DE102022110994B3 - Crash system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Crashsystem (1) für ein Batteriemodul eines Fahrzeugs, wobei das Batteriemodul mindestens zwei Batteriezellen (4) aufweist, wobei jede Batteriezelle (4) ein Gehäuse mit zwei Stirnseiten und zwei Längsseiten aufweist, wobei das Crashsystem (1) mindestens zwei Aktivelemente (2a) und mindestens ein Wandelement (6) aufweist, wobei das mindestens eine Wandelement (6) zwei Enden aufweist, wobei ein erstes Ende mit einem ersten Aktivelement (2a) und ein zweites Ende mit einem zweiten Aktivelement (2a) verbunden ist, wobei jeweils ein Wandelement (6) zwischen Längsseiten von zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen (4) anzuordnen ist, wobei ein erstes Aktivelement (2a) auf einer Stirnseite einer ersten und ein zweites Aktivelement (2a) auf einer Stirnseite einer zweiten der beiden unmittelbar benachbarten Batteriezellen (4) anzuordnen sind, wobei mindestens ein Aktivelement (2a) mindestens einen Abschnitt aufweist, der zu jedem Wandelement (6), mit dem das Aktivelement (2a) verbunden ist, im Profil unter einem spitzen Winkel kleiner 90° orientiert ist. The invention relates to a crash system (1) for a battery module of a vehicle, the battery module having at least two battery cells (4), each battery cell (4) having a housing with two end faces and two longitudinal sides, the crash system (1) having at least two active elements (2a) and at least one wall element (6), wherein the at least one wall element (6) has two ends, a first end being connected to a first active element (2a) and a second end being connected to a second active element (2a), wherein one wall element (6) is to be arranged between the longitudinal sides of two immediately adjacent battery cells (4), with a first active element (2a) on an end face of a first and a second active element (2a) on an end face of a second of the two immediately adjacent battery cells (4 ) are to be arranged, wherein at least one active element (2a) has at least one section which is oriented in profile at an acute angle of less than 90 ° to each wall element (6) to which the active element (2a) is connected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Crashsystem.The invention relates to a crash system.
Um einer Auswirkung eines Aufpralls eines Fahrzeugs mit einem Objekt entgegenzuwirken, kann in dem Fahrzeug ein hierfür vorgesehenes Crashsystem angeordnet sein.In order to counteract the effect of a collision between a vehicle and an object, a crash system intended for this purpose can be arranged in the vehicle.
Ein Kontaktierungselement zum elektrischen Anschließen eines Kontaktanschlusses einer elektrischen Zelle ist aus der Druckschrift
Die Druckschrift
Ein Batteriegehäuse ist aus der Druckschrift
Ein Hochvoltspeicher mit einem Pufferbereich und eine Puffereinrichtung sind aus der Druckschrift
Die Druckschrift
Eine Batteriezelle ist in der Druckschrift
Eine Anordnung zur Fixierung einer Batteriezelle ist aus der Druckschrift
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, ein Batteriemodul in einem Fahrzeug gegenüber einem Crash ausreichend zu sichern.Against this background, it was a task to adequately protect a battery module in a vehicle against a crash.
Diese Aufgabe wird durch ein Crashsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Ausführungsformen des Crashsystems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.This task is solved by a crash system with the features of the independent patent claim. Embodiments of the crash system emerge from the dependent patent claims and the description.
Das erfindungsgemäße Crashsystem bzw. ein Aufprallsystem ist für ein Batteriemodul eines Fahrzeugs, bspw. eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet, wobei das Batteriemodul mindestens zwei Batteriezellen aufweist, wobei jede Batteriezelle ein Gehäuse mit zwei Stirnseiten und zwei Längsseiten aufweist. Das Crashsystem weist für die mindestens zwei Batteriezellen mindestens zwei Aktivelemente, also für jede Batteriezelle ein Aktivelement, und mindestens ein Wandelement auf, wobei das mindestens eine Wandelement zwei Enden aufweist, wobei ein erstes Ende mit einem ersten Aktivelement und ein zweites Ende mit einem zweiten Aktivelement verbunden ist. Außerdem ist jeweils ein Wandelement zwischen Längsseiten von zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen anzuordnen, anordenbar bzw. angeordnet. Weiterhin ist ein erstes Aktivelement auf einer Stirnseite einer ersten der beiden unmittelbar benachbarten Batteriezellen und ein zweites Aktivelement auf einer Stirnseite einer zweiten der beiden unmittelbar benachbarten Batteriezellen vorzusehen, vorsehbar, vorgesehen, anzuordnen, anordenbar bzw. angeordnet, wobei jedes Aktivelement mindestens einen Abschnitt aufweist, der zu jedem Wandelement, mit dem das Aktivelement verbunden ist, im Profil unter einem spitzen Winkel kleiner 90° orientiert ist.The crash system or an impact system according to the invention is designed for a battery module of a vehicle, for example a motor vehicle, wherein the battery module has at least two battery cells, each battery cell having a housing with two end faces and two long sides. The crash system has at least two active elements for the at least two battery cells, i.e. one active element for each battery cell, and at least one wall element, wherein the at least one wall element has two ends, a first end with a first active element and a second end with a second active element connected is. In addition, one wall element is to be arranged, can be arranged or arranged between the long sides of two immediately adjacent battery cells. Furthermore, a first active element is to be provided, provided, provided, arranged, can be arranged or arranged on an end face of a first of the two immediately adjacent battery cells and a second active element on an end face of a second of the two immediately adjacent battery cells, wherein each active element has at least one section, which is oriented in profile at an acute angle of less than 90° to each wall element to which the active element is connected.
Jedes Aktivelement ist mit mindestens zwei Wandelementen, die eine Batteriezelle zumindest teilweise, ggf. vollständig, umschließen, begrenzen und/oder zumindest teilweise, ggf. vollständig, umhüllen, verbunden, wobei der mindestens eine Abschnitt zwischen den mindestens zwei Wandelementen üblicherweise im Profil uneben, gewölbt, schräg, schief, mindestens einmal geknickt und/oder gebogen ist.Each active element is connected to at least two wall elements that at least partially, possibly completely, enclose, delimit and/or at least partially, possibly completely, envelop a battery cell, the at least one section between the at least two wall elements usually being uneven in profile, curved, oblique, crooked, bent and/or bent at least once.
In Ausgestaltung ist zwischen jeweils einem Aktivelement und einer Stirnseite einer Batteriezelle mindestens ein Hohlraum vorgesehen, vorzusehen, anzuordnen, anordenbar bzw. angeordnet.In an embodiment, at least one cavity is provided, to be provided, to be arranged, to be arranged or arranged between each active element and an end face of a battery cell.
Mindestens zwei unmittelbar benachbarte Wandelemente sind dazu ausgebildet, Längsseiten, also mindestens zwei Längsseiten, von einer dazwischen anzuordnenden, anordenbaren bzw. angeordneten Batteriezelle in der Regel komplett zu umschließen. Dabei bildet ein Aktivelement mit sämtlichen unmittelbar benachbarten Wandelementen für diese dazwischen anzuordnende, angeordnete bzw. befindliche Batteriezelle eine Abdeckung, wobei sämtliche Wandelelemente eine Hülle für das Aktivelement bilden, die an einem Ende einerseits von dem Aktivelement abgedeckt und an einem gegenüberliegenden Ende geöffnet ist. Jeweils ein Wandelement bzw. eine Trennwand zwischen zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen trennt die beiden Batteriezellen mechanisch und kann sie auch voneinander elektrisch isolieren. Außerdem sind sämtliche Batteriezellen von einer gemeinsamen Außenwand umhüllt und/oder umschlossen, wobei die Außenwand mehrere Wandelemente und/oder mindestens eine Druckplatte aufweisen kann.At least two immediately adjacent wall elements are designed to generally completely enclose long sides, i.e. at least two long sides, of a battery cell to be arranged, arranged or arranged between them. An active element forms a cover with all immediately adjacent wall elements for this battery cell to be arranged, arranged or located between them, with all convertible elements forming a shell for the active element, which is covered by the active element at one end and is opened at an opposite end. A wall element or a partition between two immediately adjacent battery cells mechanically separates the two battery cells and can also electrically isolate them from each other. In addition, all battery cells are encased and/or enclosed by a common outer wall, wherein the outer wall can have several wall elements and/or at least one pressure plate.
Eine Ausgestaltung des Crashsystems und/oder jeweils einer Hülle zur Aufnahme einer Batteriezelle hängt auch von einer Form der Batteriezellen des Batteriemoduls ab. So weist in der Regel jede Batteriezelle eine Längsachse, bspw. Drehachse, auf, die parallel zu ihren Längsseiten orientiert ist, wobei üblicherweise die Längsachsen sämtlicher Batteriezellen zueinander parallel orientiert sind.A design of the crash system and/or a case for accommodating a battery cell also depends on a shape of the battery cells of the battery module. As a rule, each battery cell has a longitudinal axis, for example an axis of rotation, which is oriented parallel to its long sides, with the longitudinal axes of all battery cells usually being oriented parallel to one another.
Dabei ist es möglich, dass jede Batteriezelle eine kreisförmige bzw. runde Grundfläche aufweist und zylinderförmig ausgebildet ist. In diesem Fall umschließen die zwei unmittelbar benachbarten Wandelemente eine zylinderförmige Innenwand, in der die Batteriezelle aufgenommen ist. Bei einer derartigen zylinderförmigen Batteriezelle ist das dafür vorgesehene Aktivelement entsprechend einem Ausschnitt einer Oberfläche einer Kugel gebogen, gekrümmt, gewölbt und/oder domförmig ausgebildet. Alternativ hierzu ist es möglich, dass das Aktivelement kegelförmig ausgebildet ist.It is possible for each battery cell to have a circular or round base area and is cylindrical. In this case, the two immediately adjacent wall elements enclose a cylindrical inner wall in which the battery cell is accommodated. In such a cylindrical battery cell, the active element provided for this purpose is curved, curved, curved and/or dome-shaped corresponding to a section of a surface of a sphere. Alternatively, it is possible for the active element to be conical.
Es ist auch möglich, dass die Batteriezelle eine regelmäßig n-eckige, also bspw. dreieckige, viereckige, in der Regel rechteckige, insbesondere quadratische, oder mehreckige, bspw. auch sechseckige bzw. hexagonale Grundfläche aufweist, wobei die Batteriezelle gemäß einer Anzahl an Ecken drehsymmetrisch ist. Falls die Grundfläche n Ecken aufweist, wird die Batteriezelle nach einer Drehung um eine als Drehachse ausgebildete bzw. zu bezeichnende Längsachse von 360°/n in sich selbst abgebildet. In diesem Fall umschließen mindestens drei Wandelemente eine Innenwand mit n-eckiger Grundfläche, in der die Batteriezelle aufgenommen ist. Bei einer derartigen n-eckigen, bspw. quaderförmigen, Batteriezelle ist das dafür vorgesehene Aktivelement entsprechend der n-eckigen Grundfläche wie ein Polyeder, bspw. pyramidenförmig, ausgebildet. Es ist hierbei im Fall einer viereckigen, bspw. quadratischen, Grundfläche denkbar, dass das Aktivelement zwei ebene Abschnitte bzw. Flächen aufweist, wobei jeder Abschnitt unter demselben spitzen Winkel zu einem Wandelement orientiert bzw. ausgerichtet ist, wobei die beiden Abschnitte zueinander unter einem üblicherweise stumpfen Winkel von etwa 180° abzüglich dem Doppelten des Werts des spitzen Winkels orientiert sind.It is also possible for the battery cell to have a regularly n-shaped, for example triangular, quadrangular, generally rectangular, in particular square, or polygonal, for example also hexagonal or hexagonal base area, the battery cell having a number of corners is rotationally symmetrical. If the base area has n corners, the battery cell is imaged into itself after a rotation about a longitudinal axis of 360°/n, which is designed or can be referred to as an axis of rotation. In this case, at least three wall elements enclose an inner wall with an n-shaped base in which the battery cell is accommodated. In the case of such an n-angular, for example cuboid, battery cell, the active element provided for this purpose is designed like a polyhedron, for example pyramid-shaped, corresponding to the n-angular base area. In the case of a quadrangular, for example square, base area, it is conceivable that the active element has two flat sections or surfaces, each section being oriented or aligned at the same acute angle to a wall element, the two sections usually being at one angle to one another are oriented at an obtuse angle of approximately 180° minus twice the value of the acute angle.
Im Fall der n-eckigen, bspw. viereckigen, aber auch im Fall einer kreisförmigen Grundfläche ist es denkbar, dass das Aktivelement nur einen ebenen Abschnitt bzw. eine Fläche aufweist, wobei der Abschnitt unter demselben spitzen Winkel zu einem ersten und einem gegenüberliegenden Wandelement orientiert bzw. ausgerichtet ist.In the case of the n-square, for example square, but also in the case of a circular base area, it is conceivable that the active element only has a flat section or a surface, the section being oriented at the same acute angle to a first and an opposite wall element or aligned.
Unabhängig von einer jeweiligen geometrischen Ausgestaltung des Aktivelements für eine in ihrer Grundfläche runde oder eckige Batteriezelle, ist dieses Aktivelement, weg von der Stirnseite der Batteriezelle nach außen orientiert, entweder konvex oder, hin zu der Stirnseite der Batteriezelle nach innen orientiert, konkav geformt. In Ausgestaltung ist jeweils ein Aktivelement mindestens einmal gebogen, also einfach gebogen oder doppelt gebogen, wobei es mindestens einmal bzw. konkav oder konvex gebogen ist und eine Abdeckung für eine Stirnseite einer Batteriezelle bildet.Regardless of a respective geometric configuration of the active element for a battery cell that is round or square in its base area, this active element is oriented outwards away from the front side of the battery cell, either convex or concave in shape, oriented inwards towards the front side of the battery cell. In each embodiment, an active element is bent at least once, i.e. simply bent or double bent, whereby it is bent at least once or concavely or convexly and forms a cover for an end face of a battery cell.
In weiterer Ausgestaltung des Crashsystems ist ein Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Wandelementen, zwischen denen eine Batteriezelle anzuordnen, anordenbar bzw. angeordnet ist, größer als eine Summe eines Abstands zwischen zwei gegenüberliegenden Längsseiten der Batteriezelle und somit einer Breite der Batteriezelle zuzüglich einer Breite mindestens eines Luftspalts zwischen einer Längsseite und einem Wandelement.In a further embodiment of the crash system, a distance between two opposite wall elements, between which a battery cell can be arranged, can be arranged or is arranged, is greater than a sum of a distance between two opposite longitudinal sides of the battery cell and thus a width of the battery cell plus a width of at least one air gap between a long side and a wall element.
Außerdem ist jedes Aktivelement plastisch verformbar bzw. zu verformen. Das mindestens eine Wandelement ist, bspw. auch bei einer relativen Bewegung von zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen aufeinander zu, elastisch verformbar bzw. zu verformen. Jeweils ein verformbares Aktivelement ist dazu ausgebildet, die beiden Wandelemente, mit denen es verbunden ist, relativ zueinander abzustützen und auch im Fall eines Crashes zwischen den beiden Wandelementen, in dem sich die Batteriezelle befindet, einen minimalen Abstand aufrechtzuerhalten.In addition, each active element can be plastically deformed or deformed. The at least one wall element is elastically deformable or can be deformed, for example even in the event of a relative movement of two immediately adjacent battery cells towards one another. Each deformable active element is designed to support the two wall elements to which it is connected relative to one another and to maintain a minimum distance between the two wall elements in which the battery cell is located even in the event of a crash.
Es ist möglich, dass mehrere miteinander verbundene Aktivelemente und Wandelemente im Profil, also gemäß einem Schnitt durch das Batteriemodul und das Crashsystem, die miteinander verbunden und/oder kombiniert sind, mäanderförmig ausgebildet sind. Weiterhin ist es möglich, dass auf mindestens einem Wandelement Dämpfungsmaterial, üblicherweise ein dämpfendes Zusatzelement, angeordnet ist, das sich zwischen einer Längsseite einer Batteriezelle und einem Wandelement befindet.It is possible for several interconnected active elements and wall elements to be designed in a meandering shape in profile, i.e. according to a section through the battery module and the crash system, which are connected and/or combined with one another. Furthermore, it is possible for damping material, usually an additional damping element, to be arranged on at least one wall element, which is located between a long side of a battery cell and a wall element.
Das Crashsystem ist bspw. für ein Batteriemodul ausgebildet, das in einem Schweller und/oder Unterboden des Fahrzeugs anzuordnen, anordenbar bzw. angeordnet ist.The crash system is designed, for example, for a battery module that is to be arranged, can be arranged or is arranged in a sill and/or underbody of the vehicle.
Es ist möglich, dass jedes Aktivelement und/oder Wandelement bezüglich seiner Form und seiner materiellen Beschaffenheit anzupassen und/oder einstellbar ist. Jedes Aktivelement und/oder Wandelement als Crashelement sowie das Crashsystem sind im Fall eines Crashes, eines Aufpralls des Fahrzeugs auf einem anderen Objekt bzw. eines Unfalls mit diesem Objekt zur Aufnahme der dabei entstehenden mechanischen Energie ausgebildet. Jedes Wandelement und/oder jedes Aktivelement auf einer oberen oder entgegengesetzten unteren Stirnseite einer jeweiligen Batteriezelle kann auch als Abstandshalter zur Aufnahme der beim Crash entstehenden Energie zwischen benachbarten Batteriezellen ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Ein jeweiliges als Wandelement ausgebildetes Crashelement zwischen zwei Batteriezellen und/oder ein jeweiliges als Aktivelement ausgebildetes einstellbares Crashelement auf oder unter einer Batteriezelle ist in einem Bauraum mit einer Breite von bis zu 1 cm, insbesondere einer Breite bis zu 10 mm, bspw. zwischen 1 mm und 5 mm angeordnet. In einem Bauraum zwischen zwei Batteriezellen ist neben dem Wandelement mindestens ein Luftspalt angeordnet. In einem Bauraum oberhalb oder unterhalb einer Stirnseite einer Batteriezelle ist neben dem Aktivelement der Hohlraum angeordnet. Jedes Crashelement, bspw. ein gebogenes Aktivelement oder Wandelement, besteht aus mindestens einem Material, bspw. aus Aluminium, Kunststoff und/oder einem dämpfenden Material bzw. Dämpfungsmaterial mit erhöhter Dämpfung und kann als Aluminiumprofil, Kunststoffprofil oder Mischprofil gebildet sein. Dabei können Crashelemente, bspw. Wandelemente, abwechselnd mit einem Dämpfungsmaterial und mit leitfähigem Material ausgestattet sein, wobei jedes (2n+1)-te Wandelement Dämpfungsmaterial und jedes 2n-te Wandelement elektrisch leitfähiges Material aufweist. In Ausgestaltung weist jedes (2n+1)-te Wandelement Material mit einer ersten elektrischen Leitfähigkeit und jedes 2n-te Wandelement Material mit einer zweiten elektrischen Leitfähigkeit auf, wobei die zweite elektrische Leitfähigkeit größer als die erste elektrische Leitfähigkeit ist. Dabei ist es möglich, dass das Dämpfungsmaterial und das leitfähige Material nur auf bzw. an einer Seite jeweils eines Wandelements angeordnet und nur jeweils einer von zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen, also jeweils einer Längsseite einer Batteriezelle, zugeordnet sind.It is possible for each active element and/or wall element to be adaptable and/or adjustable in terms of its shape and material properties. Each active element and/or wall element as a crash element as well as the crash system are designed to absorb the resulting mechanical energy in the event of a crash, an impact of the vehicle on another object or an accident with this object. Each wall element and/or each active element on an upper or opposite lower end face of a respective battery cell can also be designed or referred to as a spacer for absorbing the energy generated during a crash between adjacent battery cells. A respective crash element designed as a wall element between two battery cells and / or a respective adjustable crash element designed as an active element on or under a battery cell is in an installation space with a width of up to 1 cm, in particular a width of up to 10 mm, for example between 1 mm and 5 mm. In an installation space between two battery cells, at least one air gap is arranged next to the wall element. The cavity is arranged next to the active element in an installation space above or below an end face of a battery cell. Each crash element, for example a curved active element or wall element, consists of at least one material, for example aluminum, plastic and/or a damping material or damping material with increased damping and can be formed as an aluminum profile, plastic profile or mixed profile. Crash elements, for example wall elements, can be equipped alternately with a damping material and with conductive material, with every (2n+1)th wall element having damping material and every 2nth wall element having electrically conductive material. In an embodiment, each (2n+1)th wall element has material with a first electrical conductivity and each 2nth wall element has material with a second electrical conductivity, the second electrical conductivity being greater than the first electrical conductivity. It is possible for the damping material and the conductive material to be arranged only on or on one side of a wall element and only assigned to one of two immediately adjacent battery cells, i.e. one long side of a battery cell.
Jedes Crashelement kann bei einem Crash bzw. Aufprall des Fahrzeugs mechanische Energie abbauen, die ansonsten in anderen Komponenten des Fahrzeugs, bspw. im Schweller, im Kofferraum oder in einer hierfür vorgesehenen weiteren Crashstruktur bzw. einem entsprechenden weiteren Crashsystem des Fahrzeugs aufzunehmen ist. Dabei weist das Crashsystem aufgrund kleinbauender Crashelemente ein geringes Gewicht auf. Es ist auch möglich, den Schweller oder eine entsprechende Struktur im Aufbau des Fahrzeugs kleiner auszubilden.In the event of a crash or impact of the vehicle, each crash element can reduce mechanical energy that would otherwise be absorbed in other components of the vehicle, for example in the sill, in the trunk or in a further crash structure or a corresponding further crash system of the vehicle provided for this purpose. The crash system has a low weight due to small crash elements. It is also possible to make the sill or a corresponding structure in the structure of the vehicle smaller.
In einer möglichen Ausgestaltung ist in jeweils ein Aktivelement, falls es bspw. kegelförmig ausgebildet ist oder zwei zueinander gewinkelte ebene Flächen aufweist, mindestens ein Winkel eingebracht. Außerdem ist entsprechend zwischen einem Aktivelement und einem Wandelement, die miteinander verbunden sind, ebenfalls der stumpfe Winkel kleiner 90° eingebracht. Mindestens einer der genannten Winkel wird aufgrund einer Kraft, die bei dem Crash auf das Fahrzeug, das Batteriemodul und/oder das Crashsystem wirkt, verändert.In a possible embodiment, at least one angle is introduced into each active element, for example if it is conical or has two flat surfaces that are angled relative to one another. In addition, the obtuse angle of less than 90° is also introduced between an active element and a wall element, which are connected to one another. At least one of the angles mentioned is changed due to a force that acts on the vehicle, the battery module and/or the crash system during the crash.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
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1a ,1b ,1c zeigen in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Crashsystems. -
2a ,2b ,2c ,2d ,2e zeigen jeweils ein Beispiel für ein Aktivelement für jeweils eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Crashsystems.
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1a ,1b ,1c show a schematic representation of a first embodiment of the crash system according to the invention. -
2a ,2 B ,2c ,2d ,2e each show an example of an active element for a further embodiment of the crash system according to the invention.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleichen Bezugszeichen sind dieselben Komponenten zugeordnet.The characters are described coherently and comprehensively. The same components are assigned to the same reference numbers.
Die anhand der
Hierbei ist vorgesehen, dass jede Batteriezelle 4 bzw. ihr Gehäuse eine Längsachse aufweist, die zwischen mindestens zwei Längsseiten parallel zu diesen Längsseiten einer jeweiligen Batteriezelle 4 bzw. ihrem Gehäuse orientiert ist. Außerdem weist jede Batteriezelle 4 bzw. ihr Gehäuse zwei Stirnseiten auf, wobei hier jeweils eine Stirnseite zu den Längsseiten einer jeweiligen Batteriezelle 4 senkrecht orientiert ist.It is provided here that each
Es ist vorgesehen, dass zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Batteriezellen 4 ein Wandelement 6 als Crashelement des Crashsystems 1 angeordnet ist. Außerdem ist jeweils nur auf einer Stirnseite jeweils einer Batteriezelle 4 ein Aktivelement 2a als weiteres Crashelement des Crashsystems 1 angeordnet, das zwei ebene und/oder flache Abschnitte aufweist. Das Aktivelement 2a ist mit jeweils zwei benachbarten Wandelementen 6, zwischen denen jeweils eine Batteriezelle 4 angeordnet ist, verbunden. Dabei ist ein erster Abschnitt unter einem spitzen Winkel relativ zu einem ersten Wandelement 6 und ein zweiter Abschnitt unter demselben spitzen Winkel relativ zu einem zweiten Wandelement 6 orientiert. Außerdem weist jedes Aktivelement 2a ungefähr in seiner Mitte einen stumpfen Winkel auf, der hier einen Wert von 180° abzüglich einem Doppelten des Werts des voranstehend genannten spitzen Winkels entspricht, wobei die zwei Abschnitte des jeweiligen Aktivelements 2a hier unter dem stumpfen Winkel zueinander orientiert sind. Dabei ist jedes Aktivelement 2a entlang des Winkels konvex geknickt und somit gebogen.It is envisaged that a
Das hier vorgestellte Batteriemodul ist dazu ausgebildet, eine elektrische Maschine zum Antreiben eines Fahrzeugs, hier eines Kraftfahrzeugs, mit elektrischer Energie zu versorgen, die in dem Batteriemodul gespeichert ist bzw. wird. Für das hier vorgestellte Batteriemodul und das Crashsystem 1 ist vorgesehen, dass ein erstes Aktivelement 2a einerseits mit einer ersten Druckplatte 8 als zusätzliches Wandelement und andererseits mit einem ersten Wandelement 6 verbunden ist, wobei die Druckplatte 8 hier dicker bzw. breiter als das Wandelement ist. Dabei ist hier das erste obere Aktivelement 2a auf einer oberen Stirnseite einer ersten Batteriezelle 4 angeordnet, die weiterhin auch zwischen der ersten Druckplatte 8 und dem ersten Wandelement 6 angeordnet ist. Ein zweites unteres Aktivelement 2a ist mit dem ersten Wandelement 6 und einem zweiten Wandelement 6 verbunden und weiterhin an einer unteren Stirnseite einer zweiten Batteriezelle 4 angeordnet. Das Crashsystem 1 weist für bspw. k Batteriezellen 4 k Aktivelemente 2a und k-1 Wandelemente 6 auf. Dabei ist hier an jeweils einer oberen Stirnseite einer ungeradzahligen Batteriezelle 4, also an der ersten, dritten und (2n+1)-ten Batteriezelle ein oberes Aktivelement 2a und an der unteren Stirnseite jeder geradzahligen Batteriezelle, also jeder zweiten, vierten und 2n-ten Batteriezelle ein unteres Aktivelement 2a angeordnet. Ein letztes, hier unteres Aktivelement 2a ist hier einerseits mit einem letzten Wandelement 6 und einer zweiten Druckplatte 8 verbunden, zwischen denen auch eine letzte Batteriezelle 4 des Batteriemoduls angeordnet ist.The battery module presented here is designed to supply an electrical machine for driving a vehicle, here a motor vehicle, with electrical energy that is or is stored in the battery module. For the battery module and the
Im Detail zeigt
In
Das erste Beispiel des Aktivelements 2a ist auch in
Das dritte Beispiel des Aktivelements 2c weist lediglich einen flachen und/oder ebenen Abschnitt auf, der hier mit zwei Wandelementen 6 verbunden ist, wobei das Aktivelement 2c zu einem zweiten Wandelement 6 unter einem spitzen Winkel γ [gamma] und zu einem ersten Wandelement 6 unter einem spitzen Winkel von 90°-γ orientiert ist.The third example of the
Das anhand von
Bei jedem hier exemplarisch vorgestellten Beispiel eines Aktivelements 2a, 2b, 2c, 2d, 2e als Crashelement einer jeweiligen Ausführungsform des Crashsystems 1 ist vorgesehen, dass sich dieses Aktivelement 2a, 2b, 2c, 2d, 2e nach dem Crash und/oder aufgrund einer darauf wirkenden mechanischen Kraft zusammendrücken lässt und/oder zusammengedrückt sowie entsprechend deformiert wird, wobei das Aktivelement 2a, 2b, 2c, 2d, 2e einen Weg zur Aufnahme von Energie freigibt, ohne eine jeweilige Batteriezelle 4 bzw. deren Gehäuse, auf deren Stirnseite es entweder oben oder unten angeordnet ist, zu verformen.In each example presented here of an
BEZUGSZEICHEN:REFERENCE SYMBOLS:
- 11
- CrashsystemCrash system
- 2a, 2b, 2c, 2d, 2e2a, 2b, 2c, 2d, 2e
- AktivelementActive element
- 44
- BatteriezelleBattery cell
- 66
- WandelementWall element
- 88th
- Druckplatteprinting plate
- 1010
- ZusatzelementAdditional element
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