DE102022209210A1 - Method for producing a battery system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (22) zur Herstellung eines Batteriesystems (8), das ein Gehäuse (10) mit einem ersten Gehäuseteil (12) und einem zweiten Gehäuseteil (14) aufweist, wobei in dem Gehäuse (10) mehrere Batteriezellen (20) angeordnet sind. Ein mit einer Beschichtung (28) versehenes Metallteil (26) wird als das erstes Gehäuseteil (12) herangezogen. In das erste Gehäuseteil (12) werden mehrere Vertiefungen (36) derart eingedrückt, dass benachbart hierzu jeweils eine Aufwölbung (38) entsteht. Das erste Gehäuseteil (12) wird an dem zweiten Gehäuseteil (14) befestigt, wobei die Aufwölbungen (38) an dem zweiten Gehäuseteil (14) anliegen. Ferner betrifft die Erfindung ein Batteriesystem (8).The invention relates to a method (22) for producing a battery system (8), which has a housing (10) with a first housing part (12) and a second housing part (14), with a plurality of battery cells (20) in the housing (10). are arranged. A metal part (26) provided with a coating (28) is used as the first housing part (12). Several recesses (36) are pressed into the first housing part (12) in such a way that a bulge (38) is created adjacent to them. The first housing part (12) is attached to the second housing part (14), with the bulges (38) resting on the second housing part (14). The invention further relates to a battery system (8).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriesystems und ein Batteriesystem. Das Batteriesystem weist ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil auf, wobei in dem Gehäuse mehrere Batteriezellen angeordnet sind.The invention relates to a method for producing a battery system and a battery system. The battery system has a housing with a first housing part and a second housing part, with a plurality of battery cells being arranged in the housing.
In zunehmendem Maße werden Kraftfahrzeuge zumindest teilweise mittels eines Elektromotors angetrieben, sodass diese als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgestaltet sind. Zur Bestromung des Elektromotors wird üblicherweise eine Hochvoltbatterie herangezogen, die mehrere einzelne Batteriemodule umfasst. Die Batteriemodule sind meist zueinander baugleich sowie miteinander elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet, sodass die an der Hochvoltbatterie anliegende elektrische Spannung einem Vielfachen der mittels jedes der Batteriemodule bereitgestellten elektrischen Spannung entspricht. Jedes Batteriemodul wiederum umfasst mehrere Batteriezellen, die meist in einem gemeinsamen Modulgehäuse angeordnet sind, und die miteinander elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet sind.Increasingly, motor vehicles are at least partially driven by an electric motor, so that they are designed as electric vehicles or hybrid vehicles. A high-voltage battery, which includes several individual battery modules, is usually used to power the electric motor. The battery modules are usually identical to one another and are connected electrically in series and/or parallel, so that the electrical voltage applied to the high-voltage battery corresponds to a multiple of the electrical voltage provided by each of the battery modules. Each battery module in turn comprises several battery cells, which are usually arranged in a common module housing and which are electrically connected to one another in series and/or parallel.
Die Hochvoltbatterie weist meist eine Struktur zur Stabilisierung der Batteriemodule zueinander auf. Die Struktur ist dabei nach Art eines Rahmens ausgestaltet, mittels dessen die Batteriemodule umfangsseitig umgeben sind. Damit zusätzlich auch ein Schutz der Batteriemodule gegenüber Fremdpartikeln erfolgt, ist der nach Art eines Hohlzylinders ausgestaltete Rahmen jeweils endseitig mittels eines schalenartigen Deckels verschlossen. Aus Gewichtsgründen sind hierbei die beiden Schalen aus einem vergleichsweise dünnen Blech gefertigt. Bei einer Alternative wird anstatt des Rahmens eine Gussstruktur oder ein tiefgezogenes Blech verwendet.The high-voltage battery usually has a structure to stabilize the battery modules relative to one another. The structure is designed in the manner of a frame, by means of which the battery modules are surrounded on the circumference. To ensure that the battery modules are also protected against foreign particles, the frame, which is designed in the manner of a hollow cylinder, is closed at the end by means of a shell-like cover. For reasons of weight, the two shells are made from a comparatively thin sheet of metal. An alternative involves using a cast structure or deep-drawn sheet metal instead of the frame.
Während des Betriebs ist es möglich, dass Feuchtigkeit eintritt und zu einer Korrosion einer der Batteriezellen und/oder einer der Batteriemodule führt. Hierbei ist es möglich, dass der Elektrolyt austritt und/oder eine sonstige weitere Beschädigung eintritt, sodass die jeweilige Batteriezelle bzw. des Batteriemodul defekt ist. Zur Vermeidung hiervon ist es erforderlich zumindest eine der beiden Schalen mit einer Beschichtung zu versehen.During operation, it is possible that moisture can enter and lead to corrosion of one of the battery cells and/or one of the battery modules. It is possible that the electrolyte leaks and/or other further damage occurs, so that the respective battery cell or battery module is defective. To avoid this, it is necessary to provide at least one of the two shells with a coating.
Bei Betrieb des Kraftfahrzeugs ist es möglich, dass elektromagnetische Felder entstehen, die zu einer Fehlfunktion der in dem Gehäuse angeordneten Batteriemodul führen kann. Zur Vermeidung hiervon ist es erforderlich, die Batteriemodule abzuschirmen. Hierfür kann beispielsweise die vollständige Hochvoltbatterie mit Schirmfolie umgeben werden, die elektrisch mit Masse kontaktiert ist. Dies führt jedoch zu erhöhten Materialkosten sowie einer verlängerten Herstellungszeit. Auch ist es erforderlich, zusätzlichen Bauraum vorzusehen. Alternativ wird zur Abschirmung eine der Schalen verwendet, die hierfür elektrisch mit Masse kontaktiert wird. Hierfür ist es erforderlich, die Beschichtung lokal abzutragen und dort die elektrische Kontaktierung vorzunehmen. Dies führt zu zusätzlichen Arbeitsschritten, was die Herstellungszeit verlängert und Herstellungskosten erhöht.When operating the motor vehicle, it is possible that electromagnetic fields arise, which can lead to a malfunction of the battery module arranged in the housing. To avoid this, it is necessary to shield the battery modules. For this purpose, for example, the complete high-voltage battery can be surrounded by a shielding film that is electrically contacted with ground. However, this leads to increased material costs and an extended manufacturing time. It is also necessary to provide additional space. Alternatively, one of the shells is used for shielding, which is electrically contacted with ground. For this it is necessary to remove the coating locally and make the electrical contact there. This leads to additional work steps, which extends manufacturing time and increases manufacturing costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Batteriesystems und ein besonders geeignetes Batteriesystem anzugeben, wobei vorteilhafterweise Herstellungskosten verringert sind, und wobei zweckmäßigerweise eine Betriebssicherheit erhöht ist.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable method for producing a battery system and a particularly suitable battery system, wherein manufacturing costs are advantageously reduced and operational reliability is expediently increased.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Batteriesystems durch die Merkmale des Anspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the method, this object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and with regard to the battery system by the features of
Das Verfahren dient der Herstellung eines Batteriesystems. Das Batteriesystem ist vorzugsweise im bestimmungsgemäßen Zustand ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Hierfür ist das Batteriesystem geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt landgebunden und weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf, von denen zumindest eines, geeigneterweise mehrere oder alle, mittels eines Antriebs, angetrieben sind. Insbesondere ist eines, vorzugsweise mehrere, der Räder steuerbar ausgestaltet. Somit ist es möglich, das Kraftfahrzeug unabhängig von einer bestimmten Fahrbahn, beispielsweise Schienen oder dergleichen, zu bewegen. Dabei ist es zweckmäßigerweise möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen beliebig auf einer Fahrbahn zu positionieren, die insbesondere aus einem Asphalt, einem Teer oder Beton gefertigt ist. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw). In einer weiteren Alternative ist das Kraftfahrzeug beispielsweise ein Schiff, Boot, oder Fluggerät, wie ein Flugzeug, ein Helikopter oder Multicopter.The process is used to produce a battery system. The battery system is preferably a component of a motor vehicle in its intended condition. The battery system is suitable for this, in particular intended and set up. The motor vehicle is preferably land-based and preferably has a number of wheels, at least one of which, suitably several or all of them, are driven by means of a drive. In particular, one, preferably several, of the wheels is designed to be controllable. This makes it possible to move the motor vehicle independently of a specific roadway, for example rails or the like. It is expediently possible to position the motor vehicle essentially anywhere on a road that is made in particular from asphalt, tar or concrete. The motor vehicle is, for example, a commercial vehicle, such as a truck or a bus. However, the motor vehicle is particularly preferably a passenger car (car). In a further alternative, the motor vehicle is, for example, a ship, boat, or aircraft, such as an airplane, a helicopter or multicopter.
Mittels des Antriebs erfolgt zweckmäßigerweise eine Fortbewegung des Kraftfahrzeugs. Zum Beispiel ist der Antrieb, insbesondere der Hauptantrieb, zumindest teilweise elektrisch ausgestaltet, und das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug. Der Elektromotor wird zum Beispiel mittels des Batteriesystems betrieben, das geeigneterweise als eine Hochvoltbatterie ausgestaltet ist. Mit anderen Worten ist das Batteriesystem die Hochvoltbatterie. Mittels der Hochvoltbatterie wird zweckmäßigerweise eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt, wobei die elektrische Spannung zum Beispiel zwischen 200 V und 800 V und beispielsweise im Wesentlichen 400 V beträgt. Vorzugsweise ist zwischen dem Batteriesystem und dem Elektromotor ein elektrischer Umrichter angeordnet, mittels dessen die Bestromung des Elektromotors eingestellt wird. In einer Alternative weist der Antrieb zusätzlich einen Verbrennungsmotor auf, sodass das Kraftfahrzeug als Hybrid-Kraftfahrzeug ausgestaltet ist. In einer Alternative wird mittels des Batteriesystems ein Niedervoltbordnetz des Kraftfahrzeugs gespeist, und mittels des Batteriesystems wird insbesondere eine elektrische Gleichspannung von 12 V, 24 V oder 48 V bereitgestellt.The motor vehicle is expediently moved by means of the drive. For example, the drive, in particular the main drive, is at least partially designed to be electrical, and the motor vehicle is, for example, an electric vehicle. The electric motor is operated, for example, by means of the battery system, which is suitably designed as a high-voltage battery. With others In short, the battery system is the high-voltage battery. An electrical direct voltage is expediently provided by means of the high-voltage battery, the electrical voltage being, for example, between 200 V and 800 V and, for example, essentially 400 V. An electrical converter is preferably arranged between the battery system and the electric motor, by means of which the current supply to the electric motor is adjusted. In an alternative, the drive also has an internal combustion engine, so that the motor vehicle is designed as a hybrid motor vehicle. In an alternative, a low-voltage electrical system of the motor vehicle is fed by means of the battery system, and in particular an electrical direct voltage of 12 V, 24 V or 48 V is provided by means of the battery system.
In einer weiteren Alternative ist das Batteriesystem ein Bestandteil eines Flurförderfahrzeug, einer Industrieanlage, eines handgeführten Geräts, wie beispielsweise eines Werkzeugs, insbesondere eines Akkuschraubers. In einer weiteren Alternative ist das Batteriesystem ein Bestandteil einer Energieversorgung und wird dort beispielsweise als sogenannte Pufferbatterie verwendet. In einer weiteren Alternative ist das Batteriesystem ein Bestandteil eines tragbaren Geräts, beispielsweise eines tragbaren Mobiltelefons, oder eines sonstigen Wearables. Auch ist es möglich, ein derartiges Batteriesystem im Campingbereich, Modellbaubereich oder für sonstige Outdoor-Aktivitäten zu verwenden.In a further alternative, the battery system is a component of an industrial truck, an industrial plant, a hand-held device, such as a tool, in particular a cordless screwdriver. In a further alternative, the battery system is part of an energy supply and is used there, for example, as a so-called buffer battery. In a further alternative, the battery system is a component of a portable device, for example a portable cell phone, or another wearable. It is also possible to use such a battery system in camping, model building or other outdoor activities.
Das Batteriesystem weist ein Gehäuse auf, in dem mehrere Batteriezellen angeordnet sind. Vorzugsweise sind dabei die Batteriezellen an einer Innenwand des Gehäuses angebunden und somit stabilisiert. Beispielsweise sind die Batteriezellen direkt in dem Gehäuse angeordnet und werden insbesondere entsprechend in das Gehäuse eingesetzt, bevor das Gehäuse verschlossen wird. Das Gehäuse weist einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil auf, die aneinander befestigt sind. Hierbei werden die Batteriezellen zumindest teilweise mittels jeder der Gehäuseteile zumindest teilweise umgeben.The battery system has a housing in which several battery cells are arranged. The battery cells are preferably connected to an inner wall of the housing and thus stabilized. For example, the battery cells are arranged directly in the housing and are in particular inserted into the housing before the housing is closed. The housing has a first housing part and a second housing part which are attached to one another. Here, the battery cells are at least partially surrounded by each of the housing parts.
Die Batteriezellen sind zum Beispiel zumindest teilweise elektrisch in Reihe und/oder elektrisch parallel geschaltet. Die Batteriezellen sind vorzugsweise zueinander baugleich und beispielsweise mittels sogenannter Pouchzellen, Rundzellen oder prismatischer Zellen ausgestaltet. In einer Weiterbildung sind jeweils mehrere der Batteriezellen zu jeweils einem Batteriemodul zusammengefasst und in einem Modulgehäuse des jeweiligen Batteriemoduls angeordnet. Die Batteriemodule sind dabei in dem Gehäuse angeordnet und folglich auch die Batteriezellen. Insbesondere sind die Batteriemodule zueinander baugleich. Die Batteriemodule sind geeigneterweise zumindest teilweise elektrisch in Reihe und/oder elektrisch parallel geschaltet. Die Batteriezellen sind zweckmäßigerweise wiederaufladbar ausgestaltet und vorzugsweise sogenannte Sekundärbatterien. Insbesondere weisen diese jeweils ein oder mehrere galvanische Elemente auf, die jeweils eine Anode, eine Kathode sowie einen dazwischen angeordneten Separator umfassen. Vorzugsweise weisen die Batteriezellen als Arbeitsionen jeweils Lithiumionen auf.The battery cells are, for example, at least partially connected electrically in series and/or electrically in parallel. The battery cells are preferably identical to one another and are designed, for example, using so-called pouch cells, round cells or prismatic cells. In a further development, several of the battery cells are combined to form a battery module and arranged in a module housing of the respective battery module. The battery modules are arranged in the housing and consequently also the battery cells. In particular, the battery modules are identical to one another. The battery modules are suitably at least partially connected electrically in series and/or electrically in parallel. The battery cells are expediently designed to be rechargeable and are preferably so-called secondary batteries. In particular, these each have one or more galvanic elements, each comprising an anode, a cathode and a separator arranged between them. The battery cells preferably each have lithium ions as working ions.
Das Verfahren sieht vor, dass ein mit einer Beschichtung versehenes Metallteil als das erste Gehäuseteil herangezogen wird. Das Metallteil ist beispielsweise aus einem Stahl und/oder Aluminium erstellt, beispielsweise reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Das Metallteil ist zum Beispiel mittels Tiefziehens erstellt und/oder ein Blechteil. Zum Beispiel wird bei dem Verfahren in einem vorhergehenden Arbeitsschritt das Metallteil zunächst hergestellt oder zumindest mit der Beschichtung versehen. Beispielsweise wird hierfür das Metallteil mittels eines Tauchlackverfahrens mit der Beschichtung versehen, oder die Beschichtung wird beispielsweise auf das Metallteil aufgesprüht. Zum Beispiel ist das Metallteil vollflächig mit der Beschichtung versehen. Geeigneterweise ist die Beschichtung ein Lack. Insbesondere ist die Beschichtung derart, dass diese elektrisch isolierend ist. Vorzugsweise ist die Beschichtung derart, dass mittels dieser eine Korrosion des Metallteil vermieden oder zumindest reduziert wird, insbesondere in einer Umgebung, in der das Batteriesystem eingesetzt werden soll.The method provides that a metal part provided with a coating is used as the first housing part. The metal part is made, for example, from steel and/or aluminum, for example pure aluminum or an aluminum alloy. The metal part is created, for example, by deep drawing and/or a sheet metal part. For example, in the method, the metal part is first manufactured or at least provided with the coating in a previous step. For example, the metal part is provided with the coating using a dip-coating process, or the coating is sprayed onto the metal part, for example. For example, the metal part is covered with the coating over its entire surface. Suitably the coating is a varnish. In particular, the coating is such that it is electrically insulating. Preferably, the coating is such that corrosion of the metal part is avoided or at least reduced, particularly in an environment in which the battery system is to be used.
In einem nachfolgenden Arbeitsschritt werden in das erste Gehäuseteile mehrere Vertiefungen eingedrückt, die somit nicht durch das vollständige erste Gehäuseteil reichen. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Vertiefungen nicht um durchgehend Öffnungen, sondern diese sind insbesondere sacklochartig ausgestaltet. Die Vertiefungen werden hierbei zumindest teilweise in das Metallteil eingedrückt. Jede der Vertiefungen wird dabei derart eingedrückt, dass benachbart hierzu jeweils eine Aufwölbung entsteht. Mit anderen Worten wird aufgrund der Vertiefung das Material des ersten Gehäuseteils bei Erstellen der jeweiligen Vertiefung aus dieser herausgedrückt, sodass sich dieses benachbart zur Vertiefung anlagert und die Aufwölbung ergibt. Aufgrund der Aufwölbung ist somit dort eine Dicke des ersten Gehäuseteils vergrößert, wohingegen im Bereich der Vertiefung die Dicke reduziert ist. Mit nochmals anderen Worten wird bei Erstellen der Vertiefungen das Material nicht auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Gehäuseteils herausgedrückt, sondern es erfolgt eine Materialanlagerung um die jeweilige Vertiefung. Hierfür wird das erste Gehäuseteil beispielsweise auf eine vergleichsweise harte Unterlage aufgelegt, bevor die Vertiefungen eingebracht werden. Zweckmäßigerweise befinden sich sämtliche Vertiefungen und somit auch die Aufwölbungen auf einer gemeinsamen Seite des ersten Gehäuseteils. Zusammenfassend wird beim Eindrücken das Material des ersten Gehäuseteils aus der Vertiefung gedrückt und zu der Aufwölbung aufgeschoben.In a subsequent step, several recesses are pressed into the first housing part, which therefore do not extend through the entire first housing part. In other words, the depressions are not continuous openings, but rather are designed in particular like blind holes. The depressions are at least partially pressed into the metal part. Each of the depressions is pressed in such a way that a bulge is created adjacent to it. In other words, due to the depression, the material of the first housing part is pressed out of it when the respective depression is created, so that it is deposited adjacent to the depression and results in the bulge. Due to the bulge, the thickness of the first housing part is increased there, whereas the thickness is reduced in the area of the recess. In other words, when the depressions are created, the material is not pushed out on the opposite side of the first housing part, but material is deposited around the respective depression. For this purpose, the first housing part is placed, for example, on a comparatively hard surface before the depressions are made. Conveniently located All depressions and thus also the bulges are on a common side of the first housing part. In summary, when pressed in, the material of the first housing part is pressed out of the recess and pushed onto the bulge.
Aufgrund des Eindrückens entsteht somit die Aufwölbung, und infolgedessen ist eine Oberfläche des erste Gehäuseteils lokal vergrößert, nämlich mittels der jeweiligen Vertiefung und der entsprechenden Aufwölbung. Hierbei wird bei Erstellen der Vertiefungen die Beschichtung dort jeweils zumindest teilweise gehalten, sodass diese im Bereich der jeweiligen Aufwölbung vergleichsweise weit gedehnt wird und zweckmäßigerweise aufplatzt. Mit anderen Worten werden insbesondere die Vertiefungen derart erstellt, dass im Bereich der jeweiligen Aufwölbung die Beschichtung aufplatzt. Die Aufwölbungen umlaufen beispielsweise die jeweilige Vertiefung und sind somit ringförmig. Besonders bevorzugt jedoch werden die Vertiefungen derart eingebracht, dass die sich die jeweilige Aufwölbung lediglich an einer Seite oder einem Abschnitt um die jeweilige Vertiefung ergibt. Infolgedessen ist eine Höhe der Aufwölbung vergrößert, sodass ein Aufplatzen der Beschichtung dort sichergestellt ist. Insbesondere werden sämtliche Vertiefungen im Wesentlichen gleichartig erstellt, sodass auch sämtliche Aufwölbungen im Wesentlichen gleichartig sind.Due to the indentation, the bulge is created, and as a result a surface of the first housing part is locally enlarged, namely by means of the respective recess and the corresponding bulge. When creating the depressions, the coating is at least partially held there, so that it is stretched comparatively far in the area of the respective bulge and expediently bursts open. In other words, the depressions in particular are created in such a way that the coating bursts open in the area of the respective bulge. The bulges, for example, surround the respective depression and are therefore ring-shaped. However, the depressions are particularly preferably introduced in such a way that the respective bulge only occurs on one side or a section around the respective depression. As a result, the height of the bulge is increased, so that the coating will burst open there. In particular, all depressions are created essentially the same, so that all bulges are also essentially the same.
In einem weiteren Arbeitsschritt wird das erste Gehäuseteil an dem einem zweiten Gehäuseteil befestigt, wobei die Aufwölbungen an dem zweiten Gehäuseteils anliegen. Mit anderen Worten wird insbesondere zunächst das erste Gehäuseteil bezüglich des zweiten Gehäuseteils derart positioniert, dass das erste Gehäuseteil zumindest abschnittsweise über die Aufwölbungen auf dem zweiten Gehäuseteil aufliegt, wobei insbesondere ein mechanischer direkter Kontakt zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil mittels der Aufwölbungen realisiert wird. Aufgrund der Befestigung sind die beiden Gehäuseteile zueinander insbesondere unbeweglich zueinander. Zweckmäßigerweise werden gemäß dem Verfahren die beiden Gehäuseteile um die die Batteriezellen herum angeordnet, beispielsweise bevor oder nachdem diese aneinander befestigt sind, sodass mittels des mittels der beiden Gehäuseteile gebildeten Gehäuses die Batteriezellen umgeben sind.In a further step, the first housing part is attached to a second housing part, with the bulges resting on the second housing part. In other words, in particular, the first housing part is initially positioned with respect to the second housing part in such a way that the first housing part rests on the second housing part at least in sections via the bulges, in particular a mechanical direct contact between the first housing part and the second housing part being realized by means of the bulges . Due to the attachment, the two housing parts are in particular immovable relative to one another. According to the method, the two housing parts around which the battery cells are expediently arranged, for example before or after they are attached to one another, so that the battery cells are surrounded by the housing formed by the two housing parts.
Aufgrund der Aufwölbungen befinden sich die beiden Gehäuseteile zumindest abschnittsweise in einem bestimmten Abstand zueinander, die anhand der Höhe der Aufwölbungen bestimmt ist. Mit anderen Worten sind zwischen den Aufwölbungen die beiden Gehäuseteile zueinander beabstandet, wobei der Abstand anhand der Höhe der Aufwölbungen bestimmt ist. Innerhalb dieser Bereiche wird beispielsweise eine Dichtung oder ein sonstiges Bauteil angeordnet, wobei aufgrund des bestimmten Abstands, der nicht unterschritten wird, sichergestellt wird, dass keine übermäßige mechanische Belastung erfolgt. Mit anderen Worten wirken die Aufwölbungen als Abstandhalter zwischen den beiden Gehäuseteilen, wofür keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Somit sind Herstellungskosten reduziert.Due to the bulges, the two housing parts are at least partially at a certain distance from one another, which is determined based on the height of the bulges. In other words, the two housing parts are spaced apart from one another between the bulges, the distance being determined based on the height of the bulges. For example, a seal or another component is arranged within these areas, whereby the certain distance, which is not exceeded, ensures that there is no excessive mechanical stress. In other words, the bulges act as spacers between the two housing parts, for which no additional components are required. Manufacturing costs are therefore reduced.
Das zweite Gehäuseteil ist insbesondere aus einem Metall gefertigt, wie einem Aluminium oder Stahl. Vorzugsweise ist derjenige Bereich oder die Bereiche des zweite Gehäuseteils, an dem die Aufwölbungen mechanisch direkt anliegen, elektrisch leitfähig. Somit sind die beiden Gehäuseteile aufgrund der Aufwölbungen elektrisch miteinander kontaktiert. Dabei ist das zweite Gehäuseteil beispielsweise unbeschichtet, und das zweite Gehäuseteil ist zweckmäßigerweise aus einem vergleichsweise robusten Metall erstellt, sodass dort keine Korrosion erfolgt. Alternativ ist auch das zweite Gehäuseteil mit einer Beschichtung versehen, und diese wird zum Beispiel lokal abgetragen. Alternativ hierzu werden auch in das zweite Gehäuseteil entsprechende Vertiefungen eingebracht, sodass sich auch dort jeweils zugeordnete Aufwölbungen ergeben. Insbesondere werden dabei die beiden Gehäuseteile derart zueinander positioniert, dass die die Aufwölbungen des ersten Gehäuseteils an den Aufwölbungen des zweiten Gehäuseteils anliegen, und die beiden Gehäuseteile werden in dieser Position aneinander befestigt. Auf diese Weise sichergestellt, dass die beiden Gehäuseteilen elektrisch miteinander kontaktiert sind.The second housing part is in particular made of a metal, such as aluminum or steel. Preferably, the area or areas of the second housing part on which the bulges mechanically rest directly is electrically conductive. The two housing parts are therefore electrically contacted with one another due to the bulges. The second housing part is, for example, uncoated, and the second housing part is expediently made of a comparatively robust metal, so that no corrosion occurs there. Alternatively, the second housing part is also provided with a coating, and this is removed locally, for example. Alternatively, corresponding depressions are also made in the second housing part, so that assigned bulges also arise there. In particular, the two housing parts are positioned relative to one another in such a way that the bulges of the first housing part rest on the bulges of the second housing part, and the two housing parts are fastened to one another in this position. This ensures that the two housing parts are electrically contacted with each other.
Geeigneterweise ist das zweite Gehäuseteil elektrisch mit Masse kontaktiert. Somit ist auch das erste Gehäuseteils elektrisch mit Masse kontaktiert und weist somit als elektrisches Potential Masse auf. Zusammenfassend sind die beiden Gehäuseteile auf dem gleichen elektrischen Potential, und mittels der beiden Gehäuseteile werden die Batteriezellen insbesondere abgeschirmt, sodass eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erhöht ist.Suitably, the second housing part is electrically contacted with ground. The first housing part is therefore also electrically contacted with ground and therefore has ground as the electrical potential. In summary, the two housing parts are at the same electrical potential, and the battery cells are shielded in particular by means of the two housing parts, so that electromagnetic compatibility (EMC) is increased.
Beispielsweise werden die beiden Gehäuseteile mittels einer oder mehreren Nieten aneinander befestigt. Somit ist eine Robustheit erhöht. Alternativ hierzu erfolgt beispielsweise eine Verbindung mittels Schrauben. Somit sind die beiden Gehäuseteile lösbar aneinander befestigt, sodass beispielsweise eine Wartung oder eine Reparatur vereinfacht ist. Besonders bevorzugt jedoch ist das erste Gehäuseteil mittels Klebstoffs an dem zweiten Gehäuseteil befestigt. Mit anderen Worten werden zum Befestigen die beiden Gehäuseteile miteinander verklebt. Aufgrund der Aufwölbungen ist hierbei der definierte Abstand zwischen den beiden Gehäuseteilen vorhanden, sodass eine definierte Dicke des Klebstoffs erreicht wird. Insbesondere ist hierbei die Höhe der Aufwölbungen auf den verwendeten Klebstoff eingestellt, sodass eine vergleichsweise sichere Befestigung der beiden Gehäuseteile aneinander erfolgt. Zusammenfassend wird die Dicke der mittels des Klebstoffs erstellten Klebstoffschicht mittels der Aufwölbungen eingestellt, weswegen innerhalb des Klebstoffs keine derartigen Partikel, wie Glaskugeln oder dergleichen, erforderlich sind. Somit ist eine Klebekraft des Klebstoffs erhöht, und es ist möglich, einen vergleichsweise kostengünstigen Klebstoff zu verwenden, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. Zudem werden mittels des Klebstoffs insbesondere die Bereiche zwischen den Aufwölbungen ausgefüllt, und die Aufwölbungen vorzugsweise umfangsseitig mittels des Klebstoffs umgeben, sodass mittels des Klebstoffs auch eine Dichtwirkung erzielt wird. Zumindest jedoch wird bevorzugt der Klebstoff zur Realisierung einer dichten Anlage der beiden Gehäuseteile aneinander verwendet. Insbesondere ist der Klebstoff, vorzugsweise die Menge, derart bemessen, dass dieser die Aufwölbungen endseitig nicht überdeckt, sodass die beiden Gehäuseteile über die Aufwölbungen mechanisch direkt aneinander anliegen.For example, the two housing parts are fastened to one another using one or more rivets. Robustness is thus increased. Alternatively, a connection can be made using screws, for example. The two housing parts are thus releasably attached to one another, so that maintenance or repairs, for example, are simplified. Particularly preferably, however, the first housing part is attached to the second housing part by means of adhesive. In other words, the two housing parts are glued together for fastening. Due to the bulges, there is a defined distance between the two housing parts, so that a defined thickness of the adhesive is achieved. In particular, the height of the bulges is The adhesive used is adjusted so that the two housing parts are attached to one another comparatively securely. In summary, the thickness of the adhesive layer created using the adhesive is adjusted by means of the bulges, which is why no such particles, such as glass balls or the like, are required within the adhesive. Thus, an adhesive force of the adhesive is increased, and it is possible to use a comparatively inexpensive adhesive, which is why manufacturing costs are reduced. In addition, the areas between the bulges are filled in particular by means of the adhesive, and the bulges are preferably surrounded on the circumference by means of the adhesive, so that a sealing effect is also achieved by means of the adhesive. At least, however, the adhesive is preferably used to achieve a tight contact between the two housing parts. In particular, the adhesive, preferably the amount, is dimensioned such that it does not cover the bulges at the ends, so that the two housing parts mechanically lie directly against one another via the bulges.
Zweckmäßigerweise sind die Vertiefungen und Aufwölbungen randseitig in das erste Gehäuseteil eingebracht, und diese sind von einem Rand des ersten Gehäuseteils somit weniger als 5 cm, 2 cm oder 1 cm entfernt. Daher wird die Anordnung der Batteriezellen in dem Gehäuse durch die Aufwölbungen und Vertiefungen nicht beeinträchtigt. Auch ist hierbei, sofern der Klebstoff oder eine sonstige Dichtung verwendet wird, mittels dieser ein vergleichsweise großes Raumvolumen umgeben. Besonders bevorzugt werden die Vertiefungen entlang einer Linie in das erste Gehäuseteile eingedrückt. Die Linie ist hierbei insbesondere eine Gerade und weist beispielsweise lediglich in einem etwaigen Eckbereich des ersten Gehäuseteils eine entsprechende Richtungsänderung auf. Insbesondere weisen sämtliche Vertiefungen zu einem Rand des ersten Gehäuseteils den jeweils gleichen Abstand auf. Aufgrund der Anordnung entlang der Linie ist eine Herstellung vereinfacht, und es ist lediglich erforderlich, das zur Herstellung der Vertiefungen verwendete Werkzeug entlang der Linie, vorzugsweise der Geraden, zu verbringen. Zweckmäßigerweise ist der Abstand der Vertiefungen zueinander jeweils gleich und/oder zwischen 0,01 cm und 2 cm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 2 mm. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise stabile Anlage der beiden Gehäuseteile aneinander realisiert, wobei ein Aufwand zum Herstellen der Vertiefungen vergleichsweise überschaubar ist. Vorzugsweise werden hierbei die beiden Gehäuseteile mittels des Klebstoffs aneinander befestigt, und der Klebstoff wird insbesondere streifenförmig auf das erste Gehäuseteile entlang der Linie aufgebracht, beispielsweise seitlich zu dieser versetzt, oder auf dieser. Somit ist auch bei einem automatisierten Aufbringen des Klebstoffs eine Orientierung vorhanden, weswegen ein Ausschuss für reduziert ist. Auch ist auf diese Weise sichergestellt, dass der sich aufgrund der Aufwölbungen ergebende lokale Abstand der beiden Gehäuseteile sicher mittels des Klebstoffs ausgefüllt wird, weswegen eine vergleichsweise robuste und dichte Befestigung der beiden Gehäuseteile aneinander erfolgt.The depressions and bulges are expediently introduced into the edge of the first housing part, and these are therefore less than 5 cm, 2 cm or 1 cm away from an edge of the first housing part. Therefore, the arrangement of the battery cells in the housing is not affected by the bulges and depressions. If the adhesive or another seal is used, a comparatively large volume of space is surrounded by it. The depressions are particularly preferably pressed into the first housing part along a line. The line is in particular a straight line and, for example, only has a corresponding change in direction in a possible corner region of the first housing part. In particular, all of the depressions are at the same distance from an edge of the first housing part. Due to the arrangement along the line, production is simplified and it is only necessary to move the tool used to produce the depressions along the line, preferably the straight line. The distance between the depressions is expediently the same and/or between 0.01 cm and 2 cm, in particular between 0.5 mm and 2 mm. In this way, a comparatively stable contact of the two housing parts against one another is achieved, with the effort required to produce the recesses being comparatively manageable. Preferably, the two housing parts are fastened to one another by means of the adhesive, and the adhesive is applied, in particular in strips, to the first housing part along the line, for example laterally offset from it, or on it. This means that even with automated application of the adhesive there is an orientation, which is why waste is reduced. This also ensures that the local distance between the two housing parts resulting from the bulges is safely filled by the adhesive, which is why the two housing parts are fastened to one another in a comparatively robust and tight manner.
Besonders bevorzugt werden entlang einer weiteren Linie weitere derartige Vertiefungen in das erste Gehäuseteil eingedrückt, wobei sich bei den weiteren Vertiefungen ebenfalls jeweils entsprechende jeweilige Aufwölbungen ergeben. Die weitere Linie ist in dabei insbesondere parallel zu der Linie oder weist zumindest vorzugsweise zu dieser den gleichen Abstand auf. Somit ist es möglich, die jeweils eine der Vertiefungen, die der Linie zugeordnet ist, und eine der weiteren Vertiefungen, die der weiteren Linie zugeordnet ist, mittels eines gemeinsamen Werkzeugs einzudrücken, weswegen eine Herstellungszeit und ein Herstellungsaufwand nicht erhöht sind. Sofern beispielsweise sämtliche der Linie zugeordneten Vertiefungen in einem Arbeitsschritt eingedrückt werden, ist es beispielsweise möglich, das gleiche Werkzeug zum Erstellen der weiteren Vertiefung der weiteren Linie zu verwenden. Aufgrund der weiteren Vertiefungen ist eine stabilere Anlage der beiden Gehäuseteile aneinander realisiert. Besonders bevorzugt wird der etwaige Klebstoff zwischen den beiden Linien auf das erste Gehäuseteil aufgetragen. Mittels der beiden Linien ist hierbei das Auftragen des Klebstoffs erleichtert. Auch ist auf diese Weise sichergestellt, dass der Klebstoff nicht einseitig vergleichsweise stark komprimiert wird, sodass dieser nicht unkontrolliert zwischen den beiden Gehäuseteilen austritt. Somit ist eine Mindestdicke des Klebstoffs sichergestellt und ein Ausschuss verringert.Particularly preferably, further such depressions are pressed into the first housing part along a further line, with corresponding respective bulges also resulting in the further depressions. The further line is in particular parallel to the line or at least preferably has the same distance from it. It is therefore possible to press in one of the depressions that is assigned to the line and one of the further depressions that is assigned to the further line using a common tool, which is why the manufacturing time and manufacturing effort are not increased. If, for example, all depressions assigned to the line are pressed in in one work step, it is possible, for example, to use the same tool to create the further depression of the further line. Due to the further depressions, a more stable contact between the two housing parts is achieved. Particularly preferably, any adhesive between the two lines is applied to the first housing part. The two lines make applying the adhesive easier. This also ensures that the adhesive is not compressed comparatively strongly on one side, so that it does not escape uncontrollably between the two housing parts. This ensures a minimum thickness of the adhesive and reduces waste.
Beispielsweise werden die Vertiefungen mittels eines Stempels eingebracht. Besonders bevorzugt jedoch wird ein Körner zum Einbringen der Vertiefungen herangezogen. Mit anderen Worten wird das Metallteil zum Erstellen der Vertiefungen angekörnt. Somit wird ein Metallstift verwendet, der insbesondere eine Spitze aufweist. Die Spitze ist vorzugsweise aus einem Stahl, zweckmäßigerweise gehärtetem Stahl, gefertigt. Somit kann der Körner zum Herstellen einer Vielzahl derartiger Vertiefungen verwendet werden, wobei ein Verschleiß vergleichsweise gering ist. Dabei erfolgt mittels des Körners ein lokales Festhalten der Beschichtung im Bereich der Vertiefung, sodass sichergestellt ist, dass die Aufwölbung vorwiegend mittels des Materials des Metallteils erstellt wird, wobei die Beschichtung dort vergleichsweise weit gestreckt wird, sodass diese dort aufreißt. Auch ist es mittels des Körpers möglich, die Vertiefungen stets gleichartig zueinander zu erstellen, sodass sich Aufwölbungen ergeben, die im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen. Beispielsweise wird jede der Vertiefungen mittels eines einzigen Schlages auf den Körner erstellt. Alternativ hierzu werden mehrere hochfrequente Schläge verwendet, sodass eine maximal aufzubringende Kraft verringert ist. Beispielsweise werden, sofern die Vertiefungen entlang der Linie und die weiteren Vertiefungen entlang der weiteren Linie eingedrückt werden, ein Doppelkörner verwenden. Somit ist das Einbringen sowohl einer Vertiefung als auch einer der weiteren Vertiefungen in einem Arbeitsschritt möglich, wobei stets der gleiche Abstand zwischen diesen vorhanden ist. Somit ist eine Herstellungszeit verkürzt.For example, the depressions are made using a stamp. However, it is particularly preferred to use a grain to create the depressions. In other words, the metal part is punched to create the recesses. A metal pin is therefore used, which in particular has a tip. The tip is preferably made of steel, preferably hardened steel. The grain can therefore be used to produce a large number of such depressions, with wear being comparatively low. The coating is held locally in the area of the recess by means of the grain, so that it is ensured that the bulge is created primarily by means of the material of the metal part, with the coating being stretched comparatively far there, so that it tears open there. It is also possible using the body to always create the depressions in the same way as one another, so that bulges result essentially have the same height. For example, each of the depressions is created by means of a single blow on the grain. Alternatively, several high-frequency impacts are used, so that the maximum force that can be applied is reduced. For example, if the depressions are pressed along the line and the further depressions are pressed along the further line, use a double punch. This makes it possible to introduce both a recess and one of the further recesses in one work step, with the same distance always being present between them. Manufacturing time is therefore shortened.
Beispielsweise wird der Körner bezüglich des erste Gehäuseteils senkrecht aufgesetzt, also insbesondere zu der Oberfläche des ersten Gehäuseteils im Bereich der zu erstellenden Vertiefung, also zumindest lokal. Besonders bevorzugt jedoch wird der Körner bezüglich des erste Gehäuseteils schräg angesetzt, als bezüglich desjenigen Bereichs des ersten Gehäuseteils, in den die Vertiefung eingebracht werden soll, also zumindest lokal. Aufgrund des schrägen Ansetzens verläuft somit die Vertiefung zumindest teilweise schräg, sodass das Material des Metallteils seitlich aufgeschoben wird. Somit ist das Erstellen der Aufwölbungen mit einer vergleichsweise großen Höhe oder Dicke möglich, wobei die Tiefe der Vertiefung vergleichsweise gering gewählt werden kann. Insbesondere ist ein Winkel zwischen dem Körner und dem ersten Gehäuseteil oder zumindest der Richtung der auf den Körner wirkenden Kraft und dem ersten Gehäuseteil kleiner als 60° oder beispielsweise kleiner oder gleich 45°. Auf diese Weise ist ein effizientes Aufschieben der Aufwölbung ermöglicht, wobei ein Abrutschen des Körners von dem ersten Gehäuseteil vermieden ist.For example, the grain is placed perpendicular to the first housing part, i.e. in particular to the surface of the first housing part in the area of the recess to be created, i.e. at least locally. Particularly preferably, however, the grain is placed obliquely with respect to the first housing part than with respect to that area of the first housing part into which the recess is to be made, i.e. at least locally. Due to the oblique attachment, the recess runs at least partially obliquely, so that the material of the metal part is pushed laterally. This makes it possible to create the bulges with a comparatively large height or thickness, whereby the depth of the depression can be chosen to be comparatively small. In particular, an angle between the grain and the first housing part or at least the direction of the force acting on the grain and the first housing part is less than 60° or, for example, less than or equal to 45°. In this way, the bulge can be pushed on efficiently, preventing the centerpiece from slipping off the first housing part.
Beispielsweise sind die beiden Gehäuseteile schalenartig, und mittels dieser ist insbesondere das vollständige Gehäuse gebildet. Besonders bevorzugt jedoch wird als das erste Gehäuseteil ein Deckel und als das zweite Gehäuseteil ein Rahmen herangezogen, wobei zweite Gehäuseteil hohlzylindrisch ausgestaltet ist. Insbesondere sind mittels des zweiten Gehäuseteils sämtliche Batteriezellen, insbesondere die Batteriemodule, umfangsseitig umgeben. Mittels des ersten Gehäuseteils ist insbesondere der Rahmen endseitig verschlossen. Mit anderen Worten ist an einer der Stirnseiten des den Rahmen bildenden Hohlzylinders das erste Gehäuseteil befestigt. Somit ist ein Anordnen der Batteriezellen erleichtert, wobei ein Gewicht des Batteriesystems vergleichsweise gering ist. So wird mittels des Rahmens im Wesentlichen eine mechanische Integrität bereitgestellt, wohingegen mittels des Deckels im Wesentlichen eine flächige Abdeckung erfolgt. Insbesondere ist hierbei das Metallteil des ersten Gehäuseteils ein Blech, das zum Beispiel eben ist oder Versteifungsrippen aufweist. Alternativ oder in Kombination hierzu ist das Metallteil und somit auch das erste Gehäuseteil zumindest teilweise schalenartig ausgestaltet. Vorzugsweise ist das zweite Gehäuseteile aus einem vergleichsweise robusten Metall, wie einem Aluminium oder bevorzugt einem Stahl erstellt, und/oder weist insbesondere eine vergleichsweise große Dicke auf. Beispielsweise ist das erste oder zweite Gehäuseteil also der Deckel bzw. der Rahmen, zunächst separat von weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs, sofern das Batteriesystem ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs ist. Zur Montage wird zumindest eines der Gehäuseteile an weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs befestigt. In einer Alternative dient zumindest eines der beiden Gehäuseteile der Bereitstellung von weiteren Funktionen. So ist beispielsweise eines der Gehäuseteile mittels eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs bereitgestellt.For example, the two housing parts are shell-like, and in particular the complete housing is formed by this. However, it is particularly preferred to use a cover as the first housing part and a frame as the second housing part, with the second housing part being designed as a hollow cylindrical shape. In particular, all battery cells, in particular the battery modules, are surrounded on the circumference by means of the second housing part. In particular, the frame is closed at the end by means of the first housing part. In other words, the first housing part is attached to one of the end faces of the hollow cylinder forming the frame. This makes arranging the battery cells easier, with the weight of the battery system being comparatively low. The frame essentially provides mechanical integrity, whereas the cover essentially provides flat coverage. In particular, the metal part of the first housing part is a sheet metal that is, for example, flat or has stiffening ribs. Alternatively or in combination with this, the metal part and thus also the first housing part is at least partially designed like a shell. Preferably, the second housing part is made of a comparatively robust metal, such as aluminum or preferably steel, and/or in particular has a comparatively large thickness. For example, the first or second housing part is the cover or the frame, initially separate from other components of the motor vehicle, provided the battery system is a component of a motor vehicle. For assembly, at least one of the housing parts is attached to other components of the motor vehicle. In an alternative, at least one of the two housing parts serves to provide additional functions. For example, one of the housing parts is provided by means of an underbody of the motor vehicle.
Besonders bevorzugt umfasst das Gehäuse ein drittes Gehäuseteile, das an der gegenüberliegenden Seite des Rahmens an diesem befestigt ist. Somit ist der Rahmen beidseitig mittels jeweils eines weiteren der Gehäuseteile verschlossen. Insbesondere ist das dritte Gehäuseteil baugleich zu dem ersten Gehäuseteil, oder das drittes Gehäuseteile weist beispielsweise zumindest ebenfalls ein Metallteil auf, das mittels einer Beschichtung versehen ist. Beispielsweise ist das dritte Gehäuseteil elektrisch isolierend an dem zweiten Gehäuseteil befestigt. Alternativ werden auch in das drittes Gehäuseteil entsprechende Vertiefungen eingebracht, sodass sich die Aufwölbungen ergeben, die an das zweite Gehäuseteile angelegt werden. Mit anderen Worten wird das drittes Gehäuseteil an dem zweiten Gehäuseteil befestigt, wobei die Aufwölbungen des dritten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil anliegen.Particularly preferably, the housing comprises a third housing part which is attached to the frame on the opposite side. The frame is therefore closed on both sides by means of another housing part. In particular, the third housing part is structurally identical to the first housing part, or the third housing part, for example, also has at least one metal part that is provided with a coating. For example, the third housing part is attached to the second housing part in an electrically insulating manner. Alternatively, corresponding depressions are also made in the third housing part, so that the bulges are created, which are placed on the second housing part. In other words, the third housing part is attached to the second housing part, with the bulges of the third housing part resting on the second housing part.
Das Batteriesystem umfasst ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, wobei in dem Gehäuse mehrere Batteriezellen angeordnet sind. Beispielsweise sind hierbei die Batteriezellen separat in dem Gehäuse angeordnet, oder zu mehreren Batteriemodulen zusammengefasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind. Beispielsweise ist das Gehäuse mit den beiden Gehäuseteilen gebildet oder weist zweckmäßigerweise noch weitere Bestandteile auf. Das erste Gehäuseteil ist ein mit einer Beschichtung versehenes Metallteil, wobei in das erste Gehäuseteil mehrere Vertiefungen derart eingedrückt sind, dass sich benachbart hierzu jeweils eine Aufwölbung ergibt. Insbesondere ist somit die Beschichtung im Bereich der Aufwölbungen jeweils aufgerissen oder abgeplatzt. Das erste Gehäuseteil ist an dem zweiten Gehäuseteil befestigt, und wobei die Aufwölbungen an dem zweiten Gehäuseteil anliegen.The battery system comprises a housing with a first housing part and a second housing part, with a plurality of battery cells being arranged in the housing. For example, the battery cells are arranged separately in the housing or combined into several battery modules that are arranged in the housing. For example, the housing is formed with the two housing parts or expediently has further components. The first housing part is a metal part provided with a coating, with several recesses being pressed into the first housing part in such a way that a bulge is created adjacent to them. In particular, the coating is torn or chipped off in the area of the bulges. The first housing part is attached to the second housing part, and the bulges rest on the second housing part.
Insbesondere sind somit die beiden Gehäuseteil elektrisch miteinander verbunden. Aufgrund der elektrischen Kontaktierung ist somit insbesondere ein Faraday'scher Käfig bereitgestellt, mittels dessen die elektromagnetische Strahlung von in dem Gehäuse nach außen, aber auch von außen nach innen abgeschirmt wird. ist. Somit werden beispielsweise Störungen von Mobilfunknetzen oder dergleichen vermieden. Beispielsweise sind an dem ersten Gehäuseteil keine weiteren Bauteile angebunden. Besonders bevorzugt jedoch sind an dem ersten Gehäuseteil noch weitere Bauteile befestigt, wie zum Beispiel die Batteriezellen und/oder Anschlüsse, die insbesondere durch das Metallteil geführt sind, und mittels derer zweckmäßigerweise eine elektrische Kontaktierung der in dem Gehäuse angeordneten Batteriezellen von außerhalb erfolgen kann.In particular, the two housing parts are therefore electrically connected to one another. Due to the electrical contacting, a Faraday cage is provided in particular, by means of which the electromagnetic radiation is shielded from the housing to the outside, but also from the outside to the inside. is. This means, for example, that disruptions to mobile phone networks or the like are avoided. For example, no further components are connected to the first housing part. Particularly preferably, however, further components are attached to the first housing part, such as the battery cells and/or connections, which are guided in particular through the metal part, and by means of which electrical contacting of the battery cells arranged in the housing can expediently take place from outside.
Zum Beispiel umfasst das Batteriesystem zusätzlich ein Batteriemanagementsystem, das ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und mit den insbesondere die einzelnen Batteriezellen elektrisch kontaktiert sind. Insbesondere ist in das Gehäuse, beispielsweise eines der Gehäuseteile, eine Schnittstelle eingebracht, über die eine elektrische Kontaktierung der in dem Gehäuse angeordneten Batteriezellen ermöglicht ist, insbesondere über das Batteriemanagementsystem. Zweckmäßigerweise sind dabei mittels der Schnittstellen zumindest teilweise die etwaigen Anschlüsse gebildet. Besonders bevorzugt ist das Gehäuse geschlossen ausgestaltet, sodass ein Vordringen von Fremdpartikeln zu den Batteriezellen unterbunden ist.For example, the battery system additionally includes a battery management system, which is also arranged within the housing and with which, in particular, the individual battery cells are electrically contacted. In particular, an interface is introduced into the housing, for example one of the housing parts, via which electrical contacting of the battery cells arranged in the housing is possible, in particular via the battery management system. The possible connections are expediently at least partially formed by means of the interfaces. The housing is particularly preferably designed to be closed, so that penetration of foreign particles into the battery cells is prevented.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Batteriesystem. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise landgebunden. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus. Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw). Das Kraftfahrzeug weist einen Antrieb mit einem Elektromotor auf. Beispielsweise ist der Antrieb ein Bestandteil eines Nebenaggregats oder besonders bevorzugt ein Hauptantrieb, mittels dessen eine Fortbewegung des Kraftfahrzeugs erfolgt. Die Bestromung des Antriebs, insbesondere des Elektromotors, erfolgt mittels des Batteriesystems, das hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet ist. Zweckmäßigerweise ist dabei zwischen dem Elektromotor und dem Batteriesystem ein Umrichter angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Batteriesystem um eine Hochvoltbatterie, mittels derer insbesondere eine elektrische Gleichspannung zwischen 300 V und 900 V, vorzugsweise von 400 V oder 800 V, bereitgestellt ist.The invention further relates to a motor vehicle with such a battery system. The motor vehicle is preferably land-based. For example, the motor vehicle is a commercial vehicle, such as a truck or bus. The motor vehicle is preferably a passenger car (car). The motor vehicle has a drive with an electric motor. For example, the drive is a component of an auxiliary unit or particularly preferably a main drive, by means of which the motor vehicle moves. The drive, in particular the electric motor, is powered by the battery system, which is suitable, in particular provided and set up for this purpose. A converter is expediently arranged between the electric motor and the battery system. The battery system is preferably a high-voltage battery, by means of which in particular an electrical direct voltage between 300 V and 900 V, preferably 400 V or 800 V, is provided.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf das Batteriesystem / das Kraftfahrzeug sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.The advantages and developments described in connection with the method can also be transferred to the battery system/motor vehicle and to each other and vice versa.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug, das ein Batteriesystem aufweist, -
2 schematisch in einer Explosionsdarstellung das Batteriesystem, -
3 ein Verfahren zur Herstellung des Batteriesystems, -
4 einen Körner, mittels dessen Vertiefungen in ein erstes Gehäuseteil erstellt werden, -
5 vergrößert eine der Vertiefungen, zu der benachbart eine Aufwölbung entstanden ist, -
6 in einer Draufsicht ausschnittsweise das erste Gehäuseteil, in das Vertiefungen entlang zweier Linien eingebracht sind, -
7 einen weiteren Körner, und -
8 ,9 schematisch ausschnittsweise das erste Gehäuseteil, das an ein zweites Gehäuseteil gefügt wird.
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1 schematically simplified a motor vehicle that has a battery system, -
2 schematically in an exploded view the battery system, -
3 a method for producing the battery system, -
4 a grain, by means of which depressions are created in a first housing part, -
5 enlarges one of the depressions adjacent to which a bulge has arisen, -
6 in a plan view, a detail of the first housing part, in which recesses are made along two lines, -
7 another grain, and -
8th ,9 schematically a section of the first housing part, which is joined to a second housing part.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.
In
In
Innerhalb des Gehäuses sind mehrere Batteriemodule 18 angeordnet, von denn hier lediglich zwei dargestellt sind. Die Batteriemodule 18 sind zueinander baugleich, und mit einem nicht näher dargestellten Batteriemanagementsystem verschaltet, mittels dessen die Batteriemodule 18 auch verschalten sind, dabei ist zumindest ein Teil der Batteriemodul 18 zueinander in Reihe, und diese Reihenschaltungen wieder zueinander parallelgeschaltet. Hierbei ist der Verschaltung beispielsweise stets gleich, oder die Verschaltung der Batteriemodule 18 kann mittels des Batteriemanagementsystems zumindest in geringem Maß verändert werden.
Jedes der Batteriemodule 18 weist mehrere Batteriezellen 20 auf, wobei die Batteriezellen 20 zueinander baugleich sind, von denen lediglich drei dargestellt sind. Ein Teil der Batteriezellen 20 jedes Batteriemoduls 18 ist elektrisch in Reihe und diese wiederum elektrisch parallelgeschaltet. Somit ist die mittels jeder der Batteriemodule 18 bereitgestellte elektrische Spannung größer als die mittels jeder der einzelnen Batteriezellen20 bereitgestellten elektrischen Spannung. Die Batteriezellen 20 sind beispielsweise Pouchzellen oder prismatische Zellen und jeweils als Sekundärbatterien ausgestaltet. Zusammenfassend sind somit die in dem Gehäuse 10 die Batteriezellen 20 angeordnet, wobei das Gehäuse 10 das erste Gehäuseteil 12 und das zweite Gehäuseteil 14 umfasst.Each of the
In
In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 30 wird mittels eines in
In
Die Höhe der Aufwölbung 36 ist abhängig von der Tiefe der Vertiefung 36 und dem Material des erste Gehäuseteils 12. Die Tiefe der Vertiefung 36 wiederum ist abhängig von der auf den Körner 32 aufgebrachten Kraft sowie dem Material des erste Gehäuseteils 12. Da das Material des Gehäuseteils 12 stets gleich ist, ist somit die Höhe der Vertiefung 38 lediglich abhängig von der auf den Körner 32 aufgebrachten Kraft, die mittels der hochfrequenten Schläge aufgebracht wird. Gemäß dem Verfahren 22 wird stets die gleiche Kraft aufgebracht, sodass sämtliche Aufwölbungen 38 im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen. Die Höhe der Aufwölbungen 38 beträgt dabei 0,5 mm.The height of the
Die Vertiefungen werden, wie in
Zudem werden in dem zweiten Arbeitsschritt 30 entlang einer weiteren Linie 42, die parallel zu der Linie 40 oder zumindest in dem gleichen Abstand zu dieser verläuft, weitere Vertiefungen 44 eingebracht, die in gleicher Weise wie die Vertiefungen 36 erstellt werden, nämlich mittels des Körners 32. Somit ergeben sich auch dort entsprechende Aufwölbungen 38, die auch als weitere Aufwölbungen bezeichnet sind. Auch hier befinden sich die Aufwölbungen 38 auf der weiteren Linie 42 und sind bezüglich der jeweiligen weiteren Vertiefungen 44 stets in die gleiche Richtung versetzt. Der Abstand der beiden Linien 40, 42 zueinander beträgt dabei 1 cm.In addition, in the second work step 30,
In
In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 48 wird zwischen den beiden Linien 40, 42 und somit zwischen den Vertiefungen 38 und den weiteren Vertiefungen 44 auf das erste Gehäuseteil 12 ein Klebstoff 50 aufgetragen, wie in
In einem sich anschließenden vierten Arbeitsschritt 52 wird zweite Gehäuseteil 14 auf das erste Gehäuseteil 12 gelegt oder umgekehrt, wobei die Orientierung der beiden Gehäuseteile 12, 14 derart ist, dass die Aufwölbungen 38 an dem zweiten Gehäuseteil 14 zum Anliegen kommen, wie in
In gleicher Weise wird auch das dritte Gehäuseteil 16 an dem zweiten Gehäuseteil 14 befestigt. Mit anderen Worten werden auch in das dritte Gehäuseteil 16 entsprechende Vertiefungen eingedrückt, sodass sich entsprechende Aufwölbungen ergeben. Das dritte Gehäuseteil 14 wird mittels des Klebstoffs an dem zweiten Gehäuseteil 14 befestigt, wobei die Aufwölbungen des dritten Gehäuseteils 16 an dem zweiten Gehäuseteil 14 anliegen. Somit ist das dritte Gehäuseteil 16 mit dem zweiten Gehäuseteil 14 und daher auch mit dem ersten Gehäuseteil 12 elektrisch kontaktiert ist. Bevor das Gehäuse 10 vollständig verschlossen wird, werden noch die Batteriemodul 18 eingelegt.The
Bei Einbau in das Kraftfahrzeug 2 wird der Rahmen 14 elektrischen auf das Potential von Masse gelegt, wofür eine entsprechende Leitung daran angeschlossen wird. Somit weist auch das Metallteil 26 als elektrisches Potential Masse auf. Infolgedessen werden mittels des Gehäuses 10 die darin angeordneten Batteriezellen 20 vor etwaigen elektromagnetischen Feldern geschützt, sodass eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erhöht ist. Aufgrund der Beschichtung 28 ist eine Korrosion des Metallteils 26 dabei vermieden.When installed in the
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the exemplary embodiment described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 44
- Radwheel
- 66
- Antriebdrive
- 88th
- BatteriesystemBattery system
- 1010
- GehäuseHousing
- 1212
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 1414
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
- 1616
- drittes Gehäuseteilthird housing part
- 1818
- BatteriemodulBattery module
- 2020
- BatteriezelleBattery cell
- 2222
- VerfahrenProceedings
- 2424
- erster Arbeitsschrittfirst step of work
- 2626
- Metallteilmetal part
- 2828
- BeschichtungCoating
- 3030
- zweiter Arbeitsschrittsecond step
- 3232
- Körnergrains
- 3434
- SpitzeGreat
- 3636
- Vertiefungdeepening
- 3838
- AufwölbungBulging
- 4040
- Linieline
- 4242
- weiterer Linieanother line
- 4444
- weitere Vertiefungfurther depth
- 4848
- dritter Arbeitsschrittthird step
- 5050
- Klebstoffadhesive
- 5252
- vierter Arbeitsschrittfourth step
Claims (8)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102022209210.4A DE102022209210A1 (en) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Method for producing a battery system |
CN202311133972.3A CN117650262A (en) | 2022-09-05 | 2023-09-04 | Method for manufacturing battery system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022209210.4A DE102022209210A1 (en) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Method for producing a battery system |
Publications (1)
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ID=89905612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210351469A1 (en) | 2018-10-09 | 2021-11-11 | Outokumpu Oyj | Method for manufacturing a crash frame of a battery compartment for battery electric vehicles |
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2022
- 2022-09-05 DE DE102022209210.4A patent/DE102022209210A1/en active Pending
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2023
- 2023-09-04 CN CN202311133972.3A patent/CN117650262A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20210351469A1 (en) | 2018-10-09 | 2021-11-11 | Outokumpu Oyj | Method for manufacturing a crash frame of a battery compartment for battery electric vehicles |
Also Published As
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