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Patent Searching and Data


Title:
BATTERY HOUSING FOR A VEHICLE DRIVEN BY AN ELECTRIC MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/105328
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a battery housing (1) for a vehicle driven by an electric motor, which is to be installed in the floor region of a vehicle, having a frame (2), which encloses at least one battery module, and a floor (3), which is connected to the frame (2). The floor (3) takes the form of a sandwich construction and forms hollow chambers (18, 18'), which can be used as temperature-control channels for guiding through a fluid by virtue of end-side openings in adjacent hollow chambers (18, 18') being connected to one another at their two ends.

Inventors:
GÜNTHER ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/083586
Publication Date:
June 03, 2021
Filing Date:
November 27, 2020
Export Citation:
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Assignee:
KIRCHHOFF AUTOMOTIVE D GMBH (DE)
International Classes:
H01M50/249; B60L50/60; B60L50/64; F28D9/00; H01M10/60; H01M10/613; H01M10/625; H01M10/6556; H01M50/204; H01M50/231; H01M50/242; H01M50/289; H01M50/291
Foreign References:
US20160164148A12016-06-09
US20180062224A12018-03-01
US20170176108A12017-06-22
DE102017119436A12019-02-28
DE102016213832A12018-02-01
DE102017119436A12019-02-28
DE102015008942A12017-01-12
DE102017103653A12018-08-23
DE102011107607A12013-01-03
DE102016213832A12018-02-01
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Claims:
Patentansprüche

1. Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug, einzubauen im Bodenbereich eines Fahrzeugs, mit einem zumindest ein Batteriemodul einfassenden Rahmen (2) und einem an den Rah men (2) angeschlossenen Boden (3), wobei der Boden (3) mit einem Auffahrschutz ausgestattet ist, wobei der Boden (3) als Sandwichkon struktion ausgebildet ist, die ein unteres Blech (6, 6.1, 6.2), ein von dem unteren Blech (6, 6.1 , 6.2) beabstandetes oberes Blech (7, 7.1 ,

7.2) und ein dazwischen liegendes, an das untere Blech und das obere Blech angeschlossenes Strukturblech (8, 8.1 , 8.2) umfasst, wobei das Strukturblech (8, 8.1 , 8.2) zumindest abschnittsweise in seinem Quer schnittsverlauf aus einer sich wiederholenden Folge (F) aus einem ersten Anlageabschnitt (9, 9', 9.1 , 9.1', 9.2, 9.2'), einem ersten Über brückungsabschnitt (10, 10.1 , 10.2), einem zweiten Anlageabschnitt (11 , 11.1 , 11.2) und einem zweiten Überbrückungsabschnitt (12, 12.1 ,

12.2) gebildet ist, wobei der erste Anlageabschnitt (9, 9', 9.1 , 9.1 ', 9.2, 9.2') an das untere Blech (6, 6.1 , 6.2) und der zweite Anlageabschnitt (11 , 11.1 , 11.2) an das obere Blech (7, 7.1 , 7.2) angeschlossen ist und wobei die Überbrückungsabschnitte (10, 10.1 , 10.2, 12, 12.1 , 12.2) je weils einen an das untere Blech (6, 6.1, 6.2) angeschlossenen Anla geabschnitt (9, 9'; 9.1 , 9.1 '; 9.2, 9.2') mit einem an das obere Blech (7,

7.1. 7.2) angeschlossenen zweiten Anlageabschnitten (11 , 11.1 , 11.2) verbinden , dadurch gekennzeichnet, dass durch das Strukturblech

(8, 8.1, 8.2) mit seinen Überbrückungsabschnitten (10, 10.1 , 10.2, 12, 12.1, 12.2) und den diese verbindenden zweiten Anlageabschnitten (11 , 11.1 , 11.2) und das die durch diese Abschnitte gebildeten Kanäle verschließende obere Blech (7, 7.1 , 7.2) gebildete Flohlkammern (18, 18') als Temperierkanäle zum Durchleiten eines Fluids nutzbar sind, indem endseitige Öffnungen benachbarter Flohlkammern (18, 18') an ihren beiden Enden miteinander verbunden sind.

2. Batteriegehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das obere Blech (7, 7.1 , 7.2) dünner ist als das untere Blech (6, 6.1 ,

6.2).

3. Batteriegehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flohlkammern endseitig in jeweils einen Sammler münden. 4. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageabschnitte (9, 9', 9.1 , 9.1 9.2, 9.2', 11 , 11.1, 11.2) über ihre gesamte Breite (B1 , B1.1 , B2, B2.2) an das je- weils angrenzende obere bzw. untere Blech (6, 6.1 , 6.2, 7, 7.1 , 7.2) angeschlossen sind.

5. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anlageabschnitte (9, 9', 9.1 , 9.1 ', 9.2, 9.2') des Strukturblechs (8, 8.1 , 8.2) mit dem unteren Blech (6, 6.1 ,

6.2) verklebt und die zweiten Anlageabschnitte (11 , 11.1 , 11.2) des Strukturblechs (8, 8.1 , 8.2) mit dem oberen Blech (7, 7.1 , 7.2) verlötet sind. 6. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anlageabschnitte (9, 9', 9.1 , 9.1 ', 9.2, 9.2') des Strukturblechs (8, 8.1 , 8.2) eine geringere Breite aufweisen als die zweiten Anlageabschnitte (11 , 11.1 , 11.2) des Strukturblechs (8, 8.1, 8.2).

7. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen dem oberen Blech (7,

7.1. 7.2) und dem unteren Blech (6) um ein Mehrfaches kleiner ist als die Breite (B1 , B1.1 , B2, B2.2) der Anlageabschnitte (9, 9', 9.1 , 9.1 ', 9.2, 9.2', 11 , 11.1 , 11.2) des Strukturblechs (8, 8.1 , 8.2).

8. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsabschnitte (10, 10.1, 10.2,

12. 12.1. 12.2) des Strukturbleches (8, 8.1, 8.2) in dem Querschnitts- verlauf länger sind als die kritische Knicklänge derselben.

9. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsabschnitte (10, 10.1, 10.2, 12, 12.1 , 12.2) in die daran angrenzenden Anlageabschnitte (9, 9', 9.1 , 9.1', 9.2, 9.2', 11 , 11 ,1, 11 ,2) mit einem Radius (14, 14.1 , 15,

15.1 , 16, 16,1, 17, 17.1) übergehen. 10. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsabschnitte (10, 10.1, 10.2, 12, 12.1 , 12.2) die Anlageabschnitte (9, 9.1 , 9.2, 11 , 11.1 , 11.2, 9', 9.1', 9.2') miteinander in Abstandsrichtung des unteren Blechs (6, 6.1 , 6.2) zum oberen Blech (7, 7.1 , 7.2) verbinden.

11. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Überbrückungsab schnitte (10, 12) sich über die gesamte Längs- oder Quererstreckung des Strukturbleches (8) erstrecken.

12. Batteriegehäuse nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die endseitigen Öffnungen benachbarter Hohlkammern (18, 18') an ihren Enden versetzt zueinander miteinander verbunden sind.

13. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturblech (8.1 , 8.2) zur Ausbildung der Überbrückungsabschnitte (10.1 , 10.2, 12, 12.1 , 12.2) und der Anla geabschnitte (9.1 , 9.1', 9.2, 9.2', 11.1 , 11.2) über Stützvorsprünge (22, 22.1) verfügt.

14. Batteriegehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein solcher Stützvorsprung (22, 22.1) mit kreisrundem Umriss noppenförmig ist.

15. Batteriegehäuse nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturblech (8.1 , 8.2) über eine Vielzahl von Stützvorsprüngen (22, 22.1) verfügt, die nach Art eines Rasters zueinander angeordnet sind.

Description:
Batteriegehäuse für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruchs 1. Elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge, etwa Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, sind mit leistungsfähigen und großräumigen Batteriemo dulen ausgestattet. Diese sind typischerweise im Bodenbereich des Fahr zeugs angeordnet, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs bodennah zu hal ten. Die Batteriemodule sind in einem Batteriegehäuse angeordnet. Das Batteriegehäuse weist einen Rahmen mit einem daran angeschlossenen Boden auf. Das Batteriegehäuse kann aus einem Rahmenteil und einem Boden zusammengesetzt sein, es sind jedoch auch Ausgestaltungen denk bar, bei der eine Wanne, die einen umlaufenden Rahmen sowie einen daran angeformten Boden aufweist, als Batteriegehäuse genutzt wird. Typischer- weise sind die Batteriemodule in dem Batteriegehäuse an dem Rahmen be festigt und liegen auf dem Boden des Batteriegehäuses auf. Bei den Batte riemodulen handelt es sich typischerweise um Li-Ionen-Batterien, typischer weise Hochvoltbatterien. Diese dürfen nicht beschädigt werden. Im Falle einer Beschädigung geht von diesen eine nicht unbeträchtliche Gefahr aus. Batteriegehäuse dieser Art sind bezüglich ihrer Rahmen bzw. Rahmen strukturen ausgelegt, um zumindest zu einem gewissen Maß seitliche Auf prallkräfte beschädigungsfrei für die darin enthaltenen Batteriemodule auf nehmen bzw. auffangen zu können. Aufgrund mangelnder Einbauhöhe kann mit solchen Hohlkammerprofilen, die typischerweise als Rahmen- Strukturen eingesetzt werden, der Boden eines Batteriegehäuses jedoch nicht geschützt werden. Ein Auffahrschutz wird daher gewünscht, da im Falle eines Aufsetzens des Fahrzeuges mit dem Boden des Batteriegehäu ses auf einem Hindernis insbesondere bei großflächig ausgelegten Batte riegehäusen ebenfalls eine Deformation der darin enthaltenen Batteriemo- dule vermieden werden soll.

Aus DE 10 2017 119436 A1 ist ein Batteriegehäuse bekannt, bei dem der Boden aus einem extrudierten Aluminiumhohlkammerprofil gebildet ist. Hierdurch wird eine Struktur bereitgestellt, die eine für einen Auffahrschutz hinreichende Steifigkeit aufweist. Ist eine höhere Steifigkeit gewünscht, werden auch andere Werkstoffe, etwa hochfeste Legierungen eingesetzt, um einen Auffahrschutz bereitzustellen. Eingesetzt werden hierzu beispielsweise auch hochfeste Titanplatten. Nachteilig bei diesen sind die hohen Kosten, der erhöhte Verarbeitungsauf wand sowie ein höheres Gewicht.

Aus DE 10 2015 008 942 A1 ist eine Temperiervorrichtung für ein Batterie gehäuse bekannt. Diese befindet sich im Bodenbereich des Batteriegehäu ses bzw. bildet diesen. Die Temperiervorrichtung umfasst zwei wellenförmig profilierte Bleche, die bezüglich der Längserstreckung der Profilierung der damit gebildeten Kanäle rechtwinklig übereinanderliegend angeordnet sind. Die profilierten Bleche liegen lose aufeinander, um Gleitwege bereitzustel len, um eine begrenzte Deformation zuzulassen. Im Falle eines Aufsetzens sollen auf den Boden einwirkende Kräfte über die Gleitwege abgebaut und nicht in das Batteriegehäuseinnere weitergeleitet werden.

DE 10 2017 103 653 A1 offenbart ein Batteriegehäuse, welches zwei von einander beabstandete Bodenbleche aufweist. Zwischen diesen Bodenble chen ist ein profiliertes Verstärkungsblech angeordnet.

DE 10 2011 107 607 A1 offenbart eine Kühlplatte, die oberseitig auf einem Batteriegehäuse angebracht ist.

DE 10 2016 213 832 A1 offenbart ein Batteriegehäuse aus einem Strang pressprofil.

Vor dem vorstehend aufgezeigten Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Batteriegehäuse bereitzustellen, welches mit einem leichten und kos tengünstig herzustellenden Auffahrschutz ausgerüstet ist, der zudem nur einen geringen Bauraum benötigt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein eingangs genanntes, gattungsgemä ßes Batteriegehäuse, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. . Kern der Erfindung ist, dass der Boden in der beschriebenen Art und Weise als Sandwichkonstruktion ausgebildet ist. Durch die besondere Sandwich konstruktion wird nicht nur ein einfacher und kostengünstiger Aufbau ge währleistet, sondern auch eine besonders effektive Verstärkung des Bo dens geschaffen, womit der Boden zwar mit einem nur einen geringen Bau raum benötigenden Auffahrschutz ausgestattet ist, dieser dennoch eine be sonders hohe Steifigkeit aufweist.

Die Sandwichkonstruktion umfasst ein unteres Blech und ein oberes Blech. Die beiden Bleche sind mit Abstand zueinander angeordnet. Sie stellen die äußeren Gurte der Sandwichkonstruktion dar. Zwischen diesen beiden Ble chen ist ein Strukturblech angeordnet, durch das die beiden Bleche zug-, druck- und schubfest miteinander verbunden sind. Das Strukturblech ist in seinem Querschnittsverlauf zumindest abschnittsweise wellenförmig profi liert. Die Profilierung besteht aus einer sich wiederholenden Folge von Strukturabschnitten. Eine solche Abschnittsfolge umfasst folgende Ab schnitte, die in der nachfolgenden Reihenfolge ineinander übergehen:

- einen ersten Anlageabschnitt,

- einen ersten Überbrückungsabschnitt,

- einen zweiten Anlageabschnitt und

- einen zweiten Überbrückungsabschnitt.

Der erste Anlageabschnitt ist an dem unteren Blech angeschlossen. Der zweite Anlageabschnitt ist an dem oberen Blech angeschlossen. Die beiden Anlageabschnitte liegen über eine gewisse Erstreckung in Querschnittsrich tung des Strukturbleches an dem unteren bzw. oberen Blech an. Damit kon taktiert das Strukturblech das untere Blech und das obere Blech jeweils mit einem flächigen Kontakt. Die beiden Überbrückungsabschnitte sind in Ab standsrichtung des oberen zu dem unteren Blech angeordnet und verbin den die Anlageabschnitte miteinander. Die vorbeschriebene Abschnitts folge kann selbstverständlich auch an einem anderen Abschnitt beginnen, beispielsweise dem ersten Überbrückungsabschnitt. Dann erstreckt sich die Abschnittsfolge bis zum ersten Anlageabschnitt (einschließlich). Die Über brückungsabschnitte sind bei der beschriebenen Folge der Strukturab- schnitte um die Breite des zweiten Anlageabschnittes voneinander beab- standet. Die Profilierung des Strukturbleches erstreckt sich gemäß einer ersten Ausgestaltung über die gesamte Längserstreckung des Strukturble ches. Durch diese Strukturierung hat das Strukturblech eine Form einer Wechselfolge von wechselweise zu dem unteren Blech und dem oberen Blech offenen Kanälen.

In einer anderen Ausgestaltung verfügt das Strukturblech über lokale Stütz vorsprünge. Diese sind typischerweise nach Art eines Rasters angeordnet. Diese Stützvorsprünge können durch einen Präge- bzw. Tiefziehprozess in eine Platine zur Ausbildung des Strukturbleches eingebracht sein. Durch einen solchen Stützvorsprung ist mit seiner Außenseite ein erster Anlage abschnitt und durch die Grundfläche des Strukturbleches ein zweiter Anla geabschnitt bereitgestellt.

Ein solcher Stützvorsprung kann, wenn dieser nicht einstückig als Teil des Strukturbleches hergestellt ist, auch auf dem Strukturblech aufgeklebt und aus einem anderen Material als das Strukturblech gefertigt sein. Möglich ist es auch, die Stützvorsprünge als Vollzylinder auszuführen, beispielsweise auf ein Bodenblech des Strukturbleches aufgeklebt.

Die Ausrichtung der Überbrückungsabschnitte zwischen den beiden Ble chen verläuft in Abstandsrichtung der beiden Bleche voneinander. Bei dem im Rahmen dieser Ausführungen benutzten Begriff der Abstandsrichtung ist diejenige Richtung zu verstehen, in der ein erster Anlageabschnitt mit einem zweiten Anlageabschnitt durch einen Überbrückungsabschnitt verbunden ist. In seinem in den angrenzenden Anlageabschnitt übergehenden Endab schnitt verfügen die Überbrückungsabschnitte über einen Übergangsab schnitt, der mit einem Radius ausgeführt ist.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Winkelerstreckung des Radius 70° oder mehr beträgt. Sollten die einander gegenüberliegenden Über gangsabschnitte nicht unmittelbar ineinander übergehen, ist der dazwi schen befindliche Abschnitt typischerweise gerade ausgeführt und schließt mit den beiden Blechen einen Winkel von 90° ± 10° ein. Die Abstandsrich tung ist somit diejenige Richtung, dass bei den zu berücksichtigenden, von außen auf das untere Blech orthogonal einwirkenden Kräfte diese in oder weitestgehend in Kraftflussrichtung auf das obere Blech übertragen wer den. Die Übergangsabschnitte erstrecken sich vorzugsweise über 80°, wei ter bevorzugt über 85° und besonders bevorzugt über 90° gegenüber den Anlageabschnitten. In Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem obe ren und dem unteren Blech können die Übergangsabschnitte der Überbrü ckungsabschnitte ineinander übergehen. In vielen Fällen wird zum Erzielen des gewünschten Abstandes zwischen den beiden Blechen zwischen den Übergangsabschnitten der Überbrückungsabschnitte ein gerader mittlerer Abschnitt eingeschaltet sein, der vorzugsweise rechtwinklig zu den beiden Blechen verläuft. Eine Neigung von 5° bis 10° ist tolerabel, vor allem, wenn die Erstreckung des mittleren Abschnittes in Richtung der Dicke der Sand wichkonstruktion kleiner ist als die Erstreckung der Übergangsabschnitte in dieser Richtung. Die Radien der Übergangsabschnitte der Überbrückungs abschnitte im Übergang zu dem an das untere Blech bzw. an das obere Blech angeschlossenen Anlageabschnitt können unterschiedlich sein, bei spielsweise um den Herstellprozess zu vereinfachen.

In Abhängigkeit von der Neigung der Überbrückungsabschnitte zu der flä chigen Erstreckung des unteren bzw. oberen Bleches lässt sich die Funkti onalität der Bodensandwichkonstruktion einstellen. Grenzen die Überbrü ckungsabschnitte rechtwinklig an das untere bzw. obere Blech oder nur um einige wenige Winkelgrade hiervon abweichend, ist die Bodensandwich konstruktion gegenüber Belastungen in Richtung ihrer Höhe steifer, vergli chen mit einer Ausgestaltung, bei der die Überbrückungsabschnitte einen deutlich kleineren Winkel mit den beiden Blechen einschließen. Vor allem im letzteren Fall können die Überbrückungsabschnitte zur Energieabsorp tion eingesetzt werden. Insbesondere wenn das Strukturblech durch Stütz vorsprünge strukturiert ist, wird hierdurch bei Anordnen der Stützvorsprünge gemäß einem Raster Energie unabhängig von der Einwirkrichtung gleicher maßen absorbiert. In einem solchen Fall wird man zur Auslegung des Struk turbleches ein für diese Zwecke geeignetes Material verwenden.

Die Anlageabschnitte sind, worauf bereits hingewiesen wurde, flächig, mit hin mit zumindest einem Abschnitt ihrer Erstreckung in Breitenrichtung und über ihre Länge durchgängig oder über mehrere oder eine Vielzahl mit Ab stand zueinander angeordneter Verbindungsstellen an das obere und das untere Blech angebunden. In den Abschnitten des oberen und des unteren Bleches, in denen die Anlageabschnitte des Strukturbleches angeschlos sen sind, ist das obere bzw. untere Blech infolge der höheren kumulierten Materialstärke verstärkt. In den übrigen Abschnitten ist ein in Schalenbau weise gebautes Hohlprofil, typischerweise mit etwa rechteckförmiger Quer schnittsfläche, bereitgestellt.

Durch die gegenüber dem oberen und unteren Blech in Abstandsrichtung weisenden Übergangsabschnitte ist ein erhöhtes Widerstandsmoment in Querrichtung zur Profilierungsrichtung des Strukturbleches durch seine Strukturierung gegenüber einer von unten wirkenden Kraft besonders steif ausgelegt. Durch die Anbindung der Anlageabschnitte an jeweils ein Blech sind Gleitbewegungen zwischen den Anlageabschnitten und dem jeweili gen Blech unterbunden, weshalb dieser Boden auch in Querrichtung zur Längserstreckung der Anlageabschnitte des Strukturbleches eine beson dere Steifigkeit hat.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Anlageabschnitte in ihrem Querschnittsverlauf über ihre gesamte Breite bzw. zumindest weitestge hend über ihre gesamte Breite schub-, druck- und zugfest an das jeweils angrenzende obere bzw. untere Blech angeschlossen.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die ersten, an das untere Blech ange schlossenen Anlageabschnitte des Strukturbleches mit diesem verklebt, wohingegen die zweiten Anlageabschnitte mit dem oberen Blech verlötet sind. Durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Strukturblech und dem oberen und dem unteren Blech ist eine gleichmäßige Kraftverteilung gegeben. Zudem kann durch die Klebeschicht eine thermische Isolierungs wirkung zwischen dem unteren Blech und dem Strukturblech bereitgestellt werden.

In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die durch ein Struktur blech mit einer wellenförmigen Querschnittsprofilierung, deren Anlageab schnitte der Längs- oder Quererstreckung des Bodens folgen, und das obere Blech gebildeten Hohlkammern als Temperierkanäle zum Durchlei- ten eines Fluids genutzt, typischerweise zum Kühlen der in dem Batteriege häuse befindlichen Batteriemodule. Zu diesem Zweck sind die endseitigen Öffnungen der Kanäle miteinander verbunden und in einen Kühlmittelkreis lauf eingeschaltet. Eine Nutzung dieser durch die besondere Sandwichkon struktion ohnehin vorhandenen Hohlkammern ist vorteilhaft, da auf dem oberen Blech die Batteriemodule typischerweise aufliegen. Durch den Ver lauf des Strukturbleches ist zudem nur eine geringe Materialstärke dessel ben vonnöten, sodass die durch das Strukturblech und das obere Blech ge bildete Temperierkanalanordnung nur eine geringe Wärme speichernde Masse aufweist und daher besonders effektiv ist.

Ist die Strukturierung des Strukturbleches durch eine wellenförmige Profilie rung bereitgestellt, deren Anlageabschnitte der Längserstreckung des Bo dens folgen, können die endseitigen Öffnungen der dadurch gebildeten Hohlkammern an jeder Seite des Bodens in einen gemeinsamen Sammler münden. Durchaus möglich ist es, mehrere einzelne Hohlkammern zusam menzuschalten und durch einen Umlenksammler mit einer entsprechenden Anzahl weiterer Kanäle zu verbinden. In einer anderen Ausgestaltung sind jeweils zwei benachbarte Hohlkammern miteinander verbunden. Auf diese Weise fließt in eine Hohlkammer das Temperierfluid an einem distalen Ende aus einer auf einer ihrer Seiten benachbarten Hohlkammer ein und an ihrem anderen distalen Ende in eine auf der anderen ihrer Seiten benachbarten Hohlkammer aus, sodass sich eine mäanderförmige Temperierleitung ergibt.

Zur Temperierung ist es nicht unbedingt erforderlich, dass sämtliche durch das Strukturblech und das obere Blech gebildeten Hohlkammern als Fluid kanäle genutzt werden. Es ist durchaus möglich, dass nur ein Teil der zur Verfügung stehenden Hohlkammern für die vorgesehene Temperierung ge nutzt werden.

Die Ausgestaltung einer Bodensandwichkonstruktion, bei der der erste An lageabschnitt des Strukturblechs mit dem unteren Blech verklebt und der zweite Anlageabschnitt des Strukturblechs mit dem oberen Blech verlötet ist, ist zur Temperierung des Batteriegehäusesinneren besonders effektiv. Durch das Verlöten des oberen Bleches mit dem Strukturblech ist einerseits eine besonders gute Wärmeübertragung zwischen den die Hohlkammern bildenden Blechen gegeben, während andererseits durch den Kleber zwi schen Strukturblech und unterem Blech eine Wärmeisolierung erfolgt.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das obere Blech dünner als das untere Blech. Durch diese Auslegung des Bodens wird erreicht, dass lokale Defor mationen des unteren Bleches, etwa Eindrückungen, vermieden sind. Durch die Sandwichkonstruktion ist jedoch nicht vonnöten, dass auch das obere Blech entsprechend dick ausgeführt sein muss. Ein hinsichtlich seiner Dicke dünneres oberes Blech ist im Falle einer Temperierung des Bodens vorteilhaft.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem Querschnitts verlauf des Strukturbleches die Anlageabschnitte, die an das obere Blech angeschlossen sind, eine geringere Breite aufweisen, als die Anlageab schnitte, mit denen das Strukturblech, die an das untere Blech angeschlos sen ist. Dann ist die freie Querschnittsfläche der durch das obere Blech be grenzten Hohlkanäle entsprechend größer, was wiederum günstig im Falle einer Temperierung des Bodens ist.

Der Abstand zwischen dem oberen Blech und dem unteren Blech ist vor zugsweise kleiner als die Breite der Anlageabschnitte des Strukturblechs. Typischerweise sind die Übertragungsabschnitte kürzer als die kritische Knicklänge nach Euler, wobei als Knicklängenbeiwert 0,5 (das zu knickende Element ist beidseitig eingespannt), angenommen wird. Die kritische Knick länge nach Euler ist ausschlaggebend, ob beim Belasten der Übergangs abschnitte mit einer vorbestimmten Kraft diese Knicken oder nicht. Dem Fachmann sind die Eulerschen Knickfälle hinreichend bekannt, sodass an dieser Stelle detaillierte Ausführungen nicht erforderlich sind.

In einer anderen Ausgestaltung sind die Überbrückungsabschnitte des Strukturbleches länger als die kritische Knicklänge derselben. Darüber hin aus kann vorgesehen sein, dass das Strukturblech aus einer Crash-Legie rung, etwa einer speziellen Aluminiumlegierung, hergestellt ist. Auf diese Weise wird durch den Boden des Batteriegehäuses ein Crashelement ge bildet, wobei die Übergangsabschnitte im Falle eines Crashs deformiert werden und so Energie aufnehmen bzw. absorbieren können. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse in einer perspektivi schen Ansicht,

Fig. 2: einen Querschnitt durch das in Figur 1 gezeigte Batteriegehäuse,

Fig. 3: ein vergrößerter Ausschnitt der Figur 2,

Fig. 4: eine unterseitige Ansicht des Batteriegehäuses der Figur 1 , wo bei das untere Blech des Bodens ausgeblendet ist,

Fig. 5: eine unterseitige Ansicht eines weiteren Batteriegehäuses, wo bei das untere Blech des Bodens ausgeblendet ist,

Fig. 6: ein vergrößerter Ausschnitt einer Bodensandwichkonstruktion entsprechend demjenigen der Figur 3, jedoch bezüglich des in Figur 5 dargestellten Batteriegehäuses und Fig. 7: eine den Figuren 3 und 6 entsprechender Ausschnitt der Bo densandwichkonstruktion eines weiteren Batteriegehäuses.

Figur 1 zeigt ein Batteriegehäuse 1. Dieses ist durch einen in den Figuren nicht dargestellten Deckel verschließbar. Das Batteriegehäuse umfasst ei- nen Rahmen 2 sowie einen Boden 3. Der Rahmen 2 ist durch eine umlau fende Trägerstruktur gebildet. Der Rahmen 2 ist innenseitig mit Verstär kungsstreben 4, 5 ausgestattet, wobei eine der Verstärkungsstreben eine Längsstrebe 4 ist, durch die die beiden Schmalseiten des Rahmens 2 mit einander verbunden sind. Die Querstreben 5 verbinden die Längsseiten des Rahmens 2 miteinander. Der Übersicht halber ist in Figur 1 beispielhaft nur eine Querstrebe 5 mit dem Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Streben 4, 5 sind an die zur Innenseite des Batterievolumens weisenden Seiten des Rahmens 2 und auch an den Boden 3 mittels Flanschen angeschlossen. Die Längsstrebe 4 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als durch gängige Strebe ausgeführt. Die Querstreben 5 erstrecken sich zwischen dem Rahmen 2 und der Längsstrebe 4, wobei jeweils zwei Querstreben 5, getrennt durch die Längsstrebe 4 bezüglich ihrer Längsachse fluchtend zu einander angeordnet sind. Durch die Streben 4, 5 ist ein Gefache gebildet. In dieses Gefache können Batteriemodule eingesetzt werden. Jedes Fach stellt eine Batteriemodulaufnahme dar. Die Batteriemodule werden am Rah men 2, den Querstreben 5 und/oder der Längsstrebe 4 angeschlossen. Von Besonderheit bei dem Batteriegehäuse 1 ist sein Boden 3. Dieser wird nachstehend erläutert.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt in Querrichtung, parallel zu den Schmalsei ten des Batteriegehäuses 1 der Figur 1 . Der Boden 3 ist an den als aus Hohlkammerprofilstücken bereitgestellten Rahmen 2 sowie die Längsstrebe 4 und die Querstreben 5 angeschlossen. Bei dem Boden 3 handelt es sich um eine Sandwichkonstruktion, die nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur 3 erläutert ist.

Figur 3 zeigt einen in Figur 2 eingezeichneten, vergrößerten Ausschnitt des Bodens 3. Da das Batteriegehäuse 1 im Bodenbereich eines Kraftfahrzeu ges einzubauen ist, ist der Boden 3 mit einem Auffahrschutz ausgestattet. Hierzu ist der Boden 3 in einer Sandwichkonstruktion ausgebildet. Die Sandwichkonstruktion umfasst ein unteres Blech 6 sowie ein von dem un teren Blech 6 mit einem Abstand D beabstandetes oberes Blech 7. Diese beiden Bleche 6, 7 sind ebene Bleche. Das obere Blech 7 begrenzt das Batteriegehäuseinnere zusammen mit dem Rahmen 2 sowie dem nicht nä her dargestellten Deckel. Das untere Blech 6 weist eine größere Material stärke auf als das obere Blech 7. Bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel ist die Materialstärke des unteren Bleches 6 etwa dreimal so groß wie die Materialstärke des oberen Bleches 7. Das untere Blech 6 ist bevorzugt aus Aluminium hergestellt. Bei höheren Festigkeitsanforderungen ist auch gehärteter Stahl denkbar. Zwischen die beiden Bleche 6, 7 ist ein Strukturblech 8 eingeschaltet. Durch das Strukturblech 8 sind die beiden Bleche 6, 7 voneinander beabstandet. Das Strukturblech 8 ist an beide Bleche 6, 7 schub-, druck- und zugfest angeschlossen. Das Strukturblech 8 ist durch wechselweise zur jeweils an deren Seite hin offene U-förmige Abschnitte mäanderförmig profiliert. In sei nem in Figur 3 dargestellten Querschnittsverlauf ist das Profil aus einer sich wiederholenden Folge F aus einem ersten Anlageabschnitt 9, einem ersten Überbrückungsabschnitt 10, einem zweiten Anlageabschnitt 11 sowie ei nem zweiten Überbrückungsabschnitt 12 gebildet. Der erste Anlageab schnitt 9 ist an das untere Blech 6 angeschlossen, und zwar bei dem dar gestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Klebstoffes 13. Der zweite An lageabschnitt 11 ist mit dem oberen Blech 7 durch eine Lötverbindung ver bunden. Beide Anlageabschnitte 9, 11 sind über ihre gesamte Anlagefläche, mithin über ihre in ihrem Querschnittsverlauf erkennbaren Breiten B1 , B2 und auch über ihre Länge mit dem jeweiligen Blech 6, 7 stoffschlüssig ver bunden.

Die Überbrückungsabschnitte 10, 12 verbinden die Anlageabschnitte 9, 11 , 9' in Abstandsrichtung. Sie sind hierzu rechtwinklig gegenüber den Anlage abschnitten 9, 11 angeordnet. Der erste Überbrückungsabschnitt 10 ist mit den Anlageabschnitten 9, 11 verbunden, der zweite Überbrückungsab schnitt 12 mit dem zweiten Anlageabschnitt 11 und dem ersten Anlageab schnitt 9' der nachfolgenden Strukturabschnittfolge.

Die Überbrückungsabschnitte 10, 12 gehen in die Anlageabschnitte 9, 9', 11 jeweils mit einem Radius 14, 15, 16, 17 über. Die Radien 14, 15, 16, 17 sind Teil der Überbrückungsabschnitte 10, 12 und sind durch die jeweiligen Endabschnitte der Überbrückungsabschnitte 10, 12 gebildet. Bei dem dar gestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen den einander in Di ckenerstreckung gegenüberliegenden Radien 14, 15 bzw. 16, 17 ein kur zes, rechtwinklig zu den Blechen 6, 7 angeordnetes, gerades Mittelstück. Dieses ist rechtwinklig zu den Blechen 6, 7 angeordnet. Die Radien 14, 17 in den Übergangsabschnitten der Überbrückungsabschnitte 10, 12, die an die ersten Anlageabschnitte 9, 9' anschließen, sind mit einem größeren Ra dius ausgeführt als die Radien 15, 16, mit denen die Überbrückungsab schnitte 10, 12 an die ersten Anlageabschnitte 11 grenzen. Der Abstand D zwischen dem oberen Blech 7 und dem unteren Blech 6 ist kleiner als die kleinere der beiden unterschiedlichen Breiten B1 , B2 der An lageabschnitte 9, 11. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand D etwa der halben Breite B1 der Anlageabschnitte 11 und etwa einem Drittel der Breite B2 der Anlageabschnitte 9. Hierdurch wird eine be sonders knicksteife Sandwichkonstruktion erreicht.

In diesem Ausführungsbeispiel werden die durch das Strukturblech 8 und das obere Blech 7 gebildeten Hohlkammern 18, 18' (Figur 3) als Temperier kanäle zum Durchleiten eines Temperierfluids genutzt, um das Batteriege häuseinnere zu kühlen oder zu erwärmen. In den meisten Fällen dürfte eine Kühlung im Vordergrund stehen. Für eine effektive Temperierung sind die zweiten Anlageabschnitte 11 des Strukturbleches 8 durch die bereits vor beschriebenen Lötverbindungen an das obere Blech 7 angeschlossen. Auf grund der ungleichen Breite B1 , B2 der Anlageabschnitte 9, 11 , wobei die Anlageabschnitte 9 die diesbezüglich breiteren sind, erhalten die Hohlka näle 18, 18' eine größere Querschnittsfläche, sodass durch diese ein grö ßerer Volumenstrom transportiert werden kann. Hierbei ist zu berücksichti gen, dass die Dicke des oberen Bleches 7 etwa 1 mm und diejenige des unteren Bleches 6 etwa 3 mm und der Abstand D zwischen den beiden Blechen 6, 7 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa der doppelten Dicke des unteren Bleches 6 und somit etwa 5 mm beträgt. Daher ist die vorbeschriebene breitere Auslegung der Hohlkanäle 18, 18' vor dem Hin tergrund ihrer nur geringen freien Höhe zur Vergrößerung des durch die Hohlkanäle 18, 18' vorteilhaft. Entsprechend größer ist die Kontaktfläche des durch die Hohlkammern 18, 18' geförderten Fluids mit den die Hohl kammern 18, 18' einfassenden Wandabschnitten und entsprechend mehr Fluid kann durch die Hohlkammern 18, 18' transportiert werden. Der zwi schen den ersten Anlageabschnitten 9 und dem unteren Blech 6 befindliche Klebstoff 13 verhindert eine direkte Kontaktierung des Strukturbleches 8 mit dem unteren Blech 6. Das Strukturblech 8 ist auf diese Weise thermisch von dem unteren Blech 6 isoliert, was ebenfalls die Effektivität einer Temperie rung der in dem Batteriegehäuse 1 enthaltenen Batteriemodule begünstigt. Figur 4 zeigt eine Unteransicht des Batteriegehäuses 1 . Ausgeblendet ist zur Verdeutlichung der nachstehenden Aspekte das untere Blech 6, um den Blick auf die Unterseite des Strukturbleches 8 frei zu geben. Bei dem in den Figuren gezeigten Boden 3 sind die beiden durch die Längsstrebe 4 ge trennten Fächer für die Aufnahme der Batteriemodule jeweils an einen Kühl mittelkreislauf angeschlossen. Zur Fluidverbindung sind die parallelen Hohl- kammern (in Figur 3 18, 18') miteinander durch jeweils einen Flohlkammer- verbinder 19, ausgeführt als U-förmiges Verbindungsstück, miteinander verbunden, und zwar jeweils wechselnde benachbarte Flohlkammern, um einen Fluidtransport ausgehend von einem Zulauf 20 zu einem Auslauf 21 mäanderförmig durch die Sandwichkonstruktion des Bodens 3 zu ermögli chen. Die Fluidwegsamkeit der Flohlkanäle ist in der anderen Bodenhälfte gleichermaßen vorgesehen, und zwar von dem Eingang 20.1 bis zu dem Ausgang 21.1 durch entsprechende Anordnung von Flohlkammerverbin- dern 19.

Figur 5 zeigt in einer Unteransicht mit ausgeblendetem unteren Blech ein weiteres Batteriegehäuse 1 .1 . Zu erkennen ist das Strukturblech 8.1 in einer Draufsicht. In das Strukturblech 8.1 sind mittels eines Tiefziehprozesses eine Vielzahl von Stützvorsprüngen 22 eingebracht. Die Stützvorsprünge 22 sind in Längserstreckung des Batteriegehäuses 1.1 versetzt zueinander nach Art eines Rasters angeordnet. Wie auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 nehmen die ersten Anlageabschnitte 9.1 , 9.1 ' des Struk turbleches 8.1 eine größere Fläche ein als die zweiten Anlageabschnitte 11.1. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die durch die Oberseite der Stützvorsprünge 22 gebildete zweite Anlagefläche 11.1 signifikant klei ner als die erste Anlagefläche 9.1 , 9.1 '. Dieses wird besonders aus dem in Figur 6 gezeigten Ausschnitt eines Querschnittes entlang der in Figur 5 ein gezeichneten Schnittlinie A-A deutlich. In dieser Ansicht ist auch das untere Blech 6.1 dargestellt. Zu erkennen ist ferner das obere Blech 7.1 , sowie das Strukturblech 8.1 . Die Stützvorsprünge 22 können bei diesem Ausführungs beispiel als noppenartig angesprochen werden. Der erste Anlageabschnitt 9.1 ist mit dem zweiten Anlageabschnitt 11.1 über einen ersten Überbrü ckungsabschnitt 10.1 verbunden. Der zweite Anlageabschnitt 11.1 ist mit dem folgenden ersten Anlageabschnitt 9.1 ' durch den zweiten Überbrü- ckungsabschnitt 12.1 verbunden. Im Unterschied zu dem Ausführungsbei spiel der Figuren 1 bis 4 sind diese beiden Überbrückungsabschnitte 10.1 , 12.1 tatsächlich ein einziger umlaufender Überbrückungsabschnitt. In der in Figur 6 gezeigten Querschnittsdarstellung bestehen die Abschnittsfolge wie auch beim Gegenstand des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 4 aus einem ersten Anlageabschnitt 9.1 , einem ersten Überbrückungsabschnitt 10.1 , einem zweiten Anlageabschnitt 11.1 und einem zweiten Überbrü ckungsabschnitt 12.1 . Diese Folge wiederholt sich.

Der zwischen dem oberen Blech 7.1 und dem Strukturblech 8.1 gebildete Flohlraum kann zum Durchleiten eines Temperierfluides genutzt werden. Das Temperiermedium umströmt die Stützvorsprünge 22.

Figur 7 zeigt eine andere Ausgestaltung des in Figuren 5 und 6 dargestell ten Batteriegehäuses 1.1. Bei dem in Figur 7 in einem Ausschnitt seines Querschnittes gezeigten Bodensandwichkonstruktion sind die Stützvor sprünge 22.1 in einem engeren Raster zueinander angeordnet. Die zweiten Anlageabschnitte 11 .2 sind in der gezeigten Querschnittsdarstellung, in der die Stützvorsprünge 22.1 im Maximum ihres Durchmessers geschnitten sind, im Durchmesser deutlich größer als die Stützvorsprünge 22 des Aus führungsbeispiels der Figur 6. Zudem ist der Winkel der Überbrückungsab schnitte 10.2, 12.2 entsprechend dem Winkel, den die Überbrückungsab schnitte 10, 12 gegenüber dem unteren und oberen Blech 6, 7 bei dem Aus führungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 einnehmen. Der Winkel der Überbrü ckungsabschnitte 10.1 , 10.2 bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 ist demgegenüber geringer. Je enger das Raster der Stützvorsprünge 22, 22.1 ausgelegt ist, desto steifer ist die Bodensandwichkonstruktion. Auch bei dieser Ausgestaltung ist das Strukturblech 8.2 mit dem unteren Blech 6.2 durch Klebstoff 13.1 verbunden. Das Strukturblech 8.2 ist an das obere Blech 7.2 mit einer Lötverbindung angeschlossen. Dies erfolgt jeweils über die gesamte Breite der jeweiligen an den Blechen 6.2, 7.2 anliegenden Anlageabschnitten 9.2, 9.2', 11.2, wie dieses bereits zu dem Ausführungs beispiel der Figuren 1 bis 4 beschrieben ist.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Für den Fachmann ergeben sich, ohne den Schutzbereich, beschrieben durch die Ansprüche, zu verlassen, zahlreiche weitere Ausgestaltungen, den Erfin dungsgedanken zu verwirklichen, ohne dass diese im Detail an dieser Stelle erläutert werden müssten.

Bezugszeichenliste

1, 1.1 Batteriegehäuse

2 Rahmen

3 Boden

4 Längsstrebe

5 Querstrebe

6, 6.1, 6.2 unteres Blech

7, 7.1, 7.2 oberes Blech

8, 8.1, 8.2 Strukturblech

9, 9', 9.1, 9.1', 9.2, 9.2' erster Anlageabschnitt

10, 10,1, 10.2 erster Überbrückungsabschnitt 11, 11.1, 11.2 zweiter Anlageabschnitt 12, 12.1, 12.2 zweiter Überbrückungsabschnitt 13, 13.1 Klebstoff , 14.1, 15, 15.1, 16, 16.1, 17, 17.1 Radius

18, 18' Hohlkammer 19, 19.1 Hohlkammerverbinder 20, 20.1, 20.2 Eingang 21,21.1 Ausgang 22, 22.1 Stützvorsprung

B1 , B2 Breite der Anlageabschnitte D Abstand F Folge