WO2018029020A1 - Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes fahrzeug - Google Patents

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WO2018029020A1
WO2018029020A1 PCT/EP2017/069275 EP2017069275W WO2018029020A1 WO 2018029020 A1 WO2018029020 A1 WO 2018029020A1 EP 2017069275 W EP2017069275 W EP 2017069275W WO 2018029020 A1 WO2018029020 A1 WO 2018029020A1
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housing
connecting flange
battery
housing part
battery housing
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PCT/EP2017/069275
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Alexander GÜNTHER
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Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a battery housing for an electromotively driven vehicle having a first housing part and a second, electrically conductively connected to the first housing part housing part for receiving one or more battery modules (10) through which housing parts a battery chamber is enclosed and which housing parts have a connecting flange, wherein the connecting flange of at least one of the two housing parts at least projecting in the direction of the connecting flange of the other housing part supporting projection as a support for the connecting flange of the other housing part and the two connecting flanges of the housing parts with distance to the support projection are placed under bias with each other.
  • battery modules are used as power storage.
  • Such battery modules are typically composed of a plurality of individual batteries. These batteries are so-called high-voltage batteries. To accommodate such, necessary for the operation of such a vehicle battery modules, certain requirements. It is essential that the battery module or modules are protected in their battery case from external influences.
  • a moisture sealed housing of the battery module (s) in a battery case is required to prevent condensation within the battery case. Moisture entering the battery chamber of the battery case may cause a short circuit and thereby a fire of the battery module.
  • a conductive coated sealing element is used in WO 97/26782 A2.
  • seals which are relatively expensive, arranged between the housing parts spring plates, spring contacts or slats are used to meet the relevant EMC requirements.
  • spring contacts or slats are used to meet the relevant EMC requirements.
  • a seal between the housing parts must be arranged.
  • EP 2 741 343 A1 shows a battery housing for accommodating battery modules, wherein the housing pan and the housing cover are connected by means of the support projection and bias.
  • US 201 1 0 143 179 A1 discloses a conventional battery housing for receiving a plurality of battery modules, wherein the housing chamber and the housing cover are connected via parked flanges by means of screw connections.
  • the invention is therefore based on the object to propose a battery housing for an electric motor-driven vehicle with a first and a second housing part, the housing parts can be connected to one another in a manner sufficient for the EMC requirements, without this basically require additional elements.
  • a generic battery housing mentioned at the beginning, in which a plurality of support projections (7, 7.1, 11, 16) are provided, which are spaced from one another in the circumferential direction of the connecting flanges (6, 11, 6.1, 11, 6.2, 11). 7.2) is arranged.
  • the connecting flange carries at least one of the two housing parts one or more support projections.
  • the at least one support projection protrudes from the surface of the connecting flange supporting it in the direction of the connecting flange of the other housing part and constitutes a support for the connecting flange of the other housing part. ses housing part is thus supported directly on the or the statements, such as the apexes of the support projections.
  • the fastening means for connecting the two connecting flanges are arranged at a distance from the at least one supporting projection. Depending on the type of fastener used, these are arranged at a distance from the at least one support projection in the direction of the battery chamber or also away from it.
  • the fastening means are spaced from the battery chamber of this or these.
  • the spacing of the fastening means for connecting the two connecting flanges of the at least one support projection serves to form a clamping leg which is spaced from the latter by the support of the support projection on the connecting flange of the other housing part. Only by the assembly process of the two housing parts together of the clamping leg is made by the one or more fastening means under bias by its distance from the surface of the other connecting flange is reduced. This ensures that the one or more support projections with increased bias voltage applied to the connecting flange of the other housing part.
  • a connecting flange of such a housing part then has a single support projection when it is circumferential.
  • provision will be made for a plurality of support projections which follow the marginal end of the connection flange and are arranged at a distance from one another.
  • the contact area between the two connecting flanges is reduced. However, this causes a concentration of force on the vertex of the support projections or, so that they rest with a correspondingly higher contact pressure at the connecting flange of the other housing part. This ensures a proper electrical contact without additional elements are required.
  • the connecting flanges are glued together, being set to a certain bias until the adhesive used, the clamping leg. In such an embodiment, if the bond is provided circumferentially, this at the same time represent the usually desired seal.
  • each connecting flange at a distance from the supporting projection in each case carries at least a first, cooperating with a second member of the other connecting flange member of a clip locking, the Clipsver- locking members are spaced from the at least one support projection in the direction of the battery chamber weg und.
  • the two housing parts each carry complementary and cooperating members of a clip lock, so that the two housing parts can be clipped together to lock them.
  • the preparation of such a connection is possible quickly and usually without tools.
  • the cooperating members are each part of a connecting flange, wherein typically the connecting flange of a housing part, the clip latch members and the connecting flange of the other housing part, the clip latch latch members up.
  • the connecting flanges are typically circumferential and continuous, but may be provided by a plurality of spaced-apart connecting flange segments.
  • the sections of the connecting flanges are spaced apart in the region of their clip locking members, so that the two clip locking members are moved relative to one another for the purpose of producing the clip locking and can thus be engaged with one another. It depends on the material properties and / or the design of the respective connecting flange, how far this assumes the function of a clamping leg.
  • the material elasticity of at least one of the two connecting flanges is used in this concept. The material used for such purposes has sufficient material elasticity to produce a clip locking of two housing parts and to solve if necessary.
  • the required restoring force for the clip lock from the Clamping leg of the less rigid connecting flange provided.
  • the width of the clamping gap between the clamping leg of one connecting flange and the opposite portion of the other connecting flange defines the maximum adjustment amount, with which the cooperating clip locking members can be moved against each other for creating and releasing the clip connection. The same applies accordingly to a design of the battery housing, in which the two housing parts are connected to each other with other fastening means.
  • One of the two connecting flanges carries at least one clip locking member designed as a bolt, while a bolt receptacle for receiving the bolt-like clip locking member is provided by the other connecting flange.
  • the connecting flange of the one housing part carries a bent in the direction of the connecting flange of the other housing part leg, in the end region of which at least one clip locking member is arranged.
  • This can be designed in the manner of a hook, wherein the hook element represents the bolt of the clip lock.
  • This can engage behind the connecting flange of the other housing part in a first embodiment.
  • Preferred is an embodiment in which the connecting flange of the other housing part has an angled leg, which is angled in the same direction as the above-described leg of the other housing part. This stiffens the outer end of this other connection flange.
  • a clip connection with the above-described support of the two connecting legs to each other can be produced not only in a simple manner and usually solve again. Rather, this also allows the integration of a circumferential seal, which is biased by the clip locking caused clamping pressure.
  • a plurality of support projections arranged in a row following the outer end of the connecting flanges are provided, each of which is in the manner of a circular support. migen or oval bead-shaped expression are executed. These are provided spaced apart from one another in an arrangement following the longitudinal extent of the connecting flange.
  • Such support projections can be made without additional elements by a stamping of the connecting flange of the one and / or the other housing part. If the housing part carrying the support projections is a shaped steel sheet, the support projections can be created with the same tool in which the sheet metal blank is formed.
  • the support projections are provided by brackets which are angled away from the plane of the respective connection flange. These may be located at the radially outer edge of the connecting flange. It is also possible that they are arranged at a distance from the outer edge of the connecting flange.
  • the location of the support projection (s) with respect to their distance from the outer termination of the connection flange will be selected depending on the desired design of the connection flange connection. This is also dependent on whether the support projections are arranged with respect to the valve connected in the flange connection inside or outside thereof. If a housing part is susceptible to corrosion without an additional coating, it is advisable to arrange the support projections with respect to the seal inserted in the flange connection within the same. Then, the desired electrical contact can be made without additional protective measures on or on the material used for the housing part or parts. Such contacting is required to meet the EMC requirements. If the materials to be contacted or at least one of them is susceptible to corrosion and the Abstützung on the support projections outside the seal is, you will usually equip after mounting the two housing parts, the connecting parts with a corrosion protection layer.
  • the housing parts of such a battery housing may differ from which materials are manufactured. For this purpose, steel materials or even light metal alloys offer. It is also possible that a housing part made of a first material and the second housing part is made of a second material.
  • the housing parts can also be brought into their respective shape in different ways, for example by forming a blank, for example by deep-drawing them. It is also entirely possible to produce one or both housing parts by way of a die-casting method. Typically, one of the two housing parts will be designed in the manner of a tub, while the other housing part is designed for closing the tub lid part. Such a tub-like housing part may in turn be composed of individual elements.
  • a peripheral frame made of hollow-chamber profiles, to which a floor panel is connected for forming a floor, for example by means of an adhesive connection.
  • a battery housing is provided that are connected to such a circumferential frame, both the lid part and a bottom part of opposite sides with a compound according to the prescribed concept.
  • the connections in question can certainly be designed differently in detail.
  • a base member connected to such a frame to provide the related connection via clip locks, in which the clip locking members are disposed inboard with respect to the support projections and therefore these locks are not releasable.
  • the clip-locking members will preferably be arranged on the outside with respect to the support projection in order to have access to the interior of the battery box when required.
  • two housing parts having battery housing may be connected to a battery housing frame.
  • This frame surrounds the battery case at its surrounding sides and serves to stabilize it and to prevent damage to the battery case or the battery modules housed therein, at least to some extent.
  • This battery housing frame is preferably embodied as energy-absorbing and typically consists of a housing formed in relation to the housing parts. housing of easily deformable components, typically of extruded aluminum sections, and of a material which is also used for so-called crash boxes.
  • connection to such a battery housing frame can be done in the same manner as the two housing parts are interconnected by the clip lock described above.
  • the connecting flange providing the clip latch also carries a clip latch while the frame carries the complementary clip latch. In this way, two clip connections are provided via a piggyback arrangement.
  • the connecting flanges of the housing parts will be provided protruding in numerous embodiments in the radial direction of the housing parts. If the one housing part is a flat cover part without further characteristics, a circumferential edge area of a cover part designed in this way forms the connecting flange. Quite possible is also an embodiment of the connecting flanges, which extend parallel to the side part segments of the two housing parts. In such an embodiment, the side walls of one housing part are arranged overlapping with those of the other housing part. Even with such a design of the connecting flanges, a compound thereof can be formed by taking advantage of the provision of the above-described supporting projections.
  • Fig. 1 A battery case for an electric motor driven
  • Fig. 2 Vehicle in a perspective view according to a first embodiment of the attachment of a cover part as the first housing part to a further housing part, Fig. 2: a cross section through the battery housing of Figure 1,
  • Fig. 4 a battery case for an electric motor driven
  • FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view of the battery housing of Figure 4 in a section corresponding to that of Figure 3 with respect to the cross section of Figure 2,
  • Fig. 6 a battery case for an electric motor driven
  • FIG. 7 shows a schematic partial cross-sectional view of the battery housing of FIG. 6 for illustrating the mechanical.
  • FIG. 8 shows a section of a battery box whose housing parts are connected to one another by a clip lock, according to a further embodiment
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a section of a
  • a battery housing 1 comprises a frame 2.
  • the frame 2 itself is composed of a plurality of hollow-chamber profiles 3, which are connected to each other by corner pieces 4.
  • the hollow chamber profiles 3 are extruded aluminum profiles.
  • a first, not visible in Figure 1 housing part is set in the manner of a pan. This is the upper side closed by a cover designed as a second housing part 5 on the upper side.
  • the second housing part 5 serving as a cover can be detachably connected to the first housing, which is not visible in FIG. seteil with its frame 2 connected.
  • the second housing part 5 carries a circumferential, in the radial direction outwardly projecting connecting flange 6.
  • support projections 7 are embossed. These protrude from the underside of the connecting flange 6.
  • the support projections 7 have in the illustrated embodiment, a round cross-sectional area. With their apex they act against the connecting flange of the first housing part 5, to which this is connected.
  • the support projections 7 are provided at a regular distance from each other following the outer end of the connecting flange 6.
  • FIG. 2 represents the trough for the battery chamber located in the battery housing 1.
  • FIG. 3 represents the enlarged sectional view of Figure 3 can be seen.
  • the dashed lines in Figure 2 outlined area is shown enlarged.
  • the second housing part 9, like the first housing part 5, has a connecting flange 11 which protrudes in the radial direction.
  • a support projection 7 can be seen in a side view as part of the second housing part 5.
  • the bead-like expression of the support projection 7 is clear from this view. With its apex this acts against the facing to the connecting flange 6 surface of the connecting flange 1 first From Figure 3, the spaced arrangement of fferbefestiger 8 with its screw shaft 12 from the apex of the support projection 7 can be seen. Between the two connecting flanges 6, 1 1 is located on the side facing away from the support projection 7 side of the SSbefestiger 8 between the two connecting flanges 6, 1 1 a circumferential seal 13. The adjoining the support projection 7 portion of the connecting leg 6 acts as a clamping leg when the fferbefestiger 8 is fixed.
  • a concentration Due to the force concentration caused thereby a support of the two connecting flanges 6, 1 1 is formed with a special contact pressure.
  • the tension force exerted on the connecting flange 6 via the screw fastener 8. This satisfies the EMC requirements for electrical contacting of the two housing parts 5, 9 manufactured as sheet steel parts.
  • a spacing of the adjoining sections of the connecting flanges 6, 11 is provided by the supporting projections 7, so that according to the gap width between the clamping leg of the connecting flange 6 and the connecting flange 1 1 during clamping of the screw fastener 8 of this section is moved in the direction of the connecting flange 1 1. In this way, located between the connecting flanges 6, 1 1 seal 13 can be particularly effectively biased.
  • FIG. 4 shows a second battery box 1 .1, which is basically the same structure as the battery box 1 of Figures 1 to 3. Therefore, below only the differences are discussed.
  • the battery box 1 .1 differs by the formation of its support projections 7.1.
  • the support projections 7.1 are, as better seen in the partial cross-sectional view of Figure 5, extensions of the connecting flange 6.1 at its outer end, which are angled out of the plane of the connecting flange 6.1 in the direction of the connecting flange 1 1 of the first housing part 9.
  • the function of these angled support projections 7.1 corresponds to that made in the preceding embodiment to the support projections 7.
  • Support projections 7.1 of this type are preferably used when the top of the connecting flange 1 1 of the first housing part 9 has an electrically non-conductive coating, such as a coating. Due to the angling relative to the plane of the connecting flange 6.1, the typically sharp-edged design of the support projections 7.1 is pressed during clamping of the screw fastener 8 in the coating, so that a secure contact of the steel sheet located below the coating is guaranteed.
  • FIG. 6 shows yet another battery box 1 .2.
  • This is in principle constructed like the battery box 1 of FIGS. 1 to 3, differs from these by the type of connection of the second housing part 5.2 serving as cover to the first housing part 9.1.
  • the housing parts 5.2, 9.1 of the battery case 1 .2 are connected by a clip lock.
  • the connecting flange 6.2 of the serving as a lid second housing part 5 at its outer end a in the direction of the other housing part 9.1 angled leg 14 (see also Figure 7).
  • This leg 14 carries as the first member of a clip locking a recess 15.
  • connection flange 1 1 .1 of the trough-like first housing part 9.1 carries a bent in the same direction leg 1 6, as a clip locking member via a radially outward and thus in Direction to the leg 14 issued locking cam 17 carries.
  • This is designed asymmetrically and designed to engage in the recess 15.
  • Figure 7 shows the locked position of the two connecting flanges 6.2, 1 1 .1.
  • the spring elasticity required for the clip connection results from the clamping leg which is present on the outside in this exemplary embodiment with respect to the battery chamber as that section of the connecting flange 6.2 which is located on the outside with respect to its support projections 7.2.
  • the clamping leg is identified by the reference numeral 18.
  • the cooperating clip locking members 15, 17 are matched to one another such that in the mounted position of serving as a cover second housing part 5.2 on the first housing part 9.1 of the clamping leg 18, due to the support of the connecting flange 6.2 via its support projection 7.2 to the connecting flange 1 1. 1 is biased, as this in Figure 7 by a Block arrow is indicated. If the connecting flanges 6.2, 1 1 .1 in the clamping direction in the same way elastically deformable, also in the direction of its folded leg 1 6 adjacent to the system of the support projection 7.2 section of the connecting flange 1 1 .1 be involved in the construction of the bias.
  • the bias voltage is caused by the material-related restoring force of the above-described sections of the connecting flanges 6.2, 1 1 .1. This not only ensures a secure locking of the clip locking, but also an independent of the clamping torque of a fferbefestiger over the circumference of the second housing part 5.2 same contact pressure between the vertices of the support projections 7.2 and the top of the connecting flange 1 1 .1 set.
  • a circumferential seal 19 which is also placed in the locked position of the clip lock shown in Figure 7 by this under tension. Since the seal 19 is also elastic, the restoring force of the seal 19 enhances the locking of the clip lock.
  • Figure 8 shows another embodiment of the connection of two housing parts of a battery box according to another embodiment.
  • the two housing parts are also connected to each other by a clip lock, wherein in the embodiment of Figure 8, the outer folded leg 14.1 carry a tab and the folded leg 1 6.1 the recess for the issued latch strap.
  • the seal is 19.1 inside with respect to the support projection 7.2.1.
  • FIG. 9 shows, in a partial cross-section, a further battery housing 1 .3, whose second housing part 5. 3 designed as a cover part is likewise connected to the first housing part 9. 2 by clip locks.
  • the first housing part 9.2 forming the tub is provided by a peripheral frame 20 and a bottom plate 21 connected thereto by gluing.
  • the frame 20 is in turn made of each other connected hollow chamber profiles 22 are provided.
  • a circumferential support projection 7.3 is imprinted.
  • the support projection 7.3 is provided to contact the lower narrow side 23 of the hollow chamber profiles 20.
  • the support projection 7.3 bearing randal section of the bottom plate 21 forms the connecting flange.
  • this connection flange is connected to the likewise serving as a connecting flange narrow side 23 of the hollow chamber profile 22 by a bond.
  • the adhesive bead is indicated by the reference numeral 24.
  • the second housing part 5.3 of the illustrated embodiment of Figure 8 is a die-cast part.
  • the outer circumferential edge portion of this second housing part 5.3 carries on its in the direction of the frame 20 and the hollow chamber profiles 22 facing side a sharp rib formed support projection 7.4.
  • the upper narrow side 25 of the hollow chamber profiles 22 represents the cooperating with the second housing part 5.3 connecting flange.
  • the second housing part 5.3 has as well as the respect to the clip locking above-described embodiment also in the direction of the first housing part 9.1 beveled leg 26. This contributes to his free end a folded hook 27.
  • the hollow chamber profile 22 has on its outer side a circumferential recess channel 28 as a complementary clip locking member into which the hook 27 of the second housing part 5.3 engages.
  • the adhesive bead 24 is also responsible for the desired tightness, between the connecting flanges of the first and second housing part 9.2, 5.3 a circumferential seal 29 is inserted, which is biased by the clamping force of the clip lock.
  • not shown in the figures carries the folded legs of the outer housing part underside an inwardly projecting hook leg, which engages behind the lower end of the other folded leg to effect the clip lock.
  • the inside bent leg has a recess channel in which engages an inwardly bent hook-shaped element of the other connecting flange for effecting the clip locking.

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Abstract

Ein Batteriegehäuse (5) für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug weist ein erstes Gehäuseteil (9) und ein zweites, mit dem ersten Gehäuseteil (9) verbundenes Gehäuseteil (5) auf. Durch die Gehäuseteile (5, 9) ist eine Batteriekammer eingefasst. Die Gehäuseteile (5, 9) weisen einen Verbindungsflansch (6, 9) auf. Der Verbindungsflansch (6) wenigstens einer der beiden Gehäuseteile (5) weist zumindest eine in Richtung zu den Verbindungsflansch (11) des anderen Gehäuseteils (9) abragenden Stützvorsprung (7) als Abstützung für den Verbindungsflansch (11) des anderen Gehäuseteils (9) auf. Die beiden Verbindungsflansche (6, 11) der Gehäuseteile (5, 9) sind mit Abstand zu dem Stützvorsprung (7) unter Vorspannung gestellt miteinander verbunden und eine Vielzahl von in Umlaufrichtung der Verbindungsflansche (6, 11; 6.1, 11; 6.2, 11.1) voneinander beabstandeter Stützvorsprünge (7, 7.1, 7.2) auf diesen angeordnet ist.

Description

Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten, mit dem ersten Gehäuseteil elektrisch leitend verbundenen Gehäuseteil zur Aufnahme eines oder mehrerer Batteriemodule (10), durch welche Gehäuseteile eine Batteriekammer eingefasst ist und welche Gehäuseteile einen Verbindungsflansch aufweisen, wobei der Verbindungsflansch wenigstens einer der beiden Gehäuseteile zumindest einen in Richtung zu dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils abragenden Stützvorsprung als Abstützung für den Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils aufweist und die beiden Verbindungsflansche der Gehäuseteile mit Abstand zu dem Stützvorsprung unter Vorspannung gestellt miteinander verbunden sind.
Bei elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen, wie beispielsweise bei Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Flurförderfahrzeugen, Nutzfahrzeugen oder dergleichen werden Batteriemodule als Stromspeicher eingesetzt. Derartige Batteriemodule sind typischerweise aus einer Vielzahl ein- zelner Batterien zusammengesetzt. Bei diesen Batterien handelt es sich um so genannte Hochvoltbatterien. An die Unterbringung derartiger, für einen Betrieb eines solchen Fahrzeuges notwendigen Batteriemodule, sind gewisse Anforderungen gestellt. Wesentlich ist, dass das oder die Batteriemodule in ihrem Batteriegehäuse vor äußeren Einflüssen ge- schützt sind. Zudem ist eine gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtete Unterbringung des oder der Batteriemodule in einem Batteriegehäuse erforderlich, um eine Kondensatbildung innerhalb des Batteriegehäuses zu verhindern. In die Batteriekammer des Batteriegehäuses eindringende Feuchtigkeit kann zu einem Kurzschluss und zu einem dadurch ausgelösten Brand des Batteriemoduls führen.
Zum Zwecke einer feuchtigkeitsdichten Aufnahme der typischerweise aus mehreren Batteriezellen bestehenden Batteriemodule in einem solchem Batteriegehäuse sind die Gehäuseteile abgedichtet miteinander verbun- den. In US 2010/136402 A1 wird vorgeschlagen, zur Herstellung eines Batteriemoduls, zwischen die beiden Verbindungsflansche eine umlaufen- de Dichtung einzulegen und die Verbindungsflansche mit einer Vielzahl von Schrauben gegeneinander zu verspannen. Die zum Verbinden der Verbindungsflansche vorgesehenen Schrauben durchgreifen die Verbindungsflansche mit geringem Abstand außenseitig bezüglich der Dichtung.
Mitunter ist es erforderlich, dass die in einem Batteriegehäuse enthaltenen Batteriemodule einzeln oder insgesamt ausgewechselt werden müssen. Dieses ist aufwändig, da typischerweise eine große Anzahl an Schraubbe- festigern zum Zusammenhalten der beiden Gehäuseteile eingesetzt wer- den. Es ist daher erforderlich, diese zu lösen und nach Austauschen eines oder mehrere Batteriemodule wieder bestimmungsgemäß zum Verspannen der beiden Gehäuseteile miteinander zu montieren. Bei dem Verspannen der beiden Gehäuseteile ist darauf zu achten, dass alle Spannbolzen mit gleicher Kraft verspannt werden. Ein ungleiches Verspannen der Verbindungsflansche über dem Umfang der Gehäuseteile kann zu Undichtigkeiten führen. Aufgrund der großen Anzahl an Befestigern, die für eine bestimmungsgemäße Verbindung der beiden Gehäuseteile eines Batteriegehäuses eingesetzt werden, wird diese Verbindungstechnologie auch als kostenträchtig angesehen. Je nach Größe eines Batteriegehäu- ses werden 50 oder mehr derartiger Befestiger benötigt. Zum Erzielen des gewünschten Feuchtigkeitsabschlusses der durch die Gehäuseteile einge- fassten Batteriekammer gegenüber seiner Außenseite hat man diese Nachteile mangels bekannter Alternativen bislang in Kauf genommen. Derartige Batteriegehäuse müssen zudem den Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) genügen. Dieses gilt vor allem für solche Batteriegehäuse, die nicht nur Batteriemodule, sondern auch diejenigen Komponenten für das elektrische Energiemanagement und die Spannungsversorgung enthalten. Eine Abschirmung muss daher sowohl von innen nach außen als auch von außen nach innen entsprechend den Anforderungen an die EMV genügen. Letzteres wird gefordert, damit von außen auf in dem Batteriegehäuse enthaltene Zusatzaggregate nicht zugegriffen werden kann oder diese beeinflusst werden können. Öffnungen im metallischen Batteriegehäuse, wie Löcher oder Schlitze beeinträchtigen die elektromagnetische Abschirmung. Um diesen Anforderungen zu genügen, ist es erforderlich, dass die Gehäuseteile elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Um einen luftdichten Abschluss zwischen den beiden Gehäuseteilen und eine elektrische Verbindung derselben bereit zu stellen, wird in WO 97/26782 A2 ein leitfähiges beschichtetes Dichtelement eingesetzt. An- stelle derartiger Dichtungen, die relativ kostenträchtig sind, werden auch zwischen den Gehäuseteilen angeordnete Federbleche, Federkontakte oder Federleisten eingesetzt, um den diesbezüglichen EMV-Anforder- ungen zu genügen. Bei einer solchen Ausgestaltung versteht es sich, dass für den luftdichten Abschluss zusätzlich eine Dichtung zwischen den Ge- häuseteilen angeordnet werden muss.
Ferner zeigt die EP 2 741 343 A1 ein Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriemodulen, wobei die Gehäusewanne und der Gehäusedeckel mitt- tels Stützvorsprung und Vorspannung verbunden sind.
Außerdem offenbart die US 201 1 0 143 179 A1 ein herkömmliches Batteriegehäuse zur Aufnahme von mehreren Batteriemodulen, bei dem die Gehäusekammer und der Gehäusedeckel über abgestellte Flansche mittels Schraubverbindungen verbunden sind.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil vorzuschlagen, dessen Gehäuseteile in einer den EMV-Anforderungen genügenden Art und Weise miteinander verbunden werden können, ohne hierfür grundsätzlich zusätzliche Elemente zu benötigen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Batteriegehäuse, bei dem eine Vielzahl von in Um- laufrichtung der Verbindungsflansche (6, 1 1 ; 6.1 , 1 1 ; 6.2, 1 1 .1 ) voneinander beabstandeter Stützvorsprünge (7, 7.1 , 7.2) angeordnet ist.
Von Besonderheit bei der Verbindung dieser Gehäuseteile ist, dass der Verbindungsflansch wenigstens eines der beiden Gehäuseteile einen oder mehrere Stützvorsprünge trägt. Der zumindest eine Stützvorsprung ragt von der Fläche des ihn tragenden Verbindungsflansches in Richtung zu dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils ab und stellt eine AbStützung für den Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils dar. Die- ses Gehäuseteil stützt sich somit unmittelbar auf dem bzw. den Abschlüssen, etwa den Scheiteln der Stützvorsprünge ab. Die Befestigungsmittel zum Verbinden der beiden Verbindungsflansche sind mit Abstand zu dem zumindest einen Stützvorsprung angeordnet. In Abhängigkeit von der Art des eingesetzten Befestigers sind diese ausgehend von dem zumindest einen Stützvorsprung in Richtung zur Batteriekammer oder auch von dieser weggerichtet beabstandet angeordnet. Bei einer Ausgestaltung, bei der der Stützvorsprung durch eine Abwinklung des äußeren Abschlusses eines Verbindungsflansches bereitgestellt ist, sind die Befestigungsmittel in Richtung zur Batteriekammer von diesem oder diesen beabstandet. Die Beabstandung der Befestigungsmittel zum Verbinden der beiden Verbindungsflansche von dem zumindest einen Stützvorsprung dient zum Ausbilden eines Spannschenkels, der durch die AbStützung des Stützvorsprunges an dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils von die- sem beabstandet ist. Erst durch den Montagevorgang der beiden Gehäuseteile miteinander wird der Spannschenkel durch den oder die Befestigungsmittel unter Vorspannung gestellt, indem sein Abstand zu der Oberfläche des anderen Verbindungsflansches reduziert wird. Dadurch ist sichergestellt, dass der oder die Stützvorsprünge mit erhöhter Vorspannung an dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils anliegen.
Ein Verbindungsflansch eines solchen Gehäuseteils weist dann einen einzigen Stützvorsprung auf, wenn dieser umlaufend ist. In anderen Fällen wird man eine Vielzahl von Stützvorsprüngen vorsehen, die dem randli- chen Abschluss des Verbindungsflansches folgen und mit Abstand zueinander angeordnet sind.
Durch die Ausbildung des oder typischerweise der Stützvorsprünge ist die Kontaktfläche zwischen den beiden Verbindungsflanschen reduziert. Je- doch bewirkt dieses eine Kraftkonzentration auf die Scheitel des beziehungsweise der Stützvorsprünge, so dass diese mit einem entsprechend höheren Kontaktdruck an dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils anliegen. Dieses gewährleistet eine bestimmungsgemäße elektrische Kontaktierung, ohne dass zusätzliche Elemente benötigt werden.
Als Befestigungsmittel zum Verbinden der Verbindungsflansche der beiden Gehäuseteile können Schraubbefestiger dienen. In einer anderen Ausgestaltung sind die Verbindungsflansche miteinander verklebt, wobei bis zum Aushärten des eingesetzten Klebers der Spannschenkel unter eine gewisse Vorspannung gesetzt wird. Bei einer solchen Ausgestaltung kann, wenn die Klebung umlaufend vorgesehen ist, diese zugleich die üb- licherweise gewünschte Dichtung darstellen.
Das vorbeschrieben Konzept der Abstützung der Verbindungsflansche der beiden Gehäuseteile aneinander unter Ausbildung eines Spannschenkels, die von den Befestigungsmitteln bei der Montage der beiden Gehäuseteile miteinander vorgespannt werden, kann in besonderer Weise zur erheblichen Vereinfachung einer Montage und Demontage des einen Gehäuseteils von dem anderen Gehäuseteil genutzt werden. Ein solcher Spannschenkel kann die notwendige Spann- bzw. Verriegelungskraft für eine Clipsverriegelung darstellen, so dass bei einer solchen Ausgestaltung die beiden Gehäuseteile durch mehrere Clipsverriegelungen miteinander verbunden werden können. Dieses wird dadurch erreicht, dass jeder Verbindungsflansch mit Abstand zu dem Stützvorsprung jeweils zumindest ein erstes, mit einem zweiten Glied des anderen Verbindungsflansches zusammenwirkendes Glied einer Clipsverriegelung trägt, wobei die Clipsver- riegelungsglieder von dem zumindest einen Stützvorsprung in Richtung von der Batteriekammer wegweisend beabstandet sind.
Bei diesem Batteriegehäuse tragen die beiden Gehäuseteile jeweils komplementäre und damit zusammenwirkende Glieder einer Clipsverriege- lung, so dass die beiden Gehäuseteile zur Verriegelung derselben miteinander verclipst werden können. Das Herstellen einer solchen Verbindung ist rasch und in aller Regel auch werkzeuglos möglich. Zudem besteht nicht die Gefahr, dass die mehreren Clipsverriegelungen, mit denen die beiden Gehäuseteile miteinander verbunden werden, eine unterschiedli- che Vorspannung auf die zu verspannenden Verbindungsflansche der beiden Gehäuseteile ausüben. Die zusammenwirkenden Glieder sind Teil jeweils eines Verbindungsflansches, wobei typischerweise der Verbindungsflansch eines Gehäuseteils die Clipsriegelglieder und der Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils die Clipsriegelfallenglieder auf- weist. Die Verbindungsflansche sind typischerweise umlaufend und durchgehend ausgeführt, können jedoch auch durch mehrere voneinander be- abstandete Verbindungsflanschsegmente bereitgestellt sein. Durch den zumindest einen Stützvorsprung sind die Abschnitte der Verbindungsflansche im Bereich ihrer Clipsverriegelungsglieder beabstandet, so dass zum Herstellen der Clipsverriegelung die beiden Clipsverriege- lungsglieder gegeneinander bewegt und auf diese Weise miteinander in Eingriff gestellt werden können. Es ist abhängig von der Materialbeschaffenheit und/oder der Auslegung des jeweiligen Verbindungsflansches, wie weit dieser die Funktion eines Spannschenkels einnimmt. Genutzt wird bei diesem Konzept die Materialelastizität zumindest eines der beiden Verbin- dungsflansche. Das für derartige Zwecke eingesetzte Material weist eine hinreichende Materialelastizität auf, um eine Clipsverriegelung zweier Gehäuseteile herstellen und bei Bedarf lösen zu können. Sind beide Verbindungsflansche mit ihrem an die Abstützung an dem Stützvorsprung befindlichen Abschnitt in die Funktion eines Spannschenkels eingebunden, sind beide mit ihrem diesbezüglichen Abschnitt als Spannschenkel anzusprechen.. Ist einer der beiden Verbindungsflansche gegenüber dem anderen starrer, wird die benötigte Rückstellkraft für die Clipsverriegelung aus dem Spannschenkel des weniger starren Verbindungsflansches bereitgestellt. Die Weite des Spannspaltes zwischen dem Spannschenkel des einen Verbindungsflansches und dem gegenüberliegenden Abschnitt des anderen Verbindungsflansches definiert den maximalen Verstellbetrag, mit dem die zusammenwirkenden Clipsverriegelungsglieder gegeneinander zum Erstellen und Lösen der Clipsverbindung bewegt werden können. Selbiges gilt entsprechend auch für eine Auslegung des Batterie- gehäuses, bei dem die beiden Gehäuseteile mit anderen Befestigungsmitteln miteinander verbunden sind.
Im Falle einer Clipsverriegelung zum Verbinden der beiden Gehäuseteile miteinander kann dieses, wenn ein Lösen der beiden Gehäuseteile vonei- nander vorgesehen ist, mit Clipsverriegelungsglieder an der von der Batteriekammer gegenüberliegenden Seite des beziehungsweise der Stützvorsprünge vorgenommen werden. Möglich ist durchaus auch eine Ausgestaltung, bei der die Clipsverriegelungsglieder der beiden Verbindungsflansche in Bezug auf die Stützvorsprünge innen liegend angeordnet sind. Eine Verriegelung ist in einem solchen Fall ohne weiteres möglich.
Je nach der Länge der Verbindungsflansche an jeder Seite der Gehäuse- teile tragen diese mit einem gewissen Abstand voneinander mehrere Clipsverriegelungsglieder. Eines der beiden Verbindungsflansche trägt wenigstens ein als Riegel ausgebildetes Clipsverriegelungsglied, während durch den anderen Verbindungsflansch eine Riegelaufnahme zur Auf- nähme des riegelartigen Clipsverriegelungsgliedes bereitgestellt ist.
In einer einfach herzustellenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Verbindungsflansch des einen Gehäuseteils einen in Richtung zu dem Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils abgewinkelten Schenkel trägt, in dessen Endbereich das zumindest ein Clipsverriegelungsglied angeordnet ist. Dieses kann nach Art eines Hakens ausgebildet sein, wobei das Hakenelement den Riegel der Clipsverriegelung darstellt. Dieser kann in einer ersten Ausgestaltung den Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils hintergreifen. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der auch der Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils einen abgewinkelten Schenkel aufweist, der in dieselbe Richtung abgewinkelt ist wie der vorbeschriebene Schenkel des anderen Gehäuseteils. Dadurch wird der äußere Abschluss dieses anderen Verbindungsflansches versteift. Bei einer Auslegung des Clipsverriegelungsgliedes des anderen Verbindungsflansches als hakenförmiges Element hintergreift dieses sodann den Abschluss des abgewinkelten Schenkels. Der ein solches hakenförmiges Clipsverriegelungsglied tragende Schenkel eines Verbindungsflansches braucht über die Länge des Verbindungsflansches nicht durchgehend zu sein. Dies ist zwar möglich, in aller Regel wird man aber jedoch zur Material- und Ge- wichtseinsparung die diese Clipsverriegelungsglieder tragenden abgewinkelten Schenkel nur abschnittsweise vorsehen, und zwar an denjenigen Stellen, an denen diese Clipsverriegelungsglieder benötigt werden.
Eine Clipsverbindung mit der vorbeschriebenen Abstützung der beiden Verbindungsschenkel aneinander lässt sich nicht nur in einfacher Weise herstellen und in aller Regel auch wieder lösen. Vielmehr erlaubt dieses auch die Integration einer umlaufenden Dichtung, die durch den clipsver- riegelungsbedingten Spanndruck vorgespannt wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind eine Vielzahl von in einer dem äußeren Abschluss der Verbindungsflansche folgenden Reihe angeordnete Stützvorsprünge vorgesehen, die jeweils nach Art einer kreisför- migen oder ovalen sickenförmigen Ausprägung ausgeführt sind. Diese sind in einer der Längserstreckung des Verbindungsflansches folgenden Anordnung voneinander beabstandet vorgesehen. Derartige Stützvorsprünge können ohne zusätzliche Elemente durch eine Verprägung des Verbindungsflansches des einen und/oder des anderen Gehäuseteils hergestellt werden. Handelt es sich bei dem die Stützvorsprünge tragenden Gehäuseteil um ein geformtes Stahlblech können die Stützvorsprünge mit demselben Werkzeug, in dem der Blechplatinenroh- ling umgeformt wird, erstellt werden.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stützvorsprünge durch aus der Ebene des jeweiligen Verbindungsflansches abgewinkelte Laschen bereitgestellt sind. Diese können sich an dem radial äußeren Rand des Verbindungsflansches befinden. Möglich ist es auch, dass diese mit Abstand zu dem äußeren Rand des Verbindungsflansches angeordnet sind.
Die Anordnung des oder der Stützvorsprünge bezügliches ihres Abstan- des von dem äußeren Abschluss des Verbindungsflansches wird man in Abhängigkeit von der gewünschten Auslegung der Verbindungsflanschverbindung auswählen. Dieses ist auch abhängig davon, ob die Stützvorsprünge in Bezug auf die in die Flanschverbindung eingeschaltete Dichtung innerhalb oder außerhalb derselben angeordnet sind. Wenn ein Ge- häuseteil ohne eine zusätzliche Beschichtung korrosionsanfällig ist, bietet es sich an, die Stützvorsprünge in Bezug auf die in die Flanschverbindung eingeschaltete Dichtung innerhalb derselben anzuordnen. Dann kann die gewünschte elektrische Kontaktierung ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen auf beziehungsweise an dem für das oder die Gehäuseteile einge- setzte Material erfolgen. Eine solche Kontaktierung ist zum Erfüllen der EMV-Anforderungen erforderlich. Wenn die zu kontaktierenden Materialen oder zumindest eines davon korrosionsgefährdet ist und sich die AbStützung über die Stützvorsprünge außerhalb der Dichtung befindet, wird man in aller Regel nach dem Montieren der beiden Gehäuseteile die Verbin- dungssteile mit einer Korrosionsschutzschicht ausrüsten.
Die Gehäuseteile eines solchen Batteriegehäuses können aus verschie- denen Materialien hergestellt sein. Hierfür bieten sich Stahlwerkstoffe oder auch Leichtmetalllegierungen an. Möglich ist es auch, das eine Gehäuseteil aus einem ersten Werkstoff und das zweite Gehäuseteil aus einem zweiten Werkstoff hergestellt ist. Die Gehäuseteile können auch auf unter- schiedlicher Weise in ihre jeweilige Form gebracht sein, beispielsweise durch Umformen einer Platine, beispielsweise durch Tiefziehen derselben. Durchaus möglich ist es auch, eines oder beide Gehäuseteile im Wege eines Druckgussverfahrens herzustellen. Typischerweise wird eines der beiden Gehäuseteile nach Art einer Wanne ausgelegt sein, während das andere Gehäuseteil ein zum Verschließen der Wanne ausgelegtes Deckelteil ist. Ein solches wannenartiges Gehäuseteil kann seinerseits aus einzelnen Elementen zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, einen umlaufenden Rahmen aus Hohlkammerprofilen auszubilden, an den zum Ausbilden eines Bodens ein Bodenblech angeschlos- sen ist, beispielsweise durch eine Klebeverbindung. In einer Weiterbildung einer solchen Ausgestaltung eines Batteriegehäuses ist vorgesehen, dass an einen solchen umlaufenden Rahmen sowohl das Deckelteil als auch ein Bodenteil von entgegengesetzten Seiten mit einer Verbindung gemäß dem vorgeschriebenen Konzept angeschlossen sind. Die diesbezüglichen Verbindungen können durchaus unterschiedlich im Detail ausgelegt sein. So kann es sich beispielsweise für ein an einen solchen Rahmen angeschlossenes Bodenteil anbieten, die diesbezügliche Verbindung über Clipsverriegelungen bereitzustellen, bei der die Clipsverriegelungsglieder innen liegend in Bezug auf die Stützvorsprünge angeordnet und daher diese Verriegelungen nicht lösbar sind. Bei dem Deckelteil wird man die Clipsverriegelungsglieder hingegen bevorzugt außenseitig in Bezug auf den Stützvorsprung anordnen, um bei Bedarf einen Zugriff in das Innere des Batteriekastens zu haben. Ein solches, zwei Gehäuseteile aufweisendes Batteriegehäuse kann an einen Batteriegehäuserahmen angeschlossen sein. Dieser Rahmen umgibt das Batteriegehäuse an seinen umgebenden Seiten und dient zu seiner Stabilisierung und um Beschädigungen des Batteriegehäuses beziehungsweise der darin untergebrachten Batteriemodule zumindest bis zu einem gewissen Ausmaß zu vermeiden. Dieser Batteriegehäuserahmen ist vorzugsweise energieabsorbierend ausgeführt und besteht typischerweise aus einem gegenüber den aus den Gehäuseteilen gebildeten Ge- häuse leichter deformierbaren Bauteilen, typischerweise aus Aluminiumstrangpressprofilen, und zwar aus einem Material, welches auch für so genannte Crashboxen eingesetzt wird. Der Anschluss an einen solchen Batteriegehäuserahmen kann in derselben Art und Weise erfolgen, wie die beiden Gehäuseteile durch die vorstehend beschriebene Clipsverriegelung miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck trägt auch der die Clipsriegelfalle bereitstellende Verbindungsflansch ein Clipsverriegelungsglied, während der Rahmen das komplementäre Clipsverriegelungselement trägt. Auf diese Weise sind über eine Huckepackanordnung zwei Clipsverbindungen vorgesehen.
Die Verbindungsflansche der Gehäuseteile werden bei zahlreichen Ausgestaltungen in radialer Richtung von den Gehäuseteilen abragend vorgesehen sein. Handelt es sich bei dem einen Gehäuseteil um ein flaches Deckelteil ohne weitere Ausprägungen, bildet ein umlaufender Randbereich eines solchermaßen konzipierten Deckelteils den Verbindungsflansch. Durchaus möglich ist auch eine Ausgestaltung der Verbindungsflansche, die sich parallel zu den Seitenteilsegmenten der beiden Gehäuseteile erstrecken. Bei einer solchen Ausgestaltung sind die Seitenwände des einen Gehäuseteils mit denjenigen des anderen Gehäuseteils überlappend angeordnet. Auch bei einer solchen Auslegung der Verbindungsflansche lässt sich eine Verbindung derselben unter Ausnutzung der Vorteile des Vorsehens der vorstehend beschriebenen Stützvorsprünge ausbilden.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : Ein Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes
Fahrzeug in einer perspektivischen Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Befestigung eines Deckelteils als erstes Gehäuseteil an einem weiteren Gehäuseteil, Fig. 2: einen Querschnitt durch das Batteriegehäuse der Figur 1 ,
Fig. 3: einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung des Bat- teriegehäuses der Figur 2,
Fig. 4: ein Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes
Fahrzeug in einer perspektivischen Darstellung gemäß ei- nem weiteren Ausführungsbeispiel der Befestigung eines
Deckelteils als erstes Gehäuseteil an einem weiteren Gehäuseteil,
Fig. 5: eine vergrößerte Teilquerschnittsdarstellung des Batteriege- häuses der Figur 4 in einem Ausschnitt entsprechend demjenigen der Figur 3 in Bezug auf den Querschnitt der Figur 2,
Fig. 6: ein Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes
Fahrzeug in einer perspektivischen Darstellung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel in der Befestigung eines
Deckelteils als erstes Gehäuseteil an einem weiteren Gehäuseteil,
Fig. 7: eine schematisierte Teilquerschnittsdarstellung des Batterie- gehäuses der Figur 6 zum Darstellen der mechanischen
Verbindung der beiden Gehäuseteile,
Fig. 8: ein Ausschnitt eines Batteriekastens, dessen Gehäuseteile mit einer Clipsverriegelung miteinander verbunden sind, ge- mäß einer weiteren Ausgestaltung und
Fig. 9: eine Teilquerschnittsdarstellung eines Ausschnittes eines
Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausgestaltung. Ein Batteriegehäuse 1 umfasst einen Rahmen 2. Der Rahmen 2 selbst ist aus mehreren Hohlkammerprofilen 3 zusammengesetzt, die jeweils durch Eckstücke 4 miteinander verbunden sind. Bei den Hohlkammerprofilen 3 handelt es sich um Aluminiumstrangpressprofile. In den Rahmen 2 ist ein erstes, in Figur 1 nicht sichtbares Gehäuseteil nach Art einer Wanne ein- gesetzt. Diese ist oberseitig durch ein als Deckel ausgelegtes zweites Gehäuseteil 5 oberseitig verschlossen. Das als Deckel dienende zweite Gehäuseteil 5 ist lösbar an dem in Figur 1 nicht erkennbaren ersten Gehäu- seteil mit seinem Rahmen 2 angeschlossen.
Das zweite Gehäuseteil 5 trägt einen umlaufenden, in radialer Richtung nach außen abragenden Verbindungsflansch 6. In diesen sind in Richtung zu dem anderen Gehäuseteil beziehungsweise dem Rahmen 2 ausgestellte Stützvorsprünge 7 eingeprägt. Diese ragen von der Unterseite des Verbindungsflansches 6 ab. Die Stützvorsprünge 7 weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine runde Querschnittsfläche auf. Mit ihrem Scheitel wirken diese gegen den Verbindungsflansch des ersten Gehäu- seteils 5, an den dieses angeschlossen ist. Die Stützvorsprünge 7 sind mit regelmäßigem Abstand zueinander, dem äußeren Abschluss des Verbindungsflansches 6 folgend, vorgesehen.
Mit radialem Abstand zu der Reihe der Stützvorsprünge 7 sind in den Verbindungsflansch 6 Befestigungsbohrungen eingebracht, in die jeweils ein Schraubbefestiger 8 eingesetzt ist, um das zweite Gehäuseteil 5 an das erste Gehäuseteil 9 anzuschließen. Das erste Gehäuseteil 9 ist in Figur 2 erkennbar, welches die Wanne für die in dem Batteriegehäuse 1 befindliche Batteriekammer darstellt. In der Batteriekammer sind mehrere Batte- riemodule 10 untergebracht. Die Art der Befestigung des zweiten Gehäuseteils 5 an dem ersten Gehäuseteil 9 ist der vergrößerten Ausschnittsdarstellung Figur 3 erkennbar. In dieser ist der in Figur 2 gestrichelt umrandete Bereich vergrößert dargestellt. Das zweite Gehäuseteil 9 verfügt ebenso wie das erste Gehäuseteil 5 über einen in radialer Richtung ab- ragenden Verbindungsflansch 1 1 . Ein Stützvorsprung 7 ist in einer Seitenansicht als Teil des zweiten Gehäuseteils 5 erkennbar. Die sickenartige Ausprägung des Stützvorsprunges 7 wird aus dieser Ansicht deutlich. Mit seinem Scheitel wirkt dieser gegen die zu dem Verbindungsflansch 6 weisende Oberfläche des Verbindungsflansches 1 1 . Aus der Figur 3 ist die beabstandete Anordnung der Schraubbefestiger 8 mit ihrem Schraubenschaft 12 von dem Scheitel des Stützvorsprunges 7 ersichtlich. Zwischen den beiden Verbindungsflanschen 6, 1 1 befindet sich an der von dem Stützvorsprung 7 wegweisenden Seite der Schraubbefestiger 8 zwischen den beiden Verbindungsflanschen 6, 1 1 eine umlaufende Dichtung 13. Der an den Stützvorsprung 7 angrenzende Abschnitt des Verbindungsschenkels 6 wirkt als Spannschenkel, wenn der Schraubbefestiger 8 festgesetzt wird. Durch den Stützvorsprung 7 erfolgt zum einen eine Konzent- ration der über den Schraubbefestiger 8 auf den Verbindungsflansch 6 wirkenden Spannkraft auf den Scheitel des Stützvorsprunges 7. Aufgrund der hierdurch bewirkten Kraftkonzentration ist eine Abstützung der beiden Verbindungsflansche 6, 1 1 mit einem besonderen Kontaktdruck ausgebil- det. Diese genügt den EMV-Anforderungen einer elektrischen Kontaktierung der beiden als Stahlblechteile gefertigten Gehäuseteile 5, 9. Des Weiteren wird durch die Stützvorsprünge 7 eine Beabstandung der daran angrenzenden Abschnitte der Verbindungsflansche 6, 1 1 bereitgestellt, so dass entsprechend der Spaltweite zwischen dem Spannschenkel des Verbindungsflansches 6 und dem Verbindungsflansch 1 1 beim Spannen der Schraubbefestiger 8 dieser Abschnitt in Richtung zu dem Verbindungsflansch 1 1 bewegt wird. Auf diese Weise kann die zwischen den Verbindungsflanschen 6, 1 1 befindliche Dichtung 13 besonders wirkungsvoll vorgespannt werden.
Figur 4 zeigt einen zweiten Batteriekasten 1 .1 , der prinzipiell gleich aufgebaut ist wie der Batteriekasten 1 der Figuren 1 bis 3. Daher ist nachstehend nur auf die Unterschiede eingegangen. Von dem Batteriekasten 1 unterscheidet sich der Batteriekasten 1 .1 durch die Ausbildung seiner Stützvorsprünge 7.1 . Die Stützvorsprünge 7.1 sind, wie besser aus der Teilquerschnittsdarstellung der Figur 5 erkennbar, Fortsätze des Verbindungsflansches 6.1 an seinem äußeren Abschluss, die aus der Ebene des Verbindungsflansches 6.1 heraus in Richtung zu dem Verbindungsflansch 1 1 des ersten Gehäuseteils 9 abgewinkelt sind. Die Funktion dieser ab- gewinkelten Stützvorsprünge 7.1 entspricht der in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel zu den Stützvorsprüngen 7 gemachten. Stützvorsprünge 7.1 dieser Art werden bevorzugt dann eingesetzt, wenn die Oberseite des Verbindungsflansches 1 1 des ersten Gehäuseteils 9 eine elektrisch nicht leitende Beschichtung aufweist, beispielsweise eine La- ckierung. Durch die Abwinklung gegenüber der Ebene des Verbindungsflansches 6.1 wird die typischerweise scharfkantige Ausbildung der Stützvorsprünge 7.1 beim Spannen des Schraubbefestiger 8 in die Beschichtung eingedrückt, so dass eine sichere Kontaktierung des unterhalb der Beschichtung befindlichen Stahlbleches gewährleistet ist.
Die Ausgestaltung der mechanischen Verbindung zwischen dem zweiten, als Deckelteil ausgelegten Gehäuseteil 5.1 und dem ersten Gehäuseteil 9 ist der Teilschnittdarstellung der Figur 5 zu entnehmen. Dieses gilt auch für die AbStützung der abgewinkelten Stützvorsprünge 7.1 .
Zwischen die beiden Verbindungsflansche 6.1 , 1 1 ist eine umlaufende Dichtung 13.1 eingelegt.
Figur 6 zeigt noch einen weiteren Batteriekasten 1 .2. Auch dieser ist prinzipiell aufgebaut wie der Batteriekasten 1 der Figuren 1 bis 3, unterscheidet sich von diesen durch die Art des Anschlusses des als Deckel dienen- den zweiten Gehäuseteils 5.2 an das erste Gehäuseteil 9.1 . Während bei den Ausführungsbeispielen der Batteriegehäuse 1 ,1 .1 Schraubbefestiger zum Herstellen der mechanischen Verbindung zwischen den beiden Stahlblechgehäuseteilen verwendet werden, sind die Gehäuseteile 5.2, 9.1 des Batteriegehäuses 1 .2 durch eine Clipsverriegelung miteinander verbunden. Zu diesem Zweck weist der Verbindungsflansch 6.2 des als Deckel dienenden zweiten Gehäuseteils 5 an seinem äußeren Abschluss einen in Richtung zu dem anderen Gehäuseteil 9.1 abgewinkelten Schenkel 14 auf (siehe auch Figur 7). Dieser Schenkel 14 trägt als erstes Glied einer Clipsverriegelung eine Ausnehmung 15. Auch der Verbindungs- flansch 1 1 .1 des wannenartigen ersten Gehäuseteils 9.1 trägt einen in derselben Richtung abgekanteten Schenkel 1 6, der als Clipsverriegelungsglied über einen in radialer Richtung nach außen und somit in Richtung zu dem Schenkel 14 ausgestellten Riegelnocken 17 trägt. Dieser ist asymmetrisch ausgeführt und zum Eingreifen in die Ausnehmung 15 aus- gelegt. Figur 7 zeigt die verriegelte Stellung der beiden Verbindungsflansche 6.2, 1 1 .1 . Die für die Clipsverbindung benötigte Federelastizität resultiert aus dem bei diesem Ausführungsbeispiel bezüglich der Batteriekammer außenseitig vorhandenen Spannschenkel als derjenige Abschnitt des Verbindungsflansches 6.2, der sich außenseitig bezüglich seiner Stützvor- Sprünge 7.2 befindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spannschenkel mit dem Bezugszeichen 18 kenntlich gemacht. Die miteinander zusammenwirkenden Clipsverriegelungsglieder 15, 17 sind derart aufeinander abgestimmt, dass in der montierten Stellung des als Deckel dienenden zweiten Gehäuseteils 5.2 an dem ersten Gehäuseteil 9.1 der Spannschenkel 18, bedingt durch die Abstützung des Verbindungsflansches 6.2 über seinen Stützvorsprung 7.2 an den Verbindungsflansch 1 1 .1 unter Vorspannung gestellt ist, wie dieses in Figur 7 durch einen Blockpfeil angedeutet ist. Sind die Verbindungsflansche 6.2, 1 1 .1 in Spannrichtung in gleicher Weise elastisch verformbar, kann auch der in Richtung zu seinem abgekanteten Schenkel 1 6 an die Anlage des Stützvorsprunges 7.2 grenzende Abschnitt des Verbindungsflansches 1 1 .1 am Aufbau der Vorspannung beteiligt sein. Die Vorspannung wird durch die materialbedingte Rückstellkraft der vorbeschriebenen Abschnitte der Verbindungsflansche 6.2, 1 1 .1 bewirkt. Hierdurch ist nicht nur eine sichere Verriegelung der Clipsverriegelung gewährleistet, sondern auch ein unabhängig von dem Spannmoment eines Schraubbefestiger ein über den Um- fang des zweiten Gehäuseteils 5.2 gleicher Kontaktdruck zwischen den Scheiteln der Stützvorsprünge 7.2 und der Oberseite des Verbindungsflansches 1 1 .1 eingestellt.
Zur Abdichtung der Batteriekammer befindet sich zwischen dem Spann- schenke! 18 und dem Verbindungsflansch 1 1 .1 benachbart zu den Stützvorsprüngen 7.2 eine umlaufende Dichtung 19, die ebenfalls in der in Figur 7 gezeigten verriegelten Stellung der Clipsverriegelung durch diese unter Vorspannung gestellt ist. Da auch die Dichtung 19 elastisch ist, verstärkt die Rückstellkraft der Dichtung 19 die Verriegelung der Clipsverrie- gelung.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindung zweier Gehäuseteile eines Batteriekastens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die beiden Gehäuseteile sind ebenfalls durch eine Clipsverriegelung miteinander verbunden, wobei bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 8 der äußere abgekantete Schenkel 14.1 eine Lasche und der abgekantete Schenkel 1 6.1 die Ausnehmung für die ausgestellte Riegellasche tragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Dichtung 19.1 innenseitig bezüglich des Stützvorsprunges 7.2.1 .
Figur 9 zeigt in einem Teilquerschnitt ein weiteres Batteriegehäuse 1 .3, dessen als Deckelteil ausgebildetes zweites Gehäuseteil 5.3 mit dem ersten Gehäuseteil 9.2 ebenfalls durch Clipsverriegelungen verbunden ist. Bei diesem weiteren beispielhaft gezeigten Batteriegehäuse ist das die Wanne ausbildende erste Gehäuseteil 9.2 durch einen umlaufenden Rahmen 20 und eine daran durch eine Klebung angeschlossene Bodenplatte 21 bereitgestellt. Der Rahmen 20 ist seinerseits aus miteinander verbundenen Hohlkammerprofilen 22 bereitgestellt. In die Unterseite der Bodenplatte 21 ist ein umlaufender Stützvorsprung 7.3 eingeprägt. Der Stützvorsprung 7.3 ist vorgesehen, die untere Schmalseite 23 der Hohlkammerprofile 20 zu kontaktieren. Der den Stützvorsprung 7.3 tragende randliche Abschnitt der Bodenplatte 21 bildet dessen Verbindungsflansch. Außenseitig bezüglich des umlaufenden Stützvorsprunges 7.3 ist dieser Verbindungsflansch mit der ebenfalls als Verbindungsflansch dienenden Schmalseite 23 des Hohlkammerprofils 22 durch eine Klebung verbunden. Die Kleberaupe ist mit den Bezugszeichen 24 kenntlich gemacht.
Das zweite Gehäuseteil 5.3 des dargestellten Ausführungsbeispiels der Figur 8 ist ein Druckgussteil. Der äußere umlaufende Randabschnitt dieses zweiten Gehäuseteils 5.3 trägt an seiner in Richtung zu dem Rahmen 20 beziehungsweise den Hohlkammerprofilen 22 weisende Seite einen eine scharfe Rippe ausgebildeten Stützvorsprung 7.4. Die obere Schmalseite 25 der Hohlkammerprofile 22 stellt den mit dem zweiten Gehäuseteil 5.3 zusammenwirkenden Verbindungsflansch dar. Das zweite Gehäuseteil 5.3 verfügt ebenso wie das bezüglich der Clipsverriegelung vorbeschriebene Ausführungsbeispiel ebenfalls einen in Richtung zu dem ersten Ge- häuseteil 9.1 abgekanteten Schenkel 26. Dieser trägt an seinem freien Ende einen abgekanteten Haken 27. Das Hohlkammerprofil 22 weist an seiner Außenseite einen umlaufenden Aussparungskanal 28 als komplementäres Clipsverriegelungsglied, in welches der Haken 27 des zweiten Gehäuseteils 5.3 eingreift. Während bei dem Anschluss der Bodenplatte 21 an den Rahmen 20 die Kleberaupe 24 zugleich für die gewünschte Dichtigkeit verantwortlich ist, ist zwischen die Verbindungsflansche des ersten und zweiten Gehäuseteils 9.2, 5.3 eine umlaufende Dichtung 29 eingelegt, die durch die Spannkraft der Clipsverriegelung vorgespannt wird.
Von besonderem Vorteil des Einsatzes derartiger Befestigungsmittel ist, dass keine zusätzlichen Elemente bei der Montage und Demontage gehandhabt werden müssen. Zudem werden hierdurch die Kosten reduziert. Zumindest eine Montage der beiden Gehäuseteile miteinander ist grund- sätzlich werkzeuglos möglich.
In einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der abgekantete Schenkel des außen liegenden Gehäuseteils unterseitig einen nach innen vorspringenden Hakenschenkel, der zum Bewirken der Clipsverriegelung den unteren Abschluss des anderen abgekanteten Schenkels hintergreift. Gleichermaßen ist eine Ausgestaltung möglich, bei der der innen liegende abgekantete Schenkel einen Aussparungskanal aufweist, in dem ein nach innen abgekantetes hakenförmiges Element des anderen Verbindungsflansches zum Bewirken der Clipsverriegelung eingreift.
Bezugszeichenliste
1, 1.1, 1.2, 1.3 Batteriegehäuse
2 Rahmen
3 Hohlkammerprofil 4 Eckstück
5, 5.1, 5.2, 5.3 Zweites Gehäuseteil 6, 6.1, 6.2 Verbindungsflansch 7, 7.1, 7.2, 7.2, 7.2.1, 7.3, 7.4 Stützvorsprung
8 Schraubbefestiger
9, 9.1, 9.2 Erstes Gehäuseteil 10 Batteriemodul
11, 11.1 Verbindungsflansch 12 Schaft
13, 13.1 Dichtung
14, 14.1 Schenkel
15 Ausnehmung
16, 16.1 Schenkel
17 Riegelnocke
18 Spannschenkel
19, 19.1 Dichtung
20 Rahmen
21 Bodenplatte
22 Hohlkammerprofil 23 Schmalseite
24 Kleberaupe
25 Schmalseite
26 Schenkel
27 Haken
28 Aussparungskanal 29 Dichtung

Claims

Patentansprüche
Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug mit einem ersten Gehäuseteil (9, 9.1 , 9.2) und einem zweiten, mit dem ersten Gehäuseteil (9, 9.1 , 9.2) elektrisch leitend verbundenen Gehäuseteil (5, 5.1 , 5.2, 5.3) zur Aufnahme eines oder mehrerer Batteriemodule (10), durch welche Gehäuseteile (5, 9; 5.1 , 9; 5.2, 9.1 ; 5.3, 9.2) eine Batteriekammer eingefasst ist und welche Gehäuseteile (5, 9; 5.1 , 9; 5.2, 9.1 ; 5.3, 9.2) einen Verbindungsflansch (6, 6.1 , 6.2) aufweisen, wobei der Verbindungsflansch (6, 6.1 , 6.2) wenigstens einer der beiden Gehäuseteile (5, 5.1 , 5.2, 5.3) zumindest einen in Richtung zu dem Verbindungsflansch (1 1 , 1 1 .1 ) des anderen Gehäuseteils (9, 9.1 , 9.2) abragenden Stützvorsprung (7, 7.1 , 7.2, 7.2.1 , 7.3, 7.4) als Abstützung für den Verbindungsflansch (1 1 , 1 1 .1 ) des anderen Gehäuseteils (9, 9.1 , 9.2) aufweist und die beiden Verbindungsflansche (6, 1 1 ; 6.1 , 1 1 ; 6.2, 1 1 .1 ) der Gehäuseteile (5, 9; 5.1 , 9; 5.2, 9.1 ; 5.3, 9.2) mit Abstand zu dem Stützvorsprung (7, 7.1 , 7.2, 7.2.1 , 7.3, 7.4) unter Vorspannung gestellt miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in Umlaufrichtung der Verbindungsflansche (6, 1 1 ; 6.1 , 1 1 ; 6.2, 1 1 .1 ) voneinander beabstandeter Stützvorsprünge (7, 7.1 , 7.2) auf diesen angeordnet ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stützvorsprung (7, 7.1 , 7.2) nach Art einer si- ckenförmigen Ausprägung ausgeführt ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl mit Abstand voneinander und in Reihe angeordnete Stützvorsprünge (7, 7.1 , 7.2) vorgesehen sind.
Batteriegehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorsprünge (7, 7.2) einen punktförmigen Scheitel aufweisen, an dem der Verbindungsflansch (1 1 , 1 1 .1 ) des anderen Gehäuseteils anliegt. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur der Verbindungsflansch (6, 6.1 , 6.2) eines der beiden Gehäuseteile (5, 5.1 , 5.2, 5.3) den zumindest einen Stützvorsprung (7, 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4) aufweist.
Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbindungsflansch (6.2, 1 1 .1 ) mit Abstand zu dem Stützvorsprung (7.2, 7.4) jeweils zumindest ein erstes, mit einem zweiten Glied (17, 28) des anderen Verbindungsflansches zusammenwirkendes Glied (15, 27) einer Clipsverriegelung trägt, wobei die Clipsverriegelungsglieder (15, 17; 27, 28) von dem zumindest einen Stützvorsprung (7.2, 7.4) in Richtung von der Batteriekammer wegweisend beabstandet sind.
Batteriegehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsflansch des zweiten Gehäuseteils (5.3) einen in Richtung zu dem Verbindungsflansch des ersten Gehäuseteils (9.2) abgewinkelten und sich entlang dieses Verbindungsflansches erstreckenden Schenkel (26) aufweist, der im Bereich seines freien Endes das zumindest eine Clipsverriegelungsglied der Clipsverriegelung trägt.
Batteriegehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipsverriegelungsglied als den Verbindungsflansch des anderen Gehäuseteils (9.2) hintergreifender Haken (27) ausgeführt ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsflansch des ersten Gehäuseteils eines in derselben Richtung wie der Schenkel des Verbindungsflansches des zweiten Gehäuseteils abgewinkelten Schenkel aufweist, dessen unterer Ab- schluss von dem Clipshaken des anderen Verbindungsflansches hintergriffen ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflansche (6.2, 9.1 ) der beiden Gehäuseteile (5.2, 9.1 ) jeweils einen in der selben Richtung abgewinkelten Schenkel (14, 1 6) aufweisen und dass einer der beiden Schenkel (14) als Clipsverriegelungsglied eine Ausnehmung (15) und der andere Schenkel (1 6) als Clipsverriegelungsglied eine in die Ausnehmung (15) eingreifende Riegelnocke (17) trägt.
Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsflansch des einen Gehäuseteils (9.2) Teil eines Rahmens (20) des Batteriegehäuses (1 .3) ist.
Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile (5, 9; 5.1 , 9; 5.2, 9.1 ) Stahlwerkstücke.
Batteriegehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Gehäuseteile (5, 5.1 , 5.2) an einen Batteriegehäuserahmen (2) angeschlossen ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 6 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriegehäuserahmen (2) aus Leichtmetallhohlkammerprofilen (3) zusammengesetzt ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das an den Batteriegehäuserahmen angeschlossene Gehäuseteil mit analog ausgelegten Clipsverriegelungen an den Batteriegehäuserahmen angeschlossen ist, wie das andere Gehäuseteil mit dem an den Batteriegehäuserahmen angeschlossenen Gehäuseteil verbunden ist.
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