DE102022000949A1

DE102022000949A1 - Anordnung eines elektrischen Energiespeichers an einem Rohbau für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE102022000949A1
Application number: DE102022000949.8A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Häfner; Hans Kofler; Stefan Katz; Alexander Klein; Volker Sixt; Felix Radeck
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2023-09-21
Also published as: WO2023174829A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines elektrischen Energiespeichers (10) an einem Rohbau (12) für einen Personenkraftwagen, bei welcher der Rohbau (12) zwei Seitenschweller (14) aufweist, zwischen welchen sich ein Hauptboden (16) erstreckt, wobei der gesamte Hauptboden (16) durch einen Gehäusedeckel (29) eines Gehäuses (30) des separat von dem Rohbau (12) ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers (10) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines elektrischen Energiespeichers an einem Rohbau für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Personenkraftwagen.
Die US 2020/0324827 A1 offenbart eine Bodenstruktur für ein Fahrzeug, mit einem Hauptboden, welcher eine Öffnung aufweist. Des Weiteren ist aus der DE 10 2020 101 679 A1 ein Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung eines elektrischen Energiespeichers an einem Rohbau für einen Personenkraftwagen sowie einen Personenkraftwagen zu schaffen, so dass eine besonders vorteilhafte Anbindung des elektrischen Energiespeichers an den Rohbau und ein besonders hoher Energiegehalt des elektrischen Energiespeichers realisiert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Personenkraftwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung eines auch als Batterie bezeichneten oder als Batterie ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers an einem insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Rohbau für einen Personenkraftwagen weist der Rohbau zwei Seitenschweller auf, zwischen welchen sich ein Hauptboden erstreckt.
Um eine besonders vorteilhafte Anbindung des elektrischen Energiespeichers an den Rohbau sowie einen besonders hohen Energieinhalt des Energiespeichers realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der gesamte Hauptboden, insbesondere ausschließlich, durch einen vorzugsweise einstückig ausgebildeten und somit aus einem einzigen Stück gebildeten Gehäusedeckel eines Gehäuses des separat von dem Rohbau ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers gebildet ist. Während somit die Seitenschweller Bestandteile des Rohbaus sind, sind der elektrische Energiespeicher und somit das Gehäuse und der Gehäusedeckel separat von dem Rohbau ausgebildet, das heißt keine Bestandteile des Rohbaus. Somit ist auch der vollständig durch den auch als Batteriegehäusedeckel bezeichneten Gehäusedeckel gebildete Hauptboden kein Bestandteil des Rohbaus, sondern der Hauptboden ist durch den einfach auch als Deckel bezeichneten Gehäusedeckel gebildet und somit Bestandteil des elektrischen Energiespeichers, der separat und somit unabhängig von dem Rohbau hergestellt ist beziehungsweise wird. Bei einem Verfahren zum Herstellen des Rohbaus wird der Rohbau somit ohne Hauptboden gefertigt, so dass der Rohbau an sich frei von dem Hauptboden ist. Beispielsweise wird der Rohbau ohne den Hauptboden lackiert und dann beispielsweise an eine Fahrzeugmontage übergeben, bei der der elektrische Energiespeicher an dem Rohbau befestigt wird. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der elektrische Energiespeicher separat und unabhängig von dem Rohbau, insbesondere vollständig, hergestellt und montiert und anschließend an dem Rohbau befestigt wird. Beispielsweise wird der vollständig montierte beziehungsweise hergestellte und insbesondere geprüfte, elektrische Energiespeicher mittels Schrauben und/oder mittels wenigstens einer oder mehrerer Klebeverbindungen an dem Rohbau montiert. Die Klebeverbindung dichtet das Fahrzeug umlaufend gegen Eindringen von Feuchtigkeit ab. Die Klebeverbindung hat ganz oder aber zumindest teilweise Dichtheits- und Festigkeitsfunktionen. In der Folge schließt sozusagen der elektrische Energiespeicher den Rohbau ab und bildet vollständig den gesamten Hauptboden, durch welchen der Innenraum des Personenkraftwagens in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest überwiegend, das heißt zumindest zu mehr als zur Hälfte, begrenzt ist.
Durch die Seitenschweller ist beispielsweise eine Durchgangsöffnung in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin beidseitig, insbesondere direkt, begrenzt. Dabei erstreckt sich beispielsweise die Durchgangsöffnung unterbrechungsfrei von Seitenschweller zu Seitenschweller und somit über den gesamten, in Fahrzeugquerrichtung zwischen den Seitenschwellern angeordneten Zwischenraum. Es ist denkbar, dass die Seitenschweller durch wenigstens einen oder mehrere Querelemente miteinander verbunden sind, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass das jeweilige Querelement Bestandteil des Rohbaus ist. Insbesondere kann es sich bei dem jeweiligen Querelement um einen Sitzquerträger handeln. Da der gesamte Hauptboden vollständig durch den Gehäusedeckel gebildet ist, ist in Fahrzeughochrichtung zwischen dem Gehäusedeckel und den insbesondere als Querträger ausgebildeten Querelementen kein Bodenelement des Rohbaus angeordnet. Die Durchgangsöffnung endet beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin an einem hinteren Boden, der Bestandteil des Rohbaus ist. In vollständig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens ist über den hinteren Boden beispielsweise eine insbesondere als Rücksitzbank ausgebildete und in einem Fondbereich des Innenraums angeordnete Sitzanlage des Personenkraftwagens angeordnet. Dabei ist die Öffnung vollständig durch den Gehäusedeckel überlappt und somit verschlossen. Bei der Anordnung ist das auch als Speichergehäuse bezeichnete Gehäuse als Ganzes in den Rohbau, insbesondere in die Durchgangsöffnung, eingesetzt, wobei der Gehäusedeckel den gesamten Hauptboden bildet.
Der elektrische Energiespeicher wird auch als Traktionsspeicher oder Traktionsbatterie bezeichnet, da wenigstens eine elektrische Maschine zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Personenkraftwagens mit elektrischer Energie versorgbar ist, die in dem elektrischen Energiespeicher, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Hierdurch kann die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden, mittels welchem der Personenkraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann.
Die Erfindung ermöglicht es, den Rohbau und den elektrischen Energiespeicher unabhängig voneinander herzustellen und unabhängig voneinander zu zertifizieren, obwohl bei der Erfindung ein Hochintegrationskonzept vorgesehen ist, in dessen Rahmen der elektrische Energiespeicher in den Rohbau integriert ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können hierdurch Toleranzvorhalte für den elektrischen Energiespeicher im Rohbau reduziert werden. Dadurch steht ein besonders großer Bauraum zur Unterbringung des Energiespeichers zur Verfügung, so dass der Energiespeicher besonders groß und somit mit einem entsprechend hohen Energiegehalt ausgestaltet werden kann. Dadurch kann eine besonders große, elektrische Reichweite des Personenkraftwagens dargestellt werden. Durch eine vorteilhafte Anordnung innerhalb des Energiespeichers beziehungsweise innerhalb des Gehäuses können auch dort Toleranzen und Strukturkomponentenvorhalte im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden, so dass ein besonders großer Bauraum beispielsweise zur Unterbringung von Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern der elektrischen Energie geschaffen werden kann.
Die Erfindung geht insbesondere von solchen herkömmlichen Lösungen aus, bei denen Traktionsbatterien an einen jeweiligen Rohbau eines Personenkraftwagens geschraubt werden. Hierbei müssen jedoch entsprechende Toleranzen vorgehalten werden, und es entstehen somit auch immer Bereiche, die mit Ausnahme des Toleranzvorhalts keine Funktion übernehmen. Außerdem werden herkömmlicherweise Zellmodule als einzelne Module in das Gehäuse eingesetzt und sind nur teilweise in Strukturanforderungen eingebunden. Durch eine Vielzahl von Einzelsystemen sowie Füge- und Toleranzabstände geht bei den herkömmlichen Lösungen Zellbauraum verloren, so dass ein nur geringer Energieinhalt realisiert werden kann. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, dass das Gehäuse und die einfach auch als Zellen bezeichneten Speicherzellen zu einem großen Zellmodul verschmelzen können und in der Folge eine schubsteife Gesamtstruktur ausbilden, die nach einem Fügen des Energiespeichers, insbesondere des Gehäuses, an den Rohbau den Personenkraftwagen als schubsteifes Gesamtfahrzeug ausbilden. Der elektrische Energiespeicher und der Rohbau können aufgrund des Hochintegrationskonzepts dennoch unabhängig voneinander gefertigt, montiert und insbesondere zertifiziert werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können durch die Erfindung Toleranzvorhalte, Einzelteile und der Fertigungsaufwand reduziert werden. Das Gehäuse kann komplett in den Rohbau, insbesondere dessen Struktur, eingebunden werden, so dass im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen auch ein verbessertes Schwingverhalten dargestellt werden kann.
Eine Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Gehäusedeckel Kühlkanäle aufweist, die von einem vorzugsweise flüssigen Kühlmittel durchströmbar sind, so dass über den Gehäusedeckel mittels des die Kühlkanäle durchströmenden Kühlmittels zumindest ein Teilbereich des elektrischen Energiespeichers, insbesondere die Speicherzellen, gekühlt werden können. Die Kühlkanäle sind somit in dem Gehäusedeckel integriert, so dass einerseits eine besonders vorteilhafte Kühlung realisiert werden kann. Andererseits kann hierdurch ein vorteilhaft großer Bauraum, insbesondere in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung), geschaffen werden, so dass ein besonders hoher Energiegehalt des Energiespeichers dargestellt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der elektrische Energiespeicher die zuvor genannten Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern der elektrischen Energie auf. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Speicherzellen an dem Gehäusedeckel gehalten sind. Hierdurch kann eine besonders bauraumgünstige Anordnung der Speicherzellen realisiert werden, so dass ein besonders großer Energiegehalt darstellbar ist. Außerdem kann beispielsweise der Energiespeicher insbesondere nach Fügen des Energiespeichers an den Rohbau gewartet oder repariert werden, da beispielsweise das Gehäuse geöffnet werden kann, während der Gehäusedeckel und somit die an dem Gehäusedeckel gehaltenen Speicherzellen mit dem Rohbau verbunden, das heißt an dem Rohbau montiert bleiben können. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Gehäusedeckel, insbesondere direkt, an dem Rohbau befestigt ist. Beispielsweise ist der Gehäusedeckel durch Kleben und/oder durch wenigstens eine oder mehrere Schraubverbindungen an dem Rohbau befestigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse ein separat von dem Gehäusedeckel ausgebildetes Unterteil und einen Aufnahmeraum auf, welcher durch den Gehäusedeckel und das Unterteil, insbesondere jeweils direkt, gebildet ist. In dem Aufnahmeraum sind die Speicherzellen angeordnet. Dabei ist insbesondere denkbar, dass der Deckel unabhängig von dem Unterteil an dem Rohbau befestigt ist. Das Unterteil ist vorzugsweise vollständig in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Gehäusedeckels angeordnet, so dass der Gehäusedeckel auch als Oberteil oder Gehäuseoberteil bezeichnet wird. Demzufolge wird das Unterteil auch als Gehäuseunterteil bezeichnet. Das zuvor genannte Öffnen des Gehäuses erfolgt beispielsweise derart, dass das Unterteil von dem Deckel und somit von dem Rohbau gelöst und entfernt wird, während der Deckel und somit die Speicherzellen an dem Rohbau gehalten oder befestigt bleiben. Auf diese Weise kann eine Zugänglichkeit zu den Speicherzellen geschaffen werden, ohne den Deckel und die Speicherzellen von dem Rohbau trennen zu müssen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Speicherzellen unabhängig von dem Unterteil an dem Deckel gehalten sind.
Um eine besonders bauraumgünstige Anordnung und somit einen besonders großen Energiegehalt des Energiespeichers sowie einen besonders sicheren Betrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Aufnahmeraum eine Schutzstruktur angeordnet ist, durch welche die Speicherzellen in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin beidseitig überlappt sind. Die Schutzstruktur kann separat von dem Gehäuse und separat von den Speicherzellen ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Schutzstruktur mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere verklebt. Die Schutzstruktur kann beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung nach innen und dabei in Richtung der Speicherzellen wirkende, unfallbedingte Lasten aufnehmen und beispielsweise durch Verformen der Schutzstruktur absorbieren, wodurch die Speicherzellen auf bauraumgünstige Weise vor übermäßigen, unfallbedingten Lasten geschützt werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in dem Aufnahmeraum Entgasungskanäle angeordnet, welche auch als Entlüftungskanäle oder Ventingkanäle bezeichnet werden und beispielsweise Bestandteile des Unterteils sind. Die Entgasungskanäle sind bei einem thermischen Ereignis des elektrischen Energiespeichers von aus dem thermischen Ereignis resultierendem und aus zumindest einer der Speicherzellen ausströmendem Gas durchströmbar. Zu dem thermischen Ereignis kommt es beispielsweise bei einem oder durch einen elektrischen Kurzschluss der zumindest einen Speicherzelle, wobei der Kurzschluss beispielsweise aus einer insbesondere unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Energiespeichers resultieren kann. Bei dem thermischen Ereignis entsteht beispielsweise aus einem insbesondere flüssigen Elektrolyten der zumindest einen Speicherzelle das genannte Gas, welches eine hohe Temperatur aufweist. Das Gas entsteht beispielsweise zunächst in der zumindest einen Speicherzelle und führt zu einem solchen Druck in einem Zellgehäuse der zumindest einen Speicherzelle, dass ein beispielsweise als Berstmembran ausgebildetes Entgasungselement des Zellgehäuses, insbesondere gezielt, versagt, woraufhin das Gas aus dem Zellgehäuse ausströmen kann. In der Folge kann das Gas durch die Entgasungskanäle hindurchströmen, so dass das Gas mittels der Entgasungskanäle gezielt aus dem Aufnahmeraum und von den Speicherzellen abgeführt wird. Dadurch kann eine übermäßige, thermische Propagation, das heißt ein unerwünschtes Fortpflanzen des thermischen Ereignisses vermieden werden. Unter der thermischen Propagation ist zu verstehen, dass das thermische Ereignis ausgehend von der zumindest einen Speicherzelle auf die anderen Speicherzellen übergreift, was durch die Entgasungskanäle jedoch verhindert oder zumindest zeitlich hinausgezögert werden kann.
Vorzugsweise sind die Entgasungskanäle Bestandteile einer Entgasungseinrichtung des Energiespeichers, dessen Entgasungseinrichtung beispielsweise auch einen Partikelabscheider aufweist. Der Partikelabscheider ist von dem die Entgasungskanäle durchströmenden Gas durchströmbar und kann im Gas enthaltene, insbesondere heiße, Partikel aus dem Gas abscheiden. Ferner ist es denkbar, dass die Entgasungseinrichtung wenigstens ein weiteres, beispielsweise als weitere Berstmembran ausgebildetes Entgasungselement aufweist, welches von dem die Entgasungskanäle durchströmenden Gas, insbesondere direkt, an- und/oder umströmbar ist und in der Folge, insbesondere gezielt, versagen, insbesondere brechen, kann. Hierdurch wird beispielsweise eine Entgasungsöffnung des Gehäuses, insbesondere des Unterteils, freigegeben, so dass dann das Gas beispielsweise aus dem Gehäuse an dessen Umgebung abgeführt werden kann. Hierdurch kann auf besonders bauraumgünstige Weise ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Entgasungskanäle durch ein zickzackförmiges oder wellenförmiges Bauelement, insbesondere des Unterteils, gebildet, insbesondere direkt begrenzt. Durch das Bauelement sind die Speicherzellen in Fahrzeughochrichtung des auch als Fahrzeug bezeichneten Personenkraftwagens nach unten hin, insbesondere jeweils vollständig, überlappt. Dem Bauelement kommt dabei zumindest eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird das Bauelement genutzt, um die Entgasungskanäle zu bilden. Zum anderen weist das Bauelement aufgrund seiner zickzackförmigen oder wellenförmigen Ausgestaltung ein besonders hohes Energieabsorptionsvermögen auf, so dass das Bauelement beispielsweise in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben auf den Energiespeicher und somit in Richtung der Speicherzellen wirkende Lasten aufnehmen und beispielsweise durch Verformung des Bauelements absorbieren kann, wodurch diese Lasten von den Speicherzellen ferngehalten werden beziehungsweise wodurch das Bauelement die Speicherzellen vor einer übermäßigen Belastung schützt. Zu solchen, in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben und dabei in Richtung der Speicherzellen wirkenden Lasten kommt es beispielsweise dann, wenn der Energiespeicher beispielsweise bei einer Bordsteinabfahrt des Personenkraftwagens auf einen Bordstein oder einen Boden aufsetzt. Durch die Doppelfunktion können die Speicherzellen bauraum- und gewichtsgünstig geschützt werden, so dass anderweitige, gewichts- und bauraumintensive Schutzmaßnahmen vermieden werden können. Dadurch kann ein besonders großer Energiegehalt des Energiespeichers realisiert werden.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Gehäusedeckel einen Rahmen mit seitlichen Energieabsorptionselementen aufweist, welche jeweils mehrere Hohlkammern aufweisen. Beispielsweise sind die Speicherzellen in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin jeweils beidseitig durch die Energieabsorptionselemente zumindest teilweise überlappt. Die Energieabsorptionselemente können in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen und somit in Richtung der Speicherzellen wirkende, unfallbedingte Lasten vorteilhaft aufnehmen, wodurch ein bauraum- und gewichtsgünstiger Schutz der Speicherzellen dargestellt werden kann.
Zur Erfindung gehört auch ein Personenkraftwagen, welcher eine erfindungsgemäße Anordnung aufweist. Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschriebenen Vorteile ergeben sich in ebensolcher Weise auch für den Personenkraftwagen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Anordnung eines elektrischen Energiespeichers an einem Rohbau für einen Personenkraftwagen, bei welcher der Rohbau zwei Seitenschweller aufweist, zwischen welchen sich ein Hauptboden erstreckt, wobei der gesamte Hauptboden ausschließlich durch einen Gehäusedeckel eines Gehäuses des separat von dem Rohbau ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers gebildet ist;
2 in schematischer Darstellung eine Abfolge eines Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemäßen Anordnung;
3 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht durch die Anordnung;
4 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht durch den Energiespeicher;
5 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Anordnung;
6 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht durch ein Bauelement des Energiespeichers;
7 eine schematische Draufsicht auf Speicherzellen des Energiespeichers gemäß einer ersten Ausführungsform;
8 eine schematische Draufsicht auf Speicherzellen des Energiespeichers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
9 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer auch als Ersatzstruktur bezeichneten Schutzstruktur des Energiespeichers;
10 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht durch den Energiespeicher in Falle eines thermischen Ereignisses;
11 eine schematische und perspektivische Draufsicht auf ein Unterteil des Energiespeichers bei dem thermischen Ereignis; und
12 ausschnittsweise eine weitere schematische Querschnittansicht durch den Energiespeicher.

In 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht eine Anordnung eines elektrischen Energiespeichers 10 an einem als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Rohbau 12 eines Personenkraftwagens gezeigt. Der elektrische Energiespeicher 10 wird auch als Batterie oder Traktionsbatterie bezeichnet beziehungsweise ist als Batterie, insbesondere als Traktionsbatterie, ausgebildet. Insbesondere ist der elektrische Energiespeicher 10 eine Hochvolt-Komponente mit einer elektrischen Spannung von mehreren 100 Volt.
Besonders gut in Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Rohbau 12 zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Seitenschweller 14 aufweist, zwischen welchen sich ein Hauptboden 16 erstreckt. Die Fahrzeugquerrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulicht und wird auch mit y oder y-Richtung im Fahrzeugkoordinatensystem bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die Seitenschweller 14 in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin beidseitig und direkt eine Durchgangsöffnung 20 des Rohbaus 12 begrenzen, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin bis zu einem hinteren Boden 22 des Rohbaus 12 erstreckt. Die Fahrzeuglängsrichtung ist durch einen Doppelpfeil 24 veranschaulicht und wird auch als x-Richtung im Fahrzeugkoordinatensystem oder mit x bezeichnet.
In vollständig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens ist in Fahrzeughochrichtung oberhalb des hinteren Bodens 22 eine beispielsweise als Sitzbank ausgebildete Sitzanlage des Personenkraftwagens angeordnet, wobei die Sitzanlage beispielsweise in einem Fondbereich des Innenraums des Personenkraftwagens angeordnet ist und somit wenigstens einen oder mehrere Sitzplätze für Fondpassagiere des Personenkraftwagens bereitstellt. Die Fahrzeughochrichtung ist durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulicht und wird auch als z-Richtung im Fahrzeugkoordinatensystem oder mit z bezeichnet. Insbesondere erstreckt sich die Durchgangsöffnung 20 in Fahrzeugquerrichtung über den gesamten, in Fahrzeugquerrichtung zwischen den Seitenschwellern 14 angeordneten Zwischenraum und somit über mehr als die Hälfte der Breite des Innenraums. Außerdem ist es denkbar, dass sich die Durchgangsöffnung 20 in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet über mehr als die Länge des Innenraums, insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei, erstreckt.
Aus 5 ist erkennbar, dass die Seitenschweller 14 durch beispielsweise als Querträger 28 ausgebildete Querelemente des Rohbaus 12 miteinander verbunden sein können, wobei die Querträger 28, insbesondere direkt, an die Seitenschweller 14 angebunden sind. Beispielsweise handelt es sich bei den Querträgern 28 um Sitzquerträger, an denen beispielsweise weitere, insbesondere als Einzelsitze ausgebildete, Sitzanlagen des Personenkraftwagens befestigt sein können. Insbesondere sind die weiteren Sitzanlagen in einem Fondbereich des Innenraums angeordnet. Die Querträger 28 sind somit Bestandteile des Rohbaus 12.
Um nun eine besonders vorteilhafte Anbindung des Energiespeichers 10 an dem Rohbau 12 sowie einen Energiespeicher 10 mit besonders großen Energieinhalt realisieren zu können, ist der gesamte Hauptboden 16 ausschließlich und vollständig durch einen Gehäusedeckel 29 eines auch als Speichergehäuse oder Batteriegehäuse bezeichneten Gehäuses 30 des separat von dem Rohbau 12 ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers 10 gebildet. Da der elektrische Energiespeicher 10 separat von dem Rohbau 12 ausgebildet ist, sind auch das Gehäuse 30 und somit der einfach auch als Deckel bezeichnete Gehäusedeckel 29 separat von dem Rohbau 12 ausgebildet. Somit ist der gesamte Hauptboden 16, welcher die gesamte Durchgangsöffnung 20 vollständig überlappt und somit verschließt, nicht etwa Bestandteil des Rohbaus 12, welcher somit frei von einem Hauptboden ist. Dies bedeutet auch, dass in Fahrzeughochrichtung zwischen dem jeweiligen Querträger 28 und dem Gehäusedeckel 29 kein Bodenelement des Rohbaus 12 angeordnet ist. Aus 4 ist beispielsweise erkennbar, dass der gesamte Hauptboden 16 durch ein beispielsweise aus Blech gebildetes Deckelteil 32 des Gehäusedeckels 29 vollständig gebildet ist, wobei vorzugsweise das Deckelteil 32 einstückig ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet ist. Da das Deckelteil 32 vorzugsweise aus Blech gebildet ist, wird das Deckelteil 32 beispielsweise auch als Deckelblech bezeichnet. Somit bildet beispielsweise das Deckelblech den gesamten Hauptboden 16 vollständig. Das Deckelblech (Deckelteil 32) ist somit ein den gesamten Hauptboden 16 bildendes Bodenblech, welches jedoch nicht Bestandteil des Rohbaus 12, sondern Bestandteil des separat von dem Rohbau 12 ausgebildeten Energiespeichers 10 ist.
In 2 ist in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung gezeigt. Der Rohbau 12 und der Energiespeicher 10 werden beispielsweise bei einem ersten Schritt S1 separat und unabhängig voneinander und insbesondere jeweils vollständig hergestellt. Beispielsweise bei einem insbesondere auf den ersten Schritt S1 folgenden, zweiten Schritt S2 werden der Rohbau 12 und der Energiespeicher 10 nach ihrer insbesondere vollständigen Herstellung miteinander verbunden, insbesondere derart, dass der Energiespeicher 10 an dem Rohbau 12 gefügt wird. Hierbei wird beispielsweise der Gehäusedeckel 29 in die Durchgangsöffnung 20 eingesetzt, und beispielsweise wird der Gehäusedeckel 29, insbesondere direkt, mit dem Rohbau 12, insbesondere mit den Seitenschwellern 14, verbunden und somit an dem Rohbau 12, insbesondere an den Seitenschwellern 14, befestigt. Beispielsweise wird der Energiespeicher 10, insbesondere der Gehäusedeckel 29, mit dem Rohbau 12, insbesondere mit den Seitenschwellern 14, verklebt und/oder verschraubt. Der Energiespeicher 10 ist somit beispielsweise eine integrierte Struktur-Batterie, wobei jedoch der Rohbau 12 und der Energiespeicher 10 einzelne Gewerke sind, die unabhängig voneinander gefertigt und insbesondere auch zertifiziert werden können. Somit können beispielsweise der Rohbau 12 und der Energiespeicher 10 mittels bestehender Produktionslinien hergestellt werden. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren ist jedoch, dass zumindest nahezu alle Luftspalte, die bei herkömmlichen Lösungen aufgrund von Bauteiltoleranzen und Montagefreigängen vorgehalten werden müssen, auf ein Minimum reduziert oder zumindest teilweise vermieden werden können. Dadurch können eine besonders vorteilhafte Crashstruktur und ein besonders großer Bauraum zur Unterbringung des Energiespeichers 10 geschaffen werden. In der Folge können eine besonders hohe Sicherheit des Personenkraftwagens und ein hoher Energiegehalt des Energiespeichers 10 dargestellt werden, so dass eine besonders hohe elektrische Reichweite des Personenkraftwagens darstellbar ist.
Da die Durchgangsöffnung 20 nicht durch den Rohbau 12, sondern durch den Gehäusedeckel 29 des als ein vormontierbares, einbaufertiges Modul oder Montagteil ausgebildeten Energiespeicher 10 verschlossen wird, schließt der Energiespeicher 10 den Rohbau 12 ab und bildet den gesamten Hauptboden 16. Hierfür sind im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen nur noch minimale Fügetoleranzen vorzuhalten. Ein sonst üblicher Abstand zwischen einem herkömmlicherweise vorgesehenen Bodenblech des Rohbaus 12 und dem Gehäuse 30 kann entfallen, wobei ein solcher Abstand zur Realisierung eines Korrosionsschutzes und zur Realisierung eines vorteilhaften Geräuschverhaltens extra abgedichtet sowie mit Geräuschdämmmatten gefüllt werden müsste, was nunmehr aufgrund der erfindungsgemäße Anordnung nicht mehr erforderlich ist.
Besonders gut aus 4 ist erkennbar, dass der Gehäusedeckel 29 Kühlkanäle 34 aufweist, die von einem vorzugsweise flüssigen Kühlmittel durchströmbar sind. Der Gehäusedeckel 29 weist beispielsweise das Deckelteil 32 und ein zweites Deckelteil 36 auf, wobei die Deckelteile 32 und 36 separat voneinander ausgebildet und zumindest mittelbar miteinander verbunden sind. Dabei umfasst der Gehäusedeckel 29 ein Kanalelement 38, welches beispielsweise separat von den Deckelteilen 32 und 36 ausgebildet ist. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kanalelement 38 beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Deckelteil 36 verbunden, so dass der jeweilige Kühlkanal 34 durch das Deckelteil 36 und durch das Kanalelement 38 jeweils teilweise und direkt begrenzt wird. Zwischen dem Deckelteil 32 und dem Kanalelement 38 sowie zwischen den Deckelteilen 32 und 36 können auch als Hohlräume bezeichnete Zwischenräume 40 angeordnet sein, wobei in den Hohlräumen 40 ein Element 42 wie beispielsweise ein Kleber angeordnet sein kann. Insbesondere ist der jeweilige, auch als Hohlraum bezeichnete oder als Hohlraum ausgebildete Zwischenraum 40 vollständig mit dem Element 42 gefüllt. Der Gehäusedeckel 29 bildet oder umfasst somit eine Kühlplatte 44, die zumindest das Kanalelement 38 und das Deckelteil 36 umfasst und somit von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Die Kühlplatte 44 ist eine obere Kühlplatte, da Speicherzellen 46 des elektrischen Energiespeichers 10 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin durch die Kühlplatte 44 überlappt sind. Die Speicherzellen 46 können über die Kühlplatte 44 mittels des Kühlmittels vorteilhaft gekühlt werden. In Fahrzeughochrichtung nach oben hin betrachtet ist somit beispielsweise die Kühlplatte 44 beziehungsweise der Gehäusedeckel 29 eine Abschlussplatte. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Speicherzellen 46 direkt an die Kühlplatte 44 und somit direkt an den Gehäusedeckel 29 angebunden und somit an dem Gehäusedeckel 29 gehalten sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die einfach auch als Zellen bezeichneten Speicherzellen 46 direkt in den auch als Gehäuseoberteil oder Oberteil bezeichneten Gehäusedeckel 29 eingesetzt werden.
Das Gehäuse 30 weist ein separat von dem Gehäusedeckel 29 ausgebildetes und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Gehäusedeckel 29 verbundenes Unterteil 48 auf, welches auch als Gehäuseunterteil bezeichnet wird. Das Unterteil 48 und der Gehäusedeckel 29 begrenzen jeweils teilweise und vorzugsweise jeweils direkt einen Aufnahmeraum 50 des Gehäuses 30, in dessen Aufnahmeraum 50 die separat von dem Gehäuse 30 ausgebildeten Speicherzellen 46 angeordnet sind. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Speicherzellen 46 unabhängig von dem Unterteil 48 an dem Gehäusedeckel 29 gehalten sind.
Besonders gut in Zusammenschau mit 5 ist erkennbar, dass in dem Aufnahmeraum 50 eine auch als Ersatzstruktur bezeichnete Schutzstruktur 52 angeordnet ist, durch welche die Speicherzellen 46 in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin beidseitig und vorzugsweise vollständig überlappt sind. Die Ersatzstruktur ist oder fungiert als ein Crashelement, welches auch als Unfallelement bezeichnet wird und die Speicherzellen 46 beispielsweise bei einer unfallbedingten, in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen und somit in Richtung der Speicherzellen 46 wirkenden Kraftbeaufschlagung vor einer übermäßigen Belastung schützt. Insbesondere ist es denkbar, dass das Gehäuseunterteil reversibel lösbar mit dem Gehäusedeckel 29 verbunden ist und somit von dem Gehäusedeckel 29 gelöst und entfernt werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen des Gehäusedeckels 29 oder des Unterteils 48 kommt. Somit kann beispielsweise das auch als Gehäuseunterteil bezeichnete Unterteil 48 von dem Gehäusedeckel 29 gelöst oder entfernt und somit abgenommen werden, während der Gehäusedeckel 29 und über diesen die Speicherzellen 46 an dem Rohbau 12 gehalten bleiben. Dadurch kann beispielsweise der elektrische Energiespeicher 10 besonders vorteilhaft gewartet oder repariert werden, insbesondere ohne dass hierfür der Gehäusedeckel 29 oder die Speicherzellen 46 von dem Rohbau 12 gelöst werden müssen.
Der Gehäusedeckel 29 weist auch einen Rahmen 54 mit seitlichen Energieabsorptionselementen 56 auf, wobei das jeweilige Energieabsorptionselement 56 mehrere, vorliegend voneinander getrennte Hohlkammern 58 aufweist. Beispielsweise ist das Energieabsorptionselement 56 als ein Strangpressprofil ausgebildet. Aus 4 ist erkennbar, dass das Energieabsorptionselement 56, insbesondere der Rahmen 54, separat von den Deckelteilen 32 und 36 ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit den Deckelteilen 32 und 36 verbunden ist. Das Unterteil 48 kann, insbesondere direkt, an das Energieabsorptionselement 56 beziehungsweise an den Rahmen 54 und/oder an das Deckelteil 36 angebunden sein. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Unterteil 48 und dem Deckelteil 36 eine Dichtung 60 angeordnet, mittels welcher das Unterteil 48 gegen den Gehäusedeckel 29 abgedichtet ist, wodurch der Aufnahmeraum 50 abgedichtet ist. Ferner kann die Dichtung 60 als Toleranzausgleich verwendet werden. Es ist erkennbar, dass die Speicherzellen 46 in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin beidseitig und jeweils zumindest teilweise durch die Energieabsorptionselemente 56 überlappt sind, wodurch die Speicherzellen 46 besonders vorteilhaft geschützt werden können.
An dem jeweiligen Energieabsorptionselement 56 ist wenigstens ein Anbindungselement 62 vorgesehen, mittels welchem das jeweilige Energieabsorptionselement 56 und über dieses der Gehäusedeckel 29 und somit der Energiespeicher 10 insgesamt an dem jeweiligen Seitenschweller 14 befestigt, insbesondere angeschraubt, werden kann. Vorliegend umfasst das Anbindungselement 62 eine beispielsweise auch als Schraubhülse bezeichnete oder als Schraubhülse ausgebildete Hülse. Beispielsweise kann eine Schraube durch die Hülse hindurch gesteckt werden, so dass mittels der Schraube der Gehäusedeckel 29 und somit der Energiespeicher 10 gegen den Rohbau 12, insbesondere gegen den jeweiligen Seitenschweller 14, geschraubt werden kann.
Beispielsweise bildet die Ersatzstruktur (Schutzstruktur 52) einen auch als Modulrahmen oder Zellmodulrahmen bezeichneten Rahmen, in welchen die einzelnen, einfach auch als Zellen bezeichneten Speicherzellen 46 eingesetzt sind beziehungsweise werden. Beispielsweise werden zwischen den Speicherzellen 46 angeordnete Zellzwischenräume mit einer Zwischenzellstruktur zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgefüllt, insbesondere derart, dass die Speicherzellen 46 mittels der Zwischenzellstruktur miteinander und/oder mit der Ersatzstruktur verbunden werden. In der Folge bilden beispielsweise die Speicherzellen 46 mit der Ersatzstruktur einen zusammenhängenden Strukturkörper aus, welcher beispielsweise auch die Zwischenzellstruktur umfasst. Der Strukturkörper kann beispielsweise bei einem Unfall oder in einem Fahrbetrieb des Personenkraftwagens entsprechende Gegenkräfte bereitstellen, die jeweils auftretenden Belastungen entgegenwirken, um dadurch beispielsweise übermäßige, unerwünschte Geräusche zu vermeiden sowie die Speicherzellen 46 vorteilhaft zu schützen.
Wie aus 3 und 4 erkennbar ist, sind in dem Aufnahmeraum 50 Entgasungskanäle 64 angeordnet, welche auch als Entlüftungskanäle oder Ventingkanäle bezeichnet werden. Die Entgasungskanäle 64 sind in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Speicherzellen 46 angeordnet. In Fahrzeughochrichtung ist zwischen den Speicherzellen 46 und zumindest Teilen eines Bodens 66 des Unterteils 48 Freiräume 68 angeordnet, welche für ein sogenanntes Aufsetzmanagement, einen Toleranzausgleich und eine Ableitung von sogenanntem Ventinggas genutzt werden können. Unter dem Aufsetzmanagement ist zu verstehen, dass die Speicherzellen 46 beispielsweise vor einer übermäßigen Belastung geschützt werden können, wenn das Unterteil 48, insbesondere der Boden 66, beispielsweise bei einer Bordsteinabfahrt des Personenkraftwagens auf einen Untergrund aufsetzt, wodurch eine Belastung in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben und dabei in Richtung der Speicherzellen 46 auf den Energiespeicher 10 wirkt.
In Zusammenschau mit 6 ist erkennbar, dass der jeweilige Entgasungskanäle 64 zumindest teilweise durch ein in dem Aufnahmeraum 50 angeordnetes Bauelement 70 gebildet sein kann, wobei das Bauelement 70 ein Bestandteil des Unterteils 48 sein kann. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Boden 66 durch ein erstes Bauteil 72 des Unterteils 48 gebildet, wobei das Bauelement 70 und das Bauteil 72 separat voneinander ausgebildet und somit mittelbar, insbesondere direkt, miteinander verbunden sind. Beispielsweise ist der jeweilige Entgasungskanäle 64 jeweils teilweise und vorzugsweise jeweils direkt durch das Bauteil 72 und das Bauelement 70 begrenzt. Das Bauelement 70 hat einen wellenförmigen Querschnitt mit zumindest im Wesentlichen U-förmigen Teilbereichen, welche jeweils als ein Hubprofil ausgebildet sein können. Hierdurch weist das Bauelement 70, durch welches die Speicherzellen 46 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin überlappt sind, ein besonders großes Energieabsorptionsvermögen auf, wodurch beispielsweise dann, wenn der Energiespeicher 10 aufsetzt, die Speicherzellen 46 vor übermäßigen Belastungen geschützt werden können.
Der jeweilige Entgasungskanal 64 ist von dem zuvor genannten Gas durchströmbar, welches bei einem thermischen Ereignis des elektrischen Energiespeichers 10 entsteht. Mittels der Entgasungskanäle 64 kann das Gas von den Speicherzellen 46 abgeführt werden, so dass eine thermische Propagation vermieden werden kann. Dieses Abführen des Gases ist die zuvor genannte Ableitung des Gases. Es ist denkbar, dass die Speicherzellen 46 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Bauelement 70 und dabei insbesondere an dessen genannten Teilbereichen, insbesondere direkt, abgestützt sind, um dadurch besonders vorteilhaft die Freiräume 68 zwischen den Teilbereichen und den Speicherzellen 46 zu schaffen. Somit sind die Freiräume 68 vorgehalten, um im Falle eines thermischen Ereignisses das aus zumindest einer der Speicherzellen 46 ausströmende Gas vorteilhaft ableiten zu können. Das auch als Ventinggas bezeichnete Gas kann mittels der Entgasungskanäle 64 an einen Partikelabscheider und an wenigstens ein Berstelement geleitet werden, welche gezielt versagen und somit eine Austrittsöffnung des Gehäuses 30, insbesondere des Unterteils 48, freigeben kann. Das Bauelement 70 fungiert insbesondere aufgrund seiner Wellenform als Lastverteiler, der eine punktuell und insbesondere in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben wirkende Kraft großflächig insbesondere auf die genannte Zwischenzellstruktur übertragen und verteilen kann.
Es ist erkennbar, dass die Dichtung 60 zwischen jeweiligen Dichtungsflanschen des Unterteils 48, insbesondere des Bauteils 72, und des Deckelteils 36 angeordnet und dabei insbesondere direkt an den Dichtungsflanschen abgestützt ist. Bauteiltoleranzen können dabei sowohl am jeweiligen Dichtungsflansch selbst als auch in einem unteren Bereich durch den jeweiligen Freiraum 68 ausgeglichen werden. Dadurch können Bereiche, die im vollständig hergestellten Zustand des Personenkraftwagens keine Aufgaben erfüllen, vermieden oder vorteilhaft gering gehalten werden. Ferner ist es denkbar, dass das Bauelement 70 für eine elektrische Isolation sorgt, insbesondere zwischen der jeweiligen Speicherzelle 46 und dem Unterteil 48.
In 7 ist gezeigt, dass die jeweilige Speicherzelle 46 als eine Rundzelle ausgebildet sein kann, welche außenumfangsseitig die Form eines insbesondere geraden Kreiszylinders aufweist. In 8 ist gezeigt, dass die jeweilige Speicherzelle 46 als eine prismatische Speicherzelle ausgebildet sein kann.
In 5 ist durch einen Pfeil 74 eine Kraft veranschaulicht, die beispielsweise bei einem Unfall in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen auf einen der Seitenschweller 14 wirkt. Der eine Seitenschweller 14 bildet eine erste Deformationszone 76, in welcher sich der Seitenschweller 14 deformieren kann, wodurch Energie absorbiert wird. Eine sich in Fahrzeugquerrichtung nach innen an die erste Deformationszone 76 anschließende, zweite Deformationszone ist mit 78 bezeichnet, welche durch das Energieabsorptionselement 56 gebildet ist. Auch das Energieabsorptionselement 56 kann durch die unfallbedingte Kraft verformt werden und dadurch Unfallenergie absorbieren, wodurch die Speicherzellen 46 vorteilhaft geschützt werden können. In 5 ist durch Pfeile eine Last- beziehungsweise Energieverteilung veranschaulicht, zu der es infolge der durch den Pfeil 74 veranschaulichten Kraft kommt. Durch einen Doppelpfeil 80 ist veranschaulicht, dass der Energiespeicher 10 die auch als Rohbauquerträger bezeichneten Querträger 28 im Falle eines Unfalls unterstützt. Dadurch kann eine in Fahrzeughochrichtung verlaufende Höhe des jeweiligen Querträgers 28 gering gehalten werden, so dass eine besonders große, in Fahrzeughochrichtung verlaufende Höhe des Energiespeichers 10 dargestellt werden kann. In 7 und 8 veranschaulichen Pfeile eine Übertragung von Kräften, die beispielsweise während eines Fahrbetriebs auftreten und Betriebslasten sind oder die bei einem Unfall auftreten und somit unfallbedingte Lasten sind. Die Kräfte werden dabei über die Zwischenzellstruktur übertragen, und somit zumindest teilweise von den Speicherzellen 46 ferngehalten. Somit können insbesondere unfallbedingte Kräfte und/oder Drehmomente über die Ersatzstruktur, die Zwischenzellstruktur und den Rahmen 54 aufgenommen werden, wodurch die Speicherzellen 46 vorteilhaft geschützt werden können.
9 zeigt die Ersatzstruktur ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht. Die Ersatzstruktur (Schutzstruktur 52) umfasst beispielsweise Gittertaschen 82. Dabei ist eine lokale Aus- oder Auffüllung der Gittertaschen beispielsweise mit Kleber und/oder Schaum und/oder einem Einleger denkbar, um örtlich besonders hohe Momenten und/oder Kräfte aufnehmen und übertragen zu können.
In 10 und 11 ist das zuvor genannte, hier besonders schematisch dargestellte thermische Ereignis 84 bildlich veranschaulicht. Infolge des thermischen Ereignisses kann das zuvor genannte Gas, welches heiße Partikel mit sich führt, entstehen, dessen Strömung in 10 durch einen Pfeil 86 veranschaulicht ist. Es ist erkennbar, dass das Gas zu den und in die Freiräume 68 beziehungsweise die Entgasungskanäle 64 strömen und in der Folge vorteilhaft und bedarfsgerecht geführt werden kann. In 11 ist das Gas beziehungsweise dessen Strömung durch Pfeile 86 veranschaulicht. Das Gas beziehungsweise dessen Strömung wird mittels der Entgasungskanäle 64 beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten und dabei beispielsweise zu Berstelementen geführt, die an Stellen 88 des Unterteils 48 angeordnet sein können. Insbesondere wird das Gas über in 11 besonders schematisch dargestellte Partikelabscheider 90 zu den Berstelementen geführt. Die Partikelabscheider 90 scheiden im Gas etwaig enthaltene Partikel aus dem Gas ab. Wie in 11 durch Pfeile 92 veranschaulicht ist, können die Berstelemente, insbesondere gezielt, versagen und dadurch eine jeweilige Durchgangsöffnung des Unterteils 48 freigeben, woraufhin das Gas aus dem Gehäuse 30 an dessen Umgebung 94 ausströmen kann.
Schließlich ist in 12 durch Pfeile 96 veranschaulicht, dass eine etwaige, in Fahrzeughochrichtung wirkende und punktuelle Last, die durch einen Pfeil 98 gezeigt ist, über das Bauteil 72 an das Bauelement 70 übertragen und mittels des Bauelements 70 zumindest im Wesentlichen flächig an die Zwischenzellstruktur weitergeleitet werden kann. Dadurch kann eine übermäßige, punktuelle Belastung der Speicherzellen 46 und der Zwischenzellstruktur, welche auch als Zellzwischenstruktur bezeichnet wird, vermieden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2020/0324827 A1 [0002]
DE 102020101679 A1 [0002]

Claims

Anordnung eines elektrischen Energiespeichers (10) an einem Rohbau (12) für einen Personenkraftwagen, bei welcher der Rohbau (12) zwei Seitenschweller (14) aufweist, zwischen welchen sich ein Hauptboden (16) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Hauptboden (16) durch einen Gehäusedeckel (29) eines Gehäuses (30) des separat von dem Rohbau (12) ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers (10) gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (29) von einem Kühlmittel durchströmbare Kühlkanäle (34) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (10) Speicherzellen (46) zum Speichern von elektrischer Energie aufweist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (46) an dem Gehäusedeckel (29) gehalten sind.
Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) ein separat von dem Gehäusedeckel (29) ausgebildetes Unterteil (48) und einen durch den Gehäusedeckel (29) und das Unterteil (48) gebildeten Aufnahmeraum (50) aufweist, in welchem die Speicherzellen (46) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (50) eine Schutzstruktur (52) angeordnet ist, durch welche die Speicherzellen (46) in Fahrzeugquerrichtung nach außen beidseitig überlappt sind.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (50) Entgasungskanäle (64) vorgesehen sind, welche bei einem thermischen Ereignis des elektrischen Energiespeicher (10) von aus dem thermischen Ereignis resultierendem und aus zumindest einer der Speicherzellen (46) ausströmendem Gas durchströmbar sind.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungskanäle (64) zumindest teilweise durch ein zickzackförmiges oder wellenförmiges Bauelement (70) gebildet sind, durch welches die Speicherzellen (46) in Fahrzeughochrichtung nach unten überlappt sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (29) einen Rahmen (54) mit seitlichen Energieabsorptionselementen (56) aufweist, welche jeweils mehrere Hohlkammern (58) aufweisen.
Personenkraftwagen, mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.