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Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse zur Aufnahme mehrerer Batteriezellen sowie eine Batterie mit einem entsprechenden Batteriegehäuse. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer ebensolchen Batterie bzw. einem ebensolchen Batteriegehäuse.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, Elektro- und Hybridfahrzeuge mit Batteriemodulen auszustatten, um mittels der dort gespeicherten bzw. speicherbaren elektrischen Energie die Antriebsaggregate der entsprechenden Fahrzeuge anzutreiben. In der Regel umfassen derartige Batteriemodule mehrere Batteriezellen (z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen), die miteinander zu einer Hochvolt-Batterie elektrisch verbunden sind.
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Um die Batteriemodule bzw. die Batteriezellen gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere Feuchtigkeit, Kälte und/oder Hitze, zu schützen, werden die vorgenannten Komponenten zumeist mit einem (Batterie-)Gehäuse umhaust. Neben dem Schutz vor Umwelteinflüssen besteht dabei jedoch auch ein Bedarf an einer möglichst robusten Lagerung, welche die Batteriezellen sicher vor Beschädigungen, z. B. in einem Crashfall, schützt.
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Nachteilig an den bisherigen Gehäuselösungen ist oftmals deren hohes Gewicht, deren mitunter komplexe Herstellung sowie deren hoher Bauraumbedarf.
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Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zur Lagerung bzw. Aufnahme von Batteriemodulen bzw. Batteriezellen bereitzustellen. Bevorzugt ist es dabei eine Aufgabe der Erfindung, ein möglichst leichtes und sicheres Batteriegehäuse bereitzustellen, das insbesondere einfach herzustellen ist.
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Diese Aufgaben können mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Ein erster unabhängiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Batteriegehäuse, z. B. aus einer Aluminiumlegierung und/oder Stahl. Bevorzugt dient das Batteriegehäuse zur Aufnahme mehrerer Batteriezellen (z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen).
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Das Batteriegehäuse weist mindestens ein (z. B. im Wesentlichen rechteckförmiges) Seitenteil auf, wobei das mindestens eine Seitenteil zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildet ist. Das mindestens eine Seitenteil weist dabei eine (z. B. plattenförmige) Außenwand und mindestens ein offenes (z. B. C-förmiges) Profil auf, das mit der Außenwand gefügt ist und eine Innenwand des mindestens einen Seitenteils bildet. Das mindestens eine Seitenteil kann somit nach außen durch die Außenwand und nach innen durch das mindestens eine offene Profil begrenzt werden.
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Hierbei ist vorgesehen, dass das mindestens eine offene Profil zur Außenwand hin offen angeordnet ist und zusammen mit der Außenwand mindestens einen Aufnahmeraum begrenzt. Bevorzugt dient dieser mindestens eine Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wärmeisolierung (z. B. einer Vliesmatte oder eines Schaumstoffs). Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine leichte und dennoch stabile Vorrichtung zur Lagerung von Batteriezellen bereitgestellt werden, welche zudem die Möglichkeit einer direkten Integration der Wärmeisolierung in das Gehäuse bietet. Weiterhin ermöglicht die Verwendung einfach zu fertigender Profil- bzw. Plattenelemente ein kostengünstiges Herstellen des Batteriegehäuses sowie - wie nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird - ein flexibles Auslegen bzw. Skalieren der Gehäusegröße.
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Nach einem Aspekt kann das mindestens eine offene Profil ein C-Profil und/oder C-profilförmig sein. Das mindestens eine offene Profil kann somit bevorzugt zumindest vierfach gekantet und/oder zumindest vierfach gewinkelt sein. Beispielsweise kann das, z. B. durch (Kalt-)Umformen und/oder Strangpressen gefertigte, mindestens eine offene Profil einen Querschnitt aufweisen, der dem Buchstaben „C“ ähnelt.
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Zudem oder alternativ kann das mindestens eine offene Profil einen (z. B. geraden) Profilsteg und zwei vom Profilsteg jeweils senkrecht abstehende Profilschenkel aufweisen. Dabei kann jeder der Profilschenkel einen, vorzugsweise parallel zum Profilsteg, abgewinkelten Endbereich aufweisen. Bevorzugt sind die abgewinkelten Endbereiche einander zugewandt. Auf vorteilhafte Weise können diese abgewinkelten Endbereiche, welche vorzugsweise ein C-Profil von z. B. einem U-Profil unterscheiden, eine Anlage- bzw. Fügefläche für die Außenwand bilden und so auf vorteilhafte Weise ein stabiles Anbringen der Außenwand an das mindestens eine offene Profil ermöglichen.
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Zudem oder alternativ kann das mindestens eine offene Profil zu einem Innenraum des Batteriegehäuses hin geschlossen sein. Der Innenraum dient dabei bevorzugt zur Aufnahme der mehrerer Batteriezellen. Beispielweise kann das mindestens eine offene Profil derart angeordnet sein, dass eine Öffnung des mindestens einen offenen Profils vom Innenraum ab- bzw. weggewandt ist. Im Fall, dass das mindestens eine offene Profil als C-Profil ausgebildet ist, kann das mindestens eine offene Profil z. B. in Form eines „stehenden C“ angeordnet sein, wobei die Öffnung des C vorzugsweise vom Innenraum abgewandt angeordnet ist.
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Zudem oder alternativ kann das mindestens eine offene Profil einseitig offen sein. Beispielsweise kann ein Querschnitt des mindestens einen offenen Profils nur auf einer Seite offen sein bzw. nur eine Öffnung aufweisen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt können die Außenwand und das mindestens eine offene Profil zumindest abschnittsweise aneinander anliegen. Bevorzugt liegen die Außenwand und das mindestens eine offene Profil dabei zumindest abschnittsweise flächig aneinander an. Die Außenwand und das mindestens eine offene Profil können somit, vorzugsweise über eine ausgedehnte Fläche, in direktem Kontakt miteinander stehen.
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Zudem oder alternativ können die Außenwand und das mindestens eine offene Profil zumindest abschnittsweise durch den mindestens einen Aufnahmeraum voneinander beabstandet sein. Lediglich beispielhaft kann die Außenwand und der Profilsteg des mindestens einen offenen Profils in einem, im Wesentlichen durch die Länge der Profilschenkel bestimmten, Abstand voneinander angeordnet sein, wobei zwischen der Außenwand und dem Profilsteg der Aufnahmeraum angeordnet sein kann.
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Zudem oder alternativ können die Außenwand und das mindestens eine offene Profil zumindest abschnittsweise miteinander verbunden, vorzugsweise direkt miteinander verbunden, sein. Die Außenwand und das mindestens eine offene Profil können bevorzugt unmittelbar aneinandergrenzen. Beispielsweise können die Außenwand und das mindestens eine offene Profil zumindest abschnittsweise miteinander vernietet und/oder verschraubt sein.
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Nach einem weiteren Aspekt kann das Batteriegehäuse eine Wärmeisolierung aufweisen, die in dem mindestens einen Aufnahmeraum aufgenommen (z. B. eingelegt und/oder eingeklebt) ist. Entsprechend kann die Wärmeisolierung vorzugsweise zwischen der Außenwand und dem mindestens einen offenen Profil angeordnet sein. Die Wärmeisolierung kann z. B. eine Vliesmatte und/oder einen Schaumstoff aufweisen. Zudem oder alternativ kann der mindestens eine Aufnahmeraum mit der Wärmeisolierung (z. B. in Form eines aushärtbaren Polyurethan-Schaumstoffs) ausgeschäumt sein. Auf vorteilhafte Weise kann die Wärmeisolierung dadurch direkt in das Batteriegehäuse integriert werden. Ein weiterer Vorteil hiervon ist, dass die Wärmeisolierung nicht (z. B. mittels entsprechender Formeinrichtungen) in Formteilen hergestellt werden muss, sondern direkt im Bauteil „erzeugt“ werden kann bzw. das Batteriegehäuse selbst die Form ist. Weiterhin kann die Wärmeisolierung auch auf vorteilhafte Weise zur Versteifung des Batteriegehäuses und/oder als Brandschutz dienen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann das mindestens eine offene Profil mehrere (z. B. vier) offene Profile umfassen. Entsprechend kann die Innenwand des mindestens einen Seitenteils, welche durch die mehreren offenen Profile gebildet sein kann, mehrteilig bzw. segmentiert sein.
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Nach einem weiteren Aspekt können die mehreren offenen Profile gestapelt, z. B. aufeinandergestapelt, sein. Bevorzugt sind die mehreren offenen Profile gleich orientiert und/oder bündig gestapelt. Eine Stapelrichtung der mehreren offenen Profile kann bspw. vertikal und/oder senkrecht zu einer Längsachse der jeweiligen offenen Profile sein. Bevorzugt sind dabei jeweils zwei benachbarte offene Profile der mehreren offenen Profile aneinander befestigt, z. B. miteinander verschraubt. Durch die gestapelte Anordnung ist die Größe bzw. Höhe des Batteriegehäuses auf vorteilhafte Weise flexibel an die jeweiligen Anforderungen (z. B. Fahrzeuggröße) anpassbar. Ferner ermöglicht die Verwendung von Gleichteilen auf vorteilhafte Weise eine möglichst einfach und kostengünstige Herstellung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt können die mehreren offenen Profile in einer Ebene angeordnet sein. Bevorzugt ist die Ebene dabei eine Vertikalebene.
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Zudem oder alternativ kann können die mehreren offenen Profile alle gleich ausgerichtet sein. Beispielsweise können die jeweiligen Öffnungen der mehreren offenen Profile jeweils in die gleiche Richtung (z. B. nach außen) orientiert sein.
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Zudem oder alternativ können die mehreren offenen Profile alle gleich ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei den mehreren offenen Profilen jeweils um Gleichteile handeln.
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Zudem oder alternativ kann können jeweils zwei benachbarte offene Profile der mehreren offenen Profile flächig aneinander anliegen. Bevorzugt sind dabei jeweils zwei benachbarte offene Profile bündig aneinandergefügt. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein möglichst einfach zu fertigendes und skalierbares Seitenteil des Batteriegehäuses bereitgestellt werden.
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Nach einem weiteren Aspekt können jeweils zwei benachbarte offene Profile der mehreren offenen Profile über zumindest eine Schraubverbindung miteinander verschraubt sein. Beispielsweise können jeweils zwei benachbarte offene Profile mittels zumindest einer sich durch die jeweils zwei benachbarten offenen Profile erstreckenden Schraube aneinander befestigt sein. Durch das offene Profil kann dabei auf vorteilhafte Weise eine gute Zugänglichkeit der zumindest einen Schraubverbindung sichergestellt werden.
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Zudem oder alternativ können jeweils zwei benachbarte offene Profile der mehreren offenen Profile zueinander fluchtend angeordnete Durchgangslöcher aufweisen. Die Durchgangslöcher können z. B. gebohrt, gestanzt und/oder lasergeschnitten sein. Bevorzugt sind die jeweiligen Durchgangslöcher angrenzend zueinander angeordnet. Beispielsweise kann jeweils ein unteres Profil von zwei benachbarten offenen Profilen die Durchgangslöcher an einer Oberseite des (unteren) Profil aufweisen, während ein oberes Profil von zwei benachbarten offenen Profilen die Durchgangslöcher an einer Unterseite des (oberen) Profils aufweisen kann. Durch die entsprechenden Durchgangslöcher kann sich jeweils ein (z. B. längliches) Befestigungselement (z. B. eine Schraube und/oder Gewindestift) erstrecken. Diese können dabei z. B. in einer Mutter und/oder einer an einem der offenen Profile angeschweißte Schweißmutter aufgenommen sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die zumindest eine Schraubverbindung mindestens ein Hülsenelement zur Verringerung einer Flächenpressung der zumindest einen Schraubverbindung aufweisen. Lediglich beispielhaft kann das mindestens ein Hülsenelement in Form einer Flügelhülse mit einem Durchgang und zwei von dem Durchgang, vorzugsweise senkrecht, abstehenden Flügeln zur Vergrößerung einer Auflagefläche der Flügelhülse ausgebildet sein. Bevorzugt weist das mindestens ein Hülsenelement eine längliche Form bzw. eine längliche Anlagefläche auf. Das mindestens eine Hülsenelement soll somit vorzugsweise nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine Klemmlänge der zumindest eine Schraubverbindung vergrößert und die Flächenpressung reduziert werden, wobei durch das offene Profil wiederum ein möglichst einfaches Anbringen bzw. Einbringen des mindestens einen Hülsenelements ermöglichst wird.
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Nach einem weiteren Aspekt kann sich die Außenwand über die mehreren offenen Profile erstrecken. Bevorzugt weist die Außenwand somit eine größere Ausdehnung als jedes der mehreren offenen Profile auf. Die Außenwand kann bspw. an allen der mehreren offenen Profile anliegen.
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Zudem oder alternativ kann die Außenwand die mehreren offenen Profile (z. B. von außen) verschließen. Beispielsweise kann die Außenwand die jeweiligen Öffnungen der mehreren offenen Profile bedecken. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst dichte und einfach zu montierende Außenwandung des mindestens einen Seitenteils ermöglicht werden. Beispielsweise kann, nachdem die (nach außen) offenen Profile in der gewünschten Höhe übereinandergestapelt wurden und ggf. die Wärmeisolierung in die offenen Profile eingebracht wurde, die gesamte Außenfläche durch Anbringen einer einzigen ausgedehnten Außenwand in einem Arbeitsschritt verschlossen werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Außenwand einteilig ausgebildet sein. Bevorzugt soll die Außenwand somit aus einem Teil bzw. Stück bestehen. Beispielsweise kann die Außenwand als eine (z. B. rechteckige) Metallplatte ausgebildet sein.
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Zudem oder alternativ kann die Außenwand im Wesentlichen plan ausgebildet sein. Die Außenwand kann somit z. B. eine ebene bzw. flache Form, ohne Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst einfache zu fertigende Außenwand bereitgestellt werden.
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Alternativ kann die Außenwand zumindest eine Sicke zur Versteifung der Außenwand aufweisen. Beispielsweise kann die Außenwand eine rinnenförmige, vorzugsweise nach innen gewölbte, Vertiefung aufweisen. Bevorzugt erstreckt sich die zumindest eine Sicke entlang einer Längsachse der Außenwand bzw. des mindestens einen Seitenteils. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch die Stabilität des Batteriegehäuses erhöht werden, wobei sich diese Ausführung der Außenwand insbesondere für crashexponierte Seitenflächen eignet.
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Nach einem weiteren Aspekt kann das mindestens eine Seitenteil mehrere (z. B. vier) Seitenteile umfassen. Diese mehreren Seitenteile können dabei gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise können die mehreren Seitenteile zumindest ein Seitenteil mit einer planen Außenwand und zumindest ein Seitenteil mit einer mittels zumindest einer Sicke versteife Außenwand aufweisen. Vorzugsweise weist die mittels zumindest einer Sicke versteife Außenwand dabei auch eine größere Dicke als die plane Außenwand auf. In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die mehreren Seitenteile einen Rahmen. Dieser kann z. B. geschlossen und/oder rechteckrahmenförmig sein. Die rahmenförmige Ausgestaltung bietet dabei den Vorteil, dass bei der Herstellung zunächst die offenen Profile zu entsprechenden Profilrahmen zusammengefügt werden können, welche sodann aufeinandergestapelt und letztlich (ggf. nach Einbringen der Wärmeisolierung) mit den zugehörigen Außenwänden verschlossen werden. Insgesamt kann dadurch ein einfach zu fertigendes und möglichst flexibel skalierbares Batteriegehäuse bereitgestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Batteriegehäuse mindestens ein (z. B. gegossenes) Winkelelement (z. B. ein Eckelement) aufweisen. Über das mindestens eine Winkelelement können zwei, vorzugsweise benachbarte, Seitenteile der mehrere Seitenteile miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann dazu jedes der zwei Seitenteile am Winkelelement befestigt (z. B. verschweißt) sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zwei Seitenteile über das mindestens eine Winkelelement in einem Winkel von 90° zueinander verbunden sind. In einer besonderes bevorzugten Ausführungsform weist das Batteriegehäuse dabei vier Winkelelemente und vier Seitenteile auf, die zu einem rechteckförmigen Rahmen verbunden sind.
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Zudem oder alternativ kann das Batteriegehäuse mindestens eine Versteifungsstrebe zur Versteifung des Batteriegehäuses aufweisen. Die mindestens eine Versteifungsstrebe erstreckt sich dabei bevorzugt zwischen zwei, vorzugsweise einander gegenüberliegenden, Seitenteilen der mehreren Seitenteile. Über die mindestens eine Versteifungsstrebe können somit die zwei Seitenteile miteinander verbunden sein. Die Versteifungsstrebe dient bevorzugt zur Durchleitung möglicher auf das Batteriegehäuse wirkender Crashbelastungen. Entsprechend kann die mindestens eine Versteifungsstrebe auch als Crashstrebe bezeichnet werden. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein möglichst sichere Umhausung für die Batteriezellen bereitgestellt werden.
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Zudem oder alternativ kann das Batteriegehäuse einen (z. B. plattenförmigen) Boden aufweisen. Beispielsweise kann der Boden als eine (z. B. rechteckige) Metallplatte ausgebildet sein. Bevorzugt deckt der Boden dabei den vorgenannten Rahmen von unten ab.
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Zudem oder alternativ kann das Batteriegehäuse auch einen (z. B. plattenförmigen) Deckel aufweisen. Auch der Deckel kann z. B. als eine (z. B. rechteckige) Metallplatte ausgebildet sein. Bevorzugt deckt der Deckel den vorgenannten Rahmen von oben ab. Insgesamt kann dadurch ein möglichst gut gegen äußere Einflüssen geschütztes Batteriegehäuse bereitgestellt werden.
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Nach einem weiteren Aspekt können bei zumindest zwei der mehreren Seitenteile die jeweiligen Außenwände eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Beispielsweise kann ein crashexponiertes (z. B. fahrzeugaußen liegendes) Seitenteil eine Außenwand mit einer größeren Dicke bzw. Stärke aufweisen als ein weniger crashexponiertes (z. B. fahrzeuginnen liegendes) Seitenteil. Entsprechend kann zumindest eine der jeweiligen Außenwände verstärkt ausgebildet sein. Im Falle der bevorzugten Ausführungsform, dass das Batteriegehäuse vier Seitenteile mit je einer Außenwand aufweist, können z. B. drei der Außenwände dieselbe Dicke und eine der Außenwände eine im Vergleich dazu größere Dicke aufweisen. Bevorzugt weist diese verstärkte Außenwand dabei auch die zumindest eine Sicke zur Versteifung der Außenwand auf. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst bedarfsgerechte Auslegung des Batteriegehäuses erzielt werden.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Offenbarung eine Batterie (z. B. eine Traktionsbatterie) für ein Kraftfahrzeug. Die Batterie weist hierbei ein Batteriegehäuse, wie in diesem Dokument offenbart ist, auf. Weiterhin weist die Batterie mehrere Batteriezellen (z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen) auf, die in dem Batteriegehäuse aufgenommen sind. Bei den Batteriezellen kann es sich bspw. um Rundzellen, prismatische Batteriezellen und/oder Beutelzellen handeln. Die mehrere Batteriezellen können in einer Ebene oder mehreren (z. B. übereinander angeordneten) Ebenen bzw. Lagen angeordnet sein.
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Letztlich betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kraftfahrzeug (z. B. einen LKW oder einen Omnibus), wobei das Kraftfahrzeug eine Batterie, wie in diesem Dokument offenbart ist, und/oder ein Batteriegehäuse, wie in diesem Dokument offenbart ist, aufweist. Das Kraftfahrzeug kann hierbei auch mehrere ebensolche Batterien bzw. mehrere ebensolche Batteriegehäuse aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Nutzfahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, das durch seine Bauart und Einrichtung speziell zum Transport von Gütern und/oder zum Ziehen eines oder mehrerer (z. B. landwirtschaftlicher) Anhängerfahrzeuge ausgelegt ist. Beispielsweise kann das Nutzfahrzeug ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper, ein Baustellenfahrzeug und/oder eine landwirtschaftliche Maschine (z. B. ein Traktor) sein.
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Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1A eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriegehäuses gemäß einer Ausführungsform;
- 1 B eine weitere Explosionsdarstellung des Batteriegehäuses gemäß der Ausführungsform;
- 2A eine schematische Darstellung eines geschlossenen Batteriegehäuses gemäß einer Ausführungsform;
- 2B eine schematische Darstellung eines C-Profils gemäß einer Ausführungsform;
- 3A eine schematische Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 3B eine Detaildarstellung eines Seitenteils eines Batteriegehäuses gemäß einer Ausführungsform;
- 3C eine Detaildarstellung eines Seitenteils eines Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 4A eine Aufsicht auf eine Batterie gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 4B eine schematische Darstellung einer Flügelhülse gemäß einer Ausführungsform;
- 5A eine Explosionsdarstellung des Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- 5B eine Explosionsdarstellung des Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, sodass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Weiterhin wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle mehrfach vorkommenden (identischen) Komponenten separat referenziert.
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Die Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Batteriegehäuses 10 einer Batterie 20 für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt). Die Batterie 20 kann elektrische Energie für mindestens eine elektrische Antriebseinheit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug mittels eines zentralen Elektroantriebs, mittels mehrerer Elektroradnabenantriebe oder mehrerer radnaher Elektroantriebe angetrieben sein. Die Batterie 20 kann als eine Hochvolt-Batterie ausgeführt sein. Die Hochvolt-Batterie kann z. B. mit einer Gleichspannung zwischen 60 V und 1,5 kV, besonders bevorzugt zwischen 400 V und 850 V, betrieben werden bzw. betreibbar sein. Die Batterie 20 kann extern über ein an einer Ladesteckdose des Kraftfahrzeugs angeschlossenes elektrisches Ladekabel aufladbar sein.
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Die Batterie 20 kann in jeglicher gewünschten Orientierung im oder am Kraftfahrzeug angeordnet sein. Die Batterie 20 kann z. B. an einem Fahrzeugrahmen oder Dach des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Vorzugsweise kann die Batterie 20 an einer Außenlängsseite eines der Hauptlängsträger eines als Leiterrahmen ausgeführten Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Alternativ kann die Batterie 20 zwischen den beiden Hauptlängsträgern eines als Leiterrahmen ausgeführten Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeugs angebracht sein.
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Die Batterie 20 weist ein Batteriegehäuse 10 und mehrere Batteriezellen 22 (z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen) auf, wobei die mehreren Batteriezellen 22 in dem Batteriegehäuse 10 aufgenommen sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Batteriezellen 22 exemplarisch nur in 4A dargestellt. Die mehreren Batteriezellen 22 sollen bevorzugt innerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordnet sein bzw. vom Batteriegehäuse 10 umhaust werden. Das Batteriegehäuses 10 kann entsprechend zum Schutz der mehreren Batteriezellen 22 vor äu-ßeren Einflüssen, wie z. B. Feuchtigkeit, Crashbelastungen, Kälte und/oder Hitze, dienen.
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Bei den mehreren Batteriezellen 22 kann es sich bspw. um Lithium-Ionen-Batteriezellen handeln. Die mehreren Batteriezellen 22 können jeweils gleich ausgebildet sein. Die mehreren Batteriezellen 22 können z. B. Rundzellen, prismatische Zellen und/oder Beutelzellen sein. Die mehreren Batteriezellen 22 können bevorzugt in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein. Die mehreren Batteriezellen 22 können z. B. in Form mehreren Batteriezellenlagen in der Batterie angeordnet sein. Jede Lage kann dabei mehrere Reihen bzw. Stapel von Batteriezellen 22 umfassen (vgl. 4A). Jede Lage und/oder jeder Stapel kann dabei von einem Halterahmen umgeben sein, über welchen die Batteriezellen 22 mit dem Batteriegehäuse 10 verbunden sein können.
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Das Batteriegehäuse 10 weist mindestens ein (z. B. plattenförmiges) Seitenteil 11 auf, das zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildet ist (vgl. z. B. 1A und 1 B). Das mindestens eine Seitenteil 11 umfasst dazu eine Außenwand 12 und mindestens ein offenes (z. B. C-profilförmiges) Profil 13. Bevorzugt weist somit das mindestens eine offene Profil 13 bzw. dessen Querschnitt eine Öffnung auf. Es ist möglich, dass das mindestens ein offene Profil 13, wie in den 1A und 1B beispielhaft dargestellt ist, auch mehrere übereinandergestapelte offene Profile 13 aufweisen kann. Im Folgenden soll jedoch das mindestens eine Seitenteil 11 zunächst anhand „mindestens eines“ offenen Profils 13 beschrieben werden, bevor nachfolgend noch eingehender auf den Aspekt der Stapelung eingegangen werden wird.
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So ist vorgesehen, dass das mindestens eine offene Profil 13 mit der Außenwand 12 gefügt ist und eine Innenwand 14 des mindestens einen Seitenteils 11 bildet. Die Außenwand 12 kann das Batteriegehäuse 10 somit nach außen begrenzen bzw. eine äußere Begrenzung des Batteriegehäuses 10 bilden. Entsprechend kann die Außenwand 12 einem Außenraum bzw. einer Umgebung zugewandt sein. Demgegenüber kann die Innenwand 14 einem vom Batteriegehäuse 10 umschlossenen Innenraum 1 zur Aufnahme der mehreren Batteriezellen 22 zugewandt sein. Die Innenwand 14 kann bspw. dem Innenraum 1 zur Aufnahme der mehreren Batteriezellen 22 begrenzen.
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Die vorgenannte Außenwand 12 kann plattenförmig sein. Beispielsweise kann die Außenwand 12 eine (z. B. rechteckige) Metallplatte (z. B. ein Metallblech) sein. Die Außenwand 12 kann bspw. aus Stahl und/oder einer Aluminiumlegierung sein. Die Außenwand 12 kann aus Vollmaterial ausgebildet sein. Die Außenwand 12 kann einteilig ausgebildet sein. Bevorzugt soll die Außenwand 12 somit aus einem Teil bzw. Stück bestehen. Die Außenwand 12 kann auf zwei gegenüberliegenden Seiten von je einer im Verhältnis zu einer Dicke der Außenwand 12 ausgedehnten Fläche begrenzt werden. Die Außenwand 12 kann im Wesentlichen plan ausgebildet sein. Die Außenwand 12 kann z. B. eine ebene bzw. flache Form, ohne Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen. Alternativ kann die Außenwand 12 zumindest eine (z. B. längliche) Sicke 12a zur Versteifung der Außenwand 12 aufweisen (vgl. z. B. 1A und 1B).
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Die zumindest eine Sicke 12a kann dabei z. B. streifenförmig und/oder gerade sein. Die zumindest eine Sicke 12a kann sich entlang einer Längsachse des mindestens einen Seitenteils 11 erstrecken. Die zumindest eine Sicke 12a kann sich nahezu entlang der gesamten Längsachse des mindestens einen Seitenteils 11 erstrecken. Die zumindest eine Sicke 12a kann eine Rundsicke, Trapezsicke, und/oder Kastensicke sein. Die zumindest eine Sicke 12a kann von außen nach innen geprägt sein. Die zumindest eine Sicke 12a kann geschlossen sein. Bevorzugt umfasst die zumindest eine Sicke 12a mehrere Sicken 12a, die bspw. versetzt übereinander angeordnet sind.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine offene Profil 13 zur Außenwand 12 hin offen angeordnet ist. Bevorzugt soll somit die Öffnung des mindestens einen offenen Profils 13 der Außenwand 12 zugewandt sein. Entsprechend kann die Öffnung des mindestens einen offenen Profils 13 auf einer dem Innenraum 1 abgewandten Seite des offenen Profils 13 angeordnet sein. Wie im Zusammenhang mit Profilen üblich, soll sich der Ausdruck „Öffnung“ bzw. „offenes“ Profil hierbei vorzugsweise auf einen Querschnitt des Profils (Profilquerschnitt) beziehen. So kann im Allgemeinen zwischen geschlossenen Profilen (z. B. Rohren), die keine Öffnung aufweisen, und offenen Profilen (wie z. B. U-Profilen, C-Profilen und/oder Hutprofilen), die eine Öffnung aufweisen, unterschieden werden. Bevorzugt erstreckt sich die Öffnung des mindestens einen offenen Profils 13 über dessen gesamte Länge bzw. entlang seiner gesamten Längsachse (vgl. z. B. 2B). Das mindestens eine offene Profil 13 soll somit bevorzugt an keiner Stelle einen geschlossenen Profilquerschnitt aufweisen. Das mindestens eine offene Profil 13 kann somit entlang seiner Längsachse durchgängig offen sein. Bevorzugt ist das mindestens eine offene Profil 13 dabei nur einseitig offen. Beispielsweise kann der Profilquerschnitt ausschließlich auf einer Seite (z. B. dessen nach außen gewandten Seite) offen sein.
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Das mindestens eine offene Profil 13 kann ein gerolltes Profil sein. Das mindestens eine offene Profil 13 kann aus Stahl und/oder einer Aluminiumlegierung sein. Das mindestens eine offene Profil 13 kann dünnwandig ausgebildet sein. Das mindestens eine offene Profil 13 kann ein im Querschnitt offenes Längsprofil sein. Das mindestens eine offene Profil 13 kann ein offenes Hohlprofil sein. Beispielsweise kann das mindestens eine offene Profil 13 eine (offene) Kammer aufweisen bzw. abschnittsweise umschließen.
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Das mindestens eine offene Profil 13 kann z. B. ein U-Profil oder ein H-Profil bzw. Hut-Profil sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine offene Profil 13 allerdings ein C-Profil und/oder C-profilförmig. Entsprechend kann das mindestens eine offene Profil 13 einen (z. B. geraden) Profilsteg 13a und zwei vom Profilsteg 13a jeweils senkrecht abstehende Profilschenkel 13b aufweisen (vgl. 2B). Die zwei Profilschenkel 13b sollen bevorzugt in Parallellage beabstandet voneinander verlaufen. Die zwei Profilschenkel 13b können über den Profilsteg 13a miteinander verbunden sein. Bevorzugt sind die zwei Profilschenkel 13b dabei jeweils integral-einstückig mit dem Profilsteg 13a verbunden.
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Jeder der Profilschenkel 13b kann einen, vorzugsweise parallel zum Profilsteg 13a, abgewinkelten Endbereich 13c aufweisen. Bei den jeweiligen Endbereich 13c kann es sich bevorzugt um vom Profilsteg 13a entfernten Längskanten der Profilschenkel 13b handeln. Bevorzugt sind die jeweiligen Endbereiche 13c jeweils integral-einstückig mit dem entsprechenden Profilschenkel 13b verbunden. Vorzugsweise sind die abgewinkelten Endbereiche 13c einander zugewandt. Die abgewinkelten Endbereiche 13c können allerdings auch (z. B. ins Innere des Profils) rückgekantet sein. Insgesamt kann das C-Profil somit auch als ein U-Profil mit abgewinkelten und ggf. rückgekanteten Enden der U-Schenkel verstanden werden. Bevorzugt soll das C-Profil bzw. das C-profilförmige Profil in Form eines „stehenden C“ angeordnet sein. Beispielsweise kann das mindestens eine offene Profil 13 somit nach oben und unten sowie zu einem Innenraum 1 des Batteriegehäuses 10 hin geschlossen sein (vgl. z. B. 1A). Das mindestens eine offene Profil 13 kann somit - ausgenommen dessen Längsenden - nur nach außen bzw. zur Außenwand 12 hin offen sein.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine offene Profil 13 zusammen mit der Außenwand 12 mindestens einen Aufnahmeraum 15 (z. B. zur Aufnahme einer Wärmeisolierung) begrenzt (vgl. z. B. 3A und 3C). Hierzu können das mindestens eine offene Profil 13 und die Außenwand 12 zumindest abschnittsweise flächig aneinander anliegen. Beispielsweise kann die Außenwand 12 an den abgewinkelten Endbereichen 13c der Profilschenkel 13b flächig anliegen. Zur Fixierung der Anordnung können die Außenwand 12 und das mindestens eine offene Profil 13 zumindest abschnittsweise verbunden (z. B. vernietet und/oder verschraubt) sein. Beispielsweise können mittels Fließbohren entsprechende Durchgänge in die Außenwand 12 und das mindestens eine offene Profil 13 eingebracht sein, in welchen eine Schraube und/oder Niete aufgenommen sein kann (nicht dargestellt). Die Außenwand 12 und das mindestens eine offene Profil 13 können abgedichtet sein. Die Außenwand 12 kann dabei das mindestens eine offene Profil 13 bzw. dessen Öffnung (z. B. von außen) verschließen (z. B. überdecken und/oder überspannen). Entsprechend kann der mindestens eine Aufnahmeraum 15 bspw. vom Profilsteg 13a, den Profilschenkeln 13b, deren abgewinkelten Endbereichen 13c und der Außenwand 12 begrenzt sein.
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In dem mindestens einen Aufnahmeraum 15 kann eine Wärmeisolierung 16 aufgenommen sein (vgl. 3A, schraffiert dargestellt). Die Wärmeisolierung 16 kann somit in das mindestens ein Seitenteil 11 bzw. das Batteriegehäuse integriert sein. Die Wärmeisolierung 16 kann bspw. ein Vlies und/oder ein Schaumstoff sein. Die Wärmeisolierung 16 kann bspw. ein druckfester, adhäsiver Schaum sein. Entsprechend kann der mindestens eine Aufnahmeraum 15 mit der Wärmeisolierung 16 ausgeschäumt sein. Die Wärmeisolierung 16 kann allerdings auch ein (z. B. vorgefertigtes) Formteil und/oder entsprechend abgelängte Meterware sein. Die Wärmeisolierung 16 kann zur thermischen Isolierung, zur Aussteifung und/oder als Brand- bzw. Explosionsschutz dienen.
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Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass das mindestens eine offene Profil 13 mehrere offene Profile 13 umfassen kann. Während die Außenwand 12 des mindestens einen Seitenteils 11 somit bevorzugt einteilig ausgebildet ist, kann die Innenwand des mindestens einen Seitenteils 11 durch die mehreren offenen Profile 13 (z. B. deren Profilstege 13a) gebildet sein. Hierzu können die mehreren offenen Profile 13 jeweils in einer Ebene (z. B. Vertikalebene) angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehrere offene Profile 13 dabei alle gleich ausgebildet. Beispielsweise können alle mehreren offenen Profile 13 jeweils C-Profile sein. Weiterhin sollen die mehreren offenen Profile 13 vorzugsweise alle gleich ausgerichtet sein. So kann eine jeweilige Öffnung der mehreren offenen Profile 13 jeweils nach außen bzw. der Außenwand 12 zugewandt sein.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die mehreren offenen Profile 13 gestapelt (z. B. aufeinandergestapelt) sind (vgl. z. B. 3A, 3B und 3C). Entsprechend können die mehreren offenen Profile 13 in einer Reihe (z. B. übereinander) angeordnet sein. Eine Stapelrichtung der mehreren offenen Profile 13 ist bevorzugt vertikal. Dementsprechend kann es bspw. ein oberstes und ein unterstes offenes Profil 13 geben. Vorzugsweise sind die mehreren offenen Profile 13 mittels der Profilstege 13a gestapelt. Entsprechend können jeweils zwei benachbarte offene Profile 13 der mehreren offenen Profile 13 bzw. deren Profilstege 13a flächig aneinander anliegen (vgl. z. B. 3B und 3C). So kann z. B. ein unterer Profilsteg 13a eines oberen offenen Profils 13 mit einem oberen Profilsteg 13a eines unteren offenen Profils 13 verbunden sein. Zur Erleichterung der Ausrichtung beim Stapeln können die jeweiligen offenen Profile 13 jeweils eine Profilierung (nicht dargestellt) aufweisen. Die jeweilige Profilierung kann z. B. an den Profilschenkeln der mehreren offenen Profile 13 angeordnet sein. Bevorzugt sind die Profilierung zweier benachbarter bzw. angrenzender offener Profile 13 korrespondierend zueinander (z. B. in Form einer Nut-Feder-Verbindung) ausgebildet. Beispielsweise können die Profilierungen zweier benachbarter offener Profile 13 formschlüssig miteinander verbunden sein.
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Zur Fixierung der gestapelten mehreren offenen Profile 13 können jeweils zwei benachbarte offene Profile 13 der mehreren offenen Profile 13 aneinander befestigt sein. Beispielsweise können zwei benachbarte offene Profile 13 der (gestapelten) mehreren offenen Profile 13 über zumindest eine Schraubverbindung miteinander verschraubt sein. Hierzu können die mehreren offenen Profile 13 jeweils entsprechende (z. B. gebohrte, gestanzte und/oder lasergeschnittene) Durchgangslöcher 13d aufweisen (vgl. 2B). Beispielsweise kann jedes der mehreren offenen Profile 13 an seinen jeweiligen Profilschenkel 13b Durchgangslöcher 13d aufweisen. Diese können gleichmäßig verteilt und/oder in einer Reihe angeordnet sein. Die Durchgangslöcher 13d können z. B. entlang der Längsachse der jeweiligen offenen Profile 13 angeordnet sein. Bevorzugt weisen jeweils zwei benachbarte offene Profile 13 der mehreren offenen Profile 13 zueinander fluchtend angeordnete Durchgangslöcher 13d auf. Beispielsweise kann jeweils ein (oberes) Durchgangsloch 13d eines oberen Profils zweier benachbarter offenen Profile 13 fluchtend über einem jeweiligen (unteren) Durchgangsloch 13d eines unteren Profils zweier benachbarter offenen Profile 13 angeordnet sein. Durch die entsprechenden Durchgangslöcher 13d kann sich ferner jeweils ein (z. B. längliches) Befestigungselement (z. B. eine Schraube und/oder Gewindestift) erstrecken. Diese können z. B. in einer Mutter und/oder einer an einem der offenen Profile angeschweißte Schweißmutter aufgenommen sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zumindest eine Schraubverbindung mindestens ein Hülsenelement 17 (vgl. 4B) zur Verringerung einer Flächenpressung der zumindest einen Schraubverbindung auf. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann dabei z. B. zwischen einem Schraubenkopf einer Schraube der Schraubverbindung und einem der offenen Profile 13 angeordnet sein. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann einen, vorzugsweise hülsenförmigen, Durchgang 17a zur Aufnahme des Befestigungselements aufweisen. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann ferner zwei entgegengesetzt zueinander orientiere Flügel 17b aufweisen, welche von dem Durchgang 17a (z. B. senkrecht) abstehen. Entsprechend kann das mindestens eine Hülsenelement 17 in diesem Zusammenhang auch als Flügelhülse bezeichnet werden. Die zwei Flügel 17b können eine (z. B. längliche) Anlagefläche zur Anlage an einem der offenen Profile 13 aufweisen. Bevorzugt ist die Anlagefläche langgestreckt. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann somit bevorzugt seine größte Ausdehnung senkrecht zum Durchgang aufweisen. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann an einem der entsprechenden offenen Profile 13 angeschweißt sein. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann gegossen sein und/oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sein. Das mindestens eine Hülsenelement 17 kann zwei Hülsenelemente 17 umfassen. Zwischen den zwei Hülsenelementen 17 könne jeweils Abschnitte zweier benachbarter offenen Profile 13 angeordnet bzw. eingeklemmt sein (vgl. z. B. 3B und 3C). Der Durchgang 17a eines der zwei Hülsenelemente 17 kann ein Schraubgewinde aufweisen. Bevorzugt weist jede der Schraubverbindungen jeweils zwei Hülsenelement 17 auf, die bevorzugt spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Zudem oder alternativ zur Verwendung einzelner Hülsenelemente 17 kann das Batteriegehäuse auch eine, sich über mehrere Befestigungsstellen erstreckende, (z. B. riegelförmige) Leiste (nicht dargestellt) zur Verringerung einer Flächenpressung der zumindest einen Schraubverbindung aufweisen. Beispielsweise kann die Leiste mehrere (z. B. in einer Reihe angeordnete) Durchgänge aufweisen, die bevorzugt korrespondierend zu den Durchgangslöchern der offenen Profile 13 angeordnet sind.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, kann das mindestens eine offene Profil 13 mehrere (z. B. aufeinander gestapelte) offene Profile 13 umfassen, wobei zwei benachbarte Profile 13 (z. B. mittels einer Schraubverbindung) aneinander befestigt sein können. In diesem Zusammenhang sei nochmals hervorgehoben, dass zwar die Innenwand des mindestens einen Seitenteils 11 durch die mehreren offenen Profile 13 gebildet sein kann, die Außenwand 12 jedoch hingegen vorzugsweise einteilig ausgebildet ist (vgl. z. B. 1A und 1 B). Bevorzugt soll die Außenwand somit aus einem Teil bzw. Stück bestehen. Beispielsweise kann die Außenwand 12 als eine (z. B. rechteckige) Metallplatte ausgebildet sein. Die Außenwand 12 kann die mehreren offenen Profile 13 bzw. deren Öffnungen verschließen. Beispielsweise kann die Außenwand die jeweiligen Öffnungen der mehreren offenen Profile überdecken bzw. überspannen.
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Bevorzugt weist das Batteriegehäuse 10 ferner mehrere Seitenteile 11 auf, die jeweils - wie vorstehend beschrieben - zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildet sein können. Wie beispielhaft in 1A und 1B dargestellt ist, kann das Batteriegehäuse 10 bspw. vier zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildete Seitenteile 11 aufweisen. Die mehreren Seitenteile 11 können bspw. einen Rahmen bilden bzw. in Form eines Rahmens angeordnet sein. Der Rahmen mehrseitig (z. B. vierseitig) und/oder geschlossen sein. Beispielsweise kann der Rahmen mehreckrahmenförmig, besonders bevorzugt im Wesentlichen rechteckrahmenförmig, sein.
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Das Batteriegehäuse 10 kann ferner mindestens ein Winkelelement 18 aufweisen, über das zwei, vorzugsweise benachbarte, Seitenteile 11 der mehrere Seitenteile 11 miteinander verbunden sind. Bevorzugt umfasst das Batteriegehäuse 10 genauso viele Winkelelemente 18, wie es Seitenteile 11 umfasst. Das mindestens ein Winkelelement 18 kann dabei jeweils ein oder mehrere offene Profile 13 eines Seitenteils 11 mit einem oder mehreren offenen Profilen 13 eines benachbarten Seitenteils 11 verbinden. Bevorzugt ist das mindestens ein Winkelelement 18 ausgebildet, zwei der Seitenteile 11 in einem Winkel von 90° zueinander zu verbinden. Hierzu kann das mindestens eine Winkelelement 18 eine erste Aufnahme und eine zweite Aufnahme aufweisen. Die erste Aufnahme kann zur Aufnahme eines ersten Seitenteils 11 der mehrere Seitenteile 11 dienen. Die zweite Aufnahme kann zur Aufnahme eines zweiten Seitenteils 11 der mehrere Seitenteile 11 dienen. Die erste und zweite Aufnahme können zueinander abgewinkelt sein, vorzugsweise in einem Winkel von 90° zueinander. Das mindestens ein Winkelelement 18 kann gegossen sein. Das mindestens ein Winkelelement 18 kann z. B. aus Stahl und/oder einer Aluminiumlegierung sein.
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Das Batteriegehäuse 10 kann ferner einen (z. B. plattenförmigen) Boden 2 aufweisen (vgl. 3A). Der Boden 2 kann mehreckig, vorzugsweise rechteckig, sein. Der Boden 2 kann den Rahmen von unten abdecken. Der Boden 2 kann den Rahmen versteifen. Der Boden 2 kann einteilig sein. Der Boden 2 kann am Rahmen bzw. den Seitenteilen 11 befestigt (z. B. angeschraubt und/oder angenietet) sein. Der Boden 2 kann ein oder mehrere (z. B. geschlossene) Sicken zur Versteifung des Bodens 2 aufweisen.
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Das Batteriegehäuse 10 kann weiterhin einen (z. B. plattenförmigen) Deckel 3 aufweisen (vgl. 2A). Der Deckel 3 kann mehreckig, vorzugsweise rechteckig, sein. Der Deckel 3 kann den Rahmen von oben abdecken. Der Deckel 3 kann den Rahmen versteifen. Der Deckel 3 kann einteilig sein. Der Deckel 3 kann am Rahmen bzw. den Seitenteilen 11 befestigt (z. B. angeschraubt und/oder angenietet) sein. Der Deckel 3 kann ein oder mehrere (z. B. geschlossene) Sicken zur Versteifung des Deckels 3 aufweisen (vgl. 2A).
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Das Batteriegehäuse 10 kann ferner mindestens eine Versteifungsstrebe 19 zur Versteifung des Batteriegehäuses 10 aufweisen (vgl. z. B. 4A). Die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 kann ein Vollprofil (z. B. mit rechteckiger Querschnittsfläche) sein. Die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 kann sich zwischen zwei Seitenteilen 11 der mehreren Seitenteile 11 erstrecken, welche im Folgenden auch als erste und zweites Seitenteil bezeichnet werden können. Bevorzugt sind die zwei Seitenteile 11 bzw. das erste und zweite Seitenteil - wie beispielhaft dargestellt ist - zwei einander gegenüberliegende und/oder parallel zueinander orientierte Seitenteile 11. Weiterhin kann die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 gerade sein und/oder senkrecht auf den zwei Seitenteilen 11 stehen. Die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 kann sich bevorzugt auf den zwei Seitenteilen 11 abstützen und/oder mit den zwei Seitenteilen 11 verbunden sein. Hierbei kann die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 ein erstes Ende und ein, vorzugsweise zum ersten Ende entgegengesetztes, zweites Ende aufweisen. Das erste Ende kann hierbei mit dem ersten Seitenteil bzw. dem mindestens einen offenen Profil 13 des ersten Seitenteils verbunden sein. Beispielsweise kann das erste Ende am Profilsteg 13a des mindestens einen offenen Profils 13 befestigt (z. B. verschweißt) sein.
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Das zweite Ende kann mit dem zweiten Seitenteil bzw. dem mindestens einen offenen Profil 13 des zweiten Seitenteils verbunden sein. Beispielsweise kann auch das zweite Ende am Profilsteg 13a des mindestens einen offenen Profils 13 befestigt (z. B. verschweißt) sein. Bevorzugt dient die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 zum Durchleiten von möglichen Crashbelastungen durch das Batteriegehäuse 10, wo diese z. B. vom Fahrzeugrahmen aufgenommen werden können.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Batteriegehäuse 10 - wie beispielhaft dargestellt ist - mehrere Versteifungsstreben 19 zur Versteifung des Batteriegehäuses 10 auf. Die mehrere Versteifungsstreben 19 können dabei gleichmäßig im Batteriegehäuse 10 verteilt und/oder parallel zueinander orientiert sein. Die mindestens eine Versteifungsstrebe 19 bzw. die mehrere Versteifungsstreben 19 können jeweils beidseitig von Batteriezellen 22 umgeben sein. Die mehreren Versteifungsstreben 19 können (z. B. in mehreren Ebenen bzw. Lagen) beabstandet übereinander und/oder beabstandet nebeneinander angeordnet sein. Bevorzugt ist die Außenwand 12 zumindest einer der mit der mindestens einen bzw. den mehreren Versteifungsstreben 19 verbundenen Seitenteile 11 verstärkt ausgeführt. So kann diese z. B. eine größere Dicke aufweisen als eine Außenwand 12 eines Seitenteils 11, welches nicht mit der mindestens einen bzw. den mehreren Versteifungsstreben 19 verbundenen ist. Bevorzugt weist die verstärkte Außenwand dabei auch zumindest eine Sicke auf. Besonders bevorzugt ist die zumindest eine Sicke dabei auf Höhe der mindestens einen Versteifungsstrebe 19 angeordnet. Im Fall mehrere übereinander angeordneter Versteifungsstreben 19 weist die Außenwand 12 vorzugsweise ebenfalls mehrere übereinander angeordnete Sicken auf, wobei jeweils eine der mehreren Sicken einer der mehreren Versteifungsstreben 19 zugeordnet bzw. auf deren Höhe angeordnet ist.
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Optional kann das Batteriegehäuse 10 - zusätzlich zu dem zumindest einen Seitenteil 11 - auch zumindest ein weiteres Seitenteil 11' aufweisen, das unterschiedlich zu dem vorgenannten mindestens einen Seitenteil 11 ausgebildet ist (vgl. 5A und 5B). Das zumindest eine weitere Seitenteil 11' kann dabei eine, vorzugsweise plattenförmige, weitere Außenwand 12' und mindestens ein weiteres offenes Profil 13' (z. B. ein C-Profil) aufweisen. Das mindestens eine weitere offene Profil 13' kann dabei mit der weiteren Außenwand 12' gefügt sein und eine Innenwand 14 des zumindest einen weiteren Seitenteils 11 bilden. Im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen mindestens einen Seitenteil 11 (bei welchem das offene Profil nach außen hin offen angeordnet ist) soll hier das mindestens eine weitere offene Profil 13' bevorzugt zum Innenraum 1 hin offen angeordnet sein. Beispielweise kann das mindestens eine weitere offene Profil 13' derart angeordnet sein, dass eine Öffnung des mindestens einen weiteren offenen Profils 13' dem Innenraum zugewandt ist. Beispielsweise kann im Fall, dass das mindestens eine weitere offene Profil 13' als C-Profil ausgebildet ist, das mindestens eine weitere offene Profil 13' z. B. in Form eines „stehenden C“ angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Öffnung des C dem Innenraum zugewandt ist. Entsprechend kann die weitere Außenwand 12' flächig an dem mindestens einen weiteren offenen Profil 13' (z. B. dessen Profilsteg) anliegen. Abgesehen von der Orientierung bzw. Ausrichtung des mindestens einen weiteren offenen Profils 13' kann das zumindest eine weitere Seitenteil 11' bzw. dessen weitere Außenwand 12' und dessen mindestens eine weitere offene Profil 13' die vorstehend im Zusammenhang mit dem mindestens einen Seitenteil 11 beschrieben Merkmale aufweisen. Beispielsweise kann auch das mindestens eine weitere offene Profil 13` mehrere (z. B. vier) weitere offene Profile 13' umfassen. Diese können dabei bspw. gestapelt, z. B. aufeinandergestapelt, sein. Bevorzugt sind die mehreren weiteren offenen Profile 13' dabei gleich orientiert und/oder bündig gestapelt. Weiterhin können jeweils zwei benachbarte weitere offene Profile 13' der mehreren weiteren offenen Profile 13' über zumindest eine Schraubverbindung miteinander verschraubt sein.
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Letztlich können/kann das zumindest eine weitere Seitenteil 11' und/oder das mindestens einen Seitenteil 11 eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (vgl. 5B) aufweisen. Diese können dabei den Innenraum 1 mit dem Außenraum bzw. der Umgebung des Batteriegehäuses 10 verbinden. Die eine oder mehreren Durchgangsöffnungen können z. B. zur Durchführung elektrischer Leitungen und/oder Kühlleitungen dienen.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Innenraum
- 2
- Boden
- 3
- Deckel
- 10
- Batteriegehäuse
- 11
- Seitenteil
- 11'
- Weiteres Seitenteil
- 12
- Außenwand
- 12'
- Weitere Außenwand
- 12a
- Sicke
- 13
- Offenes Profil
- 13`
- Weiteres offenes Profil
- 13a
- Profilsteg
- 13b
- Profilschenkel
- 13c
- Endbereich
- 14
- Innenwand
- 15
- Aufnahmeraum
- 16
- Wärmeisolierung
- 17
- Hülsenelement
- 17a
- Durchgang
- 17b
- Flügel
- 18
- Winkelelement
- 19
- Versteifungsstrebe
- 20
- Batterie
- 22
- Batteriezelle
