DE102020120859A1 - Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing - Google Patents

Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing Download PDF

Info

Publication number
DE102020120859A1
DE102020120859A1 DE102020120859.6A DE102020120859A DE102020120859A1 DE 102020120859 A1 DE102020120859 A1 DE 102020120859A1 DE 102020120859 A DE102020120859 A DE 102020120859A DE 102020120859 A1 DE102020120859 A1 DE 102020120859A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frame
longitudinal
lower housing
energy storage
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020120859.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Manuel Schurz
Ahmed El-Sawy
Marcel Sterzenbach
Manuel Anasenzl
Jean-Marc Segaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102020120859.6A priority Critical patent/DE102020120859A1/en
Publication of DE102020120859A1 publication Critical patent/DE102020120859A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

Gehäuseunterteil eines Energiespeichergehäuses, umfassend zwei Längselemente, welche sich entlang einer Längsachse erstrecken und welche stirnseitig derart durch Querelemente verbunden sind, dass ein umlaufender Rahmen gebildet ist, wobei der Rahmen mit einem Bodenelement einen Anordnungsraum formt, und wobei zumindest der Rahmen im Druckguss erzeugt ist.Lower housing part of an energy storage housing, comprising two longitudinal elements which extend along a longitudinal axis and which are connected at the front by transverse elements in such a way that a peripheral frame is formed, the frame forming an arrangement space with a base element, and at least the frame being produced by die casting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuseunterteil eines Energiespeichergehäuses, insbesondere eines Hochvoltspeichergehäuses, sowie ein Energiespeichergehäuse.The present invention relates to a lower housing part of an energy storage housing, in particular a high-voltage storage housing, and an energy storage housing.

Energiespeichergehäuse der in Rede stehenden Art werden in teil- und vollelektrifizierten Kraftfahrzeugen eingesetzt. In derartigen Gehäusen sind die Batterien bzw. Batteriemodule untergebracht. Um die geforderten Reichweiten realisieren zu können, sind diese Speicher oftmals sehr groß. Hinsichtlich einer wirtschaftlichen Serienfertigung ist dies nicht unproblematisch. Oftmals handelt es sich hierbei um Schweißkonstruktionen, welche allerdings einen entsprechenden Fertigungs- und Montageaufwand nach sich ziehen. Auch das Sicherstellen der geforderten Gasdichtheit stellt eine große Herausforderung dar.Energy storage housings of the type in question are used in partially and fully electrified motor vehicles. The batteries or battery modules are accommodated in such housings. In order to be able to achieve the required ranges, these memories are often very large. With regard to an economical series production, this is not unproblematic. These are often welded constructions, which, however, entail corresponding manufacturing and assembly costs. Ensuring the required gas tightness is also a major challenge.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuseunterteil für ein Energiespeichergehäuse sowie ein Energiespeichergehäuse anzugeben, welche die bekannten Konzepte optimieren und dabei Kosteneinsparpotentiale bieten.It is therefore an object of the present invention to specify a lower housing part for an energy storage housing and an energy storage housing which optimize the known concepts and at the same time offer potential cost savings.

Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuseunterteil gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Energiespeichergehäuse gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.This object is achieved by a lower housing part according to claim 1 and by an energy storage housing according to claim 10. Further advantages and features emerge from the subclaims and the description and the attached figures.

Erfindungsgemäß umfasst ein Gehäuseunterteil eines Energiespeichergehäuses zwei Längselemente, welche sich entlang einer Längsachse erstrecken, und welche stirnseitig derart durch Querelemente verbunden sind, dass ein umlaufender Rahmen gebildet ist, wobei der Rahmen mit einem Bodenelement einen Anordnungsraum formt, und wobei zumindest der Rahmen direkt, unmittelbar oder integral im Druckguss erzeugt ist. Mit Vorteil ist der Rahmen als ein Teil im (Metall-)Druckguss erzeugt bzw. hergestellt. Gemäß einer Ausführungsform sind der Rahmen und das Bodenelement direkt, unmittelbar oder integral im Druckguss erzeugt. Durch die einteilige Konstruktion des Gehäuseunterteils ist automatisch eine (Fluid-)Dichtheit gegeben. Nachträgliche Arbeiten, welche beispielsweise zum Abdichten von Fügestellen, wie Schraubverbindungen oder auch Schweißverbindungen, nötig wären, können vollständig entfallen.According to the invention, a lower housing part of an energy storage housing comprises two longitudinal elements which extend along a longitudinal axis and which are connected at the end by transverse elements in such a way that a peripheral frame is formed, the frame forming an arrangement space with a base element, and at least the frame directly or is produced integrally in die casting. The frame is advantageously produced or manufactured as a part in (metal) die casting. According to one embodiment, the frame and the floor element are produced directly, immediately or integrally in die casting. The one-piece construction of the lower part of the housing automatically ensures (fluid) tightness. Subsequent work, which would be necessary, for example, to seal joints such as screw connections or welded connections, can be completely eliminated.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Rahmen zumindest einen Querträger, wobei der zumindest eine Querträger zwischen den Querelementen angeordnet ist und parallel zu diesen verläuft. Mit Vorteil kann durch den zumindest einen Querträger der Rahmen verstärkt und versteift werden. Bevorzugterweise sind entlang der Längsachse eine Vielzahl derartiger Querträger vorgesehen bzw. angeordnet, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf etc.According to one embodiment, the frame comprises at least one cross member, the at least one cross member being arranged between the cross elements and running parallel to them. The frame can advantageously be reinforced and stiffened by the at least one cross member. A large number of such cross members are preferably provided or arranged along the longitudinal axis, for example two, three, four, five, etc.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Rahmen zumindest einen Längsträger, welcher zwischen den Längselementen angeordnet ist und parallel zu diesen verläuft. Ähnlich den Querträgern kann durch den zumindest einen Längsträger der Rahmen verstärkt und versteift werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mittig in Bezug auf die Längselemente ein Längsträger vorgesehen. Alternativ können auch mehrere Längsträger, beispielsweise zwei, drei, vier etc. angeordnet sein. Im Zusammenspiel mit den Querträgern ergibt sich so ein Anordnungsraum, welcher mehrere (Anordnungs-)Kammern formt.According to one embodiment, the frame comprises at least one longitudinal beam, which is arranged between the longitudinal elements and runs parallel to them. Similar to the cross members, the frame can be reinforced and stiffened by the at least one longitudinal member. According to a preferred embodiment, a longitudinal beam is provided centrally in relation to the longitudinal elements. Alternatively, several longitudinal beams, for example two, three, four, etc., can also be arranged. In interaction with the crossbeams, this results in an arrangement space that forms several (arrangement) chambers.

Gemäß einer Ausführungsform ist der zumindest eine Querträger und/oder ist der zumindest eine Längsträger integral, unmittelbar bzw. direkt zusammen mit dem Rahmen im Druckguss erzeugt.According to one embodiment, the at least one cross member and/or the at least one longitudinal member is produced integrally, directly or directly together with the frame in die casting.

Alternativ und/oder zusätzlich sind die Querträger und/oder die Längsträger nachträglich am Rahmen und/oder am Bodenelement befestigt. Zur Befestigung können form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindungstechniken, wie Schrauben, Nieten, Kleben oder Schweißverbindungen vorgesehen sein. Je nach verwendeter Fügetechnik kann ein nachträgliches Abdichten der Fügestelle nötig sein, um die geforderte Gasdichtheit des Gehäuseunterteils bereitstellen zu können. Bevorzugte Schweißverfahren sind Schmelzschweißverfahren oder Pressschweißverfahren, wie Rührreibschweißen.Alternatively and/or additionally, the crossbeams and/or the longitudinal beams are subsequently attached to the frame and/or the floor element. Positive and/or non-positive and/or material connection techniques such as screws, rivets, adhesives or welded connections can be provided for fastening. Depending on the joining technique used, subsequent sealing of the joint may be necessary in order to be able to provide the required gas-tightness of the lower part of the housing. Preferred welding methods are fusion welding methods or pressure welding methods, such as friction stir welding.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Rahmen an das Bodenelement angegossen. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Bodenelement um ein Einlegeelement, welches in die entsprechende Druckgussform eingelegt und, zumindest bereichsweise, umgossen wird. Die Sprengfläche kann damit deutlich reduziert werden.According to one embodiment, the frame is cast onto the floor element. According to one embodiment, the base element is an insert element that is inserted into the corresponding die casting mold and cast around it, at least in certain areas. The explosive surface can thus be significantly reduced.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform umfasst das Bodenelement eine Vielzahl von Bodensegmenten bzw. wird durch diese gebildet, wobei die Bodensegmente als Einlegeelemente zwischen den Längs- und/oder Querelementen und/oder den Längs- und/oder Querträgern ausgebildet sind. Zweckmäßigerweise handelt es sich um Einlegeelemente, welche in das Druckgusswerkzeug eingelegt und zumindest bereichsweise, beispielsweise im Randbereich, umgossen werden. Die Form der Einlegeelemente bzw. Bodensegmente ist gemäß einer Ausführungsform in etwa viereckig, insbesondere rechteckig oder quadratisch.According to an alternative embodiment, the floor element comprises a multiplicity of floor segments or is formed by them, the floor segments being designed as insert elements between the longitudinal and/or transverse elements and/or the longitudinal and/or transverse beams. Expediently, these are insert elements which are inserted into the die-casting tool and cast around at least in certain areas, for example in the edge area. According to one embodiment, the shape of the insert elements or floor segments is approximately quadrilateral, in particular rectangular or square.

Als Materialien für das Bodenelement und/oder die Bodensegmente können metallische und/oder nicht-metallische Werkstoffe zum Einsatz kommen. Bevorzugte Materialien sind Aluminiumwerkstoffe, Stahlwerkstoffe oder auch Verbundmaterialien, wie insbesondere verstärkte Kunststoffe, beispielsweise glasfaserverstärkte oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe.Metallic and/or non-metallic materials can be used as materials for the floor element and/or the floor segments. Preferred materials are aluminum materials, steel materials or composite materials, such as reinforced plastics in particular, for example glass fiber reinforced or carbon fiber reinforced plastics.

Als Gießwerkstoff wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Aluminiumlegierung bzw. eine Aluminium-Silizium-Legierung verwendet.According to a preferred embodiment, an aluminum alloy or an aluminum-silicon alloy is used as the casting material.

Gemäß einer Ausführungsform formen oder bilden die Träger, insbesondere also die Querträger oder Längsträger und die Elemente, insbesondere die Längselemente und die Querelemente, Knoten- oder Gabelungspunkte, an welchen sich die vorgenannten Träger bzw. Elemente schneiden oder kreuzen, und wobei zumindest in den Knotenpunkten Angusspunkte ausgebildet sind. Über die Angusspunkte wird die (Metall-)Schmelze in den Formhohlraum des (Druckguss-)Werkzeugs eingeleitet. Dies kann der Formfüllung zu Gute kommen, welche bei derart großen Bauteilen nicht unproblematisch ist.According to one embodiment, the supports, in particular the transverse supports or longitudinal supports and the elements, in particular the longitudinal elements and the transverse elements, form or form nodes or bifurcation points at which the aforementioned supports or elements intersect or cross, and at least in the nodes Gates are formed. The (metal) melt is fed into the mold cavity of the (die-casting) tool via the sprue points. This can benefit mold filling, which is not unproblematic with such large components.

Die in Rede stehenden Gehäuseunterteile weisen entlang der Längsachse eine Länge von beispielsweise 1,5-3,5 m auf. Eine Breite der Gehäuseunterteile entlang der Querelemente bemisst sich gemäß verschiedener Ausführungsformen beispielsweise zwischen 0,8 m und 2,2 m.The lower housing parts in question have a length of, for example, 1.5-3.5 m along the longitudinal axis. According to various embodiments, a width of the lower housing parts along the transverse elements is measured between 0.8 m and 2.2 m, for example.

Um die Formfüllung zu optimieren, nimmt die Wandstärke des Rahmens gemäß einer Ausführungsform in Richtung zum Bodenelement hin zu. Der Anguss erfolgt zweckmäßigerweise ausgehend von den Längs- und Querelementen in Richtung Bodenelement. Zu dünne Wandstärken könnten verhindern, dass sich die Form nicht vollständig füllt. Der vorgenannten Problematik kann auch durch die Verwendung der vorgenannten Einlegeelemente bzw. Bodensegmente entgegen gewirkt werden.In order to optimize mold filling, according to one embodiment, the wall thickness of the frame increases towards the bottom element. The gating is expediently carried out starting from the longitudinal and transverse elements in the direction of the base element. Walls that are too thin could prevent the mold from filling completely. The aforementioned problem can also be counteracted by using the aforementioned insert elements or floor segments.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuseunterteil mittels eines Dreiplattenwerkzeugs hergestellt. Besonders in Bezug auf die Formfüllung ist die Verwendung eines derartigen Werkzeugkonzepts vorteilhaft. Das Dreiplattenwerkzeug, insbesondere das Dreiplattendruckgusswerkzeug, umfasst gemäß einer Ausführungsform ein erstes, ein zweites und ein drittes Werkzeugteil, wobei das dritte Werkzeugteil (Zwischenplatte) zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeugteil angeordnet ist. Das Dreiplattenwerkzeug umfasst ferner wenigstens einen Formhohlraum (in dem das herzustellende Gehäuseunterteil entsteht) sowie ein Angusssystem, durch das die Metallschmelze dem Formhohlraum zugeführt wird beziehungsweise zuführbar ist, wobei das Angusssystem mehrere, wenigstens jedoch einen, im dritten Werkzeugteil angeordnete beziehungsweise im dritten Werkzeugteil ausgebildete und in den Formhohlraum mündenden beziehungsweise einmündende Zuführkanäle (die auch als Anschnitte oder Zuläufe beziehungsweise Zulaufkanäle bezeichnet werden können) aufweist.According to a preferred embodiment, the lower housing part is produced by means of a three-plate tool. The use of such a tool concept is particularly advantageous with regard to mold filling. According to one embodiment, the three-plate tool, in particular the three-plate die-casting tool, comprises a first, a second and a third tool part, the third tool part (intermediate plate) being arranged between the first and the second tool part. The three-plate mold also comprises at least one mold cavity (in which the lower housing part to be produced is created) and a gating system through which the molten metal is fed or can be fed to the mold cavity, with the gating system having several, but at least one, arranged in the third tool part or formed in the third tool part and feed channels (which can also be referred to as gates or feeds or feed channels) which open or open into the mold cavity.

Weiter richtet sich die Erfindung auf ein Energiespeichergehäuse, insbesondere ein Hochvoltspeichergehäuse, welches ein erfindungsgemäßes Gehäuseunterteil umfasst. Zweckmäßigerweise umfasst das Energiespeichergehäuse ein zu dem Gehäuseunterteil kongruent ausgebildetes Gehäuseoberteil, über welches der im Wesentlichen durch das Gehäuseunterteil geformte Anordnungsraum geschlossen werden kann. Dieses ist gemäß einer Ausführungsform ebenfalls aus Aluminium gefertigt. Alternativ kann das Gehäuseoberteil auch aus Stahl oder einem Verbundmaterial, wie einem verstärkten Kunststoff, gefertigt sein. Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuseoberteil beispielsweise als SMC-Bauteil (Sheet Moulding Compound) ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Deckelelement mittels einer eingelegten oder geklebten Dichtung mit dem Gehäuseunterteil bevorzugt kraft- und/oder formschlüssig verbunden, beispielsweise mittels entsprechender Schraubverbindungen. Alternativ ist auch kein gesonderter Deckel vorgesehen. Der Deckel wird dann zum Beispiel durch das Fahrzeug, beispielsweise durch eine entsprechend ausgebildete Bodengruppe integral mit ausgebildet.The invention is also aimed at an energy storage housing, in particular a high-voltage storage housing, which includes a lower housing part according to the invention. The energy storage housing expediently comprises a housing upper part which is designed congruently with the housing lower part and via which the arrangement space essentially formed by the housing lower part can be closed. According to one embodiment, this is also made of aluminum. Alternatively, the upper part of the housing can also be made of steel or a composite material, such as a reinforced plastic. According to one embodiment, the upper housing part is designed, for example, as an SMC component (Sheet Molding Compound). According to one embodiment, the cover element is preferably non-positively and/or positively connected to the lower housing part by means of an inserted or glued seal, for example by means of corresponding screw connections. Alternatively, no separate cover is provided. The cover is then, for example, formed integrally with the vehicle, for example, with a correspondingly formed floor assembly.

Bei dem Energiespeichergehäuse handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Energiespeichergehäuse bzw. um ein Hochvoltspeichergehäuse einer Batterie bzw. Traktionsbatterie eines teil- oder vollelektrifizierten Kraftfahrzeugs, wie insbesondere eines Personenkraftwagens, eines Nutzfahrzeugs oder auch eines Kraftrads.The energy storage housing is expediently an energy storage housing or a high-voltage storage housing of a battery or traction battery of a partially or fully electrified motor vehicle, such as in particular a passenger car, a commercial vehicle or a motorcycle.

Abschließend sei erwähnt, dass das Energiespeichergehäuse nicht zur Anordnung elektrischer Energiespeicher(-Zellen) beschränkt ist. Das Energiespeichergehäuse kann auch zur Anordnung anderer Energieträger, wie Wasserstoff, verwendet werden. Das Energiespeichergehäuse kann entsprechend gemäß einer Ausführungsform einen oder mehrere Wasserstofftanks umfassen oder selbst als Wasserstofftank ausgebildet sein.Finally, it should be mentioned that the energy storage housing is not limited to arranging electrical energy storage (cells). The energy storage housing can also be used to arrange other energy carriers, such as hydrogen. According to one embodiment, the energy storage housing can accordingly comprise one or more hydrogen tanks or itself be designed as a hydrogen tank.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen von Gehäuseunterteilen mit Bezug auf die beigefügten Figuren.Further advantages and features result from the following description of embodiments of lower housing parts with reference to the attached figures.

Es zeigen:

  • 1: eine schematische Ansicht eines Gehäuseunterteils in einer perspektivischen Darstellung,
  • 2: eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Gehäuseunterteils in einer schematischen Darstellung.
Show it:
  • 1 : a schematic view of a lower housing part in a perspective representation,
  • 2 1: a plan view of an embodiment of a lower housing part in a schematic representation.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Gehäuseunterteil 10 eines Hochvoltspeichergehäuses. Zu erkennen sind zwei Längselemente 20, welche sich entlang einer Längsachse L erstrecken und stirnseitig jeweils über ein Querelement 30 verbunden sind. Die Längsachse L erstreckt sich, wenn das Gehäuseunterteil 10 in einem Kraftfahrzeug, wie einem Personenkraftwagen, montiert ist, entlang einer Fahrtrichtung. Die Längselemente 20 bzw. die Querelemente 30 bilden einen Rahmen, wobei dieser Rahmen zusammen mit einem Bodenelement 40 einen Anordnungsraum für eine Vielzahl von Energiespeicherzellen, wie beispielsweise Batterien bzw. Batteriemodule formt. In der hier gezeigten Ausführungsform sind innerhalb des Anordnungsraums mehrere Querträger 32 sowie ein mittig angeordneter Längsträger 22 vorgesehen, welche die gesamte Struktur versteifen bzw. verstärken und den Anordnungsraum in eine Vielzahl von Kammern, vorliegend acht Stück, aufteilen. Mit dem Bezugszeichen 50 ist ein Knoten- oder Gabelungspunkt skizziert, an welchem sich ein Querträger 32 mit dem linken Längselement 20 schneidet oder berührt. Selbstverständlich gibt es eine Vielzahl von weiteren derartigen Knoten- oder Gabelungspunkte, welche allerdings aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem derartigen Knoten- oder Gabelungspunkt 50 ein Angusspunkt vorgesehen, um ein derartiges Gehäuseunterteil 10 im Druckguss effizient herstellen zu können. In der in der 1 skizzierten Ausführungsform ist das Bodenelement 40 zusammen mit dem Rahmen im Druckguss erzeugt. Alternativ kann das Bodenelement 40 auch angegossen sein. Eine weitere mögliche Ausgestaltung ist in der 2 skizziert. 1 shows a housing bottom part 10 of a high-voltage battery housing in a schematic representation. Two longitudinal elements 20 can be seen, which extend along a longitudinal axis L and are each connected at the end via a transverse element 30 . The longitudinal axis L extends when the lower housing part 10 is mounted in a motor vehicle, such as a passenger car, along a direction of travel. The longitudinal elements 20 and the transverse elements 30 form a frame, this frame together with a base element 40 forming an arrangement space for a large number of energy storage cells, such as batteries or battery modules. In the embodiment shown here, several cross members 32 and a centrally arranged longitudinal member 22 are provided within the arrangement space, which stiffen or reinforce the entire structure and divide the arrangement space into a large number of chambers, eight in this case. A node or bifurcation point is outlined with the reference number 50, at which a cross member 32 intersects with the left-hand longitudinal element 20 or touches. There are, of course, a large number of other such node or bifurcation points, which, however, are not all provided with a reference number for reasons of clarity. According to a preferred embodiment, a gating point is provided at such a junction or bifurcation point 50 in order to be able to efficiently produce such a lower housing part 10 by die casting. In the in the 1 Sketched embodiment, the floor element 40 is produced together with the frame in die casting. Alternatively, the base element 40 can also be cast on. Another possible embodiment is in the 2 sketched.

2 zeigt in einer Draufsicht ein Gehäuseunterteil 10, wobei dieses, ähnlich der Ausführungsform der 1 zwei Längselemente 40, zwei Querelemente 30 sowie entsprechende Querträger 32 und einen mittig angeordneten Längsträger 22 umfasst. Gegenüber der 1 sind in der hier skizzierten Ausführungsform mehrere Bodensegmente 42 vorgesehen, welche in Summe ein Bodenelement formen. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Bodensegmenten 42 um Einlegeelemente, welche beispielsweise in die Druckgussform eingelegt und zumindest bereichsweise umgossen werden. Zweckmäßigerweise werden die Einlegeelemente beispielsweise nur in ihrem Randbereich umgossen. Die Sprengfläche kann somit deutlich reduziert werden, wodurch beim Gießen deutlich geringere Schließkräfte notwendig sind. Sämtliche Ausführungsformen zeichnen sich durch ihre integral beim Herstellungsprozess erzeugte Gasdichtheit aus. 2 shows a plan view of a lower housing part 10, wherein this, similar to the embodiment of FIG 1 comprises two longitudinal elements 40, two transverse elements 30 and corresponding transverse members 32 and a centrally arranged longitudinal member 22. Opposite of 1 In the embodiment outlined here, several floor segments 42 are provided, which together form a floor element. The floor segments 42 are expediently insert elements which are inserted, for example, in the die casting mold and cast around at least in certain areas. The insert elements are expediently cast only in their edge area, for example. The blasting surface can thus be significantly reduced, which means that significantly lower closing forces are required during casting. All of the embodiments are distinguished by their gas-tightness, which is produced integrally during the manufacturing process.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Gehäuseunterteilhousing base
2020
Längselementlongitudinal element
2222
Längsträgerside members
3030
Querelementtransverse element
3232
Querträgercross member
4040
Bodenelementfloor element
4242
Bodensegmentground segment
5050
Knoten-/GabelungspunktJunction/Fork point
LL
Längsachselongitudinal axis

Claims (10)

Gehäuseunterteil (10) eines Energiespeichergehäuses, umfassend zwei Längselemente (20), welche sich entlang einer Längsachse (L) erstrecken und welche stirnseitig derart durch Querelemente (30) verbunden sind, dass ein umlaufender Rahmen gebildet ist, wobei der Rahmen mit einem Bodenelement (30) einen Anordnungsraum formt, und wobei zumindest der Rahmen im Druckguss erzeugt ist.Lower housing part (10) of an energy storage housing, comprising two longitudinal elements (20) which extend along a longitudinal axis (L) and which are connected at the end by transverse elements (30) in such a way that a peripheral frame is formed, the frame forming an arrangement space with a floor member (30), and wherein at least the frame is produced by die casting. Gehäuseunterteil (10) nach Anspruch 1, wobei der Rahmen und das Bodenelement (40) im Druckguss erzeugt sind.Lower housing part (10) according to claim 1 , wherein the frame and the floor element (40) are produced in die casting. Gehäuseunterteil (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen zumindest einen Querträger (32) umfasst, wobei der zumindest eine Querträger (32) zwischen den Querelementen (30) angeordnet ist und parallel zu diesen verläuft.Lower housing part (10) according to claim 1 or 2 , wherein the frame comprises at least one cross member (32), wherein the at least one cross member (32) is arranged between the cross members (30) and runs parallel to them. Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen zumindest einen Längsträger (22) umfasst, welcher zwischen den Längselementen (20) angeordnet ist und parallel zu diesen verläuft.Housing base (10) according to one of the preceding claims, wherein the frame comprises at least one longitudinal beam (22) which is arranged between the longitudinal elements (20) and runs parallel to them. Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Querträger (32) und/oder oder die Längsträger (20) nachträglich am Rahmen und am Bodenelement (40) befestigt sind.Lower housing part (10) according to one of the preceding claims, in which the transverse supports (32) and/or the longitudinal supports (20) are subsequently attached to the frame and to the floor element (40). Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen an das Bodenelement (40) angegossen ist.Housing base (10) according to one of the preceding claims, in which the frame is cast onto the base element (40). Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bodenelement (40) eine Vielzahl von Bodensegmenten (42) umfasst, welche als Einlegeelemente zwischen den Längs- (20) und/oder Querelementen (30) und/oder den Längs- (22) und/oder Querträgern (32) ausgebildet sind.Lower housing part (10) according to one of the preceding claims, wherein the base element (40) comprises a multiplicity of base segments (42), which as insert elements between the longitudinal (20) and/or transverse elements (30) and/or the longitudinal (22 ) and/or crossbeams (32) are formed. Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Träger (22, 32) und Elemente (20, 30) Knotenpunkte (50) bilden, und wobei zumindest in den Knotenpunkten (50) Angusspunkte ausgebildet sind.Lower housing part (10) according to one of the preceding claims, wherein the carrier (22, 32) and elements (20, 30) form nodes (50), and wherein sprue points are formed at least in the nodes (50). Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandstärke des Rahmens in Richtung zum Bodenelement (40) hin zunimmt.Housing base (10) according to one of the preceding claims, in which the wall thickness of the frame increases in the direction of the base element (40). Energiespeichergehäuse, insbesondere Hochvoltspeichergehäuse, umfassend ein Gehäuseunterteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Energy storage housing, in particular high-voltage storage housing, comprising a lower housing part (10) according to one of the preceding claims.
DE102020120859.6A 2020-08-07 2020-08-07 Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing Pending DE102020120859A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120859.6A DE102020120859A1 (en) 2020-08-07 2020-08-07 Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120859.6A DE102020120859A1 (en) 2020-08-07 2020-08-07 Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020120859A1 true DE102020120859A1 (en) 2022-02-10

Family

ID=79686319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020120859.6A Pending DE102020120859A1 (en) 2020-08-07 2020-08-07 Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020120859A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022121957A1 (en) 2022-08-31 2024-02-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Storage housing for an electrical energy storage device for a motor vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012216649A1 (en) 2012-09-18 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Support element for a housing for a vehicle traction battery
DE102014110307A1 (en) 2014-07-22 2016-01-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Underbody unit for a motor vehicle
DE102017111021A1 (en) 2017-05-19 2018-11-22 Nemak, S.A.B. De C.V. Method and device for the production by die-casting of a frame for a battery housing for an electrically driven vehicle
DE102019209361A1 (en) 2019-06-27 2020-12-31 Audi Ag Lower shell for a battery housing with a compartment made up of partition wall segments and a traction battery for a motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012216649A1 (en) 2012-09-18 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Support element for a housing for a vehicle traction battery
DE102014110307A1 (en) 2014-07-22 2016-01-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Underbody unit for a motor vehicle
DE102017111021A1 (en) 2017-05-19 2018-11-22 Nemak, S.A.B. De C.V. Method and device for the production by die-casting of a frame for a battery housing for an electrically driven vehicle
DE102019209361A1 (en) 2019-06-27 2020-12-31 Audi Ag Lower shell for a battery housing with a compartment made up of partition wall segments and a traction battery for a motor vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022121957A1 (en) 2022-08-31 2024-02-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Storage housing for an electrical energy storage device for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3497732B1 (en) Battery housing
EP3710342B1 (en) Side sill arrangement of a body of an electrically operable motor vehicle
DE60109114T3 (en) Support structure for motor vehicle radiator block
WO2018029168A1 (en) Battery case with lateral reinforcement
EP4077106B1 (en) Structural component of thermoplastic material for a motor vehicle, motor vehicle having a structural component, and method for producing a structural component
EP2578473A1 (en) Subframe for motor vehicle
DE602004006201T2 (en) Adhesive joint for structural components
WO2011124308A1 (en) Body for a passenger car
DE102012009970B4 (en) Reinforcement structure of a rear door opening shoulder portion of a vehicle
DE102010014503A1 (en) Structural component for a motor vehicle and method for its production
DE102017130884B4 (en) Aircraft and method of manufacturing an aircraft
EP3419081B1 (en) Battery compartment and method for its production
EP0591227B1 (en) Process for repairing vehicle coachwork consisting of nodal components and hollow section bearers
EP3419080B1 (en) Battery support element and the method of fabricating the said
DE102018109296B3 (en) Electric or partially electric drivable vehicle
DE102015109471A1 (en) Hybrid component and method for producing the hybrid component
DE102020120859A1 (en) Lower housing part of an energy storage housing and energy storage housing
DE102018130522B3 (en) Node element and method for connecting metal profiles
DE102019006812B4 (en) Motor vehicle shell construction, in particular for a passenger car, and motor vehicle, in particular passenger cars
DE102017002155B4 (en) Sub-shell constructed of plate elements for a battery case and traction battery for a motor vehicle
WO2023052279A1 (en) Side sill for a motor vehicle body, and modular system
DE102017010863A1 (en) Method for producing a battery tray in hybrid construction and battery tray made in hybrid construction
DE19724427A1 (en) Side wall construction group for monocoque bodywork of car
DE102020107718A1 (en) Storage housing for a vehicle II
DE102020206076A1 (en) Method for manufacturing a structural component for a vehicle, in particular an aircraft or spacecraft

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002100000

Ipc: H01M0050200000

R163 Identified publications notified