[发明专利]电池载体框架及其制造方法

说明书

为了在紧密性、对部件公差补偿以及特别是在发生碰撞事件时的载荷吸收方面优化电动车电池的支撑框架，以及确保良好的自动化焊接性，在纵向型材和横向型材之间设置了补偿插入件作为公差补偿。

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆电池的支撑框架，其特别设计用于电驱动乘用车。

背景技术

在本申请的上下文中，术语“电池”用作容纳在支撑框架中的整个电能储存器的同义词，并且因此显然还包括可再充电电池和多个单独单元排列。术语“电动车辆”尤其包括电动驱动的乘用车，并且涉及完全电驱动的汽车和混合动力汽车，即具有这样的驱动，其中取决于驱动概念和运行状态，电动机和内燃机共同或单独使用以提供驱动能量。

具有全电动或至少部分电动或混合驱动的电动车辆(根据驱动概念)需要容纳重达几百公斤的电池。为了容纳车辆中的电池，需要考虑多个方面。

电池应排列在朝向外部密封的支撑结构中，使得电池的任何泄漏都不会导致从电池逸出的液体或其他物质能够进入环境。就生产而言，这要求支撑结构应该形成至少向下密封的托盘，以防止在重力作用下液体在损坏(电池壳体缺陷、事故等)的情况下逸出。另外，支撑结构应当从外侧到内侧密封，例如为了防止湿气和/或灰尘能够从外侧进入电池载体框架的内部，这又可能会增加短路或其他功能障碍的风险。

考虑到现代电动车辆的电池尺寸，用于电池的支撑结构越来越多地承担车身内的结构任务。因此，容纳电池的支撑结构的构造不仅应该考虑在行驶期间产生的力以及支撑结构与车身其余部分的相互作用，而且尤其应该考虑到在碰撞事件中产生的负荷。

上述两个要求意味着构造容纳电池的支撑结构的结构部件的连接必须充分密封且稳定。然而，优选地用于制造支撑结构的金属型材(特别是考虑到有时所采用的型材的长度多于1米)在连接点处(优选地以粘合方式(典型地在框架的角区域中)连接)具有尺寸偏差，特别是扭曲，导致连接的构件存在一数量级的间隙或未对准，这尤其在自动化焊接过程中，而且在粘合剂粘接操作和其他粘合连接技术过程中，会导致连接强度和紧密性以及工艺控制和自动化方面的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于电动车辆电池的支撑框架，其在紧密性、部件公差补偿和尤其是发生碰撞时的载荷吸收方面进行了优化，并且能够容易地以自动化的方式焊接。本发明的另一目的是提供一种用于制造这种支撑框架的方法。

该目的通过根据本发明一方面所述的电池支撑框架以及根据本发明另一方面所述的用于制造这种电池支撑框架的方法来实现。

据此，提供了一种用于电动车辆的电池支撑框架，其具有纵向型材并且具有横向型材，其中所述支撑框架具有形成内角的支撑框架拐角。布置了补偿插入件作为纵向型材和横向型材之间的公差补偿，纵向型材和横向型材利用并入的补偿插入件连接在一起。

为了制造这种电池载体框架，提供了以下方法步骤：

-将补偿插入件定位在支撑框架拐角的区域中的平衡位置中，在该平衡位置，在存在于型材之间的标称尺寸的偏差相抵的情况下，该补偿插入件抵靠纵向型材的侧面或者抵靠在横向型材的侧面放置，并且被推入相应另一型材的端侧面之中或之上，

-将纵向型材和横向型材连接到补偿插入件。

纵向型材和横向型材与补偿插入件的连接优选地通过粘合连接来进行，特别是焊接接合或粘合剂粘接。补偿插入件用作公差补偿桥接插入单元，并且优选是(模具)铸造部件、深拉部件或锻造部件，还优选由轻金属合金特别是铝合金制成，并且优选作为固体材料部件。纵向型材和横向型材优选由轻金属合金，特别是铝合金制成的挤压型材。优选地，纵向型材和/或横向型材是具有一个或多个内部腹板(web)的多腔中空型材。当然，纵向型材和/或横向型材和/或拐角型材也可以由可选的纤维增强塑料材料制成。特别是在这种情况下，还设定可以通过粘合剂粘接来结合不同的部件。