffrohren bestehen. Das flüssigkeitsbasierte Temperierungssystem zum Heizen und Kühlen der Batteriemodule 16 weist dabei vorzugsweise mehrere parallel laufende Kreisläufe auf, sodass durch kurze Wege im Gehäusedeckel 14 eine möglichst konstante Temperatur der Batteriemodule 16 sichergestellt werden kann.

Claims (8)

  1. Batteriemodulträger (10) zum Aufnehmen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Gehäusewanne (12) und einen Gehäusedeckel (14), welche jeweils als Sandwichkonstruktionen ausgebildet sind, die jeweils eine Oberseite und eine Unterseite aus einem Organoblech (18, 22) oder Aluminiumblech aufweisen, zwischen denen ein thermoplastischer Kunststoffschaum (20, 24) angeordnet ist.
  2. Batteriemodulträger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriemodulträger (10) Schnittstellen zur Integration des Batteriemodulträgers (10) in eine Karosseriebodengruppe (26) des Kraftfahrzeugs aufweist.
  3. Batteriemodulträger (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Batteriemodulträger ein temperierbares Leitungssystem (33) für ein Fluid integriert ist, wobei das Leitungssystem (33) in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Batteriemodulträgers (10) einem Fußraum des Kraftfahrzeugs zugewandt ist.
  4. Batteriemodulträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Batteriemodulträger ein temperierbares Leitungssystem (32) für ein Fluid integriert ist, wobei das Leitungssystem (32) einen Aufnahmeraum für die Traktionsbatterie zumindest teilweise umschließt.
  5. Batteriemodulträger (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem (32, 33) Rohre aus Aluminium und/oder aus einem Faserverbundwerkstoff aufweist, wobei im Falle von Rohren aus Faserverbundwerkstoff in diesen Wärmeleitmaterialen, insbesondere Bornitride und/oder Kohlenstoff-Nanoröhren, als Füllstoffe integriert sind.
  6. Batteriemodulträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoffschaum (20, 24) aus einem Polyamid oder Polyphthalamid hergestellt ist.
  7. Batteriemodulträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Batteriemodulträger (10) zumindest ein metallischer Einleger integriert ist.
  8. Batteriemodulträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Batteriemodulträger (10) zumindest ein Einleger aus einem faserverstärkten Kunststoff integriert ist.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019121970A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Lion Smart Gmbh Batterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug
DE102018206597A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102018222459A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Verfahren zum Bereitstellen einer Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102018132849A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Aufprallschutzvorrichtung
CN111834568A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 奥迪股份公司 具有集成的冷却装置的底部防护设备、电池壳体、电池和机动车
WO2021180469A1 (de) * 2020-03-09 2021-09-16 Daimler Ag Rohbaustruktur für einen elektrisch antreibbaren kraftwagen
CN114464949A (zh) * 2020-11-10 2022-05-10 保时捷股份公司 驱动电池以及具有驱动电池的车辆
DE102022105511B3 (de) 2022-03-09 2023-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Gaskanal zwischen einem Batteriesystem und einer Unterfahrschutzplatte
WO2024100042A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Sabic Global Technologies B.V. Thermoplastic battery cover reinforced with continuousfiber composite lamina to control burst pressure

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11855268B2 (en) 2017-12-20 2023-12-26 Lion Smart Gmbh Battery apparatus for an electrically driven vehicle
WO2019121970A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Lion Smart Gmbh Batterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug
DE102018206597A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102018132849A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Aufprallschutzvorrichtung
DE102018132849B4 (de) 2018-12-19 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Aufprallschutzvorrichtung
US11489216B2 (en) 2018-12-20 2022-11-01 Audi Ag Method for providing a battery arrangement for a motor vehicle, and motor vehicle
DE102018222459A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Verfahren zum Bereitstellen einer Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
CN111354888A (zh) * 2018-12-20 2020-06-30 奥迪股份公司 用于为机动车提供电池设备的方法及机动车
CN111834568B (zh) * 2019-04-15 2023-04-07 奥迪股份公司 具有集成的冷却装置的底部防护设备、电池壳体、电池和机动车
CN111834568A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 奥迪股份公司 具有集成的冷却装置的底部防护设备、电池壳体、电池和机动车
WO2021180469A1 (de) * 2020-03-09 2021-09-16 Daimler Ag Rohbaustruktur für einen elektrisch antreibbaren kraftwagen
CN114464949A (zh) * 2020-11-10 2022-05-10 保时捷股份公司 驱动电池以及具有驱动电池的车辆
DE102022105511B3 (de) 2022-03-09 2023-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Gaskanal zwischen einem Batteriesystem und einer Unterfahrschutzplatte
WO2024100042A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Sabic Global Technologies B.V. Thermoplastic battery cover reinforced with continuousfiber composite lamina to control burst pressure

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