DE102019000716A1

DE102019000716A1 - Battery housing for a battery of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, and method for producing such a battery case

Info

Publication number: DE102019000716A1
Application number: DE102019000716.6A
Authority: DE
Inventors: Stephan Doenges
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (10) für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, mit einem als Mittelteil ausgebildeten ersten Gehäuseteil (12), welches Aufnahmen (14) zum Aufnehmen von Batteriezellen und von einem Kühlfluid zum Kühlen der Batteriezellen durchströmbare erste Kühlkanäle (20) aufweist, mit einem als Unterteil ausgebildeten zweiten Gehäuseteil (21), welches wenigstens einen den ersten Kühlkanälen (20) gemeinsamen, fluidisch mit den ersten Kühlkanälen (20) verbundenen und von dem Kühlfluid durchströmbaren zweiten Kühlkanal (24) aufweist und die Aufnahmen (14) in eine erste Richtung (26) verschließt, und mit einem die Aufnahmen (14) in eine der ersten Richtung (26) entgegengesetzte zweite Richtung (28) verschließenden und als Oberteil ausgebildeten dritten Gehäuseteil (22), an welchem elektrisch mit den Batteriezellen verbindbare Kontaktelemente (30, 32) vorgesehen sind, wobei die Gehäuseteile (12, 21, 22) durch Spritzgießen aus einem wärmeleitenden Kunststoff hergestellt und als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind.

The invention relates to a battery housing (10) for a battery of a motor vehicle, having a first housing part (12) designed as a central part, which has receptacles (14) for receiving battery cells and first cooling channels (20) through which a cooling fluid can flow for cooling the battery cells. with a second housing part (21) which is designed as a lower part and has at least one second cooling channel (24) which is fluidically connected to the first cooling channels (20) and can be flowed through by the cooling fluid and the receptacles (14) into one closes the first direction (26), and with a the housing (14) in one of the first direction (26) opposite the second direction (28) closing and designed as a top third housing part (22) on which electrically connectable to the battery cells contact elements (30 , 32) are provided, wherein the housing parts (12, 21, 22) by injection molding of a heat-melt side Made of plastic and formed as separately formed and interconnected components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Batteriegehäuses.The invention relates to a battery housing for a battery of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle, and to a method for producing such a battery housing.

Die DE 10 2016 209 853 A1 offenbart eine Unterschale für ein Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie. Die Unterschale weist eine aus gefaltetem Metallblech gebildete Wanne auf, die ein Bodenblech und durch Abkantung aufgestellte Seitenwände aufweist.The DE 10 2016 209 853 A1 discloses a lower shell for a battery housing of a traction battery. The lower shell has a trough formed from folded sheet metal, which has a base plate and established by folding side walls.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriegehäuse für eine Batterie und ein Verfahren zu schaffen, sodass eine besonders kostengünstige Herstellung des Batteriegehäuses und eine besonders vorteilhafte Temperierung der Batterie realisiert werden können.Object of the present invention is to provide a battery case for a battery and a method, so that a particularly cost-effective production of the battery case and a particularly advantageous temperature of the battery can be realized.

Diese Aufgabe wird durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a battery housing having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 4. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse für eine Batterie eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs weist ein als Mittelteil ausgebildetes erstes Gehäuseteil auf, das Aufnahmen zum Aufnehmen von Batteriezellen der Batterie aufweist. Dies bedeutet, dass in der jeweiligen Aufnahme wenigstens oder genau eine Batteriezelle der Batterie zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen werden kann. Die Batterie ist vorzugsweise als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet, sodass besonders große elektrische Leistungen zum elektrischen Antreiben des beispielsweise als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs realisiert werden können. Außerdem weist das erste Gehäuseteil (Mittelteil) mehrere erste Kühlkanäle auf, die von einem vorzugsweise als Flüssigkeit ausgebildeten Kühlfluid zum Kühlen der Batteriezellen durchströmbar sind. Das Batteriegehäuse umfasst darüber hinaus ein als Unterteil ausgebildetes zweites Gehäuseteil, welches wenigstens einen den ersten Kühlkanälen gemeinsamen zweiten Kühlkanal aufweist. Der zweite Kühlkanal ist fluidisch mit den ersten Kühlkanälen verbunden und somit von dem Kühlfluid durchströmbar. Außerdem verschließt das zweite Gehäuseteil die Aufnahmen in eine erste Richtung. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Aufnahmen an sich, das heißt für sich betrachtet, entlang einer mit der ersten Richtung zusammenfallenden Erstreckungsrichtung der Aufnahmen offen sind, wobei jedoch die Aufnahmen in die erste Richtung durch das zweite Gehäuseteil verschlossen sind. Die Erstreckungsrichtung ist beispielsweise eine Längserstreckungsrichtung der Aufnahmen. Beispielsweise sind die Aufnahmen innenumfangsseitig rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet.The battery housing according to the invention for a battery of a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has a first housing part designed as a central part, which has receptacles for receiving battery cells of the battery. This means that at least partially, in particular at least predominantly or completely, at least or exactly one battery cell of the battery can be accommodated in the respective receptacle. The battery is preferably designed as a high-voltage battery (HV battery), so that particularly large electrical power can be realized for the electrical driving of, for example, an electric vehicle designed as a motor vehicle. In addition, the first housing part (central part) has a plurality of first cooling channels, which can be traversed by a preferably formed as a liquid cooling fluid for cooling the battery cells. The battery housing further comprises a second housing part designed as a lower part, which has at least one second cooling channel common to the first cooling channels. The second cooling channel is fluidly connected to the first cooling channels and thus can be flowed through by the cooling fluid. In addition, the second housing part closes the recordings in a first direction. This means, for example, that the recordings per se, that is to say per se, are open along an extension direction of the recordings that coincides with the first direction, but the recordings in the first direction are closed by the second housing part. The extension direction is, for example, a longitudinal extension direction of the recordings. For example, the receptacles are round on the inner circumference, in particular circular.

Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Batteriegehäuse ein als Oberteil ausgebildetes drittes Gehäuseteil, welches die Aufnahmen in eine der ersten Richtung entgegengesetzte und beispielsweise mit der Erstreckungsrichtung zusammenfallende zweite Richtung verschließt. An dem dritten Gehäuseteil sind Kontaktelemente vorgesehen, welche elektrisch mit den Batteriezellen verbindbar beziehungsweise kontaktierbar sind. Daher werden die Kontaktelemente auch als elektrische Kontaktelemente bezeichnet. Über die an dem dritten Gehäuseteil vorgesehenen Kontaktelemente können beispielsweise die Batteriezellen elektrisch miteinander verbunden und dabei beispielsweise in Reihe oder aber parallel zueinander geschaltet werden.Furthermore, the battery housing according to the invention comprises a third housing part designed as a top part, which closes the receptacles in a second direction opposite to and coincident with the extension direction, for example, in a first direction. On the third housing part contact elements are provided, which are electrically connected to the battery cells or contacted. Therefore, the contact elements are also referred to as electrical contact elements. By way of the contact elements provided on the third housing part, for example, the battery cells can be electrically connected to one another and in this case, for example, connected in series or in parallel with one another.

Da das zweite Gehäuseteil sowohl die Aufnahmen als auch die ersten Kühlkanäle aufweist, können die Aufnahmen beziehungsweise die in den Aufnahmen anordenbaren beziehungsweise angeordneten Batteriezellen besonders effektiv und effizient gekühlt und/oder erwärmt, das heißt temperiert, werden, sodass eine effektive und effiziente Temperierung der Batteriezellen und somit der Batterie insgesamt darstellbar ist. Dabei kann das Kühlfluid den ersten Kühlkanälen über den zweiten Kühlkanal besonders vorteilhaft zugeführt werden und/oder das Kühlfluid kann von den ersten Kühlkanälen über den zweiten Kühlkanal besonders vorteilhaft abgeführt werden. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Temperierung der Batteriezellen insbesondere mittels des Kühlfluids gewährleistet werden.Since the second housing part has both the receptacles and the first cooling channels, the receptacles or the battery cells that can be arranged or arranged in the receptacles can be cooled and / or heated, ie tempered, in a particularly effective and efficient manner, so that an effective and efficient temperature control of the battery cells and thus the battery can be displayed as a whole. In this case, the cooling fluid can be supplied to the first cooling channels via the second cooling channel particularly advantageous and / or the cooling fluid can be removed from the first cooling channels via the second cooling channel particularly advantageous. This allows a particularly advantageous temperature control of the battery cells are ensured in particular by means of the cooling fluid.

Um das Batteriegehäuse darüber hinaus besonders kostengünstig herstellen zu können, ist es vorgesehen, dass die Gehäuseteile durch Spritzgießen aus einem wärmeleitenden Kunststoff hergestellt und als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die Gehäuseteile als durch Spritzgießen aus einem wärmeleitenden Kunststoff separat voneinander hergestellte Bauteile ausgebildet, welche miteinander verbunden sind. Hierdurch können die Gehäuseteile und somit das Batteriegehäuse insgesamt zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Die Gehäuseteile sind dabei für sich betrachtet separat beziehungsweise unabhängig voneinander hergestellt und miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die Gehäuseteile als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Gehäuseteile beispielsweise zunächst, insbesondere getrennt voneinander, hergestellt und nach ihrer Herstellung miteinander verbunden werden.Moreover, in order to be able to produce the battery housing in a particularly cost-effective manner, it is provided that the housing parts are produced by injection molding from a thermally conductive plastic and are formed as separately formed and interconnected components. In other words, the housing parts are formed as by injection molding of a thermally conductive plastic separately produced components, which are interconnected. As a result, the housing parts and thus the battery case can be made a total of time and cost. The housing parts are considered separately or independently made and connected to each other. In other words, the housing parts are designed as separately formed and interconnected components. This is to be understood in particular that the housing parts, for example, initially, in particular separately from each other, prepared and connected to each other after their preparation.

Die Gehäuseteile sind beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden. Hierbei sind die Gehäuseteile beispielsweise miteinander verklebt und/oder miteinander verschweißt. Insbesondere können die Gehäuseteile durch Laserschweißen miteinander verbunden sein. The housing parts are, for example, materially connected to one another. In this case, the housing parts, for example, glued together and / or welded together. In particular, the housing parts may be connected to one another by laser welding.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a method for producing a battery housing according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the battery housing according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels 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 Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 ausschnittsweise eine schematische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses; und
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen des Batteriegehäuses.

The drawing shows in:

1 a detail of a schematic exploded view of a battery housing according to the invention; and
2 a schematic representation of a method for manufacturing the battery case.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Explosionsansicht ein einfach auch als Gehäuse bezeichnetes Batteriegehäuse 10 für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die zuvor genannte, vorzugsweise als Hochvolt-Batterie ausgebildete Batterie und somit das Batteriegehäuse 10 umfasst. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Hybrid- oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Hierzu umfasst das Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere elektrisch, angetrieben werden kann. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, die beziehungsweise der in der Batterie gespeichert ist. 1 shows a detail of a schematic exploded view of a simply designated as a housing battery case 10 for a battery of a motor vehicle, in particular a motor vehicle designed, for example, as a passenger car. This means that the motor vehicle in its completely manufactured state, the aforementioned battery, preferably designed as a high-voltage battery and thus the battery case 10 includes. The motor vehicle is designed, for example, as a hybrid or as an electric vehicle, in particular as a battery electric vehicle. For this purpose, the motor vehicle comprises an electric machine, by means of which the motor vehicle, in particular electrically, can be driven. In order to electrically drive the motor vehicle by means of the electric machine, the electric machine is supplied with electrical energy or electrical current which is stored in the battery.

Das Batteriegehäuse 10 weist ein als Mittelteil ausgebildetes erstes Gehäuseteil 12 auf, welches vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Das erste Gehäuseteil 12 weist mehrere Aufnahmen 14 auf, welche vorliegend innenumfangsseitig rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet sind. In der jeweiligen Aufnahme 14 kann wenigstens oder genau eine Batteriezelle der Batterie zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen werden. Die jeweilige Aufnahme 14 ist entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 16 veranschaulichten Erstreckungsrichtung beidseitig offen und somit unbegrenzt, wobei die Erstreckungsrichtung vorliegend senkrecht zur Bildebene von 1 verläuft. Aus 1 ist erkennbar, dass die Aufnahme 14 durch jeweilige Wandungsbereiche 18 des Gehäuseteils 12, insbesondere direkt, begrenzt sind.The battery case 10 has a trained as a central part first housing part 12 which is preferably formed in one piece. The first housing part 12 has several shots 14 on, which in the present case round the inner circumference, in particular circular, are formed. In the respective recording 14 At least or at least one battery cell of the battery can be accommodated at least partially, in particular at least predominantly or completely. The respective recording 14 is along a in 1 by a double arrow 16 illustrated extension direction open on both sides and thus unlimited, the extension direction present perpendicular to the image plane of 1 runs. Out 1 is recognizable that the recording 14 through respective wall areas 18 of the housing part 12 , in particular direct, are limited.

Das Gehäuseteil 12 weist außerdem mehrere erste Kühlkanäle 20 auf, welche von einem vorzugsweise als Flüssigkeit ausgebildeten Kühlfluid zum Kühlen der Batteriezellen durchströmbar sind. Beispielsweise umfasst das Kühlfluid zumindest oder ausschließlich oder zumindest überwiegend Wasser, sodass die Batteriezellen mittels des Kühlfluids effektiv und effizient gekühlt werden können. Hierzu erfolgt beispielsweise ein Wärmeaustausch über das Gehäuseteil 12 beziehungsweise die Wandungsbereiche 18 zwischen dem Kühlfluid und den Batteriezellen.The housing part 12 also has several first cooling channels 20 on which of a preferably formed as a liquid cooling fluid for cooling the battery cells can be flowed through. For example, the cooling fluid comprises at least or exclusively or at least predominantly water, so that the battery cells can be cooled effectively and efficiently by means of the cooling fluid. For this purpose, for example, a heat exchange via the housing part 12 or the wall areas 18 between the cooling fluid and the battery cells.

Das Batteriegehäuse 10 umfasst ferner ein als Unterteil ausgebildetes zweites Gehäuseteil 21 und ein als Deckel oder Oberteil ausgebildetes drittes Gehäuseteil 22. In vollständig hergestelltem Zustand des Batteriegehäuses 10 ist das Gehäuseteil 12 entlang seiner in 1 durch den Doppelpfeil 16 veranschaulichten Erstreckungsrichtung zwischen den Gehäuseteilen 21 und 22 angeordnet. Während somit in 1 das Gehäuseteil 12 in einer schematischen Unteransicht gezeigt ist, sind die Gehäuseteile 21 und 22 jeweils ausschnittsweise und in einer jeweiligen Seitenansicht gezeigt.The battery case 10 further comprises a second housing part designed as a lower part 21 and a third housing part designed as a lid or upper part 22 , In fully manufactured condition of the battery case 10 is the housing part 12 along its in 1 through the double arrow 16 illustrated extension direction between the housing parts 21 and 22 arranged. While thus in 1 the housing part 12 is shown in a schematic bottom view, the housing parts 21 and 22 each fragmentary and shown in a respective side view.

Das zweite Gehäuseteil 21 weist eine den ersten Kühlkanälen 20 gemeinsamen zweiten Kühlkanal 24 auf, welcher im vollständig hergestellten Zustand des Batteriegehäuses 10 fluidisch mit den Kühlkanälen 20 verbunden ist. Dadurch ist der zweite Kühlkanal 24 von dem Kühlfluid durchströmbar. Über den Kühlkanal 24 können die Kühlkanäle 20 mit dem Kühlfluid versorgt werden und/oder das Kühlfluid kann über den Kühlkanal 24 aus den Kühlkanälen 20 abgeführt werden. Darüber hinaus verschließt das Gehäuseteil 21 die jeweiligen Aufnahmen 14 in eine mit der Erstreckungsrichtung zusammenfallende und in 1 durch einen Pfeil 26 veranschaulichte erste Richtung, wobei sich im vollständig hergestellten Zustand des Batteriegehäuses 10 das Gehäuseteil 21 in die erste Richtung an das Gehäuseteil 12 anschließt. Da die Batteriezellen in den Aufnahmen 14 und somit in dem Batteriegehäuse 10 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufnehmbar oder aufgenommen sind, wird das Gehäuseteil 12 auch als Batterieaufnahme oder Batteriezellenaufnahme bezeichnet. Da die Kühlkanäle 20 und 24 in den jeweiligen Gehäuseteilen 12 und 21 verlaufen, ist in die Gehäuseteile 12 und 21 eine Temperierung der Batteriezellen integriert.The second housing part 21 has one of the first cooling channels 20 common second cooling channel 24 on, which in the fully manufactured state of the battery case 10 fluidic with the cooling channels 20 connected is. This is the second cooling channel 24 can be flowed through by the cooling fluid. Over the cooling channel 24 can the cooling channels 20 be supplied with the cooling fluid and / or the cooling fluid can via the cooling channel 24 from the cooling channels 20 be dissipated. In addition, the housing part closes 21 the respective recordings 14 in a coincident with the extension direction and in 1 through an arrow 26 illustrated first direction, wherein in the fully manufactured state of the battery case 10 the housing part 21 in the first direction to the housing part 12 followed. Because the battery cells in the shots 14 and thus in the battery case 10 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, be received or received, the housing part 12 Also referred to as a battery holder or battery cell recording. Because the cooling channels 20 and 24 in the respective housing parts 12 and 21 run, is in the housing parts 12 and 21 integrated a temperature of the battery cells.

Das dritte Gehäuseteil 22 verschließt die jeweiligen Aufnahmen 14 in eine mit der Erstreckungsrichtung zusammenfallenden und in 1 durch einen Pfeil 28 veranschaulichte zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Somit schließt sich im vollständig hergestellten Zustand des Batteriegehäuses 10 das Gehäuseteil 22 in die zweite Richtung an das Gehäuseteil 12 an. An dem Gehäuseteil 22 sind, insbesondere elektrisch leitfähige, Kontaktelementen 30 und 32 vorgesehen, welche elektrisch mit den Batteriezellen verbindbar oder verbunden sind. Aus 1 ist erkennbar, dass das jeweilige Kontaktelement 30 mit einem elektrischen Plus-Pol der jeweiligen Batteriezelle verbindbar oder verbunden ist, wobei das jeweilige Kontaktelement 32 mit einem jeweiligen elektrischen Minus-Pol der jeweiligen Batteriezelle elektrisch verbindbar oder verbunden ist. Die Kontaktelemente 30 und 32 werden auch als elektrische Kontaktelemente oder Kontaktierungen bezeichnet. Über die Kontaktelemente 30 und 32 kann die in den Batteriezellen gespeicherte elektrische Energie von den Batteriezellen abgeführt und beispielsweise der elektrischen Maschine zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass elektrische Energie über die Kontaktelemente 30 und 32 in die Batteriezellen eingespeist werden, wodurch die Batterie geladen wird.The third housing part 22 closes the respective pictures 14 in a coincident with the extension direction and in 1 through an arrow 28 illustrated second direction opposite to the first direction. Thus closes in the fully manufactured state of the battery case 10 the housing part 22 in the second direction to the housing part 12 on. On the housing part 22 are, in particular electrically conductive, contact elements 30 and 32 provided, which are electrically connected or connected to the battery cells. Out 1 it can be seen that the respective contact element 30 can be connected or connected to an electrical plus pole of the respective battery cell, wherein the respective contact element 32 is electrically connected or connected to a respective negative electrical pole of the respective battery cell. The contact elements 30 and 32 are also referred to as electrical contact elements or contacts. About the contact elements 30 and 32 For example, the electrical energy stored in the battery cells can be dissipated from the battery cells and supplied, for example, to the electrical machine. Alternatively or additionally, it is conceivable that electrical energy via the contact elements 30 and 32 be fed into the battery cells, whereby the battery is charged.

Um das Batteriegehäuse 10 besonders einfach und kostengünstig herstellen zu können, sind die Gehäuseteile 12, 21 und 22 aus einem wärmeleitenden Kunststoff, insbesondere aus dem gleichen wärmeleitenden Kunststoff, gebildet, wobei die Gehäuseteile 12, 21 und 22 durch Spritzgießen hergestellt sind. Außerdem sind die Gehäuseteile 12, 21 und 22 separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente. Im vollständig hergestellten Zustand des Batteriegehäuses 10 sind die Gehäuseteile 12, 21 und 22 beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei die Gehäuseteile 12, 21 und 22 miteinander verklebt und/oder miteinander verschweißt sein können. Beispielsweise sind die Gehäuseteile 12, 21 und 22 durch Laserschweißen miteinander verbunden.To the battery case 10 Particularly easy and inexpensive to produce, are the housing parts 12 . 21 and 22 made of a thermally conductive plastic, in particular of the same thermally conductive plastic, wherein the housing parts 12 . 21 and 22 produced by injection molding. In addition, the housing parts 12 . 21 and 22 separately formed and interconnected components. In the fully manufactured state of the battery case 10 are the housing parts 12 . 21 and 22 For example, cohesively connected to each other, wherein the housing parts 12 . 21 and 22 glued together and / or can be welded together. For example, the housing parts 12 . 21 and 22 connected by laser welding.

Aus 1 ist erkennbar, dass auch das Gehäuseteil 22 dritte Kühlkanäle 34 aufweisen kann, welche mit den Kühlkanälen 20 fluidisch verbunden sein können. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Temperierung der Batteriezellen in die Gehäuseteile 12, 21 und 22 integriert, sodass die Batterie besonders vorteilhaft temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt, werden kann. Das Batteriegehäuse 10 ist somit ein Bauteil, mittels welchem beispielsweise ein Aufheizen der Batterie bei einem schnellen Laden oder Entladen vermieden werden kann. Die Kühlkanäle 20 ermöglichen dabei eine besonders konturnahe Kühlung der Batteriezelle. Außerdem kann ein modularer Aufbau des Batteriegehäuses 10 realisiert werden, sodass beispielsweise unterschiedliche Bauvarianten des Batteriegehäuses 10 auf einfache und kostengünstige Weise dargestellt werden können.Out 1 it can be seen that also the housing part 22 third cooling channels 34 may have, which with the cooling channels 20 can be fluidly connected. As a result, a particularly advantageous temperature control of the battery cells in the housing parts 12 . 21 and 22 integrated, so that the battery particularly advantageous temperature, that is cooled and / or heated, can be. The battery case 10 is thus a component by means of which, for example, a heating of the battery can be avoided in a fast charging or discharging. The cooling channels 20 allow for a particularly near contour cooling of the battery cell. In addition, a modular design of the battery case 10 be realized so that, for example, different construction variants of the battery case 10 can be displayed in a simple and cost-effective manner.

Da das Gehäuseteil 12 genutzt wird, die Batteriezellen aufzunehmen und somit zusammenzuhalten beziehungsweise aneinanderzuhalten, wird das Gehäuseteil 12 auch als Batteriehalter bezeichnet. Der Batteriehalter, das Unterteil und das Oberteil werden beispielsweise durch ein Werkzeug, insbesondere durch dasselbe Werkzeug und/oder in demselben Werkzeug, hergestellt, vorzugsweise durch Spritzgießen beziehungsweise durch einen Spritzgussprozess. Der Kunststoff, aus welchem die Gehäuseteile 12, 21 und 22 hergestellt sind, ist ein thermisch leitfähiger Werkstoff, wodurch eine besonders vorteilhafte Temperierung gewährleistet werden kann. Beispielsweise nach ihrer jeweiligen Herstellung werden die Gehäuseteile 12, 21 und 22, insbesondere in einem nachgeschalteten Prozessschritt, miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt und/oder miteinander verklebt, wodurch die miteinander verbundenen Gehäuseteile 12, 21 und 22 ein fluiddichtes, insbesondere gasdichtes, Bauteil in Form des Batteriegehäuses 10 bilden.Because the housing part 12 is used to receive the battery cells and thus hold together or hold together, the housing part 12 Also referred to as a battery holder. The battery holder, the lower part and the upper part are produced for example by a tool, in particular by the same tool and / or in the same tool, preferably by injection molding or by an injection molding process. The plastic from which the housing parts 12 . 21 and 22 are produced, is a thermally conductive material, whereby a particularly advantageous temperature control can be ensured. For example, after their respective production, the housing parts 12 . 21 and 22 , in particular in a subsequent process step, connected to each other, in particular welded together and / or glued together, whereby the interconnected housing parts 12 . 21 and 22 a fluid-tight, in particular gas-tight, component in the form of the battery case 10 form.

Insbesondere können die Gehäuseteile 12, 21 und 22 jeweils für sich alleine betrachtet als werkzeugfallende Bauteile ausgebildet sein und/oder das Batteriegehäuse 10 ist insbesondere dann, wenn die Gehäuseteile 12, 21 und 22 und somit das Batteriegehäuse 10 mit demselben Werkzeug hergestellt werden, als werkzeugfallendes Bauteil ausgebildet, sodass eine werkzeugfallende Temperierung der Batterie gewährleistet werden kann. Das Batteriegehäuse 10 kann dabei mit einem nur geringen Montageaufwand gewährleistet werden. Außerdem kann eine hohe Haltbarkeit der Batterie gewährleistet werden, da die Batterie vorteilhaft temperiert werden kann. Somit kann beispielsweise die Batterie die in ihr gespeicherte elektrische Energie in einem besonders breiten Temperaturfenster effizient zur Verfügung stellen. Außerdem können die Kosten des Batteriegehäuses 10 und somit der Batterie insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Da an dem Gehäuseteil 22 sowohl die Kontaktelemente 30 und 32 als auch die Kühlkanäle 34 vorgesehen sind, ist in das Gehäuseteil 22 sowohl eine elektrische Kontaktierung der Batteriezellen als auch die Temperierung der Batteriezellen integriert.In particular, the housing parts 12 . 21 and 22 each considered by itself to be formed as tool-falling components and / or the battery case 10 is particularly true when the housing parts 12 . 21 and 22 and thus the battery case 10 be made with the same tool, designed as a tool falling component so that a tool-tempering the battery can be guaranteed. The battery case 10 can be ensured with only a small installation effort. In addition, a high durability of the battery can be ensured, since the battery can be advantageously tempered. Thus, for example, the battery can efficiently provide the electrical energy stored in it in a particularly wide temperature window. In addition, the cost of the battery case 10 and thus the battery as a whole be kept in a particularly small frame. As on the housing part 22 both the contact elements 30 and 32 as well as the cooling channels 34 are provided, is in the housing part 22 integrated both an electrical contact of the battery cells and the temperature of the battery cells.

Das Gehäuseteil 12 weist beispielsweise an seinen Seiten 36 und 38 ein auch als Montagesystem bezeichnetes und beispielsweise als Stecksystem ausgebildetes Verbindungssystem 39 auf, mittels welchem beispielsweise das Gehäuseteil 12 beziehungsweise das Batteriegehäuse 10 mit wenigstens einem weiteren, separat von dem Batteriegehäuse 10 ausgebildeten Batteriegehäuse, insbesondere reversibel lösbar, verbunden werden kann. Dadurch kann eine Skalierbarkeit auf kostengünstige Weise realisiert werden. Die Seiten 36 und 38 sind dabei entlang einer dritten Richtung einander gegenüberliegend beziehungsweise voneinander abgewandt, wobei die dritte Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung verläuft. The housing part 12 points, for example, on its sides 36 and 38 a connection system also referred to as a mounting system and designed, for example, as a plug-in system 39 on, by means of which, for example, the housing part 12 or the battery case 10 with at least one other, separate from the battery case 10 trained battery case, in particular reversibly detachable, can be connected. As a result, scalability can be realized in a cost-effective manner. The pages 36 and 38 are opposite to each other or away from each other along a third direction, wherein the third direction is perpendicular to the extension direction.

Aus 1 ist erkennbar, dass die jeweilige Aufnahme 14 eine innenumfangsseitige Kontur aufweist, welche vorliegend rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet ist. Die jeweilige Batteriezelle weist dabei eine außenumfangsseitige Kontur auf, welche an die jeweilige innenumfangsseitige Kontur der jeweiligen Aufnahme 14 angepasst ist. Somit ist die jeweilige außenumfangsseitige Kontur beispielsweise rund, insbesondere kreisrund.Out 1 it is recognizable that the respective admission 14 has an inner peripheral side contour which in the present case round, in particular circular, is formed. The respective battery cell in this case has an outer peripheral side contour, which on the respective inner peripheral side contour of the respective recording 14 is adjusted. Thus, the respective outer peripheral contour is, for example, round, in particular circular.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen der Gehäuseteile 12 und 21 beziehungsweise des Batteriegehäuses 10. Die Gehäuseteile 12 und 21 werden durch Spritzgießen und damit mittels eines Spritzgießwerkzeugs 40 hergestellt, mittels welchem das Spritzgießen beziehungsweise der zuvor genannte Spritzgussprozess durchgeführt wird. Hierzu umfasst das Werkzeug 40 zwei einander gegenüberliegende Werkzeughälften 42 und 44. Mittels einer Einbringeinrichtung 46 wird bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens der Kunststoff, aus welchem die Gehäuseteile 12 und 21 hergestellt werden, insbesondere in flüssigem Zustand in die Werkzeughälften 42 und 44, insbesondere in jeweilige Kavitäten der Werkzeughälften 42 und 44, eingebracht, insbesondere eingespritzt, insbesondere während die Werkzeughälften 42 und 44 zusammengefahren, das heißt geschlossen sind. Hierdurch werden die Gehäuseteile 12 und 21 separat beziehungsweise getrennt voneinander hergestellt. 2 shows a schematic representation of a method for producing the housing parts 12 and 21 or the battery case 10 , The housing parts 12 and 21 be by injection molding and thus by means of an injection mold 40 manufactured, by means of which the injection molding or the aforementioned injection molding process is performed. This includes the tool 40 two opposing tool halves 42 and 44 , By means of a loading device 46 becomes at a first step S1 the process of plastic, from which the housing parts 12 and 21 be prepared, especially in the liquid state in the mold halves 42 and 44 , in particular in respective cavities of the tool halves 42 and 44 , introduced, in particular injected, in particular while the tool halves 42 and 44 moved together, that is closed. As a result, the housing parts 12 and 21 separately or separately produced.

Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens werden die Werkzeughälften 42 und 44 geöffnet, indem sie entlang einer in 2 durch einen Doppelpfeil 48 veranschaulichten Bewegungsrichtung auseinandergefahren, das heißt voneinander weggefahren werden. Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens werden die Werkzeughälften 42 und 44 entlang einer zweiten Bewegungsrichtung relativ zueinander, insbesondere translatorisch, bewegt, wobei die zweite Bewegungsrichtung in 2 durch einen Doppelpfeil 50 veranschaulicht ist und senkrecht zur durch den Doppelpfeil 48 veranschaulichten ersten Bewegungsrichtung verläuft. Bei dem dritten Schritt S3 werden die Werkzeughälften 42 und 44 derart entlang der zweiten Bewegungsrichtung relativ zueinander translatorisch bewegt, dass die Kavitäten beziehungsweise die hergestellten Gehäuseteile 12 und 21 in gegenseitiger Überdeckung beziehungsweise Überlappung kommen.In a second step S2 of the procedure become the tool halves 42 and 44 opened by walking along a in 2 by a double arrow 48 Disengaged movement direction apart, that is, be moved away from each other. At a third step S3 of the procedure become the tool halves 42 and 44 along a second direction of movement relative to each other, in particular translationally, moves, wherein the second direction of movement in 2 by a double arrow 50 is illustrated and perpendicular to the double arrow 48 illustrated first direction of movement extends. At the third step S3 become the tool halves 42 and 44 moved so along the second direction of movement relative to each other translationally that the cavities or the housing parts produced 12 and 21 come in mutual overlap or overlap.

Bei einem vierten Schritt S4 und bei einem fünften Schritt S5 des Verfahrens werden die Werkzeughälften 42 und 44 entlang der ersten Bewegungsrichtung aufeinander zubewegt und somit geschlossen, wodurch auch die zuvor hergestellten Gehäuseteile 12 und 21 aufeinander zubewegt werden. Insbesondere werden dabei die Gehäuseteile 12 und 21 in gegenseitigen, insbesondere direkten, Kontakt gebracht, sodass sich beispielsweise nach dem fünften Schritt S5 die zuvor hergestellten Gehäuseteile 12 und 21, insbesondere direkt, gegenseitig berühren. Bei dem fünften Schritt S5 des Verfahrens werden die zuvor hergestellten Gehäuseteile 12 und 21 miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt und/oder miteinander verklebt, insbesondere während sich die Gehäuseteile 12 und 21 noch in den Werkzeughälften 42 und 44 beziehungsweise in deren Kavitäten befinden. Dadurch, dass die Gehäuseteile 12 und 21 miteinander verbunden werden, bilden die miteinander verbundenen Gehäuseteile 12 und 21 einen aus 2 erkennbaren Gehäuseverbund 52. Der Gehäuseverbund 52 umfasst somit die miteinander verbundenen Gehäuseteile 12 und 21. Nachdem die Gehäuseteile 12 und 21 miteinander verbunden wurden, das heißt nachdem der Gehäuseverbund 52, insbesondere in dem Werkzeug 40, hergestellt wurde, werden bei einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens die Werkzeughälften 42 und 44, insbesondere entlang der ersten Bewegungsrichtung, voneinander wegbewegt und somit geöffnet. Dadurch kann der Gehäuseverbund 52 - wie durch einen Pfeil 54 veranschaulicht ist - aus dem geöffneten Werkzeug 40 herausfallen. Somit können die Gehäuseteile 12 und 21 beziehungsweise der Gehäuseverbund 52 werkzeugfallend hergestellt werden.At a fourth step S4 and at a fifth step S5 of the procedure become the tool halves 42 and 44 along the first direction of movement moved towards each other and thus closed, whereby also the previously manufactured housing parts 12 and 21 be moved towards each other. In particular, while the housing parts 12 and 21 in mutual, especially direct, contact, so that, for example, after the fifth step S5 the previously produced housing parts 12 and 21 , especially directly, touching each other. At the fifth step S5 of the method become the previously manufactured housing parts 12 and 21 connected to each other, in particular welded together and / or glued together, in particular while the housing parts 12 and 21 still in the tool halves 42 and 44 or in their cavities. Because of the housing parts 12 and 21 connected to each other, form the interconnected housing parts 12 and 21 one out 2 recognizable housing composite 52 , The housing composite 52 thus comprises the interconnected housing parts 12 and 21 , After the housing parts 12 and 21 connected to each other, that is after the housing assembly 52 , especially in the tool 40 , made at a sixth step S6 of the process the tool halves 42 and 44 , in particular along the first direction of movement, moved away from each other and thus opened. This allows the housing assembly 52 - like an arrow 54 is illustrated - from the open tool 40 fall out. Thus, the housing parts 12 and 21 or the housing composite 52 be made falling tool.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Batteriegehäusebattery case
1212: Gehäuseteilhousing part
1414: Aufnahmeadmission
1616: Doppelpfeildouble arrow
1818: WandungbereichWandungbereich
2020: Kühlkanalcooling channel
2121: Gehäuseteilhousing part
2222: Gehäuseteilhousing part
2424: Kühlkanalcooling channel
26 26: Pfeilarrow
2828: Pfeilarrow
3030: Kontaktelementcontact element
3232: Kontaktelementcontact element
3434: Kühlkanalcooling channel
3636: Seitepage
3838: Seitepage
3939: Verbindungssystemconnection system
4040: WerkzeugTool
4242: Werkzeughälftetool half
4444: Werkzeughälftetool half
4646: Einbringeinrichtungintroducing device
4848: Doppelpfeildouble arrow
5050: Doppelpfeildouble arrow
5252: Gehäuseverbundhousing composite
5454: Pfeilarrow
S1S1: erster Schrittfirst step
S2S2: zweiter Schrittsecond step
S3S3: dritter SchrittThird step
S4S4: vierter Schrittfourth step
S5S5: fünfter Schrittfifth step
S6S6: sechster Schrittsixth step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016209853 A1 [0002]

Claims

Battery housing (10) for a battery of a motor vehicle, having a first housing part (12) designed as a central part, which has receptacles (14) for accommodating battery cells and first cooling channels (20) through which a cooling fluid can flow for cooling the battery cells, with a lower part formed second housing part (21), which at least one of the first cooling channels (20) common, fluidly connected to the first cooling channels (20) and can be flowed through by the cooling fluid second cooling channel (24) and the receptacles (14) in a first direction (26 ), and a third housing part (22) closing the receptacles (14) in a second direction (28) opposite the first direction (26) and designed as a top part, on which contact elements (30, 32) which can be electrically connected to the battery cells are provided are, wherein the housing parts (12, 21, 22) made by injection molding of a thermally conductive plastic and are formed as separately formed and interconnected components.

Battery housing (10) after Claim 1 , characterized in that the housing parts (12, 21, 22) are integrally connected to one another.

Battery housing (10) after Claim 2 , characterized in that the housing parts (12, 20, 21) are glued together and / or welded together.

Method for producing a battery housing (10) according to one of the preceding claims.