具有结构集成的电池元件的机动车制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车(1)，该机动车具有多个电池元件(2)，所述电池元件存在于分别具有多个电池元件(2)的第一类型的模块(3)和第二类型的模块(4)中，其中，在第一类型的模块(3)中电池元件以组合的形式根据力作用成组变形地、能够彼此相对移动地设置而在第二类型(4)的模块中电池元件(2)的布置结构能够根据力作用无破坏地、仅仅保持形状地移动，其中，机动车(1)的第一区域相比于机动车(1)的第二区域具有较小的刚性，在该第一区域中机动车(1)的车身针对在事故时产生消除力的变形而设计，电池元件(2)作为第一类型的模块(3)安装；以及机动车(1)的第二区域相比于机动车(1)的第一区域具有提高的刚性，在该第二区域中机动车(1)的车身针对在事故时保持形状而设计，电池元件(2)作为第二类型的模块(4)安装，以便提高机动车(1)的运行安全性并且降低重量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的具有多个电池元件的机动车。
技术介绍
电能的存储在机动车中起到越来越大的作用。在机动车中用于存储能量的电池元件经常设置在大的电池系统中。这些电池系统大多具有多个电池元件并且在车辆中安装在力作用小的区域中。如此或者电池大小是受限的或者电池元件必须通过结实的防护措施保护。这则导致极大的超重。描述所谓的防碰撞的电池系统的解决方案是已知的。这些电池系统包括具有例如梯形形状的模块并且因此允许消除力的、成组变形的移动，其中不破坏电池元件。通过附加的碰撞型材可以减小另外的能量。如此例如文献FR 2 961 442描述了一种电池装置，该电池装置在事故时在变形的情况下吸收能量。在那儿楔形的电池元件相互移动。由文献DE 10 2008 059 973A1中已知一种电池装置，其中电池单池设置在双套结构中。能量吸收在此通过外套的变形同时电池单池的移动中发生，该电池单池设置在内套中。文献DE 10 2008 010 822A1也公开了一种可变形的电池壳体，该电池壳体设计为，在力作用于电池壳体时在保持各个电池元件的形状的情况下，电池壳体是可变形的。在文献DE 10 2010 033 806A1中提出一种电池组，该电池组具有多个电池元件，在各电池元件之间设置变形元件。这些变形元件位于在电池元件之间的间隙中，从而在外部力作用的情况下电池元件在变形元件变形的情况下移动。该变形吸收动能。文献DE 10 2011 106 090A1涉及一种电池模块在车辆的车底部中的布置结构。至少两个相邻的电池模块在此具有相应的滑动面，沿着滑动面两个相邻的电池模块由于力作用可以彼此相对地移动。由此电池模块可以在碰撞时移位，而不会破坏这些电池模块。文献DE 10 2010 034 925A1也涉及一种在车辆底部区域中的蓄能器布置结构。在此底部装配板固定蓄能器支承件并且因此将蓄能器固定在车辆的底部结构上。在车辆底部区域中的覆盖板朝车辆内部空间介质密封地覆盖至少蓄能器支承件。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提高具有多个电池元件的机动车的运行安全性并且同时相比于现有的解决方案节省重量。该任务按照本专利技术通过独立权利要求的主题解决。有利的实施形式产生于从属权利要求、说明书以及附图。按照本专利技术的机动车具有多个电池元件，所述电池元件存在于分别具有多个电池元件的第一类型的模块和第二类型的模块中。在此，在第一类型的模块中电池元件以组合的形式根据力作用成组变形地、彼此相对可移动地设置。电池元件的移动在消除力的情况下并且在不破坏各个电池元件的情况下实现。这可以例如通过一个或多个已知的、如开始所述的方式实现。第一类型的模块也可以包含多个、特别是相同形状的具有各自的壳体和多个电池元件的模块元件的布置结构。在第二类型的模块中电池元件的布置结构根据力作用可以无破坏地、仅仅保持形状地移动。也就是说，第二类型的模块可以仅仅总体上、亦即作为整体移动。模块那么按照尽可能大的稳定性设计。尽管如此如果很大的力作用于模块上，使得模块变形，则破坏该模块，亦即模块的壳体和/或至少一个包含在模块中的电池元件被破坏。为了提高机动车运行安全性并且同时节省重量，在此设定，在机动车的第一区域中，该第一区域具有相比于机动车的第二区域较小的刚性，其中机动车的车身针对在事故时产生消除力的变形而设计，电池元件作为第
一类型的模块安装；以及在机动车的第二区域中，该第二区域具有相比于机动车的第一区域提高的刚性，其中机动车的车身针对在事故时保持形状而设计，电池元件作为第二类型的模块安装。电池系统那么由两个不同的子系统组成。由此在第一区域——该第一区域针对在力施加时最大的能量吸收而设计——中特别是例如通过所谓的能量吸收元件的存在允许电池模块的移动，并且用于在机动车的第二区域中作为结构加强，该第二区域设计为具有最大的刚性而并且特别是位于机动车的车架件附近或者位于在安全舱即客舱中或上。第一区域那么也可以是所谓的碰撞区域，该碰撞区域也称为“变皱区”或变形区域。这具有如下优点，即在车身与电池元件之间产生协同作用，使得车身的功能可以由电池元件的第一类型模块和第二类模块部分地承担。由此电池元件明显有助于车辆安全性，其方法是电池元件一方面可以吸收能量而另一方面以其作为第二类型模块的形式用于机动车的结构强化。通过协同作用再者还可以节省重量。也可以提高机动车的总内能，亦即总地在机动车中可存储的电能的量，这是因为在如下区域中也可以设置电池元件，该区域特别是出于安全原因迄今不适用于电池元件。特别是在此每个体积的存储能力在第一类型的模块中相比于在第二类型的模块中可以更小。这具有如下优点，在第一类型模块中的电池元件之间可以设有变形元件或诸如此类。优选地，电池元件是高电压电池元件。特别是也可以是如下电池元件，该电池元件给机动车唯一的驱动电机供以对于运行需要的能量。这具有如下优点，可以防止电池元件的在高电压电池元件中特别危险的损坏，并且因此保持确保乘客的安全。在本专利技术的一实施形式中设定，第二类型的模块设置在机动车的车架上和/或是车架的一部分。因为车身的车架的突出之处在于特别的刚性，所以因此在车身的刚性与如上所述的第二类型的电池模块之间的协同作用特别是突出。在设置在机动车车架上的情况下电池元件被特别好地保护并且同时该电池元件有助于车身的刚性。特别是模块可以与车架力锁合地连接。
如果模块是车架的一部分，那么这首先产生重量节省。在此可以设定，第二类型的模块沿着车辆纵向承载件设置和/或根据横向承载件的形式连接两个车辆纵向承载件。这沿车辆的纵向或横向的带来特别加强的优点。因为车辆纵向承载件非常长，所以特别多的电池元件可以安装在车辆纵向承载件上并且有助于车辆的运行安全性。通过两个车辆纵向承载件由根据横向承载件形式的模块连接，相应的横向承载件可以设计为较弱的或者在横向承载件保持相同的设计的情况下提高沿横向方向的稳定性，并且因此节省重量。此外可以设定，第二类型的模块特别是在至少一个沿或逆机动车的行驶方向定向的面上与车辆纵向承载件连接并且自身在一区域中用作纵向承载件替代/备用件。电池模块那么自身是车身的承载部件。这形成重量节省和空间节省。此外可以设定，特别是横向于机动车的行驶方向与第二类型的模块相邻地设置两个第一类型的模块。这具有如下优点，第二类型的模块通过第一类型的模块根据缓冲的形式被保护。因此电池元件不太可能在第一类型的模块中损坏。在本专利技术的另一实施形式中设定，第一类型的模块在两个对置侧与第二类型的模块邻接。这特别是沿横向于行驶方向的方向设定。这具有的优点在于，在力作用于第二类型的模块中之一时该力大面积地分配到第一类型的模块上，从而两个第二类型的模块中之一的移动导致由第一类型的模块实现的尽可能大的力消耗。而且如此通过第二类型的模块提高在空间范围中的安全性。在另一有利的实施形式中设定，至少一个模块与车辆底部力锁合地连接。这具有如下优点，车辆底部的特性关于其在特别是事故时的情况下可以通过模块支持。特别是在与第二类型的模块的连接时提高了在涉及的区域中车辆底部的稳定性，特别是在于与第一类型的模块的连接时提高了车辆底部的能量吸收能力。两者都有助于提高机动车的运行安全性。在一有利的实施形式中设定，在机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车(1)，具有多个电池元件(2)，所述电池元件存在于分别具有多个电池元件(2)的第一类型的模块(3)和第二类型的模块(4)中，其中，在第一类型的模块(3)中电池元件以组合的形式根据力作用成组变形地、能够彼此相对移动地布置，而在第二类型的模块(4)中电池元件(2)的布置结构能够根据力作用无破坏地、仅仅保持形状地移动，其特征在于，‑机动车(1)的第一区域相比于机动车(1)的第二区域具有较小的刚性，在该第一区域中机动车(1)的车身针对在事故时产生消除力的变形而设计，电池元件(2)作为第一类型的模块(3)安装；以及‑机动车(1)的第二区域相比于机动车(1)的第一区域具有提高的刚性，在该第二区域中机动车(1)的车身针对在事故时保持形状而设计，电池元件(2)作为第二类型的模块(4)安装。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 DE 102014001289.11.一种机动车(1)，具有多个电池元件(2)，所述电池元件存在于分别具有多个电池元件(2)的第一类型的模块(3)和第二类型的模块(4)中，其中，在第一类型的模块(3)中电池元件以组合的形式根据力作用成组变形地、能够彼此相对移动地布置，而在第二类型的模块(4)中电池元件(2)的布置结构能够根据力作用无破坏地、仅仅保持形状地移动，其特征在于，-机动车(1)的第一区域相比于机动车(1)的第二区域具有较小的刚性，在该第一区域中机动车(1)的车身针对在事故时产生消除力的变形而设计，电池元件(2)作为第一类型的模块(3)安装；以及-机动车(1)的第二区域相比于机动车(1)的第一区域具有提高的刚性，在该第二区域中机动车(1)的车身针对在事故时保持形状而设计，电池元件(2)作为第二类型的模块(4)安装。2.根据权利要求1所述的机动车(1)，其特征在于，第二类型的模块(4)设置在机动车的车架上和/或是车架的一部分。3.根据权利要求2所述的机动车(1)，其特征在于，第二类型的模块(4)沿着车辆纵向承载件(5)设置和/或根据横...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·兰德格拉夫，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE