JP2023549099A - バッテリーシェル、トラクションバッテリー、自動車、バッテリーシェルの製造用工具およびバッテリーシェルの製造方法 - Google Patents

バッテリーシェル、トラクションバッテリー、自動車、バッテリーシェルの製造用工具およびバッテリーシェルの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくとも1つの内部の補強手段および/または少なくとも1つの外部の補強手段を有するバッテリーシェルに関し、これらの補強手段はバッテリーシェルを補強し、所定のバッテリーモジュールを外部からの衝突から保護するために設けられている。さらに本発明は、同一のバッテリーシェルを有するトラクションバッテリーおよび同一のバッテリーシェルを有する自動車にも関する。さらに本発明は、このバッテリーシェルの製造用工具およびバッテリーシェルの製造方法にも関する。

Description

本特許出願は、独国特許出願公開第102020128527.2の優先権を主張するものであり、その公開内容はここに明示的に参照される。
本発明は、バッテリーシェル、トラクションバッテリー、自動車、バッテリーシェルの製造用工具およびバッテリーシェルの製造方法に関する。
バッテリー、特に自動車のエネルギー貯蔵用のトラクションバッテリーは、多数の構成部品から構成されている。この場合、少なくとも1つのバッテリーシェルを有するバッテリーハウジングには、主に、バッテリーモジュールおよびその他の必要なコンポーネントを固定し、保護するという課題が生じる。
平坦なバッテリーハウジング、特に電気自動車で使用するバッテリーハウジングの場合、バッテリーハウジングには、比較的高い加速度値においてバッテリーモジュールの大きな質量を安全かつ堅牢に支持することが要求されるため、今日のバッテリーハウジングは比較的大きな質量を有している。
さらに、電気自動車のバッテリーには、万一事故が発生した際にバッテリーモジュールを損傷から保護するという要件も課せられる。
先行技術において、プラスチックからなるバッテリーシェルはさまざまな仕様で知られている。
本発明は、先行技術に対する改善または代替案を提供するという課題に基づいている。
本発明の第1の態様によれば、本課題は、バッテリーシェル、特にトラクションバッテリーのバッテリーシェルがプラスチックから成形されており、バッテリーシェルは底面および側壁を有し、バッテリーシェルは内側および外側を有し、バッテリーシェルは横方向に最大横延伸部および高さ方向に最大高さ延伸部を有し、バッテリーシェルは内部の補強手段、特にバッテリーシェルの横方向または縦方向に延伸する内部の補強手段、特にバッテリーシェルの横方向およびバッテリーシェルの縦方向に延伸する内部の補強手段、および/または外部の補強手段、特にバッテリーシェルの縦方向に延伸する少なくとも1つの外部の補強手段を有していることによって解決される。
これに関して、以下に用語を説明する。
最初に、本特許出願において、不定冠詞および「1つ」、「2つ」などの数の表示は、一般に、「最小限」の表示として、すなわち「少なくとも1つの~」、「少なくとも2つの~」などとして理解されるべきであることを明示的に指摘しておく。ただし、ここで「ちょうど1つ」、「ちょうど2つの~」などの意味にしかなり得ないことがそれぞれの文脈から明示的に判明している場合、または当業者にとって明らかであるか、もしくは技術的に必然である場合はこの限りではない。
本特許出願において「特に」という表現は、常に、この表現によって任意の好ましい特徴が導入されるものと理解されたい。この表現を、「しかも」および「すなわち」という意味で理解してはならない。
「トラクションバッテリー」とは、エネルギー貯蔵装置、特に電気のエネルギー貯蔵装置であると理解される。好ましくは、トラクションバッテリーは電気自動車に取り付けるのに適し、また電気自動車を駆動するのに適している。好ましくは、トラクションバッテリーはバッテリー式電気自動車および/またはバッテリー式電気駆動とエンジンを搭載する自動車での使用に適している。
「プラスチック」とは、主に高分子からなる素材であると理解される。
好ましくは、プラスチックは熱可塑性プラスチックであり、熱可塑性プラスチックは材料に依存した温度範囲において変形させることができ、このプロセスは可逆的であり、冷却および溶融状態への再加熱によって何度でも繰り返して行うことができる。
「バッテリーシェル」とは、バッテリー、特にトラクションバッテリーのハウジング構成部品であると理解される。
特に、バッテリーシェルは、バッテリーのコンポーネントを収納するために設けられており、それに応じてコンポーネントを収納する収納スペースを有しているため、これらのコンポーネントはバッテリーシェルによって外部の影響から保護される、および/または少なくとも間接的にバッテリーシェル内に固定されることができる。
好ましくは、バッテリーシェルとはバッテリー下部シェルまたはバッテリー上部シェルであると理解され、バッテリー下部シェルとバッテリー上部シェルは、好ましくは一緒にトラクションバッテリーのハウジングの主要コンポーネントになっている。
特に、バッテリーシェルは「底面」を有し、実質的に平面図が長方形のトラクションバッテリーの好ましいケースでは少なくとも4つの「側壁」を有している。
バッテリーシェルの底面および側壁はバッテリーシェルの収納容積を形成し、バッテリーシェルの収納容積はバッテリーシェルの「内側」を表わしている。
バッテリーシェルの収納容積から出発して、バッテリーシェルの「外側」は、収納容積の反対側にある底面ならびに側壁の面上にある。
「内部の補強手段」とは、バッテリーシェルの内側にあるバッテリーシェルの幾何学的形態であると理解され、バッテリーシェルを補強するために設けられているものである。
好ましくは、内部の補強手段は隔壁である。隔壁とは、バッテリーシェルの内部スペースにある幾何学的形状であると理解され、バッテリーシェルを補強するために設けられているものである。
好ましくは、隔壁は縦隔壁であり、縦隔壁はバッテリーシェルの縦方向に延伸し、縦方向に対して垂直に通るバッテリーシェル断面の少なくとも1つの断面二次モーメント、特に好ましくは2つの断面二次モーメントを増加させるために設けられているもので、これによりバッテリーシェルが補強される。
バッテリーシェルは、四角形の底面積を有していてよい。この場合、バッテリーシェルの「縦方向」とは、バッテリーシェルの側壁に沿った方向、好ましくは所定の自動車の進行方向を意図するものとする。
バッテリーシェルが長方形の底面積またはその他の四角形の底面積とは異なる底面積を有している場合、縦方向とは、バッテリーシェルの側壁のうちもっとも長い延伸を有する少なくとも1つの側壁の延伸方向であると理解される。
特に、縦延伸方向は、バッテリーシェルの底面に平行である。
「高さ方向」とは、横方向と縦方向によって形成される平面の法線方向に通る方向であると理解される。
好ましくは、隔壁は横隔壁であり、横隔壁はバッテリーシェルの横方向に延伸し、横方向に対して垂直に通るバッテリーシェル断面の少なくとも1つの断面二次モーメント、特に好ましくは2つの断面二次モーメントを増加させるために設けられているもので、これによりバッテリーシェルが補強される。
好ましくは、隔壁は所定のように隣り合う2つのバッテリーシェルおよび/またはバッテリーモジュール間の空間的分離として設けられるように配置されている。特に好ましくは、バッテリーモジュールは内部の補強手段に固定することができ、さらに好ましくは、バッテリーモジュールは内部の補強手段によって支持される。
好ましくは、内部の補強手段はバッテリーシェルに対して少なくとも領域ごとに材料変更を有している。
好ましくは、内部の補強手段の層は、好ましくは層の中に内設された繊維材料の形で、バッテリーシェルの材料に対して材料変更を有しており、好ましくはこの繊維材料は、カバー層の延伸方向にカバー層の剛性を増大させるために設けられている。
バッテリーシェルは、四角形の底面積を有していてよい。この場合、バッテリーシェルの「横方向」とは、バッテリーシェルの側壁に沿った方向を意図するものとする。
バッテリーシェルが長方形の底面積またはその他の四角形の底面積とは異なる底面積を有している場合、横方向とは、バッテリーシェルの側壁のうちもっとも長い延伸を有する少なくとも1つの側壁に直交する延伸方向であると理解される。
特に、横延伸方向は、バッテリーシェルの底面に平行である。
好ましくは、内部の補強手段は少なくとも1つの縦隔壁と少なくとも1つの横隔壁を有している。好ましくは、少なくとも1つの縦隔壁と少なくとも1つの横隔壁は互いに接続されている。
「外部の補強手段」とは、バッテリーシェルの外側にあるバッテリーシェルの幾何学的形態および/またはバッテリーシェルの材料変更であると理解され、バッテリーシェルを補強するために設けられているものである。
好ましくは、外部の補強手段は、バッテリーシェルの底面および/またはバッテリーシェルの少なくとも1つの側壁を補強するために設けられている。
好ましくは、外部の補強手段とはバッテリーシェルの少なくとも1つの側壁の輪郭付けを意図するものとし、バッテリーシェルの少なくとも1つの輪郭付けされた側壁の輪郭付けは、同等の壁厚と同等の材料組成を持つが、輪郭付けのないバッテリーシェルの側壁に比べ、バッテリーシェルの少なくとも1つの輪郭付けされた側壁の少なくとも1つの断面二次モーメント、特に好ましくはバッテリーシェルの少なくとも1つの輪郭付けされた側壁の2つの断面二次モーメントを増加させる。
輪郭付けとは、好ましくはI字形輪郭、U字形輪郭、T字形輪郭、Z字形輪郭、L字形輪郭、これらの輪郭から累積的に構成された輪郭または異なる輪郭付けを意図するものとする。
輪郭付けとは、バッテリーシェルの少なくとも1つの側壁および/または底面の平坦な延伸に対するすべての幾何学的変化であると理解し得ることを明示的に指摘しておきたい。
好ましくは、外部の補強手段とは、バッテリーシェルの少なくとも1つの側壁の材料変更を意図するものとし、バッテリーシェルの少なくとも1つの材料変更された側壁の材料変更は、同等の壁厚ならびに同等の輪郭付けを持つが、材料変更のないバッテリーシェルの側壁に比べ、バッテリーシェルの少なくとも1つの材料変更された側壁の第1の軸に対する少なくとも1つの曲げ剛性および/またはねじり剛性、特に好ましくはバッテリーシェルの少なくとも1つの材料変更された側壁の第1の軸に対する第1の曲げ剛性および第2の軸に対する第2の曲げ剛性を増大させる。
外部の補強手段を修正するための材料変更とは、特にバッテリーシェルの少なくとも1つの壁および/または底面内の繊維材料の追加を意図するものとし、繊維材料は、バッテリーシェルの少なくとも1つの側壁および/または底面の第1の軸に対する少なくとも1つの曲げ剛性および/またはねじり剛性、好ましくは第1の軸に対する第1の曲げ剛性および第2の軸に対する第2の曲げ剛性を増大させるように配置されている。
ここに提案されている外部の補強手段の態様は、バッテリーシェルの1つの側壁の補強に限定されるものではなく、バッテリーシェルの2つ以上の側壁、好ましくはバッテリーシェルのすべての側壁が外部の補強を有してよいことを明示的に指摘しておく。
側壁は、外部の補強手段の構成部品であってよいことを明示的に指摘しておく。
「横延伸部」とは、底面領域におけるバッテリーシェルの横方向の延伸部であると理解される。
「高さ延伸部」とは、バッテリーシェルの高さ方向の延伸部であると理解される。
ここでは、プラスチック、特に熱可塑性プラスチックからなるバッテリーシェルが提案され、このバッテリーシェルは補強のために内部の補強手段および/または外部の補強手段を有している。
有利には、ここで提案されている内部の補強手段および/または外部の補強手段により、バッテリーシェルおよびバッテリーシェルを有する所定のトラクションバッテリーを、外部の補強手段によって側面衝突から保護できるようにすることが可能になる。
さらに有利には、内部の補強手段および/または外部の補強手段により、バッテリーシェルの剛性を増大させることができ、および/またはバッテリーシェルの負荷容量を変えずにバッテリーシェルの質量を軽減できるため、材料を節約することが可能である。
特に好ましい実施形態によれば、バッテリーシェルは、モノリス型に成形されている。
これに関して、以下に用語を説明する。
「モノリス型」に成形されているバッテリーシェルとは、単一の構成部品で一貫して継ぎ目なく製造されているバッテリーシェルであると理解される。
言い換えれば、モノリス型に成形されているバッテリーシェルは、複数の個別部品から構成されているものではなく、また多数の個別部品から溶接プロセスによって材料結合で接合されているものでもない。むしろ、モノリス型に成形されたバッテリーシェルには継ぎ目がない。
好ましくは、モノリス型に成形されたバッテリーシェルとは、オフツールのバッテリーシェルであると理解される。
オフツールのバッテリーシェルとは、1つの工具を使って1回の工程で製造されるバッテリーシェルであると理解される。
これにより、有利には、内部の補強手段および/または外部の補強手段と一緒にバッテリーシェルを一回の製造工程によって低コストで製造することができ、バッテリーシェルの補強手段から側壁および/または底面への移行には、溶接または異なった接続による追加的な失敗のリスクがない。
従って、有利には、バッテリーシェルの本来の気密性も達成することができる。
適切な実施形態によれば、バッテリーシェルは射出成形法または圧縮成形法によって製造されている。
これに関して、以下に用語を説明する。
「射出成形法」とは一次成形法であると理解され、処理する材料、特にプラスチックを射出成形機によって液化し、型、すなわち射出成型工具の中に圧力下で射出するものである。射出成形工具内では、素材が冷却および/または架橋反応によって再び固体状態に移行し、射出成形工具を開いた後で構成部品として取り出すことができる。
「圧縮成形法」とは、第1の工程において成形材料を付属の圧縮工具のキャビティ内に導入し、第2の工程において特に圧力ピストンを使用して圧縮工具を閉じる、一次成形法であると理解される。圧縮工具を閉じることにより、成形材料は圧縮工具によって設定された形状を獲得する。好ましくは、圧縮工具は温度調整される。
「成形材料」とは、特に熱可塑性または熱硬化性の素材を意図するものとし、必要に応じて繊維材料、特にグラスファイバー、炭素繊維、アラミド繊維などが混合されている。
特に、圧縮成形法とは、直接成形法(D-LFT)であると理解されてもよく、ここで繊維材料は、押出機の中に引き込まれ、そこですでに溶融しているマトリックスポリマー、特に熱可塑性物質または熱硬化性物質によって含浸され、射出ピストンへと送られ、続いて成形材料として圧縮工具の中に導入される。
好ましくは、成形材料は、長さが5mm以内の繊維を有している。
好ましくは、特にバッテリーシェルを製造するために押出成形法を使用する場合、および/または押出成形法によって製造されたバッテリーシェルの場合、成形材料は長さが0.5mm~20mmの繊維を有し、好ましくは長さが1.0mm~15mmの繊維、特に好ましくは長さが1.0mm~10mmの繊維を有している。
有利には、ここで提案しているバッテリーシェルには確立された製造方式が使用可能であるため、コストを節約し、製造プロセスのプロセスリスクを最小化することが可能になっている。
少なくとも1つの内部の補強手段を有するバッテリーシェルの特に好ましい実施形態によれば、少なくとも1つの内部の補強手段は、コア、特に構造化されたコア、特にコアを境界する2つのカバー層の中央にあるコア、特にクロスリブ構造を有する構造化されたコアを有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
好ましくは、内部の補強エレメント、好適に隔壁はサンドイッチ構造を有している。「サンドイッチ構造」とは、異なる形状および/または材料特性を領域ごとに組み合わせた構造であると理解され、これによりさまざまな領域が異なる材料特性を有することになる。
特に、サンドイッチ構造とは、補強手段の平面構造または実質的に平面構造であると理解され、このサンドイッチ構造は、直接コアに隣接する2つのカバー層によって縁取られるコアを有している。
「コア」は、カバー層に比べて少ない比重量を有していると説明することができる。好ましくは、コアは、横収縮に対して、特に補強手段の曲がりによって生じる横収縮に対して特に高い安定性を有している。
好ましくは、コアは、カバー層に対して異なる幾何学的形状を有しており、これによってコアの固有の特性を有利に実現することができる。
好ましくは、コアはカバー層に対して異なる材料特性を有しており、これによってコアの固有の特性を有利に実現することができる。
好ましくは、コアは多孔質材料を有している。
好ましくは、コアは木材、特にバルサ材からなる。
「構造化されたコア」とは、カバー層に対して異なる幾何学的形状を持つコアおよび/またはカバー層に対して異なる材料特性を持つコアであると理解され、構造化されたコアは1つの構造を有している。
「クロスリブ構造」とは、コアの幾何学的形状であると理解され、このコアはリブを有し、好ましくはリブのそれぞれの端部がリブ構造の節点を形成している。
好ましくは、クロスリブ構造は、コア内に生じる圧縮力および/または剪断力を隣接するカバー層に誘導するように設けられている。
好ましくは、構造化されたコア、特にクロスリブ構造を有する構造化されたコアは、対応する構造コア工具によってバッテリーシェルの内側から、および/またはバッテリーシェルの外側から成形される。
好ましくは、リブは、平坦または実質的に平坦に成形されている。
好ましくは、互いに隣接するリブは、それぞれ1つだけの共通の節点を共有している。
好ましくは、クロスリブ構造は、ジグザグパターンを有している。
好ましくは、クロスリブは、長方形の対角線のように交差している。
「カバー層」とは、サンドイッチ構造の補強手段のコアを制限する材料層であると理解される。
好ましくは、カバー層は、好ましくはカバー層の中に内設された繊維材料の形で、バッテリーシェルの材料に対して材料変更を有しており、この繊維材料は、好ましくはカバー層の延伸方向にカバー層の剛性を増大させるために設けられている。
ここに提案されているサンドイッチ構造の内部の補強手段により、有利には内部補強手段の軽量構造が可能になる。従って、サンドイッチ構造のない内部の補強手段に比べ、剛性を変えずに重量および材料を節約することできる。代替として、重量を変えずに内部の補強手段の剛性を顕著に増大させることもできる。
特に好ましくは、少なくとも1つの内部の補強手段を有するバッテリーシェルの少なくとも1つの内部の補強手段は、少なくとも領域ごとに繊維プラスチック複合材の層を有しており、特に内部の補強手段の第1のカバー層内にある繊維プラスチック複合材の層および/または内部の補強手段の第2のカバー層内にある繊維プラスチック複合材の層を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「繊維プラスチック複合材」とは、配向繊維とプラスチックマトリックスとからなる結晶化素材であると理解され、プラスチックマトリックスは繊維を取り囲み、繊維は接着性の相互作用によってプラスチックマトリックスに結合している。好ましくは、繊維はグラスファイバー、炭素繊維、アラミド繊維などである。
繊維プラスチック複合材の「層」とは、繊維プラスチック複合材からなるバッテリーシェル内部の層であると理解され、この層は、繊維プラスチック複合材を構成する繊維の存在によって、層に属さないバッテリーシェルの領域に対して区切られている。層の外部に配置されているこれらの領域は、プラスチックからなる成形材料によって成形されている。
好ましくは、成形材料は、バッテリーシェルの製造中に繊維プラスチック複合材のプラスチックマトリックスとしても使用されている。しかしながら、成形材料はそれ自体でも繊維を有していてよく、形成材料の繊維は、その長さと配置が繊維プラスチック複合材の層内の繊維とは異なっており、特に形成材料内の繊維は、繊維プラスチック複合材の層内の繊維に比べて短く、無秩序に配向されている。
好ましくは、繊維プラスチック複合材からなる層により、内部の補強手段の剛性を増大させる、および/または剛性を変えずに内部の補強手段の重量を低下させることができる。
少なくとも1つの内部の補強手段を有するバッテリーシェルの任意選択の実施形態によれば、少なくとも1つの内部の補強手段は、少なくとも1つの横リブを有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「横リブ」とは、内部の補強エレメントの主な延伸方向に対して直角に通る、内部補強手段のリブ形に形成された細長い延長部であると理解され、この延長部は、内部の補強手段をバッテリーシェルの底面に対して支持するために設けられている。
具体的にここでは、一定または変則的な間隔で配置されている複数の横リブを意図するものとする。
好ましくは、横リブはペアで配置されており、さらに好ましくは、内部の補強手段の両側にそれぞれ1つの横リブが、内部の補強手段の縦延伸部の同じ値で形成されている。
有利には、1つの横リブまたは複数の横リブは、特に底面と内部の補強手段との間の移行領域においてバッテリーシェルの底面の補強に貢献する。
少なくとも1つの内部の補強手段を有するバッテリーシェルの任意選択の実施形態によれば、少なくとも1つの内部の補強手段は、最大高さ延伸部の30%以上、好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上の高さにわたって延伸している。
任意選択で、少なくとも1つの内部の補強手段は最大高さ延伸部の40%以上の高さにわたって延伸し、好ましくは少なくとも1つの内部の補強手段は最大高さ延伸部の60%以上の高さにわたって延伸し、さらに好ましくは少なくとも1つの内部の補強手段は最大高さ延伸部の80%以上の高さにわたって延伸し、特に好ましくは少なくとも1つの内部の補強手段は最大高さ延伸部の90%以上の高さにわたって延伸している。
従って、有利には、内部の補強手段の剛性を、バッテリーシェルの要件に最適に適合させることができ、使用するプラスチックの量も低減することができる。
内部の補強手段の高さに関する上記の値は、厳密な限度として理解されるべきものではなく、むしろ本発明の説明されている態様から逸脱することなく、エンジニアとしての尺度で上回ったり下回ったりしてもよいことを明示的に指摘しておく。簡単に言うと、これらの値は、ここに提案されている内部の補強手段の高さ範囲の大きさについて手がかりを提供するものである。
少なくとも1つの外部の補強手段を有するバッテリーシェルの任意選択の実施形態によれば、少なくとも1つの外部の補強手段は、最大高さ延伸部の30%以上、好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上の高さにわたって延伸している。
任意選択で、少なくとも1つの外部の補強手段は最大高さ延伸部の40%以上の高さにわたって延伸し、好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大高さ延伸部の60%以上の高さにわたって延伸し、さらに好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大高さ延伸部の80%以上の高さにわたって延伸し、特に好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大高さ延伸部の90%以上の高さにわたって延伸している。
従って、有利には、外部の補強手段の剛性および材料要件を、バッテリーシェルの要件に最適に適合させることができる。
外部の補強手段の高さに関する上記の値は、厳密な限度として理解されるべきものではなく、むしろ本発明の説明されている態様から逸脱することなく、エンジニアとしての尺度で上回ったり下回ったりしてもよいことを明示的に指摘しておく。簡単に言うと、これらの値は、ここに提案されている外部の補強手段の高さ範囲の大きさについて手がかりを提供するものである。
少なくとも1つの外部の補強手段を有するバッテリーシェルの目的にかなった実施形態によれば、少なくとも1つの外部の補強手段は、最大横延伸部の5%以上、好ましくは10%以上、特に好ましくは15%以上の幅にわたって延伸している。
任意選択で、少なくとも1つの外部の補強手段は最大横延伸部の7.5%以上の幅にわたって延伸し、好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大横延伸部の12.5%以上の幅にわたって延伸し、さらに好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大横延伸部の17.5%以上の幅にわたって延伸し、特に好ましくは少なくとも1つの外部の補強手段は最大横延伸部の20%以上の幅にわたって延伸している。
従って、有利には、外部の補強手段の剛性および材料要件を、バッテリーシェルの要件、特にバッテリーモジュールの側面衝突からの保護に最適に適合させることができる。
外部の補強手段の幅に関する上記の値は、厳密な限度として理解されるべきものではなく、むしろ本発明の説明されている態様から逸脱することなく、エンジニアとしての尺度で上回ったり下回ったりしてもよいことを明示的に指摘しておく。簡単に言うと、これらの値は、ここに提案されている外部の補強手段の幅範囲の大きさについて手がかりを提供するものである。
目的にかなったバッテリーシェルは、少なくとも2つのベルト、好ましくは少なくとも3つのベルトを有する少なくとも1つの外部の補強手段を有しており、少なくとも2つのベルトはスペーサー要素、特にウェブによって少なくとも間接的に相互に接続されている。
これに関して、以下に用語を説明する。
1つの「ベルト」とは、延伸している1つの輪郭形状の1つの帯であると理解される。特に、複数のベルトとは、延伸している1つの輪郭形状の複数の帯であると理解され、これらは、1つのスペーサー要素、特に1つの連続するウェブによって間隔が保たれており、延伸している1つの輪郭形状の少なくとも1つの断面二次モーメントを増加させるために設けられている。
好ましくは、ベルトとはバッテリーシェルの側壁であると理解される。具体的にここでは、外部の補強手段のベルトを形成している側壁には、別のベルトに移行するスペーサー要素が続いていることを意図するものとする。
特に好ましくは、目的にかなったバッテリーシェルは、少なくとも1つのベルトを有する少なくとも1つの外部の補強手段を有している。
「スペーサー要素」とは、実質的に共通の方向に延伸する2つのベルトの距離を互いに保つために設けられているすべての幾何学的形状であると理解される。好ましくは、スペーサー要素はリブ構造またはセル構造を有している。
好ましくは、スペーサー要素とはウェブであると理解される。「ウェブ」とは、2つのベルト間、好ましくはバッテリーシェルの側壁の形におけるベルトと、これに対応するベルトとの間の平坦な接続部であると理解される。好ましくは、ウェブは、ベルトとウェブが共同でI形輪郭またはU形輪郭を形成するように、隣接するベルトを接続している。
好ましくは、これによって少なくとも1つの外部の補強要素の剛性を増大させ、それによってバッテリーシェルの剛性も増大させることができる。
特に好ましくは、2つのベルトの間に少なくとも領域ごとに、構造化されたコア、特にクロスリブ構造を有する構造化されたコアが配置されている。
ここでは、外部の補強要素の隣接するベルトを少なくとも領域ごとに、構造化されたコアによって接続することが提案され、これにより、有利には外部の補強手段の剛性と外部の補強手段の重量との間で特に良好な比率を実現することができる。
特に好ましくは、少なくとも1つの外部の補強手段は、少なくとも領域ごとに繊維プラスチック複合材の層を有し、特にベルトおよび/またはウェブに繊維プラスチック複合材の層を有している。
これにより有利には、外部の補強手段を繊維プラスチック複合材からなる層によって補強する、および/または同じ寸法荷重でさらに軽量化することが可能になる。
特に目的にかなった実施形態によれば、外部の補強手段は、特に交差しているクロスリブの交点に固定手段を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「固定手段」とは、所定の自動車のバッテリーシェルを取り囲む構造にバッテリーシェルを固定するために設けられている手段であると理解される。
好ましくは、固定手段は外部の補強手段の構造化されたコアと一緒に形成され、後処理なしに固定のために設けられているものである。さらに、この固定手段は、バッテリーシェルの成形と一緒に、すでに空洞部として形成されていることを意図するものとする。好ましくは、空洞部はねじブッシュを収納するために設けられている。
有利には、ここに提案されている固定手段の配置により、バッテリーシェルの比較的剛性の高い領域、特に発生する運転負荷との関連でより強い変形が生じた場合でも、起こり得る負荷を、バッテリーシェルによって保護されているバッテリーモジュールからかなり離れた領域に直接伝達することができるため、バッテリーモジュールに損傷を与えないようにすることが可能であるか、または少なくとも損傷を軽減することができる。
特に好ましくは、外部の補強手段はシール面を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「シール面」とは、シール手段のための接触面の形で形成されている面であると理解される。
好ましくは、シール面は平坦である。
好ましくは、シール面は特に極めて低い表面粗さを有している。
好ましくは、シール面は、対応する第2の構成部品、特に対応するバッテリーカバーまたは対応する第2のバッテリーシェルの対応する第2のシール面と、バッテリーシェルとそれに対応する第2の構成部品との間に配置された対応するシール手段との相互作用において、特にバッテリーシェルとそれに対応する第2の構成部品との間に有効な垂直抗力が存在する場合に、シール効果を生じさせるために設けられている。
有利には、シール面により、シール面を持つバッテリーシェルを有する所定のトラクションバッテリーは、バッテリーシェルと第2のバッテリーシェルまたはバッテリーカバーとの間に特に良好かつ堅牢な密閉性を有することができるようになる。
目的にかなった実施形態によれば、外部の補強手段は接触領域を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「接触領域」とは、バッテリーシェルと、バッテリーシェルを所定のように取り囲む自動車との間の接触面として設けられている、外部の補強手段の幾何学的形状の一部であると理解される。
有利には、接触領域により、所定の自動車にバッテリーシェルを位置決めすることが可能になり、これにより、所定のトラクションバッテリーの取付けおよびメンテナンスを簡略化することができる。さらに、接触領域は、所定のように隣接する自動車の領域と形状接合することによって、同様に、自動車からバッテリーシェルへの負荷、およびバッテリーシェルから自動車への負荷を伝達することが可能である。
特に好ましくは、繊維プラスチック複合材の少なくとも1つの層は、実質的に一方向に相互に配向された繊維を有している。
繊維の一方向配置により、少なくとも内部応力の負荷方向が繊維の配向方向の成分を有している場合は、繊維プラスチック複合材からなる層の箇所で剛性をさらに増大させることができる。
特に目的にかなった実施形態によれば、内部の補強手段は外部の補強手段に係合している。
ここでは、内部の補強手段の構造形態が少なくとも領域ごとに外部の補強手段を通って延伸することが提案される。
従って、有利には、内部の補強手段と外部の補強手段との間の移行領域を追加的に補強することができる。
特に目的にかなった実施形態によれば、外部の補強手段と内部の補強手段は互いに係合している。言い換えると、バッテリーシェルは少なくとも1つの外部の補強手段と少なくとも1つの内部の補強手段を有しており、外部の補強手段および内部の補強手段は共通の貫通領域を有しているため、少なくとも一方の補強手段が他方の補強手段の中に延伸している。
有利には、これにより、複雑な負荷ケースに対するバッテリーシェルの剛性を増大させることができる。
本発明の第2の態様に従って、本課題は、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルを有するトラクションバッテリー、特に自動車のトラクションバッテリーによって解決される。
これに関して、以下に用語を説明する。
「自動車」とは、エンジンによって駆動される車両であると理解される。好ましくは、自動車はレールに拘束されていないか、または少なくとも一時的にしか車線に拘束されていない。
本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの利点は、上述したように、直接、本発明の第1の態様に基づくバッテリーシェルを有するトラクションバッテリーにまで及ぶことは自明である。
第2の態様の対象は、本発明の上記の態様の対象と有利に組み合わせ可能であり、しかも個別にも、あるいは任意の組み合わせで累積的にも組み合わせ可能であることを明示的に指摘しておく。
本発明の第3の態様によれば、本課題は、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルおよび/または本発明の第2の態様によるトラクションバッテリーを有する自動車によって解決される。
上述したような本発明の第1の態様によるバッテリーシェルおよび/または本発明の第2の態様によるトラクションバッテリーの利点は、直接、本発明の第1の態様に基づくバッテリーシェルおよび/または本発明の第2の態様によるトラクションバッテリーを有する自動車にまで及ぶことは自明である。
第3の態様の対象は、本発明の上記の態様の対象と有利に組み合わせ可能であり、しかも個別にも、あるいは任意の組み合わせで累積的にも組み合わせ可能であることを明示的に指摘しておく。
本発明の第4の態様によれば、本課題は、内部の補強手段および/または外部の補強手段を有するプラスチックからなるバッテリーシェル、特に本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの製造用工具によって解決され、この工具は成形品キャビティを形成し、かつこの工具はプラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填するための手段を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「工具」とは、一次成形、特に溶融した成形材料から本発明の第1の様態によるバッテリーシェルを一次成形するための装置であると理解される。
好ましくは、工具とは射出成形工具であると理解される。
好ましくは、工具とは圧縮工具であると理解される。
好ましくは、工具とはディップ成形工具であると理解される。
「成形品キャビティ」とは、所定のように工具を使って製造された構成部品、特にバッテリーシェルを領域ごとに成形するための工具によって成形される空洞部であると理解される。
「充填するための手段」とは、工具に直接または間接的に割り当てられている装置であると理解され、溶融している成形材料を工具内に導入するために設けられているものである。
好ましくは、充填するための手段とは、特に射出成形工具および/または射出成形装置に関連して、溶融している成形材料を工具の成形品キャビティおよび/または工具の成形空洞部に充填するために設けられている装置であると理解される。
好ましくは、充填するための手段とは、特に圧縮工具および/または圧縮装置との関連において、溶融している成形材料をあらかじめ開けられた工具の中に導入することができる、特に装填することができる装置であると理解される。
ここでは、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの製造用工具が提案される。
すでに説明した本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの利点は、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの製造用工具にまで及んでいることは自明である。
特に好ましい実施形態によれば、工具は、構造化されたコアを成形するため、特にクロスリブ構造を有する構造化されたコアを成形するために設けられている少なくとも1つの構造コア工具、特に少なくとも1つのクロスリブ工具を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「構造コア工具」とは、バッテリーシェルを成形するための工具の任意選択の構成部品であると理解され、この構造コア工具は、内部の補強手段および/または外部の補強手段の構造化されたコアを成形するために設けられている。
好ましくは、構造コア工具は、バッテリーシェルを成形するための工具の隣接領域に対して相対運動し、特に並進方向に移動することができる。
「クロスリブ工具」とは、内部の補強手段および/または外部の補強手段のコアにクロスリブ構造を成形するために設けられている構造コア工具であると理解される。
これにより、有利には、バッテリーシェルが、構造化されたコア、特にクロスリブおよび/または分離領域を備えたコアのある領域を有することが可能になる。
内部の補強手段および/または外部の補強手段の領域に構造化されたコアおよび/または分離領域を有するバッテリーシェルの上記のメリットは、直接、内部の補強手段および/または外部の補強手段の領域に構造化されたコアを有するバッテリーシェルの製造用工具にまで及ぶことは自明である。
目的にかなった実施形態によれば、工具は、繊維材料、特に衝撃凍結された繊維材料および/または表面層で溶融した繊維材料を挟持するための少なくとも1つの手段を有している。
これに関して、以下に用語を説明する。
「挟持」とは、繊維材料、特に衝撃凍結された繊維材料および/または表面層に溶融した繊維材料を工具内に固定すること、特に取外し可能に固定することであると理解される。
特に、ここでは、繊維材料が成形材料に完全に飽和されていない限り、繊維材料を挟持する挟持手段を意図するものとする。好ましくは、ここに提案されている挟持手段は、成形材料が必要な成形材料圧力によって挟持手段に到達するとすぐに、成形材料によって押し出されるように設けられている。これにより、有利には、挟持手段は必要な限り繊維材料を挟持することが可能となる。
とりわけ、ここでは、繊維材料が表面層で部分的または完全に溶融する一方、繊維材料のコアはまだ結晶性マトリックスによって取り囲まれているため、繊維材料はまだ固有の剛性を有している一方、繊維材料は挟持手段によって工具内に挟持されることが提案される。
結晶性マトリックスを有するコアを持つ、表面領域でのみ溶融している繊維材料、および/または衝撃凍結された繊維材料は、有利にはロボットによって簡単に把持され、位置決めすることが可能である。
従って、有利には、内部の補強手段および/または外部の補強手段の領域に繊維材料を有するバッテリーシェルを製造できるため、バッテリーシェルの剛性を増大させることができる。
第4の態様の対象は、本発明の上記の態様の対象と有利に組み合わせ可能であり、しかも個別にも、あるいは任意の組み合わせで累積的にも組み合わせ可能であることを明示的に指摘しておく。
本発明の第5の態様によれば、本課題は、内部の補強手段および/または外部の補強手段を有するプラスチックからなるバッテリーシェル、特に本発明の第1の態様によるバッテリーシェルを、成形品キャビティを形成する工具、特に本発明の第4の態様による工具を用いた射出成形装置または圧縮装置によって、プラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填するための手段を使って製造する方法によって解決され、この製造方法は、
a)プラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填する工程、
b)バッテリーシェルを離型する工程、
を含んでいる。
これに関して、以下に用語を説明する。
「充填」とは、第1のバリエーションによれば、溶融している成形材料を押出機によって直接または間接的に射出成形工具に満たして詰めることであると理解される。
「充填」とは、第2のバリエーションによれば、成形材料を押出機によって直接または間接的に圧縮工具に載荷し、続いて圧縮工具のストロークにより、成形材料を成形品キャビティ内に配分し、それによって成形品キャビティに成形材料を詰め込むことであると理解される。
「離型」とは、所定のように製造された本発明の第1の態様によるバッテリーシェルを工具から取り出すことであると理解される。
「成形」とはボディのあらゆる変形であると理解され、この変形によって三次元的成形を達成する、特に三次元的に成形されたバッテリーシェルを達成することができる。
好ましくは、成形とは射出成形法による成形であると理解される。
好ましくは、成形とは圧縮成形法または押出成形法による成形であると理解される。この場合、成形材料はプレス型のキャビティに投入され、このプレス型は加熱されているか、または加熱および/または冷却される。次に、圧縮ピストンを使用してキャビティが閉じられる。この圧縮により、成形材料はキャビティおよび圧縮ピストンによって設定された形状になる。
ここでは、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの製造方法が提案され、本発明の第1の態様によるバッテリーシェルは、成形材料を用いて、成形品キャビティを形成する工具から成形される。この場合は、とりわけ射出成形法または圧縮成形法、特にディップ成形工具を用いた圧縮成形法を意図するものとする。
本発明の第1の態様によるバッテリーシェルの利点は、第1の態様によるバッテリーシェルの製造方法にまで及んでいることは自明である。
特に目的にかなった実施形態によれば、成形品キャビティを形成する工具には、プラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填する前に少なくとも領域ごとに繊維材料、特に衝撃凍結された繊維材料が取り付けられる。
ここでは、具体的に、所定の構成部品内にある繊維プラスチック複合材からなる層の繊維材料を、特に衝撃凍結されて寸法安定性のある状態で、最初に型の中に導入することが提案される。
これにより、有利には、ロボットによる繊維材料の把持および位置決めが可能になる。バッテリーシェルの成形では、事前に導入された繊維材料の周囲を成形材料が流れ、部分的に貫流することにより、繊維プラスチック複合材からなる層が形成される。
代替として、具体的には、所定の構成部品内にある繊維プラスチック複合材からなる層の繊維材料は、最初に少なくとも部分的にまたは完全にその表面層で溶融される一方、繊維材料のコアはまだ結晶性マトリックスを有しており、その後でこの繊維材料を型の中に導入することが提案される。結晶性マトリックスにより、繊維材料は、好ましくは固有の剛性を有しているため、有利にはロボットによる把持および位置決めが可能である。
第5の態様の対象は、本発明の上記の態様の対象と有利に組み合わせ可能であり、しかも個別にも、あるいは任意の組み合わせで累積的にも組み合わせ可能であることを明示的に指摘しておく。
本発明のさらなる利点、詳細および特徴は、以下に説明する実施例から明らかになる。
バッテリーシェルの実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。 バッテリーシェルのさらなる実施形態の断面図である。
以下の説明において、同一の符号は、同一の構成部品または同一の特徴を示すものであり、従って1つの図に関して行われている構成部品の説明はその他の図にも有効であり、説明の繰り返しが回避される。さらに、1つの実施形態に関連して説明されている個々の特徴は、その他の実施形態でも個別に使用可能である。
図1においてモノリス型に成形されたバッテリーシェル100の実施形態の断面は、底面102、少なくとも1つの側壁104、外部の補強手段130および内部の補強手段140からなるバッテリーシェル100を有し、このバッテリーシェル100は、内側108、外側106および高さ方向110を有している。
外部の補強手段130は、バッテリーシェル100の縦方向136に延伸し、実質的に2つのベルト132(一方のベルト132はバッテリーシェル100の側壁104と一致している)と、負荷およびそれに伴う変形が生じた場合でもベルト132の相互の距離を保つスペーサー要素134とからなり、従ってこれらはバッテリーシェル100の少なくとも1つの断面二次モーメントに大きく貢献している。
内部の補強手段140は、バッテリーシェル100の横方向148に延伸し、実質的に、コア142、特にクロスリブ構造146を有する構造化されたコア142の周りに配置されている2つのカバー層144からなる。
内部の補強手段140および外部の補強手段130は、繊維プラスチック複合材からなる層150をそれぞれ異なる箇所に有しており、これによってバッテリーシェル100の剛性および/または軽量化をさらに高めることができる。
図2のバッテリーシェル100の実施形態では、外部の補強手段130が異なる実施形態を有している。
外部の補強手段130は全部で3つのベルト132を有しており、それらのうち1つはバッテリーシェル100の側壁104と一致している。
外側のベルト132は、バッテリーシェル100の高さ方向110に見て半分の高さに配置されているスペーサー要素134によって接続されている。
両方の内側のベルト132も同様にスペーサー要素134に接続されており、このスペーサー要素134は外部の補強手段130の最大高さ仕様(図示されていない)を持つ箇所に配置されており、この内部のスペーサー要素134の上側にはシール面135が設けられており、対応するバッテリーシェル(図示されていない)と密着するようになっている。
図3のバッテリーシェル100のさらなる実施形態は、外部の補強手段130のベルト132の間に異なる領域の構造化されたコア131、特にクロスリブ構造133を有する構造化されたコア131を有しており、これらはスペーサー要素134以外にベルト132を接続しており、外部の補強手段130に対し剛性の追加または軽量化を可能にしている。
図4のバッテリーシェル100のさらなる実施形態は、外部の補強手段130のベルト132の間に2つのスペーサー要素134を有しており、スペーサー要素134は、外部の補強手段130の最大高さ仕様(図示されていない)を持つ箇所に配置されている。これらのスペーサー要素は、それらの上部側にシール面135を有している。
図5のバッテリーシェル100の実施形態は、バッテリーシェル100を接続および/または位置決めするために設けられている接触領域137を有している。好ましくは、接触領域137は、継ぎ目なくバッテリーシェル100の周囲に配置されている。
図6のバッテリーシェル100の実施形態では、セクションを選択する際に、外部の補強手段(図示されていない)が切り取られている。
図7のバッテリーシェル100のさらなる実施形態は、別の構成による内部の補強手段140を有している。内部の補強手段140には中央の構造化されたコアがないが、そのために同様に繊維プラスチック複合材の層150が取り付けられ、この層は好ましくは内部の補強要素140の高さにわたって延伸している。
図8のバッテリーシェル100のさらなる実施形態は、内部の補強手段140をさらに補強するために複数の横リブ141を有している。
図9のバッテリーシェル100のさらなる実施形態では、外部の補強手段130と内部の補強手段140とが互いに係合しており、構造化されたコア131、142の形状は互いに適合されているため、バッテリーシェル100の追加補強を最大限に実現することができる。
図10のバッテリーシェル100の実施形態は、複数の固定手段138を有しており、これらを用いてバッテリーシェル100を自動車に接続することができる。
100 バッテリーシェル
102 底面
104 側壁
106 外側
108 内側
110 高さ方向
130 外部の補強手段
131 コア、構造化されたコア
132 ベルト
133 クロスリブ構造
134 スペーサー要素、ウェブ
135 シール面
136 縦方向
137 接触領域
138 固定手段
140 内部の補強手段、隔壁
141 横リブ
142 コア、構造化されたコア
144 カバー層
146 クロスリブ構造
148 横方向
150 繊維プラスチック複合材の層

Claims (24)

  1. バッテリーシェル(100)、特にトラクションバッテリーのバッテリーシェル(100)であって、前記バッテリーシェル(100)はプラスチックから成形されており、前記バッテリーシェル(100)は底面(102)および側壁(104)を有し、前記バッテリーシェル(100)は内側(108)および外側(106)を有し、前記バッテリーシェル(100)は横方向(148)に最大横延伸部および高さ方向に最大高さ延伸部を有するバッテリーシェル(100)において、
    前記バッテリーシェル(100)は、内部の補強手段(140)、特に前記バッテリーシェル(100)の前記横方向(148)または縦方向(136)に延伸する内部の補強手段(140)、特に前記バッテリーシェル(100)の前記横方向(148)および前記バッテリーシェル(100)の前記縦方向(136)に延伸する内部の補強手段(140)、
    および/または外部の補強手段(130)、特に前記バッテリーシェル(100)の前記縦方向(136)に延伸する少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有していることを特徴とする、バッテリーシェル(100)。
  2. 前記バッテリーシェル(100)は、モノリス型に成形されていることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーシェル(100)。
  3. 前記バッテリーシェル(100)は、射出成形法または圧縮成形法によって製造されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のバッテリーシェル(100)。
  4. 少なくとも1つの内部の補強手段(140)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの内部の補強手段(140)は、コア(142)、特に構造化されたコア(142)、特に前記コア(142)を境界する2つのカバー層(144)の中央にあるコア(142)、特にクロスリブ構造(146)を有する構造化されたコア(142)を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  5. 少なくとも1つの内部の補強手段(140)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの内部の補強手段(140)は、少なくとも領域ごとに繊維プラスチック複合材の層(150)を有しており、特に内部の補強手段(140)の第1のカバー層(144)内にある繊維プラスチック複合材の層(150)および/または内部の補強手段(140)の第2のカバー層(144)内にある繊維プラスチック複合材の層(150)を有していることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  6. 少なくとも1つの内部の補強手段(140)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの内部の補強手段(140)は、少なくとも1つの横リブ(141)を有していることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  7. 少なくとも1つの内部の補強手段(140)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの内部の補強手段(140)は、前記最大高さ延伸部の30%以上、好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上の高さにわたって延伸していることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  8. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの外部の補強手段(130)は、最大高さ延伸部の30%以上、好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上の高さにわたって延伸していることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  9. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの外部の補強手段(130)は、前記最大横延伸部の5%以上、好ましくは10%以上、特に好ましくは15%以上の幅にわたって延伸していることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  10. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記外部の補強手段(130)は、少なくとも2つのベルト(132)、好ましくは少なくとも3つのベルト(132)を有しており、前記少なくとも2つのベルト(132)はスペーサー要素(134)、特にウェブ(134)によって少なくとも間接的に相互に接続されていることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  11. 2つのベルト(132)の間に少なくとも領域ごとに構造化されたコア(131)、特にクロスリブ構造(133)を有する構造化されたコア(131)が配置されていることを特徴とする、請求項10に記載のバッテリーシェル(100)。
  12. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記少なくとも1つの外部の補強手段(130)は、少なくとも領域ごとに繊維プラスチック複合材の層(150)を有し、特にベルト(132)および/またはウェブ(134)に繊維プラスチック複合材の層(150)を有していることを特徴とする、請求項10または11に記載のバッテリーシェル(100)。
  13. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記外部の補強手段(130)は、特に交差しているクロスリブの交点に固定手段(138)を有していることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  14. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記外部の補強手段(130)は、シール面(135)を有していることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  15. 少なくとも1つの外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記外部の補強手段(130)は、接触領域(137)を有していることを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  16. 繊維プラスチック複合材の少なくとも1つの層(150)を有しているバッテリーシェル(100)であって、繊維プラスチック複合材の前記少なくとも1つの層(150)は、実質的に一方向に相互に配向された繊維を有していることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  17. 内部の補強手段(140)および外部の補強手段(130)を有するバッテリーシェル(100)であって、前記内部の補強手段(140)は、前記外部の補強手段(130)に係合していることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)。
  18. 請求項1から17のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)を有するトラクションバッテリー、特に自動車用のトラクションバッテリー。
  19. 請求項1から17のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)および/または請求項18に記載のトラクションバッテリーを備える自動車。
  20. 内部の補強手段(140)および/または外部の補強手段(130)を有するプラスチックからなるバッテリーシェル(100)、特に請求項1から17のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)の製造用工具であって、前記工具は成形品キャビティを形成し、かつ前記工具はプラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填するための手段を有している、工具。
  21. 前記工具は、構造化されたコア(131、142)を成形するため、特にクロスリブ構造(133、146)を有する構造化されたコア(131、142)を成形するために設けられている少なくとも1つの構造コア工具、特に少なくとも1つのクロスリブ工具を有していることを特徴とする、請求項20に記載の工具。
  22. 前記工具は、繊維材料、特に衝撃凍結された繊維材料および/または表面層で溶融した繊維材料を挟持するための少なくとも1つの手段を有していることを特徴とする、請求項20または21に記載の工具。
  23. 内部の補強手段(140)および/または外部の補強手段(130)を有するプラスチックからなるバッテリーシェル(100)、特に請求項1から17のいずれか一項に記載のバッテリーシェル(100)を、成形品キャビティを形成する工具、特に請求項1から17のいずれか一項に記載の工具を用いた射出成形装置または圧縮装置によって、プラスチックからなる成形材料を前記成形品キャビティに充填するための手段を使って製造する方法であって、前記製造方法は、
    a)プラスチックからなる成形材料を成形品キャビティに充填する工程と、
    b)バッテリーシェルを離型する工程と
    を含んでいる方法。
  24. 前記成形品キャビティを形成する前記工具には、プラスチックからなる前記成形材料を前記成形品キャビティに充填する前に少なくとも領域ごとに繊維材料、特に衝撃凍結された繊維材料および/または表面層で溶融した前記繊維材料が取り付けられることを特徴とする、請求項23に記載の方法。
JP2023526415A 2020-10-29 2021-10-18 バッテリーシェル、トラクションバッテリー、自動車、バッテリーシェルの製造用工具およびバッテリーシェルの製造方法 Pending JP2023549099A (ja)

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