用于连接两个构件的方法和电池模块与流程

本发明涉及一种用于连接两个构件的方法以及一种借助于该方法制造的电池模块。

背景技术：

1、特别是在机动车中通常通过焊接或螺纹件来产生连接。然而，这些制造工艺通常仅可用于金属材料。尤其是在制造电池模块时产生如下问题，即设置有多个连接部，这些连接部还应具有隔热性和电绝缘性。

2、由de 10 2015 014 360 a1已知一种用于车辆车身的节点结构，其具有至少两个型材构件和由纤维增强塑料形成的连接节点，该连接节点使型材构件在节点侧的型材端部相连接，其中，连接节点由以重新定向的合成纤维增强塑料形成并且在至少一个区域中附加地通过嵌入件被增强。

3、由de 10 2010 050 874 a1已知一种机动车结构构件及其制造方法。机动车结构部件包括至少两个由纤维塑料复合挤拉件构成的半成品构件，该半成品构件借助于浇注的节点元件连接。半成品构件具有至少一个位于内部的空心体积，并且节点元件形锁合地被浇注在每个待连接的半成品构件的连接端部的至少一个壁上。半成品构件在节点元件的外部不具有浇注材料。

4、由de 10 2015 014 357 a1已知一种用于车辆车身的节点结构，其具有至少两个型材构件和由纤维增强塑料形成的连接节点，该连接节点将型材构件在节点侧的型材端部相连接，其中，连接节点在外侧具有至少一个成型的功能元件，该功能元件构成外轮廓的一部分。

技术实现思路

1、本发明的目的是，提供一种用于连接两个构件、尤其是两个机动车构件的方法。

2、该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求、下面的说明以及附图中公开。

3、通过本发明提供了一种用于连接两个构件的方法，其中，构件分别具有彼此相协作的连接元件，连接元件为了提供预连接而彼此接合，其中，在预连接中在连接元件之间形成空腔，空腔提供了至少一个运动自由度并且进而提供了所述两个构件沿着至少一个运动自由度的方向相对于彼此运动的容许范围。所述方法包括以下步骤：将构件相对彼此布置，从而提供预连接，在利用容许范围的情况下将构件在装配位置中对准并且用能硬化的灌注料/填缝料/浇注料填充空腔，其中，在灌注料硬化之后通过灌注料锁定至少一个运动自由度。

4、换句话说，提供两个构件、尤其是机动车构件，这些构件分别具有彼此相协作的连接元件。连接元件可以在布置时彼此接合成预连接，从而至少在一个空间方向上、优选在两个空间方向上建立形锁合的连接。此外，在另一空间方向上，在连接元件之间可以提供空腔或者说间隙，该空腔或者说间隙能够实现构件相对于彼此沿至少一个运动自由度的方向运动。也就是说，在预连接中，这两个构件借助于空腔仍具有至少一个运动自由度并且因此能够相对彼此移动。该空腔因此可以是容许范围，在该容许范围内构件还可以彼此对齐。

5、在相应构件相对彼此所应具有的装配位置中进行对准之后，空腔可以用能硬化的灌注料填充，其中在灌注料硬化之后空腔被锁死并且由此连接元件形锁合地和/或材料锁合地和/或力锁合地彼此连接。作为灌注料例如可以使用粘接剂和/或塑料，该粘接剂和/或塑料可以被注射到空腔中。

6、通过本发明得到如下优点，即，可以实现成本优势，这是因为不必使用附加的构件、例如不必使用螺纹件，并且因此只须制造和组装较少部件。因此，也可以提供一种可以用于非金属构件的连接方法。连接元件可以明显更刚性地彼此固定，这是因为通过利用灌注料的灌注可以形成一个整体。

7、本发明还包括产生附加优点的实施方式。

8、一个实施方式提出，彼此相协作的连接元件被设计成彼此之间形成燕尾榫连接、侧凹连接/底切连接(hinterschnittverbindung)或者榫卯连接。特别地，这些连接可以被提供为预连接。燕尾榫连接是指类似于榫舌榫槽(spundung)的连接，其中，具有基本上三角形或角锥形的榫舌或者说榫头被插入相应的配对件中。然而，在预连接中连接仅是部分的形锁合，并且在连接内部可至少在一侧上提供空腔，该连接允许燕尾榫在相协作的连接结构内移动，以便在最终的装配位置对准。对于侧凹连接来说，指的是连接元件中的一个连接元件的突出的、例如钩状的区域，其可接合到相协作的钩结构中，以便建立预连接。榫卯连接是指可以被插入到榫槽或者缝隙中的榫头，其中，缝隙优选具有比榫头更大的体积，从而形成用于事后用灌注料填充的空腔。通过这些连接，可以提供优选的连接元件。

9、另一实施方式规定，在连接元件中的至少一个连接元件中提供用于灌注料的流动通道。流动通道例如可以在相应连接元件的表面上延伸或者穿过该连接元件形成。因此，灌注料可以被注射到流动通道中并且通过流动通道引入空腔中。通过该实施方式得到空腔的更好的可到达性，由此可以更好地执行该方法。

10、另一实施方式提出，构件和相应的连接元件由塑料制成。因此，构件和连接元件例如可以由聚乙烯或聚丙烯制成。特别地，注射到空腔中的灌注料可以在高温下液化并且与塑料化合(热熔体)，从而灌注料与各连接元件的塑料形成一个整体。也就是说，通过灌注料可以借助于作为塑料成形的连接元件来建立材料锁合的和/或形锁合的连接。另选地，所述构件和/或连接元件例如可以由木材制成或者由金属制成并且作为连接部可以建立形锁合的和/或力锁合的连接。

11、另一实施方式提出，灌注料具有塑料、尤其是纤维增强的塑料。换言之，可以使用热塑性塑料、尤其是具有纤维增强的热塑性塑料、例如聚乙烯或聚丙烯作为灌注料。这具有的优点是，在灌注料硬化之后可以实现特别牢固的结构。此外，如果连接元件由塑料构成，那么通过灌注料的液化塑料实现熔接，这产生材料锁合的连接并进而产生特别牢固的连接。优选地，连接元件和灌注料由相同的塑料形成。

12、另一实施方式提出，至少一个连接元件具有凹陷部，灌注料在填充空腔时进入到凹陷部中。换言之，连接元件、优选两个连接元件都可以具有凹陷部，尤其是具有进入到相应的连接元件中的突出部或者说凹入的凹陷部。这些凹陷部可以在填充过程中被灌注料填充，由此能硬化的灌注料可以楔入或卡在这些凹陷部中。也就是说，灌注料随着凹陷部可以进入机械的侧凹部。通过附加的楔入，硬化的灌注料可以将连接元件固定地保持在位置中，尤其是在之前开放的运动自由度的方向上保持在位置中。

13、优选地提出，空腔通过浇注方法、尤其是注射方法来填充。因此，可以通过注射技术将热固性塑料注射到空腔中，以便锁定至少一个运动自由度。优选地，在浇注方法中，灌注料被预先液化、尤其是热液化，并且接着填入空腔中。通过冷却，灌注料可以硬化并且因此将连接元件牢固地彼此固定。

14、此外优选地提出，相应的连接元件与所属的构件作为一整体式的构件被提供。换言之，连接元件和构件能够作为整体式的构件被提供。例如，这可以借助于成型方法、例如冲挤来实现，或者整体式的部件可以借助于注射方法来产生。由此得到的优点是，可以省去用于将连接元件安装在相应的构件上的附加的方法步骤并且不必设置附加的连接。

15、另一实施方式提出，提供用于制造电池模块的构件，尤其是作为电池模块的底板和侧向压板。换言之，用于连接构件的方法可以用于制造电池模块，其中，为了提供电池模块的壳体，侧向的压板或侧壁应与底板连接。在此，该方法特别适合，因为电芯组必须通过侧向压板夹紧并且该夹紧需要可以通过空腔提供的容许范围。随后，可以通过注射灌注料将电池模块的相应的构件彼此连接。

16、本发明的另一方面涉及一种具有电芯组和壳体的电池模块，其中，壳体通过根据前述实施方式之一的方法制造。尤其是在壳体中，前述底板与侧向压板连接，其中，在通过填充灌注料将电芯组牢固地固定在壳体内部之前，电芯组通过侧向压板和对置的压板夹紧。在此得到与在所述方法中相同的优点和变型可能性。

17、根据本发明的电池模块可以优选地被布置在机动车中，其中，该机动车优选地被设计为汽车、尤其是设计为乘用车或载重车、或者设计为客车或摩托车。

18、本发明还包括根据本发明的电池模块的改进方案，这些改进方案具有如已经结合根据本发明的方法的改进方案所描述的特征。出于这个原因，在此不再描述根据本发明的电池模块的相应的改进方案。

19、本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。因此，本发明还包括如下实现方式，只要这些实施方式没有被描述为相互排斥的，则这些实现方式分别具有所描述的实施方式中的多个实施方式的特征的组合。