[发明专利]电池壳体

说明书

本发明涉及用于电动的车辆，尤其是机动车辆的电池壳体，其具有由第一扁钢产品制成的电池容纳空间和由第二扁钢产品制成的壳体框架，其中，这两种扁钢产品在屈服极限(R_p0.2)，抗拉强度(R_M)或伸长率(A₅₀)这些特性中的至少一方面不同。

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆，尤其是用于机动车辆的电池壳体，以及一种电动车辆，尤其是机动车辆，其具有本发明的电池壳体。

背景技术

汽车的持续电气化以及对此类车辆的高续航里程的期望要求开发高性能的电池设计方案，这些设计方案必须在重量，稳定性和用于容纳电池模块的结构空间方面满足复杂的要求。还必须相应考虑其他方面，例如冷却，防腐和组装。最后，期望能够简单且廉价地制造电池壳体。

发生碰撞时用于加固的组件的结构空间与电池模块的结构空间以及用于冷却装置的结构空间竞争。有利的解决方案在不占用其他组件结构空间的情况下，提供了针对潜在的碰撞的更高级别的保护。

在基于深冲部件的构造方式中，挑战在于非常高强度的材料的成形。在现有技术中已知的深冲部件中，角部具有大的半径，这劣化了结构空间的利用。在可热成形的结构部件中，成形情况有所改善，但在此，角部的半径也是必需的。

在一种基于型材的构造方式中，虽然可以更好地利用结构空间，但是相应的外壳具有多个接合位置，其在密封性，焊接扭曲和公差方面都要求很高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种与现有技术相比改进的电池壳体。

该目的通过具有权利要求1的特征的电池壳体来解决。

在从属权利要求和以下说明中给出了本发明的有利设计方案和变体方案。

根据本发明设定，该电池壳体用于电动车辆，尤其是电动汽车(E-Auto)，其具有由第一扁钢产品制成的电池容纳空间和由第二扁钢产品制成的壳体框架，其中两种扁钢产品在屈服极限(R_p0.2)，抗张强度(R_M)或伸长率(A₅₀)这些特性中至少一项方面不同。

两种不同的扁钢产品的组合令人惊讶地提供了一种电池壳体，其一方面具有高的碰撞变形抗性，另一方面具有改善的结构空间利用率。

两种扁钢产品优选由Q&P钢组成。Q&P钢特征首先在于高强度(至少1000MPa，更优选为1200MPa)，其次与相似强度的钢相比具有良好的加工特性。

在一个优选的变体方案中，两种扁钢产品都具有这样的组成，其除铁和不可避免的杂质外还包含(以重量％计)0.1-0.35的C，更优选0.15-0.35的C；0.5-1.8的Si，更优选为0.8-1.8的Si；1.4-3.2的Mn；最多1.0的Al，更优选最多0.04的Al；最多0.015的P；最多0.0025的S；最多0.0075的N；以及选择性地选自Mo，V，Ti和/或Nb，B和Cr的一至四种元素，其含量为0.1-0.5的Cr，更优选为0.2-0.35的Cr；0.05-0.25的Mo，更优选为0.20-0.25的Mo；0.05-0.15的V，更优选为0.06-0.07的V；0.0005至0.005的B；0.005-0.135的Ti和/或Nb。通过特殊的工艺过程，在钢中调整得到这样的组织结构，其具有少于30％，更优选少于5％的铁素体，少于10％的贝氏体，5-70％的未退火马氏体，5-30％的残余奥氏体和25-80％的退火马氏体(以面积％计)。此外，存在于退火马氏体中的碳化铁的至少99％具有小于500nm的尺寸。

优选这样选择第一扁钢产品，使得其除了具有高强度之外还具有良好的材料可成形性，从而使得电池容纳空间具有高碰撞变形抗性和良好的可成形性的结合。