ES2982717T3 - Caja de batería con elemento de refuerzo del marco - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una caja de batería para alojar al menos una batería para un vehículo eléctrico, que presenta un marco exterior perimetral y una base. Debajo del marco está dispuesto un elemento de refuerzo perimetral para reforzar el marco, correspondiendo el espesor del material del elemento de refuerzo del marco a su altura de sección transversal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Caja de batería con elemento de refuerzo del marco

La invención se refiere a una caja de batería con un elemento de refuerzo del marco para un vehículo eléctrico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los vehículos eléctricos conocidos presentan unidades utilizadas como dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica, en lo sucesivo denominadas baterías. En una estructura modular, estas se dividen a menudo en celdas individuales separadas, en lo sucesivo denominadas celdas de batería. Por ejemplo, tales celdas de batería pueden estar formadas por celdas secundarias recargables, que habitualmente se denominan acumuladores.

Para la producción a gran escala se proporcionan cajas de baterías, en las que se alojan las celdas de batería individuales. Cada celda de batería individual está conectada mecánicamente con la caja de la batería, para evitar deslizamientos durante el funcionamiento. La caja de batería está prevista particularmente para su instalación o fijación en, o sobre un vehículo automóvil, por ejemplo, un automóvil de turismo o un camión, particularmente en la zona de la base. Por un lado, la caja de batería sirve como conjunto modular, que simplifica la producción en serie de un vehículo. Por otro lado, la caja de batería protege las celdas de la batería de las influencias ambientales, así como de los daños causados por influencias mecánicas, como las que se pueden producir en caso de accidente. Por ejemplo, las celdas de batería dentro de la caja de batería se pueden atornillar a la caja de batería. Para ello, a una placa de base de la caja de batería se pueden conectar, entre otros, elementos de conexión, denominados nodos de tornillo, puntas de tornillo, cúpulas de tornillo o bloques de tornillo. A continuación, se atornillan las celdas de la batería individuales con los elementos de conexión.

La placa de base de la caja de la batería también sirve para sellar la parte inferior de la caja de la batería. La placa de base suele estar realizada de manera cerrada, y los elementos de conexión mencionados anteriormente se unen en la parte interior de la placa de base.

Desde el documento DE 102016 115 037 A1 se conoce una caja de baterías genérica para baterías de vehículos. Existen diversos requisitos para este tipo de cajas de baterías. Principalmente deben soportar el peso de los elementos de la batería, es decir, de las celdas de la batería que normalmente se combinan en módulos. Para ello suele estar prevista una especie de pared lateral o marco, que sirve para unir muchos componentes de la propia carcasa de batería y también para unir directa o indirectamente la caja de batería a una carrocería del vehículo.

Dichos elementos de batería están destinados a estar protegidos contra daños en caso de accidente u otros daños al vehículo. En este caso, la caja de batería sirve particularmente como barrera contra cargas de choque, que actúan desde el lado y desde abajo. En este caso, el marco puede transferir las cargas de choque a estructuras de soporte, que se encuentran dentro o debajo del compartimiento de la batería. Sin embargo, en caso de un choque lateral, el marco debe penetrar lo menos posible en el interior de la caja de la batería, para no dañar los elementos de la batería.

Desde el documento DE 102016 115037 A1 se conoce una caja de batería con refuerzo lateral. Esta construcción de pared lateral presenta una zona de unión ubicada más dentro que las paredes laterales exteriores, para conectar la construcción de pared lateral con la tapa.

El documento WO2020/038698 A1 se refiere a una caja de batería para un vehículo de motor para alojar celdas de batería con un marco estructural con al menos dos componentes estructurales unidos entre sí en los extremos. Cada componente estructural presenta al menos un segmento de perfil parcialmente hueco con una sección transversal esencialmente en forma de L. Dentro de al menos uno de los segmentos del perfil, está dispuesto un elemento de refuerzo para absorber la energía del impacto en caso de impacto. El elemento de refuerzo es una pieza moldeada con varias celdas abiertas, que están dispuestas una al lado de la otra y con su extensión longitudinal esencialmente paralela entre sí. En el estado montado de la caja de batería en el vehículo de motor, las celdas abiertas están alineadas con su extensión longitudinal esencialmente paralela a la dirección transversal del vehículo.

En general, la caja de batería o su marco, deberían ocupar el menor espacio posible y en el interior de la carcasa deberían estar dispuestas la menor cantidad posible de estructuras de soporte interiores, lo que representa un conflicto de objetivos con el requisito de choque.

En este contexto, la invención tiene como objetivo crear una caja de batería para un vehículo eléctrico, que presente una construcción sencilla y al mismo tiempo una capacidad de absorción de energía mejorada, en caso de una colisión.

Este objetivo se resuelve con una caja de batería para un vehículo eléctrico, con un elemento de refuerzo del marco según la reivindicación 1. De las reivindicaciones subordinadas se desprenden perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención se refiere a una caja de batería para alojar al menos una batería para un vehículo eléctrico con un marco perimetral exterior y con una base.

De acuerdo con la invención, para reforzar el marco está dispuesto debajo del marco, un elemento de refuerzo de marco perimetral, por lo que el espesor del material del elemento de refuerzo de marco corresponde a su altura de sección transversal. En otras palabras, el elemento de refuerzo del marco presenta al menos parcialmente una sección transversal completa.

El refuerzo del marco garantiza que la carga de choque se distribuya para evitar abolladuras, particularmente de la(s) chapa(s) de la base de la carcasa.

El marco y el elemento de refuerzo del marco se encuentran en la denominada zona de deformación y absorben las fuerzas provocadas por el choque. Estas se distribuyen en el interior del marco sin transmitir las fuerzas provocadas por el choque a las baterías o acumuladores rodeados por el marco. De este modo, las baterías están dispuestas de manera prácticamente segura al choque en el interior del vehículo, y se pueden integrar en programas de vehículos existentes o en vehículos existentes.

De acuerdo con la invención está previsto que la base esté configurada por varias capas de base dispuestas distanciadas entre sí, por lo que el elemento de refuerzo del marco está dispuesto en el interior de una cavidad de la base formada por las capas de base.

Se trata de la denominada caja de batería de suelo híbrida o unidad de almacenamiento de alto voltaje (HVS), por lo que la base de la caja de la batería puede estar compuesta en las capas de la base, por una placa de tapa o una placa de base. Por lo tanto, la base puede estar formada por varias capas a modo de “construcción tipo sándwich”. La base de la batería se apoya sobre una capa de base interior de la base, es decir, esta capa de base es la capa superior en la posición instalada, que también se denomina base intermedia. Las baterías están dispuestas sobre la capa superior de la base, es decir, en la base intermedia. A cierta distancia debajo está dispuesta la capa exterior o inferior de la base, la denominada protección contra empotramientos.

El marco de la caja de batería puede presentar al menos dos componentes estructurales unidos entre sí por los extremos, que pueden presentar una sección transversal esencialmente rectangular. El segmento de perfil se puede conectar con la carrocería del vehículo, a través de medios de fijación.

Según una variante ventajosa de la invención adicional, el espesor del material del elemento de refuerzo del marco corresponde a su altura de sección transversal, por lo que el espesor del material presenta, al menos parcialmente, la distancia entre las capas de la base.

En otras palabras, el elemento de refuerzo del marco presenta una sección transversal completa, al menos parcialmente, en toda la distancia entre las capas de la base.

En particular puede estar previsto que la anchura de la sección transversal de la sección transversal completa del elemento de refuerzo del marco sea mayor que su altura de la sección transversal.

Por “sección transversal completa” se entiende una zona continua, es decir, maciza, del componente del perfil, es decir, un material macizo. Debido a esta configuración, la carga de choque horizontal se introduce directamente en la base de la carcasa de varias piezas.

La capa inferior de la base forma la protección contra empotramientos y la capa superior de la base forma una base intermedia. Juntos forman las capas superiores de una estructura de base parcialmente hueca. El refuerzo del marco mantiene distanciadas las capas de la base. La fuerza de reacción más alta posible en caso de un impacto lateral, se genera principalmente mediante el refuerzo perimetral del marco situado lo más hacia fuera posible en la estructura de la base.

Una variante ventajosa de la invención adicional prevé que el marco esté unido con al menos una capa de base y/o que el marco forme un perfil cerrado con al menos una capa de base, de modo que la carga de choque pueda ser absorbida aún mejor por la caja de batería.

Según una configuración ventajosa de la invención adicional, el elemento de refuerzo del marco está diseñado, al menos parcialmente, como perfil hueco, preferentemente como perfil de extrusión. De este modo se garantiza que la estructura de la base permanezca esencialmente plana y no se abombe ni se dobla cuando se introduce la carga de choque. Además, en el perfil, en el lado orientado hacia el interior de la carcasa de la batería, se pueden alojar preferentemente canales longitudinales del medio de termorregulación y/o, en caso necesario, transversales, creando así una cavidad para guiar medios de termorregulación. Además de garantizar el mayor rendimiento posible en caso de choque, el componente también se puede utilizar como distribuidor para un sistema de refrigeración o calefacción en la carcasa de la batería.

Puede estar previsto que el elemento de refuerzo del marco llene completamente, al menos en algunas zonas, la cavidad de la base entre las capas de la base, para poder absorber mejor las fuerzas provocadas por el choque.

En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, el marco se fabrica mediante extrusión, perfilado en rollo o canteado.

Según una configuración ventajosa de la invención adicional, el marco cubre las caras frontales de la base. De este modo se garantiza una buena estanqueidad del marco, en particular para una mejor protección contra la corrosión. El marco también proporciona una unión a la tapa de la carcasa. Sin embargo, se garantiza una buena introducción de la carga de choque.

El marco perimetral exterior puede estar formado por un perfil hueco, en particular por un perfil hueco de varias cámaras. Preferentemente en el marco están dispuestos al menos un travesaño y al menos un larguero. El al menos un travesaño y el al menos un larguero, forman espacios de alojamiento para alojar la, al menos una batería. La al menos una batería se introduce entonces en los espacios de alojamiento, en particular de tal manera que se acopla en los espacios de alojamiento de manera plana y preferentemente bajo una fuerza de precarga contra los nervios, en particular el acoplamiento se realiza mediante atornillado. De este modo, el calor generado en cada batería se puede transmitir a la base de la caja de la batería a través de la base de la batería, por medio de la conducción de calor. Por lo tanto, se realiza una conducción de calor desde la base de la batería hasta la base de la caja de la batería. También es posible que se suministre calor a la batería, para proporcionar una temperatura especifica de funcionamiento.

Además, el marco sirve para alojar y transportar de manera segura las baterías, que están dispuestas en el interior del vehículo. El marco puede comprender total o al menos parcialmente los acumuladores y presentar los primeros medios de fijación, para fijar los acumuladores al marco, y los segundos medios de fijación para fijar el marco a piezas del vehículo.

Los perfiles huecos del marco presentan al menos, una zona de deformación para absorber, al menos parcialmente, las cargas provocadas por un choque. Un marco de este tipo comprende los acumuladores dispuestos en el interior del vehículo y los protege, en la medida de lo posible, contra daños en caso de choque. Esto se consigue porque el marco, en particular la zona de deformación, puede absorber las fuerzas provocadas por un choque y distribuirlas en el interior del marco, para mantener lo más pequeñas posible las fuerzas provocadas por el choque sobre los acumuladores rodeados por el marco. De este modo, los acumuladores están dispuestos de manera prácticamente segura al choque en el interior del vehículo, y se pueden integrar en programas de vehículos existentes o en vehículos existentes, y servir como soporte seguro para acumuladores.

Por el estado de la técnica se conoce que el camino de conducción de fuerza se conduce principalmente a través del espacio modular de la carcasa de la batería. Por este motivo, la parte interior de la estructura del marco puede abombarse o inclinarse en el espacio de instalación de los módulos de batería. Gracias a la invención se evitan en gran medida los daños inevitablemente asociados a ello. Los perfiles huecos del marco presentan al menos una zona de deformación, para absorber, al menos parcialmente, las cargas provocadas por un choque. Un marco de este tipo comprende los acumuladores dispuestos en el interior del vehículo y los protege, en la medida de lo posible, contra daños en caso de choque.

Según un perfeccionamiento de la invención, el marco de la caja de batería y al menos una capa de base, están acoplados entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma, en particular soldados. La soldadura puede ser por láser con una costura continua o con costura y sellado de costura, para crear un espacio interior hermético. Al menos una capa de base, en particular la base intermedia, está soldada y, en caso necesario, pegada. La capa de la base, denominada protección contra empotramientos, también se puede soldar y/o pegar. También es posible que la protección contra empotramientos esté acoplada de manera por ajuste de fuerza con el marco, por ejemplo, mediante atornillado.

De acuerdo con la invención, en la cavidad de la base entre las capas de base o sobre una capa de base, está previsto al menos un componente de perfil transversal y/o al menos un componente de perfil longitudinal, para reforzar el elemento de refuerzo del marco. Estos soportan el marco transversal completo hacia el interior.

Según un perfeccionamiento de la invención, el elemento de refuerzo del marco presenta al menos un orificio pasante y/o al menos una escotadura en uno o dos lados. Estos reducen ligeramente el rendimiento en caso de choque, pero tienen un efecto desproporcionadamente positivo en un bajo peso total.

Ventajosamente puede estar previsto que al menos una capa de base esté diseñada de un material metálico, preferentemente ambas capas de base estén diseñadas de un material metálico, en particular de acero o de una aleación de acero. Preferentemente, las capas de base pueden estar fabricadas de chapa de acero, lo que aumenta aún más el rendimiento en caso de choque o la resistencia a la intrusión de la caja de batería.

La al menos una capa de base puede presentar un espesor como máximo de aproximadamente 0,8 mm a 2 mm, preferentemente 1,5 mm.

Es posible que el elemento de refuerzo del marco y al menos una capa de base estén acoplados entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma, en particular soldados y/o pegados. En particular, se tiene en cuenta la soldadura con gas inerte, láser o por resistencia.

Además, las capas de base pueden estar acopladas entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma, en particular soldadas, preferentemente soldadas por puntos o soldadas por láser. De este modo se garantiza un procedimiento de fabricación sencillo y una conexión firme de las capas de la base. Esto da como resultado un aumento de la resistencia al corte y, por lo tanto, de la seguridad en caso de choque. En la soldadura por puntos se pueden realizar en las capas de base los llamados estampados, de modo que las capas de base distanciadas se toquen en algunos lugares y se puedan unir allí.

Según una configuración ventajosa de la invención adicional, en la cavidad de la base, está dispuesto un dispositivo de control de temperatura, en particular un dispositivo de refrigeración para disipar el calor de al menos una batería o un dispositivo de calefacción, para suministrar calor a la batería. El dispositivo de control de temperatura se encuentra en la capa de base exterior o inferior, de modo que el dispositivo de control de temperatura está dispuesto entre las capas de la base. Esto permite una conducción de calor particularmente buena desde la base de la batería a través de la capa de la base interior hasta el dispositivo de control de temperatura.

En una variante de la invención adicional, la capa inferior de la base sobresale hacia fuera con respecto a la capa superior de la base dirigida hacia las baterías. De este modo se crea la posibilidad de una unión sencilla del marco de la caja de batería a la base. Esto se debe a que se pueden fijar medios de fijación a las secciones de la base que sobresalen hacia fuera, en particular a una o más capas de base, para su unión con el marco. Alternativa o adicionalmente es posible que el marco esté soldado a las secciones de la base que sobresalen hacia fuera, de modo que exista una conexión segura entre el marco y la base para formar la caja de batería, y se mejora además la sujeción de la base al marco. La capa de base dirigida hacia las baterías, se debe entender como base intermedia, es decir, sobre ella se encuentran las baterías. Debajo de la capa superior de la base se encuentra el dispositivo de control de temperatura y debajo se encuentra la capa inferior de la base, es decir, la protección contra empotramientos. El marco de la caja de batería puede estar dispuesto entre las secciones de las capas de base, que sobresalen hacia fuera y acoplarse con ellas, en particular soldarse. Esto mejora aún más la sujeción de la base al marco.

El elemento de refuerzo del marco puede presentar un espesor de material de al menos 3 mm, preferentemente 6 mm.

Además, es posible que el marco presente al menos un perfil de refuerzo interior, que esté dispuesto en el interior del marco o del perfil del marco. Si el marco está abierto por un lado o se compone de varias piezas, se pueden unir refuerzos interiores adicionales al marco. Esto significa que se puede mejorar aún más el rendimiento en caso de choque o, alternativamente, se puede reducir el peso en comparación con una variante no reforzada, manteniendo el mismo rendimiento en caso de choque.

Otros objetivos, ventajas, características y posibles aplicaciones de la presente invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización basándose en el dibujo. Todas las características descritas y/o representas, individualmente o en cualquier combinación sensata, forman el objeto de la presente invención, independientemente de su resumen en las reivindicaciones o de su relación entre sí.

En este caso, se muestran en parte esquemáticamente:

Figura 1 una caja de batería con un marco perimetral y un elemento de refuerzo del marco,

Figura 2 a Figura 11 vistas detalladas de la base de la caja de baterías con el marco y el elemento de refuerzo del marco en diferentes configuraciones.

Los componentes idénticos o con los mismos efectos están provistos de números de referencia en las figuras representadas del dibujo a continuación, basándose en una forma de realización, para mejorar la legibilidad.

En la Figura 1 se muestra una caja de batería 1 para alojar al menos una batería 2 para un vehículo eléctrico. La caja de batería 1 puede presentar una tapa 9 representada según la Figura 1.

En las formas de realización según las Figuras 2-10, la base 4 de la caja de batería 1 está diseñada en dos capas y presenta una placa de tapa o una placa de base, las denominadas capas de base 6, 7. La Figura 11 muestra una forma de realización con una base 4 de una sola capa.

Como se puede ver en las Figuras 1 a 11, la caja de batería 1 presenta un marco perimetral exterior 3. El marco 3 de la caja de batería 1 puede presentar al menos dos componentes estructurales 16, 17, con una sección transversal esencialmente rectangular, que están unidos entre sí por los extremos. En el presente caso, el marco 3 está formado por un perfil hueco, en particular por un perfil hueco de varias cámaras. Las vistas detalladas según las Figuras 2 a 11 muestran el marco 3 con al menos un travesaño 16 y al menos un larguero 17. El marco 3 se puede conectar con la carrocería del vehículo mediante medios de fijación.

El al menos un travesaño 16 y/o el al menos un larguero 17 forman espacios de alojamiento para el alojamiento de la al menos una batería 2, como se puede ver en la Figura 1. La al menos una batería 2 se inserta en particular en los espacios de alojamiento, de tal manera que se acopla de manera plana en los espacios de alojamiento y preferentemente bajo una fuerza de precarga contra los soportes 16, 17. El acoplamiento se realiza preferentemente mediante atornillado. De este modo, el calor generado en cada batería 2 se puede transmitir a través de la base de la batería a la base 4 de la caja de batería 1, por medio de la conducción de calor. Sin embargo, también es posible que la caja de batería 1 no presente ningún travesaño 16 y/o ningún larguero 17, particularmente en cajas de batería 1 comparativamente pequeñas.

Como se puede ver en las Figuras 1 a 11, un elemento de refuerzo del marco 5 perimetral está dispuesto debajo del marco 3 para reforzar el marco 3. El espesor del material del elemento de refuerzo del marco 5 corresponde, en este caso, a su altura de sección transversal h. En otras palabras, el elemento de refuerzo del marco 5 presenta al menos parcialmente una sección transversal completa 11.

Como se ha mencionado, la forma de realización según la Figura 11 muestra una base 4 de la caja de batería 1, que está diseñada por una capa, es decir, que sólo presenta la capa inferior de la base 6, la denominada protección contra empotramientos. Por el contrario, las formas de realización según las Figuras 1 a 10 muestran una base de doble capa 4.

En las formas de realización con base de doble capa 4, el espesor del material del elemento de refuerzo del marco 5 corresponde a su altura de sección transversal h y presenta al menos parcialmente la distancia d entre las capas de base 6, 7. En otras palabras, el elemento de refuerzo del marco 5 presenta una sección transversal completa 11 al menos parcialmente en toda la distancia d de las capas de base 6, 7. En particular puede estar previsto que la anchura de la sección transversal b de la sección transversal completa 11 del elemento de refuerzo del marco 5 sea mayor que su altura de la sección transversal h.

Por la sección transversal completa 11 se debe entender una zona continua, es decir, maciza, del componente de perfil 5, es decir, un material macizo. Debido a esta configuración la carga de choque horizontal se introduce directamente en la base de la carcasa de varias piezas 4. El refuerzo del marco 5 garantiza que la carga de choque se distribuya, para evitar que se abomben las capas de base 6, 7 de la base de la carcasa 4.

Como se puede ver en las Figuras 1 a 10, el refuerzo del marco 5 mantiene las capas de base 6, 7 a una distancia d. En primer lugar, el refuerzo perimetral del marco 5, que se encuentra en la estructura de la base lo más hacia fuera posible, genera en caso de un impacto lateral la mayor fuerza necesaria de reacción posible.

Además, se puede ver en las Figuras 1,5, 6, 7, 10 y 11 que el marco 3 está unido al menos a una capa de base 6, 7. Según las Figuras 2 a 9 y 11, el marco 3 forma un perfil cerrado con al menos una capa de base 6, 7.

Las formas de realización según las Figuras 3 a 9 y 11 muestran que el marco 3 cubre las caras frontales 18 de la base 4. De este modo se garantiza una buena estanqueidad de la base 4, en particular para una mejor protección contra la corrosión. El marco 3 también proporciona una unión a la tapa 9 de la carcasa.

La Figura 10 muestra un ejemplo de realización de la caja de batería 1 con un dispositivo de control de temperatura 10. En este caso, la base de la batería se encuentra sobre la capa interior de la base 7, es decir, esta capa de base 7 es la capa superior de la base 4 en la posición de instalación. Esta capa de base 7 también se denomina base intermedia. Debajo puede estar dispuesto un dispositivo de control de temperatura 10, que se encuentra en la capa de base exterior o inferior 6, la denominada protección contra empotramientos, de modo que el dispositivo de control de temperatura 10 esté dispuesto, por consiguiente, entre las capas de la base 6, 7. De este modo se posibilita una conducción de calor particularmente buena desde la base de la batería a través de la capa interior de la base 7, hasta el dispositivo de control de temperatura 10. De este modo es posible enfriar la batería 2 o mantenerla a una determinada temperatura de funcionamiento, suministrando calor a la batería 2.

En los presentes ejemplos de realización ambas capas de base 6, 7 están fabricadas de acero o de una aleación de acero, lo que aumenta aún más el rendimiento en caso de choque o la resistencia a la intrusión de la caja de batería 1. En particular, las capas de base 6, 7 pueden estar fabricadas de una chapa de acero y soldarse entre sí, preferentemente por puntos o por láser. Para la soldadura por puntos se pueden realizar en las capas de base 6, 7 los llamados estampados 14, de modo que las capas de base 6, 7 distanciadas entre sí se tocan en algunos lugares y se pueden unir allí. La al menos una capa de base 6, 7 puede presentar un espesor como máximo de aproximadamente 0,8 mm a 2 mm, preferentemente 1,5 mm.

Para una mejor unión del marco 3 a la base 4, una capa de base 6, 7 puede sobresalir hacia fuera con respecto a la otra capa de base 7, 6, de modo que el marco se puede unir fácilmente con la sección sobresaliente de la capa de base 6, 7. Es particularmente posible que la capa inferior de la base 6 sobresalga hacia fuera con respecto a la capa superior de la base 7 dirigida hacia las baterías 2, como muestran las formas de realización según las Figuras 3, 4, 6, 7 y 9. En las secciones de la base 4 que sobresalen hacia fuera, en particular una o más capas de base 6, 7, se pueden unir medios de fijación para la unión al marco 3 de la caja de batería 1. Alternativa o adicionalmente es posible que el marco 3 esté soldado a las secciones de la base 4 que sobresalen hacia fuera.

El marco 3 de la caja de batería 1 y al menos capa de base 6, 7 están unidos entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma, en particular por soldadura. La soldadura puede ser por láser con una costura continua o con costura y sellado de costura, para crear así un especio interior hermético. Al menos una capa de base 6, 7, en particular la base intermedia 7, está soldada y, en caso necesario, pegada. La capa de base 6, denominada protección contra empotramientos, también puede estar soldada y/o pegada. También es posible un acoplamiento de manera por ajuste de fuerza de la protección contra empotramientos 6 con el marco 3, por ejemplo, por medio de atornillado.

Según la Figura 1, en la cavidad de la base 8 entre las capas de base 6, 7 o sobre una capa de base 6, 7 está previsto al menos un componente de perfil transversal y/o al menos un componente de perfil longitudinal, para reforzar el elemento de refuerzo del marco 5. Éstos sostienen hacia el interior el elemento de refuerzo del marco 5, es decir, el marco de sección transversal completa.

Las formas de realización según las Figuras 2b, 3b, 4b, 5b y 6b difieren de las según las Figuras 2a, 3a, 4a, 5a y 6a en que al menos una cavidad 15 orientada en la dirección longitudinal del perfil está prevista para guiar un medio fluido de transferencia de calor.

Las respectivas formas de realización según las Figuras 1 a 11 difieren en las configuraciones de la base 4, en particular del marco 3 y de las capas de base 6, 7 de la caja de batería 1.

Según la Figura 10, el dispositivo de control de temperatura 10 está dispuesto más hacia dentro del marco 3 con respecto al elemento de refuerzo del marco 5. De este modo, las propiedades en caso de choque y el conducto de fluido se proporcionan por separado en la caja de batería 1, es decir, en la zona exterior del marco 3 se encuentra el refuerzo del marco 5 y más hacia dentro la distribución del conducto de refrigeración, que está diseñado preferentemente como perfil rectangular.

El elemento de refuerzo del marco 5 y al menos una capa de base 6, 7 pueden estar acoplados entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma, en particular soldados y/o pegados. En particular, se tiene en cuenta, en este caso, la soldadura con gas inerte, láser o por resistencia.

Además, es posible que el marco 3 presente al menos un perfil de refuerzo interior, que está dispuesto en el interior del marco 3. Este perfil se puede introducir en un marco 3 abierto por un lado o formado por varias piezas, de modo que se puede mejorar aún más el rendimiento en caso de choque o, alternativamente, se puede reducir el peso en comparación con una variante no reforzada con el mismo rendimiento en caso de choque.

Según una forma de realización de la caja de batería 1 no mostrada, es posible que en la dirección Z del elemento de refuerzo del marco 5 esté previsto al menos un orificio pasante y/o al menos una escotadura en uno o dos lados, que presenta un efecto desproporcionadamente positivo sobre un peso total bajo.

Según una forma de realización no representada, al menos una batería 2 se puede apoyar de manera plana sobre la base 4, en particular sobre la capa superior de la base 7, con una fuerza de precarga.

También puede estar previsto que se utilicen diferentes espesores de chapa para las capas de base 6, 7, de modo que, por ejemplo, al reducir el espesor de la chapa en la parte superior, se pueda mejorar la transferencia de calor a la zona de control de temperatura, es decir, a las baterías 2.

Lista de números de referencia

1 Caja de batería

2 Batería

3 Marco

4 Base

5 Elemento de refuerzo del marco

6 Capa de la base

7 Capa de la base

8 Cavidad de la base

9 Tapa

10 Dispositivo de control de temperatura

11 Sección transversal completa

14 Estampados

15 Cavidad

16 Travesaño - marco

17 Larguero - marco

18 Caras frontales de la base

d Distancia

b Anchura de sección transversal

h Altura de la sección transversal

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Una caja de batería (1) para alojar al menos una batería (2) para un vehículo eléctrico, con un marco perimetral exterior (3) y con una base (4), en la que, debajo del marco (3), está dispuesto un elemento de refuerzo del marco (5) perimetral, para reforzar el marco (3), en el que el espesor del material del elemento de refuerzo del marco (5) corresponde a su altura de la sección transversal (h), por lo que la base (4) está configurada por varias capas de base (6, 7) dispuestas distanciadas entre sí, y el elemento de refuerzo del marco (5) está dispuesto en el interior de una cavidad de la base (8) formada por las capas de base (6, 7), caracterizada por que en la cavidad de la base (8) entre las capas de base (6, 7) o sobre una capa de base (6, 7), está previsto al menos un componente de perfil transversal y/o al menos un componente de perfil longitudinal, para reforzar el elemento de refuerzo del marco (5).

2. La caja de batería (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el espesor del material del elemento de refuerzo del marco (5) corresponde a su altura de sección transversal (h), y ésta presenta, al menos parcialmente, la distancia entre las capas de base (6, 7).

3. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que el elemento de refuerzo del marco (5) está dispuesto en un plano, por debajo del plano de la base de la batería (2).

4. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el marco (3) está unido a al menos una capa de base (6, 7) y/o el marco (3) forma un perfil cerrado con al menos una capa de base (6, 7).

5. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el elemento de refuerzo del marco (5) llena completamente, al menos en algunas zonas, la cavidad de la base (8) entre las capas de base (6, 7).

6. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el marco (3) se fabrica mediante extrusión, perfilado en rollo o canteado.

7. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el marco (3) cubre las caras frontales (18) de la base (4).

8. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el marco (3) de la caja de batería (1 ) está formado por un perfil hueco.

9. La caja de batería (1) según la reivindicación 8, caracterizada por que en el marco (3) están dispuestos al menos un travesaño (16) y al menos un larguero (17).

10. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de refuerzo del marco (5) presenta al menos un orificio pasante y/o al menos una escotadura en uno o dos lados.

11. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos una capa de base (6, 7) está diseñada de un material metálico.

12. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos una capa de base (6, 7) presenta un espesor como máximo de aproximadamente 0,8 mm a 2 mm.

13. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de refuerzo del marco (5) y al menos una capa de base (6, 7), están acoplados entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma.

14. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el marco (3) de la caja de batería (1) y al menos una capa de base (6, 7), están unidos entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma.

15. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las capas de base (6, 7) están acopladas entre sí de manera cohesiva y/o de manera por ajuste de forma.

16. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la cavidad de la base (8) está dispuesto un dispositivo de refrigeración, para disipar el calor de al menos una batería (2), o un dispositivo de calefacción para suministrar calor a la batería (2).

17. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la capa inferior de la base (6) sobresale hacia fuera con respecto a la capa superior de la base (7), que está dirigida hacia las baterías (2).

18. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de refuerzo del marco (5) presenta un espesor de material de al menos 3 mm, preferentemente 6 mm.

19. La caja de batería (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el marco (3) presenta al menos un perfil de refuerzo interior, que está dispuesto en el interior del marco (3).