DE102020129786A1 - Befestigung von Crashelementen an Batteriegehäusen - Google Patents

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Georg Enkirch
Havya Premkumar
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Batteriegehäusesystem für eine Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriegehäusesystem ein Batteriegehäuse (10) mit einer Batteriegehäuseschale (20) aus Kunststoff aufweist, und wobei die Batteriegehäuseschale (20) zumindest teilweise ein Batteriegehäusevolumen (11) zur Aufnahme von zumindest einer Batteriekomponente (2) begrenzt. Das erfindungsgemäße Batteriegehäusesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest ein mit einer Außenseite (22) der Batteriegehäuseschale (20) verbindbares Verstärkungsmittel (50) aufweist, das separat von der Batteriegehäuseschale (20) ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine Traktionsbatterie (1) mit einem Batteriegehäusesystem und ein Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäusesystem für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs und darüber hinaus ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie.
  • Aus dem Stand der Technik sind Traktionsbatterien von Elektrofahrzeugen bekannt, die Batteriegehäuse aus Metall aufweisen. Unter einem Elektrofahrzeug wird ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug verstanden. Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Batteriegehäusen können an der Außenseite ausgebildete Verstärkungsmittel, die beispielsweise in Form von Verstrebungen ausgebildet sind, zur Erhöhung der Steifigkeit und zur Erhöhung der Unfallsicherheit des Batteriegehäuses vorgesehen sein, die mit dem Batteriegehäuse verschweißt sind, so dass die Verstärkungsmittel integraler Bestandteil des Batteriegehäuses sind.
  • Bei entsprechend ausgebildeten Batteriegehäusen ist der strukturbildende und Verstärkungsfunktionen aufweisende Körper gleichzeitig die Dichtkapsel des Batteriegehäuses, so dass die als Schweißnähte ausgebildeten Strukturverbindungen zwischen einem Verstärkungsmittel und dem Batteriegehäuse zusätzlich zu ihrer Verbindungsfunktion auch fluiddicht ausgebildet sein müssen und auch im Falle eines Unfalls fluiddicht bleiben müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Batteriegehäusesystem bereitzustellen, das einfacher herzustellen ist und ferner eine verbesserte Stabilität insbesondere im Falle eines Unfalls aufweist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Batteriegehäusesystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Batteriegehäusesystems sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Batteriegehäusesystem für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs gelöst, wobei das Batteriegehäusesystem ein Batteriegehäuse mit einer Batteriegehäuseschale aus Kunststoff aufweist, die zumindest teilweise ein Batteriegehäusevolumen zur Aufnahme von zumindest einer Batteriekomponente begrenzt. Das erfindungsgemäße Batteriegehäusesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest ein mit einer Außenseite der Batteriegehäuseschale verbindbares Verstärkungsmittel aufweist, das separat von der Batteriegehäuseschale ausgebildet ist.
  • Das erfindungsgemäße Batteriegehäusesystem weist eine verbesserte Stabilität insbesondere im Falle eines Unfalls auf. Denn bei einer Belastung des Batteriegehäusesystems, beispielsweise im Falle eines Unfalls eines Elektrofahrzeugs, in dem das erfindungsgemäße Batteriegehäusesystem eingebaut ist, werden auf das Verstärkungsmittel ausgeübte Kräfte gleichmäßig und großflächig in die Batteriegehäuseschale eingeleitet, so dass die Batteriegehäuseschale verbessert vor einer strukturellen Beschädigung geschützt ist. Daher weist das Batteriegehäuse des erfindungsgemäßen Batteriegehäusesystems eine verbesserte Dichtigkeit auf.
  • So treten beispielsweise bei einem Seitenaufprall große Belastungen der Traktionsbatterie und somit des Batteriegehäuses auf. Ohne Bereitstellung von Verstärkungsmitteln würde das Batteriegehäuse der Traktionsbatterie nur geringeren Belastungen standhalten, bis die strukturelle Integrität nicht mehr gegeben wäre und das Batteriegehäuse undicht werden würde. Durch Bereitstellen des zumindest einen separat ausgebildeten Verstärkungsmittels kann das Verstärkungsmittel Energie aufnehmen und verformt werden. Ferner werden die Belastungen mittels des Verstärkungsmittels gleichmäßig auf eine größere Fläche der Batteriegehäuseschale verteilt, so dass die Batteriegehäuseschale pro Flächeneinheit eine geringere Belastung aufweist.
  • Ferner ist das erfindungsgemäße Batteriegehäusesystem einfacher und somit kostengünstiger herzustellen. Denn aufgrund der separaten Ausbildung des Verstärkungsmittels kann der Aufbau der Batteriegehäuseschale einfacher sein und eine einfachere Geometrie aufweisen.
  • Das Merkmal, gemäß dem das Verstärkungsmittel separat von der Batteriegehäuseschale ausgebildet ist, bedeutet, dass die Batteriegehäuseschale und das Verstärkungsmittel vor Fertigstellung bzw. Zusammenbau des Batteriegehäusesystems als separate Bauteile vorliegen. Erst nach Fertigstellung und Zusammenbau des Batteriegehäusesystems sind die Batteriegehäuseschale und das zumindest eine Verstärkungsmittel miteinander verbunden.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verschraubt. Weiter vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale vernietet. Weiter vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verclipst. Weiter vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verschweißt. Weiter vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verklebt.
  • Die Außenseite der Batteriegehäuseschale, an der das Verstärkungsmittel befestigbar ist, ist vorzugsweise eine Seitenfläche der Batteriegehäuseschale. Die Seitenfläche der Batteriegehäuseschale ist eine Seite, die im eingebauten Zustand des Batteriegehäusesystems in einem Elektrofahrzeug im Wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche des Elektrofahrzeugs, also nicht parallel zur Front oder zum Heck des Elektrofahrzeugs, verläuft.
  • Vorzugsweise weist die Batteriegehäuseschale einen thermoplastischen Kunststoff auf. Weiter vorzugsweise weist die Batteriegehäuseschale Polyamid auf. Weiter vorzugsweise ist die Batteriegehäuseschale faserverstärkt. Weiter vorzugsweise ist die Batteriegehäuseschale mittels Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern faserverstärkt.
  • Es ist auch möglich, dass die Batteriegehäuseschale einen duroplastischen Kunststoff aufweist oder aus einem duroplastischen Kunststoff gebildet ist. Die einen duroplastischen Kunststoff aufweisende Batteriegehäuseschale ist vorzugsweise faserverstärkt, wobei zur Faserverstärkung vorzugsweise Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern verwendet werden.
  • Vorzugsweise weist das zumindest eine Verstärkungsmittel eine oder mehrere Verstärkungsstreben und/oder Verstärkungswände auf, die beispielsweise als Innenstreben bzw. als Innenwände ausgebildet sein können. Die Verstärkungsstreben bzw. Verstärkungswände sind weiter vorzugsweise zumindest abschnittsweise miteinander verbunden. Ein entsprechend ausgebildetes Verstärkungsmittel weist eine erhöhte Stabilität insbesondere bei einem Unfall auf.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel Metall aufweist.
  • Ein entsprechend ausgebildetes Batteriegehäusesystem weist eine nochmals erhöhte Stabilität auf. Ferner kann das Verstärkungsmittel als Erdungspfad einer Traktionsbatterie genutzt werden.
  • Das Metall des Verstärkungsmittels ist weiter vorzugsweise zumindest teilweise mit einem Kunststoff beschichtet. Nochmals weiter vorzugsweise ist der Kunststoff der Beschichtung des Verstärkungsmittels hinsichtlich einer Verschweißung mit dem Kunststoff der Batteriegehäuseschale kompatibel.
  • Vorzugsweise weist das Verstärkungsmittel Stahl auf. Ein Batteriegehäusesystem mit einem entsprechend ausgebildeten Verstärkungsmittel weist eine große Stabilität auf. Weiter vorzugsweise ist das Verstärkungsmittel aus Stahl gebildet.
  • Weiter vorzugsweise weist das Verstärkungsmittel Aluminium auf. Ein Batteriegehäusesystem mit einem entsprechend ausgebildeten Verstärkungsmittel ist kostengünstig herzustellen und weist weiterhin eine ausreichende Stabilität insbesondere im Falle eines Unfalls auf. Weiter vorzugsweise ist das Verstärkungsmittel aus Aluminium gebildet.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel einen Kompositwerkstoff aufweist.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäusesystem weist eine erhöhte Stabilität bei gleichzeitig niedrigem Gewicht auf. Ferner weist das entsprechend ausgebildete Batteriegehäusesystem den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit der Materialwahl für die Batteriegehäuseschale und für das Matrixmaterial des Verstärkungsmittels das Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verschweißbar ist.
  • Vorzugsweise ist das Verstärkungsmittel aus dem Kompositwerkstoff gebildet.
  • Vorzugsweise ist der Kompositwerkstoff, der auch als Verbundwerkstoff bezeichnet werden kann, ein faserverstärkter Kunststoff. Weiter vorzugsweise weist der faserverstärkte Kunststoff ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff auf. Beispielsweise ist der thermoplastische Kunststoff Polyamid. Weiter vorzugsweise weist der faserverstärkte Kunststoff Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern auf. Weiter vorzugsweise ist der faserverstärkte Kunststoff mittels Pultrusion hergestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das ein Kompositwerkstoff aufweisende Verstärkungsmittel Metall und Kunststoff auf. Die Bereiche aus Metall sind dabei vorzugsweise formschlüssig mit den aus Kunststoff gebildeten Bereichen des Verstärkungsmittels verbunden.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das Batteriegehäuse zumindest zwei Verstärkungsmittel aufweist, die an zwei Außenseiten der Batteriegehäuseschale befestigbar sind.
  • Vorzugsweise sind die zwei Verstärkungsmittel an zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Batteriegehäuseschale befestigt.
  • Weiter vorzugsweise sind die zumindest zwei Verstärkungsmittel an zwei Seitenflächen der Batteriegehäuseschale befestigbar bzw. befestigt. Folglich weist eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, die ein entsprechend ausgebildeten Batteriegehäuse aufweist, eine wesentlich erhöhte Stabilität im Falle eines Seitenunfalls (Side-Crash) auf.
  • Weiter vorzugsweise weist das Batteriegehäuse drei oder vier Verstärkungsmittel auf, die an unterschiedlichen Außenseiten der Batteriegehäuseschale befestigbar sind bzw. befestigt sind. Vorzugsweise sind an jeder Außenseite der Batteriegehäuseschale jeweils zumindest ein Verstärkungsmittel befestigbar bzw. befestigt, so dass das Batteriegehäuse allseitig jeweils zumindest ein Verstärkungsmittel aufweist.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verschraubbar ist.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäusesystem weist einen geringen Montageaufwand auf. Ferner kann das Verstärkungsmittel im Falle einer Beschädigung des Verstärkungsmittels besonders einfach demontiert und gegen ein neues Verstärkungsmittel ausgetauscht werden.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale mittels einer Direktverschraubung verbunden. Unter einer Direktverschraubung ist eine Verschraubung des Verstärkungsmittels mit der Batteriegehäuseschale zu verstehen, bei der zumindest die Batteriegehäuseschale keine Bohrlöcher für die Verbindungsschrauben aufweist, die vor der Verbindung des Verstärkungsmittels mit der Batteriegehäuseschale in die Batteriegehäuseschale eingebracht sind. Folglich wird die Batteriegehäuseschale erst bei der Verbindung mit dem zumindest einen Verstärkungsmittel durch Einschrauben der Verbindungsschrauben durchlöchert. Ein entsprechend ausgebildetes Batteriegehäuse weist eine erhöhte Stabilität auf, da die Batteriegehäuseschale nicht durch Bohrlöcher geschwächt ist.
  • Im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems ist das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale verschraubt.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale mittels einer Mehrzahl von Verbindungsschrauben verbindbar ist, wobei im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems die jeweiligen Längsachsen der jeweiligen Verbindungsschrauben senkrecht zu einer Flächennormalen einer Anlagefläche der Außenseite der Batteriegehäuseschale verlaufen, an der das Verstärkungsmittel anliegt.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse weist eine verbesserte Betriebssicherheit insbesondere im Falle eines Unfalls auf. Denn aufgrund der Anordnung der Verbindungsschrauben bezüglich der Anlagefläche der Außenseite der Batteriegehäuseschale, an der das Verstärkungsmittel anliegt, ist das Risiko einer Penetration der Batteriegehäusebehälterwand durch eine der Verbindungsschrauben erheblich verringert.
  • Ein weiterer Vorteil des entsprechend ausgebildeten Batteriegehäuses ist dessen einfache Montage, da aufgrund der Anordnung der Verbindungsschrauben bezüglich der Batteriegehäuseschale die Verbindungsschrauben einfach zugänglich sind.
  • Vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass die Batteriegehäuseschale zumindest eine Auskragung aufweist, die sich in Richtung von dem Batteriegehäusevolumen weg erstreckt, wobei die Auskragung in eine Seitenwand der Batteriegehäuseschale übergeht, und wobei das zumindest eine Verstärkungsmittel eine Außenkontur aufweist, die der von der Auskragung und der Seitenwand definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale entspricht.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse weist eine nochmals erhöhte Stabilität auf. Weiterhin weist das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse einen nochmals reduzierten Montageaufwand auf, da aufgrund der durch die Auskragung und die Seitenwand definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale die Positionierung des Verstärkungsmittels vereinfacht ermöglicht ist.
  • Die Auskragung geht vorzugsweise direkt in die Seitenwand der batteriegehäuseschale über.
  • Das Verstärkungsmittel liegt vorzugsweise lückenlos an der von der Auskragung und der Seitenwand gebildeten Außenkontur an. Das Verstärkungsmittel liegt daher formschlüssig an der Batteriegehäuseschale an.
  • Die Außenkontur des Verstärkungsmittels kann auch als Anlegekontur bezeichnet werden.
  • Vorzugsweise schließt die Auskragung mit der Seitenwand der Batteriegehäuseschale einen Winkel zwischen 45° und 135° ein.
  • Weiter vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass die zumindest eine Auskragung als Dichtungsflansch der Batteriegehäuseschale ausgebildet ist.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse weist eine nochmals erhöhte Stabilität auf. Ferner weist das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse einen vereinfachten Aufbau auf, da der Dichtungsflansch zum Abdichten des Batteriegehäuses, zum Verbinden mit einem Batteriegehäusedeckel und/oder mit einer weiteren Batteriegehäuseschale und zum Befestigen des zumindest einen Verstärkungsmittels dient.
  • Weiter vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel mit der Batteriegehäuseschale mittels zumindest einer den Dichtungsflansch durchragenden Formschlussverbindungseinrichtung verbindbar ist.
  • Die Formschlussverbindungseinrichtung ist vorzugsweise als Verbindungsschraube ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die Formschlussverbindungseinrichtung als Verbindungsniet ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die Formschlussverbindungseinrichtung als Rasteinrichtung ausgebildet.
  • Weiter vorzugsweise weist das Batteriegehäusesystem einen an dem Dichtungsflansch befestigbaren Gehäusedeckel zum Verschließen der Batteriegehäuseschale auf, wobei im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems zwischen dem Dichtungsflansch und dem Gehäusedeckel eine Dichtung angeordnet ist, und wobei im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems die Dichtung zwischen dem Batteriegehäusevolumen und der zumindest einen Formschlussverbindungseinrichtung angeordnet ist.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse weist eine verbesserte Dichtigkeit auf.
  • Das Merkmal, gemäß dem die Dichtung zwischen dem Batteriegehäusevolumen und der zumindest einen Formschlussverbindungseinrichtung angeordnet ist, ist so zu verstehen, dass bei einer Draufsicht auf eine Oberseite des Batteriegehäuses oder bei einer die Dichtung durchtrennenden Querschnittsdarstellung des Batteriegehäuses die Dichtung zwischen dem Batteriegehäusevolumen, das auch als Batteriegehäuseaufnahmeraum bezeichnet werden kann, und der Formschlussverbindungseinrichtung angeordnet ist.
  • Weiter vorzugsweise ist das Batteriegehäusesystem derart ausgebildet, dass die Batteriegehäuseschale zusätzlich zu der zumindest einen ersten Auskragung zumindest eine zweite Auskragung aufweist, wobei sich die erste Auskragung und die zweite Auskragung jeweils in Richtung von dem Batteriegehäusevolumen weg erstrecken, wobei die erste Auskragung und die zweite Auskragung jeweils in die Seitenwand der Batteriegehäuseschale übergehen, wobei die erste Auskragung und die zweite Auskragung einander gegenüberliegend angeordnet sind und wobei das zumindest eine Verstärkungsmittel eine Außenkontur aufweist, die der von der ersten Auskragung, der Seitenwand und der zweiten Auskragung definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale entspricht.
  • Das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse weist eine nochmals erhöhte Stabilität auf. Weiterhin weist das entsprechend ausgebildete Batteriegehäuse einen nochmals reduzierten Montageaufwand auf, da aufgrund der durch die Auskragungen und die Seitenwand definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale die Positionierung des Verstärkungsmittels vereinfacht ermöglicht ist.
  • Die Auskragungen gehen vorzugsweise direkt in die Seitenwand der batteriegehäuseschale über.
  • Das Verstärkungsmittel liegt vorzugsweise lückenlos an der von den Auskragungen und der Seitenwand gebildeten Außenkontur an. Das Verstärkungsmittel liegt daher formschlüssig an der Batteriegehäuseschale an.
  • Die Außenkontur des Verstärkungsmittels kann auch als Anlegekontur bezeichnet werden.
  • Vorzugsweise schließen die jeweiligen Auskragungen mit der Seitenwand der Batteriegehäuseschale einen Winkel zwischen 45° und 135° ein.
  • Vorzugsweise sind die erste Auskragung, die zweite Auskragung und die Seitenwand so zueinander angeordnet, dass diese in Seitenansicht auf die Batteriegehäuseschale C-förmig zueinander angeordnet sind.
  • Nochmals weiter vorzugsweise weist die Batteriegehäuseschale an zumindest einer ihrer Außenseiten, die jeweils eine Anlagefläche für ein Verstärkungsmittel bilden, eine umlaufend ausgebildete Auskragung auf, so dass im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems das Verstärkungsmittel zu vier Seiten hin von der umlaufenden Auskragung eingefasst ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Traktionsbatterie bereitzustellen, die einen verminderten Montageaufwand, eine verbesserte Stabilität und ein verringertes Gewicht aufweist.
  • Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Traktionsbatterie mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst. Im Genaueren wird diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei die Traktionsbatterie ein weiter oben beschriebenes Batteriegehäusesystem und zumindest eine Batteriekomponente aufweist, die in der Batteriegehäuseschale angeordnet ist.
  • Die Batteriekomponente ist beispielsweise ein Batteriemodul, ein Kühlmodul, eine Fluidleitung oder dergleichen. Diesbezüglich bestehen erfindungsgemäß keine Einschränkungen.
  • Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein verbessertes elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug bereitzustellen. Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
    • 1: eine perspektivische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Batteriegehäusesystems im demontiertem Zustand;
    • 2: ein Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Batteriegehäusesystems im montierten Zustand; und
    • 3: eine perspektivische Darstellung eine Batteriegehäuseschale des in den 1 und 2 dargestellten Batteriegehäusesystems mit demontiertem Deckel.
  • In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.
  • 1 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Batteriegehäusesystems im demontiertem Zustand. 2 zeigt das Batteriegehäusesystem in einem montierten Zustand, wobei in 2 das Batteriegehäusesystem ebenfalls im Schnitt dargestellt ist. Es ist ersichtlich, dass das Batteriegehäusesystem ein Batteriegehäuse 10 aufweist, das wiederum eine Batteriegehäuseschale 20 und einen mit der Batteriegehäuseschale 20 verbindbaren Gehäusedeckel 30 aufweist, wobei in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Batteriegehäusedeckel 30 mit der Batteriegehäuseschale 20 über eine Mehrzahl von Verbindungsschrauben 40 verbunden sind. Die Batteriegehäuseschale 20 begrenzt teilweise ein Batteriegehäusevolumen 11, das zur Aufnahme von einer oder von mehreren Batteriekomponenten 2 ausgebildet ist.
  • 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eine Traktionsbatterie 1, die das in den 1 und 2 dargestellte Batteriegehäusesystem umfasst. Dabei ist in 3 der Gehäusedeckel 30 demontiert und nicht dargestellte, sodass das Batteriegehäusevolumen 11, das auch als Batteriegehäuseaufnahmeraum 11 bezeichnet werden kann, einsichtig ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Batteriekomponenten 2 jeweils als Batteriemodule 2 ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf eine entsprechende Ausbildung der Batteriekomponenten 2 nicht beschränkt. So können beispielsweise auch Kühlmodule und Halterungen als Batteriekomponenten ausgebildet sein, um nur zwei Beispiele zu nennen.
  • Das Batteriegehäusesystem weist zumindest einen mit einer Außenseite 22 der Batteriegehäuseschale 20 verbindbares Verstärkungsmittel 50 auf. In 1 ist das Verstärkungsmittel 50 in demontiertem Zustand von der Batteriegehäuseschale 20 dargestellt, wohingegen in 2 das Batteriegehäusesystem 20 im montierten Zustand dargestellt ist, in dem das Verstärkungsmittel 50 an der Batteriegehäuseschale 20 befestigt ist.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsmittel 50 als Prallschutzeinrichtung 50 ausgebildet und an der Außenseite 22 der Batteriegehäuseschale 20 angebracht, die im montierten Zustand des Kraftfahrzeugs parallel zu einer Seitenlinie des Kraftfahrzeugs verläuft. Somit wird durch die Bereitstellung des Verstärkungsmittels 50 die Stabilität der Batteriegehäuseschale 20 und somit des Batteriegehäuses 10 erhöht. Insbesondere bei einem Seitenaufprall des Kraftfahrzeugs, in dem das in den Figuren dargestellte Batteriegehäusesystem verbaut ist, ist das Batteriegehäuse 10 durch die Bereitstellung des Verstärkungsmittels 50 maßgeblich verstärkt.
  • Das Verstärkungsmittel 50 kann intern mehrere Verbindungswände aufweisen, die den Gegebenheiten angepasst entsprechend angeordnet und gegebenenfalls miteinander verbunden sind, um die Stabilität des Verstärkungsmittels 50 den gegebenen Umständen entsprechend anzupassen.
  • Das Verstärkungsmittel 50 kann beispielsweise aus einem Metall gebildet sein oder Metall umfassen. Als Metall bieten sich insbesondere Stahl und/oder Aluminium an. Es ist auch möglich, dass das Verstärkungsmittel 50 einen Kompositwerkstoff aufweist bzw. aus einer Kompositwerkstoff hergestellt ist.
  • Ferner ist es möglich, obschon in den Figuren nicht dargestellt, dass das Batteriegehäusesystem mehrere Verstärkungsmittel 50 aufweist, die an unterschiedlichen Seiten der Batteriegehäuseschale 20 angeordnet sind. So kann das Batteriegehäusesystem beispielsweise zwei Verstärkungsmittel 50 aufweisen, die jeweils an einander gegenüberliegenden Außenseiten 22 der Batteriegehäuseschale 20 angeordnet sind, wodurch eine Verstärkung des Batteriegehäusesystems insbesondere bei Seitenaufprall-Unfällen gegeben ist.
  • Die Batteriegehäuseschale 20 weist eine erste Auskragung 26 und zumindest eine zweite Auskragung 27 auf, wobei sich sowohl die erste Auskragung 26 als auch die zweite Auskragung 27 von dem Batteriegehäusevolumen 11 wegerstrecken. Sowohl die erste Auskragung 26 als auch die zweite Auskragung 27 gehen jeweils in eine Seitenwand 21 der Batteriegehäuseschale 20 über. Die erste Auskragung 26 und die zweite Auskragung 27 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Somit ist in einer Schnittdarstellung der Batteriegehäuseschale 20 die Außenseite 22 des Batteriegehäuseschale 20 C-förmig.
  • Darüber hinaus weist die Batteriegehäuseschale 20 zwei weitere Auskragungen 28 in Form von Dritten Auskragungen 28 auf, die insbesondere aus 3 ersichtlich sind. Die dritten Auskragungen 28 verlaufen in einem montierten Zustand des Batteriegehäusesystems in vertikaler Richtung. Die dritten Auskragungen 28 verbinden die erste Auskragung 26 mit jeweils zumindest einer zweiten Auskragung 27.
  • Aus den 1 und 2 ist ersichtlich, dass das Verstärkungsmittel 50 eine Außenkontur aufweist, die der Außenkontur der Batteriegehäuseschale 30 entspricht, die von der ersten Auskragung 26, der Seitenwand 21, der zweiten Auskragung 27 und den dritten Auskragungen 28 definiert ist. Somit schmiegt sich das Verstärkungsmittel 50 in den die Form der Batteriegehäuseschale 20 an.
  • Die erste Auskragung 26 der Batteriegehäuseschale 20 ist als Dichtungsflansch 26 der Batteriegehäuseschale 20 ausgebildet. Das Verstärkungsmittel 50 ist dabei mit der Batteriegehäuseschale 20 verbunden, indem eine Mehrzahl von Verbindungsschrauben 40 den Dichtungsflansch 26 durchragend in das Verstärkungsmittel 50 eingeschraubt sind. Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch der Gehäusedeckel 30 mit der Batteriegehäuseschale 20, im Genaueren mit dem Dichtungsflansch 26 des Batteriegehäuses 20 mittels der Mehrzahl von Verbindungsschrauben 40 verbunden, sodass im montierten Zustand der Dichtungsflansch 26 sandwichartig zwischen dem Gehäusedeckel 30 und dem Verstärkungsmittel 50 angeordnet ist.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, ist zwischen der Auskragung 26 und dem Gehäusedeckel 30 eine Dichtung 32 angeordnet, die im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems zwischen dem Batteriegehäusevolumen 11 und den Verbindungsschrauben 40 angeordnet ist.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die Verbindungsschrauben 40 senkrecht durch den Dichtungsflansch 26. Dies bedeutet, dass das Verstärkungsmittel 50 mit der Batteriegehäuseschale 20 mittels der Mehrzahl von Verbindungsschrauben verbindbar ist, wobei im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems die jeweiligen Längsachsen 41 der jeweiligen Verbindungsschrauben 40 senkrecht zu einer Flächennormalen 24 einer Anlagefläche 23 der Außenseite 22 der Batteriegehäuseschale 20 verlaufen, an der das Verstärkungsmittel 50 anliegt bzw. angelegt war ist.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsmittel 50 mit der Batteriegehäuseschale 20 ferner mittels der zweiten Auskragung 27 verbunden. Das Verstärkungsmittel 50 ist dabei mit der Batteriegehäuseschale 20 verbunden, indem eine Mehrzahl von Verbindungsschrauben 40 die zweite Auskragung 27 durchragend in das Verstärkungsmittel 50 eingeschraubt sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Traktionsbatterie
    2
    Batteriekomponente, Batteriemodul
    10
    Batteriegehäuse
    11
    Batteriegehäusevolumen / Batteriegehäuseaufnahmeraum
    20
    Batteriegehäuseschale
    21
    Seitenwand (der Batteriegehäuseschale)
    22
    Außenseite (der Batteriegehäuseschale)
    23
    Anlagefläche (der Außenseite)
    24
    Flächennormale (der Anlagefläche)
    25
    Boden (der Batteriegehäuseschale)
    26
    (erste) Auskragung / Dichtungsflansch (der Batteriegehäuseschale)
    27
    zweite Auskragung
    28
    dritte Auskragung
    30
    Gehäusedeckel (des Batteriegehäuses)
    31
    Aufnahmenut (des Gehäusedeckels)
    32
    Dichtung
    40
    Formschlussverbindungseinrichtung / Verbindungsschraube
    41
    Längsachse (der Verbindungsschraube)
    50
    Verstärkungsmittel / Verstärkungselement / Prallschutzeinrichtung

Claims (13)

  1. Batteriegehäusesystem für eine Traktionsbatterie (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriegehäusesystem folgende Merkmale aufweist: - das Batteriegehäusesystem weist ein Batteriegehäuse (10) mit einer Batteriegehäuseschale (20) aus Kunststoff auf; und - die Batteriegehäuseschale (20) begrenzt zumindest teilweise ein Batteriegehäusevolumen (11) zur Aufnahme von zumindest einer Batteriekomponente (2), wobei das Batteriegehäusesystem dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses zumindest ein mit einer Außenseite (22) der Batteriegehäuseschale (20) verbindbares Verstärkungsmittel (50) aufweist, das separat von der Batteriegehäuseschale (20) ausgebildet ist.
  2. Batteriegehäusesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) Metall aufweist.
  3. Batteriegehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) einen Kompositwerkstoff aufweist.
  4. Batteriegehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (10) zumindest zwei Verstärkungsmittel (50) aufweist, die an zwei Außenseiten (22) der Batteriegehäuseschale (20) befestigbar sind.
  5. Batteriegehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) mit der Batteriegehäuseschale (20) verschraubbar ist.
  6. Batteriegehäusesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) mit der Batteriegehäuseschale (20) mittels einer Mehrzahl von Verbindungsschrauben (40) verbindbar ist, wobei im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems die jeweiligen Längsachsen (41) der jeweiligen Verbindungsschrauben (40) senkrecht zu einer Flächennormalen (24) einer Anlagefläche (23) der Außenseite (22) der Batteriegehäuseschale (20) verlaufen, an der das Verstärkungsmittel (50) anliegt.
  7. Batteriegehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Batteriegehäuseschale (20) weist zumindest eine Auskragung (26, 27) auf, die sich in Richtung von dem Batteriegehäusevolumen (11) weg erstreckt; - die Auskragung (26, 27) geht in eine Seitenwand (21) der Batteriegehäuseschale (20) über; und - das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) weist eine Außenkontur auf, die der von der Auskragung (26, 27) und der Seitenwand (21) definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale (20) entspricht.
  8. Batteriegehäusesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auskragung (26) als Dichtungsflansch (26) der Batteriegehäuseschale (20) ausgebildet ist.
  9. Batteriegehäusesystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) mit der Batteriegehäuseschale (20) mittels zumindest einer die Auskragung (26, 27) durchragenden Formschlussverbindungseinrichtung (40) verbindbar ist.
  10. Batteriegehäusesystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - das Batteriegehäusesystem weist einen an der Auskragung (26) befestigbaren Gehäusedeckel (30) zum Verschließen der Batteriegehäuseschale (20) auf; - im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems ist zwischen der Auskragung (26) und dem Gehäusedeckel (30) eine Dichtung (32) angeordnet; und - im zusammengebauten Zustand des Batteriegehäusesystems ist die Dichtung (32) zwischen dem Batteriegehäusevolumen (11) und der zumindest einen Formschlussverbindungseinrichtung (40) angeordnet.
  11. Batteriegehäusesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Batteriegehäuseschale (20) weist zusätzlich zu der zumindest einen ersten Auskragung (26) zumindest eine zweite Auskragung (27) auf, wobei sich die erste Auskragung (26) und die zweite Auskragung (27) jeweils in Richtung von dem Batteriegehäusevolumen (11) weg erstrecken; - die erste Auskragung (26) und die zweite Auskragung (27) gehen jeweils in die Seitenwand (21) der Batteriegehäuseschale (20) über, wobei die erste Auskragung (26) und die zweite Auskragung (27) einander gegenüberliegend angeordnet sind; - das zumindest eine Verstärkungsmittel (50) weist eine Außenkontur auf, die der von der ersten Auskragung (26), der Seitenwand (21) und der zweiten Auskragung (27) definierten Außenkontur der Batteriegehäuseschale (30) entspricht.
  12. Traktionsbatterie (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Traktionsbatterie (1) ein Batteriegehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest eine Batteriekomponente (2) aufweist, die in der Batteriegehäuseschale (20) angeordnet ist.
  13. Kraftfahrzeug aufweisend eine Traktionsbatterie (1) nach Anspruch 12.
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