DE102020005389A1

DE102020005389A1 - battery for a vehicle

Info

Publication number: DE102020005389A1
Application number: DE102020005389.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Niebling; Hans-Frieder Walz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (1) mit einem Batteriekasten (2), wobei der Batteriekasten (2) wenigstens drei Ankerpunkte (3) zum Anbringen von Befestigungselementen (4) aufweist, und über die Befestigungselemente (4) an einer Tragstruktur befestigt ist.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes Befestigungselement (4.1) ein Loslager ausbildet, welches in eine erste Richtung (X) translatorisch bewegbar ist und wenigstens ein zweites Befestigungselement (4.2) ein Loslager ausbildet, welches in eine zweite (Y), zur ersten (X) orthogonalen Richtung translatorisch bewegbar ist.The invention relates to a battery (1) with a battery case (2), the battery case (2) having at least three anchor points (3) for attaching fastening elements (4) and being fastened to a supporting structure via the fastening elements (4). The invention is characterized in that at least a first fastening element (4.1) forms a floating bearing which can be moved translationally in a first direction (X) and at least a second fastening element (4.2) forms a floating bearing which can be moved in a second direction (Y) to the first (X) orthogonal direction is translationally movable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Batteriekasten nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug mit einer Tragstruktur.The invention relates to a battery with a battery box according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1 and a vehicle with a support structure.

Derzeit gewinnt die Elektrifizierung des Verkehrssektors an Bedeutung. So nimmt mittlerweile eine Anzahl wenigstens teilelektrifizierter Fahrzeuge im Straßenverkehr stetig zu. Hierzu zählen beispielsweise Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, welche rein elektrisch von einem Elektromotor oder von einem Hybridantrieb, also einer Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor, angetrieben werden. Der hierzu benötigte Strom kann einerseits von einem Brennstoffzellensystem, als auch von einer Batterie bereitgestellt werden, wobei ein Anteil batterieelektrisch betriebener Elektrofahrzeuge dabei höher ist, als ein Anteil von einer Brennstoffzelle angetriebener Elektrofahrzeuge. Unter anderem aufgrund von Fortschritten bei der Entwicklung von Natriumionenbatterien ist auch in Zukunft mit einem starken Wachstum batterieelektrisch angetriebener Fahrzeuge zu rechnen.The electrification of the transport sector is currently gaining in importance. The number of at least partially electrified vehicles on the road is steadily increasing. These include, for example, passenger cars and trucks that are driven purely electrically by an electric motor or by a hybrid drive, i.e. a combination of an internal combustion engine and an electric motor. The electricity required for this can be provided either by a fuel cell system or by a battery, with a proportion of battery-powered electric vehicles being higher than a proportion of electric vehicles powered by a fuel cell. Due to advances in the development of sodium ion batteries, among other things, strong growth in battery-electric vehicles can also be expected in the future.

Hochvoltbatterien die in Fahrzeugen oder in stationären Systemen eingesetzt werden sind aus Sicherheitsgründen typischerweise von einem Batteriekasten umhüllt. Der Batteriekasten grenzt von der Batterie umfasste Zellmodule und weitere elektronische Bauelemente, wie Kontakte und Kabel, gegenüber der Umgebung ab und weist definierte Schnittstellen, beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung und/oder zum Anschließen eines Kühlkreislaufs, auf. Typischerweise ist ein solcher Batteriekasten zur Aufnahme in einem Fahrzeug fest mit einer Tragstruktur des Fahrzeugs, zum Beispiel einem Karosserieelement, verbunden. Dabei kann der Batteriekasten mit der Tragstruktur verschraubt sein. Aufgrund von Toleranzen können Montagepunkte des Batteriekastens und der Tragstruktur so zueinander beabstandet sein, dass ein Anbringen des Batteriekastens an der Tragstruktur nur durch Verformen, und damit Verspannen der Komponenten möglich ist. Im Fall einer Montage des Batteriekastens an der Tragstruktur durch Verschrauben, können beispielsweise vom Batteriekasten und der Tragstruktur umfasste Durchgangslöcher zur Befestigung der Schrauben nicht fluchten. Durch Dehnen und/oder Stauchen des Batteriekastens und/oder der Tragstruktur lassen sich die Durchgangslöcher zur Deckung bringen. Dies birgt jedoch ein Sicherheitsrisiko, da, beispielsweise bei einem Unfall, unter Spannung stehende Bauteile rückfedern können und dabei drohen weitere Bauteile zu beschädigen. Ferner werden der Tragstruktur im Betrieb des Fahrzeugs durch Fahrmanöver, unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten und einer Vibrationsanregung durch einen Fahrzeugmotor Schwingungen aufgeprägt, was zu einer zusätzlichen Belastung der Tragstruktur als auch des Batteriekastens führt. Um die Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie zu verlängern, ist es vorteilhaft eine Relativbewegung zwischen Batteriekasten und Tragstruktur zu begrenzen. Eine Verringerung der Lagetoleranzen zwischen den Montagepunkten des Batteriekastens und der Tragstruktur ist dabei aufgrund von damit einhergehenden unzulässig hohen Kosten nur bedingt möglich.For safety reasons, high-voltage batteries that are used in vehicles or in stationary systems are typically encased in a battery box. The battery case delimits the cell modules included in the battery and other electronic components, such as contacts and cables, from the environment and has defined interfaces, for example for electrical contacting and/or for connecting a cooling circuit. Such a battery box is typically firmly connected to a supporting structure of the vehicle, for example a body element, for accommodation in a vehicle. In this case, the battery box can be screwed to the support structure. Due to tolerances, the mounting points of the battery box and the support structure can be spaced apart from one another in such a way that the battery box can only be attached to the support structure by deforming and thus tensioning the components. If the battery box is mounted on the support structure by screwing, through-holes for fastening the screws that are included in the battery box and the support structure may not be aligned, for example. The through-holes can be brought into alignment by stretching and/or compressing the battery case and/or the supporting structure. However, this poses a safety risk since, for example in the event of an accident, components under tension can spring back and threaten to damage other components. Furthermore, during operation of the vehicle, vibrations are imposed on the supporting structure by driving manoeuvres, different road conditions and vibration excitation by a vehicle engine, which leads to additional loading of the supporting structure and the battery box. In order to extend the service life of a vehicle battery, it is advantageous to limit relative movement between the battery case and the supporting structure. A reduction in the positional tolerances between the mounting points of the battery box and the support structure is only possible to a limited extent due to the impermissibly high costs associated therewith.

Aus dem Stand der Technik ist eine Aufhängung des Batteriekastens an der Tragstruktur über Federn bekannt, wodurch insbesondere von Fahrbahnunebenheiten hervorgerufene Schwingungen ausgeglichen werden können. Eine von Querbeschleunigungen hervorgerufene Torsion der Tragstruktur kann dadurch jedoch nur bedingt ausgeglichen werden. Ferner ist aus der DE 11 2006 002 973 B4 ein Lastkraftwagen mit einem rückseitig angeordneten Batteriekasten bekannt, bei dem der Batteriekasten über wenigstens drei schwingungsdämpfende Befestigungsmittel an einer Tragstruktur des Lastkraftwagens befestigt ist. Die Befestigungsmittel können dabei von Gummi-Aufhängelaschen ausgebildet sein, wodurch Schwingungen aufgrund einer elastomeren Verbindung zwischen Batteriekasten und Tragstruktur besonders zuverlässig gedämpft werden können. Nachteilig ist dabei jedoch, dass eine Relativbewegung zwischen Batteriekasten und Tragstruktur nicht vollständig ausgeglichen wird, wodurch der Batteriekasten immer noch, zumindest schwach, auf Torsion beansprucht wird.Suspension of the battery case on the supporting structure by means of springs is known from the prior art, as a result of which vibrations caused in particular by bumps in the roadway can be compensated for. A torsion of the support structure caused by lateral acceleration can only be compensated to a limited extent. Furthermore, from the DE 11 2006 002 973 B4 a truck with a battery box arranged at the rear is known, in which the battery box is fastened to a supporting structure of the truck by at least three vibration-damping fastening means. The fastening means can be formed by rubber suspension straps, as a result of which vibrations can be particularly reliably damped due to an elastomeric connection between the battery box and the supporting structure. The disadvantage here, however, is that a relative movement between the battery box and the supporting structure is not completely compensated for, as a result of which the battery box is still subjected to torsional stress, at least slightly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Batterie mit einem Batteriekasten anzugeben, welche so an einer Tragstruktur befestigbar ist, dass der Batteriekasten gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen noch geringer auf Torsion und Biegung beansprucht wird.The present invention is based on the object of specifying a battery with a battery case which can be fastened to a supporting structure in such a way that the battery case is subjected to even less torsion and bending stress than solutions known from the prior art.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Batterie mit einem Batteriekasten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie ein Fahrzeug mit einer Tragstruktur zur Aufnahme einer solchen Batterie ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a battery with a battery box having the features of claim 1. Advantageous refinements and developments as well as a vehicle with a support structure for accommodating such a battery result from the dependent claims.

Bei einer Batterie mit einem Batteriekasten, wobei der Batteriekasten wenigstens drei Ankerpunkte zum Anbringen von Befestigungselementen aufweist und über die Befestigungselemente an einer Tragstruktur befestigt ist, bildet erfindungsgemäß wenigstens ein erstes Befestigungselement ein Loslager aus, welches in eine erste Richtung translatorisch bewegbar ist und wenigstens ein zweites Befestigungselement ein Loslager aus, welches in eine zweite, zur ersten orthogonalen Richtung translatorisch bewegbar ist.In the case of a battery with a battery case, the battery case having at least three anchor points for attaching fastening elements and being fastened to a supporting structure via the fastening elements, according to the invention at least a first fastening element forms a floating bearing which can be moved translationally in a first direction and at least a second Fastening element from a movable bearing, which is movable in a translatory manner in a second direction orthogonal to the first.

Dadurch dass der Batteriekasten somit über wenigstens zwei Loslager an die Tragstruktur angeschlossen ist, können sich der Batteriekasten und die Tragstruktur relativ zueinander bewegen, ohne Spannungen im jeweils anderen Bauteil hervorzurufen. Dadurch dass ein erstes Loslager in eine erste Richtung translatorisch bewegbar ist und wenigstens ein zweites Loslager in eine hierzu orthogonale zweite Richtung translatorisch bewegbar ist, kann sich der Batteriekasten relativ zur Tragstruktur bewegen. Somit wird eine Torsions- und Biegebeanspruchung des Batteriekastens aufgrund unterschiedlichster von der Tragstruktur durchgeführten Bewegungen zuverlässig verhindert. Dabei können die Befestigungselemente eine beliebige Gestalt aufweisen, beispielsweise können sie von einem Balken mit einem Voll- oder Hohlprofil mit einer beliebigen Querschnittsform ausgebildet sein, sowie eine beliebe Ausdehnung zwischen den Ankerpunkten und der Tragstruktur aufweisen. Die Befestigungselemente können auch eine Feder und/oder einen Dämpfer umfassen, oder von ebendiesen ausgebildet sein.The fact that the battery box is connected to the support structure via at least two floating bearings means that the battery box and the support structure can move relative to one another without causing stresses in the other component. Due to the fact that a first loose bearing can be moved in a translatory manner in a first direction and at least one second loose bearing can be moved in a translatory manner in a second direction orthogonal thereto, the battery box can move relative to the support structure. Torsional and bending stresses on the battery case due to a wide variety of movements carried out by the support structure are thus reliably prevented. The fastening elements can have any shape, for example they can be formed from a beam with a solid or hollow profile with any cross-sectional shape, and can have any extension between the anchor points and the supporting structure. The fastening elements can also include a spring and/or a damper, or be formed by these.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Batterie sieht vor, dass wenigstens ein Befestigungselement ein Festlager ausbildet. Mit Hilfe des wenigstens einen Festlagers kann eine Relativposition zwischen Batteriekasten und Tragstruktur innerhalb festgelegter Grenzen, bei einem gleichzeitigen Ausgleich solcher Relativbewegungen der Bauteile zueinander, welche ein unzulässig hohe Torsionsbeanspruchung des Batteriekastens und/oder der Tragstruktur zur Folge hätten, eingehalten werden.An advantageous development of the battery provides that at least one fastening element forms a fixed bearing. With the help of the at least one fixed bearing, a relative position between the battery case and the support structure can be maintained within specified limits while at the same time compensating for such relative movements of the components to one another that would result in impermissibly high torsional stress on the battery case and/or the support structure.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Batterie ist wenigstens ein Befestigungselement, welches ein Loslager ausbildet, starr an dem Batteriekasten angeschlossen. Dies erhöht eine Flexibilität bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Batterie. Generell kann ein beweglicher Teil des Loslagers am Batteriekasten vorgesehen sein. Entsprechend einer alternativen Ausführung des Loslagers kann dieses aber auch starr an den Batteriekasten angeschlossen sein, was bedingt, dass der bewegliche Teil des Loslagers an der Tragstruktur vorgesehen ist. Generell ist es möglich, dass wenigstens ein Loslager so ausgeführt ist, dass der bewegliche Teil an der Tragstruktur vorgesehen ist und der starre Teil am Batteriekasten, und wenigstens ein anderen Loslager so ausgeführt ist, dass der starre Teil des Loslagers an der Tragstruktur und der bewegliche Teil des Loslagers am Batteriekasten vorliegt. Dabei kann ein starrer Anschluss des Befestigungselements am Batteriekasten beziehungsweise der Tragstruktur beliebig erfolgen. Beispielsweise kann das Befestigungselement mit dem Batteriekasten beziehungsweise der Tragstruktur verschraubt sein, verschweißt sein, vernietet sein, oder auf eine beliebige andere Art und Weise starr an der jeweiligen Struktur angeschlossen sein. Entsprechend kann auch ein beweglicher Teil des Loslagers beliebig ausgeführt sein. Hierbei kann es sich um eine beliebige Linearführung, beispielsweise um eine Gleitführung oder eine Linearführung mit Laufrollen handeln.According to a further advantageous embodiment of the battery, at least one fastening element, which forms a loose bearing, is rigidly connected to the battery case. This increases flexibility in an embodiment of the battery according to the invention. In general, a moving part of the floating bearing can be provided on the battery box. According to an alternative embodiment of the floating bearing, however, this can also be rigidly connected to the battery box, which means that the movable part of the floating bearing is provided on the support structure. In general, it is possible for at least one movable bearing to be designed in such a way that the movable part is provided on the support structure and the rigid part on the battery box, and at least one other movable bearing is designed in such a way that the rigid part of the movable bearing is on the support structure and the movable Part of the floating bearing on the battery box is present. In this case, the fastening element can be rigidly connected to the battery case or the supporting structure as desired. For example, the fastening element can be screwed to the battery box or the supporting structure, welded, riveted, or rigidly connected to the respective structure in any other way. Correspondingly, a movable part of the floating bearing can also be designed in any way. This can be any linear guide, for example a sliding guide or a linear guide with rollers.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Batterie sieht ferner vor, dass wenigstens zwei Befestigungselemente an einer gemeinsamen ersten Seite des Batteriekastens angebracht sind, und wenigstens ein Befestigungselement an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Batteriekastens, angebracht ist. Hierdurch lässt sich eine Krafteinleitung in den Batteriekasten besonders vorteilhaft gestalten, sodass die Befestigungselemente gleichmäßig belastet werden. Dies erhöht eine Zuverlässigkeit der Befestigung des Batteriekastens an der Tragstruktur. Generell ist es aber auch möglich, dass die Befestigungselemente an einer beliebigen Seite des Batteriekastens angeschlossen sind. So kann beispielsweise ein erstes Befestigungselement an der ersten Seite angeschlossen sein, ein zweites Befestigungselement an der zweiten Seite angeschlossen sein und ein drittes Befestigungselement an einer dritten Seite des Batteriekastens angeschlossen sein. Dabei können die Ankerpunkte an einer beliebigen Stelle des Batteriekastens vorliegen. So können die Ankerpunkte beispielsweise an einer Kante, Ecke, oder an einer beliebigen Stelle einer Seite des Batteriekastens vorgesehen sein. Hierdurch lassen sich an einen Bauraum, beziehungsweise eine Einbausituation gestellte Ansprüche besonders flexibel erfüllen.A further advantageous embodiment of the battery also provides that at least two fastening elements are attached to a common first side of the battery case, and at least one fastening element is attached to a second side of the battery case, opposite the first side. As a result, the introduction of force into the battery box can be designed in a particularly advantageous manner, so that the fastening elements are loaded evenly. This increases the reliability of the attachment of the battery box to the support structure. In general, however, it is also possible for the fastening elements to be connected to any side of the battery box. For example, a first fastener may be connected to the first side, a second fastener may be connected to the second side, and a third fastener may be connected to a third side of the battery box. The anchor points can be anywhere on the battery box. For example, the anchor points can be provided on an edge, a corner, or at any point on a side of the battery box. As a result, demands placed on an installation space or an installation situation can be met in a particularly flexible manner.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Batterie bildet wenigstens ein Ankerpunkt des Batteriekastens ein Gelenk aus, und/oder die Befestigungselemente sind zusätzlich über Ankerpunkte an der Tragstruktur befestigt, wobei wenigstens ein Ankerpunkt der Tragstruktur und/oder des Batteriekastens ein Gelenk ausbildet. Dadurch, dass die Befestigungselemente auch über ein Gelenk sowohl an der Tragstruktur, als auch am Batteriekasten angeschlossen werden können, lässt sich eine Beanspruchung der Befestigungselemente bei bestimmten vom Batteriekasten gegenüber der Tragstruktur ausgeführten Relativbewegungen weiter verbessern. Generell ist es auch denkbar, dass auch eins der Loslager über ein Gelenk am Batteriekasten und/oder der Tragstruktur angeschlossen ist, oder das sämtliche Befestigungselemente über jeweils wenigstens ein Gelenk an dem Batteriekasten beziehungsweise der Tragstruktur angeschlossen sind. So wäre es auch denkbar, dass bei einem bestimmten Befestigungselement sowohl ein Gelenk am Ankerpunkt zum Batteriekasten, als auch ein Gelenk am Ankerpunkt zur Tragstruktur vorgesehen ist. Dabei ist es auch generell möglich, dass der Batteriekasten über so viele Loslager und Gelenke an die Tragstruktur angeschlossen ist, dass der Batteriekasten frei translatorisch und/oder rotatorisch um, beziehungsweise entlang einer beliebigen Achse schwingen kann.According to a further advantageous embodiment of the battery, at least one anchor point of the battery box forms a joint, and/or the fastening elements are additionally fastened to the supporting structure via anchor points, with at least one anchor point of the supporting structure and/or the battery box forming a joint. The fact that the fastening elements can also be connected via a joint both to the support structure and to the battery box means that stress on the fastening elements can be further improved during certain relative movements performed by the battery box in relation to the support structure. In general, it is also conceivable that one of the movable bearings is also connected to the battery box and/or the supporting structure via a joint, or that all fastening elements are connected to the battery box or the supporting structure via at least one joint. It would also be conceivable for a specific fastening element to have both a joint at the anchor point to the battery box and a joint at the anchor point to the support structure. It is also generally possible that the battery box is connected to the supporting structure via so many loose bearings and joints that the batte riekasten free to oscillate in translation and/or rotation, or along any axis.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Batterie sieht ferner vor, dass wenigstens ein Gelenk an wenigstens einem Festlager vorgesehen ist. Insbesondere für den Fall, dass ein erstes starr an den Batteriekasten angeschlossenes Loslager in die erste Richtung translatorisch bewegbar ist, ein zweites starr an den Batteriekasten angeschlossenes Loslager in die zweite Richtung translatorisch bewegbar ist und ein weiteres Befestigungselement ein Festlager ausbildet, wobei ein Gelenk an dem Ankerpunkt des Festlagers vorgesehen ist, kann eine Beanspruchung des Festlagers besonders vorteilhaft reduziert werden.A further advantageous embodiment of the battery also provides that at least one joint is provided on at least one fixed bearing. In particular, in the event that a first loose bearing rigidly connected to the battery box can be moved in translation in the first direction, a second loose bearing rigidly connected to the battery box can be moved in translation in the second direction and a further fastening element forms a fixed bearing, with a joint on the Anchor point of the fixed bearing is provided, stress on the fixed bearing can be particularly advantageously reduced.

Bevorzugt ist wenigstens ein Befestigungselement dazu eingerichtet Schwingungen zu dämpfen, insbesondere dadurch, dass das wenigstens eine Befestigungselement wenigstens anteilsweise Gummi umfasst. Aufgrund einer dämpfenden Wirkung von Gummi lassen sich Schwingungen besonders zuverlässig reduzieren. Das schwingungsdämpfende Befestigungselement kann dabei auch Kautschuk, und/oder ein beliebiges Elastomer umfassen. Generell ist es auch möglich, dass wenigstens ein schwingungsdämpfendes Befestigungselement als aktiver oder passiver Schwingungstilger ausgebildet ist. Somit lassen sich Schwingungen noch zuverlässiger reduzieren.At least one fastening element is preferably set up to damp vibrations, in particular in that the at least one fastening element at least partially comprises rubber. Due to the dampening effect of rubber, vibrations can be reduced particularly reliably. The vibration-damping fastening element can also include rubber and/or any elastomer. In general, it is also possible for at least one vibration-damping fastening element to be designed as an active or passive vibration absorber. Vibrations can thus be reduced even more reliably.

Bei einem Fahrzeug mit einer Tragstruktur ist erfindungsgemäß eine im vorigen beschriebene Batterie an der Tragstruktur befestigt. Dabei kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einem PKW, LKW, einem Transporter, Bus, ein Motorrad oder dergleichen handeln. Die Tragstruktur kann dabei sowohl von einem Fahrgestell, als auch einer Karosserie, beziehungsweise jeweils einem Teil davon, ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Tragstruktur von einem Bodenblech des Fahrzeugs ausgebildet sein. Insbesondere kann die Batterie hängend an der Tragstruktur befestigt sein.In a vehicle with a support structure, a battery as described above is attached to the support structure according to the invention. This can be any vehicle such as a car, truck, van, bus, motorcycle or the like. The support structure can be formed both by a chassis and a body, or a part of each. For example, the support structure can be formed by a floor panel of the vehicle. In particular, the battery can be attached to the supporting structure in a hanging manner.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Batterie und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantageous configurations of the battery according to the invention and of the vehicle according to the invention also result from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Batterie, welche über drei Befestigungselemente an einer Tragstruktur befestigt ist;
2 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Batteriebefestigung an der Tragstruktur;
3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Batterie, welche über vier Befestigungselemente an der Tragstruktur befestigt ist; und
4 eine vergrößerte Darstellung eines schwingungsdämpfenden Befestigungselements.

show:

1 a perspective view of a battery according to the invention, which is fastened to a supporting structure via three fastening elements;
2 a perspective view of an alternative battery attachment to the support structure;
3 a perspective view of the battery according to the invention, which is fastened to the supporting structure via four fastening elements; and
4 an enlarged view of a vibration-damping fastener.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Batterie 1, welche von einem Batteriekasten 2 gegenüber einer Umgebung abgegrenzt wird. Der Batteriekasten 2 umfasst drei Ankerpunkte 3, an welchen jeweils ein Befestigungselement 4, 4.1, 4.2 befestigt ist, welche den Batteriekasten 2 mit einer nicht näher beschriebenen Tragstruktur verbinden. Dabei können die Befestigungselemente 4, 4.1, 4.2 auf vielfältige Weise lösbar oder nicht-lösbar am Batteriekasten 2 angeschlossen sein. Beispielsweise können Sie mit dem Batteriekasten 2 verschraubt, verschweißt, eingesteckt oder vernietet sein. Ein erstes Befestigungselement 4.1 bildet dabei ein erstes Loslager aus, welches translatorisch in eine erste Richtung X bewegbar ist. Ein zweites Befestigungselement 4.2 bildet ein zweites Loslager aus, welches in eine zweite Richtung Y, welche orthogonal zur ersten Richtung X verläuft, translatorisch bewegbar ist. Ein drittes Befestigungselement 4 bildet hingegen ein Festlager aus, welches über ein Gelenk 5 am Batteriekasten 2 angeschlossen ist. Dies erlaubt eine besonders beanspruchungsfreie Aufhängung des Batteriekastens 2 an der Tragstruktur. Dabei sind das erste und das zweite Befestigungselement 4.1, 4.2 an einer ersten Seite S1 am Batteriekasten 2, und das dritte Befestigungselement 4 an einer zweiten Seite S2, welche der ersten Seite S1 gegenüber liegt, vorgesehen. 1 shows a battery 1 according to the invention, which is delimited by a battery box 2 from an environment. The battery case 2 comprises three anchor points 3, to each of which a fastening element 4, 4.1, 4.2 is fastened, which connect the battery case 2 to a supporting structure that is not described in detail. The fastening elements 4, 4.1, 4.2 can be detachably or non-detachably connected to the battery box 2 in a variety of ways. For example, you can be screwed, welded, plugged in or riveted to the battery box 2 . A first fastening element 4.1 forms a first floating bearing, which can be moved translationally in a first direction X. A second fastening element 4.2 forms a second movable bearing, which can be moved in a translatory manner in a second direction Y, which runs orthogonally to the first direction X. On the other hand, a third fastening element 4 forms a fixed bearing, which is connected to the battery box 2 via a joint 5 . This allows the battery box 2 to be suspended from the support structure in a particularly stress-free manner. The first and the second fastening element 4.1, 4.2 are provided on a first side S1 on the battery box 2, and the third fastening element 4 is provided on a second side S2, which is opposite the first side S1.

2 zeigt eine alternative Batteriebefestigung an der Tragstruktur. So ist es generell auch möglich, dass die Befestigungselemente 4 an einer beliebigen Seite des Batteriekastens 2 angeordnet sind. In 2 ist beispielsweise eins der Befestigungselemente 4 an einer dritten Seite S3 des Batteriekastens 2 vorgesehen. Dabei kann ein Anschluss der Befestigungselemente 4 an dem Batteriekasten 2, wie dargestellt, an einer beliebigen Kante, Ecke, und/oder an einer beliebigen Stelle an einer der Seiten des Batteriekastens 2 erfolgen. Dabei ist es auch möglich, dass das Gelenk 5 an einer der Tragstruktur zugewandten Seite eines Befestigungselements 4 vorgesehen ist. 2 shows an alternative battery attachment to the support structure. It is thus generally also possible for the fastening elements 4 to be arranged on any side of the battery box 2 . In 2 For example, one of the fasteners 4 is provided on a third side S3 of the battery box 2 . The fastening elements 4 can be connected to the battery box 2 , as shown, at any edge, corner and/or at any point on one of the sides of the battery box 2 . It is also possible here for the joint 5 to be provided on a side of a fastening element 4 which faces the supporting structure.

Wie 3 zeigt kann der Batteriekasten 2 auch über mehr als drei Befestigungselementen 4 an der Tragstruktur angeschlossen sein. Beispielsweise kann der Batteriekasten 2 wie in 3 dargestellt über 4 Befestigungselemente 4 an der Tragstruktur angeschlossen sein. 1 und 2 zeigen eine hängende Befestigung des Batteriekastens 2 an der Tragstruktur. Die Befestigungselemente 4 verlaufen dabei parallel zueinander entlang einer dritten Richtung Z, welche orthogonal zur ersten, als auch der zweiten Richtung X, Y ist. Generell ist es aber auch möglich, wie 3 zeigt, dass wenigstens ein Befestigungselement 4 in einer zu den anderen Befestigungselementen 4 anderen Orientierung an dem Batteriekasten 2 angeschlossen ist. So kann wenigstens ein Befestigungselement 4 parallel zur ersten Richtung X, ein zweites Befestigungselement 4 parallel zur zweiten Richtung Y und ein drittes Befestigungselement parallel zur dritten Richtung Z ausgerichtet sein. Hierdurch lässt sich eine Befestigung des Batteriekastens 2 an der Tragstruktur noch flexibler gestalten und wechselnden Ansprüchen an die Batteriebefestigung gerecht werden.how 3 1, the battery case 2 can also be connected to the supporting structure by more than three fastening elements 4. For example, the battery box 2 as in 3 presented shall be connected to the supporting structure via 4 fastening elements 4. 1 and 2 show a hanging attachment of the battery box 2 to the support structure. The fastening elements 4 run parallel to one another along a third direction Z, which is orthogonal to the first and also the second direction X, Y. In general, however, it is also possible how 3 shows that at least one fastening element 4 is connected to the battery case 2 in a different orientation to the other fastening elements 4 . Thus, at least one fastening element 4 can be aligned parallel to the first direction X, a second fastening element 4 parallel to the second direction Y and a third fastening element parallel to the third direction Z. As a result, the fastening of the battery case 2 to the supporting structure can be made even more flexible and changing demands on the battery fastening can be met.

Das in 4 dargestellte Befestigungselement 4 ist über zwei Schrauben 7 starr, unter Nichtberücksichtigung etwaiger Werkstoffelastizitäten, am Batteriekasten 2 angeschlossen. Dabei umfasst ein mittlerer Abschnitt des Befestigungselements 4 Gummi 6. Hierdurch lassen sich über das Befestigungselement 4 in dem Batteriekasten 2 eingeleitete Schwingungen dämpfen. Generell ist es auch möglich, dass das vollständige Befestigungselement 4 aus Gummi, Kautschuk, oder einem beliebigen Elastomer besteht. Zur Schwingungsdämpfung kann das Befestigungselement 4 auch als passiver oder aktiver Schwingungstilger ausgeführt sein.This in 4 Fastening element 4 shown is rigidly connected to battery box 2 via two screws 7, disregarding any material elasticity. In this case, a middle section of the fastening element 4 comprises rubber 6. As a result, vibrations introduced via the fastening element 4 in the battery box 2 can be dampened. In general, it is also possible for the entire fastening element 4 to consist of rubber, caoutchouc or any desired elastomer. For vibration damping, the fastening element 4 can also be designed as a passive or active vibration absorber.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 112006002973 B4 [0004]

Claims

Battery (1) with a battery case (2), wherein the battery case (2) has at least three anchor points (3) for attaching fastening elements (4), and is fastened to a supporting structure via the fastening elements (4), characterized in that at least a first fastening element (4.1) forms a floating bearing which can be moved in a translatory manner in a first direction (X) and at least a second fastening element (4.2) forms a floating bearing which can be moved in a translatory manner in a second (Y) direction orthogonal to the first (X). is.

battery (1) after claim 1 , characterized in that at least one fastening element (4) forms a fixed bearing.

battery (1) after claim 1 or 2 , characterized in that at least one fastening element (4), which forms a floating bearing, is rigidly connected to the battery box (2).

Battery (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at least two fastening elements (4) are attached to a common first side (S1) of the battery case (2) and at least one fastening element (4) to a second side (S2) of the battery case opposite the first side (S1). (2) is attached.

Battery (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that at least one anchor point (3) of the battery box (2) forms a joint (5) and/or that the fastening elements (4) are additionally fastened to the supporting structure via anchor points (3) and at least one anchor point (3) the supporting structure and/or the battery box (2) forms a joint (5).

battery (1) after claim 5 , characterized in that at least one joint (5) is provided on at least one fixed bearing.

Battery (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that at least one fastening element (4) is set up to dampen vibrations, in particular in that the at least one fastening element (4) at least partially comprises rubber (6).

Vehicle with a support structure, characterized in that a battery (1) according to one of the preceding claims is attached to the support structure.