DE-102012007317-B4 - Vorrichtung zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls in einem Batteriekasten einer Traktionsbatterie

Abstract

Vorrichtung zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls (3) in einem Batteriekasten eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Spanneinheit (9), die an gegenüberliegenden Modulseiten (8) ein Kopfteil und ein Basisteil (13) aufweist, die über zumindest ein Spannelement (15) miteinander verbunden sind, welches Kopfteil in eine Spannstellung verstellbar ist, in der das Batteriemodul (3) zwischen dem Kopf- und Basisteil (13) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil der Spanneinheit (9) ein in die Spannstellung verschwenkbarer Spannhebel (31) ist, der mit einem Hebelarm (43) an einem Hebelansatz (27) des Spannelements (15) ansetzbar ist, wobei der Spannhebel (31) unter Zwischenlage eines Spannträgers (47) auf der Modulseite des Batteriemoduls (3) abgestützt ist und insbesondere in der Spannstellung am Spannträger (47) festgelegt ist.

Inventors

• Thorsten Gundlach
• Bernd Doerrige
• Marco Könnemann
• Harald Hein

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20120412

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls (3) in einem Batteriekasten eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Spanneinheit (9), die an gegenüberliegenden Modulseiten (8) ein Kopfteil und ein Basisteil (13) aufweist, die über zumindest ein Spannelement (15) miteinander verbunden sind, welches Kopfteil in eine Spannstellung verstellbar ist, in der das Batteriemodul (3) zwischen dem Kopf- und Basisteil (13) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Kopfteil der Spanneinheit (9) ein in die Spannstellung verschwenkbarer Spannhebel (31) ist, der mit einem Hebelarm (43) an einem Hebelansatz (27) des Spannelements (15) ansetzbar ist, wobei der Spannhebel (31) unter Zwischenlage eines Spannträgers (47) auf der Modulseite des Batteriemoduls (3) abgestützt ist und insbesondere in der Spannstellung am Spannträger (47) festgelegt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Spannelement (15) eine mit Bezug auf das Basisteil (13) hochkant aufgestellte Leiste ist, und dass insbesondere die Leiste (15) fußseitig materialeinheitlich und/oder einstückig und/oder durch eine Schweißverbindung (17) mit dem Basisteil (13) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass der Spannhebel (31), insbesondere der mit Bezug auf eine Hebelachse (51) gegenüberliegende Hebelarm (45) des Spannhebels (31), in der Spannstellung durch eine Rastverbindung und/oder durch eine Schraubverbindung (49) befestigbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Batteriemodul (3) kastenförmig aus Batteriezellen aufgebaut ist, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Stirnwänden (5), insbesondere Aluminium-Druckplatten, erstrecken, und dass insbesondere mittels der Vorrichtung zumindest eine Reihe (I, II) mit zumindest zwei Batteriemodulen (3) befestigbar ist und/oder zumindest zwei in Fahrzeughochrichtung (z) übereinander gestapelte Batteriemodule (3) befestigbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Stirnwände (5) des Batteriemoduls (3) Hohlprofilteile mit Kanälen (35) sind, durch die das Spannelement (15) führbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet , dass das Spannelement (15) ein am Basisteil festgelegtes unteres Leistenteil (16) aufweist, dass in einer Stapelrichtung (z) mit einem oberen Leistenteil (18) verlängerbar ist, das den Hebelansatz (27) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 , 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet , dass zwischen den um der Fahrzeughochrichtung (z) übereinander gestapelten Batteriemodulen (3) ein Abstandhalter (57) vorgesehen ist, und dass sich der Abstandhalter (57) entlang der Randkanten (12) der Batteriemodule (3) erstreckt und/oder bei in Reihe (I, II) angeordneten Batteriemodulen (3) die aneinander grenzenden Randkanten (10) der Batteriemodule (3) überdeckt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Basisteil (13), der Spannträger (47) und/oder der Abstandhalter (57) Zentrierelemente (33) aufweist, die in korrespondierende Zentrieröffnungen (35) der Batteriemodule (3) einragen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Basisteil (13) Bestandteil des Batteriekasten-Bodens (11) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls in einem Batteriekasten einer Traktionsbatterie eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Traktionsbatterie eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges weist Batteriezellen auf, die in mehreren kastenförmigen Batteriemodulen zusammengefasst sind. Die Batteriemodule sind wiederum in einem zum Beispiel unterhalb einer Rücksitzbank eines Fahrzeuges angeordneten Batteriekasten vorgesehen. Aus der EP 1 548 858 A2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung von Batteriemodulen in einem Batteriekasten eines Kraftfahrzeuges bekannt. Jedes dieser Batteriemodule ist mittels einer Spanneinheit am Fahrzeugaufbau befestigt. Die Spanneinheit weist an jedem der Außeneckbereiche des Batteriemoduls jeweils Schraubbolzen auf, die bodenseitig und oberseitig mit Hilfe von Schraubmuttern am Fahrzeugaufbau verspannt sind. Dabei sind bauraumaufwändig insgesamt vier Schraubbolzen an jeder Außenecke des Batteriemoduls vorgesehen. Die durch Schraubbolzen und Schraubmuttern aufgebaute Spanneinheiten sind montagetechnisch aufwändig festzuspannen sowie mit großem Bauraumbedarf verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine entsprechend große Bauhöhe der Anordnung. Die DE 10 2008 059 680 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Halterung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug weist ein Aufnahmeelement zur Aufnahme einer Batterie, ein Bügelelement, welches das Aufnahmeelement und/oder die Batterie zumindest teilweise umschließt, und ein Fixierelement, welches an dem Bügelelement befestigbar ist, auf, wobei die Batterie mittels des Fixierelementes innerhalb des Aufnahmeelementes fixiert wird. Dadurch ist es möglich, eine Vorrichtung zur Halterung einer Batterie zur Verfügung zu stellen, welche auch im Falle eines Unfalles einen möglichst großen Schutz für die Batterie bietet. Aus der US 2004 / 0 251 858 A1 ist Fahrzeug-Stromversorgungssystem bekannt. In einem Fahrzeug-Stromversorgungssystem, bestehend aus einer Batterie, einem Wechselrichter zur Umwandlung des Gleichstroms der Batterie in Wechselstrom und dessen Versorgung einer rotierenden Elektromotormaschine, einer Wechselstromleitung zur Verbindung der rotierenden Elektromotormaschine mit dem Wechselrichter sowie einer Gleichstromleitung zur Verbindung des Wechselrichters mit der Batterie, ist der Wechselrichter in der Nähe der Batterie platziert, sodass die Gleichstromleitung kürzer als die Wechselstromleitung ist. Dadurch wird der Spannungsabfall in der Gleichstromleitung reduziert und das Drehmoment der rotierenden Elektromotormaschine verbessert. Aus der JP H07-223 499 A ist ein Batteriehalter mit einem Batterieträger bekannt, an dem sich ein Arm an einer Seite leicht befestigen lässt. Der Halter ist vibrationsfest und ermöglicht das Entladen der Batterie, ohne deren Lebensdauer zu beeinträchtigen. An einer Seite der Unterseite des Batterieträgers befindet sich ein Schlitz. An der Umfangswand des Batterieträgers ist ein passender Ansatzpunkt vorgesehen. Ein Arm mit gebogenem Unterteil wird in den Schlitz eingeführt und weist eine darin befindliche Öffnung auf, in die der Ansatzpunkt eingreift. Eine Durchgangsbohrung durchdringt den gebogenen Teil des Arms und den Batterieträger, sodass Arm, Batterieträger und Gehäuse miteinander verschraubt werden können. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls in einem Batteriekasten eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, bei der das Batteriemodul montagetechnisch einfach sowie mit reduziertem Bauraumbedarf im Batteriekasten bzw. am Fahrzeugaufbau befestigbar ist. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weitebildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung weist ebenfalls an gegenüberliegenden Batteriemodulseiten jeweils ein Kopfteil und ein Basisteil auf, die über ein Spannelement miteinander verbunden sind. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 sind jedoch die Kopf- und Basisteile nicht in Schraubverbindung mit dem Spannelement verbunden. Vielmehr ist zumindest das Kopfteil als ein, in eine Spannstellung verschwenkbarer Spannhebel ausgebildet, der mit seinem einen Hebelarm an einem dazu korrespondierenden Hebelansatz des Spannelementes ansetzbar ist, wobei der Spannhebel unter Zwischenlage eines Spannträgers auf der Modulseite des Batteriemoduls abgestützt ist und insbesondere in der Spannstellung am Spannträger festgelegt ist. Entsprechend kann das Kopfteil über einen Hebelmechanismus in seine Spannstellung verbracht werden, in der die Kopf- und Basisteile einander gegenläufige Spannkräfte auf das dazwischen angeordnete Batteriemodul ausüben. Das dem Kopfteil gegenüberliegende Basisteil ist bevorzugt materialeinheitlich und/oder einstückig mit der Fußseite des Spannelementes verbunden, insbesondere durch eine Schweißverbindung. Das Spannelement