WO2017137121A1 - Batteriebaugruppe sowie verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

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WO2017137121A1
WO2017137121A1 PCT/EP2016/081061 EP2016081061W WO2017137121A1 WO 2017137121 A1 WO2017137121 A1 WO 2017137121A1 EP 2016081061 W EP2016081061 W EP 2016081061W WO 2017137121 A1 WO2017137121 A1 WO 2017137121A1
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foam body
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housing
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a battery assembly according to the preamble of claim 1 of the invention. According to claim 1 1 of the invention further relates to a method for
  • a battery with a battery case is known, wherein the battery has a plurality of parallel and / or serially interconnected single cells.
  • an electrically insulating and thermally conductive molded part is arranged on the cell assembly formed, wherein poles of the individual cells are received by corresponding recesses of the molded part.
  • the molded part is formed, for example, from a plastic.
  • WO 2015/1 13853 A1 describes a battery module in which, while avoiding a
  • Module housing all components of the battery module initially assembled, then foamed together in a foam mold with plastic foam and connected after setting or curing of the foam with a support structure.
  • electric or hybrid vehicles by means of a rechargeable
  • Battery system in particular high-voltage battery system can be operated with, for example, lithium-ion batteries.
  • the battery assembly of said battery system is subject in particular in the event of a crash, a high mechanical stress, which in the
  • Battery assembly in particular for a high-voltage battery system to create, which, while ensuring a high crash safety both a simple and inexpensive installation and disassembly of the same, especially for maintenance and repair reasons, allows. Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for producing such a battery assembly.
  • a battery assembly in particular for a high-voltage battery system, comprising a battery housing which comprises at least a first housing part and a second, the battery housing occlusive housing part, wherein said battery housing at least one battery component is arranged, the object is achieved in that the Battery housing in the interior at least one foam body having at least one recess, in which recess the at least one battery component while avoiding a relative movement between the same and the at least one
  • Foam body is used.
  • the at least one foam body By means of the at least one foam body, a high crash safety is ensured for the at least one battery component mounted in the same.
  • a simple assembly of the at least one battery component in said recess of the foam body is made possible.
  • At least part of additional, in particular mechanical fastening elements, as they are predominantly favored according to the prior art, is dispensable by the inventive measure.
  • the free air volume in the battery case extremely minimized, which advantageously any penetrating through associated pressure equalization elements in the battery housing moisture is also effectively minimized and as a result particularly effective means of moisture absorbing agent of the remaining air can be removed.
  • the at least one battery component is inserted under bias or with a press fit into the at least one recess of the at least one foam body.
  • a relative movement between the foam body and the battery component is advantageously prevented with high reliability, but still allows disassembly.
  • the at least one foam body may be provided on the first or on the second housing part.
  • at least one such foam body may be provided both on the first and on the second housing part. The said alternative advantageously allows complete inclusion of the at least one battery component in the foam body. According to an advantageous first, preferred
  • Embodiment of the invention is the at least one foam body by a prefabricated or attachment formed. This measure allows a simple and inexpensive production of the foam body.
  • the at least one foam body is an integral part of the first or second housing part. This has the advantage of reduced assembly time, in particular during the completion of the battery case with the at least one battery component.
  • the at least one foam body according to an in-mold process also referred to as an in-mold process, is preferably formed on the first or second housing part.
  • the said in-mold process is understood to mean a process in which a hard foam is welded to the relevant housing part by the action of heat within a foaming machine.
  • the at least one foam body consists of a plastic foam, in particular a thermoplastic plastic, which is further preferably formed flame-retardant.
  • a suitable thermoplastic plastic in particular polymethyl methacrylate
  • EPP expanding polypropylene
  • Foam particles are welded together by means of water vapor to said molding.
  • At least one separately manufactured foam insert is provided.
  • the material of the foam insert preferably corresponds to the material of the foam body described above.
  • this is preferably by at least one cell module with individual cells and / or by the same associated further component (s), such as component (s) for cooling and / or heating the at least one cell module, for monitoring and controlling the state of charge of the at least a cell module and / or the like more.
  • the method for producing said battery assembly is characterized according to a first variant by the following steps:
  • a1) providing a battery housing, comprising at least a first housing part and a second, in the assembly of the battery housing occlusive housing part, b1) providing at least one battery component,
  • Housing part, e1) equipping the at least one recess of the at least one foam body with the at least one battery component
  • Battery component in said recess has / have
  • the second variant of the manufacturing method has the advantage of reduced assembly time, in particular during the completion of the battery case with the at least one battery component.
  • the steps c1) and d1) of the first variant are dispensable in the present case.
  • FIGURE 1 shows an exploded view of the first preferred embodiment of the inventively constructed battery assembly.
  • FIG. 1 therefore shows a battery assembly 1 with a battery housing 2, which according to this exemplary embodiment comprises a first housing part 2 a and a second housing part 2 b closing the battery housing 2.
  • the first housing part 2a is formed by a supporting housing lower part, whereas the second housing part 2b is formed by a cover-like housing upper part.
  • the first housing part 2a respectively housing lower part is formed trough-shaped in the present case.
  • the second housing part 2b respectively housing top is largely flat.
  • the first housing part 2a consists of a metal casting, for example a cast aluminum, whereas the second housing part 2b of a deep-drawn sheet metal, preferably consists of an aluminum sheet.
  • the invention is not limited to this material, but covers any known material for forming a battery case 2.
  • the battery case 2 for example, from a plastic or a fiber-reinforced plastic, for example, a carbon fiber reinforced plastic.
  • a foam body 3 is assigned to the present trough-shaped first housing part 2a.
  • This foam body 3 has merely exemplary two juxtaposed and open at the top
  • the foam body 3 is formed by a prefabricated attachment or attachment and preferably consists of a plastic foam. As already indicated above, the foam body 3 consists of a plastic foam, in particular one
  • thermoplastic resin which is further preferably flameproof.
  • the foam body 3 is preferably designed such that this during insertion
  • the foam body 3 is formed in the region of its conforming to the first housing part 2a sections with slight oversize.
  • the present two recesses 4a, 4b in the foam body 3 are used to accommodate a to be stowed in the battery case 2 battery component 6.
  • the said battery component 6 is presently by two cell modules 7a, 7b and other known per se and the same associated and accordingly not shown in detail components educated.
  • the cell modules 7a, 7b are each formed by a plurality of individual cells 8.
  • the said further components are in particular components for cooling and / or heating the cell modules 7a, 7b, for monitoring and controlling the state of charge of the cell modules 7a, 7b and / or other components which are suitable for being arranged in the battery housing 2, such as cable strands, etc
  • Battery component 6 is a prefabricated compact attachment or attachment, which is used according to the directional arrows 9 in the recesses 4a, 4b of the foam body 3. That is, a large part of required electrical and media connections as well as the connection of the cell modules 7a, 7b with each other and with associated further components by means of, for example, mechanical fastening elements has already taken place within the framework of a pre-assembly.
  • said battery component 6 is inserted under bias or with a press fit into said recesses 4a, 4b of the foam body 3.
  • said foam body 3 in the region of the battery component 6 receiving recesses 4a, 4b is formed with a slight oversize.
  • the battery housing 2 can be closed by bringing the second housing part 2b respectively cover-like housing upper part together with the first housing part 2a or
  • the second housing part 2b placed on the first housing part 2a and with the same by means of preferably mechanical fastening elements, such as fastening screws 1 1, firmly connected.
  • Battery component 6 in the form of a prefabricated compact input or attachment from.
  • Battery housing 2 in particular with each other electrically or media technology
  • Battery component / n 6 sufficient support on the foam body 3 and / or on the first and / or second housing part 2a, 2b of the battery case 2 (not shown in the drawing).
  • the material of the foam insert preferably corresponds to the material of the foam body 3 described above.
  • the foam body 3 is an integral part of the first housing part 2a.
  • This has the advantage of reduced assembly time, in particular during the completion of the battery case 2 with the / the battery / n 6. That is, the additional assembly step of the arrangement of the foam body 3 in the first housing part 2a is unnecessary.
  • the foam body 3 is preferably formed on the first housing part 2a according to the in-mold method already explained above.
  • the embodiments of the invention described above are based on a single foam body 3, which is arranged on the first housing part 2a, in the present case lower part.
  • the invention also covers embodiments in which more than one foam body 3 are / are provided and / or one, two or more foam body 3 on the second
  • Housing part 2b in this case the upper housing part or both the first and on the second housing part 2a, 2b are provided (not shown in the drawing). Moreover, the invention is not limited to the case parts 2a, 2b which are arranged one above the other, but also covers housing parts 2a, 2b which are arranged next to one another (not shown in the drawing).

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Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. eine Batteriebaugruppe (1), insbesondere für ein Hochvolt- Batteriesystem, mit einem Batteriegehäuse (2), welches zumindest ein erstes Gehäuseteil (2a) und ein zweites, das Batteriegehäuse (2) verschließendes Gehäuseteil (2b) umfasst, wobei im besagten Batteriegehäuse (2) wenigstens eine Batteriekomponente (6) angeordnet ist. Vorteilhaft weist das Batteriegehäuse (2) im Inneren zumindest einen Schaumkörper (3) mit wenigstens einer Ausnehmung (4a, 4b) auf, in welcher Ausnehmung (4a, 4b) die wenigstens eine Batteriekomponente (6) unter Vermeidung einer Relativbewegung zwischen derselben und dem zumindest einen Schaumkörper (3) eingesetzt ist.

Description

Beschreibung
Batteriebaugruppe sowie Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft eine Batteriebaugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 1 1 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Verfahren zur
Herstellung einer derartigen Batteriebaugruppe.
Aus der DE 10 2008 010 838 A1 ist eine Batterie mit einem Batteriegehäuse bekannt, wobei die Batterie mehrere parallel und/oder seriell miteinander verschaltete Einzelzellen aufweist. Zur Sicherstellung einer elektrischen Isolation und einer hinreichend guten Wärmeableitung ist auf dem gebildeten Zellverbund ein elektrisch isolierendes und wärmeleitfähiges Formteil angeordnet, wobei Pole der Einzelzellen von korrespondierenden Aussparungen des Formteils aufgenommen sind. Das Formteil ist beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet. Die
WO 2015/1 13853 A1 beschreibt ein Batteriemodul, bei dem unter Vermeidung eines
Modulgehäuses sämtliche Komponenten des Batteriemoduls zunächst zusammengebaut, anschließend gemeinsam in einer Schäumform mit Kunststoffschaum umschäumt und nach dem Abbinden oder Aushärten des Schaums mit einer Tragstruktur verbunden werden. Darüber hinaus ist es bekannt, dass Elektro- oder Hybridfahrzeuge mittels eines nachladbaren
Batteriesystems, insbesondere Hochvolt-Batteriesystems mit beispielsweise Lithium-Ionen- Batterien betrieben werden. Die Batteriebaugruppe des besagten Batteriesystems unterliegt insbesondere im Crashfall einer hohen mechanischen Beanspruchung, welcher bei der
Auslegung und Konstruktion der Batteriebaugruppe Rechnung zu tragen ist. Ferner ist eine komplexe Montage der Batteriekomponenten aufgrund beengter Bauraumverhältnisse im Batteriegehäuse der Batteriebaugruppe zu verzeichnen. Durch offenkundige Vorbenutzung finden zur Fixierung der Batteriekomponenten im Batteriegehäuse überwiegend mechanische Befestigungselemente, wie Befestigungsschrauben, Anwendung, welches mit erheblichem Montageaufwand einhergeht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative
Batteriebaugruppe, insbesondere für ein Hochvolt-Batteriesystem, zu schaffen, welche bei Gewährleistung einer hohen Crashsicherheit sowohl eine einfache und kostengünstige Montage als auch Demontage derselben, insbesondere aus Wartungs- und Reparaturgründen, ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Batteriebaugruppe anzugeben. Ausgehend von einer Batteriebaugruppe, insbesondere für ein Hochvolt-Batteriesystem, mit einem Batteriegehäuse, welches zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites, das Batteriegehäuse verschließendes Gehäuseteil umfasst, wobei im besagten Batteriegehäuse wenigstens eine Batteriekomponente angeordnet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Batteriegehäuse im Inneren zumindest einen Schaumkörper mit wenigstens einer Ausnehmung aufweist, in welcher Ausnehmung die wenigstens eine Batteriekomponente unter Vermeidung einer Relativbewegung zwischen derselben und dem zumindest einen
Schaumkörper eingesetzt ist.
Vermittels des zumindest einen Schaumkörpers wird für die wenigstens eine in demselben gelagerte Batteriekomponente eine hohe Crashsicherheit gewährleistet. Darüber hinaus ist eine einfache Montage der wenigstens einen Batteriekomponente in besagter Ausnehmung des Schaumkörpers ermöglicht. Zumindest ein Teil zusätzlicher, insbesondere mechanischer Befestigungselemente, wie sie überwiegend nach dem Stand der Technik favorisiert werden, ist durch die erfindungsgemäße Maßnahme entbehrlich. Ferner ist durch diese Maßnahme das freie Luftvolumen im Batteriegehäuse äußerst minimierbar, wodurch vorteilhaft etwaige durch zugeordnete Druckausgleichselemente in das Batteriegehäuse eindringende Feuchtigkeit ebenfalls wirkungsvoll minimierbar und im Ergebnis besonders wirkungsvoll mittels Feuchtigkeit absorbierender Mittel der noch vorhandenen Luft entnehmbar ist. Zusammenfassend wird somit mittels besagten Schaumkörpers herkömmlich zu verzeichnendes freies Luftvolumen im
Batteriegehäuse wirkungsvoll minimiert.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Batteriekomponente unter Vorspannung oder mit Presspassung in die wenigstens eine Ausnehmung des zumindest einen Schaumkörpers eingesetzt ist. Hierdurch ist vorteilhaft mit hoher Gewähr eine Relativbewegung zwischen dem Schaumkörper und der Batteriekomponente verhindert, jedoch nach wie vor eine Demontage ermöglicht. Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann der zumindest eine Schaumkörper am ersten oder am zweiten Gehäuseteil vorgesehen sein. Alternativ dazu kann sowohl am ersten, als auch am zweiten Gehäuseteil zumindest ein derartiger Schaumkörper vorgesehen sein. Die besagte Alternative ermöglicht vorteilhaft einen vollständigen Einschluss der wenigstens einen Batteriekomponente im Schaumkörper. Gemäß einer vorteilhaften ersten, bevorzugten
Ausführung der Erfindung ist der zumindest eine Schaumkörper durch ein vorgefertigtes Ein- oder Anbauteil gebildet. Diese Maßnahme ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Schaumkörpers. Demgegenüber ist gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung der zumindest eine Schaumkörper integraler Bestandteil des ersten oder zweiten Gehäuseteils. Dies hat den Vorteil geminderter Montagezeit insbesondere während der Komplettierung des Batteriegehäuses mit der wenigstens einen Batteriekomponente. Bevorzugt ist dazu der zumindest eine Schaumkörper nach einem In-Mould-Verfahren, auch als In-Mold- Verfahren bezeichnet, am ersten oder zweiten Gehäuseteil ausgebildet. Im Kontext dieser Erfindung wird unter dem besagten In-Mould-Verfahren ein Verfahren verstanden, bei dem innerhalb eines Schäumautomaten ein Hartschaum mit dem betreffenden Gehäuseteil durch Wärmeeinwirkung verschweißt wird. Bevorzugt besteht der zumindest eine Schaumkörper aus einem Kunststoffschaum aus insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, welcher weiter bevorzugt flammgeschützt ausgebildet ist. Hierzu eignet sich beispielsweise ein
expandierendes Polypropylen (EPP). Hierbei werden die normalerweise in loser Schüttung angelieferten Partikel durch Schäumautomaten zu Formteilen verarbeitet, indem die
Schaumstoffpartikel mittels Wasserdampf untereinander zu besagtem Formteil verschweißt werden. Um auch komplizierte Strukturen der wenigstens einen Batteriekomponente
ausreichend am Schaumkörper und/oder am ersten und/oder zweiten Gehäuseteil des
Batteriegehäuses abstützen zu können, ist zumindest ein separat hergestellter Schaumeinleger vorgesehen. Das Material des Schaumeinlegers entspricht vorzugsweise dem Material des vorbeschriebenen Schaumkörpers. Was die wenigstens eine Batteriekomponente anbelangt, ist diese bevorzugt durch zumindest ein Zellmodul mit Einzelzellen und/oder durch demselben zugeordnete weitere Komponente/n, wie Komponente/n zur Kühlung und/oder Beheizung des zumindest einen Zellmoduls, zur Überwachung und Steuerung des Ladezustandes des zumindest einen Zellmoduls und/oder dgl. mehr, gebildet.
Das Verfahren zur Herstellung besagter Batteriebaugruppe, insbesondere für ein Hochvolt- Batteriesystem, zeichnet sich gemäß einer ersten Variante durch folgende Schritte aus:
a1 ) Bereitstellung eines Batteriegehäuses, umfassend zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites, im Zusammenbau das Batteriegehäuse verschließendes Gehäuseteil, b1 ) Bereitstellung wenigstens einer Batteriekomponente,
c1 ) Bereitstellung zumindest eines Schaumkörpers, welcher Schaumkörper wenigstens eine Ausnehmung zur lösbaren Anordnung der wenigstens einen Batteriekomponente in besagter Ausnehmung aufweist,
d1 ) Anordnung des zumindest einen Schaumkörpers am oder im ersten oder zweiten
Gehäuseteil, e1 ) Bestückung der wenigstens einen Ausnehmung des zumindest einen Schaumkörpers mit der wenigstens einen Batteriekomponente, und
f1 ) Verschließen des Batteriegehäuses durch Zusammenführen der Gehäuseteile.
Eine zweite, zur ersten alternativen Variante des Herstellungsverfahrens zeichnet sich dagegen durch folgende Schritte aus:
a2) Bereitstellung eines Batteriegehäuses, umfassend zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites, im Zusammenbau das Batteriegehäuse verschließendes Gehäuseteil, wobei entweder das erste oder das zweite Gehäuseteil oder sowohl das erste als auch das zweite Gehäuseteil jeweils zumindest einen integral mit demselben ausgebildeten Schaumkörper mit wenigstens einer Ausnehmung zur lösbaren Anordnung der wenigstens einen
Batteriekomponente in besagter Ausnehmung aufweist/aufweisen,
b2) Bestückung wenigstens einer Ausnehmung mit der wenigstens einen Batteriekomponente, und
c2) Verschließen des Batteriegehäuses durch Zusammenführen der Gehäuseteile.
Die zweite Variante des Herstellungsverfahrens hat den Vorteil geminderter Montagezeit insbesondere während der Komplettierung des Batteriegehäuses mit der wenigstens einen Batteriekomponente. Die Schritte c1 ) und d1 ) der ersten Variante sind vorliegend entbehrlich.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Die einzige Figur 1 zeigt eine Explosionsdarstellung der ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Batteriebaugruppe.
Fig. 1 zeigt demnach eine Batteriebaugruppe 1 mit einem Batteriegehäuse 2, welches gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein erstes Gehäuseteil 2a und ein zweites, das Batteriegehäuse 2 verschließendes Gehäuseteil 2b umfasst. Das erste Gehäuseteil 2a ist durch ein tragendes Gehäuseunterteil gebildet, wogegen das zweite Gehäuseteil 2b durch ein deckelartiges Gehäuseoberteil gebildet ist. Das erste Gehäuseteil 2a respektive Gehäuseunterteil ist vorliegend trogförmig ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 2b respektive Gehäuseoberteil ist weitestgehend flächig ausgebildet.
Das erste Gehäuseteil 2a besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem Metallguss, beispielsweise einem Aluminiumguss, wogegen das zweite Gehäuseteil 2b aus einem tiefgezogenen Metallblech, bevorzugt aus einem Aluminiumblech besteht. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diesen Werkstoff, sondern erfasst jedweden an sich bekannten Werkstoff zur Ausbildung eines Batteriegehäuses 2. So kann das Batteriegehäuse 2 z.B. auch aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff, beispielsweise einem Karbonfaser verstärkten Kunststoff bestehen.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung ist dem vorliegend trogförmig ausgebildeten ersten Gehäuseteil 2a ein Schaumkörper 3 zugeordnet. Dieser Schaumkörper 3 weist lediglich beispielgebend zwei nebeneinander angeordnete und nach oben offene
Ausnehmungen 4a, 4b auf. Der Schaumkörper 3 ist durch ein vorgefertigtes Ein- bzw. Anbauteil gebildet und besteht bevorzugt aus einem Kunststoffschaum. Wie bereits oben dargetan besteht der Schaumkörper 3 aus einem Kunststoffschaum aus insbesondere einem
thermoplastischen Kunststoff, welcher weiter bevorzugt flammgeschützt ausgebildet ist.
Der Schaumkörper 3 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sich dieser beim Einsetzen
(Richtungspfeile 5) in das erste Gehäuseteil 2a zumindest abschnittsweise an die Innenkontur desselben anschmiegt, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Schaumkörper 3 und dem ersten Gehäuseteil 2a vermieden ist. Dies kann überdies unter Vorspannung bzw. mit
Presspassung erfolgen, indem bevorzugt der Schaumkörper 3 im Bereich seiner sich an das erste Gehäuseteil 2a anschmiegenden Abschnitte mit geringem Übermaß ausgebildet wird.
Die vorliegend zwei Ausnehmungen 4a, 4b im Schaumkörper 3 dienen der Aufnahme einer im Batteriegehäuse 2 zu verstauenden Batteriekomponente 6. Die besagten Batteriekomponente 6 ist vorliegend durch zwei Zellmodule 7a, 7b sowie weitere an sich bekannte und denselben zugeordnete und demgemäß im Detail nicht näher dargestellte Komponenten gebildet. Die Zellmodule 7a, 7b sind vorliegend jeweils durch eine Mehrzahl Einzelzellen 8 gebildet. Die besagten weiteren Komponenten sind insbesondere Komponenten zur Kühlung und/oder Beheizung der Zellmodule 7a, 7b, zur Überwachung und Steuerung des Ladezustandes der Zellmodule 7a, 7b und/oder andere Komponenten, die geeignet sind im Batteriegehäuse 2 angeordnet zu werden, wie beispielsweise Kabelstränge etc. Auf eine diesbezügliche
Zuordnung weiterer Bezugszeichen wurde der Einfachheit und der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.
Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die
Batteriekomponente 6 ein vorgefertigtes kompaktes Ein- bzw. Anbauteil, welches entsprechend den Richtungspfeilen 9 in die Ausnehmungen 4a, 4b des Schaumkörpers 3 eingesetzt wird. D.h., ein Großteil erforderlicher elektrischer- und Medienverbindungen sowie die Verbindung der Zellmodule 7a, 7b untereinander und mit zugeordneten weiteren Komponenten mittels beispielsweise mechanischer Befestigungselemente ist bereits im Rahmen einer Vormontage erfolgt.
Bevorzugt ist besagte Batteriekomponente 6 unter Vorspannung oder mit Presspassung in besagte Ausnehmungen 4a, 4b des Schaumkörpers 3 eingesetzt. Realisiert wird dies dadurch, dass bevorzugt der Schaumkörper 3 im Bereich der die Batteriekomponente 6 aufnehmenden Ausnehmungen 4a, 4b mit geringem Übermaß ausgebildet ist. Hierdurch ist wirkungsvoll eine Relativbewegung zwischen der Batteriekomponente 6 und dem Schaumkörper 3 sowie dem Batteriegehäuse 2 vermieden.
Ist die besagte Batteriekomponente 6 in die Ausnehmungen 4a, 4b des bereits vorab im ersten Gehäuseteil 2a respektive Gehäuseunterteil positionierten Schaumkörpers 3 eingesetzt, kann das Batteriegehäuse 2 geschlossen werden, indem das zweite Gehäuseteil 2b respektive deckelartige Gehäuseoberteil mit dem ersten Gehäuseteil 2a zusammengeführt bzw.
entsprechend der Richtungspfeile 10 das zweite Gehäuseteil 2b auf das erste Gehäuseteil 2a aufgesetzt und mit demselben mittels bevorzugt mechanischer Befestigungselemente, wie Befestigungsschrauben 1 1 , fest verbunden wird.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt auf eine zu montierende
Batteriekomponente 6 in Form eines vorgefertigten kompakten Ein- bzw. Anbauteils ab.
Demgegenüber kann es jedoch auch angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, mehrere separat hergestellte Batteriekomponenten 6 und/oder zugeordnete
Komponenten vorzusehen, die erst während der Montage im Schaumkörper 3 des
Batteriegehäuses 2 insbesondere untereinander elektrisch bzw. medientechnisch
zusammengefasst werden (nicht zeichnerisch dargestellt). Insbesondere in diesem Fall kann es von Vorteil sein und ist durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst, ein, zwei oder mehrere separat hergestellte Schaumeinleger vorzusehen, um auch komplizierte Strukturen der
Batteriekomponente/n 6 ausreichend am Schaumkörper 3 und/oder am ersten und/oder zweiten Gehäuseteil 2a, 2b des Batteriegehäuses 2 abzustützen (nicht zeichnerisch dargestellt). Das Material des Schaumeinlegers entspricht vorzugsweise dem Material des vorbeschriebenen Schaumkörpers 3.
Was die Montage der Batteriekomponente/n 6 im Batteriegehäuse 2 anbelangt, besteht darüber hinaus auch die durch die Erfindung mit erfasste Möglichkeit, zunächst die Batteriekomponente/n 6 in die Ausnehmung/en 4a, 4b des Schaumkörpers 3 einzusetzen und erst danach den erzeugten Montageverbund aus Schaumkörper 3 und Batteriekomponente/n 6 in das Batteriegehäuse 2 einzusetzen (nicht zeichnerisch dargestellt).
Gemäß einer zweiten, nicht zeichnerisch dargestellten und dem Fachmann sicherlich leicht verständlichen Ausführungsform der Erfindung ist der Schaumkörper 3 integraler Bestandteil des ersten Gehäuseteils 2a. Dies hat den Vorteil geminderter Montagezeit insbesondere während der Komplettierung des Batteriegehäuses 2 mit der/den Batteriekomponente/n 6. D.h., der zusätzliche Montageschritt der Anordnung des Schaumkörpers 3 im ersten Gehäuseteil 2a ist entbehrlich. Bevorzugt ist dazu der Schaumkörper 3 nach dem oben bereits erläuterten In- Mould-Verfahren am ersten Gehäuseteil 2a ausgebildet.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stellen auf einen einzigen Schaumkörper 3 ab, der am ersten Gehäuseteil 2a, vorliegend Gehäuseunterteil angeordnet ist. Die Erfindung erfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen mehr als ein Schaumkörper 3 vorgesehen sind/werden und/oder ein, zwei oder mehr Schaumkörper 3 am zweiten
Gehäuseteil 2b, vorliegend Gehäuseoberteil oder sowohl am ersten als auch am zweiten Gehäuseteil 2a, 2b vorgesehen sind/werden (nicht zeichnerisch dargestellt). Darüber hinaus beschränkt sich die Erfindung nicht wie vorliegend auf übereinander angeordnete Gehäuseteile 2a, 2b, sondern erfasst auch Gehäuseteile 2a, 2b, die nebeneinander angeordnet sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
Bezugszeichenliste Batteriebaugruppe
Batteriegehäuse
a erstes Gehäuseteil
b zweites Gehäuseteil
Schaumkörper
a Ausnehmung
b Ausnehmung
Richtungspfeile
Batteriekomponente
a Zellmodul
b Zellmodul
Einzelzelle
Richtungspfeile
0 Richtungspfeile
1 Befestigungsschrauben

Claims

Patentansprüche
1. Batteriebaugruppe (1 ), insbesondere für ein Hochvolt-Batteriesystem, mit einem
Batteriegehäuse (2), welches zumindest ein erstes Gehäuseteil (2a) und ein zweites, das Batteriegehäuse (2) verschließendes Gehäuseteil (2b) umfasst, wobei im besagten Batteriegehäuse (2) wenigstens eine Batteriekomponente (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (2) im Inneren zumindest einen
Schaumkörper (3) mit wenigstens einer Ausnehmung (4a, 4b) aufweist, in welcher Ausnehmung (4a, 4b) die wenigstens eine Batteriekomponente (6) unter Vermeidung einer Relativbewegung zwischen derselben und dem zumindest einen Schaumkörper (3) eingesetzt ist.
2. Batteriebaugruppe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Batteriekomponente (6) unter Vorspannung oder mit Presspassung in die wenigstens eine Ausnehmung (4a, 4b) des zumindest einen Schaumkörpers (3) eingesetzt ist.
3. Batteriebaugruppe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
zumindest eine Schaumkörper (3) am ersten oder am zweiten Gehäuseteil (2a, 2b) vorgesehen ist oder dass sowohl am ersten, als auch am zweiten Gehäuseteil (2a, 2b) zumindest ein derartiger Schaumkörper (3) vorgesehen ist.
4. Batteriebaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schaumkörper (3) durch ein vorgefertigtes Ein- oder Anbauteil gebildet ist.
5. Batteriebaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schaumkörper (3) integraler Bestandteil des ersten oder zweiten Gehäuseteils (2a, 2b) ist.
6. Batteriebaugruppe (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schaumkörper (3) nach einem In-Mould-Verfahren am ersten oder zweiten
Gehäuseteil (2a, 2b) ausgebildet ist.
7. Batteriebaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schaumkörper (3) aus einem Kunststoffschaum besteht.
8. Batteriebaugruppe (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschaum aus einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt flammgeschützten thermoplastischen Kunststoff besteht.
9. Batteriebaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein separat hergestellter Schaumeinleger zur Abstützung der wenigstens einen Batteriekomponente (6) im Batteriegehäuse (2) vorgesehen ist.
10. Batteriebaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Batteriekomponente (6) durch zumindest ein Zellmodul (7a, 7b) und/oder demselben zugeordnete weitere Komponente/n gebildet ist.
1 1. Verfahren zur Herstellung einer Batteriebaugruppe (1 ), insbesondere für ein Hochvolt- Batteriesystem, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
entweder
a1 ) Bereitstellung eines Batteriegehäuses (2), umfassend zumindest ein erstes
Gehäuseteil (2a) und ein zweites, im Zusammenbau das Batteriegehäuse (2) verschließendes Gehäuseteil (2b),
b1 ) Bereitstellung wenigstens einer Batteriekomponente (6),
c1 ) Bereitstellung zumindest eines Schaumkörpers (3), welcher Schaumkörper (3)
wenigstens eine Ausnehmung (4a, 4b) zur lösbaren Anordnung der wenigstens einen
Batteriekomponente (6) in besagter Ausnehmung (4a, 4b) aufweist,
d1 ) Anordnung des zumindest einen Schaumkörpers (3) am oder im ersten oder zweiten
Gehäuseteil (2a, 2b),
e1 ) Bestückung der wenigstens einen Ausnehmung (4a, 4b) des zumindest einen
Schaumkörpers (3) mit der wenigstens einen Batteriekomponente (6), und f1 ) Verschließen des Batteriegehäuses (2) durch Zusammenführen der Gehäuseteile
(2a, 2b) ,
oder
a2) Bereitstellung eines Batteriegehäuses (2), umfassend zumindest ein erstes
Gehäuseteil (2a) und ein zweites, im Zusammenbau das Batteriegehäuse (2) verschließendes Gehäuseteil (2b), wobei entweder das erste oder das zweite Gehäuseteil (2a, 2b) oder sowohl das erste als auch das zweite Gehäuseteil (2a, 2b) jeweils zumindest einen integral mit demselben ausgebildeten Schaumkörper (3) mit wenigstens einer Ausnehmung (4a, 4b) zur lösbaren Anordnung der wenigstens einen Batteriekomponente (6) in besagter Ausnehmung (4a, 4b) aufweist/aufweisen, b2) Bestückung wenigstens einer Ausnehmung (4a, 4b) mit der wenigstens einen
Batteriekomponente (6), und
c2) Verschließen des Batteriegehäuses (2) durch Zusammenführen der Gehäuseteile
(2a, 2b).
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