KR20230172026A - 자동차용 구동 배터리 및 이러한 구동 배터리를 포함하는 자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 자동차용 구동 배터리는, 덮개 벽 및 바닥 벽을 구비하는 구동 배터리 하우징을 갖고 있다. 바닥 벽은 적어도 부분적으로 자동차의 하부 바닥을 형성한다. 구동 배터리 하우징 내에는, 수직으로 그리고 서로 나란히 배열된 다수의 배터리 셀을 갖는 배터리 셀 층 및 가스 제거 층, 간격층, 충돌 보호층 또는 변형 층으로도 언급되는 지지층이 배열되어 있다. 각각의 배터리 셀 내에는 지지층 쪽을 향하고 있는 측에 하나 이상의 가스 제거 개구가 형성되어 있으며, 지지층 내에서 각각의 가스 제거 개구에는 가스 제거 공간, 다시 말해 특정의 가스 용적을 수용할 수 있는 리세스가 마주 놓여 있다.

Description

자동차용 구동 배터리 및 이러한 구동 배터리를 포함하는 자동차

본 발명은 구동 배터리 하우징을 포함하는 자동차용 구동 배터리에 관한 것이다.

전기 구동 장치를 갖는 자동차는 통상적으로 배터리 셀을 갖는 복수의 배터리 모듈, 하나의 전기/전자 장치 및 하나의 냉각 장치가 그 내부에 장착되어 있는 구동 배터리 하우징을 구비하는 구동 배터리를 갖고 있다. 구동 배터리 하우징은 재차 차량 차체에서 바닥 어셈블리 아래에 장착되어 있다. 공지된 구동 배터리 하우징은 예를 들어 알루미늄으로 이루어지며, 측면 빔(beam), 덮개 및 바닥을 구비한다. 측면 빔은 예를 들어 압출 프로파일 또는 주조 부품으로서 구현되어 있다. 필요한 경우에는, 구동 배터리에 특정의 강성 및 충돌 저항 능력을 제공하기 위하여 또 다른 세로 빔 및 가로 빔이 배터리 하우징 내에 제공되어 있다.

DE 10 2017 223 407 A1호에 도시된 바와 같이, 공지된 구동 배터리 하우징은 세로 빔 그리고 이들 세로 빔 사이에서 진행하는 복수의 가로 빔을 갖고 있다. 또한, 구동 배터리 하우징은 상부 벽 및 하부 벽을 가지며, 이들 벽은 각각 적어도 외부 빔 구조, 즉 외부 세로 빔 및 외부 가로 빔과 연결되어 있다. 세로 빔 및 또한 가로 빔도 압출 프로파일로부터 형성되었다. 구동 배터리 하우징은 차체 바닥 아래에 장착되어 있다.

본 발명의 과제는, 구동 배터리 또는 이러한 구동 배터리를 포함하는 자동차를 제작하는 것이며, 이 경우 구동 배터리는 자동차의 하부 바닥을 형성하고, 납작한 디자인에서는 배터리 셀의 가스 제거를 가능하게 할 뿐만 아니라, 바닥 충돌 시에는 배터리 셀을 더 우수하게 보호한다.

상기 과제는, 특허 청구항 1 또는 15의 특징부를 구비하는 구동 배터리 또는 이와 같은 구동 배터리를 포함하는 자동차에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 특허 청구항들에 언급되어 있다.

본 발명에 따르면, 자동차용 구동 배터리는, 덮개 벽 및 바닥 벽을 구비하는 구동 배터리 하우징을 갖고 있다. 바닥 벽은 적어도 부분적으로 자동차의 하부 바닥을 형성한다. 구동 배터리 하우징 내에는, 수직으로 그리고 서로 나란히 배열된 다수의 배터리 셀을 갖는 배터리 셀 층 및 가스 제거 층, 간격층, 충돌 보호층 또는 변형 층으로도 언급될 수 있는 지지층이 배열되어 있다. 각각의 배터리 셀 내에는 지지층 쪽을 향하고 있는 측에 하나 이상의 가스 제거 개구가 형성되어 있으며, 지지층 내에서 각각의 가스 제거 개구에는 가스 제거 공간, 다시 말해 특정의 가스 용적을 수용할 수 있는 리세스가 마주 놓여 있다.

한 편으로, 지지층은 자동차의 지상고를 주로 결정짓는 바닥 벽의 하부 면 사이에 특정의 간격을 만들며, 그 결과 배터리 셀 층은 바닥 충돌 시 보호되어 있다. 다른 말로 표현하자면, 볼라드(bollard) 위로 지나가는 경우에는, 다시 말해 아래로부터 충돌이 발생하는 경우에는 충분한 변형 공간이 제공된다. 다른 한 편으로, 지지층은 가스 제거 개구에 의해, 가스를 제거하는 결함이 있는 배터리 셀로부터 빠져나가는 가스가 그 내부로 안내될 수 있는 용적을 제공한다. 구동 배터리가 설치된 상태에서 배터리 셀의 가스 제거 개구는 아래쪽으로 정렬되며, 덮개 벽의 방향으로는 그리고 이로써 탑승자 공간의 방향으로는 정렬되지 않는다. 이로 인해서는, 가스가 탑승자 공간으로부터 멀어지는 방향으로 더 우수하게 방향 전환될 수 있다.

바람직하게는 지지층은 - 특히 최하부 접착제 층에 의해서는 - 바닥 벽과 접착되어 있으며 그리고 - 특히 상부 접착제 층에 의해서는 - 배터리 셀 층과 특히 넓은 면적에 걸쳐, 다시 말해 실질적으로는 각각 인접하는 자신의 전체 표면에 걸쳐 접착되어 있다. 또한, 배터리 셀 층은 - 특히 최상부 접착제 층에 의해 - 커버 벽과 특히 넓은 면적에 걸쳐 접착될 수 있다.

배터리 셀 층은 - 특히 상부 접착제 층에 의해 - 덮개 벽과 접착되어 있으며 그리고 - 특히 하부 접착제 층에 의해 - 지지층과 특히 넓은 면적에 걸쳐, 다시 말해 자신의 전체 표면에 걸쳐 접착되어 있다. 지지층은 또한 - 특히 추가 접착제 층에 의해 - 바닥 벽과 접착되어 있다. 따라서, 전체적으로 볼 때, 구동 배터리는 샌드위치 형태로 구성되어 있으며, 이 경우 바닥층 및 덮개층은 최외곽층을 형성하고, 배터리 셀 층 그리고 지지층은 내부층을 형성한다.

이로 인해서는, 차량 좌표계 내에서 높이 방향으로, 다시 말해 Z-방향으로 매우 콤팩트한 그리고 설치 공간을 절약하는 구동 배터리가 제작되었다. 구동 배터리의 전체 높이와 관련하여, 배터리 셀은 상대적으로 높게 구현될 수 있으며, 이로 인해서는 구동 배터리의 저장 용량이 증가되었다. 덮개 벽, 배터리 셀 층, 지지층 및 바닥 벽이 서로 샌드위치 형태로 접착됨으로써, 구동 배터리가 전체적으로 높은 비틀림 강성 및 굽힘 강성을 갖게 되며, 결과적으로 구동 배터리 내에서는 또 다른 빔 구조가 필요치 않게 된다. 구동 배터리의 모든 층은 구동 배터리의 강성 및 강도에 기여한다. 구동 배터리는, 덮개 벽이 상부에 형성되고 바닥 벽이 하부에 형성되는 방식으로 자동차 내부에 설치되도록 설계되어 있다. 따라서, 바닥 벽은 설치된 상태에서 바람직하게는 자동차의 하부 바닥을 형성하게 된다. 지지층의 접착에 의해, 이 지지층은 자신의 변형 가능성에도 불구하고 구동 배터리의 강성 및 강도에 기여하게 된다.

바람직하게는, 각각의 가스 제거 개구에는 정확히 하나의 가스 제거 공간이 할당되어 있다. 하지만, 간격층은 복수의 또는 전체 열의 가스 제거 개구에 할당된 복수의 가스 제거 공간을 가질 수 있다.

각각의 가스 제거 공간은 지지층 내에서 블라인드 홀(blind hole) - 이 경우에는 블라인드 홀의 개방된 측이 가스 제거 개구에 마주 놓여 있음 - 또는 관통 홀에 의해 형성될 수 있다.

이로 인해서는, 가스 제거 공간을 갖는 지지층이 간단히 제조될 수 있다.

가스 제거 공간의 직경은 바람직하게는 배터리 셀의 직경보다 작다.

특히 바람직하게는, 각각의 가스 제거 공간은 특히 가스 제거 채널을 통해 하나 이상의 인접한 추가 가스 제거 공간과 유동 기계적으로 연결될 수 있다.

이로 인해서는, 단 하나의 배터리 셀로부터 가스가 배출되는 경우, 복수의 가스 제거 공간의 용적이 가스를 흡수하기 위해 이용될 수 있다.

이때에는, 가스 제거 공간이 특히 상응하는 가스 제거 채널을 통해 2개 이상의 인접한 가스 제거 공간, 예를 들어, 3개, 4개, 5개 또는 6개의 인접한 가스 제거 공간과 유동 기계적으로 연결되어 있는 경우가 훨씬 더 바람직하다. 바람직하게는, 가스 제거 공간은 특히 가스 제거 채널을 통해 4개의 인접한 가스 제거 공간과 유동 기계적으로 연결되어 있다.

특히 가스 제거 채널 또는 가스 제거 채널들의 유동 기계적 연결은 지지층 내에 있는 하나 이상의 홈 또는 복수의 홈에 의해서 형성될 수 있다.

이로 인해서는, 지지층 내에서 유동 기계적 연결이 간단히 만들어질 수 있게 된다.

바람직하게는, 특히 가스 제거 채널 또는 가스 제거 채널들의 유동 기계적 연결은 배터리 셀 층 쪽을 향하고 있는 지지층의 측에 형성되어 있다.

대안적으로 또는 추가로, 특히 가스 제거 채널 또는 가스 제거 채널들의 유동 기계적 연결은 바닥 벽 쪽을 향하고 있는 지지층의 측에 형성될 수도 있다. 이로 인해서는, 배터리 셀 층 쪽을 향하고 있는 측에서 배터리 셀 층에 지지층의 최대로 큰 지지면이 제공될 수 있다. 또한, 이로 인해서는 고온의 가스가 바람직하게는 배터리 셀 층으로부터 멀어지도록 계속 안내된다.

바람직한 일 개선예에 따르면, 지지층은 구조 폼, 특히 팽창된 폴리프로필렌 또는 폴리우레탄 폼으로부터 형성될 수 있다.

이와 같은 구조 폼은 가볍고, 지지층은 이 구조 폼으로부터 간단히 제조될 수 있으며, 구조 폼은 우수한 변형 특성 및 에너지 흡수 특성을 갖고 있다. 또한, 구조 폼에 의해서는 배터리 셀 층을 위해 큰 면적의 지지 표면이 제공될 수 있다.

구조 폼은 바람직하게는 폐쇄된 셀로 형성되어 있다.

구조 폼은 바람직하게는 차량 수직 방향으로 벽이 두꺼운 구조를 가지며, 이와 같은 구조는 바람직하게는 배터리 셀 층의 구조와 일치하도록 형성되어 있다.

구조 폼에 대해 대안적으로, 지지층은 플라스틱 사출 성형 부품으로 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 지지층은 플라스틱 압출에 의해서, 다시 말해 플라스틱 압출 부품으로 형성될 수도 있다.

플라스틱 사출 성형 부품은 비용 효율적으로 대량으로 간단히 제조될 수 있다. 이와 같은 제조 가능성은 플라스틱 압출에 대해서도 적용된다.

이때, 플라스틱 사출 성형 부품 또는 플라스틱 압출 부품은 차량의 수직 방향으로 벽이 얇은 구조를 가질 수 있으며, 이와 같은 구조는 바람직하게는 배터리 셀 층의 구조와 일치하도록 형성되어 있다.

바람직하게는, 벽이 얇은 구조는 컵 형상으로 형성될 수 있으며, 이 경우 컵 형상의 개방된 측은 특히 가스 제거 개구 쪽을 향하고 있다.

대안적으로, 벽이 얇은 구조는 또한 파도 형상으로 형성될 수도 있으며, 이 경우 각각 하나의 파랑골(wave trough)은 특히 일렬로 놓여 있는 다수의 가스 제거 개구 쪽을 향하고 있다.

바람직하게는, 배터리 셀 층은 다수의 배터리 셀로부터 형성되어 있으며, 이 경우 각각의 배터리 셀은 배터리 셀 하우징 재킷, 배터리 셀 하우징 바닥 및 그 내부에 셀 코일이 수용되어 있는 배터리 셀 하우징 덮개를 갖는 배터리 셀 하우징으로 구성된다. 가스 제거 밸브로도 지칭될 수 있는 가스 제거 개구는 바람직하게는 배터리 셀 하우징 바닥에 형성되어 있다. 이때, 배터리 셀 하우징 바닥 및 배터리 셀 하우징 덮개는 바람직하게는 인접한 층 - 덮개 벽 및 지지층 - 과 접착되어 있다. 배터리 셀 하우징은 바람직하게는 벽이 얇고 금속, 예를 들어, 알루미늄 또는 강철로부터 형성되어 있다. 인접한 배터리 셀 하우징은 외측면에서 서로 겹쳐서 접착될 수 있다. 배터리 셀은 소위 원형 셀, 다시 말해 원통형일 수 있거나 또한 소위 각기둥 형상의 셀, 다시 말해 실질적으로 직육면체 형상일 수도 있다.

대안적으로, 배터리 셀 층은 또한 각각 하나 또는 복수의 셀 코일이 그 내부에 수용되어 있는 다수의 수직 챔버를 갖는 다중 챔버 구조를 구비할 수도 있다. 다중 챔버 구조는 예를 들어 압출에 의해서 제조될 수 있다. 개별 챔버는 예를 들어 벌집과 유사하게 정사각형의 또는 다른 다각형의 횡단면을 가질 수 있다.

일 개선예에 따르면, 지지층은 적어도 수직 방향으로 일체로 형성될 수 있다. 개별적으로 형성된 복수의 일체형 지지층 요소는 배터리 셀 층의 전체 표면에 걸쳐 서로 인접하면서 배열될 수 있다. '수직 방향으로 일체로'라는 표현은, 지지층 자체가 위·아래로 겹쳐서 배열된 복수의 층으로 이루어지지 않는다는 것을 의미한다.

지지층은 구조적으로 효율적으로 형성될 수 있으며, 구동 배터리의 강성 및 강도를 높일 수 있다.

바람직하게는, 지지층은 바닥 벽이 충돌하는 경우를 위해 변형에 의해서 충돌 에너지를 감소시키도록 설계되어 있다.

이로 인해서는, 배터리 셀 층이 충돌 에너지로부터 보호될 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 지지층은 바닥 벽이 충돌하는 경우를 위해 충돌 하중을 배터리 셀 층에 큰 면적에 걸쳐 분배하도록 설계될 수 있다.

충돌 하중의 분배는 개별 배터리 셀에 작용하는 하중을 줄여준다.

덮개 벽과 바닥 벽은 바람직하게는 플랜지 연결부를 통해 서로 연결되어 있다. 이 경우, 예를 들어, 플랜지 연결부에 있는 상응하는 밀봉부에 의해서는 유체 밀봉 방식의 구동 배터리 하우징이 형성될 수 있다. 이를 위해, 덮개 벽 및/또는 바닥 벽은 홈통(trough) 형상으로 형성될 수 있거나 홈통의 구성 부품일 수 있다.

덮개 벽 및/또는 바닥 벽은 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 또는 강철로 이루어질 수 있다. 그러나 덮개 벽 및/또는 바닥 벽은 또한 섬유 보강된 플라스틱, 예를 들어, 탄소 섬유 보강된 플라스틱으로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 또 다른 일 양태는, 설명된 바와 같은 구동 배터리를 갖춘 자동차, 특히 승용차 또는 트럭과 관련이 있다.

자동차는 전기 구동 장치를 갖고 있다. 자동차의 차체는 예를 들어 좌측 세로 빔 및 우측 세로 빔을 갖는 바닥 어셈블리를 구비한다. 이와 같은 차체 세로 빔은 사이드 스커트(side skirt) 또는 외부, 하부 세로 빔으로도 지칭된다. 구동 배터리는 바람직하게는 바닥 어셈블리에 아래로부터 장착되어 있다. 구동 배터리는 바닥 어셈블리의 하나의 바닥, 다시 말해 탑승자 공간의 바닥을 적어도 섹션 방식으로 형성한다. 또한, 장착된 구동 배터리는 바닥 어셈블리의 하나의 바닥, 다시 말해 탑승자 공간의 하나의 바닥을 적어도 섹션 방식으로 형성한다. 바람직하게는, 구동 배터리는 실질적으로 바닥 어셈블리의 전체 폭에 걸쳐, 다시 말하자면 실질적으로 좌측 세로 빔과 우측 세로 빔 사이에 있는 전체 설치 공간에 걸쳐 연장된다. 또한, 구동 배터리 하우징은 자동차의 전방 차축과 후방 차축 사이에 있는 한 영역에서 또는 가급적 큰 영역에 걸쳐 연장될 수 있다. 바람직하게는, 구동 에너지 하우징은 (탑승자 공간의) 전방 정면 벽으로부터 또는 전방 정면 벽 아래로부터 좌측 휠 하우스(wheel house) 및 우측 휠 하우스의 전방 단부까지 연장된다. 또한, 구동 배터리 하우징은 자동차의 제2 좌석 열 아래까지 연장될 수 있다. 다른 말로 표현하자면, 구동 배터리 하우징은 적어도 전방 차체 필러(A-필러)(body pillar)와 후방 차체 필러(특히 C-필러) 사이에 있는 한 영역으로부터 연장될 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 개선예들은, 만일 가능하고 합리적이라면 서로 임의로 조합될 수 있다.

도면에 대한 간략한 설명이 이어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 배터리의 단면도를 개략적으로 도시하고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구동 배터리의 지지층을 아래로부터 바라본 개략적인 사시도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 배터리의 지지층을 위로부터 바라본 개략적인 사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 구동 배터리의 지지층을 아래로부터 바라본 개략적인 사시도이며,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 차체에 구동 배터리를 장착하기 전의 차체 및 구동 배터리를 갖춘 자동차의 사시도를 개략적으로 도시한다.

도 1 내지 도 5를 참조해서 이루어지는 본 발명의 실시예들에 대한 설명이 이어진다.

도 1에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 배터리(1)가 단면도로 개략적으로 도시되어 있다. 구동 배터리(1)는 승용차의 차체(100)에 장착되도록 설계되어 있다. 구동 배터리(1)는 승용차의 전기 구동 모터를 구동하기 위한 소위 고전압 저장 장치이다. 구동 배터리(1)는 복수의 층으로부터 샌드위치 형태로 구성되어 있다. 위로부터 시작할 때, 구동 배터리(1)는 구동 배터리 하우징(3)의 부분으로서의 덮개 벽(35)을 갖고 있다. 덮개 벽(35)은 최상부 접착제 층(9)을 통해 배터리 셀 층(5)의 상부 면과 평탄하게 연결되어 있다. 또한, 배터리 셀 층(5)의 하부 면은 상부 접착제 층을 통해 지지층(7)과 평탄하게 연결되어 있다. 지지층(7)은 재차 자신의 하부 면에서 하부 접착제 층(13)을 통해 구동 배터리 하우징(3)의 바닥 벽(33)과 연결되어 있다. 구동 배터리 하우징(3)의 가장자리에서는, 덮개 벽(35)과 바닥 벽(33)이 도 1에 도시되지 않은 플랜지 연결부(39)를 통해 서로 연결되어 있다.

배터리 셀 층(5)은 다수의 배터리 셀(51)로 구성된다. 각각의 배터리 셀(51)은 재차 알루미늄 또는 강철로 이루어진 배터리 셀 하우징(53)으로 구성되며, 이 배터리 셀 하우징 내에는 셀 코일이 수용되어 있다. 배터리 셀(51)은 원통 형상을 갖는 소위 원형 열이다. 배터리 셀(51)이 배터리 셀 층(5) 내에 세로로, 다시 말해 수직으로 배열되어 있음으로써, 결과적으로 이들 배터리 셀은 자신의 외측면에 의해 서로 인접하게 된다. 배터리 셀(51)의 상부 정면은 각각 접착제 층(9)과 그리고 이로써 덮개 벽(35)과 연결되어 있다. 배터리 셀(51)의 하부 정면은 각각 접착제 층(11)과 그리고 이로써 지지층(7)과 연결되어 있다.

접착제 층(9) 내에는, 더 이상 도시되지 않은 배터리 셀 접촉 시스템이 매립되어 있으며, 이 시스템은 배터리 셀(51)의 극을 서로 적절하게 연결한다. 접착제는 배터리 셀 접촉 시스템의 도체 트랙을 둘러싸고 있다. 배터리 셀(51)의 2개의 극은 배터리 셀(51)의 상부 정면에 위치한다.

배터리 셀(51)의 하부 정면에는 가스 제거 개구(52)가 형성되어 있다. 배터리 셀(51)의 가스 제거 개구에 대해 상호 보완적으로, 리세스 또는 가스 제거 공간(71)이 지지층(7) 내에 형성되어 있다. 가스 제거 공간(71)이 가스 제거 채널(75)을 통해 서로 적절하게 연결되어 있음으로써, 결과적으로 배터리 셀(51)로부터 빠져나가는 가스는 지지층(7)의 가스 제거 채널(75)을 통해 방출될 수 있다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 가스 제거 채널(75)은 바닥 벽(33) 쪽을 향하고 있는 지지층(7)의 측에 형성되어 있다. 가스 제거 공간(71) 사이에는 넓은 벽(73)이 있다. 이 벽(73)에 배터리 셀(51)이 인접한다. 특히, 벽(73)이 배터리 셀(51)의 가장자리에 대해 상호 보완적으로 형성되어 있음으로써, 결과적으로 벽(73)은 배터리 셀(51)에서 원하는 바대로 지지될 수 있다.

지지층(7)은 발포성 폴리우레탄으로 이루어지고 변형 가능하다. 이때, 자동차 내에 장착된 구동 배터리(1)가 바닥에 충돌하는 경우, 필요에 따라 바닥 벽(33)은 지지층(7)과 함께 변형되고, 이로써 배터리 셀 층(5)을 보호하기 위한 변형에 의해 충돌 에너지를 감소시킬 수 있다.

도 2에는, 지지층(7)이 아래로부터 바라본 사시도로 도시되어 있다. 가스 제거 공간(71)은 지지층(7) 내에 관통 홀로서 형성되어 있다. 사시도에서 또한 명확하게 식별할 수 있는 바와 같이, 가스 제거 채널(75)은 지지층(7)의 하부 면에 있는 홈이다. (지지층의 가장자리에 있고 도면에 도시되지 않은 가스 제거 공간을 제외한) 각각의 가스 제거 공간(71)은 4개의 가스 제거 채널(75)을 통해 6개의 인접한 가스 제거 공간(71) 중 4개와 연결되어 있다. 또한, 가스 제거 공간(71)을 모든 가스 제거 채널(75)과 연결하는 것도 가능하겠지만, 본 실시예에 도시된 방식으로는 가스 흐름을 특정 방향으로(도 2에서는 위로 그리고 아래로) 방향 전환하는 것도 가능하다.

도 3에는, 지지층(7)이 위로부터 바라본 사시도로 도시되어 있다. 배터리 셀 층(5)에서 지지 되는 지지층(7)의 상부 측 또한 볼 수 있다. 특히, 지지층(7)의 상부 측이 배터리 셀(51)에 상응하게 규칙적으로 배열된 관통 홀{가스 제거 공간(71)}을 갖는 실질적으로 평평한 표면을 형성하고, 이로써 배터리 셀 층(5)의 배터리 셀(51)을 위한 큰 면적의 지지 표면을 형성한다는 것을 알 수 있다. 또한, (도 5에 도시된 바와 같은) 구동 배터리(1)의 형상에 따라 실질적으로 직사각형인 지지층(7)의 2개의 가장자리도 도시되어 있다. 지지층(7)은 개별적으로 제조되었고 서로 인접하여 배열되어 있는 복수의 지지층 요소(7.1, 7.2, 7.3)로 구성된다. 개별 지지층 요소(7.1, 7.2, 7.3)는 폼 재료로부터 일체형으로 제조되어 있다.

배터리 셀(51)로부터 가스가 배출되는 경우, 일반적으로 매우 뜨거운 가스는 할당된 가스 제거 공간(71)을 통해 인접한 가스 제거 공간으로 그리고 이와 같은 방식으로 계속 전달될 수 있다.

예를 들어 볼라드 위로 지나가는 경우와 같이 아래로부터 충돌이 발생하는 경우, 지지층(7)은 배터리 셀에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 변형에 의해 충돌 에너지를 충분히 감소시킬 수 있는 변형 층을 형성한다. 또한, 구동 배터리의 샌드위치 형태의 구조 및 배터리 셀 층(5)에서의 지지층(7)의 큰 면적에 걸친 지지 작용으로 인해 필요에 따라 국부적으로 제한될 수 있는 충돌 하중이 큰 면적에 걸쳐 분포됨으로써, 결과적으로 개별 배터리 셀(51)에 작용하는 하중은 바람직하게는 줄어든다. 충돌 하중은 다수의 배터리 셀(51)로 분배된다.

도 4에는, 지지층(7')의 또 다른 일 실시예가 아래로부터 바라본 사시도로 도시되어 있다. 또 다른 실시예에 따른 지지층(7')은 플라스틱 사출 성형에 의해 제조되었다. 지지층(7')은, 벽이 얇은 다수의 컵(72')이 형성되어 있는 베이스 플레이트(76')를 갖고 있으며, 이들 컵은 재차 본 발명에 따른 유동 기계적 연결부로서의 가스 제거 개구(75')를 구비한다. 컵(72')의 바닥은 구동 배터리(1)의 바닥 벽(33)에 인접하고, 바닥 벽과 접착되어 있다. 컵(72')의 개방된 측은 베이스 플레이트(76')와 일체형으로 형성되어 있다. 그에 따라, 위로부터 바라본 베이스 플레이트(76')는 도 3에 도시된 실시예와 유사하게 다수의 블라인드 홀{가스 제거 공간(71)}을 갖고 있다.

또 다른 실시예에 따른 지지층(7')의 효과 및 기능은 전술된 실시예와 유사하다.

도 5에는, 차체(100)에 구동 배터리(1)를 장착하기 전의 상태가 도시되어 있다. 차체(100)는 도 1에 완전하게 도시되어 있지 않고, 오히려 실질적으로는 다만 차체(100)의 바닥 어셈블리(105)만 도시되어 있다. 차체(100) 또는 바닥 어셈블리(105)는 좌측 사이드 스커트(107) 및 우측 사이드 스커트(108), 다시 말해 세로 빔을 갖는다. 구동 배터리(1)는 위에 설명된 바와 같은 구동 배터리 하우징(3)을 가지며, 이 구동 배터리 하우징은 - 구동 배터리(1)의 후면 영역에 부착된 추가 하우징(37)을 제외하고는 - 자신의 전체 연장부에 걸쳐 실질적으로 동일한 높이를 갖고 있다. 구동 배터리 하우징(3) 내에는 배터리 셀 층(5)이 수용되어 있다. 추가 하우징(37) 내에는 예를 들어 구동 배터리(1)의 전기 장치/전자 장치가 수용되어 있다. 구동 배터리(1)는, 나사 연결부를 사용해서 그리고 필요한 경우에는 추가로 접착 연결부에 의해서 바닥 어셈블리(105)에 아래로부터 장착된다.

장착된 구동 에너지 저장 하우징(3)은 적어도 섹션 방식으로 바닥 어셈블리(105)의 바닥, 다시 말해 탑승자 공간의 바닥을 형성하고, 좌측 사이드 스커트(107)와 우측 사이드 스커트(108) 사이에서 바닥 어셈블리(105)의 전체 폭에 걸쳐 그리고 전방 휠 하우스의 영역에 있는 전방 정면 벽으로부터 후방 휠 하우스의 영역에 있고 제2 시트 열을 형성하며 도면에 도시되지 않은 후방 뒷좌석까지 연장된다. 또한, 구동 에너지 저장 하우징(3)은 승용차의 하부 바닥을 형성한다.

구동 배터리(1)의 샌드위치 형태의 구조 및 층의 상호 접착에 의해, 구동 배터리(1)는 높은 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 갖는다. 이로 인해서는, 장착된 구동 배터리(1)가 바닥 어셈블리(105)와 상응하게 상호 작용할 수 있음으로써, 결과적으로 자동차는 전체적으로 더 높은 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 갖게 된다. 다른 말로 표현하자면, 구동 배터리(1)는 전술된 구조에 의해서 차체 구조 기능을 특히 우수하게 수행할 수 있다.

전체적으로 볼 때, 구동 배터리 하우징(3)이 바닥 어셈블리(105)의 상응하는 구성 부품에 밀봉 방식으로 인접함으로써, 결과적으로 구동 배터리 하우징(3)과 바닥 어셈블리(105)는 상호 작용하여 자동차의 탑승자 공간(109)의 유체 밀봉된 바닥을 형성하게 된다.

차체의 종래의 바닥 어셈블리와 비교할 때, 바닥 어셈블리(105)는 바닥 패널을 갖고 있지 않으며, 이로써 인접한 가로 빔/가로 빔 구조 사이에 자유 공간을 갖게 된다. 이와 같은 자유 공간은 구동 배터리 하우징(3))에 의해서 폐쇄되어 있다.

Claims (15)

1. 덮개 벽(35) 및 바닥 벽(33)을 구비하는 구동 배터리 하우징(3)을 포함하는 자동차용 구동 배터리(1)로서,
   상기 바닥 벽(33)은 적어도 부분적으로 자동차의 하부 바닥을 형성하며, 상기 구동 배터리 하우징(3) 내에는, 특히 수직으로 그리고 서로 나란히 배열된 다수의 배터리 셀(51)을 갖는 배터리 셀 층(5) 및 지지층(7)이 배열되어 있으며, 각각의 배터리 셀(51) 내에는 지지층(7) 쪽을 향하고 있는 측에 하나 이상의 가스 제거 개구(52)가 형성되어 있고, 지지층(7) 내에서 각각의 가스 제거 개구(52)에는 가스 제거 공간(71)이 마주 놓여 있는, 자동차용 구동 배터리(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 지지층(7)은 또한 바닥 벽(33)과 접착되어 있고, 배터리 셀 층(5)과 접착되어 있으며, 그리고
   특히 배터리 셀 층(5)은 커버 벽(35)과 접착되어 있는, 자동차용 구동 배터리(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 가스 제거 개구(52)에 정확히 하나의 가스 제거 공간(71)이 할당되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 가스 제거 공간(71)은 지지층(7) 내에서 블라인드 홀 또는 관통 홀에 의해 형성되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 제거 공간(71)의 직경은 배터리 셀(51)의 직경보다 작은, 자동차용 구동 배터리.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 가스 제거 공간(71)은 특히 가스 제거 채널(75)을 통해 하나 이상의 인접한 추가 가스 제거 공간과 유동 기계적으로 연결되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
7. 제6항에 있어서, 가스 제거 공간(71)은 특히 상응하는 가스 제거 채널(75)을 통해 2개 이상의 인접한 가스 제거 공간(71)과 유동 기계적으로 연결되어 있으며, 특히 가스 제거 공간(71)은 특히 가스 제거 채널(75)을 통해 4개 이상의 인접한 가스 제거 공간(75)과 유동 기계적으로 연결되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 특히 가스 제거 채널(71) 또는 가스 제거 채널들의 유동 기계적 연결은 지지층(7) 내에 있는 하나 이상의 홈에 의해서 형성되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 가스 제거 채널 또는 가스 제거 채널들의 유동 기계적 연결은 배터리 셀 층(5) 쪽을 향하고 있는 지지층(7)의 측에 형성되어 있거나, 특히 가스 제거 채널(72) 또는 가스 제거 채널들(72)의 유동 기계적 연결은 바닥 벽(33) 쪽을 향하고 있는 지지층(7)의 측에 형성되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층은 구조 폼, 특히 팽창된 폴리프로필렌 또는 폴리우레탄 폼으로부터 형성되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층(7)은 플라스틱 사출 성형 부품 또는 압출된 플라스틱으로부터 형성되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층(7)은 적어도 수직 방향으로 일체로 형성되어 있으며, 개별적으로 형성된 복수의 일체형 지지층 요소(71., 7.2, 7.3)는 배터리 셀 층(5)의 전체 표면에 걸쳐 서로 인접하면서 배열되어 있는, 자동차용 구동 배터리.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층(7)은 구조적으로 효율적으로 형성되어 있고, 구동 배터리(1)의 강성 및 강도를 높이는, 자동차용 구동 배터리.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층(7)은 바닥 벽(33)이 충돌하는 경우를 위해 변형에 의해서 충돌 에너지를 감소시키도록 설계되어 있으며 그리고/또는 상기 지지층(7)은 바닥 벽(33)이 충돌하는 경우를 위해 충돌 하중을 배터리 셀 층에 큰 면적에 걸쳐 분배하도록 설계될 수 있는, 자동차용 구동 배터리.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 구동 배터리를 포함하는, 자동차.