Titel Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie und Fahrzeugbatterie

Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie, mit einer Deckelplatte und einer Bodenplatte, wobei zwischen Deckelplatte und Bodenplatte ein Rahmen angeordnet ist, wobei der Rahmen mit der Deckelplatte und der Bodenplatte verbunden ist, wobei in dem vom Rahmen umschlossenen Raum wenigstens ein Querträgerelement angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbatterie mit mindestens einem Batteriemodul und einem derartigen Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie.

Elektrofahrzeuge weisen typischerweise eine Fahrzeugbatterie zur Speicherung von elektrischer Energie auf, die zur Versorgung eines elektrischen Antriebs sowie weiterer elektrischer Aggregate des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann. Üblicherweise bestehen solche Fahr- zeugbatterien aus mehreren Batteriemodulen, die in einem gemeinsamen Batteriegehäuse angeordnet sind. Das Batteriegehäuse selbst wird in der Regel durch eine Deckelplatte, eine Bodenplatte und einen zwischen Deckelplatte und Bodenplatte angeordneten Rahmen begrenzt. Deckelplatte, Bodenplatte und Rahmen sind miteinander verbunden und bilden so einen abgeschlossenen Raum zur Aufnahme der Batteriemodule. Innerhalb des abgeschlos- senen Raums sind die Batteriemodule vor Spritzwasser und anderen, von außen eindringenden Verunreinigungen geschützt. Zur Erhöhung der Stabilität des Batteriegehäuses und zum Schutz der Batteriemodule vor ungewollter, äußerer Krafteinwirkung, beispielsweise im Crashfall, können innerhalb des von dem Rahmen umschlossenen Raums Querträgerelemente und/oder Längsträgerelemente angeordnet sein.

Derartige Batteriegehäuse müssen über eine effiziente Kühlung verfügen, um ein Überhitzen der Batteriemodule zu verhindern. Zur Kühlung der Batteriemodule weisen solche Batteriegehäuse daher oftmals Kühlvorrichtungen auf, die im Bereich unterhalb der Bodenplatte angeordnet sind. Bei Batteriegehäusen ist es allerdings in der Regel erforderlich, unterhalb der Bodenplatte Verstärkungselemente anzuordnen, um das Batteriegehäuse besser gegen Crasheinwirkungen von unten und/oder den Seiten zu schützen. Die Anordnung der Kühlung im Bereich der Bodenplatte steht somit in Konflikt mit der Anordnung von Verstärkungsele- menten zum Schutz der Batteriemodule gegen Crasheinwirkungen. Daher ist die Kühlleistung, die bei derartigen Batteriegehäusen bereitgestellt werden kann, durch die Maßnahmen zum Schutz der Batteriemodule gegen Crasheinwirkungen begrenzt. Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effiziente Kühlung der Batteriemodule zu ermöglichen, ohne den Schutz der Batteriemodule gegen eine

Krafteinwirkung von unten oder von der Seite zu beeinträchtigen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie, mit einer Deckelplatte und einer Bodenplatte, wobei zwischen Deckelplatte und Bodenplatte ein Rahmen angeordnet ist, wobei der Rahmen mit der Deckelplatte und der Bodenplatte verbunden ist, wobei in dem vom Rahmen umschlossenen Raum wenigstens ein Querträgerelement angeordnet ist, das fest mit dem Rahmen verbunden ist, wobei

— in dem Querträgerelement ein erstes Temperierelement, insbesondere ein Rohr, zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet ist, und/oder

— das Querträgerelement einen Hohlraum zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit aufweist, welcher mit einem Kühlflüssigkeitseinlauf und einem Kühlflüssigkeitsablauf verbunden ist, und/oder

— oberhalb der Deckelplatte ein zweites Temperierelement, insbesondere ein Rohr, zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine effiziente Kühlung der Batteriemodule erfolgen kann, ohne dass ein Bauraum zu Anordnung eines Temperierelements unterhalb der Bodenplatte erforderlich ist. Über das erste, in dem Querträgerelement angeordnete Temperierelement können innerhalb des Batteriegehäuses angeordnete Batteriemodule aus seitlicher Richtung temperiert, insbesondere gekühlt, werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kühlflüssigkeit durch einen Hohlraum des Querträgerelements geleitet werden, wobei die Kühlflüssigkeit über einen Kühlflüssigkeitseinlauf in den Hohlraum eingeleitet wird und über einen Kühlflüssigkeitsablauf ablaufen kann. Das zweite, oberhalb der Deckelplatte angeordnete Temperierelement ermöglicht das Temperieren, insbesondere Kühlen, der Batteriemodule von oben. Der Raum unterhalb der Batteriemodule sowie der Raum unterhalb der Bodenplatte stehen für einen wirksamen Schutz gegen Crashbelastungen, beispielsweise durch in diesem Bereich angeordnete Verstärkungselemente oder einen Deformationsraum, zur Verfügung. Somit kann eine effiziente Kühlung der Batteriemodule erreicht werden, ohne den Schutz der Batteriemodule gegen eine Krafteinwirkung von unten oder von der Seite zu beeinträchtigen. Gleichzeitig wird effektiv verhindert, dass bei einer Undichtigkeit im Kühlsystem Kühlflüssigkeit in den geschützten Innenraum (Batterieraum) einfließen kann. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

Bevorzugt ist das erste Temperierelement ein Rohr oder ein Kühlflüssigkeitskanal. Besonders bevorzugt sind in dem ersten Querträgerelement mehrere erste Temperierelemente angeordnet, so dass die Kühlleistung zur Kühlung eines in dem Batteriegehäuse angeordneten Batteriemoduls über das Querträgerelement erhöht werden kann. Bevorzugt sind mehrere erste Temperierelemente innerhalb des Querträgers untereinander angeordnet. Die ersten Temperierelemente können das Querträgerelement aussteifen und liefern so einen positiven Beitrag zur Crashperformance, insbesondere bei einem Aufprall von der Seite des Fahr- zeugs.

Vorteilhaft ist es, wenn das zweite Temperierelement ein Rohr oder ein Kühlflüssigkeitskanal ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn oberhalb der Deckelplatte mehrere zweite Temperierelemente angeordnet sind, so dass über die Deckelplatte eine erhöhte Kühlleistung zur Kühlung eines in dem Batteriegehäuse angeordneten Batteriemoduls bereitgestellt werden kann. Besonders bevorzugt sind die Temperierelemente nebeneinander angeordnet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Querträgerelement als geschlossenes Rechteckprofil oder Hutprofil ausgeführt, so dass innerhalb des Querträgerelements ein sich entlang einer Längsrichtung des Querträgerelements erstreckender Hohlraum zur Verfügung steht. Der Hohlraum kann zum Durchleiten der Kühlflüssigkeit und/oder zur Anordnung des ersten Temperierelements genutzt werden. Das Hutprofil kann Flansche aufweisen, die mit der Bodenplatte dicht gefügt, vorzugsweise verschweißt sind, so dass der Hohlraum des Querträgerelements gegenüber dem Innenraum des Batteriegehäuses abgedichtet ist. Hierdurch können die Batteriemodule vor Beschädigungen durch ein fehlerhaftes Temperierelement geschützt werden, so dass bei einer Leckage eines Temperierelements keine Kühlflüssigkeit in den Innenraum (Batterieraum) einfließen kann und die Batteriemodule nicht beschädigt werden. Das geschlossene Rechteckprofil ist bevorzugt als Rollprofil oder Kantteil aus hochfestem Stahl oder als Strangpressprofil aus Aluminium ausgebildet. In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt mindestens eine Stirnseite des Querträgerelements an dem Rahmen an. Bevorzugt ist das Querträgerelement derart mit dem Rahmen verbunden, dass ein Hohlraum des Querträgers vom Innenraum des Batteriegehäuses getrennt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Querträgerelement an seiner Stirnseite über eine um das Querträgerelement umlaufende Schweißnaht dicht mit dem Rahmen gefügt, vorzugsweise verschweißt. Eine Schweißnaht zur Verbindung des Querträgerelements mit dem Rahmen ist bevorzugt an einer Oberfläche des Rahmens angeordnet, die einem Innenraum des Batteriegehäuses zugewandt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Rahmen mit dem Querträgerelement in einem Verbindungsbereich verbunden und der Rahmen weist in dem Verbindungsbereich mindestens eine Öffnung zum Durchleiten der Kühlflüssigkeit auf. Durch die Öffnung kann die Kühlflüssigkeit aus dem Bereich des Querträgerelements in den Rahmen geleitet werden, ohne dabei durch den abgedichteten Innenraum des Batteriege- häuses geleitet zu werden. Bei einer Leckage ist ein Eindringen der Kühlflüssigkeit in den Innenraum nicht zu befürchten. Bevorzugt wird das Querträgerelement mit dem Rahmen wasserdicht verbunden, beispielsweise durch Verschweißen.

Das Innere des Querträgerelements kann gegenüber dem Inneren des Batteriegehäuses abgedichtet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Rahmen eine an einen Querschnitt des Querträgerelements angepasste Ausnehmung auf, durch welche das Querträgerelement verläuft. Bevorzugt ist das Querträgerelement derart mit dem Rahmen verbunden, dass der Hohlraum des Querträgers vom Innenraum des Batteriegehäuses getrennt ist. Das Querträgerelement ist bevorzugt über eine um die Ausnehmung umlaufende Schweißnaht mit dem Rahmen dicht verschweißt. Hierdurch kann der Innenraum des Batteriegehäuses vor auslaufender Kühlflüssigkeit geschützt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Querträgerelement einen konischen Querschnitt auf. Insbesondere ist das Querträgerelement unten breiter als oben. Hierdurch wird die Montage der Batteriemodule erleichtert.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist auf einer Au- ßenseite des Querträgerelements ein Wärmeleitmittel angeordnet. Über das Wärmeleitmittel kann die Wärmeleitung zwischen dem Querträgerelement und einem im Innenraum des Bat- teriegehäuses angeordneten Batteriemodul verbessert werden. Das Wärmemittel ist bevorzugt eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad oder ein Wärmeleitkleber.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt das erste Temperierelement an einer Innenkontur des Querträgerelements an, wodurch der Wärmeübergang zwischen dem Querträgerelement und dem ersten Temperierelement verbessert wird. Bevorzugt ist das erste Temperierelement mit der Innenkontur des Querträgerelements verbunden. Hierdurch wird die Effizienz der Kühlung weiter erhöht. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein drittes Temperierelement an oder in dem Rahmen angeordnet. Durch das dritte Temperierelement ist eine Kühlung eines Batteriemoduls zusätzlich von der Seite des Rahmens möglich. Hierdurch werden eine effizientere Kühlung und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auch der an dem Rahmen angrenzenden Batteriemodule gewährleistet. Das dritte Temperierele- ment kann in einem Rahmenteil des Rahmens oder an einer Außenseite des Rahmens angeordnet sein, so dass die Kühlflüssigkeit bei einer Leckage des dritten Temperierelements nicht in den Innenraum des Batteriegehäuses gelangt. Bevorzugt ist das dritte Temperierelement ein Rohr oder ein Kühlflüssigkeitskanal. Besonders bevorzugt sind in dem Rahmenteil mehrere dritte Temperierelemente angeordnet, so dass die Kühlleistung zur Kühlung eines in dem Batteriegehäuse angeordneten Batteriemoduls über das Rahmenteil erhöht werden kann. Bevorzugt sind mehrere dritte Temperierelemente untereinander angeordnet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der von dem Rahmen umschlossene Raum mindestens ein zu dem Querträgerelement senkrecht ange- ordnetes Längsträgerelement auf. Das Längsträgerelement kann Stirnseiten aufweisen, die am Rahmen des Batteriegehäuses anliegen. Über das Längsträgerelement, das Querträgerelement, den Rahmen sowie Deckel- und Bodenplatte können mehrere Aufnahmefächer zur Aufnahme jeweils eines Batteriemoduls gebildet sein. Bevorzugt teilt das Längsträgerelement das Batteriegehäuse in einen Bereich einer ersten Reihe und einen Bereich einer zweiten Reihe von Aufnahmefächer. Das Batteriegehäuse weist bevorzugt zwei oder mehr Längsträgerelemente auf, die parallel zueinander angeordnet sind, so dass drei oder mehr Reihen mit Aufnahmefächer gebildet werden, Bevorzugt ist das Längsträgerelement aus einem metallischen Blech, insbesondere einem Stahl gefertigt. Das Längsträgerelement kann alternativ als Strangpressprofil aus Aluminium gefertigt sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Längsträgerelement einen Hohlraum zur Aufnahme von elektrischen Kabeln auf. Der Hohlraum stellt vorteilhaft eine Aufnahme für die Verkabelung der Batteriemodule zur Verfügung. Dies ermöglicht eine baumraumsparende Kabelführung im Batteriegehäuse. Bauraum oberhalb oder unterhalb der Batteriemodule, der bei konventionellen Batteriegehäusen zur Kabelführung genutzt wird, wird so eingespart. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die elektrischen Kabel, beispielsweise Anschlusskabel der Batteriemodule, innerhalb des Längsträgerelements geführt werden können, während die Kühlung oberhalb der Deckelplatte und/oder außerhalb des Rahmens und/oder innerhalb des Querträgerelements geführt werden. Dies erlaubt eine räumliche Trennung von Kabel- und Kühlmittelführung. Hierdurch wird vorteilhaft die Sicherheit des Gehäuses erhöht und insbesondere das Risiko eines durch Kühlmittelle- ckage verursachten Fehlerstromes reduziert.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zwischen der Deckelplatte und dem Längsträgerelement, insbesondere zwischen Deckelplatte und Oberseite des Längsträgerelements, ein Kabelführungsraum zur Aufnahme von elektrischen Ka- beln ausgebildet. Die Ausbildung des Kabelführungsraums zwischen Deckelplatte und Längsträgerelement reduziert vorteilhaft den benötigten Bauraum. Insbesondere muss oberhalb, unterhalb oder seitlich der Batteriemodule kein oder weniger Bauraum zur Kabelführung zur Verfügung gestellt werden. Die Höhe des Batteriemoduls bestimmt dabei im Wesentlichen die Höhe des Batteriegehäuses. Besonders in vertikaler Richtung, d.h. in einer zum Boden des Fahrzeugs senkrechten Richtung, wird so Bauraum gespart und das Batteriegehäuse kann dadurch tiefer im Fahrzeug angeordnet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Querträgerelement eine Aussparung zur Kabeldurchführung auf. Die Aussparung des Querträ- gerelements erlaubt die Durchführung von elektrischen Kabeln durch das Querträgerelement, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Querträgerelements. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verkabelung der Batteriemodule jeweils im Bereich des Batteriemoduls in das Längsträgerelement eingebracht und in diesem zu einem Kabelbaum zusammengefasst. Die Verkabelung der Batteriemodule wird ent- lang der Längsrichtung innerhalb des Längsträgerelements geführt und in einem Überkreuzungsbereich zwischen Längsträgerelement und Querträgerelement durch die Aussparungen des Querträgerelements geführt. Bevorzugt sind die Aussparungen als Öffnungen, beispielsweise mit einem runden Querschnitt, ausgeführt. Es ist aber auch jeder andere Querschnitt denkbar. Bevorzugt weisen die Längskanten des Querträgerelements je eine Ausspa- rung in Form einer Öffnung auf. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erstreckt sich das Querträgerelement von dem Längsträgerelement bis zu dem Rahmen. Hierdurch kann die Verkabelung der Batteriemodule in dem Kabelführungsraum zwischen Deckelplatte und Längsträgerelement geführt werden ohne durch das Querträgerelement beeinflusst zu wer- den.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist auf einer Oberfläche der Deckelplatte, die dem vom Rahmen umschlossenen Raum zugewandt ist, ein Wärmeleitmittel angeordnet, das vorzugsweise Kontakt zu den montierten Batteriemodulen hat. Das Wärmeleitmittel verbessert den Wärmetransport zwischen Batteriemodulen und der Deckelplatte und somit zwischen Batteriemodulen und dem oberhalb der Deckelplatte angeordneten Temperierelement. Hierdurch wird die Kühleffizienz des Gehäuses erhöht. Ferner können über das Wärmeleitmittel fertigungsbedingte Toleranzen ausgeglichen werden. Das Wärmemittel ist bevorzugt eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad oder ein Wärmeleit- kleber.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Deckelplatte Anbindungspunkte zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls auf. Hierdurch kann ein innerhalb des von dem Rahmen umschlossenen Raums angeordnetes Batteriemo- dul an der Deckelplatte, insbesondere lösbar, fixiert werden. Die Befestigung der Batteriemodule an der Deckelplatte stellt den thermischen Kontakt zwischen Deckelplatte und Batteriemodulen und damit die effiziente Kühlung sicher. Bevorzugt sind die Anbindungspunkte als Anschraubpunkte ausgebildet und die Deckelplatte von außen mit der oberhalb der Deckelplatte angeordneten Kühlung, zwei benachbarten, innerhalb des durch den Rah- men umschlossenen Raums angeordneten Batteriemodulen und dem Querträgerelement und/oder dem Längsträgerelement verschraubt.

Das Querträgerelement kann eine Anfalthilfe in Form einer Sicke oder einer Aussparung aufweisen, die im Bereich außerhalb des von dem Rahmen umschlossenen Raums ange- ordnet ist. Die Anfalthilfe kann bei einer Crasheinwirkung von der Seite das Risiko eines Ausknickens des Querträgerelements im Innenraum des Batteriegehäuses und eine damit einhergehende Beschädigung der Batteriemodule vermeiden.

Das Batteriegehäuse ist vorzugsweise für den Einsatz in Elektrofahrzeugen, insbesondere in reinen Elektrofahrzeugen (engl,„battery electric vehicle", BEV), Elektrofahrzeugen mit Reichweitenverlängerern (engl,„ränge extended electric vehicle", REEV), Plug-In- Hybridfahrzeugen (PHEV) und/oder Hybridfahrzeugen (HEV) vorgesehen. In vorteilhafter Weise stellt die vorliegende Erfindung ein modulares Batteriegehäuse bereit, das in verschiedene Karosserien integriert werden kann. Vorzugsweise ist der Rahmen als ein- oder mehrteiliges Rollprofil und/oder Kantteil ausgebildet, insbesondere als C-Profil. Besonders bevorzugt weist der Rahmen ein querschnittsveränderliches Profil auf. Ganz besonders be- vorzugt weist der Rahmen eine Zugfestigkeit von wenigstens 600 MPa, insbesondere von wenigstens 780 MPa auf, insbesondere ist der Rahmen aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 600 MPa, insbesondere von wenigstens 780 MPa gefertigt. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, einen stabilen Rahmen bereitzustellen, der in einfacher Weise hergestellt werden kann und wobei über die Länge in einfacher Weise die Größe des Batterie- gehäuses skaliert werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Rahmen im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, wobei der Rahmen besonders bevorzugt an den Ecken wenigstens teilweise gebogen ist. Hierdurch kann die Stabilität des Rahmens in besonders vorteilhafter Weise weiter erhöht werden. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Querträgerelement als Rollprofil und/oder als Kantteil ausgebildet ist, besonders bevorzugt weist das Querträgerelement dabei einen im Wesentlichen rechteckigen und/oder hutförmi- gen Querschnitt auf. Ganz besonders bevorzugt ist das Querträgerelement aus einem höherfesten metallischen Blech, insbesondere einem höherfesten Stahl, mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 600 MPa, insbesondere von wenigstens 780 MPa gefertigt. Der Fachmann versteht, dass je nach Größe des Batteriegehäuses mehrere Querträger vorgesehen sein können, die insbesondere zusammen mit dem Rahmen, der Deckelplatte und der Bodenplatte mehrere Zellen zur Aufnahme von Batteriemodulen bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bodenplatte und/oder die Deckelplatte aus einem metallischen Blech gefertigt sind. Besonders bevorzugt ist die Deckelplatte aus Metall, insbesondere aus Stahl und/oder Aluminium, einem Metall-Kunststoff-Sandwichmaterial, insbe- sondere einem Stahl-Kunststoff- und/oder Aluminium-Kunststoff-Sandwichmaterial, gefertigt. Ganz besonders bevorzugt ist die Bodenplatte aus einem hochfesten metallischen Werkstoff mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 780 MPa gefertigt, insbesondere aus ultrahochfestem Stahl. Als ultrahochfester Stahl kommt insbesondere Mehrphasenstahl, gehärteter Mangan- Bor-legierter Stahl oder ein gehärteter Stahl-Mehrlagen-Sandwichwerkstoff in Frage. Noch mehr bevorzugt weist die Bodenplatte und/oder die Deckelplatte Erhöhungen und/oder Vertiefungen zur Steigerung der Steifigkeit auf. Insbesondere sind die Erhöhungen und/oder Vertiefungen als Sicken ausgeführt. Hierdurch wird vorteilhafterweise ein Batteriegehäuse bereitgestellt, welches zum einen sehr stabil ist, insbesondere auch im Crashfall oder bei Beschädigungen des Fahrzeugs, insbesondere durch die Überfahrt von Hindernissen, und zum anderen auch ein geringes Gewicht aufweist, wodurch das Gesamtgewicht des Fahrzeugs gering gehalten und somit die erzielbare Reichweite erhöht wird. Vorzugsweise ist an wenigstens einer Stelle ein Abstandshaltemittel zwischen dem Querträgerelement und der Deckelplatte und/oder zwischen dem Querträgerelement und der Bodenplatte vorgesehen. Besonders bevorzugt ist das Abstandshaltemittel einstückig mit dem Querträgerelement vorgesehen. Hierdurch wird die Stabilität des Gehäuses in vorteilhafter Weise weiter gesteigert. In einer alternativen Ausführung sind die Bodenplatte und der Rahmen einteilig ausgeführt in Form einer Wanne. Die Wanne hat den Vorteil, dass das Fügen von Bodenplatte und Rahmen vermieden wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Deckelplatte lösbar mit dem Rahmen verbunden. Hierdurch wird es in vorteilhafter Weise ermöglich, die Deckelplatte beispielsweise für Wartungsarbeiten abzunehmen. Besonders bevorzugt ist zwischen dem Rahmen und der Deckelplatte wenigstens eine Dichtung, insbesondere umlaufend, angeordnet. Hierdurch wird insbesondere bei einer abnehmbaren Deckelplatte ein wasserdichtes Gehäuse bereitgestellt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Batteriegehäuse im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. Hierdurch ist vorteilhafterweise ein einfacher und modularer Aufbau des Batteriegehäuses möglich. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Rahmen mehrteilig ausgebildet ist, wobei der Rahmen vorzugsweise aus wenigstens zwei, insbesondere symmetrischen, Rahmenteilen gefertigt ist. Besonders bevorzugt sind die Rahmenteile form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere verschweißt. Ganz besonders bevorzugt sind die Schweißnähte wenigstens an der Oberseite und/oder der Unterseite des Rahmens bearbeitet, insbesondere plan abgeschliffen. Hierdurch wird eine dichte und problemlose Anbindung an die Deckelplatte ermöglicht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Dichtung auf dem Rahmen aufgelegt, aufgeklebt, fixiert und/oder angespritzt ist. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbatterie mit einem vorstehend beschriebenen Batteriegehäuse und mit mindestens einem innerhalb des Rahmens angeordneten Batteriemodul. Bei der Fahrzeugbatterie können dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie beschrieben worden sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbatterie steht das Batteriemodul in thermischem Kontakt mit einer Unterseite der Deckelplatte, so dass eine effizi- ente Kühlung des Batteriemoduls durch das oberhalb der Deckelplatte angeordnete zweite Temperierelement ermöglicht wird. Das Batteriemodul kann direkt an der Unterseite der Deckelplatte anliegen oder über ein Wärmeleitmittel, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, ein Wärmeleitpad oder einen Wärmeleitklebe, mit der Unterseite der Deckelplatte verbunden sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Fahrzeugbatterie einen durch das Batteriemodul und die Bodenplatte begrenzten Deformationsraum auf. Der Deformationsraum erlaubt eine Deformation der Bodenplatte durch eine von unten auf die Bodenplatte einwirkende Kraft, beispielsweise bei einem Crash oder bei einem Einschlag eines Fremdkörpers von unten in das Batteriegehäuse. Dabei kann sich die Bodenplatte deformieren, ohne die darüberliegenden Batteriemodule zu beschädigen. Der Deformationsraum verbessert die Crashperformance des Batteriegehäuses. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Batteriemodul innerhalb eines durch das Längsträgerelement und das Querträgerelement begrenzten Aufnahmefaches angeordnet. Insbesondere bilden Längs- und Querträgerelement zusammen mit dem Rahmen einen Schutz gegen Krafteinwirkungen von der Seite. Längs- und Querträgerelemente verstärken das Batteriegehäuse vorteilhaft.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Batteriemodul mit der Deckelplatte und/oder mit einer Oberseite des Querträgerelements verbunden. Hierdurch wird das Batteriemodul wirksam am Querträgerelement fixiert und ein Verrutschen der Batteriemodule innerhalb des Batteriegehäuses verhindert. Bevorzugt ist das Batte- riemodul mit der Deckelplatte und/oder mit einer Oberseite des Querträgerelements reversibel verbunden, beispielsweise verschraubt. Besonders bevorzugt sind zwei benachbarte Batteriemodule mit der Deckelplatte und/oder mit einer Oberseite des zwischen den Batteriemodulen liegenden Querträgerelements verschraubt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Batteriemodul an einer Oberseite des Batteriemoduls einen Befestigungsflansch zur Befestigung des Batteriemoduls an der Deckelplatte und/oder dem Querträgerelement auf. Der Befestigungsflansch vereinfacht den Einbau und die Montage des Batteriemoduls im Batteriegehäuse. Insbesondere erlaubt der Befestigungsflansch eine Abstützung auf einer Oberseite des Querträgerelements. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf der Oberseite des Querträgerelements zweite Anbindungsstellen zur Befestigung eines Batteriemoduls vorgesehen sind. Besonders bevorzugt sind an den zweiten Anbirtdungsstellen Anbindungselemente vorgesehen, die eine Zugfestigkeit von wenigstens 300 MPa aufweisen. Ganz besonders bevorzugt weisen die Anbindungselemente wenigstens eine Erhöhung und/oder Vertiefung, insbesondere eine Sicke, zur Steigerung der Steifigkeit auf. Noch mehr bevorzugt sind die Anbindungsstellen aus dem Querträger ausge- formt, insbesondere in Form von Laschen. Hierdurch es vorteilhaft ermöglicht, einen leichten und zugleich stabilen Querträger bereitzustellen, der direkt oder über Abstandshaltemittel indirekt an der Deckelplatte und/oder der Bodenplatte angeordnet ist und über den Batteriemodule befestigbar bzw. zu befestigen sind. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Batteriemodul seitlich einen elektrischen Anschluss auf. Der elektrische Anschluss ist durch die seitliche Anordnung am Batteriemodul im Falle eines Crashs gut geschützt. Die seitliche Anordnung des elektrischen Anschlusses erlaubt die Einführung der Verkabelung des Batteriemoduls in das Längsträgerelement oder in den zwischen Deckelplatte und Längsträ- gerelement ausgebildeten Kabeldurchführungsraum. Hierdurch ist eine effiziente und platzsparende Kabeldurchführung innerhalb des Batteriegehäuses ermöglicht. Der Einbau und Anschluss der Batteriemodule wird vereinfacht und damit beschleunigt, weil das Batteriemodul von oben in das vorgesehene Fach eingesetzt wird und gleichzeitig elektrisch kontaktiert wird. Bevorzugt weist das Batteriemodul an einer dem Längsträgerelement zugewandten Seite einen elektrischen Anschluss auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Batteriemodul eine Aussparung auf, innerhalb derer der elektrische Anschluss angeordnet ist. Hierdurch wird ein Herausragen des elektrischen Anschlusses über die Außenkontur des Batteriemoduls vermieden und so die Gefahr einer Beschädigung des elektrischen Anschlusses, beispielsweise beim Einbau des Batteriemoduls, vermindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der elektrische Anschluss in einem oberen Bereich des Batteriemoduls, insbesondere oberhalb der Oberseite des Längsträgerelements, angeordnet. Die Anordnung des elektrischen Anschlusses in einem oberen Bereich des Batteriemoduls erlaubt eine direkte Kabeldurchführung vom elektrischen Anschluss in den Ka- beldurchführungsraum und/oder in das Längsträgerelement. Die Kabellänge wird hierdurch minimiert und Beanspruchungen der Kabel, beispielsweise durch Biegung, reduziert. In einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Anschluss in einem unteren Bereich des Batteriemoduls angeordnet. Bevorzugt erfolgt in dieser Ausführungsform die Kabeldurchführung in einem unteren Bereich des Längsträgerelements in das Längsträ- gerelement. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Längsträgerelement und/oder das Querträgerelement ein Steckverbindungselement zum Anschließen des Batteriemoduls auf. Das Steckverbindungselement erleichtert und beschleunigt den Einbau der Batteriemodule in das Gehäuse. Einbau und Anschluss des Batteriemoduls kann so einem Schritt erfolgen. Dies spart Montagezeit. Darüber hinaus können Einbau und Anschluss des Batteriemoduls effizient automatisiert werden. Insbesondere bei einer Anordnung des elektrischen Anschlusses in einem unteren Bereich des Batteriemoduls vereinfacht das Steckverbindungselement den Einbau des Batteriemoduls. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steckverbindungselement an einer dem von dem Rahmen umschlossenen Raum zugewand- ten Seite des Längsträgerelements und/oder des Querträgerelements angeordnet, so dass der elektrische Anschluss des Batteriemoduls in vertikaler Richtung in das Steckverbindungselement geschoben wird. Bevorzugt weist das Batteriemodul in dieser Ausführungsform eine Aussparung auf, innerhalb derer der elektrische Anschluss angeordnet ist. Die Geometrie der Aussparung ist hierbei vorzugsweise mit der Geometrie des Steckverbin- dungselements derart abgestimmt, dass das Steckverbindungselement teilweise oder vollständig von der Aussparung aufgenommen werden kann. In einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform ist das Steckverbindungselement in das Längsträgerelement und/oder in das Querträgerelement integriert. Dies erfordert ein horizontales Einbringen des elektrischen Anschlusses in das Steckverbindungselement. Eine Aussparung des Batteriemoduls in ei- nem Bereich des elektrischen Anschlusses ist hier nicht notwendig.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt eine schematische und perspektivische Explosionsansicht eines Batteriegehäuses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie A - A des in

Figur 1 dargestellten Batteriegehäuses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figuren 3a und 3b zeigen einen Rahmen in einer schematischen Detailansicht gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Figur 1.

Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie B - B eines

Batteriegehäuses gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Figur 1.

Figur 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeugbatterie von oben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer ersten Variante.

Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer zweiten Variante.

Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie D - D der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer dritten Variante. Figur 9 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie D - D der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer vierten Variante.

Figur 10 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie E - E der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeug batterie gemäß einer fünften Variante.

Figur 11 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie F - F der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer sechsten Variante.

Figur 12 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß der sechsten Variante.

Figur 13 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G

Figur 5 dargestellten Fahrzeug batterie gemäß einer siebten Variante. Figur 14 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer achten Variante. Figur 15 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G der in Figur 5 dargestellten Fahrzeug batterie gemäß einer neunten Variante.

Figur 16 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer zehnten Variante.

Figur 17 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G der in

Figur 5 dargestellten Fahrzeugbatterie gemäß einer elften Variante. Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist eine schematische und perspektivische Explosionsansicht eines Batteriegehäuses 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Batteriegehäuse 1 ist für eine Fahrzeugbatterie vorgesehen, die hier der Übersicht halber nicht dargestellt ist. Das Batteriegehäuse 1 umfasst eine Bodenplatte 3, einen damit fest verbundenen Rahmen 4, in der dargestellten Ausführungsform drei Querträgerelemente 5, die fest mit dem Rahmen 4 verbunden und parallel zu den kurzen Seiten des Rahmens 4 ausgerichtet sind, sowie eine Deckelplatte 2, die lösbar mit dem Rahmen 4 verbunden ist. Der Übersicht halber sind die Elemente hier beabstandet dargestellt.

Das Batteriegehäuse 1 weist ferner erste Anbindungsstellen 11 zur Anbindung an eine Fahrzeugkarosserie 20 auf sowie zweite Anbindungsstellen 12 zur Befestigung von Batteriemodulen 21 in dem Batteriegehäuse 1. Ferner sind vorliegend eine Schnittlinie A - A des Rahmens 4 und eine Schnittlinie B - B eines Querträgerelementes 5 eingezeichnet.

Das Batteriegehäuse 1 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, d.h., die Deckelplatte 2 und die Bodenplatte 3 sind im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Der Rahmen 4 ist als C-Profil ausgeführt und hier an den Ecken jeweils gebogen, wodurch die Stabilität deutlich erhöht wird. Die ersten Anbindungsstellen 11 sind beispielsweise verstärkte Abschnitte des oberen Flansches des C-Profils. Der Rahmen kann einstückig hergestellt sein oder mehrstückig, beispielsweise bestehend aus zwei Rahmenteilen, und ist vorzugsweise aus höherfes- tem Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 600 MPa hergestellt. Die Querträgerelemente sind hier Bleche aus höherfestem Stahl, ebenfalls mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 600 MPa und als Profile mit rechteckigem oder hutförmigen Querschnitt ausgebildet. Die Bodenplatte 3 ist hier aus ultrahochfestem Mangan-Bor-legierten Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 780 MPa hergestellt und weist in Querrichtung, d.h. parallel zu den kürzeren Seiten des Rechtecks, Versickungen auf zur Steigerung der Beul- und Biegesteifig- keit. Der Rahmen 4 ist mittels Laserlöten, Laserschweißen und/oder Laser-Hybridschweißen mit der Bodenplatte 3 verbunden.

Die Deckelplatte 2 ist hier aus einem Stahl-Kunststoff-Sandwich hergestellt und weist ebenfalls in Querrichtung Versickungen zur Steigerung der Beul- und Biegesteifigkeit auf. Die Deckelplatte 2 ist mit dem Rahmen 4 beispielsweise verschraubt, wobei zwischen Rahmen 4 und Deckelplatte 2 eine umlaufende Dichtung 6 angeordnet ist, wobei die Dichtung 6 beispielsweise an den Rahmen 4 fixiert ist. An wenigstens einer Stelle des Batteriegehäuses 1 , vorzugsweise wenigstens in der Mitte, ist zwischen der Deckelplatte 2 und dem dort angeordneten Querträgerelement 5 ein Abstandhaltemittel 10 angeordnet, um eine ausreichende Stabilität des Batteriegehäuses 1 zu gewährleisten.

In Figur 2 ist ein schematischer Querschnitt entlang der Schnittlinie A - A des in Figur 1 dargestellten Batteriegehäuses 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, dass der Rahmen 4 als C-Profil ausgeführt ist. Der Rahmen 4 ist mit der Deckelplatte 2 mittels Befestigungsmitteln 14, hier Schrauben, lösbar verbunden, wobei zwischen Deckelplatte 2 und Rahmen 4 zur Erzielung einer Wasserdichtigkeit eine Dichtung 6 umlaufend angeordnet ist. Somit kann die Deckelplatte 2 beispielsweise zu Wartungszwecken abgenommen werden und anschließend wieder mit dem Rahmen 4 verbunden werden, wobei das Batteriegehäuse 1 vorher und nachher wasserdicht ist. An dem Rahmen 4 ist das Querträgerelement 5 befestigt, beispielsweise verschweißt. Das Querträgerelement 5 kann direkt auf der Bodenplatte aufliegen oder von dieser, wie hier dargestellt, beabstandet sein, beispielsweise über Abstandshaltemittel 10.

In den Figuren 3a und 3b ist jeweils ein Rahmen 4 im abgewickelten Zustand in einer schematischen Detailansicht gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In beiden Figuren ist der Rahmen 4 in seinem Ausgangszustand als flaches Blech dargestellt, wobei die gestrichelten Linien anzeigen, wo das Blech profiliert bzw. gekantet wird. In Figur 3a weist der Rahmen einen konstanten Querschnitt auf, während er in Figur 3b einen entlang seiner Haupterstreckungsrichtung veränderlichen Quer- schnitt aufweist. Gemäß den dargestellten Ausführungsformen ist der Rahmen 4 einstückig ausgeführt, jedoch kann er auch mehrstückig ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Rahmen 4 in Figur 3b aus zwei im Wesentlichen symmetrischen Rahmenteilen bestehen, die miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden. Die Schweißnähte werden dabei wenigstens an den zur Verbindung mit der Deckelplatte 2 und der Bodenplatte 3 vorgesehenen Stellen bearbeitet, beispielsweise plan abgeschliffen, um ebene Dichtflächen zu erzielen. Alternativ stellen die dargestellten Ausführungsformen Rahmenteile dar, von denen mehrere aneinandergefügt werden, um den Rahmen 4 herzustellen. Die Ausführungsform gemäß Figur 3b weist einen verlängerten Flansch in der Mitte auf, da dort erste Anbin- dungsstellen 11 zur Anbindung des Batteriegehäuses 1 an die Fahrzeugkarosserie 20 vorgesehen sind. Die Einschnitte zu beiden Seiten des mittleren Flansches vereinfachen das spätere Profilbiegen, um den umlaufenden Rahmen 4 herzustellen.

In Figur 4 ist ein schematischer Querschnitt entlang der Schnittlinie B - B eines Batteriegehäuses 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist oberhalb des Querträgerelements 5 ein Befestigungselement vorgesehen, an welchem die zweiten Anbindungsstellen 12 vorgesehen sind. Zusätzlich ist in dem Querträ- gerelement 5 ein Rohr dargestellt, welches als Temperierelement 13 fungiert, beispielsweise zur Durchleitung einer Kühlflüssigkeit und damit zur Kühlung der Batterie.

In Figur 5 ist eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeug batterie 100 von oben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Fahrzeugbat- terie 100 weist ein Batteriegehäuse 1 und mehrere in einem Innenraum des Batteriegehäuses 1 angeordnete Batteriemodule 21 auf, von denen in der Figur 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eines dargestellt ist. Die Batteriemodule 21 sind in Aufnahmefächer 23 angeordnet, die im Innenraum des Gehäuses 1 ausgebildet sind. Das Batteriegehäuse 1 der Fahrzeugbatterie 100 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Das Gehäuse umfasst eine in Figur 5 nicht dargestellte Deckelplatte 2 und eine in Figur 5 nicht dargestellte Bodenplatte 6. Zwischen der Deckelplatte 2 und der Bodenplatte 6 ist ein Rahmen 4 angeordnet, der mit der Deckelplatte 2 und der Bodenplatte 3 verbunden ist. Innerhalb eines von dem Rahmen umschlossenen Raums sind mehrere Querträ- gerelemente 5 und ein Längsträgerelement 7 angeordnet. Die Querträgerelemente 5 und das Längsträgerelement 7 sind fest mit dem Rahmen 4 verbunden. Das Längsträgerelement 7 teilt den von dem Rahmen 4 umschlossenen Raum in einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich. Der erste und zweite Bereich bilden eine erste und zweite Reihe zur Aufnahme von Batteriemodulen 21. Der Fachmann versteht, dass durch Anordnung eines weite- ren Längsträgerelements 7 in dem von dem Rahmen 4 umschlossenen Raum, eine weitere Reihe von Aufnahmefächern 23 zur Aufnahme von Batteriemodulen 21 zur Verfügung gestellt wird. Bei einer Anordnung des Batteriegehäuses 1 an einem Kraftfahrzeug ist das Längsträgerelement 7 bevorzugt in Richtung einer Fahrzeuglängsrichtung L und die Querträger senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung L angeordnet.

Anhand von Schnittdarstellungen in den Figuren 6 bis 17 sollen nachfolgend mehrere Varianten des Batteriegehäuses 1 der Fahrzeugbatterie 100 beschrieben werden, bei welchen besondere Maßnahmen ergriffen sind, um eine effiziente Kühlung der Batteriemodule 21 zu ermöglichen, ohne den Schutz der Batteriemodule 21 gegen eine Krafteinwirkung von unten oder von der Seite zu beeinträchtigen.

Bevorzugt liegt das Längsträgerelement 7 mit einer ersten Stirnseite innen an der Vorderseite des Rahmens 4 und mit einer zweiten Stirnseite innen an der Rückseite des Rahmens 4 an.

In Figur 6 ist eine Fahrzeug batterie 100 gemäß einer ersten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C in Figur 5 dargestellt. Zwischen Deckelplatte 2 und Bodenplatte 3 ist ein Querträgerelement 5 angeordnet. Das Querträgerelement 5 ist als geschlossenes Rechteckprofil ausgeführt. An den Außenseiten des Querträgerelements 5, die den Aufnahmefächer zugewandt sind, steht das Querträgerelement 5 in thermischem Kontakt mit den Batteriemodulen 21. Um eine effiziente Kühlung der Batteriemodule 21 zu ermöglichen, sind in dem Querträgerelement 5 mehrere, hier vier, erste Temperierelemente 13 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet. Die ersten Temperierelemente 13 sind des Querträgers 5 untereinander angeordnet. Die Temperierelemente 13 sind als Kühlflüs- sigkeitskanäle und/oder Rohre ausgebildet. Um einen möglichst guten Wärmeübergang zwischen dem Querträgerelement 5 und den ersten Temperierelementen 13 zu ermöglichen, liegen die ersten Temperierelemente an einer Innenkontur des Querträgerelements 5 an. An der Außenseite des Querträgerelements 5 ist ein Wärmeleitmittel, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, vorgesehen, so dass der Wärmeübergang zwischen Querträger 5 und Batte- riemodul 21 verbessert wird.

Die Temperierelemente 12 verlaufen von einer ersten Stirnseite des Querträgerelements 5 zu einer gegenüberliegenden Stirnseite des Querträgerelements 5. Es ist alternativ denkbar, dass ein Temperierelement 13 in Form eines Kühlmittelkanals innerhalb des Querträgerele- ments 5 angeordnet ist, welches von der Seite betrachtet S-Iinienförmig oder mäanderförmig innerhalb des Querträgerelements 5 verläuft. Unterhalb des Batteriemoduls 21 weist die Fahrzeugbatterie 100 einen durch das Batteriemodul 21 und die Bodenplatte 3 begrenzten Deformationsraum 18 auf, welcher eine Verformung der Bodenplatte 3 infolge einer Krafteinwirkung von unten aufnehmen kann. Durch die Anordnung der ersten Temperierelemente 13 innerhalb des Querträgerelements 5 kann der Bereich zwischen Batteriemodulen 21 und Bodenplatte 3 vollständig als Deformationsraum 18 genutzt werden. Der Deformationsraum 18 konkurriert nicht mit dem Bauraum für Vorrichtungen zur Kühlung der Batteriemodule 21.

In Figur 7 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer zweiten Variante in einem schemati- sehen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind in dem Querträgerelement 5 ebenfalls mehrere, hier vier, erste Temperierelemente 13 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet. Die in Figur 7 dargestellte Fahrzeugbatterie unterscheidet sich von der Fahrzeugbatterie nach Figur 6 durch den Querschnitt des Querträgerelements 5. Während das in Figur 5 dargestellte Querträgerelement 5 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, ist das Querträgerelement 5 gemäß der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform mit einem konischen Querschnitt ausgeführt. Insbesondere ist das Querträgerelement 5 an seiner Unterseite breiter als an seiner Oberseite. Insofern nimmt die Breite des Querträgerelements 5 von der Oberseite zur Unterseite hin kontinuierlich zu. Das durch zwei benachbarte Querträgerelemente 5 begrenzte Aufnahmefach 23 ver- jüngt sich somit ausgehend von der Deckelplatte 2 in Richtung der Bodenplatte 3 ist. Dies vereinfacht das Einsetzen der Batteriemodule 21 in das Aufnahmefach 23.

In Figur 8 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer dritten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie D - D in Figur 5 dargestellt. Dabei weisen die Querträger 5 bevorzugt einen rechteckigen oder konischen Profilquerschnitt auf wie in Figur 6 oder Figur 7 gezeigt. Das Querträgerelement 5 liegt mit mindestens einer Stirnseite an dem Rahmen 4 an. Rahmen 4 und Querträgerelement 5 sind dicht, insbesondere flüssigkeitsdicht, miteinander verbunden. Der Rahmen 4 ist mit dem Querträgerelement 5 in einem Verbindungsbereich verbunden, insbesondere verschweißt. Beispielsweise kann das Quer- trägerelement 5 an seiner Stirnseite über eine um das Querträgerelement 5 umlaufende Schweißnaht und/oder angebrachte Dichtmasse dicht mit dem Rahmen 4 verschweißt und/oder gefügt sein. Die Schweißnaht zur Verbindung des Querträgerelements 5 mit dem Rahmen 4 ist bevorzugt an einer Oberfläche des Rahmens 4 angeordnet, die dem Innenraum des Batteriegehäuses 1 , insbesondere einem Aufnahmefach 23 zugewandt ist.

Das Querträgerelement 5 kann mehrere erste Temperierelemente 13 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit aufweisen, die im Inneren des Querträgerelements 5 angeordnet sind. Die Temperierelemente 13 sind in Fig. 8 nicht dargestellt und können beispielsweise Rohre oder Kühlmittelkanäle ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Hohlraum 24 des Querträgerelements 5 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit vorgesehen sein, beispielsweise dadurch, dass dieser mit einem Kühlflüssigkeitseinlauf und einem Kühlflüssigkeitsablauf ver- bunden ist. Insofern kann das Querträgerelement 5 vollständig von einer Kühlflüssigkeit durchflössen werden. Die Kühlung der Batteriemodule 21 ist so vorteilhaft im Inneren des Querträgerelements 5 von dem Innenraum des Batteriegehäuses 1 getrennt. Eine Leckage von Kühlflüssigkeit in den Innenraum des Batteriegehäuses 1 wird hierdurch wirksam verhindert.

Um die ersten Temperierelemente 13 und/oder den Hohlraum 24 mit der Kühlflüssigkeit zu versorgen, weist der Rahmen 4 in dem Verbindungsbereich mehrere Öffnungen 25 zum Durchleiten der Kühlflüssigkeit auf. Insofern können die Öffnungen 25 des Rahmens 4 einen Kühlflüssigkeitseinlauf und einem Kühlflüssigkeitsablauf für den Hohlraum 24 und/oder die ersten Temperierelemente 13 bilden. Die Kühlflüssigkeit kann aus dem Inneren des Rahmens 4 durch die Öffnungen 25 des Rahmens 4 in das Querträgerelement 5 eingeleitet und durch die aus dem Querträgerelement 5 herausgeleitet werden. Die Kühlmittelein- und Kühlmittelableitungen sind außerhalb des Batteriegehäuses 1 angeordnet. Hierdurch ist insbesondere dieser für eine Leckage anfällige Teil des Kühlkreislaufs vorteilhaft außerhalb des dichten Gehäuses 1 angeordnet. Die Sicherheit der Fahrzeugbatterie wird hierdurch vorteilhaft erhöht.

In Figur 9 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer vierten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie D - D in Figur 5 dargestellt. Dabei weisen die Querträger 5 bevorzugt einen rechteckigen oder konischen Profilquerschnitt auf wie in Figur 6 oder Figur 7 gezeigt. Die in Figur 9 dargestellte Fahrzeugbatterie 100 unterscheidet sich von der Fahrzeugbatterie 100 nach Figur 8 durch die Ausgestaltung des Verbindungsbereichs des Rahmens 4, in welchem der Rahmen 4 mit dem Querträger 5 verbunden ist. Gemäß der in Figur 8 dargestellten Ausführungsform weist der Rahmen 4 eine Ausnehmung 26 auf, die an den Querschnitt des Querträgerelements 5 angepasst ist. Das Querträgerelement 5 ist derart angeordnet, dass es durch die Ausnehmung 26 in dem Rahmen 4 verläuft. Das Querträgerelement 5 ist über eine um die Ausnehmung 26 umlaufende Schweißnaht und/oder angebrachte Dichtmasse mit dem Rahmen 4 dicht, insbesondere wasserdicht, verschweißt bzw. gefügt. Hierdurch kann der Innenraum des Batteriegehäuses 1 vor möglich- erweise auslaufender Kühlflüssigkeit geschützt werden. Das Querträgerelement 5 ragt über eine der Aufnahmezelle 23 zugewandte Innenwand des Rahmens 4 hinaus. Ein Überstand des über die Innenwand des Rahmens 4 herausragenden Endbereichs des Querträgerelements 5 kann in Abhängigkeit von Bauraumbeschränkungen und der Ausgestaltung des Kühlsystems gewählt werden.

In Figur 10 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer fünften Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie E - E in Figur 5 dargestellt. Die Fahrzeugbatterie 100 kann zusätzlich die Merkmale der in Figur 5, Figur 6, Figur 7 oder Figur 8 dargestellten Ausführungsformen aufweisen. Innerhalb der Querträgerelemente 5 angeordnete erste Temperierelemente 13 ermöglichen eine beidseitige Kühlung solcher Batteriemodule 21, die zwischen zwei Querträgern 5 angeordnet sind. Um solche Batteriemodule 21 von mindestens zwei Seiten kühlen zu können, die in Aufnahmefächern 23 angeordnet sind, die auch durch den Rahmen 4 begrenzt werden, werden sind zusätzlich dritte Temperierelemente 15 in Form von Rohren oder Kühlflüssigkeitskanälen an dem Rahmen 4 angeordnet. Die dritten Temperierelement 15 können in einem Teilstück des Rahmens 4 oder an einer Außenseite des Rahmens 4 angeordnet sein, so dass die Kühlflüssigkeit bei einer Leckage des dritten Temperierelements 15 nicht in den Innenraum des Batteriegehäuses 1 gelangt. Bevorzugt stehen die Batteriemodule 21 , die durch die dritten Temperierelemente 15 gekühlt werden sollen, in thermischem Kontakt mit dem Rahmen 4. Bevorzugt ist auf einer Seite des Rah- mens 4 in dem Bereich des Temperierelements 15 ein Wärmeleitmittel angeordnet.

In Figur 11 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer sechsten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie F - F in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Variante der Fahrzeugbatterie 100 sind oberhalb der Deckelplatte 2 mehrere zweite Temperierele- mente 14 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet, welche beispielsweise als Rohr oder Kühlflüssigkeitskanal ausgebildet sind. Das Batteriemodul 21 steht in thermischem Kontakt mit einer Unterseite der Deckelplatte 2. Hierzu ist das Batteriemodul 21 über einen An- bindungspunkt 9 der Deckelplatte 2 an der Deckelplatte 2 befestigt. Insofern ist das Batteriemodul 21 hängend in dem Gehäuse 21 angeordnet. Die Deckelplatte 2 liegt ferner an ei- ner Oberseite des Rahmens 4 an und ist mit diesem verbunden, beispielsweise verschraubt.

In Figur 12 ist die Fahrzeugbatterie 100 gemäß der sechsten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie C - C in Figur 5 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Batteriemodule 21 an einer der Deckelplatte 2 zugewandten Oberseite des Quer- trägerelements 5 sind Batteriemodule 21 befestigt sind. Die Batteriemodule 21 weisen jeweils einen Befestigungsflansch 16 auf, über welchen das Batteriemodul 21 an dem Querträgerelement 5 befestigt ist. Bevorzugt ist auf jeder Seite des Querträgerelements 5 ein Bat- teriemodul 21 angeordnet. Durch die Befestigung der Batteriemodule 21 an der Oberseite des Querträgerelements 5 steht zwischen Bodenplatte 3 und der der Bodenplatte 3 zugewandten Unterseite der Batteriemodule 21 ein Deformationsraum 18 zur Verfügung. In den Deformationsraum 18 kann sich die Bodenplatte 3 unter einer Krafteinwirkung von unten, beispielsweise bei einem Crash, verformen, ohne dass die Batteriemodule 21 beschädigt werden.

In Figur 13 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer siebten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Variante weist das Batteriemodul 21 seitlich einen elektrischen Anschluss 17 auf, welcher in einem oberen Bereich des Batteriemoduls 21 , insbesondere oberhalb der Oberseite des Längsträgerelements 7, angeordnet ist. Die elektrische Kontaktierung des Batteriemoduls 21 kann daher in einem Kabelführungsraum 19 zwischen der Deckelplatte 2 und der Oberseite des Längsträgerelements 7 erfolgen. Das Querträgerelement 5 erstreckt sich von dem Längsträ- gerelement 7 bis zu dem Rahmen 4. Hierdurch kann die Verkabelung der Batteriemodule in dem Kabelführungsraum 19 zwischen Deckelplatte 2 und Längsträgerelement 7 geführt werden ohne durch das Querträgerelement 5 beeinflusst zu werden.

In Figur 14 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer achten Variante in einem schemati- sehen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Variante ist an dem Batteriemodul 21 seitlich ein elektrischer Anschluss 17 angeordnet, welcher in einem oberen Bereich des Batteriemoduls 21 , insbesondere oberhalb der Oberseite des Längsträgerelements 7, liegt. Das Querträgerelement 5 ist derart ausgebildet, dass es sich von einer Innenseite des Rahmens 4 zu der gegenüberliegenden Innenseite des Rahmens 4 erstreckt. Im Kreuzungsbereich mit dem Längsträger 7 weist das Querträgerelement 5 eine Aussparung 27 zur Durchführung von Kabeln auf.

In Figur 5 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer neunten Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G in Figur 5 dargestellt. Diese Variante ent- spricht im Wesentlichen der in Figur 13 gezeigten Variante mit dem Unterschied, dass der elektrische Anschluss 17 des Batteriemoduls an der Oberseite des Batteriemoduls 21 angeordnet ist.

In Figur 16 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer zehnten Variante in einem schemati- sehen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Variante weist das Batteriemodul 21 an seiner Unterseite einen elektrischen Anschluss 17 auf. An dem Längsträger 7 ist ein Steckverbindungselement 22 zum Anschließen des Batteriemo- duls 21 angeordnet. In einer Abwandlung dieser Variante kann das Steckverbindungselement 22 an einem Querträgerelement 5 angeordnet sein. Das Steckverbindungselement 22 steht aus dem Längsträger in die Aufnahmezelle 23 vor, so dass der elektrische Anschluss 17 des Batteriemoduls 21 in vertikaler Richtung in das Steckverbindungselement 22 gescho- ben werden kann. Das Batteriemodul 22 weist in dieser Ausführungsform eine Aussparung auf, innerhalb derer der elektrische Anschluss 17 angeordnet ist. Die Geometrie der Aussparung ist an die Geometrie des Steckverbindungselements 22 derart abgestimmt, dass das Steckverbindungselement 22 vollständig von der Aussparung aufgenommen werden kann. In Figur 17 ist eine Fahrzeugbatterie 100 gemäß einer elften Variante in einem schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie G - G in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Variante weist das Batteriemodul 21 seitlich einen elektrischen Anschluss 17 auf. An dem Längsträger 7 ist ein Steckverbindungselement 22 zum Anschließen des Batteriemoduls 21 angeordnet. In einer Abwandlung dieser Variante kann das Steckverbindungselement 22 an einem Quer- trägerelement 5 angeordnet sein. Das Steckverbindungselement 22 ist seitlich in den Längsträger integriert, so dass der elektrische Anschluss 17 des Batteriemoduls 21 in horizontaler Richtung in das Steckverbindungselement 22 geschoben werden kann.

Die vorstehend beschriebenen Fahrzeugbatterien 100 weisen jeweils Batteriegehäuse 1 auf, die eine Deckelplatte 2 und eine Bodenplatte 3 umfassen, wobei zwischen Deckelplatte 2 und Bodenplatte 3 ein Rahmen 4 angeordnet ist, wobei der Rahmen 4 mit der Deckelplatte 2 und der Bodenplatte 3 verbunden ist. In dem vom Rahmen 4 umschlossenen Raum ist wenigstens ein Querträgerelement 5 angeordnet, das fest mit dem Rahmen 4 verbunden ist, wobei

- in dem Querträgerelement 5 ein erstes Temperierelement 13, insbesondere ein Rohr, zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet ist, und/oder

- das Querträgerelement 5 einen Hohlraum 24 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit aufweist, welcher mit einem Kühlflüssigkeitseinlauf und einem Kühlflüssigkeitsablauf verbunden ist, und/oder

- oberhalb der Deckelplatte 2 ein zweites Temperierelement 14, insbesondere ein Rohr, zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit angeordnet ist.

Hierdurch kann eine effiziente Kühlung der Batteriemodule 21 erreicht werden, ohne den Schutz der Batteriemodule 21 gegen eine Krafteinwirkung von unten oder von der Seite zu beeinträchtigen. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Batteriegehäuse

2 Deckelplatte

3 Bodenplatte

4 Rahmen

5 Querträgerelement

6 Dichtung

7 Längsträgerelement

8 Wärmeleitmittel

9 Anbindungspunkt

10 Abstandshaltemittel

11 erste Anbindungsstellen

12 zweite Anbindungsstellen

13 Temperierelement

14 Temperierelement

15 Temperierelement

16 Befestigungsflansch

17 elektrischer Anschluss

18 Deformationsraum

19 Kabelführungsraum

20 Karosserie

21 Batteriemodul

22 Steckverbindungselement

23 Aufnahmefach24 Hohl

25 Öffnung

26 Ausnehmung

27 Aussparung 100 Fahrzeugbatterie