DE102016115037A1 - Battery box with side reinforcement - Google Patents

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DE102016115037.1A
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Daniel Nierhoff
Joachim Quandt
Clemens Latuske
Erik Hilfrich
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Batteriekasten (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) zur Aufnahme eines oder mehrerer Batterieelemente für ein Kraftfahrzeug mit einer Seitenwandkonstruktion (2) umfassend ein einen Innenbereich (3) bildendes Kastenprofil (4), welches zumindest teilweise äußere Seitenwände des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) bereitstellt, mit einem Deckel (8), mit einem Boden (10), und mit einem Anbindungsprofil (12) zur Anbindung des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) an das Kraftfahrzeug, wobei die Seitenwandkonstruktion (2) einen weiter innen als die äußeren Seitenwände liegenden Anbindungsbereich (14) zur Verbindung der Seitenwandkonstruktion (2) mit dem Deckel (8) bereitstellt.The invention relates to a battery box (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) for receiving one or more battery elements for a motor vehicle with a sidewall construction (2) comprising a box profile (4) forming an interior area (3) ), which at least partially outer side walls of the battery box (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) provides, with a lid (8), with a bottom (10), and with a connection profile (12 ) for connecting the battery box (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) to the motor vehicle, the side wall construction (2) having a connection area (14) located further inwardly than the outer side walls for connecting the side wall construction (2) with the lid (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriekasten zur Aufnahme eines oder mehrerer Batterieelemente für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a battery box for receiving one or more battery elements for a motor vehicle.

Gattungsgemäße Batteriekästen für Fahrzeugbatterien sind in verschiedenen Ausführungen allgemein bekannt. An derartige Batteriekästen bestehen vielfältige Anforderungen. So müssen sie primär das Gewicht der Batterieelemente (üblicherweise in Modulen zusammengefassten Batteriezellen) tragen. Hierzu ist in der Regel eine Art Seitenwand oder Rahmen vorgesehen, welcher der Anbindung vieler Bauteile des Batteriegehäuses selber und auch zur direkten oder indirekten Anbindung des Batteriekastens an eine Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs dient. Dabei ist zu berücksichtigen, dass gegenüber weiteren anzubindenden Bauteilen eine Zugänglichkeit für Fügeverbindungen ermöglicht werden muss.Generic battery boxes for vehicle batteries are well known in various versions. There are many requirements for such battery boxes. So they must primarily bear the weight of the battery elements (usually combined in modules battery cells). For this purpose, a kind of side wall or frame is usually provided, which serves the connection of many components of the battery case itself and also for direct or indirect connection of the battery box to a vehicle body of the motor vehicle. It should be noted that compared to other components to be connected accessibility for joints must be made possible.

Zudem sollen die Batterieelemente im Falle eines Unfalls oder sonstigen Fahrzeugschäden vor Beschädigungen geschützt werden. Dabei dient der Batteriekasten insbesondere als Barriere für von der Seite und unten wirkende Crashlasten. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Rahmen die Crashlasten in Trägerstrukturen, welche sich innerhalb oder unter dem Batterieraum befinden, weiterleitet. Dabei soll jedoch bei einem seitlichen Crash eine möglichst geringe Intrusion des Rahmens in das Innere des Batteriekastens erzielt werden, um die Batterieelemente nicht zu beschädigen. Die Bereiche etwa mittig zwischen inneren Trägerstrukturen sind dabei besonders kritisch bezüglich potentiell auftretender Intrusionen.In addition, the battery elements should be protected from damage in the event of an accident or other vehicle damage. The battery box is used in particular as a barrier for acting from the side and bottom crash loads. It can be provided that the frame, the crash loads in support structures, which are located inside or below the battery compartment, forwards. In this case, however, the lowest possible intrusion of the frame into the interior of the battery box should be achieved in a lateral crash, so as not to damage the battery elements. The areas approximately midway between inner support structures are particularly critical with respect to potentially occurring intrusions.

Darüber hinaus müssen derartige Batteriekästen wasserdicht sein. Insbesondere an den Ecken des Batteriekastens und im Bereich des Bodens muss prozesssicher eine Wasserdichtigkeit erreicht werden können. Dabei sollen aber gleichzeitig Anbindungen für elektrische Anschlüsse sowie eine Heizung und/oder Kühlung der Batterieelemente ermöglicht werden. Auch muss ermöglicht werden, dass Gase gegebenenfalls über ein Überdruckventil aus dem Gehäuse geleitet werden können. Der Batteriekasten soll dabei während der Lebensdauer der Batterie möglichst wartungsfrei sein, aber im potentiellen Reparaturfall trotzdem eine Demontage der Batterie und Kühl-/Heizeinheit ermöglichen.In addition, such battery boxes must be waterproof. In particular, at the corners of the battery box and in the area of the soil, a watertightness must be achieved reliably. At the same time, however, connections for electrical connections and heating and / or cooling of the battery elements should be made possible. It must also be made possible for gases to be able to be led out of the housing via an overpressure valve. The battery box should be as maintenance free as possible during the life of the battery, but still allow disassembly of the battery and cooling / heating unit in the potential repair case.

Es ist abzusehen, dass zukünftig Elektrofahrzeuge mit einer Reichweite über 200 km gefordert werden, was jedoch Batterien mit mehr Bauraumbedarf und Gewicht erfordert. Somit soll der Batteriekasten bzw. dessen Rahmen möglichst wenig Bauraum beanspruchen und im Gehäuseinneren sollten möglichst wenig innere Trägerstrukturen angeordnet sein, was ein Zielkonflikt mit der Crashanforderung darstellt. Daher wird eine weiterhin gewichtsoptimierte und wirtschaftliche Lösung für Batteriekästen gefordert.It is foreseeable that electric vehicles with a range of over 200 km will be required in the future, which, however, requires batteries with more space and weight. Thus, the battery box or its frame should take up as little space and inside the housing as little inner support structures should be arranged, which is a conflict of interest with the crash requirement. Therefore, a further weight-optimized and economical solution for battery boxes is required.

Vor diesem Hintergrund stellt sich der Erfindung die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Batteriekasten anzugeben, welcher möglichst viele der an Batteriekästen für Kraftfahrzeuge gestellten Anforderungen erfüllt und zudem eine verbesserte Crashperformance bei geringem Bauraum erreichen kann.Against this background, the invention provides the task of specifying a generic battery box, which meets as many of the demands made on battery boxes for motor vehicles requirements and also can achieve improved crash performance in a small space.

Die Aufgabe wird durch einen Batteriekasten zur Aufnahme eines oder mehrerer Batterieelemente für ein Kraftfahrzeug gelöst, mit einer Seitenwandkonstruktion umfassend ein einen Innenbereich bildendes Kastenprofil, welches zumindest teilweise äußere Seitenwände des Batteriekastens bereitstellt, mit einem Deckel, mit einem Boden, und mit einem Anbindungsprofil zur Anbindung des Batteriekastens an das Kraftfahrzeug, wobei die Seitenwandkonstruktion einen weiter innen als die äußeren Seitenwände liegenden Anbindungsbereich zur Verbindung der Seitenwandkonstruktion mit dem Deckel bereitstellt.The object is achieved by a battery box for accommodating one or more battery elements for a motor vehicle, comprising a sidewall construction comprising an interior forming box section, which at least partially outer side walls of the battery box provides, with a lid, with a bottom, and with a connection profile for connection the battery box to the motor vehicle, wherein the side wall construction provides a connection area located further inwardly than the outer side walls for connecting the side wall construction with the lid.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Seitenwandkonstruktion, den Deckel und den Boden kann zunächst die erforderliche Dichtheit gewährleistet werden. Dadurch, dass die Seitenwandkonstruktion zusätzlich einen weiter innen als die äußeren Seitenwände liegenden Anbindungsbereich zur Verbindung der Seitenwandkonstruktion mit dem Deckel bereitstellt, wird erreicht, dass der erforderliche Bauraum äußerst gering gehalten werden kann, jedoch gleichzeitig die erforderliche Dichtigkeit zwischen Deckel und Seitenwandkonstruktion erreicht wird und zudem eine vorteilhafte seitliche Crashperformance auf geringem Raum erzielt werden kann.By inventively provided side wall construction, the lid and the floor, the required tightness can be guaranteed first. The fact that the side wall construction additionally provides a connection area located further inwardly than the outer side walls for connecting the side wall construction to the cover, ensures that the required installation space can be kept extremely low, but at the same time the required tightness between cover and side wall construction is achieved and, moreover an advantageous lateral crash performance can be achieved in a small space.

Darunter, dass der Anbindungsbereich weiter innen liegt als die äußeren Seitenwände, wird insbesondere verstanden, dass das Kastenprofil äußere Seitenwände bereitstellt, welche zumindest abschnittsweise weiter außen liegen als der Anbindungsbereich.The fact that the connection region is located further inwards than the outer side walls, is understood in particular to mean that the box profile provides outer side walls which lie at least in sections further outward than the connection region.

Der Anbindungsbereich dient insbesondere der dichten Verbindung zwischen dem Deckel und der Seitenwandkonstruktion. Der Deckel ist vorzugsweise ein flächig geschlossener Deckel. Dabei wird der durch das Kastenprofil gebildete Innenbereich von einem Außenbereich abgedichtet. Der Innenbereich kann somit insbesondere einen Trockenbereich bilden.The connection area serves in particular for the tight connection between the cover and the side wall construction. The lid is preferably a flat closed lid. In this case, the inner area formed by the box profile is sealed by an outside area. The interior can thus form a dry area in particular.

Das Kastenprofil ist bevorzugt um den Batteriekasten umlaufend ausgebildet. Vorzugsweise weist das Kastenprofil im an den Boden angrenzenden Bereich und/oder im an den Beckel angrenzenden Bereich einen (zum Beispiel nach innen oder außen weisenden) Flansch auf.The box profile is preferably formed circumferentially around the battery box. Preferably, the box profile in the area adjacent to the floor and / or in the Beckel adjacent area on a (for example, facing inward or outward) flange.

Die Seitenwandkonstruktion und das Kastenprofil und die dadurch gebildeten (beispielsweise vier) Seitenwände verlaufen bevorzugt zumindest abschnittsweise im Wesentlichen vertikal (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens im Fahrzeug), also vom Boden zum Deckel des Batteriekastens. Der Deckel und der Boden umfassen bevorzugt jeweils ein im Wesentlichen plattenförmig ausgebildetes Blech, welches bevorzugt im Wesentlichen horizontal (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens) verläuft. Vorzugsweise sind der Deckel, der Boden und die Seitenwandkonstruktion aus Metallblech, insbesondere Stahlblech gefertigt. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass einzelne Komponenten, insbesondere der Deckel, aus einem Kunststoff oder Hybridwerkstoffen gebildet sind.The side wall construction and the box profile and the (for example four) side walls formed thereby preferably extend substantially vertically at least in sections (relative to the installation position of the battery box in the vehicle), ie from the floor to the lid of the battery box. The cover and the bottom preferably each comprise a substantially plate-shaped sheet, which preferably extends substantially horizontally (relative to the installation position of the battery box). Preferably, the lid, the bottom and the side wall construction are made of sheet metal, in particular sheet steel. However, it is also conceivable that individual components, in particular the cover, are formed from a plastic or hybrid materials.

Das Anbindungsprofil ermöglicht vorteilhaft dabei nicht nur die Montage oder Anbindung des Batteriekastens (etwa unterhalb eines Fahrzeugs), sondern bildet zudem eine erste Barriere im Crashfall und ermöglicht es, dass eine Last in die Seitenwandkonstruktion, den Boden, möglicherweise vorhandene Querversteifungselemente oder Längsversteifungselement und/oder weitere Crashstrukturen eingeleitet wird und dabei selbst eine möglichst geringe Intrusion hat. Hierzu ist das Anbindungsprofil bevorzugt aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von mindestens 750 MPa ausgebildet. Beispielsweise erstreckt sich das Anbindungsprofil umlaufend um den Batteriekasten. Beispielsweise weist das Anbindungsprofil eine Mehrzahl von Öffnungen, beispielsweise für Schrauben oder Bolzen, auf. Bevorzugt weist das Anbindungsprofil im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige, trapezförmige oder dreieckige Geometrie auf. Beispielsweise verfügt das Anbindungsprofil über einen ggf. mehrteiligen Aufbau mit inneren Versteifungen zur Erhöhung der Crashperformance.The connection profile advantageously not only allows the assembly or connection of the battery box (such as below a vehicle), but also forms a first barrier in the event of a crash and allows a load in the side wall construction, the ground, possibly existing transverse stiffening elements or longitudinal stiffening element and / or Further crash structures is initiated and thereby has the least possible intrusion. For this purpose, the connection profile is preferably formed of a steel having a tensile strength of at least 750 MPa. For example, the connection profile extends circumferentially around the battery box. For example, the connection profile has a plurality of openings, for example for screws or bolts. Preferably, the connection profile has a substantially rectangular, trapezoidal or triangular geometry in cross section. For example, the connection profile has a possibly multi-part construction with inner stiffeners to increase the crash performance.

Der Begriff Profil (beispielsweise das Kastenprofil oder das Anbindungsprofil) soll vorliegend so verstanden werden, dass das Profil ein sowohl einteiliges als auch bevorzugt mehrteiliges Profil sein kann, beispielsweise einen oder mehrere Abschnitte pro Batteriekastenseite aufweisen kann.The term profile (for example, the box profile or the connection profile) is to be understood in the present case that the profile can be both one-piece and preferably multi-part profile, for example, one or more sections per battery box side may have.

Unter einem Batterieelement, welches von dem Batteriekasten aufgenommen werden kann, wird insbesondere ein (wiederaufladbarer) Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis verstanden. Dabei kann ein Batterieelement beispielsweise eine oder mehrere (zusammengeschaltete) Primärzellen oder eine oder mehrere (zusammengeschaltete) Sekundärzellen umfassen. Unter einem Batterieelement wird also insbesondere auch ein Akkupack oder eine Akkumulatorzelle verstanden. Zusätzlich kann der Batteriekasten auch Elektronikkomponenten oder Kühlungs-/Heizungskomponenten aufnehmen.A battery element which can be accommodated by the battery box is understood in particular to be a (rechargeable) storage facility for electrical energy on an electrochemical basis. In this case, a battery element, for example, one or more (interconnected) primary cells or one or more (interconnected) secondary cells include. A battery element is thus understood in particular to also be a battery pack or an accumulator cell. In addition, the battery box can also accommodate electronic components or cooling / heating components.

Der Batteriekasten ist insbesondere zum Einbau oder Anbau in bzw. an ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen, insbesondere im Bodenbereich, vorgesehen.The battery box is intended in particular for installation or mounting in or on a motor vehicle, for example a passenger car or a truck, in particular in the floor area.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist das Kastenprofil im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen C-förmig, S-förmig, U-förmig oder Z-förmig ausgebildet. Ein im Querschnitt C-förmiges Kastenprofil weist bevorzugt mit der Öffnung in Richtung des Innenbereichs. Ein im Querschnitt S-förmiges Kastenprofil weist bevorzugt mit der Öffnung im Bereich des Deckels nach außen und im Bereich des Bodens mit der Öffnung in Richtung des Innenbereichs. Ein im Querschnitt U-förmiges Kastenprofil ist ein beispielsweise in Richtung des Bodens, das heißt nach unten bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens, geöffnetes Profil. Ein im Querschnitt Z-förmiges Kastenprofil weist bevorzugt mit einem Flansch an seinem dem Deckel zugewandten Ende in Richtung des Innenbereichs, mit einem Flansch an seinem dem Boden zugewandten Ende nach außen. Die beschriebenen Profilquerschnitte ermöglichen einen weiter innen als die äußeren Seitenwände liegenden Anbindungsbereich und zudem den Einbau eines wie im Folgenden beschriebenen Verstärkungsprofils in die Seitenwandkonstruktion, wobei die Beanspruchung von zusätzlichem Bauraum minimal gehalten werden kann.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the box profile is seen in cross-section at least partially substantially C-shaped, S-shaped, U-shaped or Z-shaped. A box section which is C-shaped in cross section preferably has the opening in the direction of the inner area. A box section which is S-shaped in cross-section preferably points outwards with the opening in the area of the cover and in the area of the floor with the opening in the direction of the inner area. A box section which is U-shaped in cross-section is an open profile, for example, in the direction of the floor, that is to say downwards relative to the installation position of the battery box. A box section which is Z-shaped in cross-section preferably has a flange at its end facing the cover in the direction of the inner area, with a flange at its end facing the floor to the outside. The profile cross-sections described allow a connection area located further inside than the outer side walls and also the installation of a reinforcing profile as described below into the side wall construction, wherein the stress of additional installation space can be minimized.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens wird der Anbindungsbereich durch einen nach innen oder außen weisenden Flansch bereitgestellt. Vorzugsweise verläuft der Flansch im Wesentlichen horizontal (in Bezug auf die Einbauposition des Batteriekastens). Ein nach innen weisender Flansch ermöglicht eine äußerst bauraumsparende Anordnung von Kastenprofil und Verstärkungsstruktur, während ein nach außen weisender Flansch die Verwendung von Durchgangslöchern zur Anbindung von Deckel und Seitenwandkonstruktion ermöglichen, da diese nicht im Innenbereich bzw. Trockenbereich liegen.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the connection area is provided by an inwardly or outwardly pointing flange. Preferably, the flange extends substantially horizontally (with respect to the installation position of the battery box). An inwardly facing flange allows a very space-saving arrangement of box section and reinforcing structure, while an outwardly facing flange allow the use of through holes for connecting the lid and side wall construction, as they are not indoors or dry area.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens erfolgt der Deckel mit der Seitenwandkonstruktion über im Anbindungsbereich vorgesehene Muttern oder Bolzen. Beispielsweise sind Schweißmuttern, Einpressmuttern oder Schweißbolzen vorgesehen und diese an die Seitenwandkonstruktion insbesondere das Kastenprofil angeschweißt oder eingepresst. Der Deckel kann dann im entsprechenden Bereich Durchgangsöffnungen aufweisen. Schweißbolzen haben dabei den Vorteil, dass hierdurch an der Seitenwandkonstruktion bzw. dem Kastenprofil kein Durchbruch in den Innenbereich des Batteriekastens entsteht, welcher nur sehr aufwendig wieder abgedichtet und wasserdicht ausgeführt werden könnte.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the cover is made with the side wall construction via nuts or bolts provided in the connection area. For example, weld nuts, press-in nuts or welding bolts are provided and these are welded or pressed to the side wall construction in particular the box section. The lid may then have passage openings in the corresponding area. Welding bolts have the Advantage that this results in no breakthrough in the interior of the battery box on the side wall construction or the box profile, which could only be re-sealed and waterproof performed very expensive.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens umfasst die Seitenwandkonstruktion zumindest abschnittsweise eine Verstärkungsstruktur zur seitlichen Verstärkung des Batteriekastens, welche integral mit dem Kastenprofil oder als separate Verstärkungsstruktur ausgebildet ist. Durch eine integrale Ausbildung von Verstärkungsstruktur und Kastenprofil kann der Montageaufwand verringert werden, da keine separate Montage von Kastenprofil und Verstärkungsstruktur notwendig ist. Das Kastenprofil stellt somit die Verstärkungsstruktur dar und übernimmt die Funktion der Verstärkungsstruktur. Vorzugsweise ist jedoch die Verstärkungsstruktur separat zu dem Kastenprofil ausgebildet. Dies ermöglicht eine zusätzliche Verstärkung und verbesserte seitliche Crashperformance. Die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion ist beispielsweise mit dem Kastenprofil gefügt, beispielsweise verschweißt. Auch die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion kann einteilig oder bevorzugt mehrteilig ausgebildet sein, vorzugsweise ein oder mehrere Abschnitte pro Batteriekastenseite aufweisen. Vorzugsweise ist die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion zumindest abschnittsweise umlaufend um das Kastenprofil ausgebildet.According to a particularly preferred embodiment of the battery box according to the invention, the side wall construction comprises, at least in sections, a reinforcing structure for lateral reinforcement of the battery box, which is formed integrally with the box profile or as a separate reinforcing structure. Due to an integral design of reinforcing structure and box section of assembly work can be reduced because no separate assembly of box section and reinforcing structure is necessary. The box profile thus represents the reinforcing structure and takes over the function of the reinforcing structure. Preferably, however, the reinforcing structure is formed separately from the box profile. This allows additional reinforcement and improved lateral crash performance. The reinforcing structure of the sidewall construction is for example joined to the box profile, for example welded. Also, the reinforcing structure of the side wall construction may be formed integrally or preferably in several parts, preferably one or more sections per battery box side. Preferably, the reinforcing structure of the side wall construction is at least partially formed circumferentially around the box section.

Vorzugsweise verläuft der Anbindungsbereich dabei (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens in dem Kraftfahrzeug) zumindest abschnittsweise über der Verstärkungsstruktur. Das heißt insbesondere, dass der Anbindungsbereich zumindest abschnittsweise direkt, also vertikal über der Verstärkungsstruktur verläuft und nicht seitlich versetzt hierzu. Im Querschnitt gesehen befindet sich der Anbindungsbereich also im Bereich der vertikalen Verlängerung der Seitenwandkonstruktion.In this case, the connection region preferably runs (at least in sections) over the reinforcement structure (relative to the installation position of the battery box in the motor vehicle). This means, in particular, that the connection region runs at least in sections directly, that is, vertically above the reinforcement structure and not laterally offset therefrom. Seen in cross section, the connection area is thus in the region of the vertical extension of the side wall construction.

Sind das Kastenprofil und die Verstärkungsstruktur beispielsweise separat ausgebildet, können zunächst Profilabschnitte des Kastenprofils auf Gehrung gefügt (insbesondere verschweißt) werden. Die Verstärkungsstruktur kann dann, insbesondere nach dem Fügen des Kastenprofils mit dem Boden, mit dem Batteriekasten, insbesondere dem Kastenprofil, gefügt (insbesondere verschweißt) werden.If the box profile and the reinforcement structure are formed separately, for example, first profile sections of the box profile can be mitred (in particular welded). The reinforcing structure can then be joined (in particular welded) to the battery box, in particular the box section, in particular after the box profile has been joined to the floor.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens bildet die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion im Querschnitt gesehen ein zumindest abschnittsweise offenes und/oder zumindest abschnittsweise geschlossenes Profil.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the side wall construction, seen in cross-section, forms an at least sectionally open and / or at least partially closed profile.

Unter dem Querschnitt wird dabei der Schnitt quer zur länglichen Erstreckung der Seitenwand des Batteriekastens verstanden. Durch ein zumindest abschnittsweise geschlossenes Profil kann eine hohe Stabilität der Verstärkungsstruktur erreicht werden. Ein zumindest abschnittsweise offenes Profil kann insbesondere einfach hergestellt werden.In this case, the cross-section is understood as the section across the elongate extent of the side wall of the battery box. By an at least partially closed profile, a high stability of the reinforcing structure can be achieved. An at least partially open profile can in particular be easily manufactured.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens bildet die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise ein oder mehrere Rechteckprofile. Die Rechteckprofile können beispielsweise (teilweise) offene oder geschlossene Rechteckprofile sein. Beispielsweise bildet die Verstärkungsstruktur im Querschnitt gesehen ein, zwei, drei oder mehr Rechteckprofile. Die Rechteckprofile ermöglichen eine hohe Stabilität insbesondere im Hinblick auf die seitliche Crashperformance. Beispielsweise sind die Rechteckprofile mittels Schweißen (beispielsweise mittels Laserschweißen oder Laserhybridschweißen) aneinander gefügt. Beispielsweise bildet die Verstärkungsstruktur im Querschnitt gesehen eine Mäanderstruktur mit offenen Rechteckprofilen. Beispielsweise bildet die Verstärkungsstruktur im Querschnitt gesehen mehrere (beispielsweise zwei oder drei) in vertikaler Richtung (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens) gestapelte Rechteckprofile. Beispielsweise bildet die Verstärkungsstruktur im Querschnitt gesehen ein Zweikammerprofil oder ein Brillenprofil. Die Rechteckprofile können beispielsweise gleiche oder unterschiedliche Querschnitte aufweisen.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the side wall construction forms, viewed in cross-section, at least in sections one or more rectangular profiles. The rectangular profiles can be, for example, (partially) open or closed rectangular profiles. For example, seen in cross section, the reinforcing structure forms one, two, three or more rectangular profiles. The rectangular profiles allow high stability, especially with regard to lateral crash performance. For example, the rectangular profiles are joined together by means of welding (for example by means of laser welding or laser hybrid welding). For example, seen in cross section, the reinforcing structure forms a meandering structure with open rectangular profiles. For example, as seen in cross-section, the reinforcing structure forms a plurality of (for example two or three) rectangular profiles stacked in the vertical direction (relative to the installation position of the battery box). For example, seen in cross section, the reinforcing structure forms a two-chamber profile or a spectacle profile. The rectangular profiles may, for example, have the same or different cross sections.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion zumindest teilweise in einer durch das Kastenprofil gebildeten Aufnahme angeordnet. Hierdurch wird eine besonders bauraumsparende Seitenwandkonstruktion bereitgestellt, welche gleichzeitig den Crashanforderungen gerecht werden kann. Dies kann insbesondere durch ein wie zuvor beschriebenes im Querschnitt gesehen C-förmiges, S-förmiges oder U-förmiges Kastenprofil erreicht werden.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the side wall construction is at least partially disposed in a receptacle formed by the box profile. As a result, a particularly space-saving side wall construction is provided, which can simultaneously meet the crash requirements. This can be achieved in particular by a C-shaped, S-shaped or U-shaped box profile, as described above in cross-section.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion in dem durch das Kastenprofil gebildeten Innenbereich angeordnet. Die Verstärkungsstruktur ist zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig in dem Innenbereich angeordnet. Auf diese Weise kann die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion im Trockenbereich des Batteriekastens angeordnet werden und vor äußeren potentiell korrosionsfördernden Einflüssen geschützt werden. Dadurch kann eine besonders hohe Festigkeit erreicht werden, da auch Stahlgüten, die nicht mit kathodischem Korrosionsschutz verfügbar sind, zum Einsatz kommen können. According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the side wall construction is arranged in the inner region formed by the box profile. The reinforcing structure is arranged at least in sections, preferably completely in the inner region. In this way, the reinforcing structure of the sidewall construction can be arranged in the dry area of the battery box and protected from external potentially corrosive influences. As a result, a particularly high strength can be achieved since steel grades that are not available with cathodic corrosion protection can also be used.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion aus einem Stahlwerkstoff mit einer Streckgrenze von mehr als 950 MPa, vorzugsweise mehr als 1350 MPa, gefertigt. Der Stahlwerkstoff ist beispielsweise ein kaltumformbarer oder ein warmumformbarer Stahl. Bei Streckgrenzen von mehr als 950 MPa können bevorzugt noch kaltumformbare Stähle eingesetzt werden. Streckgrenzen von mehr als 1350 MPa werden bevorzugt durch ein Härten nach dem Umformen erreicht. Hierzu kann beispielsweise ein Mangan-Bor-Stahl eingesetzt werden. Wie bereits ausgeführt, sind Stahlgüten mit derartigen Streckgrenzen auch ohne kathodischen Korrosionsschutz insbesondere dann wirtschaftlich erreichbar, wenn die Verstärkungsstruktur im Innenbereich angeordnet ist.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the sidewall construction is made of a steel material having a yield strength of more than 950 MPa, preferably more than 1350 MPa. The steel material is, for example, a cold-formable or a hot-formable steel. At yield strengths of more than 950 MPa, preferably still cold-formable steels can be used. Yield strengths of more than 1350 MPa are preferably achieved by curing after forming. For this purpose, for example, a manganese-boron steel can be used. As already stated, steel grades with such yield strengths can be achieved economically even without cathodic corrosion protection, in particular if the reinforcing structure is arranged in the interior region.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens erstreckt sich die Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion in den Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils gebildeten Kanten. Dies ermöglicht eine weiterhin verbesserte Crashperformance. Hierzu erstreckt sich beispielsweise nur einer von zwei im Kantenbereich aufeinandertreffenden Verstärkungsstrukturabschnitten in den Kantenbereich, während der andere Verstärkungsstrukturabschnitt entsprechend kürzer ausgebildet ist. Beispielsweise erstrecken sich nur die in Längsrichtung oder die in Querrichtung (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens) verlaufenden Verstärkungsstrukturabschnitte in den Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils gebildeten Kanten. Die jeweils anderen Verstärkungsstrukturabschnitte sind entsprechend kürzer ausgebildet. Im Crashfall kann sich dann die betroffene Längs- oder Querverstärkung an den Quer- oder Längsverstärkungen abstützen.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the side wall construction extends into the region of the edges formed between side walls of the box profile. This allows a further improved crash performance. For this purpose, for example, only one of two meeting in the edge region reinforcing structure sections extends into the edge region, while the other reinforcing structure section is formed correspondingly shorter. For example, only the reinforcement structure sections extending in the longitudinal direction or in the transverse direction (with respect to the installation position of the battery box) extend into the region of the edges formed between side walls of the box profile. The respective other reinforcing structure sections are correspondingly shorter. In the event of a crash, the affected longitudinal or transverse reinforcement can then be supported on the transverse or longitudinal reinforcements.

Alternativ ist jedoch ebenfalls denkbar, dass der Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils gebildeten Kanten frei von der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion ist. Dies kann insbesondere die Montage der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion vereinfachen. Die Verstärkungen stützen sich dann an der Innenstruktur der Batteriefächer ab.Alternatively, however, it is also conceivable that the region of the edges formed between side walls of the box profile is free of the reinforcing structure of the side wall construction. This can in particular simplify the assembly of the reinforcing structure of the sidewall construction. The reinforcements are then supported on the internal structure of the battery compartments.

Gemäß einer weiteren Alternative ist der Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils gebildeten Kanten frei von der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion, aber jeweils durch ein Zusatzprofil, wie beispielsweise ein im Wesentlichen vertikal verlaufendes Profil, beispielsweise ein L-förmiges Profil oder Rechteckprofil, verstärkt.According to a further alternative, the region of the edges formed between side walls of the box profile is free from the reinforcing structure of the side wall construction, but each reinforced by an additional profile, such as a substantially vertical profile, such as an L-shaped profile or rectangular profile.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens umfasst der Boden ein Bodenblech, welches vorzugsweise mit der Seitenwandkonstruktion, insbesondere dem Kastenprofil verbunden, vorzugsweise verschweißt ist. Das Bodenblech begrenzt vorzugsweise den Innenbereich des Batteriekastens. Das Bodenblech kann bevorzugt als separates Bauteil ausgebildet sein. Jedoch ist es ebenfalls möglich, dass das Bodenblech beispielsweise mit dem Anbindungsprofil integral, das heißt einstückig, ausgebildet ist.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the floor comprises a bottom plate, which is preferably connected to the side wall construction, in particular the box section, preferably welded. The floor panel preferably defines the interior of the battery box. The base plate may preferably be formed as a separate component. However, it is also possible that the bottom plate, for example, integrally with the connection profile, that is integrally formed.

Vorzugsweise ist unterhalb des Bodens zudem ein Unterbodenschutz vorgesehen. Der Unterbodenschutz ist bevorzugt im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und verläuft bevorzugt im Wesentlichen horizontal (bezogen auf die Einbauposition des Batteriekastens). Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz mit dem Kastenprofil verbunden (beispielsweise verschraubt). Alternativ oder zusätzlich kann der Unterbodenschutz mit dem Anbindungsflansch verbunden sein. Weiterhin kann ein Übergangsblech zwischen dem Unterbodenschutz und Anbindungsflansch vorgesehen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Teil der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion im Bereich zwischen dem Bodenblech und dem Unterbodenschutz vorgesehen.Preferably, a bottom protection is also provided below the bottom. The underseal is preferably formed substantially plate-shaped and preferably extends substantially horizontally (based on the installation position of the battery box). Preferably, the underbody protection is connected to the box section (screwed, for example). Alternatively or additionally, the underseal can be connected to the connection flange. Furthermore, a transition plate between the underbody protection and Anbindungsflansch be provided. According to a preferred embodiment, a part of the reinforcing structure of the sidewall construction is provided in the area between the floor panel and the underbody protection.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist das Anbindungsprofil als Hohlprofil ausgebildet und weist zumindest abschnittsweise eine innerhalb des Anbindungsprofils liegende Verstärkungsstruktur auf. Die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils kann alternativ oder zusätzlich zu der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion vorgesehen sein. Die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils ist zumindest abschnittsweise um den Batteriekasten umlaufend ausgebildet. Auch die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils kann einteilig oder bevorzugt mehrteilig ausgebildet sein, vorzugsweise ein oder mehrere Abschnitte pro Batteriekastenseite aufweisen. Vorzugsweise ist die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils separat von dem Anbindungsprofil ausgebildet, jedoch mit diesem verbunden, insbesondere verschweigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils auch mit dem Kastenprofil gefügt sein.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the connection profile is designed as a hollow profile and has, at least in sections, a reinforcing structure lying within the connection profile. The reinforcement structure of the attachment profile may be provided as an alternative or in addition to the reinforcement structure of the sidewall construction. The reinforcing structure of the connection profile is at least partially formed circumferentially around the battery box. Also, the reinforcing structure of the connection profile may be integrally formed or preferably multi-part, preferably one or more sections per battery box side. Preferably, the reinforcing structure of the connection profile is formed separately from the connection profile, but connected to this, in particular concealed. Alternatively or additionally, the reinforcing structure of the connection profile can also be joined to the box profile.

Bevorzugt ist die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils aus Stahl, insbesondere Stahlblech gefertigt. Vorzugsweise weist der Stahl eine Streckgrenze von mehr als 580 MPa auf, was weiterhin vergleichsweise komplexe Geometrien der Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils erlaubt. Sind jedoch keine komplexen Geometrien notwendig, kann der Stahl auch eine Streckgrenze von vorzugsweise mehr als 750 MPa aufweisen.The reinforcing structure of the connection profile is preferably made of steel, in particular sheet steel. Preferably, the steel has a yield strength greater than 580 MPa, which further allows comparatively complex geometries of the reinforcement structure of the attachment profile. However, if no complex geometries are necessary, the steel may also have a yield strength of preferably more than 750 MPa.

Wie bereits ausgeführt, weist das Anbindungsprofil vorzugsweise einen oder mehrere Öffnungen, welche als Anschraubpunkte dienen können, zur Anbindung des Batteriekastens an das Kraftfahrzeug auf. An diesen Stellen weist die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils dann vorzugsweise Aussparungen auf oder ist unterbrochen, um die Verbindung des Anbindungsprofils an das Kraftfahrzeug nicht zu beeinträchtigen.As already stated, the connection profile preferably has one or more openings, which can serve as attachment points, for connecting the battery box to the Motor vehicle on. At these points, the reinforcing structure of the connection profile then preferably has recesses or is interrupted in order not to impair the connection of the connection profile to the motor vehicle.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens ist die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen Z-förmig ausgebildet oder bildet zumindest abschnittsweise ein oder mehrere Rechteckprofile. Beispielsweise bildet die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils ein, zwei oder drei Rechteckprofile. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige innerhalb des Anbindungsprofils liegende Verstärkungsstruktur die Crashperformance bei geringem zusätzlichen Gewicht oder sogar insgesamt reduziertem Gewicht und ohne zusätzlichen Bauraumbedarf vorteilhaft erhöhen kann.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the connection profile in cross-section is formed at least in sections substantially Z-shaped or at least partially forms one or more rectangular profiles. For example, the reinforcing structure of the connection profile forms one, two or three rectangular profiles. It has been found that such a reinforcing structure located within the connection profile can advantageously increase the crash performance with little additional weight or even reduced overall weight and without additional space requirement.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens beinhaltet das Anbindungsprofil ein oder mehrere sich zumindest teilweise quer zur Erstreckung des Anbindungsprofils erstreckende Verstärkungselemente und ist mit diesem oder diesen verbunden, vorzugsweise verschweißt. Durch die quer vorgesehenen Verstärkungselemente kann die durch einen seitlichen Aufprall erzeugt Last besonders effektiv aufgenommen werden. Dabei sind die Verstärkungselemente vorzugsweise derart angeordnet, dass eine aufgenommene Kraft an im Innenbereich angeordnete Längsträger und/oder Querträger (sofern vorgesehen) des Batteriekastens zumindest teilweise weitergeleitet werden kann.According to one embodiment of the battery box according to the invention the connection profile includes one or more at least partially extending transversely to the extension of the connection profile reinforcing elements and is connected to this or this, preferably welded. By transversely provided reinforcing elements, the load generated by a side impact can be particularly effectively absorbed. In this case, the reinforcing elements are preferably arranged such that a received force can be at least partially forwarded to longitudinal members and / or cross members (if provided) of the battery box arranged in the interior region.

In einer Ausgestaltung sind die Verstärkungselemente des Anbindungsprofils im Wesentlichen U-förmig oder hutförmig ausgebildet. Die Verstärkungselemente sind mit dem Anbindungsprofil vorzugsweise an mehreren Flächen (beispielsweise an drei Flächen) gefügt. Die Geometrie der Verstärkungselemente ist dabei vorzugsweise an das Anbindungsprofil angepasst.In one embodiment, the reinforcing elements of the connection profile are formed substantially U-shaped or hat-shaped. The reinforcing elements are preferably joined to the attachment profile on a plurality of surfaces (for example, on three surfaces). The geometry of the reinforcing elements is preferably adapted to the connection profile.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens umfasst die Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils ein oder mehrere Tiefziehteile. Die Tiefziehteile können die Funktion einer Kantenverstärkung erfüllen. In einer Ausgestaltung können die Tiefziehteile auch mit dem Kastenprofil gefügt, beispielsweise verschweißt sein.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure of the connection profile comprises one or more deep-drawn parts. The deep-drawn parts can fulfill the function of an edge reinforcement. In one embodiment, the deep-drawn parts can also be joined to the box profile, for example, welded.

Die wie beschriebene Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils kann vorteilhaft die Crashperformance erhöhen und das Anbindungsprofil gezielt an kritischen Stellen verstärken, wobei jedoch nur ein geringes Gewicht eingebracht wird. Es hat sich gezeigt, dass das Anbindungsprofil durch die darin vorgesehene Verstärkungsstruktur auch ausgedünnt werden kann, sodass das Gewicht in Summe sogar reduziert werden kann. Auch wird trotz der weiteren Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils kein zusätzlicher Bauraum beansprucht.The reinforcement structure of the connection profile as described can advantageously increase the crash performance and reinforce the connection profile selectively at critical points, but only a small weight is introduced. It has been found that the connection profile can also be thinned out by the reinforcing structure provided therein, so that the total weight can even be reduced. Also, no additional space is claimed despite the further reinforcement structure of the connection profile.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens verläuft die Verstärkungsstruktur zur seitlichen Verstärkung des Batteriekastens in Längsrichtung und/oder in Querrichtung nur bis zu der durch das Kastenprofil gebildeten inneren Kante. Alternativ können die Verstärkungsstrukturen in einer Richtung (Längsrichtung oder Querrichtung) die innere Abmessung des Batteriekastens im Wesentlichen komplett ausnutzt.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure extends for lateral reinforcement of the battery box in the longitudinal direction and / or in the transverse direction only to the inner edge formed by the box profile. Alternatively, the reinforcing structures in one direction (longitudinal direction or transverse direction) may substantially completely utilize the inner dimension of the battery box.

Zur Steigerung der Crashperformance kann gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriekastens die Verstärkungsstruktur (Verstärkungsprofile) im Eckbereich des Batteriekastens eine Blockecke ausbilden. Die Überstände der Verstärkungsstruktur können abwechselnd übereinandergelegt (gestapelt) werden und vorzugsweise miteinander bzw. untereinander gefügt werden.In order to increase the crash performance, according to an embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure (reinforcing profiles) in the corner region of the battery box form a block corner. The supernatants of the reinforcing structure may be alternately superimposed (stacked) and preferably joined together.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batteriekastens kann die Verstärkungsstruktur zur seitlichen Verstärkung des Batteriekastens vorne und/oder hinten und links und/oder rechts an den Ecken des Batteriekastens unmittelbar oder mittelbar über ein zusätzliches Bauteil, insbesondere einem Verstärkungsbauteil verbunden, vorzugsweise verschweißt sein.According to one embodiment of the battery box according to the invention, the reinforcing structure for lateral reinforcement of the battery box front and / or rear and left and / or right at the corners of the battery box directly or indirectly via an additional component, in particular a reinforcing member connected, preferably be welded.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt inIn addition, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. The drawing shows in

1 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriekastens; 1 a schematic partial cross section of an embodiment of a battery box according to the invention;

2 unterschiedliche Verstärkungsstrukturen der Seitenwandkonstruktion im Querschnitt; 2 different reinforcing structures of the sidewall construction in cross section;

3 unterschiedliche Anordnungen der Verstärkungsstruktur der Seitenwandkonstruktion im Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils gebildeten Kanten in einer schematischen Draufsicht; 3 different arrangements of the reinforcing structure of the sidewall construction in the region of the edges formed between side walls of the box profile in a schematic plan view;

4–7 schematische Teilquerschnitte weiterer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Batteriekästen; 4 - 7 schematic partial cross sections of further embodiments of battery boxes according to the invention;

8, 9 schematische Teilquerschnitte weiterer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Batteriekästen mit einer weiteren Verstärkungsstruktur im Anbindungsprofil; 8th . 9 schematic partial cross sections of further embodiments of battery boxes according to the invention with a further reinforcing structure in the connection profile;

10 mögliche Anordnungen der Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils in einer schematischen Draufsicht; und 10 possible arrangements of the reinforcement structure of the connection profile in a schematic plan view; and

11, 12 unterschiedliche Ausgestaltungen eines Verstärkungselements der Verstärkungsstruktur des Anbindungsprofils in schematischer Darstellung. 11 . 12 different embodiments of a reinforcing element of the reinforcing structure of the connection profile in a schematic representation.

Im Folgenden werden für gleiche Bauteile unterschiedlicher Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components of different embodiments.

1 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriekastens 1a. Der Batteriekasten 1a ist zur Aufnahme eines oder mehrerer Batterieelemente für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) eingerichtet. Der Batteriekasten 1a weist eine Seitenwandkonstruktion 2 mit einem einen Innenbereich 3 bildenden Kastenprofil 4, welches zumindest teilweise Seitenwände des Batteriekastens 1a bereitstellt, und einer separaten Verstärkungsstruktur 6 zur seitlichen Verstärkung des Batteriekastens 1a auf. Der Batteriekasten 1a weist weiterhin einen Deckel 8, einen Boden 10 und ein Anbindungsprofil 12 zur Anbindung des Batteriekastens 1a an das Kraftfahrzeug auf. Die Seitenwandkonstruktion 2 stelle einen weiter innen als die äußeren Seitenwände des Kastenprofils 4 liegenden Anbindungsbereich 14 zur Verbindung der Seitenwandkonstruktion 2 mit dem Deckel 8 bereit. Der Anbindungsbereich verläuft zudem zumindest abschnittsweise über einer Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2. 1 shows a schematic partial cross section of an embodiment of a battery box according to the invention 1a , The battery box 1a is arranged for receiving one or more battery elements for a motor vehicle (not shown). The battery box 1a has a sidewall construction 2 with an indoor area 3 forming box profile 4 which at least partially sidewalls of the battery box 1a and a separate reinforcement structure 6 for lateral reinforcement of the battery box 1a on. The battery box 1a also has a lid 8th , a floor 10 and a connection profile 12 for connection of the battery box 1a on the motor vehicle. The sidewall construction 2 place one farther inward than the outer side walls of the box section 4 lying connection area 14 for connecting the sidewall construction 2 with the lid 8th ready. The connection area also extends at least in sections over a reinforcement structure 6 the sidewall construction 2 ,

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kastenprofil 4 im Querschnitt gesehen etwa C-förmig ausgebildet. Dabei weisen sowohl der dem Deckel 8 als auch der dem Boden 10 zugewandte Flansch nach innen. Der dem Deckel 8 zugewandte Flansch bildet den Anbindungsbereich 14. Der dem Boden 10 zugewandte Flansch des Kastenprofils 4 kann je nach Konstellation der unten zusammenkommenden Bauteile vorteilhaft mit einem Absatz ausgestattet sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass innerhalb des C-förmigen Kastenprofils 4, die Verstärkungsstruktur 6 besonders bauraumoptimiert positioniert werden kann. Denn die Verstärkungsstruktur 6 ist in einer der durch das Kastenprofil 4 gebildeten Aufnahme angeordnet. Die Ausdehnung beider Bauteile (Kastenprofil 4 und Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2) zusammen beträgt hier in horizontaler Richtung lediglich etwa 20 bis 30 mm. Die Verstärkungsstruktur 6 ist hier als mäanderförmige Struktur aus offenen Rechteckprofilen ausgeführt, es sind jedoch auch andere Geometrien denkbar, vgl. auch 2.In the in 1 embodiment shown is the box profile 4 seen in cross-section approximately C-shaped. Both have the lid 8th as well as the ground 10 facing flange inside. The lid 8th facing flange forms the connection area 14 , The ground 10 facing flange of the box profile 4 can be advantageously equipped with a paragraph depending on the constellation of the bottom coming together components. The advantage of this embodiment is that within the C-shaped box profile 4 , the reinforcing structure 6 can be positioned particularly space-optimized. Because the reinforcement structure 6 is in one of the box profile 4 arranged recording arranged. The expansion of both components (box profile 4 and reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 ) together here in the horizontal direction is only about 20 to 30 mm. The reinforcing structure 6 is here designed as a meander-shaped structure of open rectangular profiles, but other geometries are conceivable, cf. also 2 ,

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 im Innenbereich 3 und damit im Trockenbereich angeordnet ist. Sie kann dadurch aus Stahlgüten mit extrem hoher Festigkeit ausgeführt sein, die teilweise nicht mit kathodischem Korrosionsschutz verfügbar sind, so zum Beispiel aus einem kaltumformbaren Stahl mit einer Streckgrenze größer als 950 MPa oder einem Mangan-Bor legierter Stahl, der nach dem Umformen gehärtet wird, mit einer Streckgrenze größer 1350 MPa.Another advantage is the fact that the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 indoor 3 and thus arranged in the dry area. It may thereby be made of extremely high strength steel grades, some of which are not available with cathodic corrosion protection, such as cold-workable steel having a yield strength greater than 950 MPa or a manganese-boron alloy steel hardened after forming, with a yield strength greater than 1350 MPa.

Falls eine Verschraubung des Deckels 8 gefordert ist, wird typischerweise eine Schweißmutter in der Seitenwandkonstruktion 2 vorgesehen. In dieser Anordnung würde dann ein Durchbruch in den Innenbereich 3 vorliegen, der nur sehr aufwendig wasserdicht ausgeführt werden könnte. Deshalb ist in dem Ausführungsbeispiel des Batteriekastens 1a vorgesehen, Schweißbolzen 16 aufzubringen. Der Deckel 8 kann dann mit Muttern verschraubt werden, ohne dass ein Durchbruch in den Innenbereich 3 entsteht.If a screw of the lid 8th is typically a weld nut in the sidewall construction 2 intended. In this arrangement would then be a breakthrough in the interior 3 present, which could be carried out only very expensive waterproof. Therefore, in the embodiment of the battery box 1a provided, welding studs 16 applied. The lid 8th can then be bolted with nuts, without causing a breakthrough in the interior 3 arises.

Das in 1 gezeigt Ausführungsbeispiel des Batteriekastens 1a weist weiterhin ein Unterbodenschutz 18 und ein zwischen dem Unterbodenschutz 18 und dem Anbindungsprofil 12 vorgesehenes Übergangsblech 20 auf.This in 1 shown embodiment of the battery box 1a also has an underbody protection 18 and one between the underbody protection 18 and the connection profile 12 provided transition plate 20 on.

2 zeigt beispielshaft unterschiedliche Verstärkungsstrukturen 6 der Seitenwandkonstruktion 2 im Querschnitt, welche in den unterschiedlichen hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen der Batteriekästen zum Einsatz kommen können. Die in 2 dargestellten Verstärkungsstrukturen 6 bilden jeweils mehrere offene und/oder geschlossene Rechteckprofile. 2 shows exemplary different reinforcing structures 6 the sidewall construction 2 in cross-section, which can be used in the different embodiments of the battery boxes described herein. In the 2 illustrated reinforcing structures 6 each form several open and / or closed rectangular profiles.

2a zeigt die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 aus 1, welche im Querschnitt mäanderförmig ist. Alternativ hierzu kann die Verstärkungsstruktur 6 jedoch auch gestapelte Rechteckprofile bilden (2b), ein Brillenprofil bilden (2c) oder ein Zweikammer-Profil bilden (2d). An potentiellen Stoßstellen (2b, c, d) ist die Verstärkungsstruktur gefügt, z. B. (mittels Laserschweißen) geschweißt. Die horizontalen Stege müssen dabei jedoch nicht unbedingt konstanten Abstand voneinander haben. Es ist vorteilhaft, wenn ein horizontaler Steg mit der Lage der Anbindungsfläche des Anbindungsprofils 12 korrespondiert. Zudem können die gebildeten Rechteckprofile gleiche oder auch unterschiedliche Blechdicken aufweisen. Vorzugsweise kann die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 im eingebauten Zustand mit dem Kastenprofil 4 verschweißt sein. Insbesondere die in 2a gezeigte Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 mit mäanderförmigem Querschnitt kann zusätzlich mit dem Boden 10 verschweißt sein. 2a shows the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 out 1 , which is meandering in cross-section. Alternatively, the reinforcing structure 6 but also form stacked rectangular profiles ( 2 B ), form a spectacle profile ( 2c ) or a two-chamber profile ( 2d ). At potential joints ( 2 B , c, d) the reinforcing structure is joined, e.g. B. (by laser welding) welded. However, the horizontal webs do not necessarily have to be at a constant distance from each other. It is advantageous if a horizontal web with the location of the connection surface of the connection profile 12 corresponds. In addition, the rectangular profiles formed may have the same or different sheet thicknesses. Preferably, the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 when installed with the box section 4 be welded. In particular, the in 2a shown reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 with meandering cross-section can additionally with the ground 10 be welded.

Weiterhin ist denkbar, dass die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 an unterschiedlichen Seiten des Batteriekastens eine unterschiedliche Blechdicke aufweist. Beispielsweise weist der in Bezug auf die Einbauposition im Kraftfahrzeug seitliche (in Längsrichtung verlaufende) Teil der Verstärkungsstruktur 6 eine andere Blechdicke als der in Bezug auf die Einbauposition im Kraftfahrzeug vorne und/oder hinten angeordnete (in Querrichtung verlaufende) Teil der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 auf. Ebenfalls kann dies abhängig von den Crashanforderungen bzw. der Verfügbarkeit weiterer Verstärkungsstrukturen 6 sein.Furthermore, it is conceivable that the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 at different sides of the battery box has a different sheet thickness. For example, the part of the reinforcing structure which is lateral (in the longitudinal direction) in relation to the installation position in the motor vehicle 6 a different sheet thickness than in relation to the installation position in the motor vehicle front and / or rear arranged (in the transverse direction) part of the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 on. This can also be dependent on the crash requirements or the availability of further reinforcement structures 6 be.

3 zeigt unterschiedliche Anordnungen der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 im Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils 4 gebildeten Kanten in einer schematischen Draufsicht. Im Rohbau ist vorgesehen, zunächst Abschnitte des Kastenprofils 4 (links, rechts, vorne, hinten) auf Gehrung zu verschweißen. Dazu kommt bevorzugt Laserschweißen oder Laserhybridschweißen zum Einsatz. In den oberen und unteren Flanschbereichen des Kastenprofils 4 kann die Schweißnaht, wenn notwendig, verschliffen werden, um eine ebene Fläche zu erzielen. Anschließend wird der Boden 10 eingeschweißt. Es bietet sich an, dann eine Dichtigkeitsprüfung vorzunehmen. Undichte Stellen können in diesem Stadium noch nachgearbeitet werden und die Kosten von Ausschuss sind minimiert (3a). Alternativ bietet sich auch an, den fertigen Batteriekasten der Dichtigkeitsprüfung zu unterziehen, weil dieser ggf. durch Verzug aufgrund weiterer Fügeoperationen wieder undicht werden könnte, was nach dem Zusammenbau nicht bemerkt werden würde. 3 shows different arrangements of the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 in the area between the side walls of the box profile 4 formed edges in a schematic plan view. The shell is initially sections of the box section 4 (left, right, front, rear) to be mitred. For this purpose, preferably laser welding or laser hybrid welding is used. In the upper and lower flange areas of the box profile 4 If necessary, the weld can be sanded to achieve a flat surface. Subsequently, the soil is 10 shrink wrapped. It makes sense to then make a leak test. Leakage can still be reworked at this stage and the cost of waste is minimized ( 3a ). Alternatively, it is also advisable to subject the finished battery box leak test, because this could possibly be leaking again due to further joining operations, which would not be noticed after assembly.

Dann wird die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 eingeschweißt. Die Abschnitte der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 können dabei nicht auf Gehrung geschnitten sein, da dann eine Montage nicht möglich ist. Vielmehr ist vorgesehen, die Abschnitte der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 gerade abzuschneiden.Then the reinforcing structure becomes 6 the sidewall construction 2 shrink wrapped. The sections of the reinforcement structure 6 the sidewall construction 2 can not be mitred, because then assembly is not possible. Rather, it is provided, the sections of the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 just to cut it off.

In einer Alternative sind dabei die Abschnitte der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 in der Länge knapp kürzer als die Flansche am Kastenprofil 4 an Öffnung freigeben. Der Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils 4 gebildeten Kanten ist somit frei von der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage (vgl. 3c).In an alternative, the sections of the reinforcing structure are 6 the sidewall construction 2 shorter in length than the flanges on the box section 4 at the opening. The area between the side walls of the box profile 4 formed edges is thus free of the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 , This allows a particularly simple assembly (see. 3c ).

In einer Alternative ist vorgesehen, dass sich die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 in den Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils 4 gebildeten Kanten erstreckt. Zwei (gegenüberliegende) Abschnitte der Verstärkungsstruktur 6 nutzen die Länge innerhalb des Kastenprofiles 4 weitgehend aus, während die anderen zwei (gegenüberliegenden) Abschnitte der Verstärkungsstruktur 6 kürzer sind (vgl. 3b, 3d). Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte Crashperformance.In an alternative, it is provided that the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 in the area between the side walls of the box profile 4 formed edges extends. Two (opposite) sections of the reinforcing structure 6 use the length inside the box profile 4 largely off, while the other two (opposite) sections of the reinforcing structure 6 are shorter (cf. 3b . 3d ). An advantage of this embodiment is an improved crash performance.

In einer weiteren Alternative erstreckt sich die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 nicht in den Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils 4 gebildeten Kanten, wobei jedoch in diesem Bereich ein insbesondere L-förmiges oder rechteckiges zusätzliches Profil 22 zum Einsatz kommt (vgl. 3e). Das zusätzliche Profil 22 kann mit dem Verstärkungsprofil 6 der Seitenwandkonstruktion 2 und gegebenenfalls auch mit dem Kastenprofil 4 verschweißt sein.In a further alternative, the reinforcing structure extends 6 the sidewall construction 2 not in the area between the side walls of the box profile 4 formed edges, but in this area a particular L-shaped or rectangular additional profile 22 is used (cf. 3e ). The additional profile 22 can with the reinforcement profile 6 the sidewall construction 2 and optionally also with the box profile 4 be welded.

Die 4–7 zeigen schematische Teilquerschnitte weiterer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Batteriekästen 1b–1f.The 4 - 7 show schematic partial cross sections of further embodiments of inventive battery boxes 1b - 1f ,

In einem alternativen Ausführungsbeispiel eines Batteriekastens 1b, ist das Kastenprofil 4 im Querschnitt etwa S-förmig ausgebildet (vgl. 4). Dadurch zeigt der dem Boden 10 zugewandte Flansch zur Anbindung des Bodens 10 nach innen und der dem Deckel 8 zugewandte und den Anbindungsbereich 14 bereitstellende Flansch zur Anbindung des Deckels 8 nach außen. Allerdings liegt der Anbindungsbereich 14 weiterhin weiter innen als die durch das Kastenprofil 4 gebildete äußere Seitenwand. Der Vorteil liegt darin, dass zum Verschrauben des Deckels 8 sowohl die in 1 gezeigte Variante eines Schweißbolzens 16 (mit Mutter) als auch die in 4 gezeigte Variante einer Schweißmutter oder Einpressmutter 24 möglich ist.In an alternative embodiment of a battery box 1b , is the box profile 4 formed in cross-section approximately S-shaped (see. 4 ). This shows the ground 10 facing flange for connection of the floor 10 inside and the lid 8th facing and the connection area 14 providing flange to connect the lid 8th outward. However, the connection area lies 14 further inside than the one through the box section 4 formed outer sidewall. The advantage is that for screwing the lid 8th both the in 1 shown variant of a welding bolt 16 (with mother) as well as in 4 shown variant of a weld nut or press-in nut 24 is possible.

In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Batteriekastens 1c ist das Kastenprofil 4 im Querschnitt gesehen im Wesentlichen U-förmig und in Richtung des Bodens 10 geöffnet ausgebildet. An dem U-förmigen Kastenprofil 4 ist im dem Boden 10 zuwandten Bereich ein in Richtung des Innenbereichs 3 zeigender Flansch abgestellt, der zur Anbindung an den Boden 10 dient. Ein weiterer Unterschied zu den in 1 und 4 gezeigten Beispielen besteht darin, dass die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 in diesem Fall aus mehreren, aufeinander gestapelten Rechteckprofilen besteht, welche innerhalb einer durch das Kastenprofil 4 gebildeten Aufnahme angeordnet sind. Grundsätzlich können jedoch auch die in 2 gezeigten Alternativen der Verstärkungsstruktur 6 zum Einsatz kommen.In the in 5 shown embodiment of a battery box 1c is the box profile 4 seen in cross-section substantially U-shaped and in the direction of the bottom 10 opened trained. On the U-shaped box profile 4 is in the ground 10 turned the area towards the interior 3 pointing off the flange, which is for connection to the ground 10 serves. Another difference to the in 1 and 4 shown examples is that the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 in this case consists of several stacked rectangular profiles, which within a through the box section 4 formed recording are arranged. Basically, however, the in 2 shown alternatives of the reinforcing structure 6 be used.

Bezüglich eines Verschraubens des Deckels 8 ist sowohl die Variante Schweißbolzen 16 mit Mutter (in 5 dargestellt) als auch die Variante Schraube in Schweißmutter/Einpressmutter 24 (vgl. 4) möglich. Bei Letzterem sind bevorzugt im Kastenprofil 4 nach außen Ablauflöcher vorgesehen.Regarding screwing the lid 8th is both the variant welding stud 16 with mother (in 5 shown) as well as the variant screw in weld nut / press nut 24 (see. 4 ) possible. In the latter are preferred in the box section 4 provided drain holes on the outside.

In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Batteriekastens 1d ist ein im Querschnitt etwa Z-förmiges Kastenprofil 4 vorgesehen. Der dem Deckel 8 zugewandte Flansch des Kastenprofils 4 zeigt dabei in Richtung des Innenbereichs 3. Im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen aus den 1, 4 und 5 ist das Kastenprofil 4 über den Boden 10 hinaus verlängert, so dass der untere, nach außen zeigende Flansch des Kastenprofils 4 etwa auf der Höhe des Unterbodenschutzes 18 liegt (und nicht wie in den Ausführungsbeispielen der 1, 4 und 5 auf der Höhe des Bodens 10). An diesem nach außen stehenden Flansch des Kastenprofils 4 ist das Anbindungsprofil 12 befestigt. Der Boden 10 hat einen abgestellten Flansch und ist (bevorzugt mittels Laserhybridschweißen) mit dem Kastenprofil 4 wasserdicht gefügt. Diese Ausführung hat insbesondere den Vorteil, dass die Weiterleitung von seitlichen Crashlasten vom Anbindungsprofil 12 in den Boden 10 und den Unterbodenschutz 18 sehr effektiv ist, besonders wenn die Anschraubebene des Anbindungsprofils 12 zur Fahrzeugkarosserie relativ weit unten liegt. Ferner ist vorteilhaft, dass zwischen dem Boden 10 und Unterbodenschutz 18 liegende zusätzliche Verstärkungsstrukturen bei Bedarf weit nach außen geführt werden können.In the in 6 shown embodiment of a battery box 1d is a cross-sectionally about Z-shaped box section 4 intended. The lid 8th facing flange of the box profile 4 points in the direction of the interior 3 , Compared to the embodiments of the 1 . 4 and 5 is the box profile 4 over the ground 10 extended so that the lower, outwardly facing flange of the box profile 4 approximately at the height of the underbody protection 18 is (and not as in the embodiments of the 1 . 4 and 5 at the height of the ground 10 ). At this outward flange of the box profile 4 is the connection profile 12 attached. The floor 10 has a parked flange and is (preferably by laser hybrid welding) with the box profile 4 waterproof joined. This embodiment has the particular advantage that the transmission of lateral crash loads from the connection profile 12 in the ground 10 and the underbody protection 18 is very effective, especially if the screwing level of the connection profile 12 to the vehicle body is relatively far down. It is also advantageous that between the ground 10 and underbody protection 18 lying additional reinforcing structures can be guided far to the outside if necessary.

Bei dem in 7a gezeigten Ausführungsbeispiel des Batteriekastens 1e besteht die Seitenwandkonstruktion 2 aus mehreren (vorzugsweise drei bis fünf) aufeinander gestapelten Rechteckprofilen. Dadurch entfällt die Aufteilung von Kastenprofil 4 und Verstärkungsstruktur 6 in separate Bauteile, da die Rechteckprofile die Funktion der Verstärkungsstruktur 6 übernehmen. Kastenprofil 4 und Verstärkungsstruktur 6 sind somit integral ausgebildet. Im Übergang zwischen dem Boden 10 und dem Unterbodenschutz 18 ist ein Teil der Verstärkungsstruktur 6 als Rechteckprofil (oder alternativ als Hutprofil) vorgesehen. Die Rechteckprofile haben hier im Wesentlichen den gleichen Querschnitt, können aber auch unterschiedliche Querschnitte und/oder Blechdicken aufweisen. Die einzelnen Rechteckprofile der Seitenwandkonstruktion 2 sind mittels Laserschweißen oder Laserhybridschweißens miteinander gefügt. Die Seitenwandkonstruktion 2 besteht hier vorzugsweise aus Stahl mit einer Streckgrenze größer 750 MPa. Der Boden 10 und das Anbindungsprofil 12 sind hier als ein integrales Bauteil ausgebildet. Alternativ ist es möglich, bei sonst gleicher Konstruktion, den Boden 10 und das Anbindungsprofil 12 als getrennte Bauteile, wie bei dem in 7b gezeigten Batteriekasten 1f, auszubilden.At the in 7a shown embodiment of the battery box 1e consists of the sidewall construction 2 of several (preferably three to five) stacked rectangular profiles. This eliminates the division of box profile 4 and reinforcing structure 6 in separate components, since the rectangular profiles the function of the reinforcing structure 6 take. box section 4 and reinforcing structure 6 are thus integrally formed. In the transition between the ground 10 and the underbody protection 18 is a part of the reinforcement structure 6 provided as a rectangular profile (or alternatively as a hat profile). The rectangular profiles have essentially the same cross section here, but may also have different cross sections and / or sheet thicknesses. The individual rectangular profiles of the sidewall construction 2 are joined together by laser welding or laser hybrid welding. The sidewall construction 2 here preferably consists of steel with a yield strength greater than 750 MPa. The floor 10 and the connection profile 12 are designed here as an integral component. Alternatively, it is possible, with otherwise the same construction, the ground 10 and the connection profile 12 as separate components, as in the in 7b shown battery box 1f to train.

Der Unterbodenschutz 18 kann mit dem Anbindungsprofil 12 oder dem unteren Bereich des Kastenprofils 4 verschraubt sein. Die Lage des Schraubflansches kann dabei direkt unter dem Kastenprofil 4 (7a), oder knapp außerhalb des Kastenprofils 4 (7b) oder knapp innerhalb des Kastenprofils 4 (nicht dargestellt) liegen.The underbody protection 18 can with the connection profile 12 or the lower part of the box profile 4 be bolted. The position of the screw can be directly under the box section 4 ( 7a ), or just outside the box profile 4 ( 7b ) or just inside the box profile 4 (not shown) are.

In den Ecken des Batteriekastens kann die Verstärkungsstruktur beispielsweise in Form von Einzelprofilen jeweils eine Blockecke ausbilden, wobei die Profile mit wechselnden Überständen zur Steigerung der Crashperformance übereinander angeordnet und vorzugsweise miteinander bzw. untereinander gefügt werden (nicht dargestellt).In the corners of the battery box, the reinforcing structure, for example in the form of individual profiles in each case form a block corner, wherein the profiles with changing projections to increase the crash performance arranged one above the other and preferably joined together or with each other (not shown).

Die 8, 9 zeigen nun schematische Teilquerschnitte weiterer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Batteriekästen 1g, 1h, 1i mit einer zusätzlichen Verstärkungsstruktur 26 im Anbindungsprofil 12. Die Seitenwandkonstruktion 2 ist dabei jeweils lediglich beispielhaft dargestellt.The 8th . 9 Now show schematic partial cross sections of further embodiments of inventive battery boxes 1g . 1h . 1i with an additional reinforcement structure 26 in the connection profile 12 , The sidewall construction 2 is shown in each case only by way of example.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen kommt neben der Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 eine weitere Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 zum Einsatz, die im als Hohlprofil ausgebildeten Anbindungsprofil 12 angeordnet ist und hier in verschiedenen Ausführungsvarianten beschrieben wird.In the embodiments shown, besides the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 another reinforcing structure 26 of the connection profile 12 for use in the formed as a hollow profile connection profile 12 is arranged and described here in various embodiments.

In den in 8a, b gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 im Querschnitt gesehen etwa Z-förmig ausgebildet. Die Flansche dieser weiteren Verstärkungsstruktur 26 sind an das Anbindungsprofil 12 gefügt. Die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 besteht vorzugsweise aus Stahl mit einer Streckgrenze von mindestens 750 MPa.In the in 8a , b embodiments shown is the reinforcing structure 26 of the connection profile 12 seen in cross-section approximately Z-shaped. The flanges of this further reinforcement structure 26 are connected to the connection profile 12 together. The reinforcing structure 26 of the connection profile 12 is preferably made of steel with a yield strength of at least 750 MPa.

In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Batteriekastens 11 mit einer Verstärkungsstruktur 26 im Anbindungsprofil 12 dargestellt, wobei die weitere Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 im Querschnitt ein bis drei, vorliegend zwei Rechteckprofile bildet. Wie zuvor, besteht die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 vorzugsweise aus Stahl mit einer Streckgrenze von mindestens 750 MPa.In 9 is another embodiment of a battery box 11 with a reinforcing structure 26 in the connection profile 12 represented, wherein the further reinforcing structure 26 of the connection profile 12 in cross section one to three, in the present case forms two rectangular profiles. As before, the reinforcing structure exists 26 of the connection profile 12 preferably made of steel with a yield strength of at least 750 MPa.

Es hat sich gezeigt, dass bei einem seitlichen Crash das Anbindungsprofil 12 einen hohen Anteil an der Crashperformance hat. Daher ist es vorteilhaft, wenn das Anbindungsprofil 12 im seitlichen Crashfall einen hohen Widerstand gegen ein Kollabieren des Profilquerschnitts erreicht. Die Steigerung der Crashperformance durch eine Erhöhung der Blechdicke im Anbindungsprofil 12 würde jedoch ein hohes Mehrgewicht bedeuten. Das Anbindungsprofil 12 mit der innerhalb des Anbindungsprofils 12 liegenden Verstärkungsstruktur 26 hat hingegen eine deutliche höhere Widerstandskraft gegen seitliche Crashlasten, während es gleichzeitig gewichtsgünstig ist und keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Die Steigerung der Crashperformance durch die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 kann dabei so hoch sein, das die Verstärkungsstruktur 6 der Seitenwandkonstruktion 2 unter Umständen vereinfacht werden kann oder sogar entfallen kann, was wiederum Bauraum spart bzw. zulässigen Deformationsraum für einen Seitencrash schafft.It has been shown that in a lateral crash the connection profile 12 has a high proportion of the crash performance. Therefore, it is advantageous if the connection profile 12 achieved in the lateral crash, a high resistance to collapse of the profile cross-section. Increasing the crash performance by increasing the sheet thickness in the connection profile 12 but would mean a high extra weight. The connection profile 12 with the within the connection profile 12 lying reinforcing structure 26 On the other hand, it has a significantly higher resistance to lateral crash loads, while at the same time being weight-saving and requiring no additional installation space. The increase of the crash performance through the reinforcement structure 26 of the connection profile 12 can be so high that the reinforcing structure 6 the sidewall construction 2 Under certain circumstances can be simplified or even eliminated, which in turn saves space or creates allowable deformation space for a side impact.

Die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12, wie sie beispielhaft in den 8, 9 dargestellt ist, kann im Wesentlichen über die gesamte Länge des Kastenprofils 4 laufen, wie in 10 beispielhaft im oberen Bereich dargestellt, oder auf die im Falle eines Crashs besonders kritischen Stellen (beispielsweise auf die Bereiche zwischen im Innenbereich vorgesehene Quer- und/oder Längsträger) begrenzt sein, wie in 10 beispielshaft im unteren Bereich dargestellt. Im Bereich der Verbindungspunkte des Batteriekastens an das Fahrzeug ist die Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 gelocht.The reinforcing structure 26 of the connection profile 12 as exemplified in the 8th . 9 can be shown substantially over the entire length of the box profile 4 run, like in 10 For example, in the upper area shown, or limited to the particularly critical in the event of a crash points (for example, on the areas between provided inside transverse and / or longitudinal members), as in 10 shown as an example in the lower area. In the area of the connection points of the battery box to the vehicle is the reinforcing structure 26 of the connection profile 12 perforated.

Die 11, 12 zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen eines Verstärkungselements 28 einer Verstärkungsstruktur 26 des Anbindungsprofils 12 in schematischer Darstellung.The 11 . 12 show different embodiments of a reinforcing element 28 a reinforcing structure 26 of the connection profile 12 in a schematic representation.

11a zeigt das in 11c in das Anbindungsprofil 12 eingebaute Verstärkungselement 28 von unten, während 11b das Verstärkungselement 28 von außen in Richtung des Innenbereichs 3 gesehen zeigt. Das in 11 gezeigt Verstärkungselement 28 ist im Querschnitt U-förmig oder Hut-förmig ausgebildet. Das Verstärkungselement verläuft im Wesentlichen quer (von außen in Richtung des Innenbereichs 3) zur Erstreckung des Anbindungsprofils 12. 11a shows that in 11c in the connection profile 12 built-in reinforcing element 28 from below while 11b the reinforcing element 28 from the outside towards the interior 3 seen shows. This in 11 shown reinforcing element 28 is formed in cross-section U-shaped or hat-shaped. The reinforcing element extends substantially transversely (from the outside in the direction of the inner region 3 ) for the extension of the connection profile 12 ,

12a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in 12c in das Anbindungsprofil 12 eingebauten Verstärkungselements 28 von unten, während 12b das Verstärkungselement 28 von außen in Richtung des Innenbereichs 3 gesehen zeigt. Das in 12 gezeigt Verstärkungselement 28 ist als Tiefziehteil ausgebildet, welches im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist und die Geometrie einer Kantenverstärkung aufweist. 12a shows a further embodiment of an in 12c in the connection profile 12 built-in reinforcing element 28 from below while 12b the reinforcing element 28 from the outside towards the interior 3 seen shows. This in 12 shown reinforcing element 28 is formed as a deep-drawn part, which is formed substantially trapezoidal and has the geometry of an edge reinforcement.

Die beispielhaft gezeigten Verstärkungselemente 28 werden mit dem Anbindungsprofil 12 zumindest an einer Fläche gefügt. Zu bevorzugen ist jedoch eine Anbindung an mehreren, beispielsweise drei Flächen, soweit dies aus fügetechnischer Sicht in der konkreten Bauteilsituation machbar ist. Vorteilhaft ist zudem eine Fügeverbindung des Verstärkungselements 28 zum Kastenprofil 4. In Bezug auf eine mögliche Fügereihenfolge wäre diese Verbindung zuerst zu erzeugen. Die Möglichkeiten für Fügestellen mit dem Anbindungsprofil 12 wären dann aus Sicht der Toleranzen eingeschränkt. Sofern das Verstärkungselement 28 im Bereich der Anschraubpunkte des Anbindungsprofils 12 zur Fahrzeugkarosserie liegt, kann es an entsprechender Stelle gelocht sein.The reinforcing elements shown by way of example 28 be with the connection profile 12 at least on one surface joined. However, preference is given to a connection to a plurality of, for example, three surfaces, insofar as this is feasible from the point of view of joining technology in the specific component situation. Also advantageous is a joint connection of the reinforcing element 28 to the box profile 4 , In terms of a possible joining order, this connection would have to be created first. The possibilities for joints with the connection profile 12 would then be restricted from the perspective of tolerances. If the reinforcing element 28 in the area of the attachment points of the connection profile 12 to the vehicle body, it may be perforated at the appropriate place.

Das in 11 gezeigte Verstärkungselement 28 besteht vorzugsweise aus Stahl mit einer Streckgrenze von mindestens 750 MPa. Auch das in 12 gezeigte Verstärkungselement 28 besteht vorzugsweise aus Stahl, jedoch mit einer Streckgrenze von mindestens 580 MPa. Aufgrund der höheren umformtechnischen Komplexität des Bauteils ist die Festigkeit im Vergleich zu dem in 11 gezeigten Verstärkungselement 28 reduziert.This in 11 shown reinforcing element 28 is preferably made of steel with a yield strength of at least 750 MPa. Also in 12 shown reinforcing element 28 is preferably made of steel, but with a yield strength of at least 580 MPa. Due to the higher forming complexity of the component, the strength compared to that in 11 shown reinforcing element 28 reduced.

Ein Vorteil des Verstärkungselements 28 ist die Erhöhung der Crashperformance des Anbindungsprofils 12 gezielt an kritischen Stellen, so dass nur ein geringes Gewicht eingebracht wird. Optional kann das Anbindungsprofil 12 abgedünnt werden, so dass in Summe das Gewicht reduziert wird. Außerdem erfordert das Verstärkungselement 28 keinen zusätzlichen Bauraum. Zudem kann ein quer liegendes Verstärkungselement 28 vorteilhaft die seitlichen Crashlasten in im Innenbereich 3 angeordnete Längs- bzw. Querträger weiterleiten.An advantage of the reinforcing element 28 is the increase of the crash performance of the connection profile 12 targeted at critical points, so that only a small weight is introduced. Optionally, the connection profile 12 be thinned, so that in total the weight is reduced. In addition, the reinforcing element requires 28 no additional space. In addition, a transverse reinforcing element 28 Advantageously, the lateral crash loads in the interior 3 forward arranged longitudinal or cross member.

Die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Anbindungsprofile 12 lassen sich mit verschiedenen Verstärkungsstrukturen 26 der Anbindungsprofile 12 und auch mit verschiedenen Varianten der Seitenwandkonstruktion 2 kombinieren.The various embodiments of the connection profiles 12 can be with different reinforcement structures 26 the connection profiles 12 and also with different variants of the sidewall construction 2 combine.

Claims (19)

Batteriekasten zur Aufnahme eines oder mehrerer Batterieelemente für ein Kraftfahrzeug – mit einer Seitenwandkonstruktion (2) umfassend ein einen Innenbereich (3) bildendes Kastenprofil (4), welches zumindest teilweise äußere Seitenwände des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) bereitstellt, – mit einem Deckel (8), – mit einem Boden (10), und – mit einem Anbindungsprofil (12) zur Anbindung des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) an das Kraftfahrzeug, wobei die Seitenwandkonstruktion (2) einen weiter innen als die äußeren Seitenwände liegenden Anbindungsbereich (14) zur Verbindung der Seitenwandkonstruktion (2) mit dem Deckel (8) bereitstellt.Battery box for holding one or more battery elements for a motor vehicle - having a side wall construction ( 2 ) comprising an interior area ( 3 ) forming box profile ( 4 ), which at least partially outer side walls of the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ), - with a lid ( 8th ), - with a floor ( 10 ), and - with a connection profile ( 12 ) for connecting the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ) to the motor vehicle, the side wall construction ( 2 ) a more inwardly than the outer side walls connection area ( 14 ) for connecting the sidewall construction ( 2 ) with the lid ( 8th ). Batteriekasten nach Anspruch 1, wobei das Kastenprofil (4) im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweis im Wesentlichen C-förmig, S-förmig, U-förmig oder Z-förmig ausgebildet ist.Battery box according to claim 1, wherein the box profile ( 4 ) seen in cross-section, at least in sections, is substantially C-shaped, S-shaped, U-shaped or Z-shaped. Batteriekasten nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anbindungsbereich (14) durch einen nach innen oder außen weisenden Flansch bereitgestellt wird. Battery box according to claim 1 or 2, wherein the connection area ( 14 ) is provided by an inwardly or outwardly facing flange. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Deckel (8) mit der Seitenwandkonstruktion (2) über im Anbindungsbereich (14) vorgesehene Muttern (24) oder Bolzen (16) erfolgt.Battery box according to one of claims 1 to 3, wherein the lid ( 8th ) with the sidewall construction ( 2 ) over in the connection area ( 14 ) provided nuts ( 24 ) or bolts ( 16 ) he follows. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Seitenwandkonstruktion (2) zumindest abschnittsweise eine Verstärkungsstruktur (6) zur seitlichen Verstärkung des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) umfasst, welche integral mit dem Kastenprofil (4) oder als separate Verstärkungsstruktur (6) ausgebildet ist.Battery box according to one of claims 1 to 4, wherein the side wall construction ( 2 ) at least in sections a reinforcing structure ( 6 ) for lateral reinforcement of the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ) which is integral with the box profile ( 4 ) or as a separate reinforcing structure ( 6 ) is trained. Batteriekasten nach Anspruch 5, wobei die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) im Querschnitt gesehen ein zumindest abschnittsweise offenes und/oder zumindest abschnittsweise geschlossenes Profil bildet.Battery box according to claim 5, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) seen in cross-section forms an at least partially open and / or at least partially closed profile. Batteriekasten nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise ein oder mehrere Rechteckprofile bildet.Battery box according to claim 5 or 6, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) seen in cross-section at least partially forms one or more rectangular profiles. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) zumindest teilweise in einer durch das Kastenprofil (4) gebildeten Aufnahme angeordnet ist.Battery box according to one of claims 5 to 7, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) at least partially in a through the box profile ( 4 ) is arranged. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) in dem durch das Kastenprofil (4) gebildeten Innenbereich (3) angeordnet ist.Battery box according to one of claims 5 to 8, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) in which by the box profile ( 4 ) formed interior area ( 3 ) is arranged. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) aus einem Stahlwerkstoff mit einer Streckgrenze von mehr als 950 MPa, vorzugsweise mehr als 1350 MPa, gefertigt ist.Battery box according to one of claims 5 to 9, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) is made of a steel material having a yield strength of more than 950 MPa, preferably more than 1350 MPa. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei sich die Verstärkungsstruktur (6) der Seitenwandkonstruktion (2) in den Bereich der zwischen Seitenwänden des Kastenprofils (4) gebildeten Kanten erstreckt.Battery box according to one of claims 5 to 10, wherein the reinforcing structure ( 6 ) of the sidewall construction ( 2 ) in the area between the side walls of the box profile ( 4 ) formed edges extends. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Boden (10) ein Bodenblech umfasst, welches vorzugsweise mit der Seitenwandkonstruktion (2), insbesondere dem Kastenprofil (4) verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.A battery box according to any one of claims 1 to 11, wherein the floor ( 10 ) comprises a bottom plate, which preferably with the side wall construction ( 2 ), in particular the box profile ( 4 ), preferably welded. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Anbindungsprofil (12) als Hohlprofil ausgebildet ist und zumindest abschnittsweise eine innerhalb des Anbindungsprofils (12) liegende Verstärkungsstruktur (26) aufweist.Battery box according to one of claims 1 to 12, wherein the connection profile ( 12 ) is formed as a hollow profile and at least in sections one within the connection profile ( 12 ) reinforcing structure ( 26 ) having. Batteriekasten nach Anspruch 13, wobei die Verstärkungsstruktur (26) des Anbindungsprofils (12) im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen Z-förmig ausgebildet ist oder zumindest abschnittsweise ein oder mehrere Rechteckprofile bildet.Battery box according to claim 13, wherein the reinforcing structure ( 26 ) of the connection profile ( 12 ) is at least partially formed in cross-section substantially Z-shaped or at least partially forms one or more rectangular profiles. Batteriekasten nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Anbindungsprofil (12) ein oder mehrere sich zumindest teilweise quer zur Erstreckung des Anbindungsprofils (12) erstreckende Verstärkungselemente (28) beinhaltet und mit diesem oder diesen verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.Battery box according to claim 13 or 14, wherein the connection profile ( 12 ) one or more at least partially transversely to the extent of the connection profile ( 12 ) extending reinforcing elements ( 28 ) and connected to this or these, preferably welded. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Verstärkungsstruktur (26) des Anbindungsprofils (12) ein oder mehrere Tiefziehteile umfasst.Battery box according to one of claims 1 to 15, wherein the reinforcing structure ( 26 ) of the connection profile ( 12 ) comprises one or more deep-drawn parts. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Verstärkungsstruktur (6) in Längsrichtung und in Querrichtung nur bis zu der durch das Kastenprofil (4) gebildeten inneren Kante verläuft oder die Verstärkungsstruktur (6) in einer Richtung die innere Abmessung des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) im Wesentlichen komplett ausnutzt.Battery box according to one of claims 1 to 16, wherein the reinforcing structure ( 6 ) in the longitudinal direction and in the transverse direction only up to the through the box section ( 4 ) formed inner edge or the reinforcing structure ( 6 ) in one direction the inner dimension of the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ) essentially completely exploited. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Verstärkungsstruktur (6) im Eckbereich des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) eine Blockecke ausbildet.Battery box according to one of claims 1 to 17, wherein the reinforcing structure ( 6 ) in the corner of the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ) forms a block corner. Batteriekasten nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Verstärkungsstruktur (6) vorne und/oder hinten und links und/oder rechts an den Ecken des Batteriekastens (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i) unmittelbar oder mittelbar über ein zusätzliches Bauteil (22), insbesondere einem Verstärkungsbauteil verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.Battery box according to one of claims 1 to 18, wherein the reinforcing structure ( 6 ) front and / or rear and left and / or right at the corners of the battery box ( 1a . 1b . 1c . 1d . 1e . 1f . 1g . 1h . 1i ) directly or indirectly via an additional component ( 22 ), in particular a reinforcing member connected, preferably welded.
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