本發(fā)明涉及一種電池殼體，尤其是用于混合驅(qū)動的蓄能器。本發(fā)明還涉及一種用于制備例如用于機動車輛的混合驅(qū)動的作為蓄電池的這類蓄能器的殼體的方法。

背景技術(shù)：

用于機動車輛的電動驅(qū)動和混合驅(qū)動的蓄電池通常由布置在殼體內(nèi)的電池組裝而成。這些電池優(yōu)選組合形成若干個層并通過冷卻元件受溫度控制，它們布置在殼體內(nèi)并且每個與電池的電極以熱-傳導方式接觸。在殼體上提供用于供應和排放冷卻流的流體連接器，以便于形成冷卻回路。此外，在殼體上還布置有用于連接電池單元的電連接器。

從現(xiàn)有技術(shù)例如ep1109543a1已知這種殼體結(jié)構(gòu)。該文件公開了一種由鋼制成的雙壁金屬殼體，呈立方體形，以氣密方式表面封閉。排空兩個殼壁之間的室并用絕緣材料填充。存儲單元和(用于冷卻)的熱交換器布置在殼體的內(nèi)部并且必要時可從殼體除去。為此，立方形殼體在其末端面通過可除去的塞子封閉，它同樣是雙壁的并且其中以整合方式布置冷卻介質(zhì)管線，并通過熱交換器提供和排放冷卻介質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是進一步研發(fā)用于這種電池的殼體，從而使所述電池是可靠的，并且在撞擊情況下適當?shù)倪M一步改善其安全性(避免發(fā)生短路的風險和可能引發(fā)的大火)。

本發(fā)明通過構(gòu)建用于電池形蓄能器的殼體實現(xiàn)了該目的，所述殼體具有基本上呈管狀的主體，在其端部具有至少兩個開口，在每個開口內(nèi)端接蓋與蓋板沿主體的縱向方向向內(nèi)偏移，以形狀-配合方式插入并以支撐方式依靠在殼壁上，并且其中端接蓋在此位置焊接主體。

如果主體和端接蓋各自由具有相同材料性能的材料制備，尤其是鋼或鋼合金，是特別有利的。

殼體應當具有最多四個，但優(yōu)選最多三個的連續(xù)密封焊縫。

由兩個彎曲金屬板構(gòu)建主體是特別有利的，所述金屬板基本上成形獲得c-型材，并將這兩個金屬板沿其縱向邊通過焊接彼此接觸，從而形成基本上呈矩形-立方形管型材。

用于封閉主體的端部開口的蓋板可基本上從其右角延伸至主體的縱軸，并且可具有用于插入電連接器和/或流體連接器的開口。本文中，在每種情況下所述蓋板具有封閉外圍的邊線法蘭，其與蓋板形成一體并沿主體的縱向方向向外延伸，在該位置插入主體的開口并因此焊接主體。邊線法蘭優(yōu)選具有外邊，所述外邊以與主體的一側(cè)端部齊平的方式終止。

根據(jù)本發(fā)明的殼體可固定至車輛，優(yōu)選通過至少一個固定法蘭從外部焊接主體。由于這種外部固定法蘭的布置，可在車輛上提供單獨布置，大部分獨立于車輛的幾何結(jié)構(gòu)。此外，通過焊接主體、端接蓋，和將一個或多個固定法蘭焊接至殼體，因而在殼體部件之間不再需要任何其他連接工具。因此明顯改善了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和在潛在事故情況下的安全性。

主體和端接蓋的材料厚度可優(yōu)選為2mm-5mm，尤其是2.5mm-4mm，尤其是2.8mm-3.5mm，尤其是3mm?；谶@種設計，在至少20次、尤其是至少30次、尤其是至少40次、尤其是至少50次的沖擊力的作用下，可使電池殼體是尺寸穩(wěn)定的，至少在主體的縱向方向上，所述力的單位為重力(g)。

電池形式的蓄能器，尤其是用于機動車輛的混合驅(qū)動，包括至少一根據(jù)本發(fā)明的殼體，所述殼體可構(gòu)建至少一冷卻元件和至少一由電池單元形成的單元塊，所述電池單元由圓形單元形成，其中冷卻元件和單元塊布置在殼體內(nèi)，本文中，冷卻元件可布置在單元塊和殼體之間，其中在冷卻元件和殼體之間提供壓力袋，其中所述壓力袋包括固化塑料并導致客體至少一部分向外膨脹，從而使殼體通過壓力袋在冷卻元件和單元塊上表現(xiàn)出向內(nèi)導向的支撐力。

本發(fā)明還涉及一種機動車輛，尤其是混合動力車輛，包括至少一用于蓄能器的殼體和/或至少一電池。

基于這種用于蓄能器的殼體的設計，特別有利的是，電連接器和用于冷卻流的連接器可完全單獨布置并且彼此有較大距離，尤其是在端接蓋的蓋板中的電連接器布置在主體的一個端面，并且在相對主體的末端的端接蓋中形成用于冷卻流的連接器(提供和排放)。這種空間-間隔布置對于相應的電連接器的安全引導也是特別有利的，所述電連接器單獨引導來自電子殼體的內(nèi)部的冷卻流。

制備用于機動車輛、尤其是混合動力車輛的蓄能器或電池系統(tǒng)的殼體的方法，其特征在于，包括以下步驟：

-將鋼板彎曲形成c-型材；

-組裝兩個c-型材形成基本上呈立方形的主體，其為方形中空型材；

-焊接兩個c-型材的縱向邊；

-在主體的末端開口布置兩個端接蓋，其中所述端接蓋布置在方形中空型材的內(nèi)部，與蓋板一起沿主體的縱向方向向內(nèi)偏移；

-將端接蓋焊接至主體。

基于示例性實施方案并結(jié)合附圖，本發(fā)明主題的特征和細節(jié)將在下文進行更詳細的解釋。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的殼體或電池的透視圖，其中省略立方形殼體的側(cè)壁；和

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的端接蓋的布置的透視圖；

圖3、4和5示出固定法蘭焊接殼體的主體的布置方法。

具體實施方式

在各附圖中，示出了包括殼體11的電池系統(tǒng)10。該電池系統(tǒng)10特別適合用于車輛，例如具有混合驅(qū)動的機動車輛。車輛，尤其是機動車輛，在本文中應理解為意指在陸地、空中、或水中移動的車輛。

殼體11基本上由管狀主體12構(gòu)建而成，其中在附圖示出的示例性實施方案中，所述殼體11基本上具有矩形-立方形的基本外形。這種立方形的基本外形可通過以下方法實現(xiàn)：優(yōu)選將兩個鋼板彎曲形成基本上呈c-型材，然后將它們連接在一起形成立方形主體12，并以密封方式沿其縱向端對接焊接在一起。

殼體11內(nèi)部布置多個電池單元17和冷卻元件18。

端接蓋19或20以支撐方式插入(形狀-配合)管狀主體12的每個開口末端。端接蓋19和20在此位置焊接至管狀主體12的壁上，其中如果每個外圍邊線法蘭21的末端邊以支撐方式與主體12的各端齊平，是有利的。因此可以特別簡單的方式實現(xiàn)將插入的端接蓋19、20密封焊接至管狀主體12。

用于電池單元17的電連接器布置在端接蓋19中。除了電源插座22之外，還可配置例如電子插座23(參看圖2)。電源插座22用于將電能存儲在電池17內(nèi)或給電池單元充電；電子插座23可在殼體11內(nèi)對電子元件產(chǎn)生連接，并且例如可在電池系統(tǒng)10和車輛電子系統(tǒng)(例如公交車系統(tǒng))之間用于信號和/或數(shù)據(jù)的交換。支撐這些的電源插座22和電子插座23以及元件24以密封方式密封、固定在端接蓋19上。

開口或閥門25，優(yōu)選與電連接器22和23有一定距離，可在端接蓋19中額外布置。端接蓋19中的閥門開口承載一用于改進維護的外部閥門，該閥門例如可配置風干工具。所述風干工具應當直接放置在閥門開口上，從而在殼體11內(nèi)提供該效果，并因此可連續(xù)除去殼體11內(nèi)的水分。

端接蓋20插入管狀主體12的側(cè)末端，或者殼體11以相對于端接蓋19的插入方式以密封方式焊接。在另一情況下，端接蓋19、端接蓋20的蓋板19.1或20.1沿主體12的縱向方向向內(nèi)偏移，即通過外圍邊線法蘭21偏移。然而，與端接蓋19或蓋板19.1相比較，電子連接器或電連接器沒有被引入端接蓋20或蓋板20.1中，而是引入連接器26中用于提供和排放冷流。冷流連接器26的這布置將電連接器22和23完全分開，出于安全原因是特別重要的。

端接蓋19與其整合的蓋板19.1以及外圍邊線法蘭21的設計特別是如圖2所示，其大部分與端接蓋20與其蓋板20.1的結(jié)構(gòu)設計相同，提供以下優(yōu)勢：一方面，不僅通過端接蓋19和20的支撐依靠設計實現(xiàn)提高殼體11的穩(wěn)定性，而且還在連接器接點處很容易實現(xiàn)特別簡單的流體氣密性的固定。然而，此外，尤其實現(xiàn)了流體連接器26和電連接器22與23以及閥門25在管狀主體12的縱向方向以保護空間的方式向內(nèi)偏移的布置。

對于碰撞安全性和穩(wěn)定性而言，特別有利的是，由具有相同材料性能的材料，但是特別是鋼或鋼合金制備殼體11的所有組件：具有c-型材的主體12、端接蓋19和20，以及固定電連接器、閥門、流體連接器的組件。本文中，已證明主體12和端接蓋19與20的壁厚為2mm-5mm時是特別有利的；約3mm的壁厚是非常特別有利的。

此外還可改善設計的穩(wěn)定性，并且特別是電池系統(tǒng)的碰撞穩(wěn)定性，其中冷卻元件布置在殼體11內(nèi)部的由電池單元17形成的單元塊和管狀主體12的內(nèi)壁之間，并且至少一個壓力袋布置在冷卻元件和主體12的內(nèi)壁之間，其中所述壓力袋包括固化塑料并支撐管狀主體12或者由于它至少一部分向外膨脹，從而使殼體能夠在冷卻元件和單元塊上通過壓力袋表現(xiàn)出向內(nèi)的直接支撐力。

圖3-5示出了在機動車輛中固定電池殼體的可能形式。為此，提議在管狀主體12的任意接點焊接多個向外的固定法蘭27，其中固定法蘭例如旨在將電池系統(tǒng)10螺絲結(jié)合至車輛的結(jié)構(gòu)上。由于固定法蘭27被固定在殼體11的任意接點，固定到汽車幾何結(jié)構(gòu)的每個改變是很容易實現(xiàn)的。固定法蘭27的數(shù)量和位置可根據(jù)實際情況任意選擇。通過在固定法蘭27上的焊接的這種固定形式是特別有利的，還可考慮的事實是，通過外部焊接固定法蘭27，就碰撞安全性，特別是保護殼體11內(nèi)部的功能組件而言，殼體11的穩(wěn)定性一點也沒有受損。當然，如根據(jù)圖3-4的實例所示，可以想象到固定法蘭不僅在殼體11的狹窄壁上，而且還可在上壁或下壁，取決于車輛的要求。

附圖標記：

10電池系統(tǒng)

11殼體

12管狀主體

17電池單元

18冷卻元件

19端接蓋

19.1蓋板

20端接蓋

20.119或20的邊線法蘭

21蓋板

22電源插座

23電子插座

24組件

25閥門/閥門開口

26用于冷卻流的流體連接器

27固定法蘭