DE102021132283A1 - Energiespeichergehäuse, Kraftfahrzeug, elektrischer Energiespeicher sowie Baureihe - Google Patents

Energiespeichergehäuse, Kraftfahrzeug, elektrischer Energiespeicher sowie Baureihe Download PDF

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Marcel Sterzenbach
Manuel Schurz
Michael Pongratz
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Abstract

Energiespeichergehäuse, insbesondere Hochvoltspeichergehäuse für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, wobei das Gehäuseunterteil einen Mittelabschnitt und zwei Endabschnitte aufweist, wobei der Mittelabschnitt ein Bodenelement umfasst, an welchem seitlich Wandelemente ausgebildet sind, welche sich entlang einer Längsachse erstrecken, wodurch zusammen mit dem Bodenelement bereichsweise ein Anordnungsraum geformt ist, und wobei endseitig am Mittelabschnitt die Endabschnitte angeordnet sind, welche Wandelemente aufweisen, welche den Anordnungsraum mit formen, wobei die Endabschnitte Gussteile sind, und wobei der Mittelabschnitt aus beschichtetem Stahlband gebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energiespeichergehäuse, insbesondere ein Hochvoltspeichergehäuse für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug, einen elektrischen Energiespeicher sowie eine Baureihe von Energiespeichergehäusen.
  • Energiespeichergehäuse der in Rede stehenden Art werden z. B. in teil- und vollelektrifizierten Kraftfahrzeugen eingesetzt. In derartigen Gehäusen sind die Batterien bzw. Batteriemodule verbaut. Zum Realisieren der geforderten Reichweiten sind die Speicher bzw. Gehäuse oftmals sehr groß, was hinsichtlich einer wirtschaftlichen Serienfertigung nicht unproblematisch ist. Die Produktion derartiger Gehäuse ist unter anderem deshalb aufwändig, da die Gehäuse hohe Anforderungen an die Gasdichtheit erfüllen müssen. Aufgrund der exponierten Lage der Speichergehäuse, üblicherweise im Unterbodenbereich der Fahrzeuge, stellt auch der Korrosionsschutz eine große Herausforderung dar.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Energiespeichergehäuse, ein Kraftfahrzeug, einen elektrischen Energiespeicher sowie eine Baureihe von Energiespeichergehäusen anzugeben, welche eine effiziente Fertigung bei gleichzeitiger Erfüllung höchster Qualitätsanforderungen ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Energiespeichergehäuse gemäß Anspruch 1, durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10, durch einen elektrischen Energiespeicher gemäß Anspruch 13 sowie durch eine Baureihe von Energiespeichergehäusen gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Energiespeichergehäuse, insbesondere ein Hochvoltspeichergehäuse für ein Kraftfahrzeug, ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, wobei das Gehäuseunterteil einen Mittelabschnitt und zwei Endabschnitte aufweist, wobei der Mittelabschnitt ein Bodenelement umfasst, an welchem seitlich Wandelemente ausgebildet sind, welche sich entlang einer Längsachse erstrecken, wodurch zusammen mit dem Bodenelement bereichsweise ein Anordnungsraum geformt ist, und wobei endseitig am Mittelabschnitt die Endabschnitte angeordnet sind, welche Wandelemente aufweisen, welche den Anordnungsraum mitformen, wobei die Endabschnitte Gussteile sind, und wobei der Mittelabschnitt aus beschichtetem Stahlband gebildet ist. Anstatt den Korrosionsschutz über eine beispielsweise nachfolgende KTL-Beschichtung (KTL - kathodische Tauchlackierung) des gesamten Gehäuseunterteils zu erzeugen, was unter anderem aufgrund der Größe der Bauteile eine enorme Herausforderung darstellt, wird vorliegend das (bereits) beschichtete Stahlband verwendet. Die Beschichtung ist dabei zweckmäßigerweise bereits ausgelegt, einen Korrosionsschutz zu bewirken.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Endabschnitte aus einem Werkstoff gebildet, welcher keinen gesonderten Korrosionsschutz benötigt, wie beispielsweise aus einem Aluminiumwerkstoff. Da der Mittelabschnitt aus dem beschichteten Stahlband gebildet ist, sind mit Vorteil keine weiteren Korrosionsschutzmaßnahmen notwendig.
  • Bevorzugte Beschichtungswerkstoffe für das Stahlband sind insbesondere Metalle oder Metalllegierungen sowie organische Stoffe. Die Beschichtung ist zweckmäßigerweise ausgelegt, einen Korrosionsschutz zu bewirken.
  • Metallbeschichtungen können elektrolytisch oder im Schmelztauchverfahren hergestellt werden. Bevorzugte metallische Beschichtungswerkstoff sind: Zink und Zinklegierungen, Aluminium, Zinn, Blei oder Chrom.
  • Bevorzugte organische Beschichtungswerkstoffe sind Lacke oder Folien auf Basis von Polyvinylchlorid (PVC) und/oder auf Basis von Polyethylen (PE).
  • Zweckmäßigerweise kann das beschichtete Stahlband bearbeitet werden, ohne dass die Beschichtung beeinträchtigt wird. Insbesondere sind Verfahren wie Schneiden, Biegen, Tiefziehen, Walzprofilieren, Schweißen etc. problemlos möglich.
  • Bei elektrolytischen Beschichtungsverfahren wird als Grundmaterial bevorzugt kaltgewalztes, bereits geglühtes und nachgewalztes (dressiertes) Band verwendet. Die mechanischen Eigenschaften des Vormaterials werden durch das Oberflächenveredelungsverfahren nicht mehr verändert.
  • Bei Schmelztauchbeschichtungsverfahren wird bevorzugt ungeglühtes, kaltgewalztes Band verwendet. Der zur Erlangung der technologischen Eigenschaften erforderliche Glühprozess (Rekristallisation) findet in einem Durchlaufofen statt, der dem Beschichtungsprozess vorgeschaltet ist. Alternativ kann auch warmgewalztes, gebeiztes Band eingesetzt werden. Die Warmbandoberfläche weist hierbei eine eher hohe Rauigkeit auf.
  • Grundmaterial für die organischen Beschichtungsverfahren sind bevorzugt Stahlbänder, die gemäß einer Ausführungsform bereits metallisch beschichtet sind und eine entsprechende Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform wird kaltgewalztes, elektrolytisch- oder schmelztauchveredeltes Band in einem kontinuierlichen Arbeitsgang gereinigt, chemisch vorbehandelt und durch Walzauftrag von flüssigen, organischen Beschichtungsstoffen mit anschließender Wärmetrocknung bzw. Wärmevernetzung oder durch Laminieren von Kunststofffolien beschichtet.
  • Das beschichtete Stahlband liegt im Ausgangszustand bevorzugt als (Groß-)Coil, Tafel oder Rolle vor. Gemäß einer Ausführungsform kann der Mittelabschnitt auch aus mehreren Stahlband-Abschnitten gefügt oder zusammengesetzt sein.
  • Die Form des Mittelabschnitts ist bevorzugt durch Biegen erzeugt. Der Anordnungsraum wird zweckmäßigerweise nach oben hin über das Gehäuseoberteil, welches in geeigneter Weise am Gehäuseunterteil befestigt ist, geschlossen. Mit Vorteil ermöglichen der mittels Biegen geformte Mittelabschnitt sowie die gegossenen Endabschnitte einen im Wesentlichen quaderförmigen Anordnungsraum. Ein derart quaderförmiger Anordnungsraum, welcher keine größeren Radien etc. aufweist, ermöglicht ein maximales Transportvolumen. Mit anderen Worten können also sehr viele Energiespeicherzellen angeordnet werden, da störende Radien, wie sie beispielsweise beim Tiefziehen auftreten, beim Biegen bzw. insbesondere beim Abkanten, vermieden werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stahlband in geeigneter Weise gebogen bzw. insbesondere mittels Biegen geformt bzw. entsprechend abgekantet. Der Mittelabschnitt kann auch als Kantteil bezeichnet werden. Die Wandelemente erstrecken sich senkrecht bzw. im Wesentlichen senkrecht von dem Bodenelement weg.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind angrenzend an die Wandelemente Flanschelemente ausgebildet, welche bevorzugt parallel zum Bodenelement orientiert sind. Diese erstrecken sich bevorzugt parallel zum Bodenelement vom Anordnungsraum weg, formen als einen Flansch oder Flanschbereich. Mit Vorteil formen die, insbesondere umlaufend ausgebildeten, Flanschelemente, welche sowohl am Mittelabschnitt als auch an den Endabschnitten ausgebildet sind, einen umlaufenden Flanschbereich. Zweckmäßigerweise wird das Gehäuseoberteil, insbesondere gasdicht, form- und/oder kraftschlüssig am Gehäuseunterteil befestigt. Zweckmäßigerweise ist die Befestigung bzw. Verbindung lösbar ausgebildet. Bevorzugte Befestigungsmittel umfassen Schraub- und/oder Nietverbindungen. Der gebogene oder insbesondere abgekantete Mittelabschnitt, umfassend die Wandelemente und die sich daran anschließenden Flanschabschnitte, weist verfahrensbedingt eine sehr hohe Maßhaltigkeit auf. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Ebenheit der Flächen. Insbesondere die Flanschelemente sind sehr eben und gerade nicht wellig, wie dies beispielsweise beim Tiefziehen einer derartigen Struktur der Fall wäre. Nicht maßhaltige oder insbesondere wellige Flanschelemente würden eine dichte Anordnung des Gehäuseoberteils verhindern oder zumindest erschweren.
  • Zur Befestigung des Gehäuseoberteils sind an den Flanschelementen bzw. am Flanschbereich ein oder mehrere Befestigungselemente ausgebildet. Hierbei kann es sich um entsprechend ausgebildete Ausnehmungen oder Löcher handeln, welche der Anordnung von Befestigungsmitteln, wie Schrauben, dienen. Weiterhin dienen die Flanschelemente bzw. der Flanschbereich auch der Befestigung des Energiespeichergehäuses im oder am jeweiligen Kraftfahrzeug. Beispielsweise werden die Flanschelemente, insbesondere die seitlichen Flanschelemente, bzw. die entsprechenden Flanschbereiche, zur Befestigung des Energiespeichergehäuses an den Längsträgern des Kraftfahrzeugs verwendet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endabschnitte als ein Teil, insbesondere im Druckguss, erzeugt. Zweckmäßigerweise sind die Endabschnitte aus einem Metallwerkstoff, insbesondere aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung. Alternativ ist auch die Herstellung aus einem Kunststoff oder insbesondere einem Verbundmaterial bevorzugt bzw. möglich. Bezogen auf die Fahrtrichtung, wenn das Energiespeichergehäuse im Kraftfahrzeug eingebaut ist, gibt es einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Endabschnitt. Die Endabschnitte können vorne und hinten identisch ausgebildet sein. Typischerweise unterscheiden sie sich allerdings zumindest geringfügig, da sie unterschiedliche Anbindungspunkte aufweisen oder ausbilden. Dessen ungeachtet können sie zweckmäßigerweise zunächst als ein Teil erzeugt werden. Zum Erzeugen der beiden Endabschnitte wird dieses eine Teil, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Druckgussbauteil ist, mechanisch getrennt. Ein bevorzugtes Trennverfahren ist hierbei beispielsweise das Sägen.
  • Zweckmäßigerweise umfassen die Endabschnitte Wandelemente, da sie den Anordnungsraum mit formen. Bevorzugt, aber nicht zwingend, weisen sie auch Flanschelemente auf. Zweckmäßigerweise sind sie also ausgelegt, eine Form oder Geometrie des Mittelabschnitts fortzuführen bzw. zu vervollständigen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Endabschnitte auch Bodenelemente auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Endabschnitte mit dem Mittelabschnitt stoffschlüssig entlang einer Fügeebene verbunden, wobei die Fügeebene abgedichtet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endabschnitte mit dem Mittelabschnitt form- und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verschraubt und/oder vernietet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Endabschnitte mit dem Mittelabschnitt über ein Schmelz-Schweiß-Verfahren befestigt, insbesondere mittels MIG-Schweißen (Metall-Inertgasschweißen). Dieses Verfahren ist prozesssicher umsetzbar und kostengünstig. Die Dichtheit, insbesondere Gasdichtheit, wird an dieser Stelle bzw. entlang der Schweißnaht bevorzugt nachträglich über ein auf die Verbindungs- oder Fügestelle aufgebrachtes Dichtmaterial hergestellt. Der Auftrag erfolgt beispielsweise in Raupenform, entlang der Schweißnaht, ein- oder beidseitig.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Fügebereiche bzw. ist die Fügeebene nachträglich abgedichtet, wobei hierzu ein Dichtmaterial verwendet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtmaterial aus einem der folgenden Materialien ausgewählt: Silanmodifiziertes Polymer, 2K- (2 Komponenten) Polyharnstoff und/oder Polyvinylchlorid. Es hat sich herausgestellt, dass die vorgenannten Materialien, insbesondere im Zusammenhang mit der Anwendung auf, bevorzugt blankem, Aluminiumwerkstoff eine optimale Fluiddichtheit, insbesondere Gasdichtheit, bereitstellen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Dichtmaterials aus oder auf Basis silanmodifizierter Polymere oder eines silanmodifizierten Polymers.
  • Die Ausgestaltung ermöglicht mit Vorteil, auf Basis nur weniger Komponenten, ein komplettes Gehäuseunterteil. Dabei weist das Gehäuseunterteil ein Bodenelement auf, welches im verbauten Zustand des Energiespeichergehäuses im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnebene orientiert ist. Von dem Bodenelement erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht (in Bezug auf die Fahrbahnebene oder Bodenebene nach oben) weg die Wandelemente. Zusammen mit den Endabschnitten ergibt sich so ein umlaufend geschlossener Anordnungsraum.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fügeebene eben bzw. senkrecht zum Bodenelement orientiert. Dies erleichtert zum einen die Befestigung der Endabschnitte am Mittelabschnitt, da nur entlang einer Linie gearbeitet werden muss. Gleichzeitig wird auch die ggf. nachträgliche Abdichtung erleichtert, da auch hier keine komplizierten Geometrien abgedichtet werden müssen. In Kombination mit der bevorzugten Herstellung der Endabschnitte als ein Teil können weitere Vorteile generiert werden, da die beiden Teile eine ebenfalls zweckmäßigerweise gerade bzw. ebene Trennebene aufweisen.
  • Besonders bevorzugt ist der Anordnungsraum barrierefrei ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind im Anordnungsraum also keine weiteren Elemente, seien es Querelemente oder Längselemente, zur Versteifung etc. vorgesehen. Der Raum kann vollständig zur Unterbringung einer möglichst großen Anzahl von Energiespeicherzellen verwendet werden. Zweckmäßigerweise ist in dem Anordnungsraum raumfüllend eine Vielzahl von Energiespeicherzellen angeordnet. Bevorzugte Typen von Gehäusezellen sind beispielsweise prismatische Zellen oder insbesondere Rundzellen, welche zweckmäßigerweise insbesondere hochkant, ggf. auch in mehreren Ebenen, angeordnet sind.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Vorderwagen und einen Hinterwagen, welche über Längselemente verbunden sind, und wobei an den Längselementen ein erfindungsgemäßes Energiespeichergehäuse, insbesondere lastfrei, befestigt ist. Zweckmäßigerweise formen der Vorderwagen und der Hinterwagen in Kombination mit den Längselementen die tragende Struktur, während das Energiespeichergehäuse lediglich lastfrei an dieser Struktur angeordnet bzw. insbesondere beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere auch lösbar, befestigt ist. Mit anderen Worten muss das Energiespeichergehäuse keine Kräfte aufnehmen. Stattdessen kann das Energiespeichergehäuse vornehmlich daraufhin ausgelegt werden, möglichst viele Energiespeicherzellen unterzubringen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform formt das Gehäuseoberteil des Energiespeichergehäuses einen Boden des Fahrzeuginnenraums.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind an dem Gehäuseoberteil Querträger angeordnet, insbesondere form- und/oder kraftschlüssig, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, angeordnet, wobei die Querträger zur Sitzschienenbefestigung ausgelegt sind. Die Querträger werden auch Sitzquerträger genannt. Zweckmäßigerweise sind die Sitzquerträger mit den Längselementen verbunden bzw. an diesen befestigt. Hierüber kann auch in Querrichtung im Bereich des Energiespeichergehäuses eine Versteifung der vorgenannten Struktur stattfinden. Zweckmäßigerweise allerdings nicht über das Energiespeichergehäuse selbst sondern über die Querträger, an welchen das Energiespeichergehäuse lediglich über sein Gehäuseoberteil, welches wie erwähnt bevorzugt den Boden des Fahrzeuginnenraum formt, befestigt ist.
  • Die Erfindung betrifft auch einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere einen Hochvoltspeicher, welcher ein erfindungsgemäßes Energiespeichergehäuse umfasst. Ein derartiger elektrischer Energiespeicher umfasst eine Vielzahl von elektrischen Energiespeicherzellen, vorliegend beispielsweise Lithiumionenzellen, Lithiumschwefelzellen, Eisenphosphatzellen etc. Energiespeicherzellen können aber auch Kondensatoren oder Superkondensatoren sein. Gemäß einer Ausführungsform sind die Energiespeicherzellen zu Modulen, insbesondere Batteriemodulen, zusammengefasst. Ein Energiespeicher umfasst z. B. eine Vielzahl derartiger Batteriemodule.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird auf eine derartige Modulstruktur verzichtet. Stattdessen sind im Anordnungsraum unmittelbar die Energiespeicherzellen angeordnet, wobei der hier vorgeschlagene barrierefreie Anordnungsraum, im Wesentlichen geformt über die drei Teile Mittelabschnitt, vorderer und hinterer Endabschnitt, in Bezug auf das mögliche Anordnungsvolumen große Vorteile mit sich bringt. Insbesondere das Fehlen innenliegender Quer- oder Längsträger ist hier als besonderer Vorteil zu erwähnen. Gleiches gilt für die durch das Biegen oder Abkanten erzielbaren sehr kleinen Radien, welche eine optimale Raumausnutzung ermöglichen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Baureihe von Energiespeichergehäusen, umfassend eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Energiespeichergehäusen, wobei Breite und Länge der Energiespeichergehäuse über entsprechend geformte, insbesondere gebogene, Mittelabschnitte angepasst sind. Die Mittelabschnitte unterscheiden sich gemäß einer Ausführungsform lediglich in ihrer Länge. Die Endabschnitte sind innerhalb der Baureihe dieser Ausführungsform bevorzugt Gleichteile. Wie bereits erwähnt, sind die vorderen und die hinteren Endabschnitte zweckmäßigerweise jeweils unterschiedlich ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind innerhalb der Baureihe allerdings die jeweils vorderen Endabschnitte bzw. die jeweils hinteren Endabschnitte gleich oder im Wesentlichen gleich ausgebildet. Dem steht nicht entgegen, dass beispielsweise ggf. nachträglich Bohrungen oder dergleichen eingebracht werden können, wodurch die Endabschnitte bedarfsgerecht individualisiert werden können. Die Grundbauteile sind zweckmäßigerweise jeweils gleich, wodurch prozesssicher und kostengünstig unterschiedlich große Energiespeichergehäuse zur Verwendung in unterschiedlich großen Fahrzeugen bereitgestellt werden können.
  • Alternativ sind die Mittelabschnitte zusätzlich oder alternativ unterschiedlich breit. Dies ist aufwandsarm realisierbar, da sie mittels Biegen oder insbesondere Abkanten geformt sind. Die Endabschnitte sind entsprechend breiter oder schmäler ausgebildet. Auch dies ist aufwandsarm umsetzbar.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen von Energiespeichergehäusen mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
  • Es zeigen:
    • 1: eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Gehäuseunterteils;
    • 2: einen Schnitt, wie in der 1 skizziert;
    • 3: eine Seitenansicht des aus der 1 bekannten Gehäuseunterteils, wie in der 1 skizziert;
    • 4: eine Draufsicht auf ein Gehäuseunterteil im eingebauten Zustand.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein Gehäuseunterteil 2 eines Energiespeichergehäuses. Zu erkennen ist ein Mittelabschnitt 20, welcher sich entlang einer Längsrichtung L erstreckt, wobei jeweils endseitig ein Endabschnitt 30 angeordnet ist. Der Mittelabschnitt 20 weist ein Bodenelement 22 auf. Vorliegend sind auch die Endabschnitte 30 so geformt, dass sie Bodenelemente 32 aufweisen. In Kombination mit Wandelementen, welche vorliegend sozusagen senkrecht zur Zeichenebene orientiert sind, wird ein im Wesentlichen quaderförmiger Anordnungsraum A geformt. Dieser dient zweckmäßigerweise der Unterbringung einer möglichst großen Anzahl von Energiespeicherzellen 40. Diese sind vorliegend als Rundzellen dargestellt. Die Endabschnitte 30 sind jeweils am Mittelabschnitt 20 entlang eines Fügebereichs bzw. einer Fügeebene F befestigt. Diese Fügeebene ist zweckmäßigerweise planar bzw. eben ausgebildet. Vorliegend steht auch sie im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene. Die Endabschnitte 30 sowie der Mittelabschnitt 20 formen einen umlaufenden Flanschbereich, welcher durch Flanschelemente 26 bzw. 36 gebildet wird. Der Schnitt A-A bzw. die Ansicht B-B sind in den 2 und 3 dargestellt.
  • 2 zeigt den in der 1 skizzierten Schnitt A-A. Zu erkennen ist hier insbesondere eine Form des Mittelabschnitts 20 im Querschnitt. Dargestellt ist das Bodenelement 22, von welchem sich senkrecht nach oben hin die beiden Wandelemente 24 weg erstrecken, wobei sich von diesen wiederum zweckmäßigerweise parallel zum Bodenelement 22 die Flanschelemente 26 weg erstrecken. Eine derartige Geometrie kann prozesssicher und effektiv über einen Biegeprozess realisiert werden. Mit Vorteil ist der Mittelabschnitt 20 aus beschichtetem Stahlband geformt. Im Hintergrund ist der mit Vorteil gegossene Endabschnitt 30 bzw. dessen Wandelement 34 zu erkennen. Das Biegen bzw. Abkanten hat vorliegend insbesondere den Vorteil, dass die Flanschelemente 26 eine gute Ebenheit aufweisen. Beim Tiefziehen derartiger Strukturen ergibt sich das Problem, dass die Flanschelemente zu wellig sind. Dies bringt Probleme beim Anordnen des Gehäuseoberteils mit sich, da die geforderte Dichtheit in der Regel nicht ohne weiteres darstellbar ist.
  • 3 zeigt die in der 1 skizzierte Ansicht B-B. Insbesondere ist hier schematisch eine Seitenansicht des in der 1 skizzierten Gehäuseunterteils 2 dargestellt. Zu erkennen ist hier insbesondere, wie auch die Endabschnitte 30 jeweils Wandelemente 34 bzw. jeweils ein Bodenelement 32 ausbilden. Zu erkennen ist, dass die Endabschnitte 30 sozusagen die Geometrie des Mittelabschnitts 20 fortführen. Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Gehäuseoberteil, welches an den Flanschelementen 26 bzw. 36 angeordnet bzw. anordenbar ist.
  • 4 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Gehäuseunterteil 2 im eingebauten Zustand. Ein Kraftfahrzeug ist hier über einen Vorderwagen 52 bzw. einen Hinterwagen 54, welche über Längselemente 50 verbunden sind, skizziert. Die Skizze soll verdeutlichen, dass das Energiespeichergehäuse zweckmäßigerweise lastfrei innerhalb dieser Struktur befestigt ist. Das Energiespeichergehäuse muss zweckmäßigerweise keine Lasten aufnehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform formt ein hier nicht dargestelltes Gehäuseoberteil des Energiespeichergehäuses einen Boden eines Fahrgastinnenraums. Die Längselemente 50 sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform über zumindest ein Querelement, welches quer zur dargestellten Längsachse L orientiert ist, im Bereich des Energiespeichergehäuses verbunden, wobei im Bereich des Energiespeichergehäuses die Struktur zusätzlich versteift werden kann. Allerdings nicht über das Energiespeichergehäuse. Zweckmäßigerweise ist das Energiespeichergehäuse über sein Gehäuseoberteil an dem zumindest einen Querelement befestigt. Mit Vorteil sind mehrere derartige Querelemente vorgesehen. Zweckmäßigerweise dienen die Querelemente als Befestigungspunkte für die Sitzschienen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuseoberteil
    2
    Gehäuseunterteil
    20
    Mittelabschnitt
    22
    Bodenelement
    24
    Wandelement
    26
    Flanschelement
    30
    Endabschnitt
    32
    Bodenelement
    34
    Wandelement
    26
    Flanschelement
    40
    Energiespeicherzelle
    50
    Längselement
    52
    Vorderwagen
    54
    Hinterwagen
    A
    Anordnungsraum
    F
    Fügeebene
    L
    Längsachse

Claims (14)

  1. Energiespeichergehäuse, insbesondere Hochvoltspeichergehäuse für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuseoberteil (1) und ein Gehäuseunterteil (2), wobei das Gehäuseunterteil (2) einen Mittelabschnitt (20) und zwei Endabschnitte (30) aufweist, wobei der Mittelabschnitt (20) ein Bodenelement (22) umfasst, an welchem seitlich Wandelemente (24) ausgebildet sind, welche sich entlang einer Längsachse (L) erstrecken, wodurch zusammen mit dem Bodenelement (22) bereichsweise ein Anordnungsraum (A) geformt ist, und wobei endseitig am Mittelabschnitt (20) die Endabschnitte (30) angeordnet sind, welche Wandelemente (34) aufweisen, welche den Anordnungsraum (A) mit formen, wobei die Endabschnitte (30) Gussteile sind, und wobei der Mittelabschnitt (20) aus beschichtetem Stahlband gebildet ist.
  2. Energiespeichergehäuse nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung durch ein Metall, eine Metalllegierung und/oder einen organischen Stoff gebildet ist.
  3. Energiespeichergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Form des Mittelabschnitts (20) mittels Biegen erzeugt ist.
  4. Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei angrenzend an die Wandelemente (24, 34) Flanschelemente (26, 36) ausgebildet sind, welche parallel zum Bodenelement (22) orientiert sind, und welche sich parallel zum Bodenelement (22) vom Anordnungsraum (A) weg erstrecken.
  5. Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Wandelementen (24, 34) und/oder an den Flanschelementen (26, 36) das Gehäuseoberteil (1) befestigt ist.
  6. Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Endabschnitte (30) als ein Teil, insbesondere im Druckguss, erzeugt sind.
  7. Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Endabschnitte (30) mit dem Mittelabschnitt (20) stoffschlüssig entlang einer Fügeebene (F) verbunden sind, und wobei die Fügeebene (F) abgedichtet ist.
  8. Energiespeichergehäuse nach Anspruch 7, wobei die Fügeebene (F) eben und senkrecht zum Bodenelement (22) orientiert ist.
  9. Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anordnungsraum (A) barrierefrei ausgebildet ist, und wobei in dem Anordnungsraum (A) raumfüllend eine Vielzahl von Energiespeicherzellen (40) angeordnet ist.
  10. Kraftfahrzeug, umfassend einen Vorderwagen (52) und einen Hinterwagen (54), welche über Längselemente (50) verbunden sind, und wobei an den Längselementen (50) ein Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere lastfrei, befestigt ist.
  11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Gehäuseoberteil (1) des Energiespeichergehäuses einen Boden des Fahrzeuginnenraums formt.
  12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, wobei an dem Gehäuseoberteil (1) Querträger angeordnet sind, welche zur Sitzschienenbefestigung ausgelegt sind, und wobei die Querträger mit den Längselementen (50) verbunden sind.
  13. Elektrischer Energiespeicher, insbesondere Hochvoltspeicher, umfassend ein Energiespeichergehäuse nach einem der Ansprüche 1-9.
  14. Baureihe von Energiespeichergehäusen, umfassend eine Vielzahl von Energiespeichergehäusen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei Breite und Länge der Energiespeichergehäuse über unterschiedlich gebogene Mittelabschnitte (20) angepasst sind.
DE102021132283.9A 2021-12-08 2021-12-08 Energiespeichergehäuse, Kraftfahrzeug, elektrischer Energiespeicher sowie Baureihe Pending DE102021132283A1 (de)

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