用于车辆电池的壳体以及用于生产这种壳体的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆电池的壳体(1)，其具有盖板(2)和底板(3)，其中在盖板(2)和底板(3)之间安置有框架(4)，其中该框架(4)与该盖板(2)和底板(3)相连，其中在由该框架(4)所围成的空间中安置有至少一个横梁元件(5)。

Shells for vehicle batteries and methods for producing such shells

The invention relates to a shell (1) for a vehicle battery, which has a cover plate (2) and a bottom plate (3), wherein a frame (4) is arranged between the cover plate (2) and the bottom plate (3), wherein the frame (4) is connected with the cover plate (2) and the bottom plate (3), in which at least one beam element (5) is arranged in the space surrounded by the frame (4).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆电池的壳体以及用于生产这种壳体的方法
技术介绍
用于车辆电池的壳体总体上是已知的。这种壳体面临着多样的要求，由此其必须承载通常以模块组装的电池格的重量、实现在车辆车身上的固定、在发生事故或其他车辆损坏时保持电池不受损，其必须不透水，但同时必须实现电连接处的连接以及电池的加热或冷却、可能情况下将气体通过超压阀从壳体中引出并且在电池的使用寿命中尽可能得免保养，并且在需要维修的情况下实现电池的拆卸。为了满足这些要求，已知壳体的构造很复杂，生产昂贵并且重量大。此外，因为对于电池的续航要求提高，电池总需要更大的构造空间，这导致了对于稳定性更高的要求并且重量进一步增加。由此，为了电动车辆具有大续航里程的电动移动性，如政策方面所要求的的，具有大于20kWh容量和大于200kg重量的电池是必须的。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提供一种用于电池的壳体，其可经济地生产、构建空间合适、轻质、不透水、可拆卸并且防碰撞。该目的利用用于车辆电池的壳体来解决，其具有盖板和底板，其中在盖板和底板之间安置有框架，其中该框架与该盖板和底板相连，其中在由该框架所围成的空间中安置有至少一个横梁元件。根据本专利技术的壳体相对于现有技术具有这样的有点，即，壳体可以简单的方式安装和拆卸，需要小的构建空间，不透水并且同时具有高稳定性，尤其在发生碰撞的情况下，并且重量小。该壳体优选设置用于电动车辆中，尤其在纯电动车辆(英文“batteryelectricvehicle”，BEV)，扩展续航里程电动车辆(英文“rangeextendedelectricvehicle”,REEV),插电式混合动力车辆(PHEV)和/或混合动力车辆(HEV)。本专利技术以有利的方式提供了模块式的电池壳体。其可以集成在不同的车身中。该框架优选形成为一件式的或者多件式的圆筒型材和/或边缘件，尤其形成为C型材。该框架特别有利地具有变化横截面的型材。该框架特别优选具有至少400MPa的强度，该框架尤其由具有至少400MPa强度的钢材制成。技术人员知晓强度的意思尤其是抗拉强度。由此有利地实现了提供一种稳定的框架，其能以简单的方式生产并且其中通过长度以简单的方式缩放电池壳体的大小。优选设定，框架基本形成为矩形，其中该框架特别优选在角上至少部分地弯曲。由此可以以特别有利的方式进一步提高框架的稳定性。此外优选设定，横梁元件形成为圆筒型材和/或边缘件，这里该横梁元件特别优选具有基本为矩形和/或帽形的横截面。横梁元件特别优选由较高强度的金属板，尤其具有至少400MPa强度的高强度钢制成。技术人员知晓，根据电池壳体的大小可设置多个横梁，其尤其与框架、盖板和底板构成了多个用于容纳电池模块的格子。根据一个有利的实施形式设定，底板和/或盖板由金属板制成。尤其优选地，盖板由金属，特别是由钢和/或铝、金属-塑料夹心材料，尤其钢-塑料夹心材料和/或铝-塑料夹心材料制成。底板非常优选由强度至少为780MPa的高强度金属材料，尤其由超高强度钢制成。作为超高强度钢尤其考虑硬化锰硼钢或者硬化钢制多层夹心材料。底板和/或盖板更加优选具有凸起和/或凹陷来增加刚度。这些凸起和/或凹陷尤其实施为加强筋。由此有利地提供了一种电池壳体，其一方面十分稳定，尤其在发生碰撞或者尤其由驶过障碍物所引起的车辆损坏的情况下，并且另一方面也具有小的重量，由此将车辆的总重保持得较小并且由此提高了可达到的续航里程。优选在至少一个位置上在横梁元件和盖板之间和/或在横梁元件和底板之间设置距离保持装置。该距离保持装置特别优选与横梁元件设置为一件式的。由此以有利的方式进一步提高了壳体的稳定性。本专利技术有利的设计方案和扩展方案可以从从属权利要求以及结合图示的说明中得到。根据本专利技术一个优选的实施形式设定，框架具有用于连接到车辆车身上的第一连接位置，其中该框架优选具有至少一个凸缘，其中第一连接位置尤其设置在该凸缘上。由此以有利的方式实现了到车辆车身上简单和稳定的连接。这里，与车辆车身的固定可以尤其通过例如螺栓和/或铆钉的固定装置进行。特别优选地在第一连接位置上设置加强元件，尤其板或者环。技术人员知晓，假设固定通过孔洞进行，则其比固定装置更大，以由此实现公差平衡。特别优选在第一连接位置区域中设置加强元件，其中这些加强元件优选为安置在框架中的对角线板和/或挡板。这里，对角线板尤其是在框架的横截面中呈对角线地并且以其主延伸方向平行于框架的主延伸方向的形式安置的板。挡板尤其是垂直于框架的主延伸方向安置在其中的板。由此进一步以有利的方式提高了框架的刚度或强度。根据另一个优选的实施形式设定，在横梁元件的顶面和/或底面上和/或在底板上设置用于固定电池模块的第二连接位置。特别优选在第二连接位置上设置具有至少300MPa强度的连接元件。连接元件特别优选具有至少一个凸起和/或凹陷，尤其是加强筋，以提高刚度。更加优选地，这些连接位置由横梁形成，尤其以接片的形式。由此有利地实现了提供一种轻质同时稳定的横梁，其直接或通过距离保持装置间接地安置在盖板和/或底板上并且可通过其可固定电池模块。根据一个优选的实施形式，盖板可拆卸地与框架相连。由此以有利的方式实现了将盖板取下以例如进行维护工作。特别优选地在框架和盖板之间尤其环绕地安置密封件。由此尤其在使用可取下的盖板时得到了不透水的壳体。根据另一个优选的实施形式设定，壳体基本形成为矩形。由此以有利的方式实现了壳体简单的以及模块式的结构。根据另一个优选的实施形式设定，框架形成为多件式，其中框架由至少两个尤其对称的框架件制成。框架部件特别优选彼此形状配合地、力配合地和/或材料配合地连接，尤其焊接在一起。特别优选地，至少在框架的顶面和/或底面将焊缝移除，优选磨去。由此实现了在盖板上密封的且顺利的连接。这里，优选设定，将密封件放置、粘贴、挤出和/或注塑在框架上。根据另一个实施形式，横梁元件至少部分地在内部包括增强件，尤其是聚合物和/或金属泡沫和/或封闭中空型材形式的板件，例如管，或者开放型型材，例如L型材、帽形型材和/或波浪板。由此有利地实现了进一步改善碰撞安全性。根据另一个优选的实施形式设定，壳体包括液体传感器，其中该液体传感器尤其安置在底板的最深点。壳体特别优选包括加速传感器。作为选择或补充，该壳体连接在车辆的传感器系统上。由此有利地实现了预防事故，例如通过中断电能供应，和/或检测出事故，以例如在继续行驶前检查可能的损伤。根据另一个优选的实施形式设定，壳体包括调温元件和/或电气连接元件。这里电气连接元件尤其是电线和/或电接头元件。调温元件尤其包括加热装置和/或冷却装置。调温元件和/或电气连接元件特别优选安置在盖板和横梁元件之间，安置在横梁元件中和/或安置在底板和横梁元件之间。由此有利地实现了将运行电池所必须的接头和/或模块集成在壳体中并且由此提供了构建空间需求小的特别紧凑的壳体。本专利技术的另一个主体是用于生产尤其根据前述权利要求中任意一项所述的、用于车辆电池的壳体的方法，其中在第一步骤中提供盖板、底板、框架和至少一个横梁元件，其中在第二步骤中将底板安置在框架上，并尤其不透水地固定，其中在第三步骤中将横梁元件放入由框架围成的空间中并且与框架和/或底板连接，其中在第四步骤中将电池模块放入在框架、横梁元件和底板之间的中间空间中并固定，其中在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于车辆电池的壳体(1)，其具有盖板(2)和底板(3)，其中在盖板(2)和底板(3)之间安置有框架(4)，其中所述框架(4)与所述盖板(2)和底板(3)相连，其中在由所述框架围成的空间中安置有至少一个横梁元件(5)并且其中所述框架(4)形成为圆筒型材和/或边缘件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 DE 102016110330.61.用于车辆电池的壳体(1)，其具有盖板(2)和底板(3)，其中在盖板(2)和底板(3)之间安置有框架(4)，其中所述框架(4)与所述盖板(2)和底板(3)相连，其中在由所述框架围成的空间中安置有至少一个横梁元件(5)并且其中所述框架(4)形成为圆筒型材和/或边缘件。2.根据权利要求1所述的壳体(1)，其特征在于，所述框架(4)具有用于连接到车辆车身上的第一连接位置(11)，其中所述框架(4)优选具有至少一个凸缘，其中所述第一连接位置(11)尤其设置在所述凸缘上。3.根据前述权利要求中任意一项所述的壳体(1)，其特征在于，在所述横梁元件(5)的顶面和/或底面上，和/或在所述底板(3)上设置用于固定电池模块的第二连接位置(12)。4.根据前述权利要求中任意一项所述的壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)基本形成为方形。5.根据前述权利要求中任意一项所述的壳体(1)，其特征在于，所述框架(4)形成为多件式，其中所述框架(4)优选由至少两个尤其对称的框架件制成。6.根据前述权利要求中任意一项所述的壳体(1)，其特征在于，在所述框架(4)和盖板(2)之间尤其环绕地安置至少一个密封件(6)。7.根据前述权利要求中任意一项所述的壳体(1)，其特征在于，所述横梁元件(5)至少部分地在内部包括增强件...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·希尔弗里奇，安德列亚斯·布赖登巴赫，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE