DE102022106053A1

DE102022106053A1 - Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022106053A1
Application number: DE102022106053.5A
Authority: DE
Inventors: Jens Dietrich; Steffen Hirschmann
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2023-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischer Energiespeicher (100) für ein, vorzugsweise elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug. Der elektrische Energiespeicher (100) umfasst ein Gehäuse (50) und eine Crashstruktur (10), vorzugsweise Crashstrebe, zur Versteifung des Gehäuses (50), wobei die Crashstruktur (10) innerhalb des Gehäuses (50) befestigt ist. Der elektrische Energiespeicher (100) umfasst ferner zumindest ein Batteriemodul (30), das mittels einer Verbindung, vorzugsweise einer zumindest eine Schraube (24) umfassenden Schraubverbindung, mit der Crashstruktur (10) verbunden ist. Die Verbindung ist zur Ermöglichung einer Bewegung der Crashstruktur (10) relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit dem elektrischen Energiespeicher.
Hybrid-, Plug-In-Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeuge verfügen über Traktionsenergiespeicher, welche zur Aufnahme bzw. Bereitstellung von Rekuperations- und Antriebsenergie dienen. Traktionsenergiespeicher können auf Basis von Akkumulatoren, z. B. Li-lonen-Batterien, gebildet sein. Typischerweise sind derartige Traktionsenergiespeicher modular aufgebaut, wobei einzelne Batteriezellen stapelartig angeordnet und elektrisch zu einzelnen Batteriemodulen zusammengefasst sind, die wiederum innerhalb eines Gehäuses in Reihe und/oder parallel geschaltet sind.
Um die Batteriezellen bzw. die Batteriemodule gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere Feuchtigkeit, zu schützen, werden die vorgenannten Komponenten zumeist mit einem geschlossenen Gehäuse umhaust. Neben dem Schutz vor Umwelteinflüssen besteht dabei jedoch auch ein Bedarf an einer möglichst robusten Lagerung, welche die in den Batteriemodulen enthaltenen Batteriezellen sicher vor Beschädigungen, z. B. in einem Crashlastfall, schützen. Dies ist bei der Verwendung von Lithium-Ionen- Batteriezellen besonders relevant, da diese zumeist entflammbaren Elektrolyten enthalten, die bei einem Fahrzeugcrash freigesetzt und durch Funken oder Lichtbögen entzündet werden können.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine derartige Lösung bereitzustellen, mit der die Nachteile der bisherigen Lösungen zumindest teilweise vermieden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine möglichst geschützte Lagerung der Batteriemodule eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche insbesondere in Crashlastfällen ein möglichst hohes Maß an Sicherheit bietet.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Gemäß einem ersten allgemeinen Aspekt der Erfindung wird einen elektrischen Energiespeicher (z. B. ein Traktionsenergiespeicher) für ein, vorzugsweise elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, bereitgestellt. Der elektrische Energiespeicher umfasst ein Gehäuse und eine Crashstruktur, vorzugsweise Crashstrebe, zur Versteifung des Gehäuses. Die Crashstruktur ist innerhalb des Gehäuses positioniert. Die Crashstruktur kann innerhalb des Gehäuses, vorzugsweise lösbar, befestigt sein.
Der elektrische Energiespeicher umfasst ferner zumindest ein Batteriemodul, das mittels einer Verbindung, vorzugsweise einer zumindest eine Schraube umfassenden Schraubverbindung, mit der Crashstruktur verbunden ist. Die Verbindung ist zur Ermöglichung einer Bewegung der Crashstruktur relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, ausgebildet.
Die Verbindung ist zweckmäßig zur Ermöglichung einer Bewegung der Crashstruktur relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul ausgebildet, ohne die Verbindung zu lösen. Die Verbindung kann insbesondere derart ausgebildet, dass die Crashstruktur relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, bewegbar ist und/oder die Crashstruktur im Crashlastfall vom zumindest einen Batteriemodul entkoppelbar ist.
Die Crashstruktur und das zumindest eine Batteriemodul sind zweckmäßig angrenzend zueinander angeordnet. Eine dem zumindest einen Batteriemodul zugewandte Seite der Crashstruktur und eine der Crashstruktur zugewandte Seite des zumindest einen Batteriemoduls können parallel zueinander verlaufen. Eine Längsrichtung der Crashstruktur und eine Längsrichtung des zumindest einen Batteriemoduls können parallel zueinander verlaufen.
Die Crashstruktur kann, insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur, entkoppelt vom zumindest einen Batteriemodul bewegbar sein. Mit anderen Worten, die Verbindung kann derart ausgebildet sein, dass das zumindest eine Batteriemodul in seiner Position verbleibt, wenn sich die Crashstruktur, insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur, bewegt. Die Verbindung kann derart ausgebildet sein, dass eine Kraftübertragung zwischen Crashstruktur und dem zumindest einen Batteriemodul bei einer Bewegung der Crashstruktur, insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur, verhindert wird.
Die Crashstruktur kann zweckmäßig zur Aufnahme von Lastkräften im Crashlastfall und/oder zur Durchleitung der Lastkräfte, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, durch das Gehäuse des elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein.
Die Crashstruktur kann, vorzugsweise lediglich, an zwei gegenüberliegenden Gehäuseinnenflächen des Gehäuses, vorzugsweise lösbar, befestigbar sein. Zwei, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur gesehen angeordnete, Endbereiche der Crashstruktur können an jeweils einer der Gehäuseinnenflächen befestigt sein. Die Crashstruktur kann z. B. als Zwischenwand innerhalb des Gehäuses ausgebildet sein. Durch die Crashstruktur können mögliche Verformungen des Gehäuses verhindert oder zumindest reduziert werden. Dabei können Lastkräfte (d. h. Aufprallkräfte) im Crashlastfall von einer Seite des Gehäuses durch den elektrischen Energiespeicher zu einer anderen Seite des Gehäuses geleitet werden.
Durch die vorliegende Offenbarung wird somit ein elektrischer Energiespeicher mit einer crashentkoppelten Befestigung eines Batteriemoduls des elektrischen Energiespeichers bereitgestellt. So kann es im Crashlastfall zu Verformungen des Gehäuses des elektrischen Energiespeichers kommen, wodurch sich die Crashstruktur verschiebt. Bei bekannten elektrischen Energiespeichern führt dies dazu, dass sich das an der Crashstruktur befestigte Batteriemodul ebenfalls verschiebt und verformt. Durch die vorliegende Offenbarung wird das gleichzeitige Verschieben des Batteriemoduls mit der Crashstruktur verhindert oder zumindest eingeschränkt, da durch die Entkopplung in der Verbindung zwischen dem Batteriemodul und der Crashstruktur ein Bewegungsfreiraum vorbehalten wird. Eine Verformung des Batteriemoduls kann somit in Crashlastfall verhindert oder zumindest verringert werden. Die vorliegende Offenbarung führt somit zu einer verbesserten Befestigung und Lagerung des Batteriemoduls innerhalb des Gehäuses des elektrischen Energiespeichers, und damit auch zu einem verbesserten Schutz des Batteriemoduls. Gleichzeitig wird der Raum innerhalb des Gehäuses möglichst effektiv genutzt, da z. B. keine weiteren Bauteile und/oder Freiräume für das Batteriemodul notwendig sind, um eine Verformung des Batteriemoduls im Crashlastfall zu verhindern.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Verbindung eine Schraubverbindung sein. Die Verbindung kann zumindest eine Schraube umfassen, insbesondere zumindest eine Schraube, mittels der das zumindest eine Batteriemodul mit der Crashstruktur verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindung ferner zumindest ein Langloch umfassen, durch das die zumindest eine Schraube hindurchgeführt ist. Vorzugsweise kann eine Längsausdehnung (und/oder eine Längsrichtung) des zumindest einen Langlochs im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Crashstruktur verlaufen. Die zumindest eine Schraube kann (in einem befestigten Zustand), vorzugsweise lediglich, in Längsausdehnung des Langlochs bewegbar (z. B. verschiebbar) sein. Eine Entkopplung zwischen der Crashstruktur und dem zumindest einen Batteriemodul kann somit auf vorteilhafte Weise durch eine Schraubverbindung mit zumindest einem Langloch realisiert sein, die eine Verschiebung der zumindest einen Schraube im befestigten Zustand in Längsausdehnung des Langlochs erlaubt.
Die Verbindung kann ferner einen Hohlprofil-Abschnitt umfassen, der zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur und/oder im zumindest einen Batteriemodul, z. B. in einem Modulgehäuse oder Modulrahmen des zumindest einen Batteriemoduls, ausgebildet ist. Das zumindest eine Langloch kann in einem Wandungsabschnitt des Hohlprofil-Abschnitts angeordnet sein. Der Hohlprofil-Abschnitt kann sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Crashstruktur erstrecken. Die Crashstruktur kann, vorzugsweise zumindest abschnittsweise, als Hohlprofil-Crashstruktur ausgebildet sein, die den Hohlprofil-Abschnitt umfasst. Das Modulgehäuse oder der Modulrahmen kann zumindest abschnittsweise ein Hohlprofil, das den Hohlprofil-Abschnitt umfasst, aufweisen.
Die Verbindung kann ferner ein Einlegeteil umfassen, das in dem Hohlprofil-Abschnitt bewegbar angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde aufweist, in das die zumindest eine Schraube aufgenommen ist. Eine Länge des Einlegeteils kann mindestens 80% einer Länge der Crashstruktur sein.
Das Einlegeteil ist zweckmäßig nicht durch das zumindest eine Langloch hindurchführbar. Eine Fläche des Einlegeteils, in dem das zumindest eine Aufnahmegewinde angeordnet ist, kann eine Länge und/oder Breite aufweisen, die größer als die Längsausdehnung des zumindest einen Langlochs ist. Die Fläche des Einlegeteils kann an dem Wandungsabschnitt, in dem das zumindest eine Langloch angeordnet ist, anliegen.
Das Einlegeteil kann, vorzugsweise lediglich, in Längsrichtung der Crashstruktur innerhalb des Hohlprofil-Abschnitts bewegbar (z. B. verschiebbar) sein. Das Einlegeteil kann eine zumindest abschnittweise an eine Kontur des Hohlprofil-Abschnitts angepasste Form aufweisen. Das Einlegeteil kann z. B. als Nutenstein ausgebildet sein.
Der Wandungsabschnitt kann zumindest eine zum Hohlprofil-Abschnitt hin ausgebildete Einbuchtung aufweisen. Die zumindest eine Einbuchtung kann zum Positionieren des Einlegeteils in einer Normalposition ausgebildet sein. In der Normalposition kann zumindest eine Aufnahmegewinde und das mindestens eine Langloch im Wesentlichen fluchtend (und/oder deckungsgleich) zueinander angeordnet sein. Die zumindest einen Einbuchtung kann somit die Montage und das Schließen der Verbindung auf vorteilhafte Weise vereinfachen.
Die zumindest eine Schraube kann durch das zumindest eine Langloch hindurchgeführt und in dem zumindest einen Aufnahmegewinde aufgenommen sein. Die zumindest eine Schraube und das Einlegeteil können zusammen, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, bewegbar (z. B. verschiebbar) sein.
Das Einlegeteil und die zumindest eine Schraube können relativ zur Crashstruktur bewegbar und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul in Ruhe sein, wenn der Hohlprofil-Abschnitt in der Crashstruktur ausgebildet ist. Das Einlegeteil und die zumindest eine Schraube können relativ zur Crashstruktur in Ruhe und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul bewegbar sein, wenn der Hohlprofil-Abschnitt im zumindest einen Batteriemodul ausgebildet ist.
Somit wird auf vorteilhafte Weise eine Verbindung des zumindest einen Batteriemoduls und der Crashstruktur geschaffen, die ein entkoppeltes Bewegen der Crashstruktur relativ zum zumindest einen Batteriemodul erlaubt, ohne die Verbindung zu lösen, insbesondere dann, wenn sich die Crashstruktur im Crashlastfall verschiebt.
Das zumindest eine Langloch kann in einer Seitenfläche der Crashstruktur angeordnet sein. Die Seitenfläche der Crashstruktur kann im Wesentlichen senkrecht zu einer dem zumindest einen Batteriemodul zugewandten Seite der Crashstruktur ausgerichtet sein. Alternativ kann das zumindest eine Langloch in einer Seitenfläche des zumindest einen Batteriemoduls ausgebildet sein. Die Seitenfläche des zumindest einen Batteriemoduls kann im Wesentlichen senkrecht zu einer der Crashstruktur zugewandten Seite des zumindest einen Batteriemoduls ausgerichtet sein. Somit kann die Verbindung vorteilhafterweise an einer Position angeordnet sein, die nach Einsetzen des zumindest einen Batteriemoduls und der Crashstruktur zum Schließen der Verbindung erreichbar ist.
Die Seitenfläche kann den Wandungsabschnitt des Hohlprofil-Abschnitts umfassen. Der Hohlprofil-Abschnitt kann in einem der Seitenfläche zugewandten Abschnitt der Crashstruktur oder des zumindest einen Batteriemoduls ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verbindung ferner eine Nut, vorzugsweise T-Nut, umfassen, die zumindest abschnittsweise in einer Seitenfläche der Crashstruktur oder des zumindest einen Batteriemoduls, z. B. im Modulgehäuse oder Modulrahmen des zumindest einen Batteriemoduls, ausgebildet ist. Die Nut kann im Wesentlichen in Längsrichtung der Crashstruktur ausgebildet sein.
Die Verbindung kann ferner zumindest einen Gewinde-Nutenstein umfassen, der in der Nut bewegbar (z. B. verschiebbar) angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde aufweist, in das die zumindest eine Schraube aufgenommen ist. Die zumindest eine Schraube und/oder der zumindest eine Gewinde-Nutenstein können zusammen, vorzugsweise lediglich, in Längsausdehnung der Nut (d. h. entlang der Nut) bewegbar (z. B. verschiebbar) sein.
Der Gewinde-Nutenstein und die zumindest eine Schraube können relativ zur Crashstruktur bewegbar und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul in Ruhe sein, wenn die Nut in der Crashstruktur ausgebildet ist. Der Gewinde-Nutenstein und die zumindest eine Schraube können relativ zur Crashstruktur in Ruhe und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul bewegbar sein, wenn die Nut im zumindest einen Batteriemodul ausgebildet ist.
Somit bietet die Anordnung des zumindest einen Gewinde-Nutensteins innerhalb der Nut eine alternative Umsetzung einer entkoppelbaren Verbindung im Vergleich zur Verbindung, die das zumindest eine Langloch und das Einlegeteil innerhalb des Hohlprofil-Abschnitts umfasst. Eine Entkopplung zwischen der Crashstruktur und dem zumindest einen Batteriemodul kann somit auf vorteilhafte Weise durch eine Schraubverbindung mit dem zumindest einen Gewinde-Nutenstein realisiert sein, die eine Verschiebung der zumindest einen Schraube in einem befestigten Zustand zusammen mit dem Gewinde-Nutenstein entlang der Nut, insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur, erlaubt.
Diese Umsetzung ist insbesondere für eine Crashstruktur oder ein Batteriemodul vorteilhaft, die bzw. das zumindest abschnittsweise ein Vollprofil aufweist, da die Nut auf einfache Weise im Vollprofil ausgebildet werden kann.
Ferner ist es denkbar, dass beide alternativen Umsetzungen gleichzeitig für die Verbindung umgesetzt sind, insbesondere dann, wenn beiden Umsetzungen jeweils abschnittweise, z. B. nebeneinander, an der gleichen Seitenfläche der Crashstruktur oder des zumindest einen Batteriemoduls ausgebildet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Verbindung ferner eine Verbindungslasche mit zumindest einer Öffnung umfassen, durch die die zumindest eine Schraube hindurchgeführt ist. Die zumindest eine Öffnung kann insbesondere zumindest ein Rundloch sein und/oder eine Größe aufweisen, die ein Bewegen (z. B. Verschieben) der zumindest einen Schraube in einer Ebene der Verbindungslasche verhindert.
Die Verbindungslasche kann am zumindest einen Batteriemodul ausgebildet oder angebracht sein, wenn der Hohlprofil-Abschnitt und/oder die Nut zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur ausgebildet ist. Die Verbindungslasche kann parallel zur Seitenfläche der Crashstruktur ausgerichtet sein. Die Verbindungslasche kann auf der Seitenfläche der Crashstruktur aufliegend angeordnet sein.
Alternativ kann die Verbindungslasche an der Crashstruktur ausgebildet oder angebracht sein, wenn der Hohlprofil-Abschnitt und/oder die Nut zumindest abschnittsweise im zumindest einen Batteriemodul ausgebildet ist. Die Verbindungslasche kann parallel zur Seitenfläche des zumindest einen Batteriemoduls ausgerichtet sein. Die Verbindungslasche kann auf der Seitenfläche des zumindest einen Batteriemoduls aufliegend angeordnet sein.
Somit können die Crashstruktur und das zumindest eine Batteriemodul eine einfache Weise miteinander verbunden, insbesondere verschraubt, werden, wobei eine mögliche Entkopplung durch die Verbindung, die den Hohlprofil-Abschnitt und/oder die Nut umfasst, gewährleistet bleibt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindung ferner zumindest ein Gewinde umfassen, in das die zumindest eine Schraube aufgenommen ist. Das zumindest eine Langloch kann an der Crashstruktur und das zumindest eine Gewinde kann am zumindest einen Batteriemodul ausgebildet sein. Alternativ kann das zumindest eine Langloch am zumindest einen Batteriemodul und das zumindest eine Gewinde an der Crashstruktur ausgebildet sein.
Die Verbindung kann ferner ein Verbindungselement umfassen, in das das zumindest eine Langloch angeordnet ist. Das Verbindungselement kann an der Crashstruktur ausgebildet oder angebracht sein und das zumindest eine Gewinde kann in oder an einer Seitenfläche des zumindest einen Batteriemoduls ausgebildet sein. Alternativ kann das Verbindungselement am zumindest einen Batteriemodul und das zumindest eine Gewinde in oder an einer Seitenfläche der Crashstruktur ausgebildet sein. Das Verbindungselement kann insbesondere als Lasche ausgebildet sein.
Die zumindest eine Schraube kann relativ zur Crashstruktur bewegbar und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul in Ruhe sein, wenn das Verbindungselement an der Crashstruktur ausgebildet oder angebracht ist. Die zumindest eine Schraube kann relativ zur Crashstruktur in Ruhe und gleichzeitig relativ zum zumindest einen Batteriemodul bewegbar sein, wenn das Verbindungselement im zumindest einen Batteriemodul ausgebildet ist.
Somit bietet die Anordnung des zumindest einen Langlochs in dem Verbindungselement, insbesondere einer Lasche, eine weitere alternative Umsetzung einer entkoppelbaren Verbindung. Eine Entkopplung zwischen der Crashstruktur und dem zumindest einen Batteriemodul kann somit auf vorteilhafte Weise durch eine Schraubverbindung mit dem zumindest einen Langloch realisiert sein, die eine Verschiebung der zumindest einen Schraube in einem befestigten Zustand in Längsausdehnung des zumindest einen Langlochs, insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur, erlaubt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Crashstruktur, vorzugsweise lediglich, bei Überschreiten einer, vorzugsweise vorbestimmten, Schraubenklemmkraft der Verbindung im Crashlastfall relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, bewegbar sein. Die Schraubenklemmkraft kann derart vorbestimmt sein, dass die Crashstruktur in einem normalen Betrieb des elektrischen Energiespeichers, z. B. während eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, relativ zum zumindest einen Batteriemodul unbewegbar ist. Somit kann auf vorteilhafte Weise sichergestellt sein, dass eine Entkopplung der Crashstruktur und des zumindest einen Batteriemoduls lediglich im Crashlastfall erfolgt, und nicht durch Längs- und/oder Querbeschleunigungen, die im normalen Fahrbetrieb auftreten.
Die Crashstruktur kann als Strebe ausgebildet sein. Die Crashstruktur kann zumindest abschnittsweise strebenförmig, balkenförmig und/oder plattenförmig ausgebildet sein.
Die Crashstruktur kann als Hohlprofil-Crashstruktur oder als Vollprofil-Crashstruktur ausgebildet sein.
Die Crashstruktur kann spielfrei an zumindest einer Gehäuseinnenfläche, vorzugsweise lösbar, befestigt sein.
Die Crashstruktur kann sich von im Wesentlichen einer Oberseite des mindestens einen Batteriemoduls bis im Wesentlichen einer Unterseite des mindestens einen Batteriemoduls erstrecken. Eine Höhe der Crashstruktur kann im Wesentlichen einer Höhe des mindestens einen Batteriemoduls entsprechen.
Die Crashstruktur kann zumindest abschnittsweise ein, vorzugsweise im Querschnitt im Wesentlichen geschlossenes, Hohlprofil mit mehreren kammerförmigen Segmenten aufweisen.
Eines der mehreren kammerförmigen Segmente kann den Hohlprofil-Abschnitt umfassen und/oder bilden. Insbesondere kann einer der mehreren kammerförmigen Segmente, der in Höhenrichtung der Crashstruktur außen angeordnet ist, den Hohlprofil-Abschnitt umfassen und/oder bilden.
Die mehreren kammerförmigen Segmente können sich jeweils, vorzugsweise durchgehend, in Längsrichtung der Crashstruktur erstrecken. Die mehreren kammerförmigen Segmente können in Höhenrichtung der Crashstruktur übereinander angeordnet sein.
Das Hohlprofil kann zumindest ein Sickenpaar aus zwei, sich gegenüberliegenden Sicken aufweisen. Das zumindest eine Sickenpaar kann sich, vorzugsweise durchgehend, in Längsrichtung der Crashstruktur erstrecken. Die zwei, sich gegenüberliegenden Sicken des zumindest einen Sickenpaars können sich, vorzugsweise durchgehend, in Längsrichtung der Crashstruktur erstrecken und/oder im Wesentlichen gleich ausgebildet sein. Das zumindest eine Sickenpaar kann zwischen zwei der mehreren kammerförmige Segmente angeordnet sein. Das zumindest eine Sickenpaar kann das Hohlprofil in zwei der mehreren kammerförmige Segmente unterteilen.
Das Hohlprofil kann mehrere Sickenpaare aufweisen, die in Höhenrichtung der Crashstruktur gleich beabstandet übereinander angeordnet sind.
Die Crashstruktur kann mehrteilig ausgebildet sein. Die Crashstruktur kann zwei Endstücke und ein, vorzugsweise flächiges, Mittelstück umfassen. Das Mittelstück kann das Hohlprofil aufweisen.
Die zwei Endstücke können insbesondere jeweils an einem von zwei, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur, entgegengesetzten Enden des Mittelstücks angeordnet und/oder befestigt sein. Zumindest eines der zwei Endstücke kann über eine Steckverbindung und/oder eine Pressverbindung mit dem Mittelstück verbunden sein.
Das Mittelstück kann das Hohlprofil mit zwei Hohlprofilenden aufweisen. Die zwei Endstücke können jeweils an einem der zwei Hohlprofilenden angeordnet sein. Zumindest eines der zwei Endstücke kann abschnittsweise in eines der zwei Hohlprofilenden eingesteckt und/oder eingepresst sein. Zumindest eines der zwei Endstücke kann einen Vorsprung aufweisen, der, vorzugsweise zumindest abschnittsweise formschlüssig, in eines der zwei Hohlprofilenden eingesteckt und/oder eingepresst ist. Der Vorsprung und das Mittelstück können über zumindest ein, vorzugsweise quer zu einer Steckrichtung des Vorsprungs orientiertes, Befestigungselement miteinander fixiert sein.
Zumindest eines der beiden Endstücke kann ein Kunststoff- und/der Aluminiumformteil aufweisen. Zumindest eines der beiden Endstücke kann ein Strangpressprofil und/oder ein Gussteil, vorzugsweise ein Spritzgussteil, aufweisen.
Das Mittelstück kann ein Metallformteil, vorzugsweise ein Stahlformteil, aufweisen, und/oder ein Blechformteil, vorzugsweise ein Walzblechprofil, umfassen, und/oder zwei zusammengeschweißte, vorzugsweise tiefgezogene, Halbschalen umfassen.
Die zwei Endstücke können jeweils dazu ausgebildet sein, am Gehäuse des elektrischen Energiespeichers angebracht zu werden. Zur Befestigung der Crashstruktur am Gehäuse kann zumindest eines der zwei Endstücke einen, vorzugsweise hülsenförmigen, Befestigungsabschnitt mit einem Durchgangsloch zur Aufnahme eines, vorzugsweise stiftförmigen, Befestigungsmittels, vorzugsweise einer Schraube, aufweisen. Das Durchgangsloch kann in Höhenrichtung der Crashstruktur orientiert sein. Der Befestigungsabschnitt kann mit dem Durchgangsloch in Form eines Butzens ausgebildet sein, der vorzugsweise von zumindest einem der zwei Endstücke in Längsrichtung der Crashstruktur absteht.
Das zumindest eine Batteriemodul kann als ein Batteriezellenstapel aus einer Mehrzahl von stapelartig nebeneinander angeordneten Speicherzellen ausgeführt sein. Eine Stapelrichtung der Speicherzellen kann im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Crashstruktur ausgerichtet sein.
Das zumindest eine Batteriemodul kann ein Modulgehäuse oder einen Modulrahmen umfassen, das oder der mittels der, vorzugsweise lösbaren, Verbindung an der Crashstruktur befestigt ist.
Das zumindest eine Batteriemodul kann auf einer Seite der Crashstruktur und zumindest ein zweites Batteriemodul kann auf einer der Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Crashstruktur angeordnet sein. Das zumindest eine zweite Batteriemodul kann mittels einer Verbindung wie hierin offenbart mit der Crashstruktur verbunden sein. Dadurch kann eine möglichst sicherere Lagerung von zumindest zwei Batteriemodulen auf effektive und platzsparende Weise umgesetzt sein.
Der elektrische Energiespeicher kann mehrere nebeneinander angeordnete und vorzugsweise im Wesentlichen gleich ausgerichtete Crashstrukturen umfassen, mit denen jeweils zumindest ein Batteriemodul, vorzugsweise mittels einer Verbindung wie hierin offenbart, verbunden ist.
Gemäß einem weiteren allgemeinen Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einem elektrischen Energiespeicher wie hierin offenbart. Das Kraftfahrzeug kann ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sein.
Der elektrische Energiespeicher kann an einem Fahrzeugrahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der elektrische Energiespeicher kann derart angeordnet sein, dass die Crashstruktur im Crashlastfall Aufprallkräfte von einer Fahrzeugaußenseite über den elektrischen Energiespeicher zum Fahrzeugrahmen überträgt.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen, Varianten und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 eine Querschnittansicht einer Crashstruktur und eines Batteriemoduls, das mittels einer Verbindung mit der Crashstruktur verbunden ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
3 eine perspektivische Ansicht der Crashstruktur und des Batteriemoduls, das mittels der Verbindung mit der Crashstruktur verbunden ist, gemäß dem Ausführungsbeispiel;
4 eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Crashstruktur;
5 eine perspektivische Explosionsansicht der beispielhaften Crashstruktur;
6 eine Draufsicht der beispielhaften Crashstruktur; und
7 eine Schnittansicht der beispielhaften Crashstruktur entlang der Linie A-A in 6.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Alle gezeigten Ausführungsbeispiele umfassen eine oder mehrere Crashstrukturen 10, die zum vereinfachten Vergleich in allen Figuren bezüglich der angezeigten x-, y- und z-Richtung gleich ausgerichtet sind.
1 zeigt schematisch einen elektrischen Energiespeicher 100 für ein, vorzugsweise elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse 50, eine Crashstruktur zur Versteifung des Gehäuses 50, und zumindest ein Batteriemodul 30.
Die Crashstruktur 10 ist vorzugsweise eine Crashstrebe, die zur Aufnahme von Lastkräften im Crashlastfall und/oder zur Durchleitung der Lastkräfte, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur 10, durch das Gehäuse 50 des elektrischen Energiespeichers dient. Die Crashstruktur 10 ist innerhalb des Gehäuses 50 positioniert und vorzugsweise befestigt. Die Crashstruktur 10 kann insbesondere an zwei gegenüberliegenden Gehäuseinnenflächen 50A befestigt sein, wobei zwei Endbereiche an jeweils einer der zwei Gehäuseinnenflächen 50A befestigt sein können.
Der elektrische Energiespeicher in 100 der vorliegenden Offenbarung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das zumindest eine Batteriemodul 30 mittels einer Verbindung, vorzugsweise einer Schraubverbindung, mit der Crashstruktur 10 verbunden ist, wobei die Verbindung zur Ermöglichung einer Bewegung der Crashstruktur 10 relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul 30, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur 10, ausgebildet ist.
Wie in 1 gezeigt ist, kann der elektrische Energiespeicher 100 auch mehrere nebeneinander angeordnete und vorzugsweise im Wesentlichen gleich ausgerichtete Crashstrukturen 10 und mehrere Batteriemodule 30 umfassen. An jeder der Crashstrukturen 10 kann jeweils zumindest ein Batteriemodul 30 mittels der Verbindung verbunden sein. Insbesondere kann ein Batteriemodul 30 auf einer Seite eines der Crashstrukturen 10 und ein zweites Batteriemodul 30 auf einer der Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Crashstruktur 10 angeordnet sein, wobei beide Batteriemodule 30 jeweils mittels der Verbindung mit der Crashstruktur 10 verbunden sein können.
Die 2 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer möglichen Verbindung des zumindest einen Batteriemodul 30 mit der Crashstruktur 10, die eine entkoppelte Bewegung der Crashstruktur 10 relativ zum zumindest einen Batteriemodul 30 im Crashlastfall erlaubt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, kann die Verbindung zumindest eine Schraube 24 umfassen, mittels der das zumindest eine Batteriemodul 30 mit der Crashstruktur 10 verbunden ist. Zur vereinfachten Ansicht zeigen die 2 und 3 lediglich einen Mittelteil 12 der Crashstruktur 10 und ein Batteriemodul 30, das mittels der Verbindung mit der Crashstruktur 10 verbunden ist.
Die Verbindung kann ferner einen Hohlprofil-Abschnitt 18A umfassen, der zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur 10 ausgebildet ist. Insbesondere kann die Crashstruktur als Hohlprofil-Crashstruktur mit einem Hohlprofil 18, einschließlich dem Abschnitt 18A, ausgebildet sein.
Das Hohlprofil 18 kann mehrere, z. B. 4, kammerförmige Segmente aufweisen. Eines der mehreren kammerförmigen Segmente 18B kann den Hohlprofil-Abschnitt 18A umfassen und/oder bilden. Die mehreren kammerförmigen Segmente 18B können sich jeweils durchgehend in Längsrichtung der Crashstruktur 10 erstrecken und/oder in Höhenrichtung der Crashstruktur 10 übereinander angeordnet sind.
Das Hohlprofil 18 kann zumindest ein Sickenpaar 18C aus zwei, sich gegenüberliegenden Sicken aufweisen, wobei sich die zwei Sicken des Sickenpaars 18C insbesondere in Längsrichtung der Crashstruktur 10 erstrecken und/oder im Wesentlichen gleich ausgebildet sein können. Das zumindest eine Sickenpaar 18C kann zwischen zwei der mehreren kammerförmige Segmente 18B angeordnet sein. Das Hohlprofil 18 kann ferner mehrere Sickenpaare 18C aufweisen, die in Höhenrichtung der Crashstruktur 10 gleich beabstandet übereinander angeordnet sind.
Alternativ kann die Crashstruktur 10 auch als Vollprofil-Crashstruktur ausgebildet sein.
Die Verbindung kann ferner ein Einlegeteil 22 umfassen, das in dem Hohlprofil-Abschnitt 18A bewegbar angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde 22A aufweist, in das die zumindest eine Schraube 24 aufgenommen ist.
Die Verbindung kann ferner eine Verbindungslasche 32 mit zumindest einer Öffnung umfassen, durch die die zumindest eine Schraube 24 hindurchgeführt ist. Die Verbindungslasche 32 kann mehrere, z. B. 10, Öffnungen umfassen, die paarweise an der Verbindungslasche 32 ausgebildet sind. Entsprechend kann die Verbindung mehrere, z. B. 10, Schrauben 24 umfassen, wobei jeweils eine der Schrauben 24 durch eine der Öffnungen hindurchgeführt ist.
Die Verbindungslasche 32 kann dabei am zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildet sein und auf der Seitenfläche 10A der Crashstruktur 10 aufliegend angeordnet sein, sodass das zumindest eine Batteriemodul 30 und die Crashstruktur 10 miteinander verschraubt werden können.
4 bis 7 zeigen die Crashstruktur 10 dieses Ausführungsbeispiels in verschiedenen Ansichten.
Die Verbindung kann ferner zumindest ein Langloch 20 umfassen, durch das die zumindest eine Schraube 24 hindurchgeführt ist. Die Verbindung kann mehrere, z. B. 10, Langlöcher 20 umfassen, durch das die jeweils eine Schraube 24 hindurchgeführt ist.
Die Längenausdehnung des zumindest einen Langlochs 20 kann insbesondere im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Crashstruktur 10 verlaufen. Das zumindest eine Langloch 20 kann in einem Wandungsabschnitt des Hohlprofil-Abschnitts 18A und insbesondere in der Seitenfläche 10A der Crashstruktur 10 angeordnet sein, sodass die zumindest eine Schraube 24 durch die am zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildete Verbindungslasche 32 und das zumindest eine Langloch 20 hindurchgeführt und in der zumindest einen Aufnahmegewinde 22A des Einlegeteils 22 aufgenommen ist. Das zumindest eine Langloch 20 und die zumindest eine Öffnung können zweckmäßig fluchtend zueinander angeordnet sein.
Kommt es nunmehr im Crashlastfall zu einer Verschiebung der Crashstruktur 10, so wird das Einlegeteil 22 und die zumindest eine Schraube 24 nicht mit der Crashstruktur 10 verschoben. Stattdessen verbleiben sie in ihrer ursprünglichen Position, oder anders ausgedrückt, das Einlegeteil 22 und die zumindest eine Schraube 24 bewegen sich relativ zur Crashstruktur 10. Entsprechend wird über die Verbindung keine Kraft bzw. keine Bewegung von der Crashstruktur 10 auf das zumindest eine Batteriemodul 30 übertragen, d.h. die Verbindung führt zu der gewünschten Entkopplung zwischen dem zumindest einen Batteriemodul 30 und der Crashstruktur 10.
Die vorzugsweise als Crashstrebe ausgebildete Crashstruktur 10 kann mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Crashstruktur 10 ein, vorzugsweise flächiges und/oder balkenförmiges, Mittelstück 12 mit dem Hohlprofil 18 und zwei Endstücke 14 umfassen.
Die zwei Endstücke 14 können jeweils an einem von zwei Hohlprofilenden des Hohlprofils 18 angeordnet sein. Die zwei Endstücke 14 können jeweils einen Vorsprung 14A aufweisen, der, vorzugsweise zumindest abschnittsweise formschlüssig, in jeweils eines der zwei Hohlprofilenden des Hohlprofils 18 eingesteckt und/oder eingepresst ist. Der jeweilige Vorsprung 14A und das Mittelstück 12 können über zumindest ein, vorzugsweise quer zu einer Steckrichtung des Vorsprungs orientiertes, Befestigungselement miteinander fixiert sein. Beispielsweise können die Vorsprünge 14A und das Mittelstück 12 Schraublöcher 16A bzw. 16B aufweisen, die ein Verschrauben jedes der Vorsprünge 14A mit dem Mittelstück 12 im eingesteckten Zustand ermöglichen.
Die zwei Endstücke 14 können jeweils dazu ausgebildet sind, am Gehäuse 50 des elektrischen Energiespeichers angebracht zu werden. Dazu können die zwei Endstücke 14 jeweils einen, vorzugsweise hülsenförmigen, Befestigungsabschnitt mit einem Durchgangsloch zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, vorzugsweise einer Schraube, aufweisen. Der Befestigungsabschnitt kann mit dem Durchgangsloch z. B. in Form eines Butzens 14B ausgebildet sein.
Durch diesen Aufbau kann das Einlegeteil 22 auf einfache Weise in den Hohlprofil-Abschnitt 22A eingebracht werden.
Grundsätzlich wäre es auch vorstellbar, die in den 2 bis 7 gezeigte Verbindung spiegelverkehrt auszubilden, d. h. der Hohlprofil-Abschnitt 18A kann zumindest abschnittsweise im zumindest einen Batteriemodul 30 anstatt in der Crashstruktur 10 ausgebildet, und entsprechend kann das zumindest eine Langloch 20 in einem Wandungsabschnitt des Hohlprofil-Abschnitts 18A am zumindest einen Batteriemodul 30, insbesondere in einer Seitenfläche 30A des zumindest einen Batteriemoduls 30, angeordnet sein. Der Hohlprofil-Abschnitt 18A kann z. B. in einem Modulgehäuse oder einem Modulrahmen des zumindest einen Batteriemoduls 30 ausgebildet sein.
In einem solchen Ausführungsbeispiel kann somit das Einlegeteil 22 in dem Hohlprofil-Abschnitt 18A des zumindest einen Batteriemodul 30 bewegbar angeordnet sein und das zumindest eine Aufnahmegewinde 22A aufweisen, in das die zumindest eine Schraube 24 aufgenommen ist. Die Verbindungslasche 32 kann dementsprechend an der Crashstruktur 10 anstatt am zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildet oder angebracht sein und auf der Seitenfläche 30A des zumindest einen Batteriemoduls 30 aufliegend angeordnet sein, sodass das zumindest einen Batteriemodul 30 und die Crashstruktur 10 miteinander verschraubt werden können.
Kommt es hier im Crashlastfall zu einer Verschiebung der Crashstruktur 10, so wird das Einlegeteil 22 und die zumindest eine Schraube 24 in diesem Ausführungsbeispiel mit der Crashstruktur 10 verschoben. Da sich das Einlegeteil 22 innerhalb des Hohlprofil-Abschnitts 18A und die zumindest eine Schraube 24 innerhalb des zumindest einen Langloch bewegen, wird auch hier keine Kraft bzw. keine Bewegung von der Crashstruktur 10 über die Verbindung auf das zumindest eine Batteriemodul 30 übertragen, d.h. die Verbindung führt zu der gewünschten Entkopplung zwischen dem zumindest einen Batteriemodul 30 und der Crashstruktur 10.
Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung, insbesondere die Verbindung zwischen der Crashstruktur 10 und dem zumindest einen Batteriemodul 30, auch durch andere Ausführungsbeispiele umgesetzt sein.
So kann die Verbindung, neben der zumindest einen Schraube 24, eine Nut, vorzugsweise eine T-Nut, umfassen, die zumindest abschnittsweise in der Seitenfläche 10A der Crashstruktur 10 oder der Seitenfläche 30A des zumindest einen Batteriemoduls 30 ausgebildet ist. Die Nut kann vorzugsweise im Wesentlichen in Längsrichtung der Crashstruktur 10 ausgebildet sein. Ferner kann die Verbindung zumindest einen Gewinde-Nutenstein umfassen, der in der Nut bewegbar angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde aufweist, in das die zumindest eine Schraube 24 aufgenommen ist.
Ähnlich wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen kann die Verbindung ferner die Verbindungslasche 32 umfassen, durch die die zumindest eine Schraube 24 hindurchgeführt ist. Die Verbindungslasche 32 kann am zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildet oder angebracht sein, wenn die Nut zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur 10 ausgebildet ist, oder alternativ an der Crashstruktur 10 ausgebildet oder angebracht sein, wenn der Hohlprofil-Abschnitt 18A oder die Nut zumindest abschnittsweise im zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildet ist.
Eine weitere mögliche Verbindung kann, neben der zumindest einen Schraube 24 und dem zumindest einen Langloch 20, ferner zumindest ein Gewinde umfassen, in das die zumindest eine Schraube 24 aufgenommen ist.
Hier kann ein Verbindungselement vorgesehen sein, dass ähnlich zur Verbindunglasche 32 ausgebildet sein kann. In diesem Ausführungsbeispiel kann das zumindest eine Langloch 20 in dem Verbindungselement angeordnet sein. Das Verbindungselement kann an der Crashstruktur 10 ausgebildet oder angebracht sein, wenn das zumindest eine Gewinde in oder an der Seitenfläche 30A des zumindest einen Batteriemoduls 30 ausgebildet ist, oder aber am zumindest einen Batteriemodul 30 ausgebildet oder angebracht sein, wenn das zumindest eine Gewinde in oder an einer Seitenfläche 10A der Crashstruktur 10 ausgebildet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
Bezugszeichenliste

10: Crashstruktur
10A: Seitenfläche der Crashstruktur
12: Mittelstück der Crashstruktur
14: Endstück der Crashstruktur
14A: Vorsprung
14B: Butzen
16A, 16B: Schraublöcher
18: Hohlprofil
18A: Hohlprofil-Abschnitt
18B: Kammerförmiges Segment
18C: Sickenpaar
20: Langloch
22: Einlegeteil
22A: Aufnahmegewinde
24: Schraube
30: Batteriemodul
30A: Seitenfläche des Batteriemoduls
32: Verbindungslasche
50: Gehäuse
50A: Gehäuseinnenfläche
100: Elektrischer Energiespeicher

Claims

Elektrischer Energiespeicher (100) für ein, vorzugsweise elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, umfassend: ein Gehäuse (50); eine Crashstruktur (10), vorzugsweise Crashstrebe, zur Versteifung des Gehäuses (50), wobei die Crashstruktur (10) innerhalb des Gehäuses (50) positioniert und vorzugsweise befestigt ist; und zumindest ein Batteriemodul (30), das mittels einer Verbindung, vorzugsweise einer zumindest eine Schraube (24) umfassenden Schraubverbindung, mit der Crashstruktur (10) verbunden ist, wobei die Verbindung zur Ermöglichung einer Bewegung der Crashstruktur (10) relativ, vorzugsweise parallel, zum zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach Anspruch 1, wobei die Verbindung umfasst: zumindest eine Schraube (24), mittels der das zumindest eine Batteriemodul (30) mit der Crashstruktur (10) verbunden ist, und zumindest ein Langloch (20), durch das die zumindest eine Schraube (24) hindurchgeführt ist, vorzugsweise wobei eine Längsausdehnung des zumindest einen Langlochs (20) im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Crashstruktur (10) verläuft.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindung umfasst: einen Hohlprofil-Abschnitt (18A), der zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur (10) und/oder im zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei das zumindest eine Langloch (20) in einem Wandungsabschnitt des Hohlprofil-Abschnitts (18A) angeordnet ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung umfasst: ein Einlegeteil (22), das in dem Hohlprofil-Abschnitt (18A) bewegbar angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde (22A) aufweist, in das die zumindest eine Schraube (24) aufgenommen ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei a) das zumindest eine Langloch (20) in einer Seitenfläche (10A) der Crashstruktur (10) angeordnet ist, vorzugsweise wobei die Seitenfläche (10A) der Crashstruktur (10) im Wesentlichen senkrecht zu einer dem zumindest einen Batteriemodul (30) zugewandten Seite der Crashstruktur (10) ausgerichtet ist, oder b) das zumindest eine Langloch (20) in einer Seitenfläche (30A) des zumindest einen Batteriemoduls (30) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei die Seitenfläche (30A) des zumindest einen Batteriemoduls (30) im Wesentlichen senkrecht zu einer der Crashstruktur (10) zugewandten Seite der Crashstruktur (10) ausgerichtet ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung umfasst: eine Nut, vorzugsweise T-Nut, die zumindest abschnittsweise in einer Seitenfläche (10A, 30A) der Crashstruktur (10) oder des zumindest einen Batteriemoduls (30) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei die Nut im Wesentlichen in Längsrichtung der Crashstruktur (10) ausgebildet ist, und zumindest einen Gewinde-Nutenstein, der in der Nut bewegbar angeordnet ist und zumindest ein Aufnahmegewinde aufweist, in das die zumindest eine Schraube (24) aufgenommen ist, und vorzugsweise zumindest eine Schraube (24), mittels der das zumindest eine Batteriemodul (30) mit der Crashstruktur (10) verbunden ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung umfasst: eine Verbindungslasche (32) mit zumindest einer Öffnung, durch die die zumindest eine Schraube (24) hindurchgeführt ist, vorzugsweise wobei die Verbindungslasche (32) a) am zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet oder angebracht ist und/oder parallel zur Seitenfläche (10A) der Crashstruktur (10) ausgerichtet ist und/oder auf der Seitenfläche (10A) der Crashstruktur (10) aufliegend angeordnet ist, wenn der Hohlprofil-Abschnitt (18A) und/oder die Nut zumindest abschnittsweise in der Crashstruktur (10) ausgebildet ist, oder b) an der Crashstruktur (10) ausgebildet oder angebracht ist und/oder parallel zur Seitenfläche (30A) des zumindest einen Batteriemoduls (30) ausgerichtet ist und/oder auf der Seitenfläche (30A) des zumindest einen Batteriemoduls (30) aufliegend angeordnet ist, wenn der Hohlprofil-Abschnitt (18A) und/oder die Nut zumindest abschnittsweise im zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Verbindung ferner umfasst: zumindest ein Gewinde, in das die zumindest eine Schraube (24) aufgenommen ist, wobei das zumindest eine Langloch (20) an der Crashstruktur (10) und das zumindest eine Gewinde am zumindest einen Batteriemodul (30) ausgebildet sind, oder wobei das zumindest eine Langloch (20) am zumindest einen Batteriemodul (30) und das zumindest eine Aufnahmegewinde an der Crashstruktur (10) ausgebildet sind.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Verbindung ferner umfasst: ein Verbindungselement, in das das zumindest eine Langloch (20) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement an der Crashstruktur (10) ausgebildet oder angebracht ist und das zumindest eine Gewinde in oder an einer Seitenfläche (30A) des zumindest einen Batteriemoduls (30) ausgebildet sind, oder wobei das Verbindungselement am zumindest einen Batteriemodul (30) und das zumindest eine Gewinde in oder an einer Seitenfläche (10A) der Crashstruktur (10) ausgebildet sind.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Crashstruktur (10) bei Überschreiten einer, vorzugsweise vorbestimmten, Schraubenklemmkraft der Verbindung im Crashlastfall relativ zum zumindest einen Batteriemodul (30), vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur (10), bewegbar ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Crashstruktur (10) a) zur Aufnahme von Lastkräften im Crashlastfall und/oder zur Durchleitung der Lastkräfte, vorzugsweise in Längsrichtung der Crashstruktur (10), durch das Gehäuse (50) des Energiespeichers ausgebildet ist, und/oder b) sich von im Wesentlichen einer Oberseite des mindestens einen Batteriemoduls (30) bis im Wesentlichen einer Unterseite des mindestens einen Batteriemoduls (30) erstreckt; und/oder c) als Hohlprofil-Crashstruktur oder als Vollprofil-Crashstruktur ausgebildet ist, und/oder d) spielfrei an zumindest einer Gehäuseinnenfläche (50A), vorzugsweise lösbar, befestigt ist, und/oder e) an zwei gegenüberliegenden Gehäuseinnenflächen (50A), vorzugsweise lösbar, befestigt ist, vorzugsweise wobei zwei Endbereiche der Crashstruktur (10) an jeweils einer der Gehäuseinnenflächen (50A) befestigt sind.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Crashstruktur (10) zumindest abschnittsweise ein, vorzugsweise im Querschnitt im Wesentlichen geschlossenes, Hohlprofil (18) mit mehreren kammerförmigen Segmenten (18B) aufweist, vorzugsweise wobei a) eines der mehreren kammerförmigen Segmente (18B) den Hohlprofil-Abschnitt (18A) umfasst und/oder bildet, und/oder b) sich die mehreren kammerförmigen Segmente (18B) jeweils in Längsrichtung der Crashstruktur (10) erstrecken, und/oder c) die mehreren kammerförmigen Segmente (18B) in Höhenrichtung der Crashstruktur (10) übereinander angeordnet sind, und/oder d) das Hohlprofil (18) zumindest ein Sickenpaar (18C) aus zwei, sich gegenüberliegenden Sicken aufweist, besonders bevorzugt wobei d1) sich die zwei Sicken des zumindest einen Sickenpaars (18C) in Längsrichtung der Crashstruktur (10) erstrecken und/oder im Wesentlichen gleich ausgebildet sind und/oder d2) das zumindest eine Sickenpaar (18C) zwischen zwei der mehreren kammerförmige Segmente (18B) angeordnet ist, und/oder e) das Hohlprofil mehrere Sickenpaare (18C) aufweist, die in Höhenrichtung der Crashstruktur (10) gleich beabstandet übereinander angeordnet sind.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Batteriemodul (30) a) als ein Batteriezellenstapel aus einer Mehrzahl von stapelartig nebeneinander angeordneten Speicherzellen ausgeführt ist, vorzugsweise wobei eine Stapelrichtung der Speicherzellen im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Crashstruktur (10) ausgerichtet ist, und/oder b) ein Modulgehäuse oder einen Modulrahmen umfasst, das oder der mittels der, vorzugsweise lösbaren, Verbindung an der Crashstruktur (10) befestigt ist.
Elektrischer Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei a) das zumindest eine Batteriemodul (30) auf einer Seite der Crashstruktur (10) und zumindest ein zweites Batteriemodul (30) auf einer der Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Crashstruktur (10) angeordnet ist, vorzugsweise wobei das zumindest eine zweite Batteriemodul (30) mittels einer Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Crashstruktur (10) verbunden ist, und/oder b) der elektrische Energiespeicher mehrere nebeneinander angeordnete und vorzugsweise im Wesentlichen gleich ausgerichtete Crashstrukturen (10) umfasst, mit denen jeweils zumindest ein Batteriemodul (30), vorzugsweise mittels einer Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, verbunden ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem elektrischen Energiespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.