DE102016108849B3

DE102016108849B3 - Batteriehalter für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016108849B3
Application number: DE102016108849.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Frehn; Georg Frost; Christian Handing
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: CN107364322B; US20170331086A1; CN107364322A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriehalter (1) für ein Kraftfahrzeug, welche sich dadurch auszeichnet, dass der Batteriehalter (1) ein Bodenblech (2) sowie einen seitlich zumindest teilweise umlaufenden Rahmen (3) aufweist, welche als Blechbauteil ausgebildet sind sowie einen optionalen Deckel (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (2) insbesondere wannenförmig konfiguriert ist und aus einem dreilagigen Schichtverbundstahl (7) als Blechumformbauteil hergestellt ist, wobei eine innerer Lage (8) aus einer säurebeständigen Stahllegierung ausgebildet ist und eine außenliegende äußere Lage (10) aus einer rostfreien Stahllegierung ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriehalter für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
In Kraftfahrzeugen sind heutzutage meist Verbrennungsmotoren eingesetzt. Die Verbrennungsmotoren wandeln die im Kraftstoff enthaltene chemische Energie durch den Verbrennungsvorgang in mechanische Antriebsenergie um.
In letzter Zeit haben sich jedoch insbesondere Hybridfahrzeuge sowie Elektrofahrzeuge mehr und mehr im Markt etabliert. Bei einem Hybridfahrzeug wird ein elektrischer Antrieb mit einer Verbrennungskraftmaschine kombiniert. Sie arbeiten beispielsweise in Reihe oder aber auch parallel. Bei einem reinen Elektrofahrzeug wird nur elektrische Energie als Antriebsenergie verwendet.
Die elektrische Energie muss in dem Kraftfahrzeug gespeichert werden. Hierzu sind Batterien, auch Akkumulatoren genannt, in dem Kraftfahrzeug untergebracht. Um entsprechend hohe Reichweiten von bis zu mehreren hundert Kilometern zu realisieren, müssen auch Batterien bzw. Akkumulatoren mit einer hierzu notwendigen Speicherfähigkeit vorgesehen sein. Solche Batterien weisen geometrische Abmessungen bei einem Volumen von teilweise mehr als 100 Litern sowie ein Eigengewicht von teilweise über 100 kg auf.
Die Batterien werden beispielsweise in einem Unterbodenbereich oder auch in einem Heckbereich oder Vorderwagenbereich in dem Kraftfahrzeug untergebracht. Damit ein möglichst niedriger Schwerpunkt des Kraftfahrzeuges selbst realisiert ist, werden die Batterien bezogen auf die Straßenlage des Kraftfahrzeuges möglichst bodennah, mithin im Flurbereich bzw. Unterflurbereich angeordnet.
Aus dem Stand der Technik sind dazu Batteriehalter bekannt, die auch als Battery Tray bezeichnet werden. Solche Battery Trays sind beispielsweise aus der EP 2 501 576 A1 bekannt. Diese können in die Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere in die Struktur der Kraftfahrzeugkarosserie, dauerhaft gekoppelt integriert sein. Auch ist es möglich, Battery Trays als austauschbare Einheiten an einem Kraftfahrzeug zu koppeln.
Als kleinste Baueinheit sind Batteriehalter auch bekannt, um die Starterbatterie eines Kraftfahrzeuges aufzunehmen, wobei das Kraftfahrzeug primär von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Batteriehalter bereitzustellen, der einfach produzierbar ist, alle gesetzlichen- und Herstellervorgaben zur Aufnahme einer Batterie erfüllt, eine hohe Langlebigkeit besitzt und optional das Crashverhalten eines Kraftfahrzeuges verbessert.
Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einem Batteriehalter für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Der Batteriehalter für ein Kraftfahrzeug weist ein Bodenblech sowie einen seitlich zumindest teilweise umlaufenden Rahmen auf. Insbesondere das Bodenblech ist als Blechumformbauteil ausgebildet. Ferner weist der Batteriehalter einen optionalen Deckel auf. Erfindungsgemäß zeichnet sich der Batteriehalter dadurch aus, dass das Bodenblech wannenförmig konfiguriert ist und aus einem mehrlagigen Schichtverbundstahl als Blechumformbauteil hergestellt ist, wobei eine außenliegende äußere Außenlage des Schichtverbundstahls aus einer rostfreien Stahllegierung ausgebildet.
Der mehrlagige Schichtverbundstahl ist dabei mindestens zweilagig ausgebildet. Er weist eine Hauptlage bzw. mittlere Lage auf, die kleiner 90 % der Gesamtdicke ist. Diese Lage ist insbesondere aus einem warmumgeformten und pressgehärteten Vergütungsstahl ausgebildet. Beispielsweise kommt hier ein Mangan-Bor-Stahl zum Einsatz. Ferner ist eine Außenlage ausgebildet. Die Außenlage ist auf die Einbausituation des Batteriehalters vom Kraftfahrzeug weg zeigend zu einer Fahrbahnoberfläche hin orientiert. Die Außenlage wird auch als äußere Außenlage bezeichnet. Die Außenlage ist erfindungsgemäß aus einer rostfreien Stahllegierung, insbesondere einer ferritisch rostfreien Edelstahllegierung, ausgebildet.

Als ferritisch nichtrostende bzw. rostfreie Edelstahllegierung hat sich besonders vorteilhaft die Verwendung einer Legierung erwiesen, die neben erzschmelzenbedingten Verunreinigungen und Eisen folgende Legierungsbestanteile in Gewichtsprozent umfasst:

Kohlenstoff (C):	0,08 % bis 0,16 %
Silizium (Si):	0,5 % bis 1,8 %
Mangan (Mn):	0,8 % bis 1,4 %
Chrom (Cr):	13,0 % bis 22,0 %
Aluminium (Al):	0,5 % bis 1,5 %
Phosphor (P):	maximal 0,06 %
Schwefel (S):	maximal 0,02 %.

Weiterhin sei hiermit bezüglich weiterer verwendbarer ferritisch nichtrostender Stahllegierungen auf den Inhalt der EN 10088-1 referenziert, mit Chromgehalten je nach Sorte zwischen 10,5 bis 30 %. Zur Gewährleistung der Schweißbarkeit dienen Stabilisierungszusätze von weniger als 0,5% von Titan, Niob oder Zirkon sowie der auf 0,16 % begrenzte Kohlenstoffgehalt.
Besonders bevorzugt wird ein dreilagiger Schichtverbundstahl verwendet. Dieser weist zwei Außenlagen sowie eine zwischen den Außenlagen angeordnete mittlere Lage bzw. Mittellage auf.
Die auf die Einbausituation des Batteriehalters bezogen innenliegende Lage wird als innere Außenlage bezeichnet. Auf einen insbesondere Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges bezogen ist dieses nach innen gerichtet. Die außenliegende Außenlage ist von dem Kraftfahrzeug bezogen aus in die Umgebung gerichtet. Sie wird daher als äußere Außenlage bezeichnet werden. Von den zwei Außenlagen eingeschlossen ist die mittlere Lage, auch als Mittellage bezeichnet.
Der Batteriehalter ist dabei insbesondere als Konstruktionsbauteil bzw. Schweißbauteil ausgebildet oder als einstückig und werkstoffeinheitliches Bauteil, dass dann mit einem Deckel verschlossen wird. Der Batteriehalter ist kastenförmig bzw. wannenförmig ausgebildet und kann somit die Batterien bzw. Akkumulatoren in seinem Innenraum aufnehmen. Folglich kann er auch als Battery tray, Batteriekasten oder Batterieaufnahme bezeichnet werden.
Der erfindungswesentliche Vorteil des Batteriehalters ist dadurch gegeben, dass die mittlere Lage aus einem Stahlwerkstoff, insbesondere einem härtbaren Stahlwerkstoff, ausgebildet ist. Somit können die Anforderungen gerade bei Integration des Batteriehalters in die Kraftfahrzeugkarosserie in Bezug auf Crashverhalten sowie Steifigkeitsverhalten erfüllt werden.
Durch eine innere Außenlage aus einer rostfreien Stahllegierung ist Korrosionsbeständigkeit gegeben. Ferner kann die innere Außenlage auch aus einer zugleich säurebeständigen Stahllegierung ausgebildet sein. Somit können Herstellervorgaben sowie gesetzliche Vorgaben erfüllt werden, wonach die zum Teil mit Batteriesäure befüllten Batterien im Falle eines unerwarteten Austritts der Batteriesäure, beispielsweise hervorgerufen durch Materialversagen oder auch einen Crashfall, aufgefangen wird und somit nicht an die Umwelt austritt.
Durch die außen liegende Außenlage aus einer rostfreien Stahllegierung kann den Witterungseinflüssen durch Feuchtigkeit, jedoch auch beispielsweise durch Streusalz im Unterflurbereich eines Kraftfahrzeuges standgehalten werden. Einer durch jahre- oder jahrzehntelange Fahrzeugnutzung auftretende Korrosion, die zu einer Durchrostung führen würde, kann somit entgegengewirkt werden. Zugleich bietet eine entsprechend rostfreie Stahllegierung als außenliegende Lage den Vorteil, dass ein Steinschlagschutz gegeben ist.
Die Außenlagen sind mit der mittleren Lage gekoppelt, insbesondere stoffschlüssig. Der Schichtverbundstahl wird insbesondere durch Walzen hergestellt. Erfindungswesentlicher Vorteil ist, dass eine mittlere Lage aus Vergütungsstahl mit zwei Außenlagen aus einem ferritischen Edelstahl besonders gut warmumformbar und presshärtbar ist. Es tritt bei der vorgenannten Werkstoffkombination kein signifikant unterschiedlicher thermisch bedingter Verzug während des Warmumformens und Presshärtens auf, so dass das Bauteil aus der Platine gut umformbar ist. Ferner kann ein hergestelltes Bauteil mit hoher Maßhaltigkeit erreicht werden. Rückfederungseffekte oder innere Spannungszustände sind durch die Werkstoffkombination annähernd vermieden.
Der erfindungsgemäße Batteriehalter ist insbesondere für eine Antriebsbatterie eines Hybridfahrzeuges oder Elektrofahrzeuges ausgebildet. Hierzu sind entsprechend große Batterietypen bekannt. Es können jedoch auch mehrere Batterien in Reihe oder parallel geschaltet sein, um eine entsprechende Antriebsbatterie auszubilden.
Die Erfindung ist jedoch auch für einen Batteriehalter für eine Starterbatterie einsetzbar. Auch hier kommt einer der erfindungsgemäßen Vorteile deutlich zum Tragen, dass eine Säurebeständigkeit der inneren Lage gegeben ist. Batteriehalter für eine Starterbatterie sind zumeist im Motorraum einer Kraftfahrzeugkarosserie untergebracht.
In bevorzugter Ausführungsvariante ist das Bodenblech bereits wannenförmig konfiguriert. Somit kann eine austretende Flüssigkeit, insbesondere Batteriesäure, in der Wanne aufgefangen werden. Ein zumindest teilweise umlaufender Rahmen kann aus einem von dem dreilagigen Schichtverbundwerkstoff des Bodenblechs verschiedenen Werkstoff hergestellt sein. Rahmen und Bodenblech können dann miteinander gekoppelt werden, beispielsweise durch Verkleben und/oder Verschweißen. Die Koppelung erfolgt insbesondere dicht, besonders bevorzugt fluiddicht. Es ist jedoch auch möglich, dass der Rahmen und das Bodenblech aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet sind. Diese sind dann als separat voneinander hergestellte Bauteile ausgebildet, die anschließend miteinander gekoppelt werden. Auch hier kann die Koppelung durch Kleben und/oder Schweißen erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist das Bodenblech mit dem Rahmen einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet. Hierzu bietet sich insbesondere ein Tiefziehverfahren an. Somit ist nicht nur das Bodenblech wannenförmig konfiguriert. Ein einstückig und werkstoffeinheitliches Bodenblech mit Rahmen ist dann wannenförmig, insbesondere als tiefe Wanne ausgebildet. Diese eignen sich insbesondere, um den Batteriehalter als Strukturbauteil in die Kraftfahrzeugkarosserie zu integrieren. Beispielsweise wird der Batteriehalter zwischen Schwellern oder auch zwischen Radkästen einer Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet und insbesondere mit den vorgenannten Bauteilen stoffschlüssig gekoppelt, bevorzugt verschweißt.
Hierzu bietet es sich insbesondere weiter an, dass zumindest das Bodenblech und optional der Rahmen gehärtet sind. Die mittlere Lage ist dazu aus einer härtbaren Stahllegierung ausgebildet, beispielsweise ein Bor-Mangan-Stahl vom Typ 22MnB5. Es sind jedoch auch hochkohlenstoffhaltige Bor-Mangan-Stahl-Typen verwendbar, beispielsweise ein Stahl der Sorte 38MnB5.
Vorgenannte Stähle lassen sich insbesondere durch Warmumformen und Presshärten mit gewünschten hochfesten oder gar höchstfesten Werkstoffeigenschaften herstellen. Hierzu kann beispielsweise ein direkter Warmformprozess durchgeführt werden. Eine dreilagige Schichtverbundstahlplatine wird auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt, in diesem warmen Zustand umgeformt und durch rasches Abkühlen in dem Umformwerkzeug pressgehärtet. Es kann jedoch auch ein indirekter Warmformprozess durchgeführt werden. Die dreilagige Schichtverbundstahlplatine wird dabei zunächst im kalten Zustand umgeformt, anschließend erwärmt auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt und dann durch rasches Abkühlen entsprechend gehärtet.
Es wird bevorzugt eine Zugfestigkeit Rm der mittleren Lage größer 1300 MPa, insbesondere größer 1700 MPa und bevorzugt größer 1800 MPa und ganz besonders bevorzugt größer 1900 MPa eingestellt. Beispielsweise wird ein Stahl der Sorte 38MnB5 verwendet.
Zur weiteren Verbesserung der Crashperformance sind bevorzugt in dem Bodenblech und/oder dem Deckel Sicken eingeformt. Die Sicken können in Einbaulage des Batteriehalters in Kraftfahrzeugquerrichtung orientiert verlaufen. Hierdurch wird insbesondere die Seitensteifigkeit bei Auftreten eines Seitencrashs erhöht. Die Sicken können jedoch auch in Kraftfahrzeuglängsrichtung verlaufen.
Weiterhin liegt der Deckel insbesondere im Bereich der Oberseite eines Rahmens auf oder an. Bevorzugt sind Rahmen und Deckel miteinander dicht, insbesondere fluiddicht, weiterhin bevorzugt auch gasdicht miteinander gekoppelt. Die Koppelung erfolgt insbesondere durch Dichtschweißen und/oder Kleben. Nach Einsatz der Batterien in den Batteriehalter sowie entsprechendes Verschließen mit einem Deckel sind die Batterien in dem Batteriehalter dicht aufgenommen. Der Deckel bzw. der Rahmen können entsprechende Öffnungen zur Durchführung von Anschlussleitungen aufweisen, um die elektrische Energie an einen Verbraucher, beispielsweise einen Elektromotor von dem in dem Batteriehalter befindlichen Batterien zu leiten. Auch kann der Deckel durch Formschluss und Kraftschluss verschlossen sein. Optional kann ein Dichtmittel oder Kleber dazwischen angeordnet sein.
Der dreilagige Schichtverbundstahl ist weiterhin Außen derart ausgebildet, dass die beiden Außenlagen, mithin die innere Außenlage und die äußere Außenlage einen Teil der Gesamtdicke ausmachen. Die mittlere Lage macht dann den verbleibenden Teil der Gesamtdicke aus. Die Dicke der mittleren Lage entspricht dabei bevorzugt 50 % bis 95 % der Gesamtdicke des dreilagigen Schichtverbundstahls. Die beiden Außenlagen zusammen weisen somit eine Dicke auf, die 5 % bis 50 % der Gesamtdicke entspricht.
Weiterhin besonders bevorzugt ist eine asymmetrische Aufteilung der Dicke der Außenlagen bevorzugt. Hierzu ist insbesondere die innere Außenlage in Relation zu der äußeren Außenlage dünner ausgebildet. Der inneren Außenlage kommt nicht nur Korrosionsschutz, sondern auch säurebeständiger Schutz zu, der äußeren Außenlage der Schutz gegen Korrosion. Im Falle der Anordnung im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeuges kommt es hier jedoch zu Steinschlägen. Damit ein auftreffender Stein nicht die äußere Außenlage durchschlägt und somit eine Korrosion an der mittleren Lage hervorrufen würde, ist entsprechend die äußere Außenlage dicker ausgebildet in Relation zu der inneren Lage. Beispielsweise kann die äußere Außenlage 2 % bis 30 %, insbesondere 5 % bis 25 % der Gesamtdicke entsprechen. Die Dicke der inneren Außenlage entspricht dann 1 % bis 20 %, insbesondere 2 % bis 15 % der Gesamtdicke des dreilagigen Schichtverbundstahls.
Weiterhin kann bei einem aus zweilagigem Schichtverbundstahl hergestellten Bauteil oder auch aus einem dreilagigen hergestellten Bauteil aus Schichtverbundstahl auf die äußere Oberfläche eine metallische Beschichtung aufgebracht sein, beispielsweise eine Aluminium-Siliziumbeschichtung oder auch eine aus einer Zinklegierung bestehende Beschichtung. Insbesondere weist diese Beschichtung eine Schichtdicke von 10 µm bis 30 µm auf. Im Gegensatz zu den Außenlagen aus einer rostfreien Stahllegierung ist die Beschichtung erst auf das bandförmig ausgewalzte Blechmaterial, insbesondere durch Tauchen, aufgetragen. Die Außenlage aus ferritischem Edelstahl wird dagegen bevorzugt vor der bandförmigen Auswalzung am Barren bzw. Block aufgebracht.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
1a–c eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriehalters in verschiedenen Ansichten;
2a–c eine alternative Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriehalters und
3a–c eine weitere Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriehalters.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
1a bis c zeigen einen erfindungsgemäßen Batteriehalter 1 in verschiedenen Ansichten. 1c zeigt eine Ansicht von oben auf einen erfindungsgemäßen Batteriehalter 1. Gezeigt ist das einstückig und werkstoffeinheitlich hergestellte Bodenblech 2 mit außen umlaufenden Rahmen 3. Bodenblech 2 und Rahmen 3 sind als Tiefziehbauteil hergestellt, gut ersichtlich in der Querschnittsansicht gemäß 1a. Das Bodenblech 2 ist zusammen mit dem Rahmen 3 wannenförmig konfiguriert und weist einen außen umlaufenden Flansch 4 auf. Auf dem Flansch 4 liegt ein Deckel 5 auf. Der Deckel 5 und der Flansch 4 sind insbesondere dicht miteinander gekoppelt. Die dichte Koppelung kann beispielswiese durch ein Kleben oder Verschweißen erfolgen. Bevorzugt wird jedoch ein Dichtring verwendet. Es erfolgt dann eine formschlüssige Koppelung mittels Schraubbolzen. Ferner dargestellt sind gemäß 1c Sicken 6, die bezogen auf die Einbaulage bevorzugt in Kraftfahrzeugquerrichtung Y verlaufen. Dies erhöht die Steifigkeit im Falle eines Seitencrashs.
Der erfindungsgemäße Vorteil ist insbesondere in 1b dargestellt. Demnach ist das Bodenblech 2 mit dem Rahmen 3 aus einem dreilagigen Schichtverbundstahl 7 hergestellt. Eine innere Außenlage 8 ist in Bezug auf die Einbausituation auf eine Innenseite 9 hin orientiert angeordnet. Eine äußere Außenlage 10 ist an einer Außenseite 11 angeordnet. Davon eingeschlossen ist eine mittlere Lage 12. Die innere Lage 8 und die äußere Außenlage 10 sind somit Außenlagen.
Der Schichtverbundstahl 7 weist eine Gesamtdicke GD auf, die sich aus der Dicke D8 der inneren Außenlage 8, der Dicke D12 der mittleren Lage 12 sowie der Dicke D10 der äußeren Außenlage 10 zusammensetzt. Der Anteil der Dicke D12 der mittleren Lage 12 ist dabei bevorzugt zwischen 50 % und 95 % an der Gesamtdicke GD. Die äußere Außenlage 10 ist weiterhin bevorzugt in Relation zu der inneren Außenlage 8 dicker ausgebildet, bevorzugt mehr als 1,5 mal, insbesondere mehr als 2 mal so dick wie die innere Außenlage 8, somit ist ein besserer Schutz gegen Steinschlag gegeben. Die innere Außenlage 8 ist säurebeständig ausgebildet, so dass eine im Innenraum I angeordnete schematisch dargestellte Batterie 13 sicher aufgenommen ist. Sollte diese unerwartet auslaufen, würde die austretende Batteriesäure entsprechend im Innenraum I aufbewahrt bleiben. Die Größe der Batterie ist nur schematisch angedeutet. Insbesondere füllt die Batterie bevorzugt den Innenraum I nahezu vollständig aus.
1d zeigt eine dazu alternative Ausgestaltungsvariante des zweilagigen Schichtverbundstahls 7. Hier ist nun eine Hauptlage, auch als mittlere Lage 12 bezeichnet, die kleiner gleich 90 % der Gesamtdicke GD ist, angeordnet. Ferner ist bezogen auf die Einbausituation eine äußere Außenlage 10 angeordnet. Die äußere Außenlage 10 dient somit als Korrosionsschutz und Steinschlagschutz.
2a bis c zeigt eine analoge Ausgestaltungsvariante von 1. Gemäß 1 ist auch bevorzugt in der Ausgestaltungsvariante von 2a der Rahmen 3 mit dem Bodenblech 2 einstückig und werkstoffeinheitlich als Umformbauteil hergestellt. Es ist jedoch kein außenliegender Flansch ausgebildet. Vielmehr ist der Deckel 5 haubenartig aufgesetzt. Haubenartig bedeutet, dass der Deckel 5, wie dargestellt, innenseitig in dem Rahmen 3 zur Anlage kommt. Haubenartig kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass der Deckel 5 den Rahmen 3 außenseitig übergreift. Der Deckel 5 weist hier eine umgestellte Kante 14 auf. Die umgestellte Kante 14 kommt innen an einer Innenseite 15 des Rahmens 3 zur Anlage und ist hier insbesondere mit diesem dicht gekoppelt.
3a bis c zeigen eine alternative Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriehalters 1. Gemäß der Querschnittsansicht von 3a weist der Batteriehalter 1 ein Bodenblech 2 auf. Das Bodenblech 2 ist seitlich mit Schwellern 16 gekoppelt. Die Schweller 16 selbst sind auch als Blechumformbauteile hergestellt. Die Schweller 16 weisen einen inneren Schwellerteil 17 auf. Der innere Schwellerteil 17 ist zugleich als Rahmen 3 ausgebildet und bildet somit zugleich den Rahmen 3 zur Aufnahme einer entsprechenden Batterie 13. Oben aufgelegt auf den Schweller 16 ist wiederum ein Deckel 5, so dass ein Innenraum I bereitgestellt ist.
Auch weist das Bodenblech 2 wiederum Sicken 6 auf, um die Quersteifigkeit zu erhöhen. Das Bodenblech 2 selbst ist aus dem dreilagigen Schichtverbundstahl 7 ausgebildet, analog zu den Ausgestaltungsvarianten zu 1 und 2.
Anstelle von Schwellern ist es auch möglich, dass der Rahmen 3 von einem zweischaligen Deformationselement gebildet wird. Dabei ist das äußere Schwellerteil 16 mit dem eigentlichen Schweller verbunden. Das Deformationselement erstreckt sich in diesem Fall nur höchstens über die gesamte Länge L des Batteriehalters 1. Das innere Schwellerteil 17 bildet weiterhin den Rahmen 3 aus. Bei einem Seitencrash wird der Schweller auf Biegen beansprucht und deformiert unter Energieabsorption des Deformationselementes derart, dass der äußere Schwellerteil 16 und der innere Schwellerteil 17 verformt werden und aufeinander zu bewegt werden.
Bezugszeichenliste

1: Batteriehalter
2: Bodenblech
3: Rahmen
4: Flansch
5: Deckel
6: Sicke
7: Schichtverbundstahl
8: innere Außenlage zu 7
9: Innenseite zu 1
10: äußere Außenlage zu 7
11: Außenseite zu 1
12: mittlere Lage zu 7
13: Batterie
14: umgestellte Kante zu 5
15: Innenseite zu 3
16: Schweller
17: innerer Schwellerteil
D8: Dicke zu 8
D10: Dicke zu 10
D12: Dicke zu 12
GD: Gesamtdicke
I: Innenraum
Y: Kraftfahrzeugquerrichtung

Claims

Batteriehalter (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Batteriehalter (1) ein Bodenblech (2) sowie einen seitlich zumindest teilweise umlaufenden Rahmen (3) aufweist, welche als Blechbauteil ausgebildet sind sowie einen optionalen Deckel (5) aufweist, wobei das Bodenblech (2) wannenförmig konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (2) aus einem mehrlagigen Schichtverbundstahl (7) als Blechumformbauteil hergestellt ist, wobei eine außenliegende Außenlage (10) des Schichtverbundstahls (7) aus einer rostfreien Stahllegierung ausgebildet ist und dass eine mittlere Lage (12) des Schichtverbundstahls (7) des Bodenblechs (2) gehärtet ist.
Batteriehalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (2) und/oder der Rahmen (3) aus einem dreilagigen Schichtverbundstahl (7) ausgebildet sind, aufweisend eine innere Außenlage (8), eine mittlere Lage (12) und einen äußere Außenlage (10).
Batteriehalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er als Batteriehalter (1) für eine Starterbatterie ausgebildet ist oder dass er als Batteriehalter (1) für eine Antriebsbatterie eines Hybridfahrzeuges oder Elektrofahrzeuges ausgebildet ist.
Batteriehalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (2) und der Rahmen (3) aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind und miteinander gekoppelt sind oder dass das Bodenblech (2) und der Rahmen (3) aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet sind.
Batteriehalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (2) und der Rahmen (3) einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet sind.
Batteriehalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriehalter (1) als Strukturbauteil zur Integration in eine Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildet ist.
Batteriehalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) gehärtet ist, wobei eine mittlere Lage (12) aus einer gehärteten Stahllegierung ausgebildet ist.
Batteriehalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit Rm des Bodenblechs (2) und/oder des Rahmens (3) größer 1300 MPa ist.
Batteriehalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) und der Deckel (5) dicht miteinander gekoppelt sind.
Batteriehalter nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Lage (8) und die äußere Außenlage (10) jeweils in Relation dünner sind als die mittlere Lage (12).
Batteriehalter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Außenlage (8) in Relation zu der äußeren Außenlage (10) dünner ausgebildet ist.