本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1的特征組合的電池組件。根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求11，本發(fā)明此外涉及一種車輛，尤其地電動(dòng)車或混合動(dòng)力車，其帶有這種類型的電池組件。

背景技術(shù)：

由文獻(xiàn)fr2986374a1已知一種帶有用于容納多個(gè)電池電芯的自承載的電池殼體的電動(dòng)車的電池組件，其具有多個(gè)由復(fù)合結(jié)構(gòu)組成的壁和/或底部。所述復(fù)合結(jié)構(gòu)通過多個(gè)纖維加強(qiáng)的塑料層形成。在壁的內(nèi)側(cè)上設(shè)置至少一個(gè)由非傳導(dǎo)性的材料制成的層。電池殼體具有向上指向的開口，其通過覆蓋部封閉。文獻(xiàn)de102011011432a1描述了一種用于帶有直流電芯的電動(dòng)車的電池，為了保護(hù)不受機(jī)械和熱的影響和損害，電芯關(guān)聯(lián)有至少部分包圍電芯的支架。支架包括至少一個(gè)由金屬或塑料制成的抗彎的造型件、至少部分地填充在電芯與造型件之間的間隙的電絕緣的填充物質(zhì)以及聯(lián)接觸點(diǎn)。用于容納螺栓的螺紋套或螺紋套管被嵌入填充物質(zhì)中。部件、例如連接件、穩(wěn)定元件或絕緣體應(yīng)經(jīng)由螺栓連接固定在支架處。文獻(xiàn)ep2332761a1描述了一種帶有殼體底部和側(cè)壁以及電池覆蓋部的電池殼體。電池殼體由塑料制成并且在內(nèi)部具有分離壁。為了提高電池殼體的強(qiáng)度和剛性，使其關(guān)聯(lián)有金屬框架。電池殼體此外具有被嵌入電池殼體中的盲孔螺母和用于相關(guān)聯(lián)的固定螺栓的螺紋套。文獻(xiàn)de102011052515a1描述了一種電動(dòng)車的牽引用蓄電池的電池殼體的槽形的或盆形的電池載體。電池載體由塑料材料組成并且具有至少一個(gè)由可導(dǎo)電的材料制成的面式的元件，以引起emv保護(hù)(emv=電磁兼容性)。根據(jù)歐洲的emv標(biāo)準(zhǔn)，電磁兼容性(emv)基本上理解成儀器、設(shè)備或系統(tǒng)的這樣的能力，即，在電磁的環(huán)境中可令人滿意地工作，而在此自身不引起對(duì)于所有在環(huán)境中存在的儀器、設(shè)備或系統(tǒng)不可接受的電磁干擾。文獻(xiàn)de102011052515a1意于借助于所述面式的元件為電池載體的環(huán)境區(qū)域提供防止?fàn)恳秒姵氐碾姶泡椛涞钠帘尾⑶?或者為牽引用電池提供防止來自在牽引用電池的環(huán)境中的輻射源的電磁輻射的屏蔽。面式的元件由金屬膜、無紡布和/或織物和/或帶有可導(dǎo)電覆層的聚合的泡沫材料、金屬的網(wǎng)或由電鍍施加的金屬層構(gòu)成。所有面式的元件可導(dǎo)電地與接地部相連接，接地部通過電動(dòng)車的底盤接地更確切地說其車身或車架形成。

借助于所述面式的元件，相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)所謂的法拉第隔離罩，以保護(hù)電池的內(nèi)部功能機(jī)構(gòu)(innenleben)、尤其地控制器和低壓導(dǎo)線不受來自環(huán)境的干擾的電磁輻射影響。然而在實(shí)踐中已證實(shí)，該措施仍未充分，而且為了實(shí)現(xiàn)盡可能無缺陷地屏蔽電池內(nèi)部功能機(jī)構(gòu)，需要將所有金屬的插入件和安裝件接地。如果插入件和安裝件不接地，存在的風(fēng)險(xiǎn)是，形成電容量和電載荷，由此可干擾在電池之內(nèi)的電信號(hào)傳遞。由于在電池殼體之內(nèi)可供使用的結(jié)構(gòu)空間很少，因此這是特別的挑戰(zhàn)。在此，提出以下描述的發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)這樣的電池組件，其在保留現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的情況下借助于更簡(jiǎn)單且更成本適宜的措施改善emv保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，此外應(yīng)提高電池組件的碰撞安全性。此外，本發(fā)明的目的是，提供一種帶有這種類型的電池組件的車輛，尤其地電動(dòng)車或混合動(dòng)力車。

所提出的目的通過一種電池組件實(shí)現(xiàn)，其帶有電池殼體，電池殼體具有由塑料或纖維加強(qiáng)的塑料制成的、帶有載體底部和載體壁的盆形的電池載體以及覆蓋電池載體的電池蓋，其中，在電池殼體之內(nèi)布置并固定至少一個(gè)電池模塊，其中，電池載體具有與其構(gòu)造成整體的金屬的插入件和/或布置在電池載體之內(nèi)的金屬的安裝件，并且其中，所述插入件和/或安裝件中的至少一部分以在雙重功能的范圍中輔助emv保護(hù)的方式相互導(dǎo)電地相連接并且與接地部導(dǎo)電地相連接。

如開頭已闡述，僅僅借助于帶有金屬薄膜等的、電池殼體的傳統(tǒng)的外襯或外套不能保證無缺陷地屏蔽電池內(nèi)部功能機(jī)構(gòu)。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的電池組件與現(xiàn)有技術(shù)(文獻(xiàn)de102011052515a1)的區(qū)別基本上在于，電池殼體的現(xiàn)有的金屬的插入件和/或安裝件不僅相互連接而且與接地部相連接，由此，尤其地對(duì)于所述控制器和低壓導(dǎo)線來說有效地防止了在所述金屬件中電容或電載荷的起負(fù)面作用的形成。

從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案或設(shè)計(jì)方案。

那么，所述金屬的插入件有利地通過現(xiàn)有的螺紋套、加強(qiáng)件和/或更多類似的來形成。所述金屬的安裝件需要的是，其通過現(xiàn)有結(jié)構(gòu)元件、保持元件、連接元件、固定元件和/或其它金屬元件形成。優(yōu)選地，插入件和/或安裝件通過直接接觸導(dǎo)電地相互連接。然而，如果由于例如畸變的(verzeichend)距離不能實(shí)現(xiàn)直接接觸，則備選地設(shè)置電導(dǎo)線，其保證在金屬的插入件和/或安裝件之間的導(dǎo)電連接。為了使電池載體構(gòu)造成碰撞安全的，使其關(guān)聯(lián)有至少一個(gè)接片形的加固元件，該加固元件至少部分地由金屬制成并且支撐在電池載體的支撐結(jié)構(gòu)處。在此，所述支撐結(jié)構(gòu)可通過電池載體的載體壁區(qū)段、載體底部、與載體底部構(gòu)造成整體的電池通道和/或通過至少一個(gè)同樣支撐在電池載體處的牽拉桿(zugstrebe)構(gòu)成。優(yōu)選地，在此至少一個(gè)牽拉桿橫向于接片形的加固元件的縱向延伸來延伸，由此可實(shí)現(xiàn)電池載體的格柵形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。更為優(yōu)選地，所述牽拉桿同樣由金屬制成。在本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案中，同樣輔助所述emv保護(hù)的至少一個(gè)加固元件被結(jié)合到插入件和/或安裝件的導(dǎo)電的復(fù)合部中。如果牽拉桿由金屬制成，則其優(yōu)選地同樣被結(jié)合到插入件和/或安裝件的該導(dǎo)電的復(fù)合部中。本發(fā)明的尤其簡(jiǎn)單且功能可靠的實(shí)施形式由此來獲得，即至少一個(gè)加固元件與電池蓋導(dǎo)電地相連接，電池蓋同樣至少部分地由金屬制成并且有利地用作相對(duì)于接地部的媒介。為了獲得至少一個(gè)加固元件且相應(yīng)地經(jīng)加固的電池載體或電池殼體的高的抗碰撞性，加固元件通過帶有位于內(nèi)部的肋部結(jié)構(gòu)的、由金屬制成的長延伸的空心型材形成。為了更進(jìn)一步提高所述抗碰撞性，在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，至少一個(gè)加固元件通過帶有具有位于內(nèi)部的肋部結(jié)構(gòu)的由金屬制成的所述長延伸的空心型材的金屬-塑料-混合構(gòu)件形成，其中，空心型材以塑料或纖維加強(qiáng)的塑料來填充和/或包覆。

本發(fā)明還涉及一種車輛、尤其地電動(dòng)車或混合動(dòng)力車，其帶有以上描述的類型的電池組件。

附圖說明

下面根據(jù)在附圖中示意性地示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。然而本發(fā)明不限制在該實(shí)施例上，而是包括所有通過權(quán)利要求限定的設(shè)計(jì)方案。其中：

圖1非常示意性地示出了配備有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的電池組件的車輛，

圖2以透視的分解圖示出所述電池組件，

圖3示出了電池組件的電池殼體的透視的內(nèi)部視圖，

圖4示出了根據(jù)圖3的細(xì)節(jié)“z”，

圖5示出了電池殼體的安裝件的透視的細(xì)節(jié)圖，

圖6示出了電池殼體在其壁區(qū)域中的透視的截面圖，

圖7示出了電池殼體的加固元件的細(xì)節(jié)圖，

圖8以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一有利的實(shí)施形式的電池殼體，

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案的根據(jù)圖3的細(xì)節(jié)“y”，以及

圖10以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的有利的第二實(shí)施形式的電池殼體。

附圖標(biāo)記清單

1車輛

2電動(dòng)機(jī)

3電池組件

4電池殼體

5電池載體

5a載體底部

5b載體壁

5c電池通道

6電池蓋

7端側(cè)

8固定螺栓

9電池組件

10電池模塊

11電池電芯

12熱交換器

13插入件

13a螺紋套

13b螺紋套

14安裝件

14a模塊載體

15固定螺栓

16a加固元件

16b加固元件

17載體壁區(qū)段

18a牽拉桿

18b牽拉桿

19肋部結(jié)構(gòu)

20電線

21連接區(qū)段

22螺紋螺栓

23螺母

24墊圈

25支撐板

26角加固件

27固定螺栓

28接地部

29連接壓板。

具體實(shí)施方式

圖1首先示出了車輛1，在此乘用車，其帶有電動(dòng)機(jī)2作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和形成牽引用電池的電池組件3。根據(jù)該實(shí)施例，由此電動(dòng)車相應(yīng)地為純電動(dòng)運(yùn)行的車輛1。本發(fā)明顯然也包括所謂的混合動(dòng)力車輛1，其除了一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)2還具有未圖繪示出的已知的內(nèi)燃機(jī)。

根據(jù)圖2，電池組件3具有帶有電池載體5的電池殼體4，電池載體5在此構(gòu)造成盆形的帶有載體底部5a和環(huán)繞的向上指向的載體壁5b。電池載體5的該形狀相應(yīng)于關(guān)于在防水的電池殼體4的方面的優(yōu)選的形狀。根據(jù)該實(shí)施例，電池載體5的載體底部5a此外具有與其構(gòu)造成整體的、以長延伸的伸入盆形的電池載體5中的凹入部的形式的所謂的電池通道5c，該電池通道5c考慮特別地將電池組件3布置在車輛1中，即布置在未圖繪示出的排氣裝置之上。

電池載體5關(guān)聯(lián)有電池蓋6，其被安放在或可被安放在盆形的電池載體5、確切地說載體壁5b的自由的端側(cè)7上并且可借助于固定螺栓8可與該端側(cè)旋擰在一起。為了密封接合部位，優(yōu)選地設(shè)置未繪圖示出的環(huán)形密封部。電池載體5由塑料或纖維加強(qiáng)的塑料、例如玻璃纖維或碳纖維加強(qiáng)的塑料制成，并且優(yōu)選地根據(jù)塑料注塑方法制成。電池蓋6由金屬、例如由鋁或鋁合金制成。

在電池殼體4之內(nèi)布置或可布置電池部件9。根據(jù)該實(shí)施例，電池部件9由八個(gè)彼此電氣聯(lián)接在一起的電池模塊10組成，電池模塊10在其方面通過多個(gè)電池電芯11形成(尤其地見圖2,3,5)。使兩個(gè)構(gòu)造成模塊組的電池模塊10分別關(guān)聯(lián)有一個(gè)板形的熱交換器12，其優(yōu)選地由金屬、例如由鋁或鋁合金制成并且被結(jié)合到未圖繪示出的流體循環(huán)中、尤其地車輛1的冷卻循環(huán)中。就此而言出于更好的可見性原因，圖3示出了電池殼體4的僅僅裝備了模塊組的電池載體5。對(duì)于其它三個(gè)模塊組，為了更好地理解僅僅分別示出了相關(guān)聯(lián)的熱交換器12。在所述電池通道5c兩側(cè)，在其縱向上觀察分別設(shè)置兩個(gè)先后布置的、分別帶有兩個(gè)電池模塊10的模塊組。

如由圖3中還可得到的是，電池載體5在此具有多個(gè)、以尤其地螺紋套13a的形式的金屬的插入件13，其關(guān)聯(lián)有用于將電池蓋6固定在盆形的電池載體5的自由的端側(cè)7上的所述的固定螺栓8。此外，插入件13還包括金屬的加強(qiáng)件(未圖繪示出)。以上描述的金屬插入件13可以是螺紋套13a,13b和/或加強(qiáng)件，優(yōu)選地在制造電池載體5期間根據(jù)所述塑料注塑方法被嵌入塑料中。根據(jù)該實(shí)施例，設(shè)置其它金屬的螺紋套13b用于固定多個(gè)、尤其地金屬的安裝件14。

該金屬的安裝件14需要的是，其在此基本上為不同的結(jié)構(gòu)元件、保持元件、連接元件和/或固定元件。從圖3至5中示例性地得到以模塊載體14a的形式的安裝件14，其具有最大程度上x形的外形。模塊載體14a用于將分別兩個(gè)電池模塊10連同熱交換器12組合成模塊組，并且用于通過使所述固定螺栓15被嵌入電池載體5的塑料中的螺紋套13b(圖4)容納來借助于固定螺栓15將所形成的模塊組保持并固定在電池載體5處。

根據(jù)圖3和5，在電池通道5c兩側(cè)在兩個(gè)直接鄰近的模塊組之間分別布置有接片形的加固元件16a,16b。加固元件16a,16b分別支撐在電池載體5的支撐結(jié)構(gòu)處，在此在一端部處支撐在載體壁5b的載體壁區(qū)段17處而在另一段部處支撐在電池通道5c處，向下支撐在載體底部5a處而向上支撐在牽拉桿18a,18b處。

牽拉桿18a,18b在此橫向于相應(yīng)的接片形的加固元件16a,16b的縱向延伸延伸，并且在兩個(gè)端部處在盆形的電池載體5、確切地說載體壁5b的自由端側(cè)7的區(qū)域中固定在電池載體5處。由此，可獲得電池載體5的格柵形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實(shí)施例，牽拉桿18a,18b同樣由金屬、例如由鋁或鋁合金制成。

根據(jù)圖3,5-7，相應(yīng)的加固元件16a,16b通過帶有位于內(nèi)部的、優(yōu)選地在延伸方向上伸延的肋部結(jié)構(gòu)19的、由金屬制成的長延伸的空心型材形成，由此，有利地實(shí)現(xiàn)，其根據(jù)擠壓法制成(圖7)。所述空心型材在此示例性地構(gòu)造成t型材，其中，型材凸緣被安放到載體底部5a上。有利地，所形成的、沿著空心型材延伸的管形的通孔允許穿過電線20等(見圖3,5)。朝向牽拉桿18a,18b、確切地說向上地，相應(yīng)的加固元件16a,16b構(gòu)成連接區(qū)段21，在連接區(qū)段21中固定有螺紋螺栓22。在裝配中，螺紋螺栓22穿過不僅在牽拉桿18a,18b中的而且在電池蓋6中的通孔。螺紋螺栓22關(guān)聯(lián)有螺母23連同墊圈24以用于使加固元件16a,16b與相應(yīng)關(guān)聯(lián)的牽拉桿18a,18b和電池蓋6固定地相連接。螺紋螺栓22和螺母23連同墊圈24是金屬件，由此引起在加固元件16a,16b、牽拉桿18a,18b與電池蓋6之間導(dǎo)電的連接。

為了在碰撞情況中保證到加固元件16a,16b中的良好的力引入，其在其指向相關(guān)聯(lián)的載體壁區(qū)段17的端部處具有橫向于加固元件16a,16b的縱向延伸且平行于載體壁區(qū)段17伸延的支撐板25，支撐板25與相應(yīng)的加固元件16a,16b形狀配合地、力配合地且材料配合地相連接，然而優(yōu)選地通過焊接材料配合地相連接。借助于優(yōu)選地焊上的角加固件26，獲得在相關(guān)的加固元件16a,16b與相關(guān)聯(lián)的支撐板25之間特別穩(wěn)固的復(fù)合部。在此，角加固件26可作為獨(dú)立制成的構(gòu)件提供或者可為構(gòu)造成擠壓件的加固元件16a,16b的整體的組成部分。所述角加固件26在此僅僅示例性地構(gòu)造成板形。通過使固定螺栓27被各一對(duì)應(yīng)的且嵌入電池載體5的塑料中的金屬螺紋套13b容納(圖6)來在載體壁側(cè)使加固元件16a,16b在連接所述角加固件26的情況下借助于固定螺栓27不僅固定在電池載體5處而且固定在鄰近的模塊載體14a處。

通過使固定螺栓被各一對(duì)應(yīng)的、嵌入電池載體5的塑料中的金屬螺紋套13b容納(為此見圖9)，使得加固元件16a,16b的相對(duì)的端部借助于未圖繪示出的固定螺栓經(jīng)由所述型材凸緣與鄰近的模塊載體14a相連接。

然而，本發(fā)明不限制在以長延伸的空心型材的形式的以上描述的加固元件16a,16b上，而是也包括通過帶有所述由金屬制成的長延伸的空心型材的金屬-塑料-混合構(gòu)件形成的加固元件16a,16b，其中，空心型材被塑料或纖維加強(qiáng)的塑料填充和/或包覆(未圖繪示出)。通過該措施，還可進(jìn)一步提高加固元件16a,16b的抗碰撞性。

為了將如以上已經(jīng)描述的金屬的插入件13和安裝件14中的所有、然而至少大部分集成到emv保護(hù)中，其導(dǎo)電地相互連接并且與接地部28(圖8,10)導(dǎo)電地相連接。在此，接地部28通過車輛1的底盤接地、更確切地說其車身或車架形成。由此，金屬的插入件13和安裝件14以有利的方式滿足雙重功能，即，一方面滿足原來的根據(jù)規(guī)定的結(jié)構(gòu)、保持、連接和/或固定功能，并且另一方面通過接地部28有效地防止在所述金屬件中電容或電載荷的起負(fù)面作用的形成而滿足了emv保護(hù)功能。

如果例如由于過大的距離未實(shí)現(xiàn)在金屬的插入件13和安裝件14之間的直接接觸，可設(shè)置未圖繪示出的電連接導(dǎo)線，其尤其地在所述插入件13方面優(yōu)選地嵌入電池載體5的塑料中。如以上已指出，在插入件13和安裝件14與接地部28之間的導(dǎo)電連接經(jīng)由相應(yīng)的加固元件16a,16b的金屬部分以及已聯(lián)接的金屬的電池蓋6實(shí)現(xiàn)。

參考圖8，金屬的電池蓋6作為相對(duì)于接地部28的媒介與兩個(gè)在圖3中示出的電池殼體4的加固元件16a,16b導(dǎo)電地相連接。每個(gè)加固元件16a,16b為此具有所述連接區(qū)段21連同螺紋螺栓22、螺母23和墊圈24。

相對(duì)地，根據(jù)圖10，金屬的電池蓋6作為相對(duì)于接地部28的媒介與在圖3中顯示的電池殼體4的加固元件16a,16b中的僅僅一個(gè)、在此加固元件16b導(dǎo)電地相連接。僅僅該加固元件16b為此具有所述連接區(qū)段21連同螺紋螺栓22、螺母23和墊圈24。另一在此未圖繪示出的加固元件16a不具有所述連接區(qū)段21或者不與電池蓋6導(dǎo)電地相連接。

然而，為了也將該加固元件16a和鄰近的插入和安裝件13,14集成到所述所金屬的插入件13和安裝件14的導(dǎo)電的復(fù)合部中并且由此集成到emv保護(hù)、更確切地說接地聯(lián)接(接地部28)中，鄰近的電池模塊10的直接導(dǎo)電地連結(jié)到該加固元件16a處的模塊載體14a借助于越過在此設(shè)置的電池通道5c伸延的連接壓板29與相對(duì)地布置的電池模塊10的模塊載體14a導(dǎo)電地相連接并且由此也與加固元件16b導(dǎo)電地相連接(見圖9)。

為了獲得不僅相對(duì)殼體外部而且相對(duì)殼體內(nèi)部的盡可能無缺陷的電磁屏蔽，以上描述的措施優(yōu)選地與以上已描述的、帶有例如金屬薄膜的、電池殼體4的傳統(tǒng)的外襯或外套相組合(未圖繪示出)。