DE102020124595B3 - Battery case for a motor vehicle battery - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Batteriegehäuse (12, 14) für eine Kraftfahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer Halteplatte (16) zur Abstützung von Batteriezellen, wobei die Halteplatte (16) in einer Breitseite (28) mindestens eine Vertiefung (22) zur teilweisen Aufnahme der mindestens einen Batteriezelle aufweist, und einer in Umfangsrichtung geschlossenen Brandschutzwand (18) zum feuerfesten Einschließen der in der Halteplatte (16) eingesetzten Batteriezellen, wobei die Brandschutzwand (18) mindestens einen einen an einer Schmalseite der Halteplatte (16) ausgeformten Fortsatz (30) umgreifenden Halteansatz (24) aufweist. Durch den den Fortsatz (30) elastisch umgreifenden Halteansatz (24) kann kostengünstig die Brandschutzwand (18) sicher mit der Halteplatte (16) befestigt werden, so dass eine kostengünstige Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Betriebssicherheit ermöglicht ist. A battery housing (12, 14) for a motor vehicle battery of an electrically powered motor vehicle is provided with a holding plate (16) for supporting battery cells, the holding plate (16) in a broad side (28) having at least one recess (22) for partially accommodating the has at least one battery cell, and a fire protection wall (18) closed in the circumferential direction for the fire-proof enclosure of the battery cells inserted in the holding plate (16), the fire protection wall (18) encompassing at least one extension (30) formed on a narrow side of the holding plate (16) Has holding lug (24). The retaining lug (24) elastically encompassing the extension (30) allows the fire protection wall (18) to be securely fastened to the retaining plate (16) at low cost, so that an inexpensive motor vehicle battery with good operational reliability is made possible.
Description
Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Kraftfahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit dessen Hilfe Batteriezellen geschützt aufgenommen werden können.The invention relates to a battery housing for a motor vehicle battery of an electrically drivable motor vehicle, with the aid of which battery cells can be accommodated in a protected manner.
Beispielsweise aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Betriebssicherheit einer Kraftfahrzeugbatterie kostengünstig zu verbessern.There is a constant need to improve the operational safety of a motor vehicle battery in a cost-effective manner.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Betriebssicherheit ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures which enable an inexpensive motor vehicle battery with good operational reliability.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a battery housing with the features of claim 1 and a battery housing with the features of claim 5. Preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims and the following description, each of which individually or in combination represent an aspect of the invention can.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Kraftfahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit einer Halteplatte zur Abstützung von, insbesondere als Stabbatterie ausgestalteten, Batteriezellen, wobei die Halteplatte in einer Breitseite mindestens eine Vertiefung zur teilweisen Aufnahme der mindestens einen Batteriezelle aufweist, und einer in Umfangsrichtung geschlossenen Brandschutzwand zum feuerfesten Einschließen der in der Halteplatte eingesetzten Batteriezellen, wobei die Brandschutzwand mindestens einen einen an einer Schmalseite der Halteplatte ausgeformten Fortsatz umgreifenden Halteansatz aufweist.One aspect of the invention relates to a battery housing for a motor vehicle battery of an electrically drivable motor vehicle, with a holding plate for supporting battery cells, in particular designed as a stick battery, the holding plate having at least one recess in a broad side for partially accommodating the at least one battery cell, and one in Fire protection wall closed in the circumferential direction for the fire-proof enclosure of the battery cells used in the holding plate, the fire protection wall having at least one holding projection that encompasses an extension formed on a narrow side of the holding plate.
Bei einem Defekt ist es grundsätzlich möglich, dass eine Batteriezelle in Brand geraten kann. Insbesondere bei einem starken Crash können so starke Beschädigungen auftreten, dass auch eine Batteriezelle beschädigt werden könnte, die infolge der Beschädigung einen Kurzschluss erzeugt. Der Kurzschluss in der Batteriezelle kann zu einer sehr starken Wärmeentwicklung und schließlich zu einem Brand führen. Um in dieser Situation andere Batterien beziehungsweise Batteriemodule zu schützen und/oder ein Übergreifen des Brands auf andere Kraftfahrzeugkomponenten zu verhindern, kann die Brandschutzwand eine Barriere ausbilden, die von einem Feuer in der Regel allenfalls erst nach einer längeren Zeit durchdrungen werden kann, sofern überhaupt. Ein gegebenenfalls auftretender Brand kann in einem von der Halteplatte und der Brandschutzwand begrenzten Innenraum eingeschlossen sein, wodurch der Brandschutz und die Betriebssicherheit verbessert sind.In the event of a defect, it is basically possible that a battery cell could catch fire. In the event of a severe crash, in particular, the damage can be so severe that a battery cell could also be damaged which, as a result of the damage, creates a short circuit. The short circuit in the battery cell can lead to a very high level of heat development and ultimately to a fire. In order to protect other batteries or battery modules in this situation and / or to prevent the fire from spreading to other motor vehicle components, the fire protection wall can form a barrier that can generally only be penetrated by a fire after a long time, if at all. A possibly occurring fire can be enclosed in an interior space delimited by the retaining plate and the fire protection wall, as a result of which fire protection and operational safety are improved.
Gleichzeitig kann die Brandschutzwand mit der Halteplatte kostengünstig verklemmt, insbesondere verclipst und/oder verrastet, sein. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Halteplatte aufgrund der Vertiefung für die Batteriezellen bereits eine gewisse Materialdicke aufweisen muss, die es überhaupt erst erlaubt einen hinreichend großen Fortsatz auszubilden, der von dem Halteansatz umgriffen werden kann. Der Fortsatz kann beispielsweise vergleichbar zu einer Nase ausgeformt sein, so dass der Halteansatz bei einer Relativbewegung der Brandschutzwand auf die Breitseite der Halteplatte zu an einem angeschrägten Bereich des Fortsatzes anschlagen kann und bei einer weiteren Relativbewegung von dem angeschrägten Bereich des Fortsatzes elastisch weggebogen werden kann, bis der Halteansatz nach dem Passieren der Spitze des angeschrägten Bereichs des Fortsatzes elastisch zurückschnappen kann und in dieser Relativlage den Fortsatz, insbesondere verliersicher, hintergreift. Der Halteansatz kann hierzu insbesondere zu der übrigen Brandschutzwand angeschrägt verlaufen und/oder einen den Fortsatz hintergreifenden Haken aufweisen. Die insbesondere aus einem feuerfesten Stahlblech hergestellte Brandschutzwand kann dadurch leicht ohne zusätzliche Befestigungsmittel sicher mit der Halteplatte befestigt werden. Die Bauteileanzahl sowie die Montagezeit für die Herstellung des Batteriegehäuses ist dadurch gering gehalten. Durch den den Fortsatz elastisch umgreifenden Halteansatz kann kostengünstig die Brandschutzwand sicher mit der Halteplatte befestigt werden, so dass eine kostengünstige Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Betriebssicherheit ermöglicht ist.At the same time, the fire protection wall can be clamped, in particular clipped and / or latched, to the retaining plate in a cost-effective manner. This makes use of the knowledge that, due to the recess for the battery cells, the holding plate must already have a certain material thickness, which in the first place allows a sufficiently large extension to be formed that can be encompassed by the holding attachment. The extension can, for example, be shaped in a manner comparable to a nose, so that the holding attachment can strike against a beveled area of the extension during a relative movement of the fire protection wall towards the broad side of the holding plate and can be elastically bent away from the angled area of the extension during a further relative movement, until the holding attachment can snap back elastically after passing the tip of the inclined area of the extension and in this relative position engages behind the extension, in particular in a captive manner. For this purpose, the retaining attachment can in particular run beveled relative to the rest of the fire protection wall and / or have a hook that engages behind the extension. The fire protection wall, made in particular from a fire-resistant sheet steel, can thus easily be securely fastened to the retaining plate without additional fastening means. The number of components as well as the assembly time for the manufacture of the battery housing is kept low. Due to the holding attachment elastically encompassing the extension, the fire protection wall can be securely fastened to the holding plate in a cost-effective manner, so that an inexpensive motor vehicle battery with good operational reliability is made possible.
Die Halteplatte kann insbesondere als flacher Quader ausgestaltet sein. Die Halteplatte kann eine, insbesondere in horizontaler Richtung weisende umlaufende Schmalseite aufweisen, welche die, insbesondere in vertikaler Richtung weisenden, Breitseiten der Halteplatte begrenzen, die über die Materialdicke der Halteplatte zueinander beabstandet sind. In einer der Breitseiten ist die mindestens eine Vertiefung in das Material der Halteplatte eingebracht, wobei insbesondere die Vertiefung einen vollständig geschlossenen Boden oder zumindest einen Abstellrand zum Aufsetzen der in die Vertiefung eingesetzten Batteriezelle aufweist. Es ist möglich, dass die Halteplatte unterhalb der Batteriezellen vorgesehen ist und die Batteriezellen von oben nach unten in die, insbesondere an die Kontur der zugeordneten Batteriezelle angepasste, Vertiefung eingesteckt sind. Zudem ist es möglich, dass die Halteplatte oberhalb der Batteriezellen vorgesehen ist und die Batteriezellen durch eine Relativbewegung von unten nach oben in die, insbesondere an die Kontur der zugeordneten Batteriezelle angepasste, Vertiefung eingesteckt sind. Es ist auch möglich sowohl unterhalb als auch oberhalb der Batteriezellen jeweils eine Halteplatte vorzusehen. Die in die Vertiefung teilweise eingesteckte Batteriezelle kann vorzugsweise an dem Rand der Vertiefung flächig anliegen, so dass eine thermische Koppelung der Batteriezelle mit der Halteplatte hergestellt ist und über die Halteplatte die Batteriezelle aktiv und/oder passiv temperiert, insbesondere gekühlt, werden kann. Insbesondere sind mindestens zwei Halteansätze an voneinander weg weisenden Seiten der Halteplatte vorgesehen, so dass die Halteplatte in ihrer Ebene zwischen den Halteansätzen verklemmt ist und eine definierte Relativlage der Brandschutzwand relativ zur Halteplatte vorgegeben werden kann. Vorzugsweise sind an jeder Schmalseite der insbesondere quaderförmigen Halteplatte mindestens ein Halteansatz, vorzugsweise mindestens zwei Halteansätze, vorgesehen. Insbesondere wirkt jeder Halteansatz der Brandschutzwand mit jeweils einem Fortsatz der Halteplatte zusammen. Innerhalb eines von der Halteplatte und der Brandschutzwand begrenzten Innenraums kann mindestens eine, vorzugsweise an die Konturierung der Batteriezellen angepasste, Temperierplatte vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Batteriezellen innerhalb des Innenraums aktiv temperiert, insbesondere gekühlt, werden können. Ein für die Temperierplatte vorgesehener Kühlkreislauf ist vorzugsweise auch zur Temperierung der Halteplatte vorgesehen.The holding plate can in particular be designed as a flat cuboid. The holding plate can have a circumferential narrow side, in particular pointing in the horizontal direction, which delimit the broad sides of the holding plate, in particular pointing in the vertical direction, which are spaced from one another over the material thickness of the holding plate. The at least one recess is made in the material of the holding plate in one of the broad sides, the recess in particular having a completely closed base or at least one shelf edge for placing the battery cell inserted into the recess. It is possible that the retaining plate is below the Battery cells is provided and the battery cells are inserted from top to bottom into the recess, in particular adapted to the contour of the associated battery cell. In addition, it is possible that the holding plate is provided above the battery cells and the battery cells are inserted into the recess, in particular adapted to the contour of the associated battery cell, by a relative movement from bottom to top. It is also possible to provide a holding plate both below and above the battery cells. The battery cell partially inserted into the recess can preferably lie flat against the edge of the recess so that a thermal coupling of the battery cell is established with the holding plate and the battery cell can be actively and / or passively tempered, in particular cooled, via the holding plate. In particular, at least two retaining lugs are provided on sides of the retaining plate facing away from each other, so that the plane of the retaining plate is clamped between the retaining lugs and a defined relative position of the fire protection wall relative to the retaining plate can be specified. At least one holding attachment, preferably at least two holding attachments, are preferably provided on each narrow side of the holding plate, which is in particular cuboid. In particular, each retaining attachment of the fire protection wall interacts with an extension of the retaining plate. Within an interior space bounded by the retaining plate and the fire protection wall, at least one temperature control plate, preferably adapted to the contouring of the battery cells, can be provided, with the aid of which the battery cells can be actively temperature-controlled, in particular cooled, within the interior space. A cooling circuit provided for the temperature control plate is preferably also provided for temperature control of the holding plate.
Insbesondere greift der Halteansatz an dem Fortsatz mit einer zur Breitseite der Halteplatte angeschrägten Kraftrichtung mit einer Federkraft zum Anpressen der Brandschutzwand an die Breitseite der Halteplatte an. Der Halteansatz liegt nicht nur seitlich, sondern zur, insbesondere vertikalen, Ausrichtung der übrigen Brandschutzwand angeschrägt an dem Fortsatz an. Vorzugsweise weist der Fortsatz einen korrespondierend zum Verlauf des Halteansatzes ausgeformten hinterschnittenen Bereich auf, so dass der Halteansatz flächig an dem Fortsatz anliegen kann. Durch die angeschrägte Kraftrichtung der Federkraft des von dem Fortsatz elastisch gebogenen Halteansatzes kann die übrige Brandschutzwand an die Halteplatte herangezogen werden, so dass eine Fuge zwischen der Halteplatte und der Brandschutzwand minimiert werden kann.In particular, the holding attachment engages the extension with a direction of force that is inclined towards the broad side of the holding plate with a spring force for pressing the fire protection wall against the broad side of the holding plate. The retaining attachment rests not only on the side, but also at an angle to the, in particular vertical, alignment of the rest of the fire protection wall on the extension. The extension preferably has an undercut region that is shaped to correspond to the course of the holding extension, so that the holding extension can rest flat against the extension. Due to the inclined direction of force of the spring force of the holding attachment, which is elastically bent by the extension, the rest of the fire protection wall can be drawn onto the holding plate, so that a joint between the holding plate and the fire protection wall can be minimized.
Vorzugsweise ist der Fortsatz der Halteplatte zwischen dem Halteansatz und einer an der Breitseite der Halteplatte anliegende Kontaktfläche der Brandschutzwand verklemmt. Die Kontaktfläche der Brandschutzwand kann dadurch von der Federkraft des Halteansatzes an die Breitseite der Halteplatte angepresst werden, so dass bereits eine gewisse Dichtwirkung zwischen der Brandschutzwand und der Halteplatte bereitgestellt wird. Diese Dichtwirkung reicht bereits aus, um eine zähflüssige Flüssigkeit zurückhalten zu können. Dies ermöglicht es in einem Eckbereich zwischen der Halteplatte und der Brandschutzwand eine Kleberaube aufzubringen und/oder in dem Innenraum einen aushärtbaren flüssigen Gapfiller einzufüllen, ohne ein Auslaufen befürchten zu müssen.The extension of the retaining plate is preferably clamped between the retaining shoulder and a contact surface of the fire protection wall that rests on the broad side of the retaining plate. The contact surface of the fire protection wall can thereby be pressed against the broad side of the retaining plate by the spring force of the retaining attachment, so that a certain sealing effect is already provided between the fire protection wall and the retaining plate. This sealing effect is already sufficient to be able to hold back a viscous liquid. This makes it possible to apply an adhesive cap in a corner area between the retaining plate and the fire protection wall and / or to fill a hardenable liquid gap filler in the interior without having to fear leakage.
Besonders bevorzugt steht die Halteplatte zwischen zwei Halteansätzen seitlich über die Brandschutzwand nach außen über. Der Fortsatz der Halteplatte kann in einem im Vergleich zu den überstehenden Bereichen der Halteplatte zurückgesetzten Bereich der Halteplatte ausgebildet sein. Durch die überstehende Halteplatte kann vermieden werden, dass die Brandschutzwand bei der Montage versehentlich über ihre designierte Endlage hinaus über die Halteplatte aufgepresst wird. Die Breitseite der Halteplatte kann dadurch einen für die Brandschutzwand unüberwindlichen Endanschlag ausbilden. Gleichzeitig kann der überstehende Bereich der Halteplatte bei einem Crash Aufprallkräfte aufnehmen und an der Brandschutzwand sowie den Batteriezellen vorbei an der gegenüberliegenden Seite, insbesondere breiter verteilt, abstützen. Die Batteriezellen sowie die Brandschutzwand sind dadurch vor einer Beschädigung bei einem Crash besser geschützt und die Betriebssicherheit weiter verbessert.It is particularly preferable for the retaining plate to protrude laterally outward beyond the fire protection wall between two retaining lugs. The extension of the holding plate can be formed in a region of the holding plate that is set back compared to the protruding regions of the holding plate. The protruding retaining plate can prevent the fire protection wall from being inadvertently pressed onto the retaining plate beyond its designated end position during assembly. The broad side of the retaining plate can thereby form an end stop that is insurmountable for the fire protection wall. At the same time, the protruding area of the retaining plate can absorb impact forces in the event of a crash and support them on the fire protection wall and the battery cells on the opposite side, in particular more widely distributed. The battery cells and the fire protection wall are thus better protected against damage in the event of a crash and operational safety is further improved.
Ein unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Kraftfahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit einer Halteplatte zur Abstützung von, insbesondere als Stabbatterie ausgestalteten, Batteriezellen, wobei die Halteplatte in einer Breitseite mindestens eine Vertiefung zur teilweisen Aufnahme der mindestens einen Batteriezelle aufweist, und einer in Umfangsrichtung geschlossenen Brandschutzwand zum feuerfesten Einschließen der in der Halteplatte eingesetzten Batteriezellen, wobei die Halteplatte seitlich über die Brandschutzwand nach außen übersteht, insbesondere zur Abtragung seitlicher Aufprallkräfte an der Brandschutzwand und den Batteriezellen vorbei. Das Batteriegehäuse kann insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein, wobei die nachfolgend beschriebenen Merkmale für beide unabhängige Aspekte der Erfindung bevorzugte Ausgestaltungen sein können. Durch die seitlich überstehende Halteplatte können ohne zusätzliche Bauteile die Batteriezellen und die Brandschutzwand vor Beschädigungen bei einem Crash geschützt werden, so dass eine kostengünstige Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Betriebssicherheit ermöglicht ist.An independent aspect of the invention relates to a battery housing for a motor vehicle battery of an electrically drivable motor vehicle, with a holding plate for supporting battery cells, in particular designed as a stick battery, the holding plate having at least one recess in a broad side for partially accommodating the at least one battery cell, and one Fire protection wall closed in the circumferential direction for the fireproof enclosure of the battery cells used in the holding plate, the holding plate protruding laterally over the fire protection wall to the outside, in particular for dissipating lateral impact forces past the fire protection wall and the battery cells. The battery housing can in particular be designed and developed as described above, wherein the features described below can be preferred configurations for both independent aspects of the invention. The laterally protruding retaining plate allows the battery cells and the fire protection wall to be protected from damage in the event of a crash without additional components, so that an inexpensive motor vehicle battery with good operational reliability is made possible.
Insbesondere weist die Halteplatte eine in Umfangsrichtung geschlossen verlaufende Dichtnut auf, wobei eine Innenseite der Brandschutzwand die Dichtnut an einer Seite zumindest teilweise begrenzt, wobei in der Dichtnut eine Dichtmasse, insbesondere ein Klebstoff und/oder Harz, aufgenommen ist. Die Dichtnut kann dadurch ausgebildet werden, dass die Halteplatte eine umlaufende zurückgesetzte Stufe aufweist, die einen Boden und eine Seitenwand der Dichtnut ausbildet, wobei die andere Seitenwand der Dichtnut durch die Innenseite der Brandschutzwand, insbesondere im Bereich des Halteansatzes, ausgebildet wird. Durch die Klemmkraft des Halteansatzes kann ein in die Dichtnut eingefüllter, eher zähflüssiger Klebstoff oder Harz, insbesondere Epoxidharz, nicht über eine Fuge zwischen der Halteplatte und der Brandschutzwand auslaufen. Nach dem Aushärten des in die Dichtnut eingefüllten Materials ist kostengünstig eine gute Abdichtung zwischen der Halteplatte und der Brandschutzwand realisiert, wobei das in der Dichtnut ausgehärtete Material gleichzeitig den Verbund der Brandschutzwand mit der Halteplatte verbessern kann.In particular, the retaining plate has a sealing groove that runs closed in the circumferential direction, an inner side of the fire protection wall at least partially delimiting the sealing groove on one side, with a sealing compound in the sealing groove, in particular an adhesive and / or resin is added. The sealing groove can be formed in that the retaining plate has a circumferential, recessed step that forms a bottom and a side wall of the sealing groove, the other side wall of the sealing groove being formed by the inside of the fire protection wall, in particular in the area of the retaining attachment. As a result of the clamping force of the retaining attachment, a rather viscous adhesive or resin, in particular epoxy resin, filled into the sealing groove cannot leak out through a joint between the retaining plate and the fire protection wall. After the material filled into the sealing groove has hardened, a good seal between the retaining plate and the fire protection wall is inexpensively implemented, the material hardened in the sealing groove being able to improve the bond between the fire protection wall and the retaining plate at the same time.
Vorzugsweise ist eine die Halteplatte und die Brandschutzwand umhüllende Außenhülle vorgesehen, wobei die Brandschutzwand einen höheren Schmelzpunkt als die Außenhülle aufweist. Besonders bevorzugt ist die Außenhülle aus einen Aluminiummaterial und die Brandschutzwand aus einem, insbesondere lackierten und/oder verzinkten, Stahl hergestellt. Durch die Brandschutzwand ist es möglich, dass die Außenhülle für geringere thermische Lasten ausgelegt ist. Beispielsweise ist die Außenhülle aus einem Aluminiummaterial hergestellt, so dass der Schmelzpunkt der Brandschutzwand zumindest oberhalb des Schmelzpunktes für Aluminium liegt. Durch die aus Aluminium hergestellte Außenhülle kann bei einem im Vergleich zu Stahl deutlich geringeren Eigengewicht eine ausreichende mechanische Stabilität und ein Schutz vor mechanischen Belastungen geschaffen werden, während die insbesondere aus einem Stahl hergestellte Brandschutzwand lediglich thermischen Lasten, aber allenfalls geringen mechanischen Lasten stand halten soll. Dies ermöglicht es für die für das Ertragen thermischer Lasten ausgelegte Brandschutzwand ein Material mit einer hohen Dicht zu verwenden, das aufgrund der deutlich dünneren Ausgestaltung im Vergleich zur Außenhülle eine geringes Eigengewicht aufweist, während für die zum Ertragen mechanischer Lasten ausgelegte Außenhülle ein Material mit einer geringen Dichte verwendet werden kann, das im Vergleich zur Brandschutzwand zwar dicker ausgestaltet ist aber aufgrund der geringen Dichte dennoch ein geringes Eigengewicht aufweist. Durch die Aufteilung der Funktion mechanische Lasten zu ertragen auf die Außenhülle und der Funktion thermische Lasten zu ertragen auf die Brandschutzwand kann das Eigengewicht des Batteriegehäuses bei einer hohen Betriebssicherheit besonders gering gehalten sein.Preferably, an outer shell enveloping the retaining plate and the fire protection wall is provided, the fire protection wall having a higher melting point than the outer shell. The outer shell is particularly preferably made from an aluminum material and the fire protection wall is made from steel, in particular painted and / or galvanized. The fire protection wall makes it possible for the outer shell to be designed for lower thermal loads. For example, the outer shell is made of an aluminum material so that the melting point of the fire protection wall is at least above the melting point for aluminum. The outer shell made of aluminum allows sufficient mechanical stability and protection against mechanical loads to be created with a significantly lower dead weight compared to steel, while the fire protection wall made in particular of steel is only intended to withstand thermal loads, but at most low mechanical loads. This makes it possible to use a material with a high density for the fire protection wall designed to withstand thermal loads, which has a low dead weight due to the significantly thinner design compared to the outer shell, while a material with a low weight for the outer shell designed to withstand mechanical loads Density can be used, which in comparison to the fire protection wall is made thicker but nevertheless has a low dead weight due to the low density. By dividing the function of bearing mechanical loads on the outer shell and the function of bearing thermal loads on the fire protection wall, the weight of the battery housing can be kept particularly low with a high level of operational reliability.
Besonders bevorzugt sind in die Halteplatte mehrere Batteriezellen teilweise eingesteckt, wobei zwischen den Batteriezellen und der Brandschutzwand verbliebene Freiräume durch ein, insbesondere elektrisch isolierendes und thermisch leitendes, Füllmaterial, insbesondere Epoxidharz, ausgefüllt sind. Das auch als „Gapfiller“ bezeichnete Füllmaterial kann ein Klappern der Batteriezellen verhindern und eine gute thermische Koppelung der Batteriezellen mit einer aktiven und/oder passiven Kühlung herbeiführen. Insbesondere ist das Füllmaterial ausgestaltet unter mechanischen Lasten etwas komprimiert zu werden, so dass das Füllmaterial bei einem Crash auftretende Aufprallkräfte dämpfen kann.A plurality of battery cells are particularly preferably partially inserted into the holding plate, with any remaining spaces between the battery cells and the fire protection wall being filled with a, in particular electrically insulating and thermally conductive, filler material, in particular epoxy resin. The filling material, also known as “gap filler”, can prevent the battery cells from rattling and bring about good thermal coupling of the battery cells with active and / or passive cooling. In particular, the filling material is designed to be somewhat compressed under mechanical loads, so that the filling material can dampen impact forces that occur in the event of a crash.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriegehäuseanordnung für eine Kraftfahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einem oberen Batteriegehäuse, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, und einem unteren Batteriegehäuse, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die Halteplatte des oberen Batteriegehäuses und die Halteplatte des unteren Batteriegehäuses aufeinander zu gerichtet sind, wobei insbesondere die Halteplatte des oberen Batteriegehäuses und die Halteplatte des unteren Batteriegehäuses thermisch miteinander gekoppelt sind, vorzugsweise direkt flächig aneinander anliegen. Das obere Batteriegehäuse und das untere Batteriegehäuse können insbesondere zueinander spiegelbildlich ausgestaltet sein. Durch den den Fortsatz elastisch umgreifenden Halteansatz des jeweiligen Batteriegehäuses kann kostengünstig die Brandschutzwand sicher mit der Halteplatte befestigt werden, so dass eine kostengünstige Kraftfahrzeugbatterie mit einer guten Betriebssicherheit ermöglicht ist. Die übereinander angeordneten Halteplatten des unteren und oberen Batteriegehäuses können eine Sandwich-Struktur ausbilden, die insbesondere eine Wärmeaustausch zwischen den Batteriegehäusen erleichtert und insbesondere einen zumindest passiven Wärmeabtransport von den im laufenden Betrieb häufig unterschiedlich stark beanspruchten Batteriezellen des unteren und oberen Batteriegehäuses bereitstellen. Das Wärmetransportvermögen der Halteplatte des einen Batteriegehäuses kann für den Wärmetransport durch Wärmeleitung für das andere Batteriegehäuse genutzt werden. Vorzugsweise sind sowohl das untere Batteriegehäuse als auch das obere Batteriegehäuse in einer gemeinsamen Außenhülle eigesetzt. Das heißt, eine Außenhülle des unteren Batteriegehäuses ist einstückig mit einer Außenhülle des oberen Batteriegehäuses ausgestaltet.Another aspect of the invention relates to a battery housing arrangement for a motor vehicle battery of an electrically drivable motor vehicle with an upper battery housing, which can be designed and developed as described above, and a lower battery housing, which can be developed and further developed as described above, the holding plate of the upper battery housing and the retaining plate of the lower battery housing are directed towards each other, in particular the retaining plate of the upper battery housing and the retaining plate of the lower battery housing are thermally coupled to one another, preferably in direct contact with one another. The upper battery housing and the lower battery housing can in particular be designed to be mirror images of one another. Due to the holding attachment of the respective battery housing that elastically encompasses the extension, the fire protection wall can be securely fastened to the holding plate in a cost-effective manner, so that an inexpensive motor vehicle battery with good operational reliability is made possible. The mounting plates of the lower and upper battery housings arranged one above the other can form a sandwich structure, which in particular facilitates heat exchange between the battery housings and in particular provides at least passive heat dissipation from the battery cells of the lower and upper battery housings, which are often subjected to different stresses during operation. The heat transport capacity of the retaining plate of one battery housing can be used for the heat transport by conduction for the other battery housing. Both the lower battery housing and the upper battery housing are preferably set in a common outer shell. That is, an outer shell of the lower battery case is designed in one piece with an outer shell of the upper battery case.
Insbesondere ist zwischen der Halteplatte des oberen Batteriegehäuses und der Halteplatte des unteren Batteriegehäuses ein Kühlkanal zur aktiven Temperierung der Halteplatten ausgebildet. Der Kühlkanal kann insbesondere zu einem Teil von der Halteplatte des oberen Batteriegehäuses und zu einem anderen Teil von der Halteplatte des unteren Batteriegehäuses ausgebildet sein. Beispielsweise weisen beide Halteplatten eine aufeinander zu gerichtete Kühlnut auf, wobei außerhalb des durch die Kühlnuten zusammengesetzten Kühlkanals eine Dichtung zwischen den Halteplatten verpresst sein kann.In particular, a cooling channel for active temperature control of the holding plates is formed between the holding plate of the upper battery housing and the holding plate of the lower battery housing. The cooling channel can in particular to a part of the retaining plate of the upper battery housing and to another part of the retaining plate of the be formed lower battery housing. For example, both holding plates have a cooling groove directed towards one another, it being possible for a seal to be pressed between the holding plates outside the cooling channel composed by the cooling grooves.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 : eine schematische perspektivische Ansicht einer teilweise dargestellten Batteriegehäuseanordnung, -
2 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Teils der Batteriegehäuseanordnung aus1 , -
3 : eine schematische perspektivische Detailansicht des Batteriegehäuseanordnung aus1 , -
4 : eine schematische Schnittansicht der Batteriegehäuseanordnung aus3 , -
5 : eine schematische perspektivische Ansicht der Batteriegehäuseanordnung aus1 bei einem Einbau in eine Außenhülle und -
6 : eine schematische Seitenansicht der Batteriegehäuseanordnung aus5 bei einer mechanischen Belastung der Außenhülle.
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1 : a schematic perspective view of a partially shown battery housing arrangement, -
2 a schematic exploded perspective view of part of the battery housing assembly1 , -
3 : a schematic perspective detailed view of the battery housing arrangement from FIG1 , -
4th : a schematic sectional view of the battery housing assembly from3 , -
5 FIG. 4 shows a schematic perspective view of the battery housing arrangement from FIG1 when installed in an outer shell and -
6th : a schematic side view of the battery housing assembly from FIG5 in the event of a mechanical load on the outer shell.
Die in
Wie in
Wie in
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Batteriegehäuse
Wenn wie in
Claims (10)
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---|---|---|---|
DE102020124595.5A DE102020124595B3 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Battery case for a motor vehicle battery |
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DE102020124595.5A DE102020124595B3 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Battery case for a motor vehicle battery |
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DE102020124595B3 true DE102020124595B3 (en) | 2021-11-18 |
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ID=78280772
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DE102020124595.5A Active DE102020124595B3 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Battery case for a motor vehicle battery |
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---|---|---|---|---|
CN103730616A (en) | 2014-01-24 | 2014-04-16 | 大连理工大学 | Corrugated sandwich protective structure of battery box of electric vehicle |
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2020
- 2020-09-22 DE DE102020124595.5A patent/DE102020124595B3/en active Active
Patent Citations (1)
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CN103730616A (en) | 2014-01-24 | 2014-04-16 | 大连理工大学 | Corrugated sandwich protective structure of battery box of electric vehicle |
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