EP4627661A1 - Batteriegehäusekomponente, batteriegehäuse, traktionsbatterie und kraftfahrzeug - Google Patents

Batteriegehäusekomponente, batteriegehäuse, traktionsbatterie und kraftfahrzeug

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EP4627661A1
EP4627661A1 EP23814450.5A EP23814450A EP4627661A1 EP 4627661 A1 EP4627661 A1 EP 4627661A1 EP 23814450 A EP23814450 A EP 23814450A EP 4627661 A1 EP4627661 A1 EP 4627661A1
Authority
EP
European Patent Office
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textile layer
battery housing
housing component
battery
wall
Prior art date
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Pending
Application number
EP23814450.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Weiwei Zhao
Hartmut Wolf
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Kautex Textron GmbH and Co KG
Original Assignee
Kautex Textron GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Kautex Textron GmbH and Co KG filed Critical Kautex Textron GmbH and Co KG
Publication of EP4627661A1 publication Critical patent/EP4627661A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
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    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains

Definitions

  • Battery housing component battery housing, battery housing, traction battery and automotive
  • the present invention relates to a battery housing component of a battery housing, a battery housing of a traction battery, a traction battery and a motor vehicle.
  • a battery particularly a traction battery for energy storage in a motor vehicle, has battery cells that, at a certain temperature, enter into an irreversible chemical process of decomposition and release a large amount of the stored energy through oxidation in a short time.
  • An initially closed battery cell builds up pressure and bursts at a predetermined point, from which a hot gas jet emerges at high speed.
  • this gas jet hits the surface of a battery housing component, for example a battery housing, this gas jet puts both thermal and abrasive stress on the battery housing component through particles flying along in the gas jet.
  • the battery housing component can be designed as a battery housing shell and/or as a battery housing cover.
  • the battery housing component can be designed as part (for example as a battery housing shell and/or as a battery housing cover) of a battery housing of a traction battery for a motor vehicle.
  • the battery housing component can comprise glass fibers and/or carbon fibers.
  • the battery housing component can comprise long fibers. This increases the stability of the battery housing component.
  • the indentation can also be referred to as a recess, gap or depression.
  • the recess has a depth extension that runs orthogonal to the wall.
  • the depth extension of the recess can be greater than or equal to a thickness extension of the first textile layer. This makes it easier to arrange the first textile layer in the recess.
  • the first textile layer can be arranged flush within the recess.
  • the first textile layer can be arranged in the recess such that the first textile layer does not protrude into the battery housing volume. This allows the battery housing volume to be increased to accommodate a battery component.
  • the depression can have a constant depth.
  • the first textile layer can have a basis weight of greater than or equal to 300 g/m 2 , preferably greater than or equal to 500 g/m 2 and particularly preferably greater than or equal to 1000 g/m 2 .
  • a higher basis weight can achieve a higher protective effect against thermal and mechanical stress.
  • the first textile layer can have a thickness of greater than or equal to 0.5 mm, preferably greater than or equal to 1 mm and particularly preferably greater than or equal to 1.3 mm.
  • the second textile layer can have a basis weight of greater than or equal to 150 g/m 2 , preferably greater than or equal to 240 g/m 2 and particularly preferably greater than or equal to 350 g/m 2 .
  • the second textile layer can completely cover the recess, so that a closed pocket is formed by the recess and the second textile layer.
  • the first textile layer is thus accommodated in the pocket.
  • the first textile layer can be arranged loosely in the pocket. This can achieve an improved protective effect against thermal and/or mechanical stress on the battery housing component.
  • the first textile layer can be connected to the second textile layer and thus pre-fixed in a simplified manner, so that the positioning of the two textile layers during insertion into the production tool is achieved with improved accuracy.
  • this makes it easier to accommodate a coated first textile layer in the recess of the wall.
  • This also makes it possible to connect coated textile layers to the wall of the battery housing component that cannot or can only be bonded with difficulty to a material of the wall.
  • the battery housing component is designed such that a fiber material of the second textile layer is penetrated by a matrix material of the wall in the contact region of the second textile layer with the wall.
  • the second textile layer can be penetrated by a matrix material of the wall by flowing around the fiber material of the second textile layer.
  • the second textile layer can be irremovably connected to the wall in the contact area of the second textile layer with the wall. This can achieve an improved and permanent connection between the second textile layer and the wall.
  • the contact area of the second textile layer with the wall can run around the recess, so that a closed pocket is formed by the recess and the second textile layer.
  • the first textile layer is thus accommodated in the pocket.
  • the battery housing component is designed such that the first textile layer and the second textile layer are at least partially spaced apart from one another and at least partially air layers are formed between the first textile layer and the second textile layer.
  • a suitably designed battery housing component has an even better protective effect against thermal and/or mechanical stress. This is because the air layers between the first textile layer and the second textile layer act as additional protective layers that can absorb thermal stress.
  • the air layers can be formed by wave-shaped sections between the first and second textile layers.
  • Wave-shaped sections between the first and second textile layers can be formed by the sections between two points at which the first textile layer is connected to the second textile layer.
  • the battery housing component is designed such that the first textile layer has a higher basis weight than the second textile layer.
  • the correspondingly designed battery housing component has an even better protective effect against thermal and/or mechanical stress on the textile layer. This achieves an improved protective effect of the battery housing component against a hot gas jet from a battery cell arranged in a battery housing volume.
  • the first textile layer can have a basis weight that is higher by a factor of 1.5 or more than the second textile layer, preferably by a factor of 2 or more and particularly preferably by a factor of 3 or more.
  • the correspondingly designed battery housing component has an even better protective effect against thermal and/or mechanical stress. This makes it possible to achieve an even better protective effect of the battery housing component against a hot gas jet from a battery cell arranged in a battery housing volume.
  • the battery housing component is designed such that the first textile layer and/or the second textile layer as a woven fabric, a knitted fabric, a felt, a needling, a nonwoven fabric, a braid, a scrim, a stitch-bonded fabric or as a glass paper.
  • the appropriately designed battery housing component has an even better protective effect against thermal and/or mechanical stress.
  • the protective effect of the textile layer can be increased, particularly in the case of glass paper.
  • the first textile layer can have a weave density that is higher by a factor of 1.5 or more than the second textile layer, preferably by a factor of 2 or more and particularly preferably by a factor of 3 or more.
  • the weave density of the first textile layer is determined using the same measuring method as the weave density of the second textile layer.
  • the first textile layer can have a first longitudinal extension and a second longitudinal extension, wherein the first longitudinal extension and the second longitudinal extension are orthogonal to one another.
  • the first textile layer can have a thread density in the direction of the first longitudinal extension of the first textile layer of greater than or equal to 16 threads per centimeter, preferably greater than or equal to 18 threads per centimeter and particularly preferably greater than or equal to 20 threads per centimeter.
  • the first textile layer can have a length-related thread strength in the direction of the first longitudinal extension of greater than or equal to 1200 N/25cm, preferably greater than or equal to 1400 N/25cm and particularly preferably greater than or equal to 1600 N/25cm.
  • the first textile layer can have a length-related thread strength in the direction of the second longitudinal extension of greater than or equal to 800 N/25cm, preferably greater than or equal to 1000 N/25cm and particularly preferably greater than or equal to 1200 N/25cm.
  • the second textile layer can have a first longitudinal extension and a second longitudinal extension, wherein the first longitudinal extension and the second longitudinal extension are formed orthogonal to one another.
  • the second textile layer can have a thread density in the direction of the first longitudinal extension of the second textile layer of greater than or equal to 12 threads per centimeter, preferably greater than or equal to 14 threads per centimeter and particularly preferably greater than or equal to 16 threads per centimeter.
  • the second textile layer can have a length-related thread strength in the direction of the first longitudinal extension of greater than or equal to 440 N/25 cm, preferably greater than or equal to 500 N/25 cm and particularly preferably greater than or equal to 600 N/25 cm.
  • the second textile layer can have a length-related thread strength in the direction of the second longitudinal extension of greater than or equal to 290 N/25 cm, preferably greater than or equal to 350 N/25 cm and particularly preferably greater than or equal to 400 N/25 cm.
  • the battery housing component is designed such that the first textile layer and/or the second textile layer at least partially has/have a coating.
  • the appropriately designed battery housing component has an even better protective effect against mechanical and/or thermal stress.
  • the coating can contain thermoplastic and/or elastomeric and/or thermosetting components.
  • the coating can contain a polyurethane.
  • the coating may contain metallic components.
  • the coating may contain layered silicate components, in particular mica components.
  • the coating can be designed as a fire-resistant coating. This can achieve improved protection against thermal stress in particular.
  • the battery housing component is designed such that the second textile layer is uncoated.
  • the battery housing component is designed such that the second textile layer is arranged on the side of the wall facing and/or facing away from the battery housing volume.
  • the recess can be arranged on the side of the wall facing and/or facing away from the battery housing volume.
  • a first textile layer can be arranged within each recess of the wall.
  • the wall of the battery housing component can have a depression on the side facing the battery housing volume and a depression on the side facing away from the battery housing volume, wherein the depressions can be congruent and opposite one another with respect to the wall.
  • a second textile layer can rest on each depression, so that a second textile layer covers a respective depression.
  • the second textile layers can be opposite one another with respect to the wall.
  • the battery housing component is designed such that the first textile layer and/or the second textile layer comprises glass fibers, in particular silicate glass fibers.
  • the appropriately designed battery housing component has an even better protective effect against mechanical and/or thermal stress.
  • the object underlying the present invention is also achieved by a battery housing for accommodating at least one battery component in a battery housing volume, wherein the battery housing has at least one battery housing component described above.
  • the battery component can be designed as a battery cell module.
  • the object underlying the present invention is also achieved by a motor vehicle, wherein the motor vehicle has a traction battery as described above.
  • Figure 1 a schematic sectional view of a portion of a battery housing component according to the invention according to a first embodiment
  • Figure 2 a schematic sectional view of a portion of a battery housing component according to the invention according to a second embodiment
  • Figure 3 a schematic sectional view of a traction battery according to the invention, comprising a battery housing according to the invention.
  • FIG. 1 shows a section of a first embodiment of a battery housing component 10 according to the invention made of plastic.
  • the battery housing component 10 has a wall 60 which at least partially delimits a battery housing volume 40.
  • the battery housing component 10 also has a first textile layer 20 and a second textile layer 30, wherein the first textile layer 20 is arranged within a recess 50 of the wall 60, and wherein the second textile layer 30 is connected to the wall 60 and rests on the recess 50 in such a way that the second textile layer 30 covers the recess.
  • a fiber material of the second textile layer 30 is penetrated by a matrix material of the wall 60 in a contact region 80 of the second textile layer 30 with the wall 60.
  • the first textile layer 20 is mechanically connected to the second textile layer 30, so that at least partial air layers 70 are formed between the first textile layer 20 and the second textile layer 30.
  • the air layers 70 are formed by protruding fibers of the first textile layer 20 and/or the second textile layer 30 and wave-shaped sections between the chain stitch seams 71 of the first textile layer 20 and the second textile layer 30.
  • the first textile layer 20 has a thickness that is greater than the thickness of the second textile layer 30.
  • FIG. 2 shows a section of a second embodiment of a battery housing component 10 according to the invention.
  • the wall 60 of the battery housing component 10 has a recess 50 on the side facing the battery housing volume 40. Furthermore, the wall 60 of the battery housing component 10 has a further recess 50 which is arranged on the side facing away from the battery housing volume 40, wherein the recesses 50 are congruently opposite one another with respect to the wall 60.
  • a first textile layer 20 is arranged within each recess 50 of the wall 60.
  • a second textile layer 30 is placed on each recess 50 of the wall 60, so that a second textile layer 30 covers a recess 50.
  • the second textile layers 30 can be opposite one another with respect to the wall 60. This results in a layered structure starting from the battery housing volume 40, with first a second textile layer 30, then a first textile layer 20, then the Wall 60, then another first textile layer 20 and then another second textile layer 30 is arranged. This allows an even greater protective effect against mechanical and/or thermal stress to be achieved.
  • the respective first textile layer 20 and the respective second textile layer 30 are mechanically connected to one another, so that at least partial air layers 70 are formed between the respective first textile layer 20 and the respective second textile layer 30.
  • FIG. 3 shows a traction battery 90 according to the invention with a battery housing 100 according to the invention, wherein the battery housing 100 has at least one battery housing component 10 described above. At least one battery component 110 designed as a battery cell module is arranged in the battery housing volume 40.
  • the battery housing cover 11 has a recess 50 in the wall 60, wherein a first textile layer 20 is arranged within the recess 50 and a second textile layer 30 is connected to the wall 60 and rests on the recess 50 in such a way that the second textile layer 30 covers the recess 50.
  • the battery housing shell 12 has a recess 50 on each of two opposite walls 60, with a first textile layer 20 being arranged within each recess 50.
  • a second textile layer 30 is connected to the wall 60 and rests on each recess 50 in such a way that a second textile layer 30 covers each recess 50.

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Abstract

Batteriegehäusekomponente aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, aufweisend zumindest eine Wand, welche ein Batteriegehäusevolumen teilweise begrenzt. Die Batteriegehäusekomponente weist eine erste Textillage und eine zweite Textillage auf, wobei die erste Textillage innerhalb einer Einmuldung der Wand angeordnet ist und die zweite Textillage mit der Wand verbunden ist und derart auf der Einmuldung aufliegt, dass die zweite Textillage die Einmuldung abdeckt.

Description

Batteriegehäusekomponente, Batteriegehäuse, Traktionsbatterie und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriegehäusekomponente eines Batteriegehäuses, ein Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie, eine Traktionsbatterie und ein Kraftfahrzeug.
Eine Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für die Energiespeicherung in einem Kraftfahrzeug, weist Batteriezellen auf, die ab einer bestimmten Temperatur in einen irreversiblen chemischen Prozess der Zersetzung geraten und dabei in kurzer Zeit eine große Menge der gespeicherten Energie durch Oxidation freisetzen. Eine zunächst geschlossene Batteriezelle baut dabei Druck auf und platzt an einer vorgegebenen Stelle, an welcher ein heißer Gasstrahl mit einer hohen Geschwindigkeit austritt. Dieser Gasstrahl belastet die Oberfläche einer Batteriegehäusekomponente, beispielsweise eines Batteriegehäuses beim Auftreffen auf die Batteriegehäusekomponente sowohl thermisch als auch abrasiv durch im Gasstrahl mitfliegende Partikel.
Zur Gewährleistung der Sicherheit der Traktionsbatterie ist ein thermisch und mechanisch widerstandsfähiges Batteriegehäuse von großer Bedeutung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Batteriegehäusekomponente bereitzustellen, die bei thermischer und mechanischer Belastung eine erhöhte Stabilität aufweist. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Batteriegehäusekomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Batteriegehäusekomponente sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Batteriegehäusekomponente aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, gelöst, wobei die Batteriegehäusekomponente zumindest eine Wand aufweist, welche ein Batteriegehäusevolumen zumindest teilweise begrenzt. Die Batteriegehäusekomponente weist eine erste Textillage und eine zweite Textillage auf, wobei die erste Textillage innerhalb einer Einmuldung der Wand angeordnet ist, und wobei die zweite Textillage mit der Wand verbunden ist und derart auf der Einmuldung aufliegt, dass die zweite Textillage die Einmuldung abdeckt.
Die erfindungsgemäße Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf, dass die Schutzwirkung der Batteriegehäusekomponente gegen einen heißen, aus einem in dem Batteriegehäusevolumen angeordneten Batteriezellenmodul austretenden Gasstrahl erhöht ist und gleichzeitig die Batteriegehäusekomponente vereinfacht hergestellt werden kann. Denn die erste und zweite Textillage sind vereinfacht mit der Wand der Batteriegehäusekomponente verbindbar. Ein weiterer Vorteil ist die unerwartet festgestellte höhere Schutzwirkung der Batteriegehäusekomponente gegenüber einer Batteriegehäusekomponente mit lediglich einer Textillage.
Die Batteriegehäusekomponente kann als Batteriegehäuseschale und/oder als Batteriegehäusedeckel ausgebildet sein. Insbesondere kann die Batteriegehäusekomponente als Teil (beispielsweise als Batteriegehäuseschale und/oder als Batteriegehäusedeckel) eines Batteriegehäuses einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Die Batteriegehäusekomponente kann Glasfasern und/oder Kohlefasern aufweisen. Die Batteriegehäusekomponente kann Langfasern aufweisen. Dadurch wird die Stabilität der Batteriegehäusekomponente erhöht.
Die Batteriegehäusekomponente kann als Spritzgießbauteil oder als Fließpressbauteil oder als Thermoformbauteil ausgebildet sein .
Die Wand kann eine Vielzahl von Einmuldungen aufweisen. Die Fläche der Einmuldungen kann einen Anteil von größer oder gleich 10 % oder größer oder gleich 25 % oder größer oder gleich 40 % oder größer oder gleich 60 % der Fläche der Wand betragen. Dadurch kann eine erhöhte Schutzwirkung gegen thermische und/oder mechanische Belastung erreicht werden, da ein größerer Anteil der Wand mit Textillagen ausgestattet ist.
Die Einmuldung kann auch als Ausnehmung, Aussparung oder Vertiefung bezeichnet werden.
Die Einmuldung weist eine Tiefenerstreckung auf, die orthogonal zu der Wand verläuft. Die Tiefenerstreckung der Einmuldung kann größer oder gleich einer Dickenerstreckung der ersten Textillage sein. Dadurch kann die erste Textillage vereinfacht in der Einmuldung angeordnet werden.
Die erste Textillage kann bündig innerhalb der Einmuldung angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die erste Textillage so in der Einmuldung angeordnet sein, dass die erste Textillage nicht in das Batteriegehäusevolumen ragt. Dadurch kann das Batteriegehäusevolumen zur Aufnahme einer Batteriekomponente vergrößert werden .
Die Einmuldung kann eine konstante Tiefenerstreckung aufweisen. Die erste Textillage kann ein Flächengewicht von größer oder gleich 300 g/m2, bevorzugt von größer oder gleich 500 g/m2 und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1000 g/m2 aufweisen. Durch ein höheres Flächengewicht kann eine höhere Schutzwirkung gegen thermische und mechanische Belastung erreicht werden.
Die erste Textillage kann eine Dickenerstreckung von größer oder gleich 0,5 mm, vorzugsweise von größer oder gleich 1 mm und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1,3 mm aufweisen.
Die zweite Textillage kann ein Flächengewicht von größer oder gleich 150 g/m2, bevorzugt von größer oder gleich 240 g/m2 und besonders bevorzugt von größer oder gleich 350 g/m2 aufweisen.
Die zweite Textillage kann eine Dickenerstreckung von größer oder gleich 0, 1 mm, vorzugsweise von größer oder gleich 0,4 mm und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1 mm aufweisen.
Die zweite Textillage kann die Einmuldung vollständig abdecken, sodass eine geschlossene Tasche durch die Einmuldung und die zweite Textillage gebildet wird. Die erste Textillage ist folglich in der Tasche aufgenommen. Die erste Textillage kann lose in der Tasche angeordnet sein. Dadurch kann eine verbesserte Schutzwirkung gegen thermische und/oder mechanische Belastung der Batteriegehäusekomponente erreicht werden.
Vorzugsweise ist die erste Textillage mechanisch mit der zweiten Textillage verbunden, insbesondere durch Heften, Kreuzheften, Längsheften und/oder mittels Kettelnähten.
Bei der entsprechend ausgebildeten Batteriegehäusekomponente kann die erste Textillage mit der zweiten Textillage verbunden werden und dadurch vereinfacht vorfixiert werden, sodass eine Positionierung der beiden Textillagen während des Einlegens in das Fertigungswerkzeug mit einer verbesserten Genauigkeit erreicht wird. Insbesondere kann dadurch eine beschichtete erste Textillage vereinfacht in der Einmuldung der Wand aufgenommen werden. So lassen sich auch beschichtete Textillagen mit der Wand der Batteriegehäusekomponente verbinden, die nicht oder nur schwer mit einem Material der Wand stoff schlüssig verbunden werden können.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass ein Fasermaterial der zweiten Textillage im Kontaktbereich der zweiten Textillage mit der Wand von einem Matrixmaterial der Wand durchdrungen ist.
Dadurch kann die zweite Textillage während der Herstellung der Wand der Batteriekomponente mit der Wand vereinfacht verbunden werden. Somit kann die Batteriekomponente kostengünstig hergestellt werden.
Die zweite Textillage kann durch Umfließen des Fasermaterials der zweiten Textillage von einem Matrixmaterial der Wand durchdrungen sein.
Alternativ kann die zweite Textillage mit einem Matrixmaterial der Wand verschweißt oder verklebt oder anderweitig stoffschlüssig verbunden sein.
Die zweite Textillage kann im Kontaktbereich der zweiten Textillage mit der Wand nicht lösbar mit der Wand verbunden sein. Dadurch kann eine verbesserte und dauerhafte Verbindung zwischen der zweiten Textillage und der Wand erreicht werden.
Der Kontaktbereich der zweiten Textillage mit der Wand kann um die Einmuldung verlaufen, sodass eine geschlossene Tasche durch die Einbmuldung und die zweite Textillage gebildet wird. Die erste Textillage ist folglich in der Tasche aufgenommen. Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage und die zweite Textillage zumindest abschnittsweise zueinander beabstandet sind und zumindest abschnittsweise Luftschichten zwischen der ersten Textillage und der zweiten Textillage gebildet sind.
Eine entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegenüber thermischer und/oder mechanischer Belastung auf. Denn die Luftschichten zwischen der ersten Textillage und der zweiten Textillage wirken als zusätzliche Schutzschichten, an der thermische Belastungen abgefangen werden können.
Die Luftschichten können durch abstehende Fasern der ersten Textillage und/oder der zweiten Textillage gebildet sein, insbesondere, wenn die erste Textillage mit der zweiten Textillage teilweise verbunden ist.
Die Luftschichten können durch wellenförmige Abschnitte zwischen der ersten und zweiten Textillage gebildet sein. Wellenförmige Abschnitte zwischen der ersten und zweiten Textillage können durch die Abschnitte zwischen zwei Stellen, an denen die erste Textillage mit der zweiten Textillage verbunden ist, gebildet sein .
Die Luftschichten können eine Dickenerstreckung aufweisen, die kleiner oder gleich der Dickenerstreckung der zweiten Textillage ist. Dadurch können die erste und zweite Textillage besonders platzsparend an der Batteriegehäusekomponente angeordnet werden und das Batteriegehäusevolumen wird nicht beeinträchtigt.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage ein höheres Flächengewicht als die zweite Textillage aufweist. Die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegen thermische und/oder mechanische Belastung der Textillage auf. Dadurch wird eine verbesserte Schutzwirkung der Batteriegehäusekomponente gegen einen heißen Gasstrahl aus einer in einem Batteriegehäusevolumen angeordneten Batteriezelle erreicht.
Das Flächengewicht ist das spezifische Gewicht bezogen auf einen Flächenabschnitt .
Die erste Textillage kann ein um den Faktor 1,5 oder größer höheres Flächengewicht als die zweite Textillage aufweisen, vorzugsweise um den Faktor 2 oder größer und besonders bevorzugt um den Faktor 3 oder größer.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage eine Dickenerstreckung aufweist, die gleich oder größer der Dickenerstreckung der zweiten Textillage ist.
Die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegen thermische und/oder mechanische Belastung auf. Dadurch kann eine nochmals verbesserte Schutzwirkung der Batteriegehäusekomponente gegen einen heißen Gasstrahl aus einer in einem Batteriegehäusevolumen angeordneten Batteriezelle erreicht werden.
Die erste Textillage kann eine um den Faktor 1, 5 oder größer größere Dickenerstreckung als die zweite Textillage aufweisen, vorzugsweise um den Faktor 2 oder größer und besonders bevorzugt um den Faktor 3 oder größer.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage und/oder die zweite Textillage als ein Gewebe, ein Gestrick, ein Filz, eine Nadelung, ein Vliesstoff, ein Geflecht, ein Gelege, ein Nähgewirk oder als ein Glaspapier ausgebildet ist/sind.
Die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegen eine thermische und/oder mechanische Belastung auf. Insbesondere bei Glaspapier kann die Schutzwirkung der Textillage erhöht werden.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage eine höhere Webdichte als die zweite Textillage aufweist.
Je höher die Webdichte einer Textillage, desto höher die Schutzwirkung gegen thermische und/oder mechanische Belastung der Textillage. Dadurch kann eine nochmals verbesserte Schutzwirkung der Batteriegehäusekomponente gegen einen heißen Gasstrahl aus einer in einem Batteriegehäusevolumen angeordneten Batteriezelle erreicht werden.
Die erste Textillage kann eine um den Faktor 1, 5 oder größer höhere Webdichte als die zweite Textillage aufweisen, vorzugsweise um den Faktor 2 oder größer und besonders bevorzugt um den Faktor 3 oder größer.
Die Webdichte der ersten Textillage wird mit dem gleichen Messverfahren wie die Webdichte der zweiten Textillage bestimmt.
Die erste Textillage kann eine erste Längserstreckung und eine zweite Längserstreckung aufweisen, wobei die erste Längserstreckung und die zweite Längserstreckung orthogonal zueinander ausgebildet sind.
Die erste Textillage kann eine Fadendichte in Richtung der ersten Längserstreckung der ersten Textillage von größer oder gleich 16 Fäden pro Zentimeter aufwei sen, bevor zugt von größer oder gleich 18 Fäden pro Zentimeter und besonders bevorzugt von größer oder gleich 20 Fäden pro Zentimeter .
Die erste Textil lage kann eine Fadendichte in Richtung der zweiten Längserstreckung der ersten Texti llage von größ er oder gleich 10 Fäden pro Zentimeter aufweisen, bevorzugt von größer oder gleich 12 Fäden pro Zentimeter und besonders bevorzugt von größer oder gleich 14 Fäden pro Zentimeter .
Die erste Texti llage kann eine längenbezogene Fadenfestigkeit in Richtung der ersten Längserstreckung von größer oder gleich 1200 N/25cm aufwei sen, bevorzugt von größer oder gleich 1400 N/25cm und besonders bevor zugt von größer oder gleich 1600 N/25cm .
Die erste Texti llage kann eine längenbezogene Fadenfestigkeit in Richtung der zweiten Längserstreckung von größer oder gleich 800 N/ 25cm aufwei sen, bevorzugt von größer oder gleich 1000 N/25cm und besonders bevor zugt von größer oder gleich 1200 N/25cm .
Die zweite Texti llage kann eine erste Längserstreckung und eine zweite Längserstreckung aufwei sen, wobei die erste Längserstreckung und die zweite Längserstreckung orthogonal zueinander ausgebi ldet s ind .
Die zweite Texti llage kann eine Fadendichte in Richtung der ersten Längserstreckung der zweiten Textil lage von größer oder gleich 12 Fäden pro Zentimeter aufweisen, bevorzugt von größer oder gleich 14 Fäden pro Zentimeter und besonders bevorzugt von größer oder gleich 1 6 Fäden pro Zentimeter .
Die zweite Textil lage kann eine Fadendichte in Richtung der zweiten Längserstreckung der zwei te Textil lage von größer oder gleich 12 Fäden pro Zentimeter aufweisen, bevorzugt von größer oder gleich 14 Fäden pro Zentimeter und besonders bevorzugt von größer oder gleich 16 Fäden pro Zentimeter.
Die zweite Textillage kann eine längenbezogene Fadenfestigkeit in Richtung der ersten Längserstreckung von größer oder gleich 440 N/25cm aufweisen, bevorzugt von größer oder gleich 500 N/25cm und besonders bevorzugt von größer oder gleich 600 N / 25 cm .
Die zweite Textillage kann eine längenbezogene Fadenfestigkeit in Richtung der zweiten Längserstreckung von größer oder gleich 290 N/25cm aufweisen, bevorzugt von größer oder gleich 350 N/25cm und besonders bevorzugt von größer oder gleich 400 N / 25 cm .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage und/oder die zweite Textillage zumindest teilweise eine Beschichtung aufweist/aufweisen .
Die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegen mechanische und/oder thermische Belastung auf.
Die Beschichtung kann thermoplastische und/oder elastomere und/oder duroplastische Bestandteile aufweisen. Die Beschichtung kann ein Polyurethan aufweisen.
Die Beschichtung kann metallische Bestandteile aufweisen. Die Beschichtung kann Schichtsilikat-Bestandteile aufweisen, insbesondere Mica-Bestandteile .
Die Beschichtung kann als eine feuerbeständige Beschichtung ausgebildet sein. Dadurch kann insbesondere eine verbesserte Schutzwirkung gegen thermische Belastung erreicht werden. Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die zweite Textillage unbeschichtet ist.
Dadurch kann die zweite Textillage verbessert von einem Matrix- material der Wand durchdrungen werden. Somit kann die Verbindung zwischen der Wand und der zweiten Textillage im Kontaktbereich nochmals verbessert werden.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die zweite Textillage auf der dem Batteriegehäusevolumen zugewandten und/oder abgewandten Seite der Wand angeordnet ist .
Die Einmuldung kann auf der dem Batteriegehäusevolumen zugewandten und/oder abgewandten Seite der Wand angeordnet sein.
Jeweils eine erste Textillage kann innerhalb jeder Einmuldung der Wand angeordnet sein.
Die Wand der Batteriegehäusekomponente kann eine Einmuldung auf der dem Batteriegehäusevolumen zugewandten Seite aufweisen und eine Einmuldung auf der dem Batteriegehäusevolumen abgewandten Seite aufweisen, wobei sich die Einmuldungen deckungsgleich bezogen auf die Wand gegenüberliegen können. Auf jeder Einmuldung kann jeweils eine zweite Textillage aufliegen, sodass jeweils eine zweite Textillage jeweils eine Einmuldung abdeckt. Die zweiten Textillagen können sich bezogen auf die Wand gegenüberliegen. Mit anderen Worten kann ausgehend von dem Batteriegehäusevolumen zuerst eine zweite Textillage, dann eine erste Textillage, dann die Wand, dann eine weitere erste Textillage und dann eine weitere zweite Textillage angeordnet sein, sodass sich ein schichtartiger Aufbau ergibt. Dadurch kann eine nochmals erhöhte Schutzwirkung gegenüber einer mechanischen und/oder thermischen Belastung erreicht werden. Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die erste Textillage und/oder die zweite Textillage Glasfasern, insbesondere Silikatglasfasern aufweist/aufweisen .
Die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist eine nochmals verbesserte Schutzwirkung gegenüber einer mechanischen und/oder thermischen Belastung auf.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird zudem durch ein Batteriegehäuse zur Aufnahme von zumindest einer Batteriekomponente in einem Batteriegehäusevolumen gelöst, wobei das Batteriegehäuse zumindest eine oben beschriebene Batteriegehäusekomponente aufweist.
Ein derart ausgebildetes Batteriegehäuse weist eine erhöhte Schutzwirkung gegenüber einer thermischen und/oder mechanischen Belastung auf, insbesondere gegenüber einem heißen, aus einer Batteriezelle austretenden Gasstrahl.
Die Batteriekomponente kann als Batteriezellmodul ausgebildet sein .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird zudem durch eine Traktionsbatterie gelöst, wobei die Traktionsbatterie ein oben beschriebenes Batteriegehäuse aufweist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Kraftfahrzeug eine oben beschriebene Traktionsbatterie aufweist.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen: Figur 1: eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente gemäß einer ersten Aus führungs form;
Figur 2: eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
Figur 3: eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie, aufweisend ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar .
Figur 1 zeigt einen Abschnitt einer ersten Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente 10 aus Kunststoff. Die Batteriegehäusekomponente 10 weist eine Wand 60 auf, die ein Batteriegehäusevolumen 40 zumindest teilweise begrenzt. Die Batteriegehäusekomponente 10 weist zudem eine erste Textillage 20 und eine zweite Textillage 30 auf, wobei die erste Textillage 20 innerhalb einer Einmuldung 50 der Wand 60 angeordnet ist, und wobei die zweite Textillage 30 mit der Wand 60 verbunden ist und derart auf der Einmuldung 50 aufliegt, dass die zweite Textillage 30 die Einmuldung abdeckt.
Ein Fasermaterial der zweiten Textillage 30 ist in einem Kontaktbereich 80 der zweiten Textillage 30 mit der Wand 60 von einem Matrixmaterial der Wand 60 durchdrungen. Die erste Textillage 20 ist mechanisch mit der zweiten Textillage 30 verbunden, sodass zumindest teilweise Luftschichten 70 zwischen der ersten Textillage 20 und der zweiten Textillage 30 ausgebildet sind. Die Luftschichten 70 sind durch abstehende Fasern der ersten Textillage 20 und/oder der zweiten Textillage 30 sowie wellenförmige Abschnitte zwischen den Kettelnähten 71 der ersten Textillage 20 und der zweiten Textillage 30 ausgebildet .
Die erste Textillage 20 weist eine Dickenerstreckung auf, die größer als die Dickenerstreckung der zweiten Textillage 30 ist.
Die zweite Textillage 30 ist auf der dem Batteriegehäusevolumen 40 zugewandten Seite der Wand 60 angeordnet. Die Einmuldung 50 und die erste Textillage 20 sind ebenfalls auf der dem Batteriegehäusevolumen zugewandten Seite der Wand 60 angeordnet.
Figur 2 zeigt einen Abschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente 10. Die Wand 60 der Batteriegehäusekomponente 10 weist eine Einmuldung 50 auf der dem Batteriegehäusevolumen 40 zugewandten Seite auf. Ferner weist die Wand 60 der Batteriegehäusekomponente 10 eine weitere Einmuldung 50 auf, die auf der dem Batteriegehäusevolumen 40 abgewandten Seite angeordnet ist, wobei sich die Einmuldungen 50 deckungsgleich bezogen auf die Wand 60 gegenüberliegen.
Jeweils eine erste Textillage 20 ist innerhalb jeder Einmuldung 50 der Wand 60 angeordnet. Auf jeder Einmuldung 50 der Wand 60 liegt jeweils eine zweite Textillage 30 auf, sodass jeweils eine zweite Textillage 30 jeweils eine Einmuldung 50 abdeckt. Die zweiten Textillagen 30 können sich bezogen auf die Wand 60 gegenüberliegen. Damit ergibt sich ausgehend von dem Batteriegehäusevolumen 40 ein schichtartiger Aufbau, wobei zuerst eine zweite Textillage 30, dann eine erste Textillage 20, dann die Wand 60, dann eine weitere erste Textillage 20 und dann eine weitere zweite Textillage 30 angeordnet ist. Dadurch kann eine nochmals erhöhte Schutzwirkung gegenüber einer mechanischen und/oder thermischen Belastung erreicht werden.
Die jeweils erste Textillage 20 und die jeweils zweite Textillage 30 sind mechanisch miteinander verbunden, sodass zumindest teilweise Luftschichten 70 zwischen der jeweils ersten Textillage 20 und der jeweils zweiten Textillage 30 ausgebildet sind.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie 90 mit einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse 100, wobei das Batteriegehäuse 100 zumindest eine oben beschriebene Batteriegehäusekomponente 10 aufweist. In dem Batteriegehäusevolumen 40 ist zumindest eine als Batteriezellenmodul ausgebildete Batteriekomponente 110 angeordnet.
Das Batteriegehäuse 100 weist eine als Batteriegehäusedeckel 11 ausgebildete Batteriegehäusekomponente 10 und eine als Batteriegehäuseschale 12 ausgebildete Batteriegehäusekomponente auf.
Der Batteriegehäusedeckel 11 weist erfindungsgemäß eine Einmul- dung 50 in der Wand 60 auf, wobei eine erste Textillage 20 innerhalb der Einmuldung 50 angeordnet ist und eine zweite Textillage 30 mit der Wand 60 verbunden ist und derart auf der Einmuldung 50 aufliegt, dass die zweite Textillage 30 die Einmuldung 50 abdeckt.
Die Batteriegehäuseschale 12 weist jeweils eine Einmuldung 50 an zwei sich gegenüberliegenden Wänden 60 auf, wobei jeweils eine erste Textillage 20 innerhalb jeweils einer Einmuldung 50 angeordnet ist. Jeweils eine zweite Textillage 30 ist mit der Wand 60 verbunden und liegt derart auf jeweils einer Einmuldung 50 auf, dass jeweils eine zweite Textillage 30 jeweils eine Einmuldung 50 abdeckt. Bezugszeichenliste
10 Batteriegehäusekomponente 11 Batteriegehäusedeckel
12 Batteriegehäuseschale
20 erste Texti llage
30 zweite Textil lage
40 Batteriegehäusevolumen 50 Einmuldung
60 Wand
70 Luftschicht
71 Kettelnähte
80 Kontaktbereich 90 Traktionsbatterie
100 Batteriegehäuse
110 Batteriekomponente

Claims

Patentansprüche
1. Batteriegehäusekomponente (10) aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, aufweisend zumindest eine Wand (60) , welche ein Batteriegehäusevolumen (40) zumindest teilweise begrenzt, wobei die Batteriegehäusekomponente (10) durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist: die Batteriegehäusekomponente (10) weist eine erste Textillage (20) und eine zweite Textillage (30) auf; die erste Textillage (20) , ist innerhalb einer Einmuldung (50) der Wand (60) angeordnet; und die zweite Textillage (30) ist mit der Wand (60) verbunden und liegt derart auf der Einmuldung (50) auf, dass die zweite Textillage (30) die Einmuldung (50) abdeckt.
2. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) mechanisch mit der zweiten Textillage (30) verbunden ist, insbesondere durch Heften, Kreuzheften, Längsheften und/oder mittels Kettelnähten.
3. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fasermaterial der zweiten Textillage (30) im Kontaktbereich der zweiten Textillage (30) mit der Wand (60) von einem Matrixmaterial der Wand (60) durchdrungen ist.
4. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) und die zweite Textillage (30) zumindest abschnittsweise zueinander beabstandet sind und zumindest abschnittsweise Luftschichten (70) zwischen der ersten Textillage (20) und der zweiten Textillage (30) gebildet sind.
5. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) ein höheres Flächengewicht als die zweite Textillage (30) aufweist .
6. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) eine Dickenerstreckung aufweist, die gleich oder größer der Dickenerstreckung der zweiten Textillage (30) ist.
7. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) und/oder die zweite Textillage (30) als ein Gewebe, ein Gestrick, ein Filz, eine Nadelung, ein Vliesstoff, ein Geflecht, ein Gelege, ein Nähgewirk oder als ein Glaspapier ausgebildet ist/sind.
8. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) eine höhere Webdichte als die zweite Textillage (30) aufweist.
9. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) und/oder die zweite Textillage (30) zumindest teilweise eine Beschichtung aufweist.
10. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Textillage (30) unbeschichtet ist.
11. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Textillage (30) auf der dem Batteriegehäusevolumen (40) zugewandten und/oder abgewandten Seite der Wand (60) angeordnet ist.
12. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Textillage (20) und/oder die zweite Textillage (30) Glasfasern, insbesondere Silikatglasfasern aufweist/aufweisen .
13. Batteriegehäuse (100) zur Aufnahme von zumindest einer Batteriekomponente (110) in einem Batteriegehäusevolumen (40) , aufweisend zumindest eine Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Traktionsbatterie (90) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Traktionsbatterie ein Batteriegehäuse (100) nach Anspruch 13 aufweist .
15. Kraftfahrzeug aufweisend eine Traktionsbatterie (90) nach
Anspruch 14.
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