[發明專利]電池殼體

在審

• 申請號: 201780090944.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN110651377A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 馬丁·基賓;埃里克·希爾弗里奇;馬蒂亞斯·舍爾默
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;B60L50/64;B60R16/04
• 代理公司: 11112 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 張凱;張杰

本發明涉及用于電動的車輛，尤其是機動車輛的電池殼體，其具有由第一扁鋼產品制成的電池容納空間和由第二扁鋼產品制成的殼體框架，其中，這兩種扁鋼產品在屈服極限(R_p0.2)，抗拉強度(R_M)或伸長率(A₅₀)這些特性中的至少一方面不同。

技術領域

本發明涉及一種用于電動車輛，尤其是用于機動車輛的電池殼體，以及一種電動車輛，尤其是機動車輛，其具有本發明的電池殼體。

背景技術

汽車的持續電氣化以及對此類車輛的高續航里程的期望要求開發高性能的電池設計方案，這些設計方案必須在重量，穩定性和用于容納電池模塊的結構空間方面滿足復雜的要求。還必須相應考慮其他方面，例如冷卻，防腐和組裝。最后，期望能夠簡單且廉價地制造電池殼體。

發生碰撞時用于加固的組件的結構空間與電池模塊的結構空間以及用于冷卻裝置的結構空間競爭。有利的解決方案在不占用其他組件結構空間的情況下，提供了針對潛在的碰撞的更高級別的保護。

在基于深沖部件的構造方式中，挑戰在于非常高強度的材料的成形。在現有技術中已知的深沖部件中，角部具有大的半徑，這劣化了結構空間的利用。在可熱成形的結構部件中，成形情況有所改善，但在此，角部的半徑也是必需的。

在一種基于型材的構造方式中，雖然可以更好地利用結構空間，但是相應的外殼具有多個接合位置，其在密封性，焊接扭曲和公差方面都要求很高。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種與現有技術相比改進的電池殼體。

該目的通過具有權利要求1的特征的電池殼體來解決。

在從屬權利要求和以下說明中給出了本發明的有利設計方案和變體方案。

根據本發明設定，該電池殼體用于電動車輛，尤其是電動汽車(E-Auto)，其具有由第一扁鋼產品制成的電池容納空間和由第二扁鋼產品制成的殼體框架，其中兩種扁鋼產品在屈服極限(R_p0.2)，抗張強度(R_M)或伸長率(A₅₀)這些特性中至少一項方面不同。

兩種不同的扁鋼產品的組合令人驚訝地提供了一種電池殼體，其一方面具有高的碰撞變形抗性，另一方面具有改善的結構空間利用率。

兩種扁鋼產品優選由Q&P鋼組成。Q&P鋼特征首先在于高強度(至少1000MPa，更優選為1200MPa)，其次與相似強度的鋼相比具有良好的加工特性。

在一個優選的變體方案中，兩種扁鋼產品都具有這樣的組成，其除鐵和不可避免的雜質外還包含(以重量％計)0.1-0.35的C，更優選0.15-0.35的C；0.5-1.8的Si，更優選為0.8-1.8的Si；1.4-3.2的Mn；最多1.0的Al，更優選最多0.04的Al；最多0.015的P；最多0.0025的S；最多0.0075的N；以及選擇性地選自Mo，V，Ti和/或Nb，B和Cr的一至四種元素，其含量為0.1-0.5的Cr，更優選為0.2-0.35的Cr；0.05-0.25的Mo，更優選為0.20-0.25的Mo；0.05-0.15的V，更優選為0.06-0.07的V；0.0005至0.005的B；0.005-0.135的Ti和/或Nb。通過特殊的工藝過程，在鋼中調整得到這樣的組織結構，其具有少于30％，更優選少于5％的鐵素體，少于10％的貝氏體，5-70％的未退火馬氏體，5-30％的殘余奧氏體和25-80％的退火馬氏體(以面積％計)。此外，存在于退火馬氏體中的碳化鐵的至少99％具有小于500nm的尺寸。

優選這樣選擇第一扁鋼產品，使得其除了具有高強度之外還具有良好的材料可成形性，從而使得電池容納空間具有高碰撞變形抗性和良好的可成形性的結合。