DE102018211468A1 - battery case - Google Patents
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Abstract
Batteriegehäuse, umfassend einen Deckel (2) und eine Batteriewanne (3), die mit zwei Randflächen (4, 5) aneinander anliegen, wobei in wenigstens einer Randfläche (4, 5) eine umlaufende Nut (14), in der ein Dichtmittel (13) aufgenommen ist, das zur gegenüberliegenden Randfläche (4, 5) hin abdichtet, vorgesehen ist, wobei die Nut (14) eine Soll-Breite (b1) und eine Soll-Tiefe (t1) aufweist, wobei die Nut (14) in einem Bereich, in dem die Ist-Breite (b2) kleiner als die Soll-Breite (b1) ist, eine Tiefe (t2), die größer als die Soll-Tiefe (t1) ist aufweist, und dass in diesem Bereich am Nutgrund (15) eine oder mehrere Erhebungen (16), auf der oder denen das Dichtmittel (13) vor dem Fügen des Deckels (2) mit der Batteriewanne (3) aufliegt, vorgesehen sind.Battery housing, comprising a cover (2) and a battery trough (3) which abut one another with two edge surfaces (4, 5), with a circumferential groove (14) in at least one edge surface (4, 5) in which a sealant (13 ), which seals towards the opposite edge surface (4, 5), is provided, the groove (14) having a desired width (b1) and a desired depth (t1), the groove (14) in one Area in which the actual width (b2) is smaller than the target width (b1), has a depth (t2) that is greater than the target depth (t1), and that in this area at the bottom of the groove (15 ) One or more elevations (16) on which the sealant (13) rests before the cover (2) is joined to the battery trough (3) are provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse, umfassend einen Deckel und eine Batteriewanne, die mit zwei Randflächen aneinander anliegen, wobei in wenigstens einer Randfläche eine umlaufende Nut, in der ein Dichtmittel aufgenommen ist, das zur gegenüberliegenden Randfläche hin abdichtet, vorgesehen ist, wobei die Nut eine Soll-Breite und eine Soll-Tiefe aufweist.The invention relates to a battery housing, comprising a cover and a battery trough, which abut one another with two edge surfaces, a circumferential groove, in which a sealant is sealed, which seals off from the opposite edge surface, being provided in at least one edge surface, the groove being a Has target width and a target depth.
Derartige Batteriegehäuse dienen der Aufnahme eines oder mehrerer Energiespeichermodule zur Bildung einer leistungsfähigen Batterie, beispielsweise zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug. Ein solches Batteriegehäuse besteht üblicherweise aus einem Deckel und einer Batteriewanne, die den Aufnahmeraum, in dem das oder die Energiespeichermodule aufgenommen werden, ausbilden. Deckel und Wanne sind zumeist über entsprechende, im Aufnahmeraum angeordnete Abstands- bzw. Befestigungselemente miteinander verbunden bzw. gegeneinander abgestützt und in jedem Fall randseitig über geeignete Schraubverbindungen oder sonstige Befestigungselemente miteinander verbunden. Im Inneren kann der Aufnahmeraum über die Abstütz- oder Befestigungselemente, die steg- oder wandförmig ausgeführt sein können, in Abteile unterteilt sein, in denen die Energiespeichermodule aufgenommen sind. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Batteriegehäuses ist bekannt.Such battery housings are used to hold one or more energy storage modules to form a powerful battery, for example for use in a motor vehicle. Such a battery housing usually consists of a cover and a battery trough, which form the receiving space in which the energy storage module or modules are accommodated. The lid and trough are usually connected to one another or supported against one another via corresponding spacing or fastening elements arranged in the receiving space and in any case connected to one another at the edge via suitable screw connections or other fastening elements. Inside, the receiving space can be divided into compartments in which the energy storage modules are accommodated via the support or fastening elements, which can be designed in the form of a web or wall. The basic structure of such a battery housing is known.
Es ist erforderlich, den Aufnahmeraum nach außen hin abzudichten. Hierzu dient ein Dichtmittel, das im Bereich der aneinanderliegenden Randflächen von Deckel und Batteriewanne angeordnet ist, um Deckel und Wanne gegeneinander abzudichten. Um das Dichtmittel, beispielsweise eine Rundschnur aus einem plastischen Dichtmaterial mit konstantem Querschnitt, in diesem Bereich zu integrieren, weist entweder der Deckel oder, wie zumeist, die Batteriewanne im Randbereich respektive in der Randfläche, mit der sie an einer gegenüberliegenden Randfläche des zweiten Bauteils anliegt, eine umlaufende Nut auf, in die das Dichtmittel, also die Rundschnur, eingebracht werden kann. Die Geometrie der Nut, also ihre Breite und Tiefe, ist definiert und um den gesamten Umfang gleich, so dass an jeder Position ein definiertes Nutvolumen respektive ein definierter Nutquerschnitt gegeben ist. Die Soll-Breite und die Soll-Tiefe sind auf die Geometrie respektive die Querschnittsgröße der Rundschnur, also des Dichtmittels, abgestimmt. Hierüber wird sichergestellt, dass das Dichtmittel, wenn es in die Nut eingebracht ist, einerseits so positioniert ist und am Nutgrund aufliegt, dass es beim Aufsetzen beispielsweise des Deckels definiert mit der Randfläche des Deckels in Kontakt kommt, zum anderen aber auch in der Nut verdrückt werden kann und dabei gleichzeitig auch eine hinreichend große bzw. flächige Dichtanlage an die Randfläche des aufgesetzten Deckels gegeben ist. Das heißt, dass auf Grund der Abstimmung des Dichtnutvolumens respektive der Dichtnutquerschnittsgeometrie auf das Volumen respektive den Querschnitt der Rundschnur sichergestellt werden kann, dass beim Fügen der Dichtpartner ein guter Kontakt des Dichtmittels zum anderen Bauteil gegeben ist.It is necessary to seal the recording space from the outside. For this purpose, a sealant is used, which is arranged in the area of the adjoining edge surfaces of the lid and battery pan, in order to seal the lid and pan against one another. In order to integrate the sealant, for example a round cord made of a plastic sealing material with a constant cross-section, in this area either the cover or, as is usually the case, the battery trough in the edge area or in the edge surface with which it rests on an opposite edge surface of the second component , a circumferential groove into which the sealant, i.e. the round cord, can be introduced. The geometry of the groove, that is to say its width and depth, is defined and is the same around the entire circumference, so that a defined groove volume or a defined groove cross section is given at each position. The nominal width and the nominal depth are matched to the geometry and the cross-sectional size of the round cord, i.e. the sealant. This ensures that the sealant, when it is introduced into the groove, is positioned on the one hand and rests on the groove base in such a way that when the cover is put on, for example, it comes into defined contact with the edge surface of the cover, but it is also pressed into the groove can be and at the same time there is a sufficiently large or flat sealing system on the edge surface of the lid. This means that the coordination of the sealing groove volume or the sealing groove cross-sectional geometry to the volume or the cross-section of the round cord ensures that there is good contact of the sealing agent with the other component when the sealing partners are joined.
Die Einbringung einer solchen Nut ist dann möglich, wenn die Randfläche beispielsweise der Batteriewanne hinreichend breit ist, so dass an jeder Position die Soll-Werte, die die Nut definieren, eingehalten werden können. Mitunter ist es jedoch aus Platzgründen erforderlich, die Breite der Randfläche schmäler zu machen, so dass eine Nut mit den Soll-Werten in diesem Bereich nicht ausgebildet werden kann. Dort ist es dann erforderlich, die Breite zu reduzieren, im Gegenzug muss aber die Tiefe größer bemessen werden, damit das Volumen in diesem Bereich respektive der Querschnitt vergleichbar mit dem im Sollbereich ist. Eine Dichtschnur kann dann jedoch nicht mehr verwendet werden, da die Dichtschnur in diesem Bereich, in dem eine größere Tiefe gegeben ist, zu weit einsinken würde, mithin also beim Fügen sich nicht oder nicht in ausreichendem Maß an den zweiten Fügepartner bzw. dessen Randfläche anlegen würde. Eine Dichtschnur kann in diesem Fall nicht verwendet werden, es sind andere Dichtmittel einzusetzen.The introduction of such a groove is possible if the edge surface of the battery pan, for example, is sufficiently wide so that the target values that define the groove can be maintained at any position. Sometimes, however, it is necessary for reasons of space to narrow the width of the edge surface, so that a groove with the desired values cannot be formed in this area. There it is then necessary to reduce the width, but in return the depth must be increased so that the volume in this area or the cross-section is comparable to that in the target area. However, a sealing cord can then no longer be used, since the sealing cord would sink too far in this area, in which there is a greater depth, and consequently, when joining, it does not, or does not attach itself sufficiently to the second joining partner or its edge surface would. A sealing cord cannot be used in this case; other sealants must be used.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein dem gegenüber verbessertes Batteriegehäuse anzugeben.The invention is based on the problem of specifying an improved battery housing in comparison with this.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Batteriegehäuse der eingangs genannten Art erfindungsgemäße vorgesehen, dass die Nut in einem Bereich, in dem die Ist-Breite kleiner als die Soll-Breite ist, eine Tiefe, die größer als die Soll-Tiefe ist aufweist, und dass in diesem Bereich am Nutgrund eine oder mehrere Erhebungen, auf der oder denen das Dichtmittel vor dem Fügen des Deckels mit der Batteriewanne aufliegt, vorgesehen sind.To solve this problem, it is provided according to the invention in a battery housing of the type mentioned at the outset that the groove has a depth in a region in which the actual width is smaller than the target width, and is greater than the target depth that in this area at the bottom of the groove one or more elevations are provided, on which the sealant rests before the lid is joined to the battery trough.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, in einem Bereich, in dem die Soll-Werte nicht eingehalten werden können und auf Grund einer schmäleren Nutbreite eine größere Tiefe gegeben ist, Vorkehrungen zu treffen, dass das Dichtmittel, also die Dichtschnur, in einer bezogen auf den eigentlichen Nutgrund in diesem Bereich angehobenen Position gehalten wird, so dass sich beim Fügen des zweiten Fügebauteils auch in diesem Bereich das Dichtmittel zwangsläufig an die gegenüberliegend Rand- oder Dichtfläche anlegt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Querschnittsfläche in diesem von den Soll-Werten abweichenden Bereich zwar weitgehend ähnlich der Querschnittsfläche im Soll-Bereich auszulegen, gleichwohl ist sichergestellt, dass trotz größerer Nuttiefe das Dichtmittel respektive die Dichtschnur in einer ähnlichen oder nahezu der gleichen Position relativ zum offenen Nutende und damit relative zum zweiten Fügepartner ist, wie in dem Soll-Bereich. Wird nun der zweite Fügepartner, also beispielsweise der Deckel, aufgesetzt, so läuft seine Randfläche gegen die Dichtschnur, die im Soll-Bereich einerseits direkt auf dem Nutgrund aufliegt, im abweichenden Bereich aber über die eine oder die mehreren Erhebungen abgestützt ist, so dass die Dichtschnur mit der zweiten Randfläche in Kontakt kommt und beim unmittelbaren Aufsetzen des Deckels angedrückt respektive in die Nut verdrückt wird und sich dabei gleichzeitig auch an die Gegenfläche abdichtend anlegt.According to the invention, in an area in which the target values cannot be maintained and due to a narrower groove width, provision is made for the sealant, that is to say the sealing cord, to be in a manner based on the actual groove base in is held in this raised position, so that when the second joining component is joined, the sealing means also inevitably comes into contact with the opposite edge or sealing surface in this area. This configuration makes it possible to design the cross-sectional area in this area deviating from the target values largely similarly to the cross-sectional area in the target area, nevertheless it is ensured that, despite the greater groove depth, the Sealing means or the sealing cord is in a similar or almost the same position relative to the open groove end and thus relative to the second joining partner, as in the target area. If the second joining partner, for example the lid, is now placed, its edge surface runs against the sealing cord, which in the target area rests on the one hand directly on the groove base, but is supported in the deviating area via the one or more elevations, so that the Sealing cord comes into contact with the second edge surface and, when the lid is put on immediately, is pressed or pressed into the groove and at the same time also seals against the counter surface.
Die eine oder mehreren Erhebungen sind zweckmäßigerweise in der Mitte des Nutgrundes und beabstandet zu den Nutflanken ausgebildet. Das heißt, dass sich seitlich der Erhebung ein entsprechender Raum oder Kanal ausbildet, der zum Nutvolumen beiträgt und in den das Dichtmaterial respektive die plastische Dichtschnur eingedrückt wird. Es sind also seitliche Vertiefungen neben den Erhebungen gegeben. Das heißt, dass insgesamt die Größe des Nutquerschnitts in diesem abweichenden Bereich möglichst genau der Größe des Nutquerschnitts im Soll-Bereich entspricht, so dass auch nach dem Verdrücken der Dichtschnur eine gleiche Dichtanlage respektive Abdichtung im Soll-Bereich wie auch im Nicht-Soll-Bereich gegeben ist.The one or more elevations are expediently formed in the middle of the groove base and at a distance from the groove flanks. This means that a corresponding space or channel is formed on the side of the elevation, which contributes to the groove volume and into which the sealing material or the plastic sealing cord is pressed. There are lateral depressions next to the elevations. This means that the size of the groove cross-section in this deviating area corresponds as closely as possible to the size of the groove cross-section in the target area, so that even after the sealing cord has been pressed in, the same sealing system or seal in the target area as well as in the non-target area given is.
Die Erhebung ist bevorzugt als längs des Nutbereichs verlaufender Steg ausgebildet. Dieser Steg erstreckt sich also längs des schmäleren, jedoch tieferen Nutbereichs, zweckmäßigerweise in der Nutmitte, so dass sich zu beiden Seiten die entsprechenden Vertiefungen respektive Kanalabschnitte ausbilden. Alternativ ist es auch denkbar, die Erhebung als wenigstens einen lokalen Höcker auszuführen, wobei natürlich gesehen auf die Länge des Nutbereichs auch mehrere hintereinander folgende, jedoch voneinander beabstandete Höcker vorgesehen sein können.The elevation is preferably designed as a web running along the groove region. This web therefore extends along the narrower but deeper groove area, expediently in the middle of the groove, so that the corresponding depressions or channel sections form on both sides. As an alternative, it is also conceivable to design the elevation as at least one local bump, wherein, of course, a plurality of bumps which follow one another but are spaced apart from one another can also be provided on the length of the groove region.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Oberseite der einen oder der mehreren Erhebungen in einer Ebene mit dem Nutgrund des die Soll-Breite und die Soll-Tiefe aufweisenden Bereichs liegt. Dies stellt sicher, dass die Dichtschnur, die über ihre Länge einen konstanten Querschnitt und eine gleichbleibende Geometrie aufweist, quasi über ihre gesamte Länge in der gleichen Ebene abgestützt ist. Damit liegt zwangsläufig auch die Oberseite der Dichtschnur in einer Ebene. Letztlich setzt also beispielsweise der eine längs des Nutbereichs verlaufende Steg den Nutgrund des Soll-Bereichs in derselben Ebene fort, neben dem Steg jedoch sind die seitlichen Vertiefungen respektive Kanalabschnitte ausgebildet, um größenmäßig den gleichen Querschnitt im Nutbereich auszubilden.It is particularly preferred if the upper side of the one or more elevations lies in a plane with the groove base of the area having the desired width and the desired depth. This ensures that the sealing cord, which has a constant cross section and a constant geometry over its length, is supported virtually over its entire length in the same plane. This means that the top of the sealing cord is also in one plane. Ultimately, for example, the web running along the groove area continues the groove base of the desired area in the same plane, but in addition to the web, the lateral depressions or channel sections are formed in order to form the same cross section in the groove area.
Das Bauteil, das die Nut aufweist, ist bevorzugt ein Metallgussbauteil. In einem solchen Metallgussbauteil kann über die entsprechende Gießform eine entsprechende Nutgeometrie ohne Weiteres ausgebildet werden. Alternativ ist es natürlich denkbar, dass das die Nut aufweisende Bauteil, also entweder der Deckel oder die Batteriewanne, auch ein Tiefziehbauteil aus einem Metallblech ist. Auch in diesem Fall kann durch den umformenden Tiefziehvorgang in Verbindung mit einem geeigneten Werkzeug eine entsprechende variierende Nutgeometrie ausgebildet werden. Es kann sich aber auch um ein, gegebenenfalls faserverstärktes Kunststoffbauteil, insbesondere ein Kunststoffspritzgussbauteil handeln.The component that has the groove is preferably a cast metal component. In such a metal casting component, a corresponding groove geometry can be easily formed using the corresponding casting mold. Alternatively, it is of course conceivable for the component having the groove, that is to say either the cover or the battery trough, to also be a deep-drawn component made of a metal sheet. In this case too, a corresponding varying groove geometry can be formed by the forming deep-drawing process in connection with a suitable tool. However, it can also be an optionally fiber-reinforced plastic component, in particular a plastic injection molded component.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine geschnittene Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses, -
2 eine Schnittansicht entlang der LinieII-II aus1 , und -
3 eine Schnittansicht entlang der LinieIII-III aus1 .
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1 2 shows a sectional perspective view of a battery housing according to the invention, -
2 a sectional view along the lineII-II out1 , and -
3 a sectional view along the lineIII-III out1 ,
Der Deckel
Der Aufnahmeraum
Die Nut
Das Batteriegehäuse
In
Um jedoch sicher zu stellen, dass die eingelegte, auch hier nur gepunktet gezeigte Dichtschnur
Die Tiefe
Die eingebrachte Dichtschnur
Wenngleich beim Ausführungsbeispiel eine längs des Nutbereichs verlaufende Erhebung
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