DE102022110664A1 - High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage - Google Patents
High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022110664A1 DE102022110664A1 DE102022110664.0A DE102022110664A DE102022110664A1 DE 102022110664 A1 DE102022110664 A1 DE 102022110664A1 DE 102022110664 A DE102022110664 A DE 102022110664A DE 102022110664 A1 DE102022110664 A1 DE 102022110664A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage storage
- housing parts
- housing
- connecting elements
- motor vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 32
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/227—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/231—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hochvoltspeicher (10) für ein Kraftfahrzeug (K), mit einer Vielzahl an Batteriezellen (20), mit einem Gehäuse (30), welches die Vielzahl an Batteriezellen (20) vor Umgebungseinflüssen schützt und wenigstens zwei, die Batteriezellen (20) gemeinsam zumindest bereichsweise umgebende Gehäuseteile (32, 34) aufweist, und mit Verbindungselementen (50, 52, 54, 56), mittels welchen die wenigstens zwei Gehäuseteile (32, 34) an einem gemeinsamen Fügebereich (60) miteinander gefügt sind. Die Verbindungselemente (50, 52, 54, 56) sind als Halbhohlstanzniete ausgebildet. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Kraftfahrzeug (K) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Hochvoltspeichers (10).The invention relates to a high-voltage storage device (10) for a motor vehicle (K), with a plurality of battery cells (20), with a housing (30) which protects the plurality of battery cells (20) from environmental influences and at least two battery cells (20 ) has at least partially surrounding housing parts (32, 34), and with connecting elements (50, 52, 54, 56), by means of which the at least two housing parts (32, 34) are joined together at a common joining area (60). The connecting elements (50, 52, 54, 56) are designed as semi-hollow punch rivets. Further aspects of the invention relate to a motor vehicle (K) and a method for producing a high-voltage storage device (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochvoltspeicher für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vielzahl an Batteriezellen, mit einem Gehäuse, welches die Vielzahl an Batteriezellen vor Umgebungseinflüssen schützt und wenigstens zwei, die Batteriezellen gemeinsam zumindest bereichsweise umgebende Gehäuseteile aufweist, und mit Verbindungselementen, mittels welchen die wenigstens zwei Gehäuseteile an einem gemeinsamen Fügebereich miteinander gefügt sind. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Hochvoltspeicher sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Hochvoltspeichers.The invention relates to a high-voltage storage device for a motor vehicle, with a plurality of battery cells, with a housing which protects the plurality of battery cells from environmental influences and has at least two housing parts that jointly surround the battery cells at least in some areas, and with connecting elements by means of which the at least two housing parts are joined together at a common joining area. Further aspects of the invention relate to a motor vehicle with such a high-voltage storage device and a method for producing a high-voltage storage device.
Zur Verbindung von Gehäuseteilen, beispielsweise von Gehäuseoberteilen und Gehäuseunterteilen, eines Hochvoltspeichergehäuses werden häufig Schraubverbindungen genutzt, wobei eine elektrisch leitende Masseanbindung zwischen den Gehäuseteilen über Kabel oder Massebänder realisiert wird. So kann anhand der Schraubverbindungen auch eine Fixierung der Kabel oder Massebänder erfolgen.To connect housing parts, for example upper housing parts and lower housing parts, of a high-voltage storage housing, screw connections are often used, with an electrically conductive ground connection between the housing parts being implemented via cables or ground straps. The screw connections can also be used to fix the cables or ground straps.
Zur Verbindung weiterer Bauteile mit dem Gehäuse, ist es auch bekannt, Nietverbindungen zu nutzen. So ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochvoltspeicher der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher besonders ausfallsicher und einfach zu fertigen ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Hochvoltspeicher sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hochvoltspeichers bereitzustellen.The object of the present invention is to create a high-voltage storage device of the type mentioned, which is particularly fail-safe and easy to manufacture. It is also an object of the invention to provide a motor vehicle with such a high-voltage storage device and a method for producing such a high-voltage storage device.
Diese Aufgabe wird durch einen Hochvoltspeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a high-voltage storage device with the features of patent claim 1, by a motor vehicle with the features of patent claim 9, and by a method with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Hochvoltspeicher für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vielzahl an Batteriezellen, mit einem Gehäuse, welches die Vielzahl an Batteriezellen vor Umgebungseinflüssen schützt und wenigstens zwei, die Batteriezellen gemeinsam zumindest bereichsweise umgebende Gehäuseteile aufweist, und mit Verbindungselementen, mittels welchen die wenigstens zwei Gehäuseteile an einem gemeinsamen Fügebereich miteinander gefügt sind. Unter dem Fügebereich ist ein Bereich zu verstehen, an welchem die Gehäuseteile miteinander gefügt sind.A first aspect of the invention relates to a high-voltage storage device for a motor vehicle, with a plurality of battery cells, with a housing which protects the plurality of battery cells from environmental influences and has at least two housing parts that jointly surround the battery cells at least in some areas, and with connecting elements by means of which the at least two housing parts are joined together at a common joining area. The joining area is to be understood as meaning an area where the housing parts are joined together.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungselemente als Halbhohlstanzniete ausgebildet sind. Dies ist von Vorteil, da durch den Einsatz der Halbhohlstanzniete einerseits keine Stanzabfälle anfallen, wodurch die Fertigung des Hochvoltspeichers aufgrund des Entfalls der Beseitigung von Stanzabfällen besonders aufwandsarm durchführbar ist. Der Fügebereich kann durch eine erste Fügefläche des ersten Gehäuseteils und durch eine zweite Fügefläche des zweiten Gehäuseteils begrenzt sein. Die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche können einander zugewandt sein. Insbesondere können die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche zueinander parallel orientiert sein. Die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche können sich bevorzugt zumindest bereichsweise in wenigstens zwei zueinander versetzten Ebenen erstrecken. Mit anderen Worten können die jeweiligen Fügeflächen beispielsweise einen Höhenversatz aufweisen. Dadurch weist das Gehäuse nach dem Fügen eine besonders hohe Steifigkeit auf. Die Verbindungselemente können umfangsseitig entlang des Fügebereichs verteilt sein, also umlaufend angeordnet sein.According to the invention it is provided that the connecting elements are designed as semi-hollow rivets. This is an advantage because, on the one hand, the use of the semi-hollow punch rivets means that no punching waste is produced, which means that the production of the high-voltage battery can be carried out with particularly little effort due to the elimination of punching waste. The joining area can be limited by a first joining surface of the first housing part and by a second joining surface of the second housing part. The first joining surface and the second joining surface can face each other. In particular, the first joining surface and the second joining surface can be oriented parallel to one another. The first joining surface and the second joining surface can preferably extend at least partially in at least two mutually offset planes. In other words, the respective joining surfaces can have a height offset, for example. As a result, the housing has a particularly high level of rigidity after joining. The connecting elements can be distributed circumferentially along the joining area, i.e. arranged circumferentially.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen entlang des sich umfangsseitig des Gehäuses erstreckenden Fügebereichs zueinander benachbarte Verbindungselemente einen gegenseitigen Abstand zwischen 60mm und 100mm, bevorzugt zwischen 70mm und 90mm und besonders bevorzugt zwischen 75mm und 85mm auf. Dies ist von Vorteil, da sich für diesen Abstand einerseits eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des Hochvoltspeichers bzw. eine besonders günstige Feldlinienführung erzielen lassen. Es hat sich gezeigt, dass der Abstand von 100mm besonders vorteilhaft in Bezug auf eine günstige Feldlinienführung ist, wohingegen der Abstand von 60mm zu besonders guten Steifigkeitswerten führt. Ein besonders guter Kompromiss zwischen Steifigkeit und vorteilhafter Feldlinienführung ergibt sich bei Werten des Abstandes zwischen 75mm und 85mm, wie beispielsweise 80mm. Der Abstand ist dabei in Umfangsrichtung des Gehäuses und damit auch der Gehäuseteile bemessen und kann sich entlang jeweiliger oder parallel zu jeweiligen, den Fügebereich begrenzenden Fügeflächen der jeweiligen Gehäuseteile erstrecken.In an advantageous development of the invention, adjacent connecting elements have a mutual distance between 60mm and 100mm, preferably between 70mm and 90mm and particularly preferably between 75mm and 85mm along the joining area extending on the circumference of the housing. This is advantageous because, on the one hand, a particularly advantageous rigidity of the high-voltage battery or a particularly favorable field line routing can be achieved for this distance. It has been shown that the distance of 100mm is particularly advantageous in terms of favorable field line guidance, whereas the distance of 60mm leads to particularly good stiffness values. A particularly good compromise between rigidity and advantageous field line guidance results from distance values between 75mm and 85mm, such as 80mm. The distance is measured in the circumferential direction of the housing and thus also of the housing parts and can extend along respective or parallel to respective joining surfaces of the respective housing parts that delimit the joining area.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist entlang des Fügebereichs und zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen eine Klebstoffschicht angeordnet. Dies ist von Vorteil, da die Klebstoffschicht zusammen mit den als Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselementen eine besonders haltbare Verbindung zwischen den Gehäuseteilen bildet. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Klebstoffschicht eine hohe Dichtheit des Gehäuses erzielt, also insbesondere ein Eindringen von Feuchtigkeit über den Fügebereich in einen Gehäuseinnenraum des Gehäuses vermieden wird. Dadurch kann auf weitere Dichtelemente, beispielsweise an dem Fügebereich umlaufende Dichtungen, verzichtet werden.In a further advantageous development of the invention, along the joining area and between An adhesive layer is arranged on the at least two housing parts. This is advantageous because the adhesive layer, together with the connecting elements designed as semi-hollow punch rivets, forms a particularly durable connection between the housing parts. It is particularly advantageous that the adhesive layer achieves a high degree of tightness of the housing, i.e. in particular the penetration of moisture via the joining area into the housing interior of the housing is avoided. This means that additional sealing elements, for example seals surrounding the joining area, can be dispensed with.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durchdringen die Verbindungselemente die Klebstoffschicht. Dies ist von Vorteil, da hierdurch unmittelbar um die Verbindungselemente eine umfangsseitig geschlossene Klebstoffverbindung erhalten bleibt. Dadurch verhindert die Klebstoffschicht auch ein etwaiges Eindringen von Flüssigkeit aus der Umgebung des Hochvoltspeichers in etwaige, in den Gehäuseteilen gebildete Stanzlöcher, in welchen die Verbindungselemente eingeführt bzw. eingetrieben sind.In a further advantageous development of the invention, the connecting elements penetrate the adhesive layer. This is advantageous because it means that an adhesive connection that is closed on the circumference is maintained directly around the connecting elements. As a result, the adhesive layer also prevents any penetration of liquid from the environment of the high-voltage battery into any punched holes formed in the housing parts into which the connecting elements are inserted or driven.
Die Verbindungselemente können also die Klebstoffschicht bevorzugt durchbrechen, sodass die Klebstoffschicht um die jeweiligen Verbindungselemente, also Halbhohlstanzniete, herum geschlossen sein und infolge des Fügens durch Stanzen zusammengepresst werden kann. Dadurch wird der Klebstoffschicht eine besonders hohe Dichtheit verliehen und besonders gute Bedingungen für ein Aushärten der Klebstoffschicht nach dem Fügen geschaffen.The connecting elements can therefore preferably break through the adhesive layer, so that the adhesive layer can be closed around the respective connecting elements, i.e. semi-hollow punch rivets, and can be pressed together by punching as a result of the joining. This gives the adhesive layer a particularly high level of tightness and creates particularly good conditions for the adhesive layer to harden after joining.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Klebstoffschicht aus einem kalthärtenden Klebstoff gebildet. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise ein selbständiges Aushärten der Klebstoffschicht, insbesondere nach dem Fügen, ohne aufwändige Wärmebehandlung.In a further advantageous development of the invention, the adhesive layer is formed from a cold-curing adhesive. This advantageously enables the adhesive layer to harden independently, especially after joining, without complex heat treatment.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein erstes Gehäuseteil der wenigstens zwei Gehäuseteile als Gehäuseoberschale und ein zweites Gehäuseteil der wenigstens zwei Gehäuseteile als Gehäuseunterschale ausgebildet. Die Batteriezellen können dadurch besonders einfach in die Gehäuseunterschale eingesetzt werden und anschließend kann das Fügen der Gehäuseunterschale mit der Gehäuseoberschale erfolgen.In a further advantageous development of the invention, a first housing part of the at least two housing parts is designed as an upper housing shell and a second housing part of the at least two housing parts is designed as a lower housing shell. The battery cells can therefore be inserted particularly easily into the lower housing shell and the lower housing shell can then be joined to the upper housing shell.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Verbindungselemente als jeweilige elektrische Masseverbindung zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen ausgebildet. Es kann also in vorteilhafter Weise durch die Halbhohlstanzniete eine einfache Masseverbindung zwischen den Gehäuseteilen geschaffen werden. Dies ist damit zu begründen, dass die Halbhohlstanzniete fertigungsbedingt in jeweilige, den Fügebereich begrenzende Gehäuseteilwände der Gehäuseteile eindringen und diese Gehäuseteilwände zumindest bereichsweise plastisch verformen, wodurch die Gehäuseteile über die Halbhohlstanzniete miteinander stromleitend verbunden werden können.In a further advantageous development of the invention, the connecting elements are designed as a respective electrical ground connection between the at least two housing parts. A simple ground connection between the housing parts can therefore advantageously be created using the semi-hollow punch rivet. This is due to the fact that, due to production, the semi-hollow punch rivets penetrate into respective housing part walls of the housing parts that delimit the joining area and plastically deform these housing part walls at least in some areas, whereby the housing parts can be connected to one another in a current-conducting manner via the semi-hollow punch rivet.
Der Hochvoltspeicher kann insbesondere frei von weiteren, die Gehäuseteile miteinander stromleitend verbindenden Masseleitern sein. Zu diesen Masseleitern gehören beispielsweise Massebänder oder Massekabel. Dementsprechend können ausschließlich die Verbindungselemente als Masseleiter, also als Masseverbindung zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist hierbei also, dass die Verbindungselemente eine Mehrfachfunktion übernehmen und nicht nur zum Fügen der Gehäuseteile miteinander dienen, sondern auch als elektrisch leitende Elemente zwischen den Gehäuseteilen.The high-voltage storage device can in particular be free of additional ground conductors that connect the housing parts to one another in a current-conducting manner. These ground conductors include, for example, ground straps or ground cables. Accordingly, only the connecting elements can be provided as a ground conductor, i.e. as a ground connection between the at least two housing parts. It is particularly advantageous here that the connecting elements take on a multiple function and not only serve to join the housing parts together, but also as electrically conductive elements between the housing parts.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die wenigstens zwei Gehäuseteile an dem gemeinsamen Fügebereich mit einer Korrosionsschutzschicht versehen. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die Sicherheit des Hochvoltspeichers vor korrosionsbedingtem Ausfall. Insbesondere können auch einander zugewandte Fügeflächen der Gehäuseteile mit der Korrosionsschutzschicht versehen sein. Die Korrosionsschutzschicht kann eine geringere elektrische Leitfähigkeit aufweisen, als jeweilige Materialien, aus welchen die Gehäuseteile oder die Verbindungselemente gebildet sind. Dadurch übernimmt die Korrosionsschutzschicht nicht nur die Aufgabe des Korrosionsschutzes, sondern trägt auch noch zur elektrischen Isolation des Gehäuses bei. Insbesondere können die Gehäuseteile wenigstens an den Fügeflächen, bevorzugt auch zumindest teilweise, besonders bevorzugt an deren gesamter Außenoberfläche mit der Korrosionsschutzschicht beschichtet sein. Eine den Fügebereich bereichsweise begrenzende, erste Korrosionsschutzschicht des ersten Gehäuseteils kann als erste Fügefläche des ersten Gehäuseteils ausgebildet sein und eine den Fügebereich bereichsweise begrenzende, zweite Korrosionsschutzschicht des zweiten Gehäuseteils als zweite Fügefläche des zweiten Gehäuseteils.In a further advantageous development of the invention, the at least two housing parts are provided with a corrosion protection layer on the common joining area. This advantageously increases the safety of the high-voltage storage device against failure due to corrosion. In particular, mutually facing joining surfaces of the housing parts can also be provided with the corrosion protection layer. The corrosion protection layer can have a lower electrical conductivity than the respective materials from which the housing parts or the connecting elements are formed. As a result, the corrosion protection layer not only takes on the task of corrosion protection, but also contributes to the electrical insulation of the housing. In particular, the housing parts can be coated with the corrosion protection layer at least on the joining surfaces, preferably also at least partially, particularly preferably on their entire outer surface. A first corrosion protection layer of the first housing part, which delimits the joining area in some areas, can be designed as the first joining surface of the first housing part, and a second corrosion protection layer of the second housing part, which delimits the joining area in certain areas, can be designed as the second joining surface of the second housing part.
Besonders bevorzugt können die wenigstens zwei Gehäuseteile frei von Korrosionsschutzschicht-Unterbrechungen sein. Damit können die wenigstens zwei Gehäuseteile keine durch Maskierungen hervorgerufenen Stellen ohne Korrosionsschutzschicht an dem gemeinsamen Fügebereich aufweisen. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass die Korrosionsschutzschicht jedes der Gehäuseteile zumindest an dem gemeinsamen Fügebereich ununterbrochen ist, mit Ausnahme jeweiliger Fügestellen, an welchen die jeweiligen Verbindungselemente vorgesehen bzw. eingetrieben sind.Particularly preferably, the at least two housing parts can be free of interruptions in the corrosion protection layer. This means that the at least two housing parts cannot have any areas caused by masking without a corrosion protection layer on the common joining area. In other words, it can be provided that the corrosion protection layer of each of the housing parts is at least unun is broken, with the exception of respective joints at which the respective connecting elements are provided or driven.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Hochvoltspeicher gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein derartiges Kraftfahrzeug kann aufwandsarm hergestellt werden.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle with a high-voltage storage device according to the first aspect of the invention. Such a motor vehicle can be manufactured with little effort.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hochvoltspeichers gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, umfassend wenigstens die folgenden Schritte:
- - Anordnen der Vielzahl an Batteriezellen zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen;
- - Fügen der wenigstens zwei Gehäuseteile an dem gemeinsamen Fügebereich anhand der als Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselemente.
- - Arranging the plurality of battery cells between the at least two housing parts;
- - Joining the at least two housing parts to the common joining area using the connecting elements designed as semi-hollow rivets.
Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine aufwandsarme Herstellung des Hochvoltspeichers.Such a method enables low-cost production of the high-voltage storage device.
Beim Fügen kann eine zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen entlang des Fügebereichs aufgetragene Klebstoffschicht zusammengepresst werden. Dadurch kann eine besonders haltbare und fluiddichte, insbesondere wasserdichte, Verbindung zwischen den Gehäuseteilen geschaffen werden.When joining, an adhesive layer applied between the at least two housing parts along the joining area can be pressed together. This allows a particularly durable and fluid-tight, in particular waterproof, connection to be created between the housing parts.
Nach dem Fügen kann eine Kaltaushärtung der Klebstoffschicht erfolgen. Mit anderen Worten kann die Klebstoffschicht aus kalthärtendem Klebstoff gebildet sein, welcher im Anschluss an das Fügen aushärtet. Das Kaltaushärten stellt ein besonders aufwandsarmes Aushärteverfahren dar, bei welchem auf eine Erwärmung der Klebstoffschicht verzichtet werden kann.After joining, the adhesive layer can be cold cured. In other words, the adhesive layer can be formed from cold-curing adhesive, which hardens following joining. Cold curing is a particularly low-effort curing process in which there is no need to heat the adhesive layer.
Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.The preferred embodiments and their advantages presented in relation to one of the aspects apply accordingly to the other aspects of the invention and vice versa.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the claims, the following description of preferred embodiments and the drawings.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
-
1a eine Explosionsdarstellung eines Hochvoltspeichers, welcher zumindest zwei Gehäuseteile, nämlich eine Gehäuseoberschale und eine Gehäuseunterschale, sowie zwischen diesen angeordnete Batteriezellen aufweist; -
1b eine schematische Perspektivansicht des zusammengebauten Hochvoltspeichers, sowie eine stark abstrahierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches den Hochvoltspeicher umfasst; -
2a eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teilbereichs des Hochvoltspeichers in perspektivischer Darstellung, welche einen Fügebereich mit in einem Abstand zueinander angeordneten, als Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselementen des Hochvoltspeichers zeigt, anhand welchen die Gehäuseteile miteinander verbunden sind; -
2b eine vergrößerte Detailansicht eines in2a umrandeten Bereichs A, welcher ein einzelnes der als Halbhohlstanzniete ausgestalteten Verbindungselemente zeigt; -
3a eine schematische Schnittdarstellung entlang einer Schnittebene, welche auch der Schnittansicht in2a zugrunde liegt und anhand welcher erkennbar ist, dass der Hochvoltspeicher eine entlang des Fügebereichs und zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen angeordnete Klebstoffschicht aufweist; und -
3b eine vergrößerte Darstellung eines in3a gestrichelt umrandeten Bereichs B, welcher eine mittels eines der Verbindungselemente gebildete, zur Verbindung der Gehäuseteile ausgestaltete Stanzverbindung des Hochvoltspeichers zeigt.
-
1a an exploded view of a high-voltage storage device, which has at least two housing parts, namely an upper housing shell and a lower housing shell, and battery cells arranged between them; -
1b a schematic perspective view of the assembled high-voltage storage device, as well as a highly abstracted representation of a motor vehicle which includes the high-voltage storage device; -
2a an enlarged sectional view of a partial area of the high-voltage storage device in a perspective view, which shows a joining area with connecting elements of the high-voltage storage device which are arranged at a distance from one another and are designed as semi-hollow punch rivets, by means of which the housing parts are connected to one another; -
2 B an enlarged detailed view of one in2a outlined area A, which shows a single one of the connecting elements designed as semi-hollow rivets; -
3a a schematic sectional view along a sectional plane, which is also the sectional view in2a is the basis and from which it can be seen that the high-voltage storage device has an adhesive layer arranged along the joining area and between the at least two housing parts; and -
3b an enlarged view of one in3a Area B outlined by dashed lines, which shows a stamped connection of the high-voltage storage device formed by one of the connecting elements and designed to connect the housing parts.
Entlang des sich umfangsseitig des Gehäuses 30 erstreckenden Fügebereichs 60 weisen die zueinander benachbarten Verbindungselemente 50, 52, 54, 56 einen gegenseitigen Abstand x zwischen 60mm und 100mm, bevorzugt zwischen 70mm und 90mm und besonders bevorzugt zwischen 75mm und 85mm auf.Along the joining
Zudem dienen die Verbindungselemente 50, 52, 54, 56 als jeweilige elektrische Masseverbindung zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen 32, 34.In addition, the connecting
Die Gehäuseteile 32, 34 sind darüber hinaus an dem gemeinsamen Fügebereich 60 mit einer Korrosionsschutzschicht 33, 35 versehen. Dem ersten Gehäuseteil 32 ist dabei die erste Korrosionsschutzschicht 33 zugeordnet und dem zweiten Gehäuseteil 34 die zweite Korrosionsschutzschicht 35. Die Korrosionsschutzschichten 33, 35 können jeweils als Lackschicht ausgebildet sein.The
Bei einem Verfahren zur Herstellung des Hochvoltspeichers 10 können die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- - Anordnen der Vielzahl an
Batteriezellen 20 zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen 32, 34; - - Fügen der wenigstens zwei Gehäuseteile 32, 34 an
dem gemeinsamen Fügebereich 60 anhand der als 50, 52, 54, 56.Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselemente
- - Arranging the plurality of
battery cells 20 between the at least two 32, 34;housing parts - - Joining the at least two
32, 34 to the common joininghousing parts area 60 using the connecting 50, 52, 54, 56 designed as semi-hollow rivets.elements
Beim Fügen kann allgemein eine zwischen den wenigstens zwei Gehäuseteilen 32, 34 entlang des Fügebereichs 60 aufgetragene Klebstoffschicht 70 zusammengepresst werden. Dadurch kann eine besonders haltbare und fluiddichte, insbesondere wasserdichte, Verbindung zwischen den Gehäuseteilen 32, 34 geschaffen werden.When joining, an
Anschließend kann allgemein eine Kaltaushärtung der Klebstoffschicht 70 erfolgen. Mit anderen Worten kann die Klebstoffschicht 70 aus kalthärtendem Klebstoff gebildet sein, welcher im Anschluss an das Fügen aushärtet. Das Kaltaushärten stellt ein besonders aufwandsarmes Aushärteverfahren dar, bei welchem auf eine Erwärmung der Klebstoffschicht 70 verzichtet werden kann.Cold curing of the
Durch eine Kombination aus Klebstoffschicht mit den als Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselementen 50, 52, 54, 56 zur Verbindung der Gehäuseteile 32, 34 werden alle Funktionen (Dichtheit, mechanische Verbindung, Masseanbindung, EMV-Schutz) gleichzeitig erfüllt. Insbesondere kann durch die Verbindung des ersten Gehäuseteils 32 mit dem zweiten Gehäuseteil 34 durch die umfangsseitige Anbringung der Verbindungselemente 50 (Halbhohlstanzniete), wobei jeweils zwei benachbarte Verbindungselemente 50 den Abstand x mit einem Wert von ca. 80mm (zwischen 75mm und 85mm) aufweisen, die EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) auf besonders vorteilhafte Weise sichergestellt werden, zumal die Verbindungselemente 50 elektrisch leitend sind. Die Sicherstellung der EMV ist dabei ohne zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise ohne zusätzliche Abschirmungsfolien innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 30 gegeben. Darüber hinaus lässt sich hierdurch eine optimierte Bauraumausnutzung, sowie ein vereinfachter Montageprozess realisieren. Die Nutzung von kalthärtendem Klebstoff für die Klebstoffschicht 70 in Verbindung mit den als Halbhohlstanzniete ausgebildeten Verbindungselementen 50, 52, 54, 56 führt zu einer sehr guten Dichtwirkung, insbesondere wenn der Abstand x zwischen den Verbindungselementen 50, 52, 54, 56 vorzugsweise 80mm beträgt. Dadurch ergibt sich ein besonders kleiner Spalt zwischen den Gehäuseteilen 32, 34 an dem Fügebereich 60, wobei die Klebstoffschicht 70 kaum aufträgt. Bevorzugt kann die Klebstoffschicht 70 nach dem Fügen eine Höhe von kleiner oder gleich 0,2 mm aufweisen, wodurch sich eine besonders gute Dichtwirkung bei gleichzeitig geringem Platzbedarf der Klebstoffschicht 70 erzielen lässt.Through a combination of an adhesive layer with the connecting
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- HochvoltspeicherHigh-voltage storage
- 2020
- BatteriezellenBattery cells
- 3030
- GehäuseHousing
- 3232
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 3333
- erste Korrosionsschutzschicht ()first corrosion protection layer ()
- 3434
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
- 3636
- zweite Korrosionsschutzschichtsecond corrosion protection layer
- 5050
- Verbindungselementconnecting element
- 5252
- Verbindungselementconnecting element
- 5454
- Verbindungselementconnecting element
- 5656
- Verbindungselementconnecting element
- 6060
- Fügebereichjoining area
- 7070
- Klebstoffschichtadhesive layer
- KK
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- xx
- AbstandDistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102018214739 A1 [0003]DE 102018214739 A1 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022110664.0A DE102022110664A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022110664.0A DE102022110664A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022110664A1 true DE102022110664A1 (en) | 2023-11-02 |
Family
ID=88306802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022110664.0A Pending DE102022110664A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022110664A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018214739A1 (en) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Magna BDW technologies GmbH | High-strength housing, as well as processes for the production of high-strength cast housings |
DE102018125447A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-16 | Webasto SE | Battery module and battery for an electric vehicle |
DE102019101402A1 (en) | 2018-11-12 | 2020-05-14 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Battery housing for an electromotive vehicle |
CN111370607A (en) | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 郑州深澜动力科技有限公司 | Battery box and box body thereof |
DE102021106800A1 (en) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Storage housing for an electrical energy store in a motor vehicle |
-
2022
- 2022-05-02 DE DE102022110664.0A patent/DE102022110664A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018214739A1 (en) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Magna BDW technologies GmbH | High-strength housing, as well as processes for the production of high-strength cast housings |
DE102018125447A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-16 | Webasto SE | Battery module and battery for an electric vehicle |
DE102019101402A1 (en) | 2018-11-12 | 2020-05-14 | Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh | Battery housing for an electromotive vehicle |
CN111370607A (en) | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 郑州深澜动力科技有限公司 | Battery box and box body thereof |
DE102021106800A1 (en) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Storage housing for an electrical energy store in a motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015013800B4 (en) | Battery Haftfixierstruktur | |
DE112014005282B4 (en) | Shield structure, shield connector and method of manufacturing a shield connector with an electric wire | |
DE102017222352A1 (en) | CONNECTION CABLE CONNECTION AND CONNECTORS WITH CABLE | |
DE102016216848B4 (en) | High frequency discharge ignition device | |
DE112011101520T5 (en) | Cable joint arrangement | |
EP3583679A1 (en) | Housing having half-shell design for electric machines, and method for manufacturing said housing | |
DE102013213849A1 (en) | In-vehicle electric rotary machine | |
DE102017111857A1 (en) | Hybrid module of a monolithic assembly with an electrical conductor | |
DE102016117903A1 (en) | Body part assembly for a motor vehicle and method of making such a body part assembly | |
DE102022110664A1 (en) | High-voltage storage for a motor vehicle, motor vehicle with a high-voltage storage and method for producing a high-voltage storage | |
DE102016013847A1 (en) | Battery case, battery and method for sealing a battery case | |
DE102007018175A1 (en) | Power splitter for current distribution within main power supply of motor vehicle, has fuses firmly connected with wiring harness and its cables in undetachable manner in form of crimping connection and directly connected with splitter bar | |
DE102016221728A1 (en) | Power electronics unit with a high-voltage side of a low-voltage side decoupling separator | |
DE102020119107A1 (en) | Battery for a motor vehicle | |
EP3262724A1 (en) | High-voltage cable set | |
DE102019210427A1 (en) | Method for producing an electrically conductive connecting element and connecting arrangement with this connecting element | |
DE102007061816A1 (en) | Potential distributor for use in motor vehicle electrical system, has central supply line connected with electrical lines and formed as electrically conductive sheet plates, where electrical lines are welded on sheet plates by welding | |
DE102019129822A1 (en) | Device for arranging a stator in a housing of an electric motor | |
DE102017106622A1 (en) | Method for connecting three components and connectable system for carrying out the method | |
DE102016221147A1 (en) | Connecting arrangement between a cable lug and an electrical line, method for producing such and electric machine | |
DE102017206158A1 (en) | Cell connector, method of making such and battery module | |
DE112014004863B4 (en) | Shielding structure, as well as method for producing shielding connector with wire | |
DE102023114847A1 (en) | Protective sleeve assembly and wiring harness | |
DE102022111973A1 (en) | Method for providing a component | |
DE102022130150A1 (en) | Multi-stage screw connection with a module connector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |