DE102018128975B4 - Battery housing of a traction battery - Google Patents

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Abstract

Traktionsbatterie (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse, wobei das Batteriegehäuse wenigstens zwei Längsstreben (2) sowie wenigstens zwei Querstreben (3) aufweist, die derart miteinander verbunden sind, dass sie zusammen eine Aufnahme für wenigstens ein Batteriemodul (4) bilden, wobei das Batteriemodul (4) eine Vielzahl von Batteriezellen (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (4), wenigstens ein, im Wesentlichen plattenförmiges, aus Aluminium gefertigtes Kraftübertragungselement (6) zur Lastübertragung und/oder -begrenzung aufweist.

Figure DE102018128975B4_0000
Traction battery (1), in particular for a motor vehicle, with a battery housing, the battery housing having at least two longitudinal struts (2) and at least two cross struts (3), which are connected to one another in such a way that together they provide a receptacle for at least one battery module (4). form, wherein the battery module (4) has a plurality of battery cells (5), characterized in that the battery module (4) has at least one, essentially plate-shaped, force transmission element (6) made of aluminum for load transmission and / or limitation.
Figure DE102018128975B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Traktionsbatterie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse, wobei das Batteriegehäuse wenigstens zwei Längsstreben sowie wenigstens zwei Querstreben aufweist, die derart miteinander verbunden sind, dass sie zusammen eine Aufnahme für wenigstens ein Batteriemodul bilden, wobei das Batteriemodul eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist.The invention relates to a traction battery, in particular for a motor vehicle, with a battery housing, the battery housing having at least two longitudinal struts and at least two cross struts, which are connected to one another in such a way that together they form a receptacle for at least one battery module, the battery module having a plurality of Has battery cells.

Derartige Traktionsbatterien sind beispielsweise aus DE 10 2017 206 852 A1 , DE 10 2012 000 622 A1 und WO 2015 / 049 215 A1 bereits hinlänglich bekannt. Da Kraftfahrzeuge zunehmend wenigstens teilweise elektrisch angetrieben werden, beispielsweise in Form von E-Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, werden zunehmend große Traktionsbatterien in den Fahrzeugen verbaut. Im Crashfall müssen derartige Batterien besonders geschützt werden, da beispielsweise aus beschädigten Batteriezellen Elektrolyte auslaufen können.Such traction batteries, for example, are out DE 10 2017 206 852 A1 , DE 10 2012 000 622 A1 and WO 2015 / 049 215 A1 already well known. Since motor vehicles are increasingly being driven at least partially electrically, for example in the form of electric vehicles or hybrid vehicles, increasingly large traction batteries are being installed in the vehicles. In the event of a crash, such batteries must be particularly protected because, for example, electrolytes can leak from damaged battery cells.

Daher bestehen bestimmte Anforderungen an die Crashsicherheit der die Batteriemodule aufnehmenden Batteriegehäuse. Gleichzeitig wird jedoch ein möglichst geringes Gesamtgewicht des Fahrzeugs angestrebt. Um die Batteriemodule der Batterien vor crashinduzierten Beschädigungen zu schützen und gleichzeitig ein möglichst geringes Gewicht der gesamten Traktionsbatterie zu bewahren, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt. So wird beispielsweise in der DE 10 2016 110 787 A1 der Anmelderin vorgeschlagen, an den Innenseiten der Längsstreben Deformationselemente vorzusehen, welche Deformationsräume zwischen den Batteriemodulen und den Längsstreben ausbilden. Somit kann Crashenergie teilweise absorbiert werden. Wenn jedoch die Crashenergie derart hoch ist, dass die Deformationsräume eliminiert werden, wird die restliche Crashenergie von den Batteriemodulen bzw. deren Batteriezellen aufgenommen, wodurch diese beschädigt werden können.There are therefore certain requirements for the crash safety of the battery housings that accommodate the battery modules. At the same time, however, the aim is to keep the overall weight of the vehicle as low as possible. In order to protect the battery modules of the batteries from crash-induced damage and at the same time keep the weight of the entire traction battery as low as possible, various solutions are known from the prior art. For example, in the DE 10 2016 110 787 A1 The applicant proposed to provide deformation elements on the inside of the longitudinal struts, which form deformation spaces between the battery modules and the longitudinal struts. This means that crash energy can be partially absorbed. However, if the crash energy is so high that the deformation spaces are eliminated, the remaining crash energy is absorbed by the battery modules or their battery cells, which can damage them.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Traktionsbatterie anzugeben, welche hinsichtlich der Crashsicherheit weiter verbessert ist.Against this background, the task is to provide a traction battery which is further improved in terms of crash safety.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Traktionsbatterie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Diese Traktionsbatterie umfasst ein Batteriegehäuse, welches wiederum wenigstens zwei Längsstreben sowie wenigstens zwei Querstreben aufweist, die derart miteinander verbunden sind, dass sie zusammen eine Aufnahme für wenigstens ein Batteriemodul bilden, wobei das Batteriemodul eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist. Vorzugsweise sind die Längsstreben und/oder die Querstreben aus Aluminium, insbesondere als Strangpressteil, gefertigt. Das Batteriegehäuse ist dabei insbesondere derart zum Einbau in das Kraftfahrzeug bestimmt, dass die Längsstreben parallel zu einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Batteriegehäuse eine Bodenplatte, die insbesondere mit den Längsstreben und/oder Querstreben form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Die Querstreben und die Längsstreben sind vorzugsweise miteinander form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt.To solve the problem, a traction battery, in particular for a motor vehicle, with the features of patent claim 1 is proposed. This traction battery comprises a battery housing, which in turn has at least two longitudinal struts and at least two cross struts, which are connected to one another in such a way that they together form a receptacle for at least one battery module, the battery module having a plurality of battery cells. The longitudinal struts and/or the cross struts are preferably made of aluminum, in particular as an extruded part. The battery housing is in particular intended for installation in the motor vehicle in such a way that the longitudinal struts are aligned parallel to a longitudinal direction of the motor vehicle. According to a preferred embodiment, the battery housing comprises a base plate which is connected in particular to the longitudinal struts and/or cross struts in a form-fitting, non-positive and/or material-locking manner. The cross struts and the longitudinal struts are preferably connected to one another in a form-fitting, force-fitting and/or material-locking manner, in particular welded.

Erfindungsgemäß weist das Batteriemodul nun wenigstens ein im Wesentlichen plattenförmiges Kraftübertragungselement zur Lastübertragung und/oder -begrenzung auf. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass auch das Batteriemodul als solches Crashenergie aufnehmen, verteilen und/oder begrenzen kann. Vorzugsweise ist das Kraftübertragungselement derart vorgesehen, dass es durch Energieeintrag verformt wird, besonders bevorzugt derart, dass die crashinduzierte Last wenigstens teilweise in das Batteriegehäuse, insbesondere in die Längs- und/oder Querstreben, eingeleitet wird.According to the invention, the battery module now has at least one essentially plate-shaped force transmission element for load transmission and/or limitation. This advantageously makes it possible for the battery module as such to absorb, distribute and/or limit crash energy. Preferably, the force transmission element is provided in such a way that it is deformed by energy input, particularly preferably in such a way that the crash-induced load is at least partially introduced into the battery housing, in particular into the longitudinal and/or transverse struts.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere in Längsrichtung nebeneinander und parallel angeordnete Batteriemodule durch quer zu den Längsstreben vorgesehene Querstreben und/oder Modulspangen voneinander beabstandet sind. Hierdurch wird die Crashsicherheit vorteilhafterweise weiter erhöht, da die Eigenstabilität des Gehäuses durch zusätzliche Querstreben erhöht wird.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that several battery modules arranged side by side and parallel in the longitudinal direction are spaced apart from one another by cross struts and/or module clips provided transversely to the longitudinal struts. This advantageously further increases crash safety, since the inherent stability of the housing is increased by additional cross struts.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass innerhalb des Batteriegehäuses angeordnete Querstreben über Deformationselemente mit den Längsstreben verbunden sind, wobei die Deformationselemente insbesondere derart vorgesehen sind, dass im Bereich der Deformationselemente Deformationsräume zwischen den Batteriemodulen und den Längsstreben und/oder Querstreben ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist ein Deformationselement derart ausgebildet, dass bei dessen Verformung wenigstens eine Lasteinleitungsfläche vergrößert wird. Hierdurch wird in besonders vorteilhafter Weise ein definierter Leerraum zur Verfügung gestellt, der zur Verformung genutzt werden kann, wodurch Crashenergie abgebaut werden kann und die Batteriemodule vor Beschädigung geschützt werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that cross struts arranged within the battery housing are connected to the longitudinal struts via deformation elements, the deformation elements being provided in particular in such a way that deformation spaces are formed between the battery modules and the longitudinal struts and/or cross struts in the area of the deformation elements . Particularly preferably, a deformation element is designed such that at least one load introduction area is enlarged when it is deformed. In this way, a defined empty space is provided in a particularly advantageous manner, which can be used for deformation, whereby crash energy can be dissipated and the battery modules are protected from damage.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement aus Aluminium gefertigt ist. Bevorzugt ist das Kraftübertragungselement als Strangpressteilgefertigt . Besonders bevorzugt ist das Kraftübertragungselement derart vorgesehen, dass es bei Krafteinwirkung verformbar ist. Dadurch kann Crashenergie absorbiert werden und zusätzlich ist es vorteilhafterweise möglich, dass das Kraftübertragungselement derart konstruktiv vorgesehen ist, dass durch die Verformung eine Verbindung zu dem Batteriegehäuse, insbesondere zu wenigstens einer Längs- und/oder Querstrebe, hergestellt wird, wodurch die Last besser in das stabile Gehäuse verteilt wird. Besonders bevorzugt ist das Kraftübertragungselement derart ausgebildet, dass es als Tragstruktur von elektrischen Komponenten und/oder als Modulabschlussplatte zur Aufnahme der durch Aufblähen der Batteriezellen induzierten Kräfte dient.According to the invention it is provided that the force transmission element is made of aluminum. The force transmission element is preferably manufactured as an extruded part. Particularly preferred the force transmission element is provided in such a way that it is deformable when force is applied. As a result, crash energy can be absorbed and, in addition, it is advantageously possible for the force transmission element to be designed in such a way that the deformation creates a connection to the battery housing, in particular to at least one longitudinal and/or transverse strut, whereby the load is better integrated into it stable housing is distributed. Particularly preferably, the force transmission element is designed in such a way that it serves as a support structure for electrical components and/or as a module end plate to absorb the forces induced by inflation of the battery cells.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement in eine Batteriezelle strukturintegriert ist. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass eine Batteriezelle die Funktion des Kraftübertragungselements übernimmt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the force transmission element is structurally integrated into a battery cell. This makes it possible in an advantageous manner for a battery cell to take over the function of the force transmission element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erstes Kraftübertragungselement zur Lastbegrenzung ausgelegt ist und ein zweites Kraftübertragungselement zur Lastverteilung ausgelegt ist. Besonders bevorzugt sind das erste und das zweite Kraftübertragungselement im Wesentlichen formgleich ausgebildet. Insbesondere ist das erste Kraftübertragungselement derart angeordnet und/oder konstruktiv ausgelegt, dass es sich vorrangig zur Lastbegrenzung eignet, wobei das zweite Kraftübertragungselement derart angeordnet und/oder konstruktiv ausgelegt ist, dass es sich vorrangig zur Lastverteilung eignet. Das erste Kraftübertragungselement kann beispielsweise aus einem festen Schaum oder einem schäumbaren Material bestehen und kann somit Crashenergie absorbieren. Das zweite Kraftübertragungselement kann hingegen beispielsweise derart verformbar vorgesehen sein, dass durch die Verformung eine Verbindung zu einem Element des Batteriegehäuses, insbesondere einer Längs- und/oder Querstrebe, und/oder des Fahrzeugs hergestellt wird, so dass die crashinduzierte Last an dieses Element weitergeleitet und somit aus dem Batteriemodul abgeleitet wird.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that a first force transmission element is designed to limit the load and a second force transmission element is designed to distribute the load. Particularly preferably, the first and second force transmission elements are designed to have essentially the same shape. In particular, the first force transmission element is arranged and/or structurally designed in such a way that it is primarily suitable for load limitation, wherein the second force transmission element is arranged and/or structurally designed in such a way that it is primarily suitable for load distribution. The first force transmission element can, for example, consist of a solid foam or a foamable material and can therefore absorb crash energy. The second force transmission element, on the other hand, can, for example, be designed to be deformable in such a way that the deformation creates a connection to an element of the battery housing, in particular a longitudinal and/or transverse strut, and/or the vehicle, so that the crash-induced load is transmitted to this element and is therefore derived from the battery module.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Kraftübertragungselement zwischen dem Batteriemodul und einer der Längsstreben und/oder Querstreben angeordnet ist. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, dass das Kraftübertragungselement ein Deformationselement unterstützt oder ersetzt und eine direkte Kraftbegrenzung von der Längs- bzw. Querstrebe auf das Batteriemodul begrenzt wird und/oder eine Kraftableitung von dem Batteriemodul auf die Längs- bzw. Querstrebe ermöglicht wird.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one force transmission element is arranged between the battery module and one of the longitudinal struts and/or cross struts. This makes it advantageously possible for the force transmission element to support or replace a deformation element and for a direct force limitation from the longitudinal or transverse strut to the battery module to be limited and/or for force to be dissipated from the battery module to the longitudinal or transverse strut is made possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Kraftübertragungselement, insbesondere quer zu den Längsstreben, zwischen benachbarten Batteriemodulen angeordnet ist. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, eine Lastbegrenzung zwischen den Batteriemodulen zu realisieren. Somit kann die mögliche Beschädigung mehrere Module untereinander vermieden oder zumindest minimiert werden. Die Crashenergie, d.h. die Last, wird somit nicht zwischen Batteriemodulen übertragen, sondern vorher absorbiert bzw. dissipiert.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one force transmission element is arranged between adjacent battery modules, in particular transversely to the longitudinal struts. This makes it advantageously possible to limit the load between the battery modules. This means that possible damage to several modules can be avoided or at least minimized. The crash energy, i.e. the load, is therefore not transferred between battery modules, but is absorbed or dissipated beforehand.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Batteriegehäuse in dem Kraftfahrzeug strukturintegriert ist. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass das Batteriegehäuse direkt in das Kraftfahrzeug integriert ist, was eine vorteilhafte Auslegung der Traktionsbatterie ermöglicht. Alternativ wird das Batteriegehäuse separat bereitgestellt und in das Kraftfahrzeug eingesetzt und dort mit dem Kraftfahrzeug verbunden.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the battery housing is structurally integrated in the motor vehicle. This makes it advantageously possible for the battery housing to be integrated directly into the motor vehicle, which enables an advantageous design of the traction battery. Alternatively, the battery housing is provided separately and inserted into the motor vehicle and connected there to the motor vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Traktionsbatterie wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Batteriemodule umfasst, wobei jedes Batteriemodul wenigstens ein Kraftübertragungselement aufweist, wobei die Kraftübertragungselemente derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass eines der Kraftübertragungselemente nach einer definierten Deformation blockiert und das andere Kraftübertragungselement aktiviert wird. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Struktur der Batteriemodule auch im Crashfall nach Möglichkeit erhalten bleibt und eine Lastverteilung über alle benachbarten Module stattfindet, so dass nicht ein einzelnes Batteriemodul die gesamten unfallbedingten Kräfte bzw. Lasten aufnehmen muss.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the traction battery comprises at least two battery modules arranged next to one another, each battery module having at least one force transmission element, the force transmission elements being designed and/or arranged in such a way that one of the force transmission elements blocks after a defined deformation and the other Power transmission element is activated. This advantageously ensures that the structure of the battery modules is preserved as far as possible even in the event of a crash and that the load is distributed across all neighboring modules, so that a single battery module does not have to absorb the entire forces or loads caused by the accident.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie, wobei die Traktionsbatterie in einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse angeordnet ist.Another object of the invention is a motor vehicle with a traction battery, the traction battery being arranged in a battery housing according to the invention.

Bei einem solchen, erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug können dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse beschrieben worden sind.With such a motor vehicle according to the invention, the same advantages can be achieved as have already been described in connection with the battery housing according to the invention.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden Hierin zeigt:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie;
  • 2 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie;
  • 3 die in 2 markierte Detailansicht eines Deformationselements gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie;
  • 4 einen Ausschnitt einer Traktionsbatterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 5 die in 4 markierte Detailansicht eines Deformationselements gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie;
  • 6 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie.
Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings. This shows:
  • 1 an embodiment of a traction battery according to the invention;
  • 2 a detailed view of an exemplary embodiment of a traction battery according to the invention;
  • 3 in the 2 marked detailed view of a deformation element according to an exemplary embodiment of a traction battery according to the invention;
  • 4 a section of a traction battery according to an exemplary embodiment;
  • 5 in the 4 marked detailed view of a deformation element according to an exemplary embodiment of a traction battery according to the invention;
  • 6 a detailed view of an exemplary embodiment of a traction battery according to the invention.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie 1 dargestellt. Eine solche Traktionsbatterie 1 ist üblicherweise eine Hochspannungsbatterie. Die Traktionsbatterie 1 umfasst dabei zwei Längsstreben 2, die parallel zueinander angeordnet sind, sowie zwei Querstreben 3, die hier im rechten Winkel zu den Längsstreben 2 angeordnet sind und mit diesen form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Hier bestehen die Längs- und Querstreben 2, 3 beispielsweise aus Aluminiumstrangpressteilen, die vorzugsweise miteinander verschweißt sind. Somit wird bei vergleichsweise geringem Gewicht ein stabiles Batteriegehäuse bereitgestellt, welches eine Aufnahme für wenigsten eines, vorliegend 16, Batteriemodule 4 bietet. Die Batteriemodule 4 sind dabei im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und umfassen wiederum eine Vielzahl von erneut im Wesentlichen identischen Batteriezellen 5. Diese sind hier plattenförmig ausgebildet und werden hochkant nebeneinander gestapelt.In 1 an exemplary embodiment of a traction battery 1 according to the invention is shown. Such a traction battery 1 is usually a high-voltage battery. The traction battery 1 includes two longitudinal struts 2, which are arranged parallel to one another, and two cross struts 3, which are arranged here at right angles to the longitudinal struts 2 and are connected to them in a form-fitting, force-fitting and/or material-locking manner. Here the longitudinal and transverse struts 2, 3 consist, for example, of extruded aluminum parts, which are preferably welded together. Thus, a stable battery housing is provided with a comparatively low weight, which offers accommodation for at least one, in this case 16, battery modules 4. The battery modules 4 are designed to be essentially identical to one another and in turn comprise a large number of battery cells 5, which are again essentially identical. These are designed here in the form of plates and are stacked upright next to one another.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Batteriegehäuse ferner eine hier nicht dargestellte Bodenplatte und/oder eine Deckelplatte, die die Traktionsbatterie 1 boden- bzw. deckelseitig abschließen. Somit ist die Traktionsbatterie 1 in alle Richtungen abgeschlossen.According to a further exemplary embodiment, the battery housing further comprises a base plate, not shown here, and/or a cover plate, which close off the traction battery 1 on the base or cover side. The traction battery 1 is therefore closed in all directions.

Die Traktionsbatterie 1 kann dabei gemäß der Abbildung (ggf. einschließlich der oben erwähnten Deckel- und Bodenplatte) montiert und anschließend in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem ausschließlich elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, einem sogenannten E-Fahrzeug, oder einem teilweise mit einem Verbrennungsmotor ausgestatteten Fahrzeug, einem sogenannten Hybridfahrzeug, angeordnet und befestigt werden. Alternativ ist das Batteriegehäuse direkt in das Kraftfahrzeug integriert und die Batteriemodule 4 werden in das integrierte Batteriegehäuse eingesetzt. In diesem Fall spricht man von einer strukturintegrierten Traktionsbatterie 1.The traction battery 1 can be mounted as shown in the illustration (possibly including the cover and base plate mentioned above) and then installed in a motor vehicle, for example an exclusively electrically powered motor vehicle, a so-called electric vehicle, or a vehicle partially equipped with an internal combustion engine so-called hybrid vehicle, arranged and attached. Alternatively, the battery housing is integrated directly into the motor vehicle and the battery modules 4 are inserted into the integrated battery housing. In this case one speaks of a structurally integrated traction battery 1.

In 2 ist eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie 1 dargestellt. Dabei ist ein Kopfabschnitt der Traktionsbatterie 1 mit einer Querstrebe 3 und vier Batteriemodulen 4 zu sehen. Eingezeichnet ist ein Ausschnitt, in dem ein Deformationselement 7 zwischen der Querstrebe und den Batteriemodulen 4 angeordnet ist.In 2 a detailed view of an exemplary embodiment of a traction battery 1 according to the invention is shown. A head section of the traction battery 1 with a cross strut 3 and four battery modules 4 can be seen. A section is shown in which a deformation element 7 is arranged between the cross strut and the battery modules 4.

In 3 ist die in 2 markierte Detailansicht eines Deformationselements 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie 1 dargestellt. Deutlich ist zu erkennen, dass das Deformationselement 7 einen Deformationsraum zwischen der Querstrebe 3 und den Batteriemodulen 4 bereitstellt. Im Crashfall wird die Energie von dem Deformationselement 7 aufgenommen und der Deformationsraum wird zur Verformung genutzt, so dass die Crashenergie absorbiert wird, ohne dass die Crashenergie auf die Batteriemodule 4 übertragen wird.In 3 is the one in 2 marked detailed view of a deformation element 7 according to an exemplary embodiment of a traction battery 1 according to the invention. It can be clearly seen that the deformation element 7 provides a deformation space between the cross strut 3 and the battery modules 4. In the event of a crash, the energy is absorbed by the deformation element 7 and the deformation space is used for deformation, so that the crash energy is absorbed without the crash energy being transferred to the battery modules 4.

In 4 ist ein Ausschnitt einer Traktionsbatterie 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Zu erkennen sind dabei zwischen den einzelnen Batteriemodulen 4 angeordnete Querstreben 3 bzw. Modulspangen. Zudem ist deutlich zu sehen, dass jedes der Batteriemodule 4 eine Vielzahl gleichartiger Batteriezellen 5 umfasst. Ferner sind am unteren linken Bildrand zwei Kraftübertragungselemente 6 abgebildet, wobei die Kraftübertragungselemente 6 zwischen der Längsstrebe 2 und dem Kopfende eines der Batteriemodule 4 angeordnet sind. Die Kraftübertragungselemente 6 sind im vorliegenden Fall beide plattenförmig ausgebildet, wobei ein erstes der Kraftübertragungselemente 6 zur Lastbegrenzung vorgesehen ist und ein zweites der Kraftübertragungselemente 6 zur Lastverteilung. Alternativ ist auch vorstellbar, dass ein Kraftübertragungselement 6 sowohl zur Lastbegrenzung als auch zur Lastverteilung vorgesehen ist.In 4 a section of a traction battery 1 is shown according to an exemplary embodiment. You can see cross struts 3 or module clips arranged between the individual battery modules 4. It can also be clearly seen that each of the battery modules 4 includes a large number of similar battery cells 5. Furthermore, two force transmission elements 6 are shown on the lower left edge of the picture, the force transmission elements 6 being arranged between the longitudinal strut 2 and the head end of one of the battery modules 4. In the present case, the force transmission elements 6 are both plate-shaped, with a first of the force transmission elements 6 being provided for load limitation and a second of the force transmission elements 6 for load distribution. Alternatively, it is also conceivable that a force transmission element 6 is provided both for load limitation and for load distribution.

Vorzugsweise ähneln die Kraftübertragungselemente 6 dabei in ihrer Form einer Batteriezelle 5. Sie können beispielsweise als Strangpressteil aus Aluminium, als Spritzgussteil aus Kunststoff und/oder als geschäumtes oder schäumbares Element ausgeführt sein. Im Crashfall unterstützen sie die Deformationselemente 7 in ihrer Funktion und ermöglichen es, die auftretenden Lasten von den Batteriezellen fernzuhalten, beispielsweise indem sie die Lasten in das Batteriegehäuse ableiten und/oder durch Deformation absorbieren.The force transmission elements 6 are preferably similar in shape to a battery cell 5. They can be designed, for example, as an extruded part made of aluminum, as an injection-molded part made of plastic and/or as a foamed or foamable element. In the event of a crash, they support the deformation elements 7 in their function and make it possible to keep the occurring loads away from the battery cells, for example by diverting the loads into the battery housing and/or absorbing them through deformation.

In 5 ist die in 4 markierte Detailansicht eines Deformationselements 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie 1 dargestellt. Hier ist zu sehen, dass das Deformationselement 7 zum einen die Verbindung zwischen einer Querstrebe 3 und der Längsstrebe 2 herstellt und zum anderen, dass durch die spezielle Formgebung des Deformationselements 7 ein Deformationsraum bereitgestellt wird. Das Crashverhalten des Deformationselements 7 ist konstruktiv einstellbar, wobei das Deformationselement 7 vor allem zur Erhöhung der Steifigkeit der Traktionsbatterie 1 vorgesehen ist. Vorliegend sind der besseren Übersichtlichkeit halber keine Batteriemodule 4 dargestellt.In 5 is the one in 4 marked detailed view of a deformation element 7 according to one Embodiment of a traction battery 1 according to the invention shown. Here it can be seen that the deformation element 7, on the one hand, establishes the connection between a transverse strut 3 and the longitudinal strut 2 and, on the other hand, that a deformation space is provided by the special shape of the deformation element 7. The crash behavior of the deformation element 7 is structurally adjustable, with the deformation element 7 being provided primarily to increase the rigidity of the traction battery 1. For the sake of clarity, no battery modules 4 are shown here.

In 6 ist eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie 1 dargestellt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist ein Deformationselement 7 zur Lastbegrenzung am oberen Rand der Darstellung zwischen der Querstrebe 3 und dem Batteriemodul 4 angeordnet. Ferner sind Kraftübertragungselemente 6 derart in den Batteriemodulen 4 angeordnet, dass sie eine Lastübertragung auf das Batteriegehäuse, beispielsweise auf eine nicht dargestellte Deckelplatte, ermöglichen. Dabei sind die Kraftübertragungselemente 6 vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie batteriezellenförmig gestaltet sind und eine Batteriezelle 5 des Batteriemoduls 4 ersetzen können, oder derart, dass die Struktur eines Kraftübertragungselements 6 in eine Batteriezelle 5 (Struktur]integriert ist.In 6 a detailed view of an exemplary embodiment of a traction battery 1 according to the invention is shown. In the embodiment shown here, a deformation element 7 for load limitation is arranged at the upper edge of the illustration between the cross strut 3 and the battery module 4. Furthermore, force transmission elements 6 are arranged in the battery modules 4 in such a way that they enable load transfer to the battery housing, for example to a cover plate, not shown. The force transmission elements 6 are preferably designed in such a way that they are designed in the shape of a battery cell and can replace a battery cell 5 of the battery module 4, or in such a way that the structure of a force transmission element 6 is integrated into a battery cell 5 (structure).

Claims (7)

Traktionsbatterie (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse, wobei das Batteriegehäuse wenigstens zwei Längsstreben (2) sowie wenigstens zwei Querstreben (3) aufweist, die derart miteinander verbunden sind, dass sie zusammen eine Aufnahme für wenigstens ein Batteriemodul (4) bilden, wobei das Batteriemodul (4) eine Vielzahl von Batteriezellen (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (4), wenigstens ein, im Wesentlichen plattenförmiges, aus Aluminium gefertigtes Kraftübertragungselement (6) zur Lastübertragung und/oder -begrenzung aufweist.Traction battery (1), in particular for a motor vehicle, with a battery housing, the battery housing having at least two longitudinal struts (2) and at least two cross struts (3), which are connected to one another in such a way that together they provide a receptacle for at least one battery module (4). form, wherein the battery module (4) has a plurality of battery cells (5), characterized in that the battery module (4) has at least one, essentially plate-shaped, force transmission element (6) made of aluminum for load transmission and / or limitation. Traktionsbatterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Batteriegehäuses angeordnete Querstreben (3) über Deformationselemente (7) mit den Längsstreben (2) verbunden sind, wobei die Deformationselemente (7) insbesondere derart vorgesehen sind, dass im Bereich der Deformationselemente (7) Deformationsräume zwischen den Batteriemodulen (4) und den Längsstreben (2) und/oder Querstreben (3) ausgebildet sind.Traction battery (1). Claim 1 , characterized in that cross struts (3) arranged within the battery housing are connected to the longitudinal struts (2) via deformation elements (7), the deformation elements (7) being provided in particular in such a way that in the area of the deformation elements (7) there are deformation spaces between the battery modules (4) and the longitudinal struts (2) and / or cross struts (3) are formed. Traktionsbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (6) als Strangpressteil ausgeführt ist.Traction battery (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission element (6) is designed as an extruded part. Traktionsbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (6) in eine Batteriezelle (5) strukturintegriert ist.Traction battery (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the power transmission element (6) is structurally integrated into a battery cell (5). Traktionsbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kraftübertragungselement (6) zwischen dem Batteriemodul (4) und einer der Längsstreben (2) und/oder Querstreben (3) angeordnet ist.Traction battery (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one force transmission element (6) is arranged between the battery module (4) and one of the longitudinal struts (2) and/or cross struts (3). Traktionsbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse in dem Kraftfahrzeug strukturintegriert ist.Traction battery (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery housing is structurally integrated in the motor vehicle. Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a traction battery (1) according to one of the preceding claims.
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