Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuseteil, insbesondere ein Gehäuseunterteil, eines Energiespeichergehäuses, ein Energiespeichergehäuse sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuseteils.

Energiespeichergehäuse der in Rede stehenden Art werden in teil- und vollelektrifizierten Kraftfahrzeugen eingesetzt. In derartigen Gehäusen sind die Batterien bzw. Batteriemodule untergebracht. Um die geforderten Reichweiten realisieren zu können, sind die Speicher bzw. deren Gehäuse sehr groß. Bei Personenkraftwagen formen sie oftmals einen großen Bereich der Bodengruppe. Eine ausreichende Crashsicherheit bereitzustellen, gestaltet sich in diesem Zusammenhang als eine große Herausforderung. Insbesondere der Seitenaufprall stellt eine kritische Situation dar.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuseteil, insbesondere ein Gehäuseunterteil, eines Energiespeichergehäuses, ein Energiespeichergehäuse sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuseteils anzugeben, wobei bei gleichzeitig günstigen Kosten höchste Anforderungen an die Crashsicherheit erfüllt werden sollen.

Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuseteil gemäß Anspruch 1 , durch ein Energiespeichergehäuse gemäß Anspruch 11 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß umfasst ein Gehäuseteil, insbesondere ein Gehäuseunterteil, eines Energiespeichergehäuses, zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander verlaufende oder orientierte Längselemente, welche sich entlang einer Längsrichtung erstrecken, wobei die Längselemente stirnseitig, mittelbar oder unmittelbar, über Querelemente verbunden sind, wobei an den Längselementen ein plattenförmiges Bodenelement befestigt ist, und wobei die Längselemente zum Bodenelement hin orientierte Kontaktbereiche aufweisen, über welche das Bodenelement an den Längselementen befestigt ist, und wobei an den Kontaktbereichen jeweils drei sich entlang der Längsrichtung erstreckende Schweißnähte ausgebildet sind. Die Längselemente und die vorgenannten Querelemente können mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden sein. Zweckmäßigerweise formen die Längselemente und die Querelemente einen Rahmen. Zweckmäßigerweise ist an dem Rahmen das Bodenelement angeordnet bzw. befestigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuseteil ein Gehäuseunterteil. Das Bodenelement ist also zu einer Fahrbahnebene hin orientiert. Alternativ kann das Gehäuseteil auch ein Gehäuseoberteil sein, wobei das Bodenelement dann zu einem Fahrgastraum hin orientiert ist. In jedem Fall ist das Gehäuseteil zur Verbindung mit einem kongruent ausgebildeten Deckel oder dergleichen ausgelegt, sodass ein geschlossener Anordnungsraum zur Anordnung von beispielsweise Batteriemodulen gebildet werden kann. Zweckmäßigerweise sind an den Längselementen die Kontaktbereiche ausgebildet, welche sich streifenförmig entlang der Längsrichtung orientieren. Zweckmäßigerweise entspricht die Längsrichtung einer Fahrtrichtung, wenn das Gehäuseteil, insbesondere das Gehäuseunterteil, in einem Fahrzeug, wie einem Personenkraftwagen, eingebaut ist. Entlang des Kontaktbereichs bzw. der Kontaktbereiche verlaufen nebeneinander angeordnet die drei Schweißnähte.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das in Rede stehende Gehäuseteil, insbesondere das Gehäuseunterteil, entlang der Längsachse eine Länge von beispielsweise 1 ,5 bis 3,5 m auf. Eine Breite des Gehäuseteils, insbesondere des Gehäuseunterteils, entlang der Querelemente gemessen, liegt gemäß verschiedener Ausführungsformen bevorzugt in einem Bereich von 0,8 bis 2,2 m.

Zweckmäßigerweise kann durch die Kontaktbereiche und die jeweils drei sich entlang der Längsrichtung erstreckenden Schweißnähte erreicht werden, dass auch im Seitenaufprall bei einem derart großen Gehäuseteil eine ausreichend hohe Crashsicherheit erreicht werden kann. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass durch die parallele Anordnung der drei Schweißnähte jeweils in einer Ebene, wobei die Ebene durch den jeweiligen Kontaktbereich vorgegeben wird, eine sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit erreicht werden kann, ohne den konstruktiven Aufwand ansonsten erhöhen zu müssen. Insbesondere kommt es zu keinem Versagen der Schweißverbindung(en).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kontaktbereich bzw. weisen die Kontaktbereiche quer zur Längsrichtung gemessen, eine Breite in einem Bereich von etwa 15 bis 25 mm auf. Besonders hat sich eine Breite in einem Bereich von 16 bis 20 mm, insbesondere von 18 mm oder etwa 18 mm, als zielführend erwiesen. Bevorzugt sind die Kontaktbereiche flach bzw. eben ausgebildet und liegen jeweils auf der gleichen Höhe. Zweckmäßigerweise sind die Kontaktbereiche unten an den Längselementen ausgebildet, wobei mit „unten“ die Seite der Längselemente bezeichnet ist, welche parallel zu einer Fahrbahnebene orientiert bzw. zu dieser hin gerichtet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jeweils randseitig am Kontaktbereich eine Schweißnaht ausgebildet, wobei eine dritte Schweißnaht mittig angeordnet ist. Zweckmäßigerweise gibt es eine innere, eine mittlere und eine äußere Schweißnaht, wobei die innere Schweißnaht zu einer Fahrzeugmitte hin orientiert ist. Der Ausdruck „randseitig“ ist dabei so zu verstehen, dass die äußere bzw. innere Schweißnaht nicht in der Fläche des Kontaktbereichs ausgebildet ist, wie die mittlere Schweißnaht, sondern an den Seiten oder Rändern des Kontaktbereichs.

Zweckmäßigerweise wird für die mittlere Schweißnaht ein anderes Schweißverfahren verwendet als für die randseitigen Schweißnähte. Es hat sich herausgestellt, dass es besonders vorteilhaft ist, die Schweißnähte je nach Lage unterschiedlich auszuführen, wobei insbesondere für die mittlere Schweißnaht ein anderes Schweißverfahren verwendet wird als für die äußere bzw. die innere Schweißnaht. Gemäß einer Ausführungsform können auch die innere und die äußere Schweißnaht mit unterschiedlichen Verfahren erzeugt sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für die mittlere Schweißnaht ein Pressschweißverfahren verwendet, bevorzugt insbesondere Rührreibschweißen, und für die randseitigen Schweißnähte ein Schmelzschweißverfahren, wie insbesondere MIG-Schweißen (MIG, Metall-Inertgasschweißen). Die bevorzugten Schweißverfahren sind nicht auf die vorgenannten Beispiele beschränkt. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass es, um den vorliegend geforderten hohen Seitenaufprallschutz zu gewährleisten, besonders zielführend ist, für die innere bzw. die äußere Schweißnaht ein Schutzgasschweißverfahren zu verwenden und für die mittlere Naht ein Pressschweißverfahren, wie insbesondere das Rührreibschweißen.

Zweckmäßigerweise sind die Schweißnähte durchgängig ausgebildet. Sie erstrecken sich also gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entlang des Kontaktbereichs bzw. entlang des Längselements von einem Querelement zum nächsten. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die mittlere Schweißnaht durchgängig ausgebildet, wobei zumindest die innere oder die äußere Schweißnaht gesteppt ausgebildet ist. Dies kann von Vorteil sein, da damit beispielsweise der Verzug beim Schweißen minimiert werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine Wandstärke des Bodenelements in einem Bereich von etwa 5 bis 6 mm. Ein bevorzugter Werkstoff für das Bodenelement ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Längselemente Strangpressprofile. Bevorzugte Werkstoffe sind auch hier ebenfalls Aluminiumwerkstoffe bzw. Aluminiumlegierungen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Längsele- ment als Längsträger ausgebildet sein. An einen derartigen Längsträger ist beispielsweise jeweils außenseitig ein Schwellerelement angeordnet. Alternativ kann das Längselement auch unmittelbar als Schwellerelement ausgebildet sein. Längsträger und Schwellerelement können integral in einem Bauteil ausgebildet sein. Die tatsächliche Ausgestaltung ist abhängig von der Integration des Gehäuseteils in das Gesamtfahrzeug.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Energiespeichergehäuse, insbesondere auf ein Hochvoltspeichergehäuse, umfassend ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil, insbesondere ein Gehäuseunterteil. Ein derartiges Energiespeichergehäuse umfasst zweckmäßigerweise eine Vielzahl von Batteriezellen bzw. Batteriemodulen. Ein derartiges Hochvoltspeichergehäuse dient insbesondere zur Unterbringung einer Traktionsbatterie für ein teil- oder vollelektrisch betriebenes bzw. betreibbares (Kraftfahrzeug. Bevorzugte Fahrzeuge sind insbesondere Krafträder, Nutzfahrzeuge und insbesondere Personenkraftwagen.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuseteils, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Bereitstellen eines Bodenelements sowie zweier Längselemente, welche sich entlang einer Längsrichtung erstrecken;

Befestigen der Längselemente am Bodenelement über jeweils drei sich entlang der Längsrichtung erstreckende Schweißnähte.

Die im Zusammenhang mit dem Gehäuseteil bzw. dem Energiespeichergehäuse erwähnten Vorteile und Merkmale gelten analog und entsprechend für das Verfahren sowie umgekehrt und untereinander. Es hat sich vorliegend überraschend gezeigt, dass durch eine gezielte Auslegung der Kontaktbereiche zwischen dem Bodenelement und den Längselementen über eine angepasste Schweißkonstruktion höchste Anforderungen an die Crashsicherheit erreicht werden können, ohne dass die Gehäusekonstruktion als solche geändert werden muss. Entscheidend sind hierbei die jeweils drei parallel zueinander verlaufenden bzw. orientierten Schweißnähte entlang der Kontaktbereiche, wobei in diesem Zusammenhang insbesondere auch die unterschiedliche Verfahrensführung bei der Herstellung der Schweißverbindungen besonders vorteilhaft ist. So hat sich insbesondere ein Pressschweißverfahren, wie das Rührreibschweißen, im mittigen Bereich des Kontaktbereichs als besonders vorteilhaft erwiesen, während für die Rand- bzw. Seitenbereiche des Kontaktbereichs klassische Schmelzschweißverfahren, wie das MIG-Schweißen, zielführend sind.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Ausführungsform eines Ausschnitts eines Gehäuseteils mit Bezug auf die beigefügten Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 : eine Prinzipskizze eines Gehäuseunterteils in einer Draufsicht;

Fig. 2: eine schematische Detailansicht eines Gehäuseunterteils, wie in der

Fig. 1 skizziert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Gehäuseteil, insbesondere ein Gehäuseunterteil, in einer Draufsicht. Parallel zu einer Zeichenebene ist ein Bodenelement 10 skizziert. Dieses ist von unten an einem Rahmen angeordnet bzw. befestigt, welcher durch zwei Längselemente 20 sowie jeweils stirnseitig angeordnete Querelemente 40 gebildet ist. Die Längselemente 20 erstrecken sich entlang einer Längsrichtung L, wobei diese im eingebauten Zustand des Gehäuseunterteils einer Fahrtrichtung des jeweiligen Fahrzeugs entspricht. Mit der Strichpunktlinie ist ein Schnitt skizziert, welcher in der Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt den Schnitt, wie in der Fig. 1 skizziert. Zu erkennen ist das Längsele- ment 20, welches vorliegend als Strangpressprofil ausgebildet ist. Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Kontaktbereich, welcher an dem Längselement 20 bzw. an dem Bodenelement 10 ausgebildet ist und über weichen die beiden Teile aneinan- der angeordnet sind. Der Kontaktbereich 12 kann auch als Überlappungsbereich bezeichnet werden, da sich dort die beiden Teile überlappen. Der Kontaktbereich 12 erstreckt sich, wie auch das Längselement 20 bzw. wie auch die Längselemente 20 jeweils entlang der Längsrichtung L. Schematisch dargestellt ist, dass im Kontaktbe- reich 12 drei Schweißnähte vorgesehen sind, nämlich eine innere Schweißnaht 31 , eine mittlere Schweißnaht 32 und eine äußere Schweißnaht 33. Bevorzugt ist die mittlere Schweißnaht eine Rührreibschweißnaht. Weiter bevorzugt sind die äußeren Schweißnähte MIG-Schweißnähte. Die MIG-Schweißnähte 31 und 33 sind randseitig am Kontaktbereich 12 angeordnet, ausgebildet z. B. als Kehlnähte, während die Rührreibschweißnaht 32 etwa bzw. im Wesentlichen mittig im Kontaktbereich 12 angeordnet ist. Eine Breite b des Kontaktbereichs liegt beispielsweise zwischen 16 und 20 mm.

Bezugszeichenliste

10 Bodenelement 12 Kontaktbereich, Überlappungsbereich

20 Längselement

31 innere Schweißnaht

32 mittlere Schweißnaht

33 äußere Schweißnaht 40 Querelement b Breite Überlappungsbereich

L Längsrichtung