DE102018103581A1

DE102018103581A1 - Kompressionsbegrenzer für antriebsbatteriegehäuse

Info

Publication number: DE102018103581A1
Application number: DE102018103581.0A
Authority: DE
Inventors: Asif Iqbal; Jason SIELAFF; Josef Dollison; Jeremy Samborsky; Daniel Miller
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2018-08-23
Also published as: US20180241019A1; CN108461676B; CN108461676A; US10522802B2

Abstract

Eine beispielhafte Antriebsbatteriebaugruppe beinhaltet unter anderem einen ersten Abschnitt eines Gehäuses, einen zweiten Abschnitt des Gehäuses und einen Kompressionsbegrenzer. Der erste Abschnitt ist auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt. Ein beispielhaftes Verfahren beinhaltet unter anderem das Befestigen eines ersten Abschnitts eines Gehäuses für eine Antriebsbatterie an einem zweiten Abschnitt und das Begrenzen der Kompression des ersten Abschnitts während des Befestigens unter Verwendung eines Kompressionsbegrenzers. Der erste Abschnitt ist auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Gehäuse für eine Antriebsbatterie, und insbesondere einen in das Gehäuse integrierten Kompressionsbegrenzer.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da elektrifizierte Fahrzeuge unter Verwendung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen, die von einer Antriebsbatterie mit Energie versorgt werden, selektiv angetrieben werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstatt oder zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor antreiben. Beispielhafte elektrifizierte Fahrzeuge beinhalten Hybridelektrofahrzeuge (hybrid electric vehicle - HEV), Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV), Brennstoffzellenfahrzeuge (fuel cell vehicle - FCV) und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (battery electric vehicle - BEV).
Bei der Antriebsbatterie handelt es sich um eine Batterie mit relativ hoher Spannung, welche die elektrischen Maschinen und andere elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs selektiv mit Energie versorgt. Die Antriebsbatterie beinhaltet eine Vielzahl von miteinander verbundenen Batteriezellen, die Energie speichern. Die Antriebsbatterie kann ein Gehäuse beinhalten, in dem die Batteriezellen untergebracht sind.
KURZDARSTELLUNG
Eine Antriebsbatteriebaugruppe gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem einen ersten Abschnitt eines Gehäuses, einen zweiten Abschnitt des Gehäuses und
einen Kompressionsbegrenzer. Der erste Abschnitt ist auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorstehenden Baugruppe umfasst der erste Abschnitt ein polymerbasiertes Material.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist das polymerbasierte Material mit einem Glasfüllstoff verstärkt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der zweite Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der zweite Abschnitt ein polymerbasiertes Material.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der erste Abschnitt ein Deckel und der zweite Abschnitt ist eine Wanne.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der erste Abschnitt eine Wanne und der zweite Abschnitt ist ein Deckel. Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen beinhaltet ein mechanisches Befestigungselement, das sich durch eine Öffnung in dem Kompressionsbegrenzer erstreckt und den ersten Abschnitt am zweiten Abschnitt befestigt. In einer weiteren nicht einschränkende Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen berührt das mechanische Befestigungselement beim Befestigen des ersten Abschnitts an dem zweiten Abschnitt den ersten Abschnitt nicht.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der Kompressionsbegrenzer ein Metall oder eine Metalllegierung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der Kompressionsbegrenzer eine Aluminiumlegierung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist der Kompressionsbegrenzer ringförmig, wobei eine radial äußere Fläche des Kompressionsbegrenzers mit einer Nut ausgebildet ist, die eine Zunge des ersten Abschnitts derart aufnimmt, dass sich Abschnitte des Kompressionsbegrenzers radial mit der Zunge überlappen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen beinhaltet der erste Abschnitt einen Gehäuseabschnitt, der mindestens einen Teil eines offenen Bereichs zum Aufnehmen eines Batterieverbands definiert, einen peripheren Flansch um einen Umfang des Gehäuseabschnitts und eine Vielzahl von Versteifungsrippen, die sich aus dem Gehäuseabschnitt zu dem peripheren Flansches erstrecken. Der Kompressionsbegrenzer befindet sich innerhalb des peripheren Flansches.
Ein Verfahren gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem das Befestigen eines ersten Abschnitts eines Gehäuses für eine Antriebsbatterie an einem zweiten Abschnitt und das Begrenzen der Kompression des ersten Abschnitts während des Befestigens unter Verwendung eines Kompressionsbegrenzers. Der erste Abschnitt ist auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens ist der Kompressionsbegrenzer ein Metall oder eine Metalllegierung, und der erste Abschnitt ist polymerbasiert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren ist der zweite Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Befestigen des ersten Abschnitts an dem zweiten Abschnitt mit einem mechanischen Befestigungselement, das sich durch eine Öffnung in dem Kompressionsbegrenzer erstreckt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Ineingriffbringen des zweiten Abschnitts mittels Gewinde mit dem mechanischen Befestigungselement.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Befestigen, ohne dass das mechanische Befestigungselement den ersten Abschnitt berührt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren ist der Kompressionsbegrenzer ringförmig und der erste Abschnitt auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt ist mit einer Zunge des ersten Abschnitts, die sich derart in eine Nut des Kompressionsbegrenzers erstreckt, dass sich Abschnitte des Kompressionsbegrenzers radial mit der Zunge überlappen.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Figuren können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines beispielhaften Antriebsstrangs für ein elektrifiziertes Fahrzeug.
2 veranschaulicht eine Seitenansicht einer Antriebsbatterie des Antriebsstrangs aus 1.
3 veranschaulicht eine erweiterte Seitenansicht der Antriebsbatterie aus 2.
4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Deckels von einem Gehäuse der Antriebsbatterie aus 2.
5 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Wanne von einem Gehäuse der Antriebsbatterie aus 2.
6 veranschaulicht eine Nahansicht von Bereich 6 in 4.
7 veranschaulicht eine Untersicht von Bereich 6 aus 6.
8 veranschaulicht eine Schnittansicht eines Flansches des Deckels in 4 entlang der Linie 8-8 in 6.
9 veranschaulicht eine Schnittansicht auf der Linie 8-8 in 6 wenn ein mechanisches Befestigungselement in einer installierten Position ist.
10 veranschaulicht eine perspektivische Schnittansicht des Deckels in 4 auf der Linie 10-10 in 4.
11 veranschaulicht eine Unterseite des Deckels aus 4, der einem durch das Gehäuse aus 2 und 3 bereitgestellten offenen Bereich gegenüber liegt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung betrifft das miteinander Verspannen eines ersten und zweiten Abschnitts eines Antriebsbatteriegehäuses. Mindestens einer von dem ersten oder dem zweiten Abschnitt enthält einen Kompressionsbegrenzer, der ermöglicht, dass der erste und der zweite Abschnitt dicht verspannt bleiben. Wenn die Spannlast zum Beispiel aufgrund von Kunststoffkriechen reduziert würde, könnten sich der erste und zweite Abschnitt relativ zueinander verschieben. Die Verschiebung könnte zu Durchlässen zu einem Innenraum des Antriebsbatteriegehäuses führen, was unter anderem das Eindringen von Verunreinigungen in den Innenraum ermöglichen könnte.
1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Obwohl als Hybridelektrofahrzeug (HEV) abgebildet, versteht es sich, dass die hier beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und sich auf beliebige andere elektrifizierte Fahrzeuge erstrecken könnten, darunter unter anderem Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Batterieelektrofahrzeuge (BEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge usw.
Der Antriebsstrang 10 beinhaltet eine Antriebsbatterie 14, die eine Vielzahl von Batterieanordnungen 18 aufweist, einen Verbrennungsmotor 20, einen Elektromotor 22 und einen Generator 24. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Arten von elektrischen Maschinen. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 können getrennt sein oder die Form eines kombinierten Motor-Generators aufweisen.
In dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Antriebsstrang 10 um einen Antriebsstrang mit Leistungsverzweigung, der ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen ein Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 anzutreiben. Das erste Antriebssystem beinhaltet eine Kombination des Verbrennungsmotors 20 und des Generators 24. Das zweite Antriebssystem beinhaltet mindestens den Elektromotor 22, den Generator 24 und die Antriebsbatterie 14. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Teile eines elektrischen Antriebssystems des Antriebsstrangs 10.
Der Verbrennungsmotor 20 und der Generator 24 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, wie etwa einen Planetenradsatz, verbunden sein. Natürlich können andere Arten von Kraftübertragungseinheiten, darunter andere Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 20 mit dem Generator 24 zu verbinden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform handelt es sich bei der Kraftübertragungseinheit 30 um einen Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägerbaugruppe 36 beinhaltet.
Der Generator 24 kann vom Verbrennungsmotor 20 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 24 kann alternativ als ein Elektromotor zum Umwandeln von elektrischer Energie in kinetische Energie dienen, wodurch ein Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, die mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbunden ist.
Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 ist mit einer Welle 40 verbunden, die durch eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit den Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz beinhalten, der eine Vielzahl von Zahnrädern 46 aufweist. Andere Kraftübertragungseinheiten könnten in anderen Beispielen verwendet werden.
Die Zahnräder 46 übertragen das Drehmoment vom Verbrennungsmotor 20 auf ein Differential 48, um den Fahrzeugantriebsrädern 28 letztlich Traktion bereitzustellen. Das Differential 48 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, welche die Übertragung von Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In diesem Beispiel ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 durch das Differential 48 mechanisch an eine Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
Der Elektromotor 22 kann selektiv eingesetzt werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 durch Ausgeben eines Drehmoments an eine Welle 52 anzutreiben, die ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist. In dieser Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 24 als Teil eines regenerativen Bremssystems zusammen, in dem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 24 als Elektromotoren zum Ausgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Beispielsweise können der Elektromotor 22 und der Generator 24 jeweils elektrische Energie ausgeben, um Zellen der Antriebsbatterie 14 wiederaufzuladen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 und 3 beinhaltet die Antriebsbatterie 14 ein Gehäuse 60, das einen offenen Bereich 64, in dem die Batterieverbände 18 untergebracht sind, bereitstellt. In dem Gehäuse 60 könnte einer oder eine Vielzahl der Batterieverbände 18 untergebracht sein. Die Antriebsbatterie 14, mit dem Gehäuse 60, kann an einem Fahrzeug außerhalb einer Fahrgastzelle montiert werden. Das Gehäuse schützt unter anderem die Batterieverbände 18 vor Umweltschadstoffen und Korrosion.
Das Gehäuse 60 beinhaltet mindestens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform ist der erste Abschnitt ein Deckel 70 des Gehäuses 60 und der zweite Abschnitt ist eine Wanne 74 des Gehäuses 60. In einer anderen Ausführungsform ist der erste Abschnitt die Wanne 74 des Gehäuses 60 und der zweite Abschnitt ist der Deckel 70 des Gehäuses 60.
Der erste Abschnitt und zweite Abschnitt sind nicht darauf beschränkt, eine Wanne oder ein Deckel zu sein. Wenn das Gehäuse 60 eine separate Seitenwand beinhalten würde, könnte zum Beispiel der ersten oder zweite Abschnitt die separate Seitenwand sein.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Gehäuse 60 ist der Deckel 70 an der Wanne 74 befestigt, um den offenen Bereich 64 dazwischen bereitzustellen. Eine Vielzahl von mechanischen Befestigungselementen 78 wird verwendet, um den Deckel 70 an der Wanne 74 zu befestigen. Die Schnittstelle zwischen dem Deckel 70 und der Wanne 74 kann zum Beispiel mit einer Polymerdichtung abgedichtet werden.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 und 5 mit fortgesetzter Bezugnahme auf 2 und 3 beinhaltet der Deckel 70 einen Gehäuseabschnitt 80, einen peripheren Flansch 84 und eine Vielzahl von Versteifungsrippen 88. Der Gehäuseabschnitt 80 stellt mindestens einen Teil des offenen Bereichs 64, der den Batterieverband 18 aufnimmt, bereit. Der periphere Flansch 84 erstreckt sich um einen Umfang des Gehäuseabschnitts 80.
Der Deckel 70 ist aus einem polymerbasierten Material, wie etwa einem thermoplastischen oder duroplastischen Material, gefertigt. In einigen spezifischen Beispielen ist das polymerbasierte Material des Deckels 70 ein für Ölwannen geeignetes Kunststoffharz wie PA66.
Das Material des Deckels 70 könnte ferner einen Verstärkungszusatz umfassen, wie etwa einen Glasfüllstoff oder Kohlenstofffaserfüllstoff. Das Material des Deckels 70 könnte stattdessen oder zusätzlich ein leitfähiges Füllmaterial umfassen, wenn für die elektromagnetische Kompatibilität des Deckels 70 benötigt. Der Deckel 70 kann mit Kanälen ausgebildet sein, um Wärmeabgabe von der Antriebsbatterie 14 zu ermöglichen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen könnte der Deckel 70 solche Kanäle beinhalten, die in einer nach außen gerichteten Fläche des Deckels 70 ausgebildet sind, um Rippen oder Kühlkörper bereitzustellen, um Wärmeabgaben zu ermöglichen. Von einem Lüfter angetriebene Luft, Stauluft oder eine andere Art von Strömung könnte durch die Kanäle über die Rippen bewegt werden, um thermische Energie aus dem Deckel 70 abzuführen.
Da der Deckel 70 polymerbasiert ist, ist er leichter als ein Deckel von ähnlicher Größe, der ein Metall oder eine Metalllegierung ist. Das Fertigen des Deckels 70 oder eines anderen Abschnitts des Gehäuses 60 aus einem polymerbasierten Material kann somit das Gewicht reduzieren gegenüber einem Gehäuse, das aus einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt ist. Das polymerbasierte Material kann außerdem Kosten sparen gegenüber Materialien, die eine e-Beschichtung erfordern würden.
Die Wanne 74 beinhaltet einen Gehäuseabschnitt 90, einen peripheren Flansch 94 und eine Vielzahl von Versteifungsrippen 98, die sich aus dem Gehäuseabschnitt 90 zu dem peripheren Flansch 94 erstrecken. Der Gehäuseabschnitt 90 stellt einen verbleibenden Teil des offenen Bereichs 64, der den Batterieverband 18 aufnimmt, bereit. Der periphere Flansch 94 erstreckt sich um einen Umfang des Gehäuseabschnitts 90.
Die beispielhafte Wanne 74 ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt. In einer spezifischen beispielhaften Ausführungsform ist die Wanne 74 aus Aluminium gefertigt. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist die Wanne 74 aus einem polymerbasierten Material gefertigt, das härter als das polymerbasierte Material des Deckels 70 ist.
In der beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Vielzahl von mechanischen Befestigungselementen 78 Gewindebefestigungselemente, wie etwa M6-Schrauben, die mit jeweiligen Gewindebohrungen 104 in der Wanne 74 in Eingriff treten. Wenn sie in der installierten Position aus 2 festgezogen sind, spannen die Vielzahl von mechanischen Befestigungselementen 78 den peripheren Flansch 84 des Deckels 70 gegen den peripheren Flansch 94 der Wanne 74.
Da der Deckel 70 aus einem polymerbasierten Material, das relativ weich ist, gefertigt ist, könnte das Ausüben einer Spannlast auf das Material des Flansches 84 das Material des Flansches 84 komprimieren und im Laufe der Zeit zu einer Kriechverformung des polymerbasierten Materials führen. Die Kriechverformung kann dazu führen, dass sich das mechanischen Befestigungselement 78 löst. Das lose mechanische Befestigungselement 78 könnte eine Bewegung des Deckels 70 relativ zu der Wanne 74 ermöglichen, was dann unter anderem einen Durchlass durch die Schnittstelle bereitstellen könnte. Verunreinigungen könnten sich unerwünscht durch den Durchlass zu dem offenen Bereich 64 bewegen.
Um das mögliche Lösen der mechanischen Befestigungselemente 78 aufgrund einer Kompression des Flansches 84 anzugehen, ist der beispielhafte Flansch 84 auf eine Vielzahl von Kompressionsbegrenzern 110, die über einen Umfang des Deckels 70 verteilt sind und im Flansch 84 gehalten werden, aufgeformt. In diesem Beispiel wird einer der Kompressionsbegrenzer 110 in Verbindung mit jedem der mechanischen Befestigungselemente 78, die den Deckel 70 an der Wanne 74 befestigen, verwendet. Die Kompressionsbegrenzer 110 sind in dieser nicht einschränkenden Ausführungsform ein Metall oder ein metallbasiertes Material. Die Kompressionsbegrenzer 110 könnten zum Beispiel eine galvanisierte K-Legierung sein.
Wenn eines der mechanischen Befestigungselemente 78 in einer der Gewindebohrungen 104 festgezogen ist, ist der Kompressionsbegrenzer 110 zwischen einem Kopf 114 des mechanischen Befestigungselements 78 und dem Flansch 94 der Wanne 74 verspannt. Somit ist der Kompressionsbegrenzer 110 anstatt des Flansches 84 des Deckels 70 gespannt.
Der Kompressionsbegrenzer 110 ist aus einem Material gefertigt, das relativ zu dem Flansch 84 im Wesentlichen nicht komprimierbar ist. Somit kann das mechanische Befestigungselement 78 in engem Eingriff mit der Gewindebohrung 104 der Wanne bleiben und eine Bewegung des Deckels 70 relativ zu der Wanne 74 verhindern. In einigen Beispielen ist der Kompressionsbegrenzer 110 aus einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt, das/die außerdem einen Abschnitt eines Erdungspfads für die Antriebsbatterie 14 in dem offenen Bereich 64 zu einem Bereich außerhalb des Gehäuses 60 bereitstellen kann.
Unter Bezugnahme auf 6-9 ist nun der Kompressionsbegrenzer 110 ein Ring und stellt eine Öffnung 118 bereit, die eine Welle 122 des mechanischen Befestigungselements 78 aufnimmt, bereit. Der Ring 118 beinhaltet in diesem Beispiel keine Gewinde.
In dieser beispielhaften Ausführungsform weist der Kopf 114 des mechanischen Befestigungselements 78 einen Durchmesser D_H (9) auf, und eine Seite des Kompressionsbegrenzers 110, die eine Schnittstelle mit dem Kopf 114 hat, weist einen Durchmesser D_CL (8) auf. Der Kompressionsbegrenzer 110 ist derart bemessen, dass der Durchmesser D_CL größer als der Durchmesser D_H.ist. Das Bemessen des Durchmessers D_CL des Kompressionsbegrenzers 110 auf diese Weise stellt sicher, dass der Kopf 114 gegen den Kompressionsbegrenzer 110 gespannt ist, ohne direkt gegen den Flansch 84 gespannt zu sein. Das heißt, der Kopf 114 und die verbleibenden Abschnitte des mechanischen Befestigungselements 78 berühren keinen Teil des Flansches 84 wenn der Flansch 84 gegen den Flansch 94 der Wanne 74 gespannt wird. Ein Überdimensionieren des Kompressionsbegrenzers 110 relativ zu dem Kopf 114 auf diese Weise kann eine geeignete Lagerfläche zum Erhalten eines Restdrehmoments ermöglichen, das zu einer Spannlast führt, die zum Abdichten des Flansches 84 ausreicht.
In anderen Beispielen kann der Durchmesser D_H des Kopfes 114 größer als der Durchmesser D_CL des Kompressionsbegrenzers 110 sein.
Um den Kompressionsbegrenzer 110 in dem Flansch 94 zu befestigen, ist der Flansch 94 auf den Kompressionsbegrenzer 110 aufgeformt. Der Kompressionsbegrenzer 110 könnte zum Beispiel in einem Formhohlraum, der den gewünschten Maßen des Deckels 70 entspricht, platziert werden. Geschmolzenes Polymermaterial wird in den Formhohlraum eingespritzt. Das Polymermaterial härtet dann aus, was die Position des Kompressionsbegrenzers 110 im Flansch 94 hält.
In diesem Beispiel ist eine radial äußere Fläche 130 des Kompressionsbegrenzers 110 mit einer Nut 134, die eine Zunge 138 des Flansches 84 aufnimmt, ausgebildet. Axiale Endabschnitte 142a und 142b des Kompressionsbegrenzers 110 überlappen sich somit radial mit der Zunge 138. Die Überlappung der axialen Endabschnitte 142a und 142b mit der Zunge 138 kann verhindern, dass sich der Kompressionsbegrenzer 110 axial aus dem Flansch 84 zurückzieht. Insbesondere stellt die oben beschriebene Überdimensionierung des Kompressionsbegrenzers 110 relativ zu dem Kopf 114 einen radialen Raum im Kompressionsbegrenzer 110 bereit, um die Zunge 138 aufzunehmen, während die Zunge 138 von dem mechanischen Befestigungselement 78 weiterhin radial beabstandet bleibt. Dies kann sicherstellen, dass die Zunge 138 nicht zu einer relativ weichen Verbindungsstelle führt. Das heißt, der Kompressionsbegrenzer 110 kann die Zunge 138 radial aufnehmen, während eine radiale Menge des Kompressionsbegrenzers 110 von der Zunge 138 ununterbrochen bleibt. Die von der Zunge 138 ununterbrochene radiale Menge kann zwischen dem Kopf 114 und dem Flansch 94 der Wanne 74 fest verspannt sein, um eine relativ harte Verbindungsstelle bereitzustellen.
In diesem Beispiel ist ein Bereich des Flansches 84, der den Kompressionsbegrenzer 110 umgibt, relativ zu anderen Bereichen des Flansches 84 erhöht. Dies stellt einen um den Kompressionsbegrenzer 110 lokalisierten Bereich bereit, der dicker als die anderen Bereiche des Flansches 84 ist, was den Flansch 84 in dem Bereich des Kompressionsbegrenzers 110 verstärken kann.
Der beispielhafte Kompressionsbegrenzer 110 wird in der Darstellung im Flansch 84 des Deckels 70 gehalten gezeigt. In einem anderen Beispiel könnte der Kompressionsbegrenzer 110 in dem Flansch 94 der Wanne 74 gehalten werden. In einem derartigen Beispiel wäre der Flansch 84 in 6 ein Flansch der Wanne 74 anstatt der Flansch 84 des Deckels 70.
Eine Positionierung des Kompressionsbegrenzers 110 in der Wanne 74 könnte vorteilhaft sein, wenn die Wanne 74 zum Beispiel aus einem polymerbasierten Material oder aus einem anderen Material, das relativ zu einem Material des Deckels 70 weich ist, gefertigt wäre. Die Wanne 74 könnten zum Beispiel den Kompressionsbegrenzer 110 beinhalten, wenn die Wanne 74 polymerbasiert wäre und der Deckel ein Metall oder eine Metalllegierung wäre.
Unter Bezugnahme auf 10 mit Bezugnahme auf 2 und 3 erstreckt sich nun die Vielzahl von Versteifungsrippen 88 von dem Gehäuseabschnitt 80 zu dem peripheren Flansch 84. Die Versteifungsrippen 88 können ein Biegemoment, das eine Bewegung des peripheren Flansches 84 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 80 anregt, abschwächen. Eine Unterseite 160 des Flansches 84 des Deckels 70 ist gegen den Flansch 94 der Wanne 74 abgedichtet, wenn die mechanischen Befestigungselemente 78 in der installierten Position aus 2 festgezogen sind. Die Versteifungsrippen 88 können eine konstant abgedichtete Schnittstelle der Unterseite 160 mit dem Flansch 94 ermöglichen. Die Versteifungsrippen 98 der Wanne 74 stellen eine ähnliche Unterstützung für den Flansch 94 bereit.
Die durch die Versteifungsrippen 98 bereitgestellte strukturelle Unterstützung kann zusätzlich größere Biegeradii in den Ecken 164 und 168 des Deckels 70 ermöglichen als wenn Versteifungsrippen 98 nicht verwendet würden. Die größeren Biegeradii können einen allgemeinen Verpackungsplatzbedarf des Gehäuses 60 reduzieren. Die Versteifungsrippen 98 der Wanne 74 können die Verwendung größerer Biegeradii in der Wanne 74 ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 11 mit Bezugnahme auf 2 und 3 kann nun ein Netz 172 aus Rippen 176 zur zusätzlichen strukturellen Unterstützung in den Deckel 70 integriert werden. Die Rippen 176 erstrecken sich in diesem Beispiel in den offenen Bereich 64 des Gehäuses 60. Andere Rippen 180 können an den Ecken 168 positioniert werden, um zusätzliche strukturelle Unterstützung für die Ecken 168 hinzuzufügen.
Merkmale von einigen der offenbarten Beispiele beinhalten das sichere Verbinden eines relativ weichen Abschnitts eines Antriebsbatteriegehäuses mit einem relativ harten Abschnitt, und das Verhindern, dass die Verbindung den relativ weichen Abschnitt komprimiert durch Überformen eines Kompressionsbegrenzers in den relativ weichen Abschnitt.
Die vorstehende Beschreibung ist eher beispielhafter als einschränkender Natur. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach kann der Schutzumfang dieser Offenbarung lediglich durch Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.

Claims

Antriebsbatteriebaugruppe, umfassend: einen ersten Abschnitt eines Gehäuses; einen zweiten Abschnitt des Gehäuses; und einen Kompressionsbegrenzer, wobei der erste Abschnitt auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt ein polymerbasiertes Material umfasst, und optional, wobei das polymerbasierte Material mit einem Glasfüllstoff verstärkt ist.
Baugruppe nach Anspruch 2, wobei der zweite Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung ist, oder wobei der zweite Abschnitt ein polymerbasiertes Material ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt ein Deckel ist und der zweite Abschnitt eine Wanne ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt eine Wanne ist und der zweite Abschnitt ein Deckel ist.
Die Baugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend ein mechanisches Befestigungselement, das sich durch eine Öffnung in dem Kompressionsbegrenzer erstreckt und den ersten Abschnitt an dem zweiten Abschnitt befestigt und optional, wobei das mechanische Befestigungselement beim Befestigen des ersten Abschnitts an dem zweiten Abschnitt den ersten Abschnitt nicht berührt.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der Kompressionsbegrenzer ein Metall oder eine Metalllegierung ist und optional, wobei der Kompressionsbegrenzer eine Aluminiumlegierung ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der Kompressionsbegrenzer ringförmig ist, und eine radial äußere Fläche des Kompressionsbegrenzers mit einer Nut ausgebildet ist, die eine Zunge des ersten Abschnitts derart aufnimmt, dass sich Abschnitte des Kompressionsbegrenzers radial mit der Zunge überlappen.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt einen Gehäuseabschnitt, der mindestens einen Teil eines offenen Bereichs zum Aufnehmen eines Batterieverbands definiert, einen peripheren Flansch um einen Umfang des Gehäuseabschnitts und eine Vielzahl von Versteifungsrippen, die sich aus dem Gehäuseabschnitt zu dem peripheren Flansch erstrecken, beinhaltet, wobei der Kompressionsbegrenzer sich innerhalb des peripheren Flansches befindet.
Verfahren, umfassend: Befestigen eines ersten Abschnitts eines Gehäuses für eine Antriebsbatterie an einem zweiten Abschnitt, und Begrenzen der Kompression des ersten Abschnitts während des Befestigens unter Verwendung eines Kompressionsbegrenzers, wobei der erste Abschnitt auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kompressionsbegrenzer ein Metall oder eine Metalllegierung ist, und der erste Abschnitt polymerbasiert ist und optional, wobei der zweite Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung ist.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Befestigen des ersten Abschnitts an dem zweiten Abschnitt mit einem mechanischen Befestigungselement, das sich durch eine Öffnung in dem Kompressionsbegrenzer erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Ineingriffbringen des zweiten Abschnitts mittels Gewinde mit dem mechanischen Befestigungselement.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Befestigen, ohne dass das mechanische Befestigungselement den ersten Abschnitt berührt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Kompressionsbegrenzer ringförmig ist, und der erste Abschnitt auf den Kompressionsbegrenzer aufgeformt ist mit einer Zunge des ersten Abschnitts, die sich derart in eine Nut des Kompressionsbegrenzers erstreckt, dass sich Abschnitte des Kompressionsbegrenzers radial mit der Zunge überlappen