DE102017005316B4 - Batteriewanne, Batteriegehäuse und Kraftfahrzeug - Google Patents

Batteriewanne, Batteriegehäuse und Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Batteriewanne (12) zur Aufnahme von Energiespeicherelementen (36) umfassend mehrere Bodenabschnitte (9) sowie diese begrenzende Stegabschnitte (10), wobei die Bodenabschnitte (9) und die Stegabschnitte (10) aus einem einstückigen, gefalteten Wannenbauteil (5) gebildet sind und wenigstens ein zwischen den randseitigen Stegabschnitten (10) angeordneter, zum Inneren der Batteriewanne (12) folgender Stegabschnitt (10) vorgesehen ist, wobei zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten (10) Querstege (23) zur Bildung einer Fachstruktur angeordnet sind, wobei eine einstückige Faltstruktur (24) bestehend aus mehreren der Querstege (23) sowie einem diese verbindenden Längsabschnitt (30) vorgesehen ist, wobei die Faltstruktur (24) eine Kammstruktur ausbildet und kämmend zwischen mehreren Stegabschnitten (10) angeordnet ist und über den Längsabschnitt (30) auf Oberseiten der Stegabschnitte (10) aufliegt, wobei- sich an einer Seite des Längsabschnitts (30) der einlagig ausgeführten Faltstruktur (24) mehrere Flächen (25) anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche (26) sowie zwei weitere Seitenlaschen (27) anschließen, wobei die Querstege (23) dadurch gebildet sind, dass die Flächen (25) entlang einer zwischen den Flächen (25) und dem Längsabschnitt (30) angeordneten Biegelinie (31) und die Seitenlaschen (26, 27) eingefaltet sind, oder- sich an beiden gegenüberliegenden Seiten des Längsabschnitts (30) der doppellagig ausgeführten Faltstruktur (24) jeweils mehrere Flächen (25) anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche (26) sowie zwei weitere Seitenlaschen (27) anschließen, wobei die Querstege (23) dadurch gebildet sind, dass die Flächen (25) an jeder der beiden Seiten des Längsabschnitts (30) jeweils entlang einer an dieser Seite zwischen den Flächen (25) und dem Längsabschnitt (30) angeordneten Biegelinie (31) und die Seitenlaschen (26, 27) eingefaltet sind, wobei die eine Seitenlasche (26) einen Bodenabschnitt (9) und die zwei weiteren Seitenlaschen (27) jeweils einen Stegabschnitt (10) übergreifen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batteriewanne zur Aufnahme von Energiespeicherelementen umfassend mehrere Bodenabschnitte sowie diese begrenzende Stegabschnitte. Die Erfindung betrifft ferner ein Batteriegehäuse sowie ein Kraftfahrzeug.
  • In Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb werden häufig Speicherelemente wie Batterien zur Speicherung der für den Antrieb des Fahrzeugs benötigten Energie verwendet. Um die Batterie während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder bei einem Unfall vor Beschädigungen zu schützen, werden diese üblicherweise in einer Batteriewanne angeordnet. Die Größe dieser Batteriewanne richtet sich dabei nach der Anzahl der unterzubringenden Batterien sowie nach dem im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Einbauraum, weshalb sie in verschiedenen Größen ausgeführt werden können. Die Batteriewanne kann Teil eines Gehäuses sein, welches die in der Batteriewanne angeordneten Batterien vollständig umschließt. Das Gehäuse übernimmt dabei beispielsweise die Funktion des Schutzes der Batterien vor Umwelteinflüssen und gewährt mechanische Stabilität für die Batterieanordnung während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder bei einem Unfall. Diese Funktionalität muss daher auch von der Batteriewanne als Teil des Gehäuses geleistet werden.
  • Aus US 2013 / 0 071 705 A1 ist eine Batterieaufnahme bekannt, die aus einer gefalteten und Längsstege realisierenden Struktur gebildet ist. Die Längsstege sowie ein Blech weisen jeweils Schlitze auf, wobei die Längsstege und das Blech zur Ausbildung einer Fachstruktur mittels der Schlitze kämmend ineinander eingreifen.
  • Batteriegehäuse mit Verstärkungsstegen bzw. Rippen, die über laschen- oder flanschartige Befestigungsabschnitte an weitere Komponenten des jeweiligen Batteriegehäuses befestigt sind, sind aus US 5 558 949 A , DE 10 2015 111 325 A1 , US 2014 0 030 563 A1 , US 2014 0 014 428 A1 , US 2013 0 273 398 A1 , CN 1 06 299 192 A und US 2 405 034 A bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Batteriewanne anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bodenabschnitte und die Stegabschnitte aus einem einstückigen, gefalteten Wannenbauteil gebildet sind und wenigstens ein zwischen den randseitigen Stegabschnitten angeordneter, zum Inneren der Batteriewanne folgender Stegabschnitt vorgesehen ist, wobei zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten Querstege zur Bildung einer Fachstruktur angeordnet sind, wobei eine einstückige Faltstruktur bestehend aus mehreren der Querstege sowie einem diese verbindenden Längsabschnitt vorgesehen ist, wobei die Faltstruktur eine Kammstruktur ausbildet und kämmend zwischen mehreren Stegabschnitten angeordnet ist und über den Längsabschnitt auf Oberseiten der Stegabschnitte aufliegt, wobei
    • - sich an einer Seite des Längsabschnitts der einlagig ausgeführten Faltstruktur mehrere Flächen anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche sowie zwei weitere Seitenlaschen anschließen, wobei die Querstege dadurch gebildet sind, dass die Flächen entlang einer zwischen den Flächen und dem Längsabschnitt angeordneten Biegelinie und die Seitenlaschen eingefaltet sind, oder
    • - sich an beiden gegenüberliegenden Seiten des Längsabschnitts der doppellagig ausgeführten Faltstruktur jeweils mehrere Flächen anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche sowie zwei weitere Seitenlaschen anschließen, wobei die Querstege dadurch gebildet sind, dass die Flächen an jeder der beiden Seiten des Längsabschnitts jeweils entlang einer an dieser Seite zwischen den Flächen und dem Längsabschnitt angeordneten Biegelinie und die Seitenlaschen eingefaltet sind,
    wobei die eine Seitenlasche einen Bodenabschnitt und die zwei weiteren Seitenlaschen jeweils einen Stegabschnitt übergreifen.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass auf diese Weise Batteriewannen in beliebiger Größe hergestellt werden können, die durch die Einstückigkeit von Bodenabschnitten und Stegabschnitten eine hohe Stabilität aufweisen. Das Wannenbauteil, aus dem die Bodenabschnitte und die Stegabschnitte durch Falten des Wannenbauteils gebildet werden, kann beispielsweise im ungefalteten Zustand eine rechteckige Grundfläche aufweisen. Durch Falten des Wannenbauteils entlang parallel verlaufender Biegelinien können die Bodenabschnitte und die Stegabschnitte der Batteriewanne gebildet werden. Ein Stegabschnitt kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das Wannenbauteil entlang einer ersten Biegelinie um 90° gefaltet wird, wonach es entlang einer zweiten Biegelinie, welche in einem der Höhe des Stegabschnitts entsprechenden Abstand parallel zur ersten Biegelinie verläuft, um 180° in die entgegengesetzte Richtung gefaltet wird sowie anschließend um eine dritte Biegelinie, welche parallel zur zweiten Biegelinie in einem der Höhe des Stegabschnitts entsprechenden Abstand verläuft, um 90° in Richtung der ersten Faltung gefaltet wird. Auf diese Weise verlaufen die an beiden Seiten an den Stegabschnitt anschließenden Bodenabschnitte auf gleicher Höhe, so dass die Batteriewanne eine ebene Grundfläche aufweist. Durch Wiederholung des Faltens in festgesetzten Abständen können beliebig viele jeweils durch einen Bodenabschnitt getrennte Stegabschnitte erzeugt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese Stegabschnitte parallel zueinander verlaufen. Die Batteriewanne kann an einem seitlichen Rand jeweils entweder mit einem Bodenabschnitt oder mit einem Stegabschnitt abschließen.
  • Auf den Bodenabschnitten der Batteriewanne können Energiespeicherelemente, wie beispielsweise Batterien oder Kondensatoren, angeordnet werden. Durch die Stegabschnitte wird die Stabilität der Batteriewanne gewährleistet und dadurch die in der Batteriewanne angeordneten Energiespeicherelemente geschützt.
  • Erfindungsgemäß kann für die Stegabschnitte vorgesehen sein, dass der randseitige Stegabschnitt einen I-förmigen, L-förmigen, U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist und dass der wenigstens eine zum Inneren der Batteriewanne folgende Abschnitte einen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt eines Stegabschnitts wird dabei durch die Art des Faltens des Wannenelements bestimmt. Bei einem randseitigen Stegabschnitt kann ein I-förmiger Querschnitt durch einmaliges Falten des Wannenbauteils entlang einer ersten Biegelinie um 90° erzeugt werden. Aus einem solchen Stegabschnitt mit einem I-förmigen Querschnitt kann ein Stegabschnitt mit L-förmigem Querschnitt gebildet werden, indem das Wannenbauteil entlang einer zweiten Biegelinie, welche von der ersten Biegelinie beabstandet ist, durch ein Falten um 90° in die dem ersten Falten entgegengesetzten Richtung erzeugt werden. U-förmige oder V-förmige Querschnitte von randseitigen Stegabschnitten oder zum Inneren der Batteriewanne folgenden Stegabschnitten können entsprechend durch dreimaliges oder viermaliges Falten in verschiedenen Winkeln erzeugt werden. Stegabschnitte mit U-förmigem oder V-förmigem Querschnitt können dabei zwei aneinander anliegende Seitenflächen aufweisen oder zwei voneinander beabstandet angeordnete Seitenflächen umfassen, welche einen Hohlraum im Inneren des Stegabschnitts zumindest teilweise begrenzen.
  • Das Wannenbauteil kann ein Metallblech sein, insbesondere ein Aluminiumblech oder ein Stahlblech, beispielsweise mit einer Dicke von 0,5 cm oder weniger. Zum Erzeugen einer Batteriewanne mit rechteckiger Grundfläche kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Wannenbauteil ein rechteckiges Blech ist, welches entlang parallel laufender Biegelinien gefaltet wird.
  • Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der Batteriewanne ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten wenigstens ein Quersteg zur Bildung einer Fachstruktur angeordnet ist. Die einzelnen Fächer der Fachstruktur werden dabei von den Querstegen, den randseitigen und/oder zum Inneren der Batteriewanne folgenden Stegabschnitten ausgebildet, wobei Fächer am Rand der Wanne eine offene Seitenfläche aufweisen können. Die Fächer dienen der Aufnahme von Energiespeicherelementen, wobei in einem Fach ein oder mehrere Energiespeicherelemente angeordnet sein können.
  • Nicht-erfindungsgemäß ist für einen Quersteg vorgesehen, dass er durch eine Faltstruktur gebildet ist. Die Faltstruktur kann dabei zunächst gefaltet werden, um den Quersteg zu bilden und anschließend zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten angeordnet werden.
  • Alternativ dazu und erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere Querstege einstückig durch eine Faltstruktur gebildet sind, wobei die Faltstruktur kämmend zwischen mehreren Stegabschnitten angeordnet ist. Dies ermöglicht es, mehrere Querstege durch Falten einer gemeinsamen Faltstruktur zu bilden. Durch die kämmende Anordnung der gefalteten Faltstruktur zwischen mehreren Stegabschnitten wird zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten jeweils ein Quersteg in die Batteriewanne eingebracht. Weiterhin können mehrere Faltstrukturen aneinander anschließend oder beabstandet voneinander eingesetzt werden, so dass eine mehrere Fächer umfassende Fachstruktur durch die Querstege und die Stegabschnitte gebildet wird.
  • Denkbar ist, dass die Faltstruktur einlagig oder doppellagig ist und wenigstens eine Seitenlasche aufweist, wobei die Seitenlasche einen Stegabschnitt und/oder einen Bodenabschnitt übergreift. Eine mehrere Fächer bildende Faltstruktur liegt dabei auf den Oberseiten der Stegabschnitte auf, wobei zwischen zwei Stegabschnitten jeweils einlagig oder doppellagig ein Quersteg angeordnet ist, so dass er die Querschnittsfläche zwischen zwei Stegabschnitten und einem Bodenabschnitt komplett ausfüllt. Über wenigstens eine einen Stegabschnitt und/oder einen Bodenabschnitt übergreifende Seitenlasche kann der Quersteg an dem übergriffenen Stegabschnitt und/oder dem übergriffenen Bodenabschnitt befestigt werden. Bevorzugt weist ein doppellagiger Quersteg an jeder seiner Lagen jeweils drei Seitenlaschen auf, mit denen er am angrenzenden Bodenabschnitt sowie an den beiden angrenzenden Stegabschnitten befestigt werden kann.
  • Die Faltstruktur kann ein Metallblech sein, insbesondere ein Aluminiumblech oder Stahlblech mit einer Dicke von beispielsweise 0,5 cm oder weniger. Eine Faltstruktur, aus der ein oder mehrere Querstege durch Falten gebildet werden können, kann beispielsweise aus dem Metallblech ausgestanzt werden. Eine Befestigung der Faltstruktur an dem Wannenbauteil kann beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen, insbesondere an den Seitenlaschen der Faltstruktur, erfolgen.
  • Für ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse ist vorgesehen, dass es einen Rahmen, einen Deckel sowie eine erfindungsgemäße Batteriewanne umfasst, wobei die Batteriewanne in dem Rahmen angeordnet ist und der Deckel an der Batteriewanne und/oder dem Rahmen befestigt ist. Der Rahmen kann dabei insbesondere als umlaufender Rahmen ausgeführt sein, so dass die in ihn eingesetzte Batteriewanne an allen vier Seiten von dem Rahmen begrenzt wird. Der Rahmen kann beispielsweise aus Metall oder einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sein. Eine Befestigung der Batteriewanne am Rahmen kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Batteriewanne randseitige Stegabschnitte mit L-förmigem Querschnitt aufweist, wobei ein Schenkel des L-förmigen Querschnitts nach außen gerichtet ist, so dass die Batteriewanne über diesen Schenkel mit dem Rahmen, beispielsweise durch Verschraubung oder durch Verschweißung, verbunden werden kann. Um die Batteriewanne bzw. das Batteriegehäuse nach oben hin zu verschließen, kann der Deckel aufgesetzt und an der Batteriewanne und/oder dem Rahmen befestigt werden. Diese Befestigung kann bevorzugt durch Verschraubung erfolgen, damit das Innere des Batteriegehäuses durch Entfernen des Deckels zugänglich gemacht werden kann.
  • Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen dass es ein erfindungsgemäßes, mit Energiespeicherelementen belegtes Batteriegehäuse umfasst. Die Energiespeicherelemente können dabei Batterien oder Kondensatoren sein, deren gespeicherte Energie zum Betrieb eines das Kraftfahrzeug antreibenden Elektromotors verwendet wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine Aufsicht auf ein Wannenbauteil vor dem Falten,
    • 3 eine perspektivische Seitenansicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Batteriewanne,
    • 4 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer nicht-erfindungsgemäßen Batteriewanne,
    • 5 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer nicht-erfindungsgemäßen Batteriewanne,
    • 6 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer nicht-erfindungsgemäßen Batteriewanne,
    • 7 - 10 verschiedene Ausführungsbeispiele von Faltstrukturen zum Erzeugen eines oder mehrerer Querstege, wobei die in 9 und 10 gezeigten Faltstrukturen für Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Batteriewanne vorgesehen sind,
    • 11 eine perspektivische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriewanne, sowie
    • 12 eine perspektivische Ansicht eines mit Energiespeicherelementen belegten nicht-erfindungsgemäßen Batteriegehäuses.
  • Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist ein Batteriegehäuse 2 auf, welches über ein elektrisches Verbindungsmittel 3 mit einem als Elektromotor ausgeführten Antriebsmotor 4 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden ist. Das Batteriegehäuse 2 ist dabei mit Energiespeicherelementen (nicht dargestellt) belegt, welche Energie zum Betrieb des Antriebsmotors 4 speichern.
  • In 2 ist eine Aufsicht auf ein Wannenbauteil 5 vor dem Falten dargestellt. Das Wannenbauteil 5, vorzugsweise ein Metallblech, weist dabei erste Biegelinien 6, zweite Biegelinien 7 sowie dritte Biegelinien 8 auf. Durch Falten des Wannenbauteils 5 entlang der Biegelinien 6, 7, 8 können Bodenabschnitte 9 sowie Stegabschnitte 10 erzeugt werden, wobei ein Stegabschnitt 10 von zwei Flächen 11 gebildet wird, wie in 3 dargestellt. Aus dem in 2 abgebildeten Wannenbauteil 5 kann die in 3 dargestellte Batteriewanne 12 gebildet werden, indem das Wannenbauteil 5 entlang der ersten Biegelinien 6 jeweils um 90° gefaltet wird, an den zweiten Biegelinien 7 jeweils um 180° in die der ersten Faltung entgegengesetzte Richtung sowie an den dritten Biegelinien 8 jeweils um 90° in Richtung der ersten Faltung. Die durch das Falten gebildeten Stegabschnitte 10 weisen einen U-förmigen Querschnitt auf und umfassen jeweils zwei Flächen 11. Zwischen zwei Stegabschnitten 10 wird durch das Falten jeweils ein Bodenabschnitt 9 gebildet, wobei die Batteriewanne an ihrer Seite durch einen Bodenabschnitt 9 begrenzt ist. Abhängig von der Anzahl der vorgesehenen Biegelinien 6, 7, 8 können Batteriewannen in beliebiger Größe mit einer beliebigen Anzahl von Bodenabschnitten 9 und Stegabschnitten 10 gebildet werden. Die Abstände der Biegelinien 6, 7, 8 zueinander bestimmen dabei die Höhe der Stegabschnitte sowie die Breite der Bodenabschnitte 9 bzw. den Abstand der Stegabschnitte 10 zueinander. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Biegelinien 6, 7, 8 parallel zueinander verlaufen und die Stegabschnitte 10 durch zwei gleichgroße Flächen 11 gebildet werden. Das Wannenbauteil kann beispielsweise ein Metallblech, insbesondere ein Aluminiumblech oder ein Stahlblech, sein und eine Dicke von 0,5 cm oder weniger aufweisen.
  • In 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer nicht-erfindungsgemäßen Batteriewanne gezeigt, welche zwei randseitige Stegabschnitte 13 mit I-förmigem Querschnitt umfasst sowie zwei zum Inneren der Batteriewanne folgende Stegabschnitte 10 mit V-förmigem Querschnitt. Die randseitigen Stegabschnitte 13 mit I-förmigem Querschnitt werden durch Falten des Wannenbauteils 5 entlang der Biegelinien 14 gebildet. Die Flächen 11 der Stegabschnitte 10 werden durch Falten entlang der Biegelinien 15, 16 bzw. der Biegelinien 17, 18 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst ein Stegabschnitt 10 zusätzlich zu den Flächen 11 auch eine weitere Fläche 19, welche zwischen den Biegelinien 16, 17 angeordnet ist. Weiterhin umfasst ein Stegabschnitt 10 einen durch die Flächen 11, 19 teilweise begrenzten Hohlraum 20. Innerhalb dieses Hohlraums 20 können beispielsweise Kühlleitungen oder Kühlkanäle angeordnet werden. Abhängig davon, unter welchem Winkel das Wannenbauteil 5 an den Biegelinien 15, 16, 17, 18 jeweils gefaltet wird, können verschiedene V-förmige Querschnitte der Stegabschnitte 10 gebildet werden. Weiterhin können abhängig von der Anzahl der für das Wannenbauteil vorgesehenen Biegelinien 15, 16, 17, 18 Batteriewannen mit einer mit verschiedener Anzahl von Stegabschnitten 10 gebildet werden. Die Breite der Bodenabschnitte 9 kann entsprechend der Breite der in der Batteriewanne unterzubringenden Energiespeicherelemente gewählt werden. Die Länge der Bodenabschnitte 9 bzw. der gesamten Batteriewanne 12 sowie die Gesamtbreite der Batteriewanne 12 können durch die Abmessungen des Wannenbauteils 5 bestimmt und daher beliebig angepasst werden.
  • 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer nicht-erfindungsgemäßen Batteriewanne 12, welche zwei randseitige Stegabschnitte 13 mit L-förmigem Querschnitt sowie beispielhaft drei zum Inneren der Batteriewanne folgende Stegabschnitte 10 mit U-förmigem Querschnitt umfasst. Die Stegabschnitte 10 mit U-förmigem Querschnitt können durch Falten entlang der Biegelinien 6, 7, 8 entsprechend dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet werden. Die randseitigen Stegabschnitte 13 mit L-förmigem Querschnitt werden durch Falten entlang der Biegelinien 14, 21 gebildet, wobei jeweils ein Schenkel 22 des L-förmigen Querschnitts der randseitigen Stegabschnitte 13 nach außen weist. Diese Schenkel 22 können beispielsweise dazu verwendet werden, die Batteriewanne 12 an weiteren Komponenten eines Batteriegehäuses 2 zu befestigen.
  • 6 zeigt eine Detailansicht eines Querstegs 23, welcher durch eine Faltstruktur 24 gebildet ist. Der Quersteg 23 ist zwischen zwei Stegabschnitten 10 einer Batteriewanne 12 angeordnet. Die Faltstruktur 24 umfasst eine Fläche 25 sowie die den Bodenabschnitt 9 der Batteriewanne 12 übergreifende Seitenlasche 26 und die jeweils einen der Stegabschnitte 10 übergreifenden weiteren Seitenlaschen 27. Die Faltstruktur 24 bildet in dem dargestellten, gefalteten und eingesetzten Zustand einen Quersteg 23 der Batteriewanne 12 aus.
  • 7 zeigt eine ungefaltete Faltstruktur 24 zum Erzeugen eines Querstegs 23, wie in 6 darstellt. Die Seitenlaschen 26, 27 sind mit der Fläche 25 einstückig ausgeführt. Durch Einklappen der Seitenlaschen 26, 27 entlang der Biegelinien 28 sowie durch Einsetzen der gefalteten Faltstruktur 24 zwischen zwei Stegabschnitten 10 einer Batteriewanne 12 kann der Quersteg 23 gebildet werden. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Faltstruktur 24 ist einlagig, da sie nur eine Fläche 25 aufweist. In diesem wie in allen folgenden Ausführungsbeispielen kann die Faltstruktur aus Metallblech, insbesondere aus einem Aluminiumblech oder einem Stahlblech, bestehen und durch Ausstanzen hergestellt werden.
  • 8 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer einen Quersteg 23 bildenden Faltstruktur 24. Die Faltstruktur 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel doppellagig und umfasst daher zwei Flächen 25 sowie die jeweils an eine Fläche 25 anschließenden Laschen 26, 27. Durch Falten der Faltstruktur 24 an der Achse 29 um 180° sowie durch Falten der Seitenlaschen 26, 27 entlang der Biegelinien 27 sowie durch Einsetzen der gefalteten Faltstruktur 24 in eine Batteriewanne 12 kann ein Quersteg 23 gebildet werden.
  • In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Faltstruktur 24, welche mehrere Querstege 23 einstückig bildet, für eine Batteriewanne 12 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt. Die Faltstruktur 24 umfasst dabei einen Längsabschnitt 30, an den auf einer Seite mehrere Flächen 25 anschließen, an welche jeweils eine Seitenlasche 26 sowie zwei weitere Seitenlaschen 27 anschließen. Durch Einfalten der Flächen 25 entlang der Biegelinie 31 sowie durch das Einfalten der Seitenlaschen 26, 27 entsprechend 6 und durch Einsetzen in eine Batteriewanne 12 werden durch die Faltstruktur 24 mehrere Querstege 23 gebildet. Die Faltstruktur 24 bildet dabei eine Kammstruktur aus, bei der die Flächen 25 mit den eingefalteten Seitenlaschen 26, 27 kämmend zwischen den Stegabschnitten 10 angeordnet werden können. Die Faltstruktur 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel einlagig ausgeführt.
  • Alternativ dazu kann die Faltstruktur 24 gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wie in 10 gezeigt auch doppellagig ausgeführt sein, so dass sie an beiden Seiten des Längsabschnitts 30 anschließende Flächen 25 umfasst, wobei an jede Fläche 25 je eine Seitenlasche 26 sowie zwei weitere Seitenlaschen 27 anschließen. Durch Einfalten der Flächen 25 entlang der Biegelinien 31 sowie durch das bereits beschriebene Einfalten der Seitenlaschen 26, 27 und durch Einsetzen in eine Batteriewanne 12 können durch die Faltstruktur 24 mehrere Querstege 23 gebildet werden.
  • Die in 7 bis 10 gezeigten Faltstrukturen 24 können in der Batteriewanne 12 beispielsweise durch Anschweißen ihrer einen Bodenabschnitt 9 übergreifenden Seitenlaschen 26 sowie ihrer jeweils einen Seitenabschnitt 10 übergreifenden weiteren Seitenlaschen 27 befestigt werden.
  • 11 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Batteriewanne 12, bei der durch kämmend zwischen mehreren Stegabschnitten 10 angeordnete Faltstrukturen 24 die Querstege 23 erzeugt werden. Zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten 10 wird durch die eingesetzten Querstege 23 eine mehrere Fächer 38 umfassende Faltstruktur ausgebildet. Eine Befestigung der Querstege 23 kann über die an den Bodenabschnitten 9 anliegenden Seitenlaschen 26 sowie über die jeweils an einem Stegabschnitt 10 anliegenden Seitenlaschen 27 der Querstege 23 erfolgen. Abhängig von der Anzahl der Stegabschnitte 10 sowie von der Anzahl der eingesetzten Faltstrukturen 24 können Fachstrukturen mit einer beliebigen Anzahl von Fächern 38 gebildet werden. Die Stegabschnitte 10 sowie die Querstege 23 der Faltstruktur 24 sorgen für die Stabilität der Batteriewanne 12 und dienen zum Schutz von in den Fächern 38 anzuordnenden Energiespeicherelementen.
  • In 12 ist ein nicht-erfindungsgemäßes Batteriegehäuse 32 dargestellt, welches neben einer Batteriewanne 12 einen Rahmen 33 sowie einen Deckel 34 umfasst. Die Batteriewanne 12 weist hierbei randseitige Stegabschnitte 13 mit L-förmigem Querschnitt auf und ist durch an den Schenkeln 22 angebrachte Verschraubungen 35 mit dem Rahmen 33 verbunden. Durch die Stegabschnitte 10 sowie die Querstege 23 wird eine Fachstruktur ausgebildet, wobei in den einzelnen Fächern 38 jeweils ein Energiespeicherelement 36 angeordnet ist. Die Fächer 38 am Rand des Batteriegehäuses 32 werden zusätzlich durch den Rahmen 33 begrenzt. Die Querstege können durch einlagige oder doppellagige Faltstrukturen 24 gebildet werden. Das Batteriegehäuse 32 kann nach oben hin durch den Deckel 34 verschlossen werden, wozu der Deckel 34 über die Verschraubungen 37 am Rahmen 33 befestigt werden kann. Der Deckel 34 sowie der Rahmen 33 können aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus Metall bestehen. Durch das Gehäuse 32 werden die beispielsweise als Batterien ausgeführten Energiespeicherelemente 36 vor äußeren Einflüssen sowie vor Beschädigungen geschützt.

Claims (6)

  1. Batteriewanne (12) zur Aufnahme von Energiespeicherelementen (36) umfassend mehrere Bodenabschnitte (9) sowie diese begrenzende Stegabschnitte (10), wobei die Bodenabschnitte (9) und die Stegabschnitte (10) aus einem einstückigen, gefalteten Wannenbauteil (5) gebildet sind und wenigstens ein zwischen den randseitigen Stegabschnitten (10) angeordneter, zum Inneren der Batteriewanne (12) folgender Stegabschnitt (10) vorgesehen ist, wobei zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten (10) Querstege (23) zur Bildung einer Fachstruktur angeordnet sind, wobei eine einstückige Faltstruktur (24) bestehend aus mehreren der Querstege (23) sowie einem diese verbindenden Längsabschnitt (30) vorgesehen ist, wobei die Faltstruktur (24) eine Kammstruktur ausbildet und kämmend zwischen mehreren Stegabschnitten (10) angeordnet ist und über den Längsabschnitt (30) auf Oberseiten der Stegabschnitte (10) aufliegt, wobei - sich an einer Seite des Längsabschnitts (30) der einlagig ausgeführten Faltstruktur (24) mehrere Flächen (25) anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche (26) sowie zwei weitere Seitenlaschen (27) anschließen, wobei die Querstege (23) dadurch gebildet sind, dass die Flächen (25) entlang einer zwischen den Flächen (25) und dem Längsabschnitt (30) angeordneten Biegelinie (31) und die Seitenlaschen (26, 27) eingefaltet sind, oder - sich an beiden gegenüberliegenden Seiten des Längsabschnitts (30) der doppellagig ausgeführten Faltstruktur (24) jeweils mehrere Flächen (25) anschließen, an denen sich jeweils eine Seitenlasche (26) sowie zwei weitere Seitenlaschen (27) anschließen, wobei die Querstege (23) dadurch gebildet sind, dass die Flächen (25) an jeder der beiden Seiten des Längsabschnitts (30) jeweils entlang einer an dieser Seite zwischen den Flächen (25) und dem Längsabschnitt (30) angeordneten Biegelinie (31) und die Seitenlaschen (26, 27) eingefaltet sind, wobei die eine Seitenlasche (26) einen Bodenabschnitt (9) und die zwei weiteren Seitenlaschen (27) jeweils einen Stegabschnitt (10) übergreifen.
  2. Batteriewanne (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der randseitige Stegabschnitt (10) einen I-förmigen, L-förmigen, U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist und dass der wenigstens eine zum Inneren der Batteriewanne folgende Stegabschnitt (10) einen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist.
  3. Batteriewanne (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannenbauteil (5) ein Metallblech ist.
  4. Batteriewanne (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltstruktur (24) ein Metallblech ist.
  5. Batteriegehäuse (2, 32) umfassend einen Rahmen (33), einen Deckel (34) sowie eine Batteriewanne (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batteriewanne (12) in dem Rahmen (33) angeordnet ist und der Deckel (34) an der Batteriewanne (12) und/oder dem Rahmen (33) befestigt ist.
  6. Kraftfahrzeug (1) umfassend ein mit Energiespeicherelementen (36) belegtes Batteriegehäuse (2, 32) nach Anspruch 5.
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