DE102021211538A1

DE102021211538A1 - Mehrteilige Batteriemodulwand

Info

Publication number: DE102021211538A1
Application number: DE102021211538.1A
Authority: DE
Inventors: Nate Wynn; Kyle Butterfield; Tyler Jacobs
Original assignee: Rivian IP Holdings LLC
Current assignee: Rivian IP Holdings LLC
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-06-02
Also published as: US20240186630A1; US20220173469A1; CN114583349A; US11949115B2

Abstract

Ein Batteriesystem zum Bereitstellen elektrischer Energie an ein Fahrzeug beinhaltet eine Anordnung mit Batteriezellen. Das Batteriesystem umfasst ferner eine Scherwand, die so entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, dass sie strukturellen Halt bereitstellt. Die Scherwand ist zweiteilig, wobei sie ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die beide aus Metallblech geformt und miteinander verschweißt sein können. Das erste Element weist einen ersten Flansch auf, der sich von der lateralen Seite der Anordnung weg erstreckt, und das zweite Element weist einen zweiten Flansch auf. Der erste Flansch und der zweite Flansch sind so miteinander überlagert, dass sie eine Schnittstelle bilden. Die Flansche werden an der Schnittstelle, proximal zur Anordnung, miteinander verschweißt, um einen sich ergebenden Flansch zu bilden, der dicker als die einzelnen Flansche ist und an ein Rahmenelement montiert werden kann. Das Batteriesystem kann außerdem eine weitere Scherwand auf der gegenüberliegenden lateralen Seite beinhalten.

Description

Einführung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Strukturwand eines Batteriesystems und insbesondere eine mehrteilige Scherwand mit einem mehrlagigen Flanschabschnitt.
Darstellung der Erfindung
In einigen Ausführungsformen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Batteriesystem, das ausgebildet ist, um einem Fahrzeug elektrischen Strom bereitzustellen. Das Batteriesystem beinhaltet eine Anordnung und mindestens eine Scherwand. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Anordnung eine Vielzahl von Batteriezellen. In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von Batteriezellen in zwei Modulen angeordnet, die optional so mit einer Kühlplatte gekoppelt sind, dass sie eine Anordnung bilden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Batteriesystem eine Vielzahl von Batteriezellen, die, anstelle von in zwei separaten Modulen, in einem Gehäuse angeordnet und mit einer Kühlplatte gekoppelt sind. Die Scherwand beinhaltet ein erstes Element und ein zweites Element und ist entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet. In einigen Ausführungsformen entspricht das erste Element einem Großteil einer Höhe der lateralen Seite. Das erste Element beinhaltet einen ersten Flansch, der sich von der lateralen Seite der Anordnung weg erstreckt. Das zweite Element beinhaltet einen zweiten Flansch. Der erste Flansch und der zweite Flansch sind so miteinander überlagert, dass sie eine Schnittstelle bilden. Zur Verstärkung des Flansches kann eine Verstärkung beinhaltet sein.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das erste Element eine erste Materialdicke und das zweite Element beinhaltet eine zweite Materialdicke, die im Wesentlichen gleich der ersten Materialdicke ist. In einigen Ausführungsformen weist ein sich ergebender an der Schnittfläche gebildeter Flansch eine Dicke auf, die der Summe der ersten Materialdicke und der zweiten Materialdicke entspricht. In einigen Ausführungsformen sind das erste Element und das zweite Element an der Schnittstelle entlang eines Wegs verschweißt, der proximal zu und entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen beinhaltet mindestens eines aus dem ersten Element oder dem zweiten Element oder beides einen elektrischen Anschluss zum elektrischen Erden der Scherwand (z. B. an einer Kühlplatte, einem Rahmenelement oder einer anderen elektrischen Referenz).
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der erste Flansch ein erstes Durchgangselement zur Montage am Fahrzeug und ein erstes Ausrichtungselement zur Lokalisierung des Batteriemoduls relativ zum Fahrzeug. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der zweite Flansch ein zweites Durchgangselement, das mit dem ersten Durchgangselement ausgerichtet ist, und ein zweites Ausrichtungselement, das mit dem ersten Ausrichtungselement ausgerichtet ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das erste Element einen dritten Flansch, der unten am ersten Element angeordnet ist und sich unterhalb der Anordnung erstreckt.
In einigen Ausführungsformen ist die Scherwand eine erste Scherwand und das Batteriesystem beinhaltet eine zweite Scherwand, die entlang einer gegenüberliegenden Seite der Anordnung angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen umfasst die zweite Scherwand ein drittes Element und ein viertes Element. Das dritte Element beinhaltet einen dritten Flansch, der sich von der gegenüberliegenden Seite der Anordnung weg erstreckt, und das vierte Element ist oberhalb des dritten Elements angeordnet. Das vierte Element beinhaltet einen vierten Flansch, und der dritte Flansch und der vierte Flansch sind so miteinander überlagert, dass sie eine weitere Schnittstelle bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das erste Element eine Vielzahl von Durchgangselementen, die so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Fortsätze der Anordnung aufnehmen, um eine Relativbewegung zwischen der Scherwand und der Anordnung einzuschränken.
In einigen Ausführungsformen betrifft die vorliegende Offenbarung eine Scherwand für ein Fahrzeugbatteriesystem mit einer Anordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst. In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von Batteriezellen in mindestens einem Gehäuse auf einer Kühlplatte angeordnet. Die Scherwand beinhaltet ein erstes Element und ein zweites Element. Das erste Element ist so ausgebildet, dass es entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen entspricht das erste Element einem Großteil einer Höhe der lateralen Seite, einem Großteil der Fläche der lateralen Seite oder beidem. Das erste Element beinhaltet einen ersten Flansch, der so ausgebildet ist, dass er sich von der Seite der Anordnung weg erstreckt. Das zweite Element ist so ausgebildet, dass es oberhalb des ersten Elements entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist. Das zweite Element beinhaltet einen zweiten Flansch, und der erste Flansch und der zweite Flansch sind so miteinander überlagert, dass sie eine Schnittfläche bilden.
In einigen Ausführungsformen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Herstellung einer Scherwand für ein Fahrzeugbatteriesystem mit einer Anordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist. In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von Batteriezellen in mindestens einem Gehäuse auf einer Kühlplatte angeordnet. Das Verfahren beinhaltet das Bilden eines ersten Elements, das so ausgebildet ist, dass es entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, das Bilden eines zweiten Elements, das so ausgebildet ist, dass es oberhalb des ersten Elements entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, und das Verschweißen des ersten Elements mit dem zweiten Element entlang eines Schweißwegs an der Schnittstelle. Die Schweißnaht, die beispielsweise eine unterbrochene Steppschweißnaht beinhalten kann, ist proximal zu einer Innenfläche der Scherwand angeordnet, die so ausgebildet ist, dass sie mit der Anordnung eine Schnittstelle bildet. In einigen Ausführungsformen entspricht das erste Element einem Großteil einer Höhe der lateralen Seite, einem Großteil der Fläche der lateralen Seite oder beidem. Das erste Element beinhaltet einen ersten Flansch, der so ausgebildet ist, dass er sich von der Seite der Anordnung weg erstreckt. Das zweite Element beinhaltet einen zweiten Flansch. Der erste Flansch und der zweite Flansch sind so miteinander überlagert, dass sie eine Schnittstelle bilden.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird gemäß einer oder mehreren verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ausführlich beschrieben. Die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und stellen lediglich typische oder beispielhafte Ausführungsformen dar. Diese Zeichnungen werden bereitgestellt, um ein Verständnis der hier offenbarten Konzepte zu erleichtern, und sollen nicht als Einschränkung der Breite, des Umfangs oder der Anwendbarkeit dieser Konzepte betrachtet werden. Es sollte beachtet werden, dass diese Zeichnungen zur Veranschaulichung und Vereinfachung nicht unbedingt maßstabsgetreu erstellt sind.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben und eine Seite eines veranschaulichenden Batteriesystems mit einer Scherwand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht von vorne und von oben des veranschaulichenden Batteriesystems von 1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt eine Ansicht von unten eines veranschaulichenden Batteriesystems von 1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines veranschaulichenden Batteriesystems mit einer mehrteiligen Scherwand und eines veranschaulichenden Batteriesystems mit einer einteiligen Scherwand unter Belastung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand von 5 mit einem Erdungsanschluss gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
7 zeigt eine Ansicht von oben der veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
8 zeigt eine Seitenansicht der veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
9 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines veranschaulichenden Batteriesystems mit einer mehrteiligen Scherwand mit mechanischen Elementen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
10 zeigt eine Ansicht von oben eines Teils eines veranschaulichenden Fahrzeugs mit einem installierten Batteriesystems gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines veranschaulichenden Verfahrens zur Herstellung einer Scherwand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
12 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben einer Scherwand mit unterschiedlichen Flanschen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
13 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten einer Scherwand mit Verstärkungselementen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
14 zeigt eine Querschnittsseitenansicht eines sich ergebenden Flanschs einer Scherwand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
15 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben eines Teils einer Scherwand mit einem Verstärkungselement gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Offenbarung betrifft Strukturwände eines Batteriesystems und das Anbringen von Flanschen, die sich nahe der Oberseite der Strukturwände an einem oder mehreren Rahmenelementen eines Fahrzeugs befinden. In einigen Ausführungsformen hängt das Batteriesystem (z. B. zumindest teilweise) an den Flanschen. In einigen Ausführungsformen muss das Batteriesystem beispielsweise nicht (z. B. aufgrund von Toleranz- und Aufschichtungsproblemen) an der Unterseite abgestützt werden. Diese hängende Anordnung kann, zur Veranschaulichung, unter Umständen dazu führen, dass die Flansche und Scherwände bei vertikalen g-Kräften des Fahrzeugs einer Biegung unterworfen sind. Es ist daher wünschenswert, die Biegung in den Batteriemodul-Scherwänden zu reduzieren. Die mehrteiligen Scherwände der vorliegenden Offenbarung können die Biegung reduzieren, indem sie beispielsweise einen dickeren Flanschbereich beinhalten.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben und eine Seite des veranschaulichenden Batteriesystems 100 mit der Scherwand 120 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von vorne und von oben des veranschaulichenden Batteriesystems 100 von 1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 3 zeigt eine Ansicht von unten des veranschaulichenden Batteriesystems 100 von 1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, beinhaltet das Batteriesystem 100 außerdem eine weitere Scherwand 130, die auf der der Scherwand 120 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Wie dargestellt, beinhaltet das Batteriesystem 100 das erste Modul 101 (das beispielsweise eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist), das zweite Modul 102 (das beispielsweise eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist, von denen eine die Batteriezelle 190 ist) und eine Kühlplatte 103, an der das erste Modul 101 und das zweite Modul 102 befestigt sind (z. B. unter Verwendung von Klebstoff). Das erste Modul 101, das zweite Modul 102 und die Kühlplatte 103 können hier als eine Anordnung bezeichnet werden (an der die Scherwand 120 beispielsweise befestigt ist). Wie dargestellt, sind einige der Vielzahl von Batteriezellen (z. B. die Batteriezelle 190) an gegenüberliegenden Enden des zweiten Moduls 102 zur Veranschaulichung als gestrichelte Kreise in 3 dargestellt (beispielsweise kann sich die Vielzahl von Batteriezellen vollständig über das zweite Modul 102 erstrecken, obwohl nur einige in 3 dargestellt sind).
Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 120 eine untere Komponente (z. B. das Element 121, das der Hauptteil der Scherwand 120 ist), die den Flansch 125 beinhaltet. Wie dargestellt, umfasst der Flansch 125 Fortsätze, die zum Anbringen an ein Rahmenelement ausgebildet sind. Wie dargestellt, beinhaltet der Flansch 125 Montageelemente 171 (wie dargestellt, beinhaltet der Flansch 125 beispielsweise drei) und Ausrichtungselemente 172 (wie dargestellt, beinhaltet der Flansch 125 beispielsweise zwei). Wie dargestellt, beinhaltet das Element 121 außerdem den Erdungsanschluss 170 (wie dargestellt, beinhaltet das Element 121 beispielsweise einen, der an der Kühlplatte 103 geerdet ist) und sekundäre Modulrückhalteelemente 173 (wie dargestellt, beinhaltet das Element 121 beispielsweise zwei). Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 120 außerdem eine obere Komponente (z. B. das Element 122), die relativ kleiner als das Element 121 ist und den Flansch 126 mit ähnlichen Montage- und Ausrichtungselementen wie Flansch 125 beinhaltet (z. B. sind die Elemente des Flanschs 126 mit den entsprechenden Elementen des Flanschs 125 ausgerichtet). Entsprechend beinhaltet der sich ergebende Flansch die Flansche 125 und 126, die überlagert sind und Durchgangselemente (z. B. Montageelemente 171 und Ausrichtungselemente 172) aufweisen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Element 122 Handhabungselemente 127 (z. B. zum Anheben des Batteriemoduls 100).
Das Element 121 und das Element 122 sind an ihren jeweiligen Flanschen, Flansch 125 und Flansch 126, miteinander verbunden. Der sich ergebende Flansch hat eine Dicke, die im Wesentlichen der Summe der Dicke des Flansches 125 und der Dicke des Flansches 126 entspricht, die der Aufschichtung der beiden Flansche (z. B. Flansch 125 und Flansch 126) entspricht, der die Materialdicken, eine Verschmälerung (z. B. durch Zusammendrücken) oder eine Trennung (z. B. durch Ungleichmäßigkeiten der Schnittstellenflächen) beinhalten kann. Der sich ergebende Flansch kann, zur Veranschaulichung, in einem Bereich von 5 % der Summe der Dicke der Flansche 125 und 126 liegen. In einigen Ausführungsformen sind die Elemente 121 und 122 beispielsweise an mehreren Schweißnahtstellen (z. B. entlang der strichpunktierten Linie 199 in 1-2) miteinander verschweißt. Zur Veranschaulichung können das Element 121 und das Element 122 in linearen Abschnitten (z. B. einem, zwei, drei oder mehr als drei Abschnitten) miteinander verschweißt werden. Zur weiteren Veranschaulichung sind die Elemente 121 und 122 in einigen Ausführungsformen entlang eines geeigneten Wegs miteinander steppnahtverschweißt (z. B. um, unter Beibehaltung eines ausreichenden Einbrands, Überhitzung und Verzug zu verhindern). Zur weiteren Veranschaulichung sind die Elemente 121 und 122, in einigen Ausführungsformen, jeweils aus Stahl, beispielsweise rostfreiem Stahl (z. B. 304 oder rostfreier 304L oder eine andere geeignete Güte) hergestellt. In einigen Ausführungsformen sind die Schweißstellen entlang der Verbindung zwischen den Flanschen 125 und 126 beabstandet. In einigen Ausführungsformen wird eine Schweißnaht verwendet, um die rückseitige Verbindung zwischen den Flanschen 125 und 126 an der Innenseite der Scherwand 120 (z. B. proximal zu den Batteriezellen oder dem Gehäuse der Batteriezellen) anzubringen. Der sich aus den sich überlagernden Flanschen 125 und 126 ergebende Flansch weist im Vergleich zu einer Ausbildung, die nur einen einzigen Flansch (z. B. entweder Flansch 125 oder Flansch 126) beinhaltet, eine größere Dicke (z. B. eine doppelte Dicke) auf. In einem veranschaulichenden Beispiel können Element 121 und Element 122 an der Schnittstelle der Flansche 125 und 126 entlang eines Wegs proximal zu und entlang einer lateralen Seite der ersten Anordnung (strichpunktierte Linie 199) miteinander verschweißt werden.
Die zweiteilige Konstruktion der Scherwand 120 kann die Festigkeit des Montageflanschs (z. B. die sich überlagernde Anordnung der Flansche 125 und 126) erheblich erhöhen, die Biegung des Montageflansches erheblich reduzieren oder beides. In einigen Ausführungsformen verstärkt eine Schweißnaht entlang der Innenseite (z. B. proximal zu den Batterien) der Scherwand 120, wo der Flansch 125 und der Flansch 126 an einer Schnittstelle zusammentreffen, die Verbindung, wo die Elemente 121 und 122 zusammenkommen, erheblich. Beispielsweise wird durch den zweilagigen Befestigungsflansch eine Biegung in der Scherwand 120 reduziert, wenn das Fahrzeug vertikale Beschleunigungen und Belastungen erfährt.
Das Batteriesystem 100 kann, zur Veranschaulichung, so ausgebildet sein, dass es einem Fahrzeug elektrischen Strom bereitstellt. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Batteriesystem 100 eine erste Vielzahl von Batteriezellen, die im ersten Modul 101 angeordnet sind, eine zweite Vielzahl von Batteriezellen, die im zweiten Modul 102 angeordnet sind, und eine Kühlplatte 103, die so zwischen dem ersten Modul 101 und dem zweiten Modul 102 gekoppelt ist, dass sie eine erste Anordnung bildet. Wie dargestellt, beinhaltet das Batteriesystem 100 die Scherwände 120 und 130, die an der ersten Anordnung an lateralen Seiten der ersten Anordnung angebracht sind. Obwohl in 1-3 zwei Scherwände dargestellt sind, kann ein Batteriesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Scherwand, zwei Scherwände oder mehr als zwei Scherwände beinhalten. Jede der Scherwände 120 und 130 beinhaltet ein erstes Element und ein zweites Element (z. B. die Elemente 121 und 122 für die Scherwand 120). Das erste Element (z. B. Element 121) ist entlang einer lateralen Seite der ersten Anordnung angeordnet, die über einem Großteil einer Höhe der lateralen Seite, einem Großteil einer Fläche der lateralen Seite oder beidem angeordnet ist. Das erste Element beinhaltet einen Flansch (z. B. Flansch 125), der sich von der lateralen Seite der ersten Anordnung (z. B. von nahe der Vielzahl von Batteriezellen nach außen) weg erstreckt. Das zweite Element (z. B. Element 122) ist über dem ersten Element entlang der lateralen Seite der ersten Anordnung angeordnet und beinhaltet außerdem einen Flansch (z. B. Flansch 126). Die Flansche (z. B. die Flansche 125 und 126) sind so miteinander überlagert, dass sie eine Grenzfläche (z. B. dort, wo die Flansche zusammentreffen) und einen sich ergebenden Flansch (z. B. den Schichtverbund der beiden Flansche) bilden.
Sich ergebende Flansche oder die einzelnen Flansche davon (z. B. die Flansche 125 und 126) können eine oder mehrere Durchgangselemente zur Montage am Fahrzeug (z. B. die Montageelemente 171), ein oder mehrere Ausrichtungselemente zum Lokalisieren des Batteriemoduls relativ zum Fahrzeug (z. B. die Ausrichtungselemente 172), ein oder mehrere Rückhalteelemente (z. B. die Rückhalteelemente 173, die sich unterhalb der Batteriezellen erstrecken), ein oder mehrere Erdungselemente (z. B. der Erdungsanschluss 170), andere geeigneten Elemente oder eine Kombination davon beinhalten.
4 zeigt eine Querschnittsansicht des veranschaulichenden Batteriesystems 450 mit der mehrteiligen Scherwand 460 und des Batteriesystems 400 mit der einteiliger Scherwand 410 unter Belastung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Scherwand 410 weist, zur Veranschaulichung, eine Flanschdicke von t1 auf (z. B. die Materialdicke des zum Bilden der Scherwand 410 verwendeten Platenmaterials), während die Scherwand 460 eine Flanschdicke von t2 (z. B. die Summe der Materialdicken der zur Bildung der oberen und unteren Elemente der Scherwand 460 verwendeten Plattenmaterialien) aufweist.
In einigen Ausführungsformen ergibt die zweiteilige Konstruktion der Scherwand 460 einen Flansch mit doppelter Dicke (z. B. entspricht t2 ungefähr dem doppelten t1). Der dickere Flansch der Scherwand 460 kann die Flanschbiegung reduzieren, wenn das Fahrzeug vertikale g-Kräfte erfährt, die Festigkeit erhöhen, die Steifigkeit erhöhen, die Scherwandbiegung reduzieren, wenn das Fahrzeug vertikale g-Kräfte erfährt (wodurch beispielsweise Spannungen innerhalb des Batteriemoduls reduziert werden), oder eine Kombination davon. Unter gewissen Umständen kann bei der Verwendung eines dickeren Materials während der Ausbildung ein größerer Biegeradius (z. B. Krümmungsradius „r“) entstehen, was sich auf die sich ergebende Geometrie auswirken kann.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht (von der Innenfläche) der veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand 500 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 6 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht (von oben) eines Teils einer veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand 500 von 5 (z. B. ungefähr durch den Kreis 600 dargestellt), die den Erdungsanschluss 570 aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 7 zeigt eine Ansicht von oben einer veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand 500 von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 8 zeigt eine Seitenansicht einer veranschaulichenden mehrteiligen Scherwand 500 von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Scherwand 500 kann, zur Veranschaulichung, die gleiche wie die Scherwand 120 der 1-3 sein, dieser ähnlich sein oder sich von dieser unterscheiden. Beispielsweise kann die Scherwand 500 als ein Beispiel der Scherwand 120 im Batteriesystem 100 enthalten sein.
Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 500 das Element 510 (z. B. ein unteres Element) und das Element 520 (z. B. ein oberes Element). Wie dargestellt, beinhaltet das Element 510 den Erdungsanschluss 570 und die Elemente 573 und 574, die alle unten am Element 510 angeordnet sind. Der Erdungsanschluss 570 kann beispielsweise ein Element wie eine Lasche, ein Loch, ein Verbinder (die bzw. der beispielsweise gelötet oder geschweißt werden kann) oder eine Kombination davon beinhalten, das so ausgebildet ist, dass es durch ein Kabel mit einem anderen Teil eines Batteriesystems, einem Rahmenelement eines Fahrzeugs oder einer anderen geeigneten geerdeten Referenz elektrisch gekoppelt werden kann. In einem weiteren Beispiel können die Elemente 573 und 574 Laschen beinhalten, die nach innen gebogen und so ausgebildet sind, dass sie unter die Batteriezellen des Batteriesystems passen. In einigen Ausführungsformen können die Elemente 573 und 574 an den Batteriezellen oder dem die Batteriezellen umgebenden Gehäuse befestigt sein. In einigen Ausführungsformen sind die Elemente 573 und 574 mit einem Rahmenelement des Fahrzeugs gekoppelt und werden in einer Verschiebung in eine oder mehrere Richtungen eingeschränkt. Die Elemente 573 und 574 können beispielsweise Laschen mit Durchgangslöchern beinhalten, die so ausgebildet sind, dass sie einen Stift aufnehmen, der am Rahmenelement des Fahrzeugs befestigt ist, der die laterale Verschiebung der Elemente 573 und 574 und somit des Batteriesystems behindert (während beispielsweise optional eine vertikale Verschiebung ermöglicht wird). Wie dargestellt, beinhaltet das Element 520 ein Hebeelement 557, das so ausgebildet sein kann, dass es das Anheben des Batteriesystems (z. B. zur Bearbeitung, Wartung oder Installation) ermöglicht.
Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 500 die Elemente 590 und die Elemente 591. In einigen Ausführungsformen sind die Elemente 590 enthalten, um Fortsätze (z. B. Stifte oder andere Vorsprungelemente) des Gehäuses um die Batteriezellen aufzunehmen, um eine Relativverschiebung zwischen der Scherwand 500 und dem Rest des Batteriesystems zu verhindern. In einigen Ausführungsformen ist die Scherwand 500 mit der lateralen Seite des restlichen Batteriesystems verklebt, wobei die Elemente 590 dem Klebstoff eine mechanische Unterstützung oder Verstärkung bereitstellen. In einigen Ausführungsformen sind die Elemente 591 enthalten, um beim Aushärten des Klebstoffs zu unterstützen, indem sie beispielsweise Zugang zu Luft, Feuchtigkeit, ultravioletter Strahlung oder einer Kombination davon von außerhalb der Scherwand 500 bereitstellen, wenn sie installiert sind. In einigen Ausführungsformen können die Elemente 590 enthalten sein, um die Masse der Scherwand 500 zu reduzieren, die Steifigkeit der Scherwand 500 zu beeinflussen, andere Vorsprünge des restlichen Batteriesystems oder eine Kombination davon aufzunehmen.
Wie dargestellt, treffen sich die Elemente 510 und 520 so an der Schnittstelle 599, dass sie den sich ergebenden Flansch 525 bilden, der im Wesentlichen in einem rechten Winkel (z. B. 90 Grad zu oder in einem Bereich von wenigen Grad um 90 Grad) zu den übrigen Elementen 510 und 520 ausgerichtet ist und sich nach außen erstreckt, wenn die Scherwand 500 installiert ist. Die Elemente 510 und 520 können miteinander verschweißt oder anderweitig aneinander befestigt sein. Zur Veranschaulichung können beide Elemente 510 und 520 aus Metallblech gebildet sein, das die gleiche Dicke aufweisen kann, aber nicht muss. Im zusammengebauten Zustand hat der Flansch 525 eine Dicke, die der Summe der Dicken der Elemente 510 und 520 entspricht (auch wenn beispielsweise eine gewisse Verschmälerung oder Verdickung durch Biegen, Umformen und Schweißen der Komponenten entstehen kann).
Wie in 7 dargestellt, beinhaltet der Flansch 525 die Elemente 521, 522, 526, 527 und 528. Das Element 521 und das Element 522 sind so ausgebildet, dass sie beim Ausrichten der Scherwand 500 (z. B. mit einem Rahmenelement eines Fahrzeugs) unterstützen. Wie dargestellt, beinhaltet das Element 521 ein kreisrundes Loch und das Element 522 beinhaltet einen seitlichen Schlitz, auch wenn eines der Elemente 521 und 522 ein kreisrundes Loch, ein ovales Loch, einen Schlitz, ein polygonales Durchgangsloch, ein quadratisches Durchgangsloch, ein anderes geeignetes Element zum Ausrichten oder Einschränken der Verschiebung in zumindest einem Freiheitsgrad oder eine Kombination davon beinhalten kann.
9 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des veranschaulichenden Batteriesystems 900 mit einer mehrteiligen Scherwand 901 mit mechanischen Elementen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Scherwand 901 kann, muss aber nicht die gleiche sein wie beispielsweise die Scherwand 500 von 5-8. Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 901 das Element 910 (z. B. ein unteres Element) und das Element 920 (z. B. ein oberes Element). Die Elemente 910 und 920 bilden den sich ergebenden Flansch 925, der im Wesentlichen in einem rechten Winkel zu den übrigen Elementen 910 und 920 ausgerichtet ist (z. B. 90 Grad oder in einem Bereich von wenigen Grad um 90 Grad dazu) und sich von den Batteriezellen des Batteriesystems 900 nach außen erstreckt. Wie dargestellt, beinhaltet das Element 910 die Elemente 990 zur Verriegelung mit anderen Teilen des Batteriesystems 900 und die Elemente 991 (z. B. zur Massenreduktion, zum Aushärten des Klebstoffs oder zur Aufnahme von Elementen des Batteriesystems 900).
Das Batteriesystem 900 kann eine erste Anordnung beinhalten, die ein oder mehrere Batteriemodule (z. B. Batteriezellen, ein Gehäuse, Sammelschienen, Stromabnehmer, Sensoren), eine Kühlplatte (die beispielsweise mit dem einen oder den mehreren Batteriemodulen verklebt oder anderweitig befestigt ist), andere geeignete Komponenten oder eine Kombination davon beinhaltet. Die Scherwand 901 ist an einer lateralen Seite der ersten Anordnung angeordnet. Das Element 910 der Scherwand 901 beinhaltet die Vielzahl von Durchgangselementen 990, die so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Fortsätze 992 der ersten Anordnung aufnehmen, um eine Relativbewegung zwischen der Scherwand 901 und der ersten Anordnung einzuschränken. Die Fortsätze 992 beinhalten beispielsweise Stifte, die sich von der ersten Anordnung nach außen erstrecken und so mit den Elementen 990 ausgerichtet sind, dass sie eine Relativverschiebung behindern. Obwohl als Stifte dargestellt, die in Schlitzen angeordnet sind, können die Elemente 990 und die Fortsätze 992 jede geeignete Geometrie beinhalten und auf jede geeignete Art und Weise eingreifen, um eine Relativverschiebung zu verhindern oder anderweitig einzuschränken. Die Fortsätze 992 können beispielsweise runde Stifte, nicht runde Stifte, Zapfen, Laschen, andere geeignete Vorsprünge, die optional in jeder geeigneten Anordnung angeordnet sind, oder eine Kombination davon beinhalten.
10 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des veranschaulichenden Fahrzeugs 1000 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, bei dem das veranschaulichende Batteriesystem 1010 installiert ist. Wie dargestellt, beinhaltet das Batteriesystem 1010 die Flansche 1025 und 1035, die mit den jeweiligen Rahmenelementen 1001 und 1002 des Fahrzeugs 1000 gekoppelt sind. Das Batteriesystem 1010 kann beispielsweise derart in Bezug auf die Rahmenelemente 1001 und 1002 abgesenkt werden, dass die Flansche 1025 und 1035 das Gewicht des Batteriesystems 1010 tragen (z. B. hängt das Batteriesystem 1010 an den Rahmenelementen 1001 und 1002). Die Flansche 1025 und 1035 können an den jeweiligen Rahmenelementen 1001 und 1002 unter Verwendung von Befestigungselementen (z. B. Bolzen), Klemmen, mechanischen Verriegelungen, einer Presspassung, einem anderen geeigneten Eingriff oder einer Kombination befestigt werden. In einigen Ausführungsformen beinhalten die Flansche 1025 und 1035 jeweils ein oder mehrere Ausrichtungselemente, die zum Eingriff mit entsprechenden Elemente der jeweiligen Rahmenelemente 1001 und 1002 ausgebildet sind, um eine Relativverschiebung des Batteriesystems 1010 und der Rahmenelemente 1001 und 1002 zu verhindern oder anderweitig einzuschränken. Beispielsweise können die Flansche 1025 und 1035 Löcher, Schlitze, andere geeignete Durchgangselemente, Stifte, Laschen, Lippen, andere geeignete Vorsprungelemente oder eine Kombination davon beinhalten, die zum Eingriff mit entsprechenden Elementen der jeweiligen Rahmenelemente 1001 und 1002 ausgebildet sind. In einem veranschaulichenden Beispiel können die Flansche 1025 und 1035 jeweils ein kreisrundes Loch und einen Schlitz beinhalten, die zum Eingriff mit runden Stiften der jeweiligen Rahmenelemente 1001 und 1002 ausgebildet sind, um die Ausrichtung zu gewährleisten, eine Relativverschiebung einzuschränken, als ein Festanschlag zu wirken (beispielsweise, wenn eine befestigte Verbindung versagt hat) oder eine Kombination davon.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm des veranschaulichenden Verfahrens 1100 zur Herstellung einer Scherwand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einem Veranschaulichungsbeispiel kann das Verfahren 100 angewendet werden, um die Scherwand 120 der 1-3, die Scherwand 500 der 5-8 oder beide zu bilden.
Schritt 1102 beinhaltet das Ausbilden eines ersten Elements, das so ausgebildet ist, dass es entlang einer lateralen Seite einer Anordnung angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen beinhaltet Schritt 1102 das Ausbilden des ersten Elements, um einem Großteil einer Höhe der lateralen Seite zu entsprechen. In einigen Ausführungsformen wird das erste Element aus Metallblech (z. B. Stahlblech wie rostfreier Stahl) durch Schneiden einer Kontur aus Metallblech (z. B. durch Stanzen, Scheren, Wasserstrahlschneiden, Drahterodieren, Plasmaschneiden), Stanzen von Durchgangselementen, Biegen des Metallblechs gebildet, um einen Flansch zu bilden (z. B. unter Verwendung einer Presse oder Form), Bohren von Bohrungselementen, Beschichten des Metalls, Bearbeiten der Oberfläche (z. B. Reinigen, Ätzen, Schleifen, Polieren), Durchführen anderer geeigneter Verfahren oder eine Kombination davon gebildet.
Schritt 1104 beinhaltet das Bilden eines zweiten Elements, das über dem ersten Element entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist. Das zweite Element beinhaltet einen zweiten Flansch, der so ausgebildet ist, dass er mit dem ersten Flansch eine Schnittstelle bildet. In einigen Ausführungsformen wird das zweite Element aus Metallblech (z. B. Stahlblech wie rostfreier Stahl) durch Schneiden einer Kontur aus Metallblech (z. B. durch Stanzen, Scheren, Wasserstrahlschneiden, Drahterodieren, Plasmaschneiden), Stanzen von Durchgangselementen, Biegen des Metallblechs gebildet, um einen Flansch zu bilden (z. B. unter Verwendung einer Presse oder Form), Bohren von Bohrungselementen, Beschichten des Metalls, Bearbeiten der Oberfläche (z. B. Reinigen, Ätzen, Schleifen, Polieren), Durchführen anderer geeigneter Verfahren oder eine Kombination davon gebildet.
Schritt 1106 beinhaltet das Verschweißen des ersten Elements (z. B. ein erstes Metallblech) mit dem zweiten Element (z. B. ein zweites Metallblech, das das gleiche Metall wie das des ersten Elements sein kann, aber nicht das gleiche Metall sein muss), entlang eines Schweißwegs an der Schnittstelle proximal zu einer Innenfläche der Scherwand, die so ausgebildet ist, dass sie eine Schnittstelle mit der Anordnung bildet. In einigen Ausführungsformen sind der erste Flansch und der zweite Flansch so miteinander überlagert, dass sie eine Schnittstelle bilden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet Schritt 1106 das Steppnahtverschweißen des ersten mit dem zweiten Element entlang eines geeigneten Wegs an der Schnittstelle, um, unter Beibehaltung eines ausreichenden Einbrands, Überhitzung und Verzug zu verhindern. Das Schaubild 1156 zeigt eine veranschaulichende Scherwand mit zwei miteinander steppnahtverschweißten Elementen (wie beispielsweise durch die dickeren, durchgezogenen Linien dargestellt). Wie dargestellt, befinden sich die Schweißabschnitte in der Nähe der Montage- und Ausrichtungsflanschelemente. Beispielsweise können die Schweißabschnitte jeweils hinter einem entsprechenden Element zentriert sein, um dem Element eine erhöhte Festigkeit zu verleihen. Zum miteinander Verbinden des ersten und zweiten Elements kann jede geeignete Schweißtechnik angewendet werden. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Schweißnaht nicht bis in die Flanschabschnitte, die sich von der Scherwandfläche weg erstrecken. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, Eigenspannungen (z. B. durch übermäßige Einschränkung) im sich ergebenden Flansch zu verhindern oder anderweitig zu begrenzen. Schritt 1106 kann beispielsweise das Laserschweißen (z. B. Lasersteppnahtschweißen), WIG-Schweißen, Lichtbogenschweißen, Reibschweißen, eine andere geeignete Schweißtechnik oder eine Kombination davon beinhalten. In einigen Ausführungsformen muss Schritt 1106 nicht Schweißen beinhalten und kann zum Beispiel ein mechanisches Verriegeln der Elemente, Ankleben der Elemente oder eine Kombination davon beinhalten.
Schritt 1108 beinhaltet Schweißen oder anderweitiges Befestigen einer oder mehrerer Verstärkungen am ersten Element, zweiten Element oder beiden. Schritt 1108 kann optional sein und muss in einigen Ausführungsformen nicht ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine Scherwand unter Verwendung der Schritte 1102-1106 oder der Schritte 1102-1108 erzeugt werden. Schritt 1108 kann zum Beispiel Schweißen (z. B. Laserschweißen) oder anderweitiges Befestigen eines oder mehrerer zusätzlicher Elemente (z. B. Verstärkungselemente) an der Anordnung des ersten und zweiten Elements beinhalten. In einigen Ausführungsformen sind das eine oder die mehreren zusätzlichen Elemente aus Metallblech gebildet, das gegebenenfalls die gleiche Dicke wie entweder das erste oder das zweite Element oder beides aufweist. In einigen Ausführungsformen weisen beispielsweise das erste Element, das zweite Element und das bzw. die Zusatzelement(e) die gleiche Dicke auf. In einigen Ausführungsformen bilden beispielsweise das erste Element, das zweite Element und ein zusätzliches Element einen Flansch mit einem Stapelquerschnitt. In einigen solchen Ausführungsformen haben die obere Lage (z. B. der zweite Flansch) und die untere Lage (z. B. der zusätzliche Flansch) die gleiche oder eine ähnliche Dicke und sind jeweils dicker als die Zwischenlage (z. B. der erste Flansch).
12 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf die Scherwand 1200 mit unterschiedlichen Flanschen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 1200 das Element 1201 und das Element 1202. Der sich ergebende Flansch 1210 wird durch eine Aufschichtung von Abschnitten (z. B. Flanschabschnitten) der Elemente 1201 und 1202 gebildet, die parallel entlang eines Abschnitts des sich ergebenden Flanschs 1210 überlagert sind. Die Flanschabschnitte der Elemente 1201 und 1202 unterscheiden sich dadurch, dass das Element 1202 keine entsprechenden Elemente als Ausrichtungselemente 1202 und 1203 des Elements 1201 beinhaltet, obwohl sich die übrigen Flanschabschnitte überlappen. Ein sich ergebender Flansch kann jede geeignete Kombination von Elementen beinhalten, wobei sich Flanschabschnitte, gemäß der vorliegenden Offenbarung, in einer geeigneten Weise überlappen.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf die Scherwand 1300 mit den Verstärkungselementen 1303, 1304 und 1305 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 1300 das Element 1301, das Element 1302 und die Verstärkungselemente 1303, 1304 und 1305. Die Verstärkungselemente 1303, 1304 und 1305 können mit dem Element 1301 (wie dargestellt), dem Element 1302 oder beiden verschweißt sein, um Steifigkeit für einen sich ergebenden Flansch bereitzustellen, der durch die Elemente 1301-1305 gebildet wird. Obwohl die Scherwand in 13 als drei Verstärkungselemente aufweisend dargestellt wird, kann eine Scherwand jede geeignete Anzahl von Elementen beinhalten. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen ein einzelnes Verstärkungselement enthalten sein, das sich über die Länge des sich ergebenden Flansches erstreckt. In einigen Ausführungsformen sind beispielsweise die Verstärkungselemente 1303-1305 so mit dem Element 1301 verschweißt, dass sie dem resultierenden Flansch Steifigkeit verleihen.
14 zeigt eine Querschnittsseitenansicht des sich ergebenden Flanschs 1410 der Scherwand 1400 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 1400 das Element 1401, das Element 1402 und das Element 1403. Der sich ergebende Flansch 1410 wird durch eine Aufschichtung von Abschnitten (z. B. Flanschabschnitten) der Elemente 1401-1403 gebildet, die parallel zu einer Montagefläche überlagert sind. Die Flanschabschnitte der Elemente 1401-1403 können identisch sein, ähnlich sein oder sich in einem oder mehreren Elementen unterscheiden. Ein Flanschabschnitt kann beispielsweise einen ersten Satz von Montagelöchern und einen zweiten Satz von Ausrichtungslöchern beinhalten. Mindestens ein anderer Flanschabschnitt muss nicht alle der ersten und zweiten Gruppe von Löchern beinhalten (z. B. muss zumindest ein Flanschabschnitt nicht Ausrichtungselementen beinhalten). Jedes der Elemente 1401 - 1403 beinhaltet eine Materialdicke (die sich beispielsweise aus der Dicke des zum Ausbilden des Elements verwendeten Metallblechs ergibt). In einigen Ausführungsformen ist die Dicke jedes der Elemente 1401-1403 gleich, und der sich ergebende Flansch 1410 ist, je nach Überlagerung der Flanschabschnitte, bis zu 3-mal so dick (z. B. wie dargestellt) wie die Dicke eines der Elemente 1401-1403. In einigen Ausführungsformen ist die Dicke von einem oder beiden der Elemente 1402 und 1403 dicker als das Element 1401 und der sich ergebende Flansch ist gleich der Dicke der lokalen Aufschichtung von Flanschabschnitten (z. B. müssen die Flanschabschnitte nicht die gleiche Form haben und müssen sich nicht an allen Stellen aufschichten). Während des Zusammenbauens können die Elemente 1401 und 1402 im Bereich 1451 (gepunkteter Bereich in 14) befestigt (z. B. geschweißt) werden, während das Element 1403 im Bereich 1450 (gepunkteter Bereich in 14) am Element 1401 befestigt (z. B. geschweißt) werden kann.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben eines Teils der Scherwand 1500 mit dem Verstärkungselement 1503 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, beinhaltet die Scherwand 1500 das Element 1501, das Element 1502 und das Verstärkungselement 1503. Der sich ergebende Flansch 1510 wird durch eine Aufschichtung von Abschnitten (z. B. Flanschabschnitten) der Elemente 1501-1503 gebildet, die parallel so überlagert sind, dass sie an einigen Stellen (z. B. an einem Montageelement mit einem Durchgangsloch) eine Montagefläche bilden. Die Flanschabschnitte der Elemente 1501-1503 sind, wie dargestellt, ähnlich, außer dass sich der Flanschabschnitt des Verstärkungselements 1503 nicht über die Länge des sich ergebenden Flanschs 1510 erstreckt und der sich ergebende Flansch 1510 somit eine unterschiedliche Dicke aufweist. Jedes der Elemente 1501-1503 beinhaltet eine ähnliche Materialdicke (die sich beispielsweise aus der Dicke des zum Bilden des Elements verwendeten Metallblechs ergibt). Die Dicke jedes der Elemente 1501-1503 ist beispielsweise die gleiche und der sich ergebende Flansch 1510 ist an einigen Stellen (z. B. am Montageelement) bis zu 3-mal so dick wie die Dicke eines der Elemente 1501-1503. Wie dargestellt, ist das Verstärkungselement 1503 mit dem Element 1501 entlang des Wegs 1550 verschweißt (z. B. sind zwei Abschnitte durch strichpunktierte Linien dargestellt).
Das Vorstehende veranschaulicht lediglich die Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Änderungen können von Fachleuten auf dem Gebiet vorgenommen werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die oben beschriebenen Ausführungsformen werden zum Zweck der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung präsentiert. Die vorliegende Offenbarung kann auch viele andere Formen annehmen als die, die hier explizit beschrieben sind. Dementsprechend wird betont, dass diese Offenbarung nicht auf die explizit offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtungen beschränkt ist, sondern auch Varianten und Modifizierungen davon beinhalten soll, die im Sinne der folgenden Ansprüche sind.

Claims

Batteriesystem, das so ausgebildet ist, dass es einem Fahrzeug elektrischen Strom bereitstellt, das Batteriesystem umfassend: eine Anordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst; und eine Scherwand, die entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei die Scherwand Folgendes umfasst: ein erstes Element, das einen ersten Flansch umfasst, der sich von der lateralen Seite der Anordnung weg erstreckt, und ein zweites Element, das einen zweiten Flansch umfasst, wobei der erste Flansch und der zweite Flansch so miteinander überlagert sind, dass sie eine Schnittfläche bilden.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Element eine erste Materialdicke umfasst, wobei das zweite Element eine zweite Materialdicke umfasst, die im Wesentlichen gleich der ersten Materialdicke ist, und wobei ein sich ergebender Flansch, der an der Grenzfläche gebildet wird, eine Dicke umfasst, die der Summe der ersten Materialdicke und der zweiten Materialdicke entspricht.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Element und das zweite Element an der Schnittstelle entlang eines Wegs verschweißt sind, der proximal zu und entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei der erste Flansch Folgendes umfasst: ein erstes Durchgangselement zur Montage am Fahrzeug; und ein erstes Ausrichtungselement zum Lokalisieren des Batteriemoduls relativ zum Fahrzeug.
Batteriesystem nach Anspruch 4, wobei der zweite Flansch Folgendes umfasst: ein zweites Durchgangselement, das mit dem ersten Durchgangselement ausgerichtet ist, und ein zweites Ausrichtungselement, das mit dem ersten Ausrichtungselement ausgerichtet ist.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Element einen dritten Flansch umfasst, der unten am ersten Element angeordnet ist und sich unterhalb der Anordnung erstreckt.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Element einen elektrischen Anschluss zum elektrischen Erden der Scherwand umfasst.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei die Anordnung ferner Folgendes umfasst: zumindest ein Modul, das die Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die in zumindest einem Gehäuse angeordnet sind, und eine Kühlplatte, die mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Scherwand elektrisch mit der Kühlplatte gekoppelt ist.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei die Scherwand eine erste Scherwand ist und wobei das Batteriesystem eine zweite Scherwand umfasst, die entlang einer gegenüberliegenden Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei die zweite Scherwand Folgendes umfasst: ein drittes Element, das einen dritten Flansch umfasst, der sich von der gegenüberliegenden Seite der Anordnung weg erstreckt; und ein viertes Element, das über dem dritten Element angeordnet ist, wobei das vierte Element einen vierten Flansch umfasst, und wobei der dritte Flansch und der vierte Flansch so miteinander überlagert sind, dass sie eine weitere Schnittstelle bilden.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Element eine Vielzahl von Durchgangselementen umfasst, die ausgebildet sind, um entsprechende Fortsätze der Anordnung aufzunehmen, um eine Relativbewegung zwischen der Scherwand und der Anordnung einzuschränken.
Scherwand für ein Fahrzeugbatteriesystem mit einer Anordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die in mindestens einem Gehäuse angeordnet sind, die Scherwand umfassend: ein erstes Element, das so ausgebildet ist, dass es entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei das erste Element einen ersten Flansch umfasst, der so ausgebildet ist, dass er sich von der Seite der Anordnung weg erstreckt; und ein zweites Element, das so ausgebildet ist, dass es über dem ersten Element entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei das zweite Element einen zweiten Flansch umfasst, und wobei der erste Flansch und der zweite Flansch so miteinander überlagert sind, dass sie eine Schnittstelle bilden.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei das erste Element eine erste Materialdicke umfasst, wobei das zweite Element eine zweite Materialdicke umfasst, die im Wesentlichen gleich der ersten Materialdicke ist, und wobei ein sich ergebender Flansch, der an der Grenzfläche gebildet wird, eine Dicke umfasst, die der Summe der ersten Materialdicke und der zweiten Materialdicke entspricht.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei das erste Element und das zweite Element an der Schnittstelle entlang eines Wegs verschweißt sind, der proximal zu und entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist.
Scherwand nach Anspruch 11, ferner umfassend mindestens ein Verstärkungselement, das angrenzend an mindestens ein Element des ersten Elements oder des zweiten Elements angeordnet ist, und wobei das mindestens eine Verstärkungselement mit dem mindestens einen Element verschweißt ist.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei der erste Flansch Folgendes umfasst: ein erstes Durchgangselement zur Montage an einem Rahmenelement; und ein erstes Ausrichtungselement zum Lokalisieren des Batteriemoduls relativ zum Rahmenelement.
Scherwand nach Anspruch 15, wobei der zweite Flansch Folgendes umfasst: ein zweites Durchgangselement, das mit dem ersten Durchgangselement ausgerichtet ist, und ein zweites Ausrichtungselement, das mit dem ersten Ausrichtungselement ausgerichtet ist.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei das erste Element einen dritten Flansch umfasst, der so ausgebildet ist, dass er unten am ersten Element angeordnet ist und sich unterhalb der Anordnung erstreckt.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei das erste Element einen elektrischen Anschluss zum elektrischen Erden der Scherwand umfasst.
Scherwand nach Anspruch 11, wobei das erste Element eine Vielzahl von Durchgangselementen umfasst, die so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Fortsätze der Anordnung aufnehmen, um eine Relativbewegung zwischen der Scherwand und der Anordnung einzuschränken.
Verfahren zum Herstellen einer Scherwand für ein Fahrzeugbatteriesystem mit einer Anordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die in mindestens einem Gehäuse angeordnet sind, das Verfahren umfassend: Bilden ein erstes Elements, das so ausgebildet ist, dass es entlang einer lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei das erste Element einen ersten Flansch umfasst, der sich von der Seite der Anordnung weg erstreckt; Bilden eines zweites Elements, das so ausgebildet ist, dass es über dem ersten Element entlang der lateralen Seite der Anordnung angeordnet ist, wobei das zweite Element einen zweiten Flansch umfasst, und wobei der erste Flansch und der zweite Flansch so miteinander überlagert sind, dass sie eine Schnittstelle bilden, und Verschweißen des ersten Elements mit dem zweiten Element entlang eines Schweißwegs an der Schnittstelle proximal zu einer Innenfläche der Scherwand, die so ausgebildet ist, dass sie mit der Anordnung eine Schnittstelle bildet.