WO2020114697A1 - Hochvoltspeichergehäuse für einen kraftwagen - Google Patents

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Viktor Dupper
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage storage housing for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • High-voltage storage housing for motor vehicles in particular those for arrangement in the
  • Underbody area are usually formed from several, in particular two, housing parts which are connected to one another in the area of a flange. So far, two requirements have been placed on previous housing parts: on the one hand, the respective battery modules or battery cells should be compared to the
  • the respective housing part has a support structure, the entire high-voltage battery or
  • the respective housing part which is usually produced from sheet metal and profiles, from cast elements or in mixed forms, has an integral supporting structure with respective supporting structure elements. This can in particular be appropriate
  • High-voltage storage housing in particular with regard to the tightness and stability in the
  • the object of the present invention is therefore to provide a high-voltage storage housing of the type mentioned at the outset, which can be adapted, for example, to different vehicles or battery cells and battery modules in an improved manner.
  • the high-voltage storage housing according to the invention is characterized by at least one housing part which is stiffened by a supporting structure with respective supporting structure elements, which is designed separately from the housing part.
  • the housing part comprises the support structure as an integral element, it is thus provided according to the invention to separate the function of the seal - namely by the housing part - from the function of the stiffening - namely by the support structure.
  • High-voltage storage enclosures can be implemented with significantly less complexity.
  • the housing part can be manufactured as a deep-drawn or pressed part and then connected to the supporting structure, which is manufactured as a unit prefabricated separately from the housing part, for example from profiles in aluminum or steel alloys in corresponding welded constructions or the like.
  • the supporting structure which is manufactured as a unit prefabricated separately from the housing part, for example from profiles in aluminum or steel alloys in corresponding welded constructions or the like.
  • the support structure has
  • High-voltage storage housing on the car body shell is High-voltage storage housing on the car body shell.
  • these support structure elements are under
  • High-voltage storage housing as a whole, in particular in the event of corresponding side collisions in the region of the side skirts of the motor vehicle body shell which are respectively assigned to the side.
  • Housing part has a sealing element, which in the vehicle transverse direction is recessed inward relative to the outer supporting structure elements below the
  • the support structure thus provides a kind of crumple zone, which can be deformed in the event of an accident-induced application of force caused by accidental forces, without the sealing element and thus the housing part or its connection to another housing part being damaged.
  • the housing part is formed as a shaped part or pressed part from a metal alloy or a plastic.
  • Formed parts or pressed parts are very light and filigree, but still extremely stable and inexpensive for their function to accommodate the respective battery cells or battery modules and seal against the environment.
  • the support structure elements of the support structure are preferably formed in the further refinements of the invention from profile elements, for example extruded profiles, hollow profiles or the like. This enables simple assembly, for example by welding, to be achieved, which is not only particularly inexpensive but nevertheless has extremely stable properties.
  • a plurality of holding elements are arranged on the housing part, via which the housing part is connected to the support structure.
  • the holding elements can be connected to the housing part, for example, via a respective joint connection, in particular by welding or gluing, and in this way in a simple manner to the respective one
  • Support structure elements of the support structure are connected.
  • FIG. Shows an exploded perspective view of a high-voltage storage housing for one
  • Motor vehicle with a lower housing part, which is stiffened by a support structure with respective support structure elements, which is designed as a separate unit from the housing part.
  • a lower housing part 1 and a support structure 2 of a high-voltage storage housing for a passenger car are shown separately in the single FIG. In a perspective exploded view.
  • the high-voltage storage housing can here in the underbody area of the vehicle, ie essentially between each
  • the housing part 1 is trough-like or shell-shaped
  • the housing part 1 can also be designed, for example, as a plastic part, in particular as a fiber-reinforced plastic component, which can be produced, for example, in a pressing process (SMC) or an injection molding process (RTM).
  • SMC pressing process
  • RTM injection molding process
  • Sealing element 3 in the form of a flange 4, which is optionally supplemented by a sealant, sealing part or the like, via which the housing part 1 can be tightly connected to a further, not shown upper housing part.
  • Battery modules added, which serve to supply an electrically operable drive train of the passenger car with electrical energy.
  • the support structure 2 is formed by a plurality of transverse support structure elements 5 and longitudinal support structure elements 6, 7, which are connected to one another for example by welding.
  • connection methods in particular joining methods, would also be conceivable here.
  • Support structure elements 5, 6, 7, 8 are in particular as extruded profiles
  • Respective outside support structure elements 7 and 8 of the support structure 2 run in the installed state of the hollow-voltage storage housing in overlap below a respective side sill and are connected to it via respective ones
  • a further frame construction 11 is provided in the rear region of the support structure 2, which serves to support a rear region 12 of the housing part 1.
  • respective electrical structural units 13 can also be seen, which, for example, for connecting the battery cells
  • the housing part 1 has a corresponding receiving structure 14.
  • Receiving structure 14 comprises, for example, respective groove-like or bead-like
  • Transverse receptacles 14 and 16, 17 serve to receive the transverse support structure elements 5, the longitudinal receptacles 16, 17 to receive the longitudinal support structure elements 6. Due to this support structure 14, the housing part 1 can be inserted into the support structure 2 from above or are placed on them, in which case the respective frame elements 5 and 6 are at least partially accommodated in the corresponding receptacles 15, 16, 17.
  • the housing part 1 has a plurality of holding elements 18 on the support structure 2. In the simplest case, these can only have openings in the area of the respective
  • Adhesive connection be arranged on the underside of the housing part 1, via which the housing part 1 can be connected to the support structure 2.
  • the support structure 2 has corresponding holding receptacles 19 in the form of threaded holes or the like in which the openings 18 of the housing part 1 penetrating screws
  • the housing part 1 with its circumferential sealing element 3 is arranged to spring back relative to the supporting structure elements 7, 8 and the absorption elements 10 of the supporting structure 2.
  • the sealing element 3 runs on the respective longitudinal sides of the housing part 1 at least essentially on the inside of the respective support structure elements 7, 8 and the corresponding elements 10. So if there is one
  • the support structure elements 7, 8 and the energy absorption elements 10 act as one type
  • Support structure 2 a separation of the functions of the supporting and sealing structure is implemented. This has the additional advantage that variants can be produced in a particularly favorable manner, it always being ensured that the sealing function is separated from the load-bearing function.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochvoltspeichergehäuse für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Gehäuseteil (1), welches durch eine Tragstruktur (2) mit jeweiligen Tragstrukturelementen (5, 6, 7, 8) ausgesteift ist. Um ein Hochvoltspeichergehäuse zu schaffen, das beispielsweise an unterschiedliche Fahrzeuge bzw. Batteriezellen und Batteriemodule auf verbesserte Weise angepasst werden kann, ist die Tragstruktur (2) als von dem Gehäuseteil (1) separat ausgebildete Baueinheit (13) gestaltet.

Description

Hochvoltspeichergehäuse für einen Kraftwagen
Die Erfindung betrifft ein Hochvoltspeichergehäuse für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hochvoltspeichergehäuse für Kraftwagen, insbesondere solche zur Anordnung im
Unterbodenbereich, sind üblicherweise aus mehreren, insbesondere zwei Gehäuseteilen gebildet, welche im Bereich eines Flansches miteinander verbunden sind. Dabei werden an bisherige Gehäuseteile bislang insbesondere zwei Anforderungen gestellt: Zum einen sollen hierdurch die jeweiligen Batteriemodule bzw. Batteriezellen gegenüber der
Umgebung dicht verschlossen untergebracht sein. Zum anderen weist das jeweilige Gehäuseteil eine Tragstruktur auf, dem gesamten Hochvoltspeicher bzw.
Hochvoltspeichergehäuse eine hinreichende Stabilität zu verleihen. Aus diesem Grund weist das jeweilige Gehäuseteil, welches üblicherweise aus Blechen und Profilen, aus Gusselementen oder in Mischformen hergestellt wird, eine integrale Tragstruktur mit jeweiligen Tragstrukturelementen auf. Dies können insbesondere entsprechende
Umformungen, Sicken, Einlegeteile, Profilteile oder dergleichen sein.
Gerade aufgrund der Tatsache, dass bislang die Anforderungen an ein
Hochvoltspeichergehäuse insbesondere hinsichtlich der Dichtheit und Stabilität im
Vordergrund stehen, müssen zwangsläufig beispielsweise fahrzeug- oder zellspezifische Anpassungen wie Anbindungspunkte, Zelllängen, Crashverhalten oder dergleichen zurück stehen. Durch diese sehr individuellen Anpassungen des Gehäuseteils auf das jeweilige Fahrzeug kann es zu Problemstellungen in der Montage kommen, sodass
unterschiedliche Gehäuse eine andere Fertigungsfolge benötigen und damit kein einheitliches Fertigungskonzept eingesetzt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Hochvoltspeichergehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, das beispielsweise an unterschiedliche Fahrzeuge bzw. Batteriezellen und Batteriemodule auf verbesserte Weise angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hochvoltspeichergehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Hochvoltspeichergehäuse zeichnet sich durch wenigstens ein Gehäuseteil aus, welches durch eine Tragstruktur mit jeweiligen Tragstrukturelementen ausgesteift ist, welche separat von dem Gehäuseteil ausgestaltet ist. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik, bei welchem das Gehäuseteil die Tragstruktur als integrales Element umfasst, ist es somit erfindungsgemäß vorgesehen, die Funktion der Abdichtung - nämlich durch das Gehäuseteil - von der Funktion der Aussteifung - nämlich durch die T ragstruktur - zu trennen. Durch diese T rennung der Funktionen von tragender und dichtender Struktur können Linienkonzepte zur Fertigung von
Hochvoltspeichergehäusen mit deutlich geringerer Komplexität umgesetzt werden. So kann beispielsweise das Gehäuseteil als Tiefzieh- oder Pressteil hergestellt und anschließend mit der Tragstruktur verbunden werden, welche als separat von dem Gehäuseteil vorgefertigte Baueinheit beispielsweise aus Profilen in Aluminium- oder Stahllegierungen in entsprechenden Schweißkonstruktionen oder dergleichen hergestellt ist. Durch die Trennung der dichtenden Funktionen von den tragenden Funktionen können somit mit deutlich weniger Herstellungsrisiken Varianten des Hochvoltspeichergehäuses hergestellt werden. Da sich die Komplexität insbesondere des Gehäuseteils erheblich reduzieren lässt, können hierbei die Kosten für das gesamte Hochvoltspeichergehäuse deutlich reduziert werden. Zudem können derartige Hochvoltspeichergehäuse im Hinblick auf Toleranzen und Reinheitsanforderungen deutlich günstiger hergestellt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuseteil in die Tragstruktur eingesetzt ist und eine zur Tragstruktur
korrespondierende Aufnahmestruktur aufweist. Hierdurch lässt sich eine besonders bauraumsparende Ausgestaltung der Kombination aus Gehäuseteil und Tragstruktur schaffen. Zudem ergibt sich eine besonders günstige Verbindungsmöglichkeit zwischen Gehäuseteil und Tragstruktur.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Tragstruktur jeweilige
Tragstrukturelemente zur Befestigung des Speichergehäuses am Kraftwagenrohbau auf. Hierdurch ergibt sich eine besonders steife und stabile Festlegung des
Hochvoltspeichergehäuses am Kraftwagenrohbau.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind diese Tragstrukturelemente unter
Vermittlung jeweiliger Energieabsorptionselemente an weiteren Tragstrukturelementen, insbesondere Querelementen, der Tragstruktur abgestützt. Hierdurch ergibt sich ein besonders günstiges Crashverhalten der Tragstruktur bzw. des
Hochvoltspeichergehäuses insgesamt, und zwar insbesondere bei entsprechenden Seitenkollisionen im Bereich des jeweils seitlich zugeordneten Seitenschwellers des Kraftwagenrohbaus.
Eine weitere und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das
Gehäuseteil ein Dichtungselement aufweist, welches in Fahrzeugquerrichtung nach innen zurückspringend gegenüber den äußeren Tragstrukturelementen unterhalb der
Seitenschweller und den Energieabsorptionselementen angeordnet ist. Durch die Tragstruktur wird somit eine Art Knautschzone bereitgestellt, welche bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung von unfallbedingt eingeleiteten Kräften deformiert werden kann, ohne dass hierbei das Dichtungselement und somit das Gehäuseteil bzw. dessen Verbindung zu einem weiteren Gehäuseteil beschädigt werden würde.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Gehäuseteil als Umformteil oder Pressteil aus einer Metalllegierung oder einem Kunststoff gebildet ist. Derartige
Umformteile beziehungsweise Pressteile sind zwar sehr leicht und filigran, aber dennoch äußerst stabil und günstig für ihre Funktion zur Aufnahme jeweiliger Batteriezellen bzw. Batteriemodule und Abdichtung gegenüber der Umgebung.
Die T ragstrukturelemente der T ragstruktur sind in den weiteren Ausgestaltungen der Erfindung bevorzugter Weise aus Profilelementen, beispielsweise Strandpressprofilen, Hohlprofilen oder dergleichen gebildet. Hierdurch lässt sich ein einfacher Zusammenbau, beispielsweise durch Schweißen, erreichen, der nicht nur besonders günstig ist, sondern gleichwohl äußerst stabile Eigenschaften hat.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn an dem Gehäuseteil eine Mehrzahl von Haltelementen angeordnet ist, über welche das Gehäuseteil mit der Tragstruktur verbunden ist. Die Halteelemente können dabei beispielsweise über eine jeweilige Fügeverbindung, insbesondere durch Schweißen oder Kleben, mit dem Gehäuseteil verbunden sein und hierüber auf einfache Weise mit den jeweiligen
Tragstrukturelementen der Tragstruktur verbunden werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. zeigt dabei in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Hochvoltspeichergehäuse für einen
Kraftwagen mit einem unteren Gehäuseteil, welches durch eine Tragstruktur mit jeweiligen Tragstrukturelementen ausgesteift ist, welche als von dem Gehäuseteil separat ausgebildete Baueinheit gestaltet ist.
Von einem Hochvoltspeichergehäuse für einen Personenkraftwagen sind in der einzigen Fig. in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein unteres Gehäuseteil 1 sowie eine Tragstruktur 2 separat dargestellt. Das Hochvoltspeichergehäuse kann dabei hier im Unterbodenbereich des Fahrzeugs, also im Wesentlichen zwischen jeweiligen
Seitenschwellern, angeordnet werden.
Das Gehäuseteil 1 ist dabei wannenartig bzw. Schalenartig ausgebildet und
beispielsweise durch einen Umformprozess eines Metallblechs, insbesondere eines Aluminium- oder eines Stahlblechs, hergestellt. Alternativ hierzu kann das Gehäuseteil 1 beispielsweise auch als Kunststoffteil, insbesondere als faserverstärktes Kunststoffbauteil ausgebildet sein, welches beispielsweise in einem Pressverfahren (SMC) oder einen Spritzpressverfahren (RTM) hergestellt sein kann. Das Gehäuseteil 1 weist ein
Dichtungselement 3 in Form eines Flansches 4 auf, welches gegebenenfalls um ein Dichtmittel, Dichtungsteil oder dergleichen ergänzt ist, über welchen das Gehäuseteil 1 dicht mit einem weiteren, nicht dargestellten oberen Gehäuseteil verbunden werden kann. In dem Gehäuseteil 1 sind eine Mehrzahl von nicht dargestellten Batteriezellen bzw.
Batteriemodulen aufgenommen, welche zur Versorgung eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs des Personenkraftwagens mit elektrischer Energie dienen.
Die Tragstruktur 2 ist im vorliegenden Fall durch eine Mehrzahl von Quer- Tragstrukturelementen 5 und Längs-Tragstrukturelementen 6, 7 gebildet, welche beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind. Natürlich wären hier auch andere Verbindungsverfahren, insbesondere Fügeverfahren, denkbar. Die
Tragstrukturelemente 5, 6, 7, 8 sind dabei insbesondere als Strangpressprofile,
Rollprofile, umgeformte und gestanzte Elemente, Rohre oder dergleichen aus entsprechenden Metalllegierungen, insbesondere auf Stahl- oder Aluminiumbasis, ausgebildet.
Jeweilige außenseitige Tragstrukturelemente 7 und 8 der Tragstruktur 2 verlaufen dabei im eingebauten Zustand des Hohlvoltspeichergehäuse in Überdeckung unterhalb eines jeweils seitlich zugehörigen Seitenschwellers und sind mit diesem über jeweilige
Verbindungselemente 9 in Form von Schrauben oder dergleichen fest verbunden. Diese seitlichen bzw. äußeren Tragstrukturelemente 7, 8 sind unter Vermittlung jeweiliger Energieabsorptionselemente 10 an jeweils korrespondierenden Strukturelementen 5, 6 abgestützt.
Weiterhin ist erkennbar, dass im rückwärtigen Bereich der Tragstruktur 2 eine weitere Rahmenkonstruktion 1 1 vorgesehen ist, welche zur Abstützung eines rückwärtigen Bereichs 12 des Gehäuseteils 1 dient.
Im vorderen Bereich der Tragstruktur 2 sind außerdem jeweilige elektrische Baueinheiten 13 erkennbar, welche beispielsweise zur Verbindung der Batteriezellen bzw.
Batteriemodulen innerhalb des Gehäuseteils 1 mit dem Antriebsstrang dienen.
Wie nun in Zusammenschau des Gehäuseteils 1 und der Tragstruktur 2 erkennbar ist, weist das Gehäuseteil 1 eine korrespondierende Aufnahmestruktur 14 auf. Diese
Aufnahmestruktur 14 umfasst beispielsweise jeweilige nut- bzw. sickenartige
Queraufnahmen 14 bzw. 16, 17. Die Queraufnahmen 15 dienen dabei zur Aufnahme der Quer-Tragstrukturelemente 5, die Längsaufnahmen 16, 17 zur Aufnahme der Längs- Tragstrukturelemente 6. Aufgrund dieser Aufnahmestruktur 14 kann das Gehäuseteil 1 von oben her in die Tragstruktur 2 eingesetzt bzw. auf diese aufgesetzt werden, wobei dann die jeweiligen Rahmenelemente 5 bzw. 6 in den korrespondierenden Aufnahmen 15, 16, 17 zumindest teilweise aufgenommen sind.
Das Gehäuseteil 1 weist an der Tragstruktur 2 eine Mehrzahl von Halteelementen 18 auf. Diese können im einfachsten Fall lediglich Öffnungen im Bereich der jeweiligen
Aufnahmen 14, 15, 16 sein, über welche das Gehäuseteil 1 mit der Tragstruktur 2 verschraubt werden kann. Allerdings können auch separate Halteelemente durch eine jeweilige Fügeverbindung, insbesondere eine Schweißverbindung oder eine
Klebverbindung, unterseitig an dem Gehäuseteil 1 angeordnet sein, über welche das Gehäuseteil 1 mit der Tragstruktur 2 verbunden werden kann. Die Tragstruktur 2 weisthier korrespondierende Halteaufnahmen 19 in Form von Gewindelöchern oder dergleichen auf, in welche die Öffnungen 18 des Gehäuseteils 1 durchsetzende Schrauben
eingebracht werden können.
Insbesondere in Zusammenschau der Tragstrukturelemente 6 der Tragstruktur 2 mit den Längsaufnahmen 16 des Gehäuseteils 1 wird erkennbar, dass das Gehäuseteil 1 mit seinem umlaufenden Dichtelement 3 gegenüber den Tragstrukturelementen 7, 8 und den Absorptionselementen 10 der Tragstruktur 2 zurückspringend angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Dichtungselement 3 an den jeweiligen Längsseiten des Gehäuseteils 1 zumindest im Wesentlichen innenseitig der jeweiligen Tragstrukturelemente 7, 8 und der entsprechenden Elemente 10 verläuft. Kommt es demzufolge in Folge eines
Seitenaufpralls des Kraftwagens zu einer unfallbedingten Deformation, so wirken die Tragstrukturelemente 7, 8 und die Energieabsorptionselemente 10 als eine Art
Knautschzone für das Hochvoltspeichergehäuse, welche deformiert werden kann, ohne dass das Gehäuseteil 1 wesentlich mit den Kräften beaufschlagt oder beschädigt werden kann. Da gerade das jeweilige Dichtungselement 3 des Gehäuseteils 1 bei einer derartigen, unfreiwilligen Kraftbeaufschlagung besonders beschädigungsempfindlich ist, wird durch dessen Anordnung - bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung - hinter dem jeweiligen Tragstrukturelementen 7, 8 und den zugehörigen Energieabsorptionselementen 10 auf besonders günstige Weise gewährleistet, dass Beschädigungen vermieden werden können.
Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend durch das Gehäuseteil 1 und die
Tragstruktur 2 eine Trennung der Funktionen von tragender und dichtender Struktur umgesetzt ist. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass auf besonders günstige Weise Varianten hergestellt werden können, wobei stets gewährleistet ist, dass die Dichtfunktion von der tragenden Funktion getrennt ist.
Bezugszeichenliste
Gehäuseteil
Tragstruktur
Dichtelement
Flansch
T ragstrukturenelement
T ragstrukturelement
T ragstrukturelement
T ragstrukturelement
Verbindungselemente
Energieabsorptionselemente
T ragstrukturkonstruktion
Bereich v. 1
Baueinheit
Aufnahmestruktur
Queraufnahmen
Längsaufnahmen
Längsaufnahmen
Halteelemente
Halteaufnahmen

Claims

Patentansprüche
1. Hochvoltspeichergehäuse für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Gehäuseteil
(1 ), welches durch eine Tragstruktur (2) mit jeweiligen Tragstrukturelementen (5, 6, 7, 8) ausgesteift ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragstruktur (2) als von dem Gehäuseteil (1 ) separat ausgebildete Baueinheit (13) gestaltet ist.
2. Hochvoltspeichergehäuse nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuseteil (1 ) in die Tragstruktur (2) eingesetzt ist und eine zur Tragstruktur
(2) korrespondierende Aufnahmestruktur (14) aufweist.
3. Hochvoltspeichergehäuse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragstruktur (2) jeweilige Tragstrukturelemente (5, 6, 7, 8) zur Befestigung des Hochvoltspeichergehäuses an einem Kraftwagenrohbau aufweist.
4. Hochvoltspeichergehäuse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragstrukturelemente (5, 6, 7, 8) unter Vermittlung jeweiliger
Energieabsorptionselemente (10) an Tragstrukturelementen (5, 6, 7, 8) der Tragstruktur (2) abgestützt sind.
5. Hochvoltspeichergehäuse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuseteil (2) ein Dichtungselement (3) aufweist, welches in
Fahrzeugquerrichtung nach innen zurückspringend gegenüber den
Rahmenelementen (5, 6, 7, 8) und den Energieabsorptionselementen (10) angeordnet ist.
6. Hochvoltspeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuseteil (1 ) als Umformteil oder Pressteil aus einer Metalllegierung oder einem Kunststoff gebildet ist.
7. Hochvoltspeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragstrukturelemente (5, 6, 7, 8) der Tragstruktur (2) aus Profilelementen gebildet sind.
8. Hochvoltspeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Gehäuseteil (1 ) eine Mehrzahl von Haltelementen (18) angeordnet ist, über welche das Gehäuseteil (1 ) mit der Tragstruktur (2) verbunden ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021106800A1 (de) * 2021-03-19 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichergehäuse für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftwagens
CN115275488A (zh) * 2022-08-24 2022-11-01 浙江凌骁能源科技有限公司 电池包下箱体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090186266A1 (en) * 2007-09-28 2009-07-23 Haruchika Nishino Battery unit
DE102011051698A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-10 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Bodenstruktur für ein Fahrzeug
DE102012000622A1 (de) * 2012-01-14 2013-07-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterieanordnung für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb
CN107887536A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 长城汽车股份有限公司 电池包

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2946593B1 (fr) * 2009-06-16 2013-02-08 Renault Sas Agencement securise d'une batterie dans un vehicule automobile
JP5408441B2 (ja) * 2010-01-18 2014-02-05 三菱自動車工業株式会社 車両用バッテリケース
CN102290545B (zh) * 2011-07-15 2014-01-22 奇瑞汽车股份有限公司 一种电池固定支架
US8454080B2 (en) * 2011-09-19 2013-06-04 Ford Global Technologies, Llc Bumper beam with load transferring section
JP5866933B2 (ja) * 2011-09-29 2016-02-24 スズキ株式会社 車体後部構造
JP5929609B2 (ja) * 2012-08-07 2016-06-08 スズキ株式会社 バッテリパックの車載構造
DE102016203890A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Karosseriestrukturelement für ein Fahrzeug mit integriertem Befeuchter
CN206067470U (zh) * 2016-08-31 2017-04-05 东风汽车公司 动力电池固定结构
CN107651021B (zh) * 2017-09-19 2021-03-16 广西艾盛创制科技有限公司 一种电动汽车铝合金车身结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090186266A1 (en) * 2007-09-28 2009-07-23 Haruchika Nishino Battery unit
DE102011051698A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-10 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Bodenstruktur für ein Fahrzeug
DE102012000622A1 (de) * 2012-01-14 2013-07-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterieanordnung für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb
CN107887536A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 长城汽车股份有限公司 电池包

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