DE102016121252B4 - Battery tray with corner connector and method for manufacturing a battery tray - Google Patents

Battery tray with corner connector and method for manufacturing a battery tray Download PDF

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Abstract

Batterieträger (1) für ein Elektrokraftfahrzeug, welcher in einem Unterflurbereich eines Elektrokraftfahrzeuges montiert ist, wobei der Batterieträger (1) eine durch einen Boden (4) und einen umlaufenden Rahmen (2) ausgebildete Wanne (5) aufweist und der Batterieträger (1) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batterien geeignet ist, wobei der Rahmen (2) aus Strangpressprofilen (3) ausgebildet ist, welche an Ecken (7) der Wanne (5) über Eckverbinder (8) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpressprofile (3) mit dem Eckverbinder (8) über je eine Schweißnaht (9) dicht gekoppelt sind und der Boden mit dem Rahmen umlaufend dicht verschweißt ist.Battery carrier (1) for an electric motor vehicle which is mounted in an underfloor area of an electric motor vehicle, the battery carrier (1) having a trough (5) formed by a floor (4) and a surrounding frame (2) and the battery carrier (1) for Is suitable for receiving a plurality of batteries, the frame (2) being formed from extruded profiles (3) which are coupled to corners (7) of the tub (5) via corner connectors (8), characterized in that the extruded profiles (3) are tightly coupled to the corner connector (8) via a weld seam (9) each and the base is welded tightly all round to the frame.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieträger für ein Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a battery carrier for an electric motor vehicle according to the features in the preamble of claim 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieträgers gemäß den Merkmalen im Anspruch 11.The present invention further relates to a method for producing a battery carrier according to the features in claim 11.

Die Elektromobilität hat beim Einsatz von Kraftfahrzeugen immer mehr Relevanz bekommen. Hierbei werden Elektrokraftfahrzeuge überwiegend oder ausschließlich durch elektrische Energie angetrieben. Zur Speicherung dieser elektrischen Energie in dem Elektrokraftfahrzeug sind Batterien, auch Akkumulatoren, Hochvoltbatterien oder Fahrbatterien genannt, notwendig, die einen erheblichen Volumenanteil sowie ein relativ hohes Eigengewicht aufweisen. Solche Batterien werden, damit eine hinreichende Energiemenge, beispielsweise zur Erlangung einer Reichweite von 300 km mit einer Batterieladung, gespeichert werden kann, im Unterflurbereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Batterien selbst sind in einem Batterieträger untergebracht, so dass diese zum einen gegen äußere Witterungseinflüsse geschützt sind, zum anderen ein Austreten von in den Batterien enthaltenen Stoffen an die Umwelt vermieden wird.Electromobility has become more and more relevant in the use of motor vehicles. Here, electric vehicles are mainly or exclusively driven by electrical energy. In order to store this electrical energy in the electric motor vehicle, batteries, also called accumulators, high-voltage batteries or drive batteries, are necessary, which have a considerable volume share and a relatively high dead weight. Such batteries are arranged in the underfloor area of a motor vehicle so that a sufficient amount of energy can be stored, for example to achieve a range of 300 km with one battery charge. The batteries themselves are housed in a battery tray, so that they are protected against external weather influences on the one hand, and substances contained in the batteries are prevented from leaking into the environment on the other.

Aus dem Stand der Technik sind hierzu Batterieträger bekannt, die aus Kunststoffwerkstoffen, Faserverbundwerkstoffen oder auch aus metallischen Werkstoffen hergestellt sind. Die Batterieträger werden auch als „Battery tray“ bezeichnet.For this purpose, battery trays are known from the prior art, which are made from plastic materials, fiber composite materials or also from metallic materials. The battery trays are also referred to as “battery trays”.

Ein solcher Batterieträger wird zumeist von unten an einem Kraftfahrzeug montiert und erstreckt sich maßgeblich über einen Großteil der Kraftfahrzeugbreite und ebenfalls einen Teil der Kraftfahrzeuglänge.Such a battery carrier is mostly mounted from below on a motor vehicle and extends significantly over a large part of the vehicle width and also part of the motor vehicle length.

Ein Batterieträger zeichnet sich zumeist durch ein wannenförmiges Gehäuse aus, in welchem eine Mehrzahl von Batterien angeordnet wird. Damit eine entsprechende Steifigkeit des Batterieträgers gewährleistet ist, ist außen umlaufend ein Rahmen aus einem Hohlprofil, welcher zugleich auch als umlaufende Wand der Wanne fungiert, angeordnet. Ein Batterieträger ist im nicht sichtbaren Unterflurbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Anforderungen hinsichtlich Dichtigkeit sowie der Produktionstoleranzen sind hoch. Die Herstellungskosten des Batterieträgers unterliegen jedoch einem massiven Kostendruck.A battery carrier is usually characterized by a trough-shaped housing in which a plurality of batteries are arranged. In order to ensure a corresponding rigidity of the battery carrier, a frame made of a hollow profile, which at the same time also functions as a circumferential wall of the tub, is arranged around the outside. A battery tray is arranged in the underfloor area of the motor vehicle that is not visible. The requirements in terms of tightness and production tolerances are high. However, the manufacturing costs of the battery tray are subject to massive cost pressure.

Insbesondere bei Herstellung eines Batterieträgers als Schweißbauteil ist gerade in den Eckbereichen eine schlechte Zugänglichkeit und/oder eine mindere Qualität von hergestellten Schweißverbindungen zu verzeichnen. Dies bedingt entweder einen Mehraufwand aufgrund von Nachbearbeitung und/oder den Einsatz von aufwendigen Schweißverfahren, wobei bei beiden Maßnahmen die Herstellungskosten steigen.Particularly when a battery carrier is manufactured as a welded component, poor accessibility and / or a poor quality of welded connections can be recorded, especially in the corner areas. This requires either additional work due to post-processing and / or the use of complex welding processes, with both measures increasing the production costs.

Ein gattungsbildender Batterieträger ist beispielsweise aus der US 2012 / 0 161 472 A1 bekannt. Ebenfalls sind Batterieträger aus der DE 199 49 787 A1 und DE 10 2014 108 838 A1 bekannt.A generic battery carrier is, for example, from US 2012/0 161 472 A1 famous. Battery trays from the DE 199 49 787 A1 and DE 10 2014 108 838 A1 famous.

Weiterhin ist aus der JP 2013- 133 044 A ein Batterieträger bekannt, bei dem zwei Schalenbleche aufeinandergesetzt werden, wobei diese jeweils gegenüberliegende Seiten einer Wand bilden. Durch einen Eckverbinder werden diese Schalenbauteile miteinander gekoppelt. Die so hergestellte Batterieträgerwanne wird dann auf einen Rahmen aufgesetzt.Furthermore, from the JP 2013-133 044 A a battery tray is known in which two shell plates are placed on top of one another, each forming opposite sides of a wall. These shell components are coupled to one another by means of a corner connector. The battery tray produced in this way is then placed on a frame.

Aus der JP 2009 - 105 007 A ist ebenfalls ein Batterieträger bekannt.From the JP 2009 - 105 007 A a battery tray is also known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik einen Batterieträger aufzuzeigen, der einfacher und kostengünstiger gegenüber dem Stand der Technik produziert ist, bei gleichbleibender oder verbesserter Steifigkeit, Crashperformance und Dichtigkeit.It is therefore the object of the present invention, based on the state of the art, to show a battery carrier that is easier and cheaper to produce than the state of the art, while maintaining or improving stiffness, crash performance and tightness.

Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einem Batterieträger für ein Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 gelöst.The aforementioned object is achieved with a battery carrier for an electric motor vehicle according to the features in the preamble of claim 1.

Ein verfahrenstechnischer Teil der Aufgabe wird gemäß einem Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 11 gelöst.A procedural part of the object is achieved according to a method having the features in claim 11.

Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous design variants of the present invention are described in the dependent claims.

Der Batterieträger für ein Elektrokraftfahrzeug wird bevorzugt in einem Unterflurbereich des Elektrokraftfahrzeuges montiert. Der Batterieträger weist eine Wanne zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batterien und optional einen die Wanne verschließenden Deckel auf. Die Wanne ist aus einem Boden sowie einem außen umlaufenden Rahmen aus Strangpressprofilen ausgebildet.The battery carrier for an electric motor vehicle is preferably mounted in an underfloor area of the electric motor vehicle. The battery carrier has a tray for receiving a plurality of batteries and optionally a cover that closes the tray. The tub is formed from a base and an externally encircling frame made of extruded profiles.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass der Rahmen in seinen Ecken Eckverbinder aufweist, über welche die an den Längsseiten des Rahmens verlaufenden Strangpressprofile durch Schweißnähte dicht verschweißt sind.According to the invention it is now provided that the frame has corner connectors in its corners, via which the extruded profiles running on the longitudinal sides of the frame are tightly welded by weld seams.

Im Rahmen der Erfindung dient das dichte Verschweißen in erster Linie dem Schutz der Hochvolt-Komponente der Batterie im Innenraum des Batterieträgers vor Umwelteinflüssen wie Witterung, Luftfeuchtigkeit und Fahrbahnnässe von außen. Ein Dichtschweißen kann durch eine durchgängige, porenfreie Schweißnaht ohne Absetzen bspw. im MIG-, MAG- oder WIG-Verfahren hergestellt werden.In the context of the invention, the tight welding serves primarily to protect the High-voltage components of the battery in the interior of the battery carrier against environmental influences such as weather, humidity and wetness of the road from the outside. A tight weld can be produced by a continuous, pore-free weld seam without settling, for example using the MIG, MAG or TIG process.

Durch die Maßnahme der Eckverbinder ist es möglich, für den umlaufenden Rahmen Strangpressprofile, welche durch Extrusion hergestellt sind, zu verwenden. Die Strangpressprofile müssen lediglich abgelängt werden und können im Anschluss daran direkt an den jeweiligen Eckverbinder gekoppelt werden. Durch den Eckverbinder selbst können 90-Grad-Ecken, jedoch auch Ecken in beliebigen anderen Winkeln realisiert werden, ohne dass ein Ende des Strangpressprofils aufwendig auf Gehrung geschnitten werden muss o. ä. Dadurch, dass die Schweißnaht aufgrund des Eckverbinders aus der Ecke selbst heraus verlagert wird, können bei der Produktion günstigere fluiddichte Schweißnähte eingesetzt werden, die eine hohe Güte und Reproduzierbarkeit der Schweißnaht realisieren, gleichzeitig jedoch die Herstellungskosten senken.Due to the measure of the corner connector, it is possible to use extruded profiles, which are produced by extrusion, for the surrounding frame. The extruded profiles only have to be cut to length and can then be coupled directly to the respective corner connector. The corner connector itself can be used to create 90-degree corners, but also corners at any other angle, without one end of the extruded profile having to be mitered, or the like, because the weld seam comes out of the corner itself due to the corner connector is relocated, cheaper fluid-tight weld seams can be used in production, which realize a high quality and reproducibility of the weld seam, but at the same time reduce the manufacturing costs.

Die Eckverbinder selbst sind ebenfalls aus einer Leichtmetalllegierung ausgebildet. Vorzugsweise kommen sowohl für die Hohlprofile als auch die Eckverbinder Leichtmetalllegierungen auf Aluminiumbasis zum Einsatz, insbesondere 6.000er oder 7.000er Aluminiumlegierungen. Insbesondere ist der Eckverbinder aus einem gleichartigen Werkstoff ausgebildet, aus welchem auch das Leichtmetall-Hohlprofil ausgebildet ist, mindestens jedoch ist ein Werkstoff für den Eckverbinder zu wählen, welcher besonders einfach mit dem Werkstoff des Hohlprofils verschweißt wird.The corner connectors themselves are also made from a light metal alloy. Light metal alloys based on aluminum are preferably used for both the hollow profiles and the corner connectors, in particular 6,000 or 7,000 aluminum alloys. In particular, the corner connector is made from a material of the same type from which the light metal hollow profile is also made, but at least one material for the corner connector is to be selected which is particularly easily welded to the material of the hollow profile.

Die Strangpressprofile sind besonders bevorzugt als Mehrkammerhohlprofile ausgebildet und insbesondere im Querschnitt als L-förmige Hohlprofile, wobei ein Schenkel der L-Form nach außen orientiert angeordnet ist. Durch die Mehrkammerhohlprofile ist es möglich, eine hinreichende geforderte Steifigkeit des Batterieträgers selbst, jedoch auch im Crashfall eine hinreichende Steifigkeit des Batterieträgers, welcher zudem die Kraftfahrzeugkarosserie in ihrer Crashperformance unterstützen kann, zu realisieren.The extruded profiles are particularly preferably designed as multi-chamber hollow profiles and in particular in cross section as L-shaped hollow profiles, one leg of the L-shape being arranged oriented outward. The multi-chamber hollow profiles make it possible to achieve a sufficient required rigidity of the battery tray itself, but also in the event of a crash a sufficient rigidity of the battery tray, which can also support the motor vehicle body in its crash performance.

Insbesondere beispielsweise bei Verwendung eines Abbrennstumpfschweißens ist es möglich, alle Innenstege und auch Außenwände des Mehrkammerhohlprofils mit dem Eckverbinder zu koppeln. Eine Schwächung aufgrund nicht hinreichender und/oder schlechter Fügenähte, gerade in den Eckbereichen, wird somit erfindungsgemäß vermieden. Aufwendige Nachbearbeitungsverfahren zur Herstellung von Gehrungsschnitten bzw. Schweißnähten in Gehrungsschnitten werden ebenfalls vermieden. Insgesamt sinken somit die Herstellungskosten des Batterieträgers aufgrund ausbleibender aufwendiger Fertigungsverfahren oder Nachbearbeitungsverfahren. Gleichzeitig kann die Präzision und Steifigkeit des Batterieträgers gesteigert werden. Ebenfalls wird die Dichtigkeit gesteigert.In particular, for example when using flash butt welding, it is possible to couple all inner webs and also outer walls of the multi-chamber hollow profile with the corner connector. A weakening due to insufficient and / or poor joint seams, especially in the corner areas, is thus avoided according to the invention. Elaborate post-processing processes for producing miter cuts or weld seams in miter cuts are also avoided. Overall, the manufacturing costs of the battery carrier are reduced due to the lack of complex manufacturing processes or post-processing processes. At the same time, the precision and rigidity of the battery tray can be increased. The tightness is also increased.

Bei dem erfindungsgemäßen Batterieträger ist insbesondere der außen umlaufende Rahmen gleichzeitig die außen umlaufende Wand bzw. der Rand der Wanne. Ein Wannenboden, auch Boden genannt, wird dann mit dem Rahmen gekoppelt. An den Übergangsstellen der außen umlaufenden Wand, mithin in den Eckbereichen, ist eine hinreichende Dichtigkeit bereitgestellt, aufgrund des mit fluiddichten Schweißnähten gekoppelten Eckverbinders selbst. Hierzu erstreckt sich der Eckverbinder insbesondere über 0,1 % bis 10 %, bevorzugt 1 % bis 10 %, insbesondere 1 % bis 5 %, bevorzugt 2 % bis 5 % in die jeweilige Längsrichtung des Hohlprofils, so dass die Schweißnaht aus der Ecke heraus auf einen Längenabschnitt des Hohlprofils verlagert wird.In the case of the battery carrier according to the invention, in particular the frame running around the outside is also the wall running around the outside or the edge of the tub. A tub floor, also called a floor, is then coupled to the frame. Sufficient tightness is provided at the transition points of the outer circumferential wall, i.e. in the corner areas, due to the corner connector itself, which is coupled with fluid-tight welds. For this purpose, the corner connector extends in particular over 0.1% to 10%, preferably 1% to 10%, in particular 1% to 5%, preferably 2% to 5% in the respective longitudinal direction of the hollow profile, so that the weld seam is shifted out of the corner onto a longitudinal section of the hollow profile.

Der Eckverbinder selbst kann als Strangpressbauteil hergestellt sein, welches optional insbesondere spanend, stanzend und/oder umformtechnisch bearbeitet ist. Durch die Möglichkeit, den Querschnitt des im Strangpessverfahren hergestellten Eckverbinders frei festzulegen, kann dieser abgestimmt werden auf die auslaufenden Querschnitte der Stirnseiten der in der Ecke zu verbindenden Hohlprofile. Hierzu steht insbesondere die Extrusionsrichtung des Eckverbinders im Einbauzustand quer zur jeweiligen Extrusionsrichtung der beiden zu verbindenden Hohlprofile.The corner connector itself can be produced as an extruded component, which is optionally machined, stamped and / or processed by means of forming. Due to the possibility of freely defining the cross-section of the corner connector produced in the extrusion process, it can be matched to the tapering cross-sections of the end faces of the hollow profiles to be connected in the corner. For this purpose, in particular, the extrusion direction of the corner connector in the installed state is perpendicular to the respective extrusion direction of the two hollow profiles to be connected.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist der Eckverbinder als Gussbauteil ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, dass die Geometrie des Eckverbinders sowie die jeweiligen Stirnseiten zur Aufnahme der Hohlprofile frei durch die Gussform festgelegt werden können. Als Gusswerkstoffe kommen bevorzugt Aluminium-, Magnesium- und/oder Silizium-Werkstoffe zum Einsatz, auch kann Gusseisen verwendet werden.In a further preferred embodiment variant, the corner connector is designed as a cast component. This makes it possible for the geometry of the corner connector and the respective end faces for receiving the hollow profiles to be freely defined by the casting mold. Aluminum, magnesium and / or silicon materials are preferably used as cast materials; cast iron can also be used.

Insbesondere fungiert der Eckverbinder auch als Toleranzausgleichselement. Hierzu erstreckt sich der Eckverbinder jeweils über einen Teil der Länge des Hohlprofils und überlappt das Hohlprofil in diesem Bereich. Unterschiedliche Längenverhältnisse der Hohlprofile zueinander, die beispielsweise beim Zusammenbau von vier umlaufend angeordneten Hohlprofilen entstehen können, werden dann durch den Eckverbinder ausgeglichen.In particular, the corner connector also functions as a tolerance compensation element. For this purpose, the corner connector extends over part of the length of the hollow profile and overlaps the hollow profile in this area. Different length ratios of the hollow profiles to one another, which can arise, for example, when assembling four circumferentially arranged hollow profiles, are then compensated for by the corner connector.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltungsvariante des Eckverbinders kann dieser zusätzlich zu dem Schweißen mit dem Hohlprofil gekoppelt werden, beispielsweise durch ergänzendes Kleben. Optional können auch formschlüssige Koppelungsmethoden, beispielsweise Verschrauben, Nieten, Clinchen und/oder Einpressen, erfolgen.In a further preferred embodiment of the corner connector, it can be coupled to the hollow profile in addition to the welding, for example by additional gluing. Form-fitting Coupling methods, for example screwing, riveting, clinching and / or pressing in, take place.

Der Boden ist mit dem Rahmen umlaufend dicht verschweißt. Das Herstellungsverfahren des Batterieträgers für ein Elektrokraftfahrzeug sieht vor, dass der Eckverbinder stumpf an das Hohlprofil angesetzt wird und durch Abbrennstumpfschweißen mit diesem gekoppelt wird. Hierdurch ist es möglich, die Stirnseite des Hohlprofils, insbesondere eines Mehrkammerhohlprofils, vollflächig mit dem Eckverbinder zu koppeln und eine hohe Qualität der Fügenaht zu realisieren.The bottom is welded to the frame all the way round. The manufacturing method of the battery carrier for an electric motor vehicle provides that the corner connector is butt attached to the hollow profile and coupled to it by flash butt welding. This makes it possible to couple the end face of the hollow profile, in particular of a multi-chamber hollow profile, over the entire surface with the corner connector and to achieve a high quality of the joint.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:

  • 1 einen erfindungsgemäßen Batterieträger in perspektivischer Ansicht,
  • 2 den Batterieträger aus 1 in einer Detaildarstellung,
  • 3 und 4 jeweils Detailansichten der jeweiligen Ecke,
  • 5 und 6 eine weitere Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Eckverbinders, eingesetzt in einen Batterieträger, sowie in Perspektivansicht,
  • 7 eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung
  • 8 und 9 zwei verschiedene Ausgestaltungsvarianten des Eckverbinders aus 7,
  • 10 und 11 eine Weiterbildung des Eckverbinders aus 8 und 9 und
  • 12 einen erfindungsgemäßen Eckverbinder ausgebildet als Gussbauteil.
Further advantages, features, properties and aspects of the present invention are the subject of the following description. Preferred design variants are shown in the schematic figures. These serve for a simple understanding of the invention. Show it:
  • 1 a battery carrier according to the invention in a perspective view,
  • 2 the battery tray 1 in a detailed representation,
  • 3 and 4th each detailed view of the respective corner,
  • 5 and 6th a further design variant of the corner connector according to the invention, inserted in a battery tray, as well as in perspective view,
  • 7th a further embodiment of the invention
  • 8th and 9 two different design variants of the corner connector 7th ,
  • 10 and 11 a development of the corner connector 8th and 9 and
  • 12th a corner connector according to the invention designed as a cast component.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Batterieträger 1 in perspektivischer Ansicht. Der Batterieträger 1 weist hierzu einen außen umlaufenden Rahmen 2, hergestellt aus Hohlprofilen 3, auf. Mit dem Rahmen 2 ist unterseitig ein Boden 4 gekoppelt, zur Ausbildung einer Wanne 5. In der Wanne 5 selbst sind Verstärkungsstreben 6 angeordnet, welche gleichzeitig Aufnahmeräume zur Aufnahme der einzelnen, nicht näher dargestellten Batterien bereitstellen. 1 shows a battery carrier according to the invention 1 in perspective view. The battery tray 1 has for this purpose an outside circumferential frame 2 , made from hollow profiles 3 , on. With the frame 2 is a floor on the underside 4th coupled to form a tub 5 . In the tub 5 themselves are reinforcement struts 6th arranged, which at the same time provide receiving spaces for receiving the individual, not shown batteries.

Erfindungsgemäß ist nunmehr in den Ecken 7 jeweils ein Eckverbinder 8 angeordnet, der über eine jeweilige Schweißnaht 9 mit den Hohlprofilen 3 gekoppelt ist. Die Schweißnaht 9 ist aus der Ecke 7 selbst heraus in eine jeweilige Längsrichtung 10 des Hohlprofils 3 verlagert, so dass eine bessere Zugänglichkeit, insbesondere für ein inneres Dichtschweißen der gebildeten Wanne 5, gewährleistet ist.According to the invention is now in the corners 7th one corner connector each 8th arranged over a respective weld seam 9 with the hollow profiles 3 is coupled. The weld 9 is out of the corner 7th even out in a respective longitudinal direction 10 of the hollow profile 3 relocated, so that better accessibility, in particular for an internal sealing welding of the trough formed 5 , is guaranteed.

2 zeigt den Batterieträger 1 aus 1 in einer Detaildarstellung. Gut zu erkennen ist an der Stirnseite 11 des Hohlprofils 3, dass dieses im Querschnitt als Mehrkammerhohlprofil ausgebildet ist. In der hier dargestellten Ausführungsvariante ist das Hohlprofil 3 im Querschnitt L-förmig ausgebildet, ein kürzerer Schenkel 12 der L-Form ist nach außen, in diesem Fall in Kraftfahrzeuglängsrichtung X, orientiert. Ein längerer Schenkel 13 der L-Form ist in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z orientiert, jeweils bezogen auf den Einbauzustand des Batterieträgers 1 im Elektrokraftfahrzeug. 2 shows the battery tray 1 the end 1 in a detailed representation. It is easy to see on the front 11 of the hollow profile 3 that this is designed as a multi-chamber hollow profile in cross section. In the embodiment variant shown here, the hollow profile is 3 L-shaped in cross-section, a shorter leg 12th the L-shape is outwards, in this case in the longitudinal direction of the vehicle X , oriented. A longer leg 13th the L-shape is in the vehicle vertical direction Z oriented, in each case based on the installation status of the battery carrier 1 in electric vehicles.

Die jeweiligen Stirnseiten 11 der Hohlprofile 3 liegen hier jeweils aneinander in einem dargestellten 90-Grad-Winkel. Durch den die Ecke 7 in Längsrichtung 10 überlappenden Eckverbinder 8 können Produktionstoleranzen aufgrund unterschiedlicher axialer Längen und/oder nicht präzisier Gehrungsschnitte ausgeglichen werden. Hierzu überlappt der Eckverbinder 8 insbesondere das jeweilige Hohlprofil 3 mit einer Länge 14 von 0,1 % bis zu 10 %, insbesondere 1 % bis 5 %, die der Länge, mit welchem sich das Hohlprofil 3 in seiner Längsrichtung 10 erstreckt, entspricht.The respective front sides 11 the hollow profiles 3 lie against each other at an illustrated 90-degree angle. Through the corner 7th longitudinal 10 overlapping corner connector 8th production tolerances due to different axial lengths and / or imprecise miter cuts can be compensated for. The corner connector overlaps for this purpose 8th in particular the respective hollow profile 3 with a length 14th from 0.1% to 10%, in particular 1% to 5%, of the length with which the hollow profile is 3 in its longitudinal direction 10 extends, corresponds.

3 und 4 zeigen weitere Detailansichten der jeweiligen Ecke 7. In 3 und 4 ist jeweils ein Eckverbinder 8 als Umformbauteil, insbesondere als Stanz-Biegebauteil, ausgebildet. Gemäß 3 weist der Eckverbinder 8 einen Z-förmigen Querschnitt auf. Er liegt somit zum einen auf einem Boden 4 des Batterieträgers 1 mit einer Lasche 23 auf, zum anderen auf einer Oberseite 15 des durch die Hohlprofile 3 ausgebildeten umlaufenden Rahmens 2. Ebenfalls liegt er an einer inneren Wand 16 der ausgebildeten Wanne 5 an und kann somit umlaufend mittels einer Schweißverbindung gekoppelt werden. Auch kann nur an der Innenwand 16 eine dichte Schweißnaht 9 ausgebildet werden. Die Lasche 23 kann beispielsweise unter Eingliederung einer Dichtung mit dem Boden 4 gekoppelt sein. Bei der Ausgestaltungsvariante gemäß 4 ist der Eckverbinder 8 im Querschnitt L-förmig ausgebildet. Er liegt somit an einer Oberseite 15 der Hohlprofile 3 an sowie an einer Wand 16. Durch ein entsprechend umlaufendes Verschweißen des Eckverbinders 8 mit dem Hohlprofil 3 kann auch hier die direkte Schweißnaht aus der Ecke 7 in die jeweilige Längsrichtung des Hohlprofils 3 verlagert werden. 3 and 4th show further detailed views of the respective corner 7th . In 3 and 4th is a corner connector 8th designed as a formed component, in particular as a stamped and bent component. According to 3 shows the corner connector 8th a Z-shaped cross-section. On the one hand, it is therefore on a floor 4th of the battery tray 1 with a tab 23 on, the other on a top 15th des through the hollow profiles 3 trained surrounding frame 2 . He is also on an inner wall 16 the trained tub 5 on and can thus be coupled circumferentially by means of a welded connection. Also can only be on the inner wall 16 a tight weld 9 be formed. The tab 23 can for example incorporate a seal with the floor 4th be coupled. In the design variant according to 4th is the corner connector 8th L-shaped in cross section. It is therefore on an upper side 15th the hollow profiles 3 on as well as on a wall 16 . By welding the corner connector all the way around 8th with the hollow profile 3 the direct weld seam from the corner can also be used here 7th in the respective longitudinal direction of the hollow profile 3 be relocated.

5 und 6 zeigen eine weitere Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Eckverbinders 8, eingesetzt in einen Batterieträger 1. Hier ist der Eckverbinder 8 insbesondere mit der Wand 16 sowie dem Boden 4 verklebt. Durch die Klebeverbindung kann hierbei eine eventuelle Undichtigkeit der dahinter befindlichen, nicht näher dargestellten Schweißnaht der Hohlprofile 3 im Eckbereich, fluiddicht abgedeckt werden. Beispielsweise können hier Abstandhalter 17 an der Rückseite des Eckverbinders 8 angeordnet sein, so dass eine Einstellung der Dicke der Klebeschicht über den Abstandhalter 17 erfolgt. 5 and 6th show a further embodiment of the corner connector according to the invention 8th , inserted in a battery tray 1 . Here is the corner connector 8th especially with the wall 16 as well as the ground 4th glued. The adhesive connection can cause a possible leak the weld seam of the hollow profiles located behind it, not shown in detail 3 in the corner area, are covered in a fluid-tight manner. For example, spacers can be used here 17th on the back of the corner connector 8th be arranged so that an adjustment of the thickness of the adhesive layer over the spacer 17th he follows.

7 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Hierbei ist der Eckverbinder 8 selbst als Extrusionsbauteil ausgebildet. Eine Extrusionsrichtung 8E ist orthogonal verlaufend zu einer jeweiligen Extrusionsrichtung 3E der Hohlprofile 3. Der Querschnitt des Eckverbinders 8 kann derart gestaltet sein, dass eine jeweilige Stirnseite 11 der Hohlprofile 3 teilweise an dem Eckverbinder 8 quer zu dessen Extrusionsrichtung 8E zur Anlage kommt. Mit einzelnen Schenkeln 18 übergreift bzw. überlappt der Eckverbinder 8 dann die Hohlprofile 3 in deren Längsrichtung 10. In den Schenkeln 18 selbst können Ausnehmungen 19 bzw. Dickenreduzierung zur lokalen Schwächung ausgebildet sein. Nach Zusammenstecken von Hohlprofil 3 und Eckverbinder 8 ist es somit möglich, die Schenkel 18 an die Hohlprofile 3 anzupressen, so dass zunächst ein formschlüssiger Kontakt zu den Hohlprofilen 3 hergestellt ist. Anschließend kann dann das jeweilige Hohlprofil 3 mit dem Eckverbinder 8 über eine Schweißnaht 9 gekoppelt werden, insbesondere erfolgt dies durch MIG-Schweißen. 7th shows a further embodiment of the invention. Here is the corner connector 8th even designed as an extrusion component. One direction of extrusion 8E runs orthogonally to a respective extrusion direction 3E the hollow profiles 3 . The cross section of the corner connector 8th can be designed in such a way that a respective end face 11 the hollow profiles 3 partially on the corner connector 8th transversely to its direction of extrusion 8E comes to the plant. With individual legs 18th the corner connector engages over or overlaps 8th then the hollow profiles 3 in their longitudinal direction 10 . In the thighs 18th even can recesses 19th or reduction in thickness for local weakening. After putting together the hollow profile 3 and corner connectors 8th it is thus possible to use the thighs 18th to the hollow profiles 3 to be pressed, so that initially a form-fitting contact with the hollow profiles 3 is made. Then the respective hollow profile 3 with the corner connector 8th via a weld seam 9 be coupled, in particular this is done by MIG welding.

Gemäß 8 und 9 sind zwei verschiedene Ausgestaltungsvarianten des Eckverbinders 8 aus 7 dargestellt. Gemäß 9 weist der Eckverbinder 8 jeweils nur einen innenliegenden Schenkel 18 auf, mit welchem er die zur Wand 16 ausgebildete Innenseite des Hohlprofils 3 zumindest längenabschnittsweise innenseitig überlappt. Eine jeweilige Stirnseite 11 kommt an einem Anlagesteg 20 des Eckverbinders 8 formschlüssig, insbesondere stumpf, zur Anlage.According to 8th and 9 are two different design variants of the corner connector 8th the end 7th shown. According to 9 shows the corner connector 8th only one inner leg each 18th on which one he used to face the wall 16 trained inside of the hollow profile 3 overlaps on the inside at least in sections. A respective face 11 comes at a dock 20th of the corner connector 8th form-fitting, in particular blunt, to the plant.

Gemäß 8 ist ein zusätzlicher äußerer Schenkel 18a ausgebildet, welcher zumindest ein Hohlprofil 3 ebenfalls außenseitig umfasst. Darüber hinaus ist ein nach außen abstehender Schenkel 21 ausgebildet, in welchem insbesondere das im Querschnitt L-förmig ausgebildete Hohlprofil 3 mit seinem kürzeren und nach außen abstehenden Schenkel 12 stirnseitig zur Anlage kommt.According to 8th an additional outer leg 18a is formed which has at least one hollow profile 3 also included on the outside. In addition, there is an outwardly protruding leg 21 formed, in which in particular the hollow profile, which is L-shaped in cross section 3 with its shorter and outwardly protruding leg 12th comes to the front of the system.

Gemäß 10 und 11 ist eine Weiterbildung des Eckverbinders 8 aus 8 und 9 dargestellt. Zusätzlich ist hier jeweils eine im insbesondere 45-Grad-Winkel verlaufende Eckverstärkungsstrebe 22 ausgebildet. Diese ermöglicht eine zusätzliche Aussteifung des umlaufenden Rahmens 2 in der Ecke 7, insbesondere im Crashfall.According to 10 and 11 is a further development of the corner connector 8th the end 8th and 9 shown. In addition, there is a corner reinforcement strut, in particular at a 45 degree angle 22nd educated. This enables additional stiffening of the surrounding frame 2 in the corner 7th , especially in the event of a crash.

In 12 ist ein erfindungsgemäßer Eckverbinder 8 dargestellt als Gussbauteil. Der Eckverbinder 8 weist ebenfalls eine unten nach innen abstehende Lasche 23 auf, welche auf dem nicht näher dargestellten Boden der Wanne 6 aufliegt. An Stirnseiten 24 des Eckverbinders 8 wird wiederum jeweils eine Stirnseite des nicht näher dargestellten Hohlprofils angesetzt. Hier kann eine umlaufende, ebenfalls nicht näher dargestellte Schweißnaht vorgenommen werden oder ein Abbrennstumpfschweißen durchgeführt werden.In 12th is a corner connector according to the invention 8th shown as a cast component. The corner connector 8th also has a flap protruding inwards at the bottom 23 on, which is on the bottom of the tub, not shown 6th rests. At the front 24 of the corner connector 8th in turn, one end face of the hollow profile, not shown in detail, is attached in each case. A circumferential weld seam, likewise not shown in detail, can be carried out here or flash butt welding can be carried out.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 -1 -
BatterieträgerBattery tray
2 -2 -
Rahmenframe
3 -3 -
StrangpressprofilExtruded profile
3E -3E -
Extrusionsrichtung zu 3Direction of extrusion to 3
4 -4 -
Bodenfloor
5 -5 -
WanneTub
6 -6 -
VerstärkungsstrebeReinforcement strut
7 -7 -
Eckecorner
8 -8th -
EckverbinderCorner connector
8E -8E -
Extrusionsrichtung zu 8Direction of extrusion to 8
9 -9 -
SchweißnahtWeld
10 -10 -
Längsrichtung zu 3Longitudinal direction to 3
11 -11 -
Stirnseite zu 3Front side to 3
12 -12 -
kürzerer Schenkelshorter leg
13 -13 -
längerer Schenkellonger leg
14 -14 -
Längelength
15 -15 -
Oberseite zu 3Top to 3
16 -16 -
Wand zu 3Wall to 3
17 -17 -
AbstandhalterSpacers
18 -18 -
Schenkelleg
19 -19 -
AusnehmungRecess
20 -20 -
AnlagestegContact bridge
21 -21 -
Schenkelleg
22 -22 -
VerstärkungsstrebeReinforcement strut
23 -23 -
LascheTab
24 -24 -
Stirnseiten End faces
X -X -
KraftfahrzeuglängsrichtungLongitudinal direction of the vehicle
Y -Y -
KraftfahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
Z -Z -
KraftfahrzeugvertikalrichtungMotor vehicle vertical direction

Claims (11)

Batterieträger (1) für ein Elektrokraftfahrzeug, welcher in einem Unterflurbereich eines Elektrokraftfahrzeuges montiert ist, wobei der Batterieträger (1) eine durch einen Boden (4) und einen umlaufenden Rahmen (2) ausgebildete Wanne (5) aufweist und der Batterieträger (1) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batterien geeignet ist, wobei der Rahmen (2) aus Strangpressprofilen (3) ausgebildet ist, welche an Ecken (7) der Wanne (5) über Eckverbinder (8) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpressprofile (3) mit dem Eckverbinder (8) über je eine Schweißnaht (9) dicht gekoppelt sind und der Boden mit dem Rahmen umlaufend dicht verschweißt ist.Battery carrier (1) for an electric motor vehicle which is mounted in an underfloor area of an electric motor vehicle, the battery carrier (1) having a trough (5) formed by a floor (4) and a surrounding frame (2) and the battery carrier (1) for Is suitable for receiving a plurality of batteries, the frame (2) being formed from extruded profiles (3) which are coupled to corners (7) of the tub (5) via corner connectors (8), characterized in that the extruded profiles (3) are tightly coupled to the corner connector (8) via a weld seam (9) each and the base is welded tightly all round to the frame. Batterieträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpressprofile (3) als Mehrkammerhohlprofile ausgebildet sind, insbesondere im Querschnitt als L-förmiges Hohlprofil, wobei ein Schenkel (12) der L-Form nach außen orientiert angeordnet ist und/oder dass die Strangpressprofile (3) als geschlossenes Hohlprofil (3) oder als offenes Hohlprofil (3) ausgebildet sind.Battery tray (1) Claim 1 , characterized in that the extruded profiles (3) are designed as multi-chamber hollow profiles, in particular in cross-section as an L-shaped hollow profile, with one leg (12) of the L-shape oriented outwards and / or that the extruded profiles (3) are closed Hollow profile (3) or as an open hollow profile (3) are formed. Batterieträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) aus Leichtmetall ausgebildet ist, insbesondere aus dem gleichen Werkstoff, aus welchem die Strangpressprofile (3) ausgebildet sind, insbesondere wird eine 6.000er oder 7.000er-Aluminiumlegierung verwendet.Battery tray (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the corner connector (8) is made of light metal, in particular of the same material from which the extruded profiles (3) are made, in particular a 6,000 or 7,000 aluminum alloy is used. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) als Gussbauteil ausgebildet ist.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the corner connector (8) is designed as a cast component. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) als Strangpressbauteil hergestellt ist, wobei die Extrusionsrichtung (8E) im Einbauzustand quer zur Extrusionsrichtung (3E) der beiden zu verbindenden Hohlprofile (3) orientiert ist.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the corner connector (8) is manufactured as an extruded component, the extrusion direction (8E) in the installed state being oriented transversely to the extrusion direction (3E) of the two hollow profiles (3) to be connected. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) spanend, stanzend und/oder umformtechnisch bearbeitet ist.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the corner connector (8) is machined, stamped and / or processed by forming. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (3) stumpf an dem Eckverbinder (8) anliegt.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the hollow profile (3) rests butt against the corner connector (8). Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) das Strangpressprofil (3) in Längsrichtung (10) des Strangpressprofils (3) zumindest längenabschnittsweise überlappt und/oder dass der Eckverbinder (8) eine bodenseitige Lasche (23) aufweist, welche auf dem Boden (4) der Wanne (5) aufliegt und mit dem Boden (4) fluiddicht gekoppelt, insbesondere verschweißt ist.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the corner connector (8) overlaps the extruded profile (3) in the longitudinal direction (10) of the extruded profile (3) at least in sections and / or that the corner connector (8) has a bottom-side tab (23) which on the floor ( 4) the tub (5) rests and is coupled to the base (4) in a fluid-tight manner, in particular is welded. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) sich jeweils in Längsrichtung (10) des Strangpressprofils (3) über eine Länge (14) von 0,1 % bis 10 %, insbesondere 1 % bis 5 % der Länge (14) des Strangpressprofils (3) erstreckt.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the corner connector (8) extends in the longitudinal direction (10) of the extruded profile (3) over a length (14) of 0.1% to 10%, in particular 1% to 5% of the length (14) of the extruded profile (3) extends. Batterieträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unteren Bereich des Rahmens (2) der Boden (4) mit dem Rahmen (2) gekoppelt ist, insbesondere verschweißt ist.Battery tray (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that in a lower region of the frame (2) the base (4) is coupled to the frame (2), in particular is welded. Verfahren zur Herstellung eines Batterieträgers (1) mit den Merkmalen von mindestens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckverbinder (8) stumpf an das Hohlprofil (3) angesetzt wird und durch Abbrennstumpfschweißen mit diesem gekoppelt wird.Method for producing a battery carrier (1) with the features of at least Claim 1 , characterized in that the corner connector (8) is butt attached to the hollow profile (3) and is coupled to it by flash butt welding.
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